8.（教材习题改编）如图所示，小明在8个相同的玻璃杯中装入不同高度的水制成了“水瓶琴”，用木棒敲击水位最（填“低”或“高”）的杯子，发出的声音音调最低，为“do”音。小明觉得该杯子发出的“do”音还不够准，他用手机软件测得敲击时该杯子振动频率为200 Hz，查阅资料得知国际标准音高中“do”的频率是261.6 Hz，他应该（填“增加水”或“减少水”）直至音准。

8. 高;减少水 【点拨】敲击装水的玻璃杯时,杯子和杯子内的水振动发声,杯子中水越多,杯子和水的总质量越大,振动越慢,频率越低,发出声音的音调越低,所以敲击水位最高的杯子,发出的声音音调最低。由题知,敲击时该杯子振动频率为200 Hz,要达到261.6 Hz,要加快振动,则应减少玻璃杯中水的质量直至音准。

【分析】
要解决这道题，需明确敲击水瓶琴时的发声体是杯子和杯内的水，音调由振动频率决定：振动频率越低，音调越低；而振动频率与杯子和水的总质量相关，总质量越大，振动越慢，频率越低。先根据音调与水量的关系找到音调最低的杯子，再结合频率需求判断水量的调整方式。
【解析】
1. 敲击水瓶琴时，发声体为杯子和杯中的水：杯子内水的质量越大，杯子和水的总质量越大，振动速度越慢，振动频率越低，发出声音的音调就越低。观察图中8个杯子，水位最高的杯子水的质量最大，振动最慢，音调最低，因此第一个空填“高”。
2. 已知当前该杯子振动频率为200Hz，而标准“do”音的频率是261.6Hz，需要提高振动频率。要加快振动，需减小杯子和水的总质量，因此应该减少水，第二个空填“减少水”。
【答案】
高；减少水
【知识点】
音调与频率的关系；影响振动频率的因素
【点评】
本题结合生活中的“水瓶琴”实例考查声学基础知识点，贴近实际，需要理解发声体振动与音调的关联，是声学部分的常规应用题目。
【难度系数】
0.5

9. ★★（科学推理）口琴是用嘴吹或吸气，使金属簧片振动发声的多簧片乐器。将口琴拆开后，其内部的琴芯结构如图甲所示，在琴芯的气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片，A区的较薄、较短，振动快，C区的较厚、较长，振动慢。口琴的高音区为图甲中的（填“A”“B”或“C”）区，口琴的低音区为图甲中的（填“A”“B”或“C”）区；小德自己制作了一个哨子，在筷子上缠一些棉花，做成一个活塞，如图乙所示。吹哨子时，上下推拉活塞，音调最高的是图乙中的（填“a”“b”或“c”）。

9. A;C;a 【点拨】A区的较薄、较短,振动快,频率高,音调高,属于高音区。C区的较厚、较长,振动慢,频率低,音调低,属于低音区。图乙中的a,哨内空气柱短,空气柱振动快,频率高,音调高。

【分析】首先明确音调的高低由发声体的振动频率决定：振动频率越高，音调越高；振动频率越低，音调越低。对于口琴的铜片，铜片越短、越薄，振动越快，频率越高，音调越高；铜片越长、越厚，振动越慢，频率越低，音调越低。对于哨子，发声体是空气柱，空气柱越短，振动越快，频率越高，音调越高，据此结合图中结构分析即可。
【解析】1. 分析口琴的音区：A区的铜片较薄、较短，振动速度快，频率高，对应的音调高，因此是高音区；C区的铜片较厚、较长，振动速度慢，频率低，对应的音调低，因此是低音区。2. 分析哨子的音调：乙图中，a的空气柱最短，振动最快，频率最高，音调最高；b的空气柱最长，振动最慢，音调最低；c的空气柱长度介于a和b之间，音调也介于两者之间。
【答案】A；C；a
【知识点】音调与频率的关系；振动快慢对音调的影响
【点评】本题结合实际乐器考查音调与振动频率的关系，需要理解发声体振动快慢和音调的关联，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.7

10. ★★（科学探究[无锡月考]小江同学为了探究同种材料做的橡皮筋发出的声音的音调高低与张紧程度、横截面积、长度的关系，设计了如图所示实验，采用了几个钩码、一个能够测量振动频率的仪器和甲、乙、丙、丁4根橡皮筋，其中甲、丙、丁张紧程度相同，但与乙张紧程度不同。

(1)实验探究方法采用法。
(2)为了探究橡皮筋发出声音的音调高低与橡皮筋粗细的关系，应选用橡皮筋和橡皮筋丁进行对比实验，得出的结论是长度和张紧程度相同时，橡皮筋越粗发出声音的音调越（填“高”或“低”）。

(3)选用橡皮筋甲和橡皮筋丙进行对比实验，可以探究橡皮筋发出声音的音调高低与橡皮筋的关系。
(4)若橡皮筋张紧程度越紧发出声音的音调越高，则橡皮筋乙的张紧程度比橡皮筋丙的张紧程度更（填“紧”或“松”）。
(5)用同种材料做的橡皮筋，张紧程度相同时，发出声音的音调最高的橡皮筋是。
A. 细而长的 B. 粗而长的
C. 细而短的 D. 粗而短的

10. (1)控制变量 (2)丙;低 (3)长度 (4)松 (5)C

【分析】
本题是探究橡皮筋音调高低影响因素的实验题，核心方法为控制变量法。解题思路：①明确探究音调与某一因素的关系时，需控制其他因素不变，仅改变该因素；②结合题目给出的橡皮筋张紧程度、横截面积、长度的条件，逐一分析各小问的变量，推导结论；③依据“张紧程度越紧音调越高”“音调由振动频率决定，频率越高音调越高”的规律，完成各问题解答。
【解析】
(1) 探究多个因素对物理量的影响时，每次只改变一个因素，控制其他因素不变，这种方法为控制变量法，故填控制变量。
(2) 探究音调与橡皮筋粗细（横截面积）的关系，需控制长度和张紧程度相同，题目明确甲、丙、丁张紧程度相同，因此选粗细不同的丙和丁对比；长度和张紧程度相同时，橡皮筋越粗，振动频率越低，音调越低，故填丙、低。
(3) 甲和丙的张紧程度、横截面积相同，仅长度不同，因此探究的是音调与橡皮筋长度的关系，故填长度。
(4) 已知张紧程度越紧音调越高，乙的张紧程度与甲、丙、丁不同，结合题意，乙的音调比张紧程度正常的丙更低，说明乙的张紧程度更松，故填松。
(5) 同种材料、张紧程度相同时，橡皮筋越细、越短，振动频率越高，音调越高，因此音调最高的是细而短的橡皮筋，选C。
【答案】
(1)控制变量 (2)丙；低 (3)长度 (4)松 (5)C
【知识点】
控制变量法、音调与频率的关系、影响音调的因素
【点评】
本题是控制变量法在声现象探究中的典型应用，考查学生对音调影响因素的理解，要求掌握控制变量法的核心思想，难度适中，适合初中声现象章节的基础巩固。
【难度系数】
0.7

11. （生活化器材[上海中考]如图所示的风铃有七根长短不同的铁棍。小申敲打铁棍，发现它们发出的声音不同，小申开始研究，下表所示的是同一铁棍在不同长度$L$时敲击产生的振动频率$f$。（表中数据不影响做题）


(1)判断同一铁棍长度$L$与音调的关系，并说明理由：。
(2)小申要用这种材料做一个乐器，发出do、re、mi、fa、sol、la、si的音时，re的音频率小于500 Hz，请你判断该乐器的长度（填“大于”“等于”或“小于”）10 cm。

11. (1)长度 L 越长,音调越低;根据表格数据可知,随着铁棍长度的增加,音调逐渐降低,故铁棍长度 L 越长,音调越低 (2)大于

【分析】
首先明确音调的高低由发声体的振动频率决定，频率越高，音调越高；对于同一根铁棍，其振动频率与长度相关，长度越长，振动越慢，频率越低。第(1)问需结合频率与音调的关系，分析同一铁棍长度变化时的音调变化；第(2)问需利用第(1)问得出的长度与音调的关系，结合re音的频率要求，判断乐器长度与10cm的关系。
【解析】
(1) 音调由振动频率决定，频率越高，音调越高。同一铁棍，长度越长，振动越慢，振动频率越低，因此音调越低。理由：同一铁棍，随着长度L增加，振动频率降低，音调逐渐降低，故长度L越长，音调越低。
(2) 由(1)可知，频率越小，音调越低，对应铁棍长度越长。已知re的音频率小于500Hz，而当长度为10cm时对应的频率为500Hz，因此要使频率小于500Hz，乐器的长度需大于10cm。
【答案】
(1) 长度L越长，音调越低；同一铁棍，长度越长，振动频率越低，音调越低 (2) 大于
【知识点】
音调与频率的关系，长度对振动频率的影响
【点评】
本题以生活化的风铃为载体，考查音调与频率的关系，将物理知识与实际器材结合，难度不大，需学生理解音调的决定因素，能结合规律分析问题。
【难度系数】
0.6