22.(2023·东台市期中)小华用如图所示的装置来探究声现象.
(1)探究“影响声音响度的因素”时,使刻度尺伸出桌面的长度(选填“相同”或“不同”),用(选填“相同”或“不同”)的力度拨动,实验现象说明:声音的响度与声源的有关.
(2)探究“影响声音音调的因素”实验时,观察塑料尺伸出桌面的长度越长振动越(选填“快”或“慢”),发出声音的音调越,说明.
(3)接着,小华换用外形与塑料尺完全相同的钢尺,并控制钢尺振动的幅度、频率与塑料尺均相同,发现听到的声音仍有不同,说明与发声体的材料有关.
(4)当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺却听不到声音,是由于钢尺振动的频率太(选填“高”或“低”),产生的是声波.

22.(1)相同 不同 振动幅度 (2)慢 低 音调的高低与声源振动的频率有关 (3)音色 (4)低 次

【分析】
本题是声现象的探究实验题，解题需结合控制变量法，明确声音的三个特性（响度、音调、音色）的影响因素，以及人耳的听觉频率范围。对于每个小问，需先确定实验目的，再分析控制的变量和改变的量，进而推导结论：
1. 探究响度时，需控制影响音调的变量（刻度尺伸出长度）不变，改变拨动力度（即振动幅度），分析响度与振动幅度的关系；
2. 探究音调时，控制拨动力度不变，改变刻度尺伸出长度，观察振动快慢，推导音调与频率的关系；
3. 不同材料的尺子振动时，音色不同，据此分析；
4. 人耳听觉范围是20Hz~20000Hz，振动频率低于20Hz的是次声波，人耳听不到。
【解析】
(1) 探究响度的影响因素时，根据控制变量法，需保持刻度尺伸出桌面的长度相同（保证振动频率一致，避免干扰音调），用不同力度拨动刻度尺，力度不同会使刻度尺的振动幅度不同，实验说明声音的响度与声源的振动幅度有关；
(2) 探究音调的影响因素时，刻度尺伸出桌面的长度越长，振动部分的质量越大，振动越慢，频率越低，发出声音的音调越低，由此说明音调的高低与声源振动的频率有关；
(3) 外形相同的钢尺和塑料尺，材料不同，控制振动幅度、频率相同时，听到声音不同，说明音色与发声体的材料有关；
(4) 人耳只能听到20Hz~20000Hz的声音，当钢尺伸出桌面过长时，振动频率太低，低于20Hz，产生的是次声波，因此人耳听不到。
【答案】
22.(1)相同 不同 振动幅度 (2)慢 低 音调的高低与声源振动的频率有关 (3)音色 (4)低 次
【知识点】
声音的特性、音调与频率的关系、音色
【点评】
本题以常见的刻度尺振动实验为载体，考查声现象的核心知识点，重点考查控制变量法的应用，是初中声学的基础实验题，难度适中，能较好地检验学生对声学基础的掌握情况。
【难度系数】
0.3

23. 小明观察到风铃在风的吹动下，各根风铃管相互碰撞时会发出悦耳的声音. 小明取来三根材料及厚度均相同的风铃管，将其悬挂后用相同大小的力进行敲击，并记录了各自发声时的频率，如表所示.

(1)小明用大小不同的力敲击同一根风铃管时，发出声音的不同，用大小相同的力敲击不同风铃管时，发出声音的不同.
(2)分析表格可知，三根风铃管中音调最低的是号.
(3)小明根据表中数据得出“风铃管发出声音的频率随长度的增大而减小”的结论. 小明得出结论的过程是（选填“合理”或“不合理”）的，理由是.
(4)若再增加一根风铃管的实验数据，便可初步得出风铃管发出声音时振动的频率与长度及直径的关系，则下列风铃管的长度和直径满足要求的是（填选项字母）.
A. 51.00 cm 2.50 cm
B. 31.00 cm 3.00 cm
C. 20.50 cm 2.00 cm
D. 51.00 cm 3.00 cm

23.(1)响度 音调 (2)3 (3)不合理 没有控制管子的直径相同 (4)C

【分析】
本题考查声音的特性及控制变量法的应用。解题思路：(1)明确声音的响度由振幅决定，音调由频率决定，力的大小影响振幅，不同风铃管振动频率不同；(2)音调高低与频率有关，频率越小音调越低；(3)探究频率与长度的关系时，需控制直径不变，小明的实验中长度和直径都变化，变量不唯一；(4)探究频率与长度、直径的关系，需用控制变量法，补充的数据要能控制其中一个变量不变，改变另一个变量。
【解析】
(1) 用大小不同的力敲击同一根风铃管时，风铃管的振幅不同，发出声音的响度不同；用大小相同的力敲击不同风铃管时，风铃管的振动频率不同，发出声音的音调不同。
(2) 音调由频率决定，频率越小音调越低，表格中3号风铃管的频率最小（656Hz），所以音调最低。
(3) 小明得出“频率随长度增大而减小”的结论时，没有控制风铃管的直径相同，实验中长度和直径都发生了变化，存在两个变量，所以结论不合理。
(4) 要探究频率与长度、直径的关系，需采用控制变量法，即控制一个变量不变，改变另一个变量。选项C中，风铃管长度为20.50cm（与1号长度相同），直径为2.00cm（与1号直径不同），可控制长度不变，探究直径对频率的影响，补充后能满足探究两个变量关系的要求，故选C。
【答案】
(1)响度；音调 (2)3 (3)不合理；没有控制风铃管的直径相同 (4)C
【知识点】
声音的特性；控制变量法
【点评】
本题结合风铃管发声的实际场景，考查声音的特性及控制变量法的应用，是声学部分的基础题型，需要学生掌握声音特性的决定因素，理解控制变量法在探究实验中的重要性。
【难度系数】
0.6