17. 如图所示是中国科技馆“华夏之光”展厅中的展品“战国曾侯乙编钟”,轻敲和重敲编钟同一位置所发出声音的不同,用相同的力敲击大小不同的编钟时,发出声音的不同。(均选填“音色”“音调”或“响度”)

响度 音调

【分析】
要解决这道题，需先明确声音三大特性的决定因素：
1. 分析轻敲和重敲同一编钟的差异：轻敲与重敲改变的是敲击力度，力度会影响编钟振动的振幅，而振幅是决定响度的关键因素，振幅越大响度越大，因此此处对应响度不同。
2. 分析相同力敲击大小不同编钟的差异：相同力度保证了编钟振动的振幅相近，而大小不同的编钟质量、体积不同，振动的频率（快慢）不同，频率是决定音调的关键因素，频率越高音调越高，因此此处对应音调不同。
【解析】
1. 轻敲和重敲编钟同一位置时，编钟振动的振幅不同：重敲时振幅更大，轻敲时振幅更小，由于响度与振幅正相关，振幅越大响度越大，所以发出声音的响度不同。
2. 用相同的力敲击大小不同的编钟时，编钟的质量、体积存在差异，导致振动频率不同：体积大、质量大的编钟振动慢，频率低，音调低；体积小、质量小的编钟振动快，频率高，音调高，所以发出声音的音调不同。
【答案】
响度；音调
【知识点】
响度的影响因素、音调的影响因素
【点评】
本题结合我国古代科技展品“曾侯乙编钟”，将传统文化与物理声学知识结合，考查声音特性的基础内容，既考察知识掌握程度，又体现文化传承，属于易理解的基础题型。
【难度系数】
0.8

18. 小夏在研究口琴的发声原理时,拆掉了口琴外壳,发现在气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片,如图所示。吹口琴时,在气流的冲击下,铜片振动,发出声音,对不同气孔吹气,改变了声音的(选填“音调”“响度”或“音色”)。

音调

【分析】
首先回忆声音的三个特性（音调、响度、音色）的影响因素：音调由发声体振动的频率决定，响度由振幅和距离发声体的远近决定，音色由发声体的材料、结构等决定。观察题目中的铜片，长短、厚薄不同，吹不同气孔时，铜片振动的频率不同，结合音调的决定因素，可判断改变的是声音的音调。
【解析】
吹口琴时，气流冲击铜片使其振动发声。不同气孔对应的铜片长短、厚薄不同，铜片振动的频率不同；而音调的高低由发声体振动的频率决定，频率越高，音调越高。因此对不同气孔吹气，改变了声音的音调。
【答案】
音调
【知识点】
音调与频率的关系、声音的特性
【点评】
本题结合生活中的口琴发声实例，考查声音特性的相关知识，需要明确音调、响度、音色的决定因素，将物理知识与生活实际结合分析，属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8

19. 如图所示,向暖水瓶中灌开水时,有经验的人通过声音的(选填“音调”或“响度”或“音色”)变化就知道水是否快满了。

音调

【分析】
首先回忆声音的三个特性（音调、响度、音色）的决定因素：音调由频率决定，响度由振幅决定，音色由发声体的材料和结构决定。向暖水瓶灌开水时，发声体是瓶内的空气柱，随着水的增多，瓶内空气柱长度逐渐变短，空气柱振动的频率会逐渐升高，进而导致音调发生变化。因此可通过音调的变化判断水是否快满。
【解析】
向暖水瓶中灌开水时，发声体为瓶内的空气柱。随着瓶内水量增加，空气柱长度逐渐减小，空气柱振动的频率逐渐增大。根据音调与频率的关系：频率越高，音调越高，所以可以通过声音的音调变化判断水是否快满。
【答案】
音调
【知识点】
音调的影响因素、声音的特性
【点评】
本题结合生活实际考查声音特性的应用，需要明确发声体的变化对音调的影响，将物理知识与生活现象结合，难度较低，关键是理解空气柱振动频率与音调的关联。
【难度系数】
0.9

20. 人们只靠听觉就能判断一首歌是由什么乐器演奏的,这是根据区分的；舞台上表演者手弹琵琶正忘情地歌唱,通过拨动不同部位的琴弦来改变发出乐音的,演播大厅通过音箱使每个角落都能听清,音箱的作用是改变乐音的。(均选填“音调”“响度”或“音色”)

音色 音调 响度

【分析】
要解决这道题，需明确声音的三个特性（音色、音调、响度）的定义及影响因素：
1. 第一个空：不同乐器的材料、结构不同，发出声音的独特品质（音色）不同，因此可通过音色判断乐器种类；
2. 第二个空：拨动琴弦不同部位，会改变琴弦振动部分的长度，进而改变振动频率，而音调由振动频率决定，所以此处改变的是音调；
3. 第三个空：音箱的作用是增大声音的强弱程度，让演播大厅每个角落都能听清，响度表示声音的强弱，因此音箱改变的是响度。
【解析】
1. 音色是发声体本身的固有特性，不同乐器的材料、结构存在差异，发出声音的音色不同，因此人们靠听觉判断乐器种类是根据音色；
2. 拨动琴弦的不同部位，琴弦振动部分的长度不同，振动频率不同，而音调由振动频率决定，所以通过这种方式改变的是乐音的音调；
3. 响度指声音的强弱，音箱可以增大声音的响度，使演播大厅每个角落都能听清声音，因此音箱的作用是改变乐音的响度。
【答案】
音色 音调 响度
【知识点】
声音的三特性；音色的辨别；音调与响度的调控
【点评】
本题考查声音三个特性的实际应用，核心是理解音色、音调、响度的定义及影响因素，区分三者在不同场景中的作用，属于声学基础题型，注重对概念的理解与实际应用的结合。
【难度系数】
0.8

21. 小琦在学习古筝演奏的过程中,发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究。经过和同学们讨论,提出了以下猜想。
猜想一：琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关；
猜想二：琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关；
猜想三：琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列的几种规格的琴弦,因为音调的高低取决于声源振动的频率,于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
|编号|材料|长度/cm|横截面积$/mm^2$|
|A|铜|50|0.96|
|B|铜|50|1.26|
|C|铜|90|1.26|
|D|钢|90|1.62|
|E|尼龙|90|1.62|

(1)为了验证猜想一,应选用编号为、的琴弦进行实验。为了验证猜想二,应选用编号为、的琴弦进行实验。
(2)随着实验的进行,小琦又觉得琴弦音调的高低,可能还与琴弦的松紧程度有关。为了验证这一猜想,必须进行的操作是。
(3)实验中所涉及的探究实验的研究方法是。

（1）A B B C （2）使用同一根琴弦，只改变其松紧程度，并使其发音，判断音调与松紧程度的关系 （3）控制变量法

【分析】
要解决这道题，核心是掌握控制变量法的应用逻辑：研究某一因素对音调的影响时，必须控制其他可能影响音调的因素不变，只改变目标因素。
（1）验证猜想一（音调与横截面积有关）：需控制琴弦的材料、长度相同，仅横截面积不同，从表格中筛选符合条件的编号；验证猜想二（音调与长短有关）：需控制材料、横截面积相同，仅长度不同，再找出对应编号。
（2）验证音调与松紧程度的关系：要控制材料、长度、横截面积均相同，只改变松紧程度，据此设计具体操作步骤。
（3）分析实验中每次只改变一个变量的研究方式，确定对应的实验方法。
【解析】
（1）验证猜想一：探究音调与横截面积的关系，需保证材料、长度一致，横截面积不同。表格中A、B琴弦材料均为铜，长度均为50cm，横截面积不同，满足实验要求；
验证猜想二：探究音调与长度的关系，需保证材料、横截面积一致，长度不同。表格中B、C琴弦材料均为铜，横截面积均为1.26$mm^2$，长度不同，满足实验要求。
（2）验证音调与松紧程度的关系，需控制琴弦的材料、长度、横截面积完全相同，仅改变松紧程度。具体操作为：使用同一根琴弦，只改变其松紧程度，借助仪器测量振动频率（或直接判断音调变化），从而探究音调与松紧程度的关系。
（3）实验过程中，每次仅改变一个影响音调的变量，控制其他变量不变，这种科学探究方法是控制变量法。
【答案】
(1) A、B；B、C
(2) 使用同一根琴弦，只改变其松紧程度，并使其发音，判断音调与松紧程度的关系
(3) 控制变量法
【知识点】
控制变量法；音调的影响因素
【点评】
本题通过探究琴弦音调的影响因素，重点考查控制变量法的实际应用。理解控制变量法“单一变量，其余不变”的核心是解题关键，同时需学会根据猜想设计对应的对照实验方案。
【难度系数】
0.6