实验 探究琴弦发出声音音调的高低与什么因素有关
小明在学习吉他演奏的过程中，发现琴弦发出声音音调的高低可能与以下因素有关：①琴弦的横截面积；②琴弦的长度；③琴弦的材料。于是他找到了几种规格不同的琴弦，借助一个能够测量振动频率的仪器进行探究，实验数据如表格所示。请你解答下列问题：

(1)分析第两次实验数据可验证猜想①，并得出结论：在琴弦的材料、长度一定时，琴弦的横截面积越大，发出声音的音调越（选填“高”或“低”）。
(2)分析第2、3两次实验数据，可得出结论：在琴弦的材料、一定时，琴弦的，发出声音的音调越高。
(3)在评估交流中，同学们一致认为每次实验至少选用三根琴弦进行探究更合理，理由是。
(4)随着实验的进行，小明又发现琴弦音调的高低可能还与弦的松紧程度有关。为了验证这一猜想，他的具体操作是。

解：
(1) 1、2
低
(2) 横截面积
长度越短
(3) 避免实验结论的偶然性，使实验结论具有普遍性
(4) 选取同一根琴弦，保持其材料、长度、横截面积均不变，将琴弦调至不同的松紧程度，用大小相同的力拨动琴弦，分别测量对应的振动频率，对比得出音调高低与琴弦松紧程度的关系

【分析】
本题探究琴弦发出声音音调高低的影响因素，需运用控制变量法：探究某一因素对音调的影响时，需保持其他可能影响音调的因素不变，只改变该因素，通过对比实验数据得出结论。
(1) 验证猜想①（横截面积的影响），需控制材料和长度相同，改变横截面积，对应表格中1、2两次实验；对比频率可知，横截面积大的频率低，音调低。
(2) 分析2、3两次实验，材料和横截面积相同，长度不同，长度短的频率高，音调高，因此控制的是横截面积，变量为长度，结论是长度越短音调越高。
(3) 多次选用琴弦实验，可避免单次实验的偶然性，使结论更具普遍性。
(4) 验证松紧程度的影响，需控制材料、长度、横截面积不变，只改变松紧，测量频率对比。
【解析】
(1) 要验证猜想①（音调与横截面积的关系），需控制琴弦的材料和长度相同，改变横截面积，符合条件的是第1、2次实验；由数据可知，横截面积越大，振动频率越低，音调越低，故结论为：材料、长度一定时，横截面积越大，音调越低。
(2) 第2、3次实验中，材料均为铜，横截面积相同，长度不同，长度越短，振动频率越高，音调越高，因此控制的是横截面积，结论为：材料、横截面积一定时，长度越短，音调越高。
(3) 每次实验至少选用三根琴弦，是为了避免实验结论的偶然性，使实验结论具有普遍性。
(4) 验证音调与松紧程度的关系，需控制琴弦的材料、长度、横截面积均不变，只改变松紧程度，具体操作：选取同一根琴弦，保持其材料、长度、横截面积不变，调整琴弦的松紧程度，用大小相同的力拨动琴弦，分别测量振动频率，对比得出音调与松紧的关系。
【答案】
(1) 1、2；低
(2) 横截面积；长度越短
(3) 避免实验结论的偶然性，使实验结论具有普遍性
(4) 选取同一根琴弦，保持其材料、长度、横截面积均不变，将琴弦调至不同的松紧程度，用大小相同的力拨动琴弦，分别测量对应的振动频率，对比得出音调高低与琴弦松紧程度的关系
【知识点】
音调的影响因素；控制变量法；实验探究方法
【点评】
本题是探究琴弦音调影响因素的典型实验题，核心考查控制变量法的应用，通过分析实验数据推导结论，培养学生的实验分析能力，属于初中声学部分的基础实验题。
【难度系数】
0.6

1.吹笛子时，优美笛声的发声物体是（）

A.嘴唇
B.手指
C.笛子
D.笛子内的空气柱

D

【分析】
要解决这道题，需明确声音由物体振动产生，管乐器（如笛子）的发声依靠内部空气柱的振动。先逐一分析各选项对应的作用：嘴唇是吹气的动力部位，手指用于调整笛孔改变音调，笛子外壳不是发声体，只有笛子内的空气柱振动产生笛声，据此判断正确选项。
【解析】
声音的产生源于物体振动。吹笛子时：A选项嘴唇是吹气的动力来源，不产生振动发声；B选项手指的作用是按压笛孔，改变空气柱长度以调整音调，自身不发声；C选项笛子是固体外壳，其振动不会产生笛声；D选项笛子内的空气柱在气流作用下振动，从而发出笛声，因此发声物体是笛子内的空气柱。
【答案】
D
【知识点】
声音的产生、管乐器的发声原理
【点评】
本题是声学基础题，考察声音产生的原因及管乐器的发声特点，贴近生活，难度较低，帮助学生掌握发声体的判断方法。
【难度系数】
0.8

2.(2026·曲靖期末)关于声音的产生和传播，
下列说法正确的是 ()

A.声音可以在真空中传播
B.声音是由物体的振动产生的
C.声音在固体中的传播速度比在空气中慢
D.只要物体振动，我们就一定能听到声音

B

【分析】本题考查声音的产生与传播的基础知识点，需结合声学核心规律逐一判断选项：首先明确关键规律：①声音传播需要介质，真空不能传声；②声音由物体振动产生；③声音在固体中传播速度快于液体、气体；④人耳听到声音需满足振动、介质、频率合适、响度足够等条件。据此分析各选项的正误。
【解析】逐一分析各选项：
选项A：声音的传播必须依赖介质，真空没有传声介质，因此声音无法在真空中传播，A错误；
选项B：声音的本质是物体振动产生的声波，振动停止则发声停止，该说法符合声音产生的规律，B正确；
选项C：声音在不同介质中传播速度不同，一般情况下，固体中声速＞液体中声速＞气体（空气）中声速，因此声音在固体中的传播速度比空气中快，C错误；
选项D：人耳听到声音需要同时满足多个条件：物体振动产生声音、有传播声音的介质、声音频率在20~20000Hz（人耳听觉范围）、响度足够大，且人耳听觉系统正常，仅物体振动不一定能听到声音，D错误。
【答案】B
【知识点】声音的产生、声音的传播
【点评】本题为声学基础题，聚焦声音的产生与传播的核心概念，属于学生必须掌握的基础知识，难度较低，易得分。
【难度系数】0.8

3. 如图所示，音叉 M、N 完全相同，M 发出440 Hz 的声音，原来静止的 N 随之振动，N 也发出 440 Hz 的声音，则（）

A.M 发声时每分钟振动 440 次
B.M 和 N 发出的声音的频率相同
C.M 和 N 发声时的振幅一定相同
D.M 发出的声音无需介质就能传播

B

【分析】
要解答本题，需结合声学相关知识逐一分析选项：首先明确频率的定义（频率是物体每秒振动的次数）、声音的传播条件（需要介质），以及共振现象的特点（相同音叉共振时频率相同，但振幅不一定相同），再结合题目给出的“M、N完全相同，M发出440Hz声音，N也发出440Hz声音”的条件判断各选项正误。
【解析】
A选项：频率是指物体每秒振动的次数，M的频率为440Hz，意味着M每秒振动440次，而非每分钟，因此A错误。
B选项：题目明确说明M发出440Hz的声音，N随之振动后也发出440Hz的声音，所以M和N发出声音的频率相同，B正确。
C选项：N的振动属于共振现象，共振时N的振幅不一定与M的振幅相同，“一定相同”的表述错误，C错误。
D选项：声音的传播需要介质，真空无法传声，因此M发出的声音必须依靠介质才能传播，D错误。
【答案】
B
【知识点】
声音的频率、声音的传播、共振现象
【点评】
本题考查声音的基本特性，需准确掌握频率的定义、声音传播的条件及共振的特点，易错点是混淆频率的时间单位，以及对共振振幅的理解。
【难度系数】
0.6

4.(2026·红河模拟)如图所示,埙是我国古老的管乐器,埙声是由空气柱产生的。古人用埙能模仿鸟鸣的声音,表明它的声音与鸟发出声音的(选填“音调”“响度”或“音色”)相似。

振动；音色。

【分析】
要解答本题，需结合声学的基础知识点：首先，声音的产生源于物体的振动，管乐器依靠内部空气柱振动发声，据此可确定第一个空；其次，声音的三个特性中，音色是区分不同发声体的关键，模仿鸟鸣声是模仿其音色，由此确定第二个空。
【解析】
1. 一切声音都是由物体振动产生的，埙属于管乐器，其发声是内部空气柱的振动，因此埙声是由空气柱振动产生的；
2. 音色是由发声体的材料、结构等因素决定的，不同发声体发出声音的音色不同，古人用埙模仿鸟鸣，是模仿鸟鸣的音色，所以埙的声音与鸟发出声音的音色相似。
【答案】
振动；音色
【知识点】
声音的产生；音色
【点评】
本题考查声学中声音的产生和音色的基本概念，属于基础题型，侧重对核心知识点的直接应用，难度较低，是学生必须掌握的内容。
【难度系数】
0.7