3. 我国已经建成多条“音乐公路”，当车辆以某一速度匀速驶过时，车内外都能听到美妙的音乐，为各地景区、新农村建设增添了新的亮点。音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽，如题3图所示。汽车每经过一个凹槽，就会上下振动一次。因此，当汽车经过该路面时，就会上下振动从而发出声音。
如果你是建筑工程师，若想让汽车经过时发出不同音调的声音，可以从哪些方面想办法？

题3图

3. 改变凹槽的间距/控制汽车行驶速度（回答合理即可）

【分析】首先明确音调由振动频率决定，频率越高音调越高。汽车经过凹槽时，每经过一个凹槽就会振动一次，振动频率等于单位时间内经过的凹槽数量，该数量与凹槽间距、汽车行驶速度有关。要改变音调，需改变振动频率，因此可从影响振动频率的因素入手思考。
【解析】音调的高低由振动频率决定，频率是单位时间内振动的次数。汽车经过凹槽时，单位时间内振动的次数（频率）=汽车行驶速度÷凹槽间距。因此，要改变振动频率以发出不同音调的声音，可采取两种方法：一是改变凹槽的间距，间距不同，相同时间内经过的凹槽数不同，频率不同；二是控制汽车行驶速度，速度不同，相同时间内经过的凹槽数不同，频率不同，从而发出不同音调的声音。
【答案】改变凹槽的间距、控制汽车行驶速度（回答合理即可）
【知识点】音调与频率的关系、振动频率的影响因素
【点评】本题结合“音乐公路”的实际场景，考查音调与频率的关系，将物理知识应用于生活，体现了物理与实际的联系，需要学生理解频率对音调的影响，结合实际分析影响振动频率的因素。
【难度系数】0.6

4. 选用玻璃杯、保鲜膜、橡皮筋和碎纸片为实验器材，将保鲜膜用橡皮筋套在玻璃杯口，在保鲜膜上放置碎纸片，接着在离杯子不同距离处对着保鲜膜上方喊，观察实验现象并说明原因。

解：
实验现象：对着保鲜膜上方喊话时，能观察到保鲜膜上的碎纸片发生跳动；人距离玻璃杯越近，喊话时碎纸片跳动的幅度越大，人距离玻璃杯越远，碎纸片跳动的幅度越小。
原因：声音以声波的形式在空气中传播，声波可以传递能量。人喊话产生的声音通过空气传播到保鲜膜处，将声能传递给保鲜膜，使保鲜膜振动，进而带动保鲜膜上的碎纸片跳动；声能在空气传播过程中会有损耗，距离声源越近，传递到保鲜膜处的声能越大，碎纸片获得的能量越多，跳动幅度就越大，距离声源越远，传递到保鲜膜处的声能越小，碎纸片的跳动幅度就越小。
答：实验观察到喊话时碎纸片跳动，且离杯子越近碎纸片跳动越明显，该现象说明声音能够传递能量。

【分析】
要解决这道题，需结合声音的相关知识和实验探究思路：首先明确实验目的是探究声音是否能传递能量；其次，实验利用碎纸片的跳动放大保鲜膜的微小振动（转换法，将不易观察的振动转化为明显的纸片跳动）；然后通过观察不同距离喊话时碎纸片的跳动幅度，分析声音传递能量的大小与距离的关系，最终得出结论。
【解析】
1. 实验现象：对着保鲜膜上方喊话时，可观察到保鲜膜上的碎纸片发生跳动；人距离玻璃杯越近，碎纸片跳动的幅度越大；人距离玻璃杯越远，碎纸片跳动的幅度越小。
2. 原因：声音以声波的形式在空气中传播，声波能够传递能量。人喊话产生的声音通过空气传播到保鲜膜处，将声能传递给保鲜膜，使保鲜膜产生振动，进而带动碎纸片跳动；声能在空气中传播时会有损耗，距离声源越近，传递到保鲜膜处的声能越大，碎纸片获得的能量越多，跳动幅度越大；距离声源越远，传递到保鲜膜处的声能越小，跳动幅度越小。
3. 结论：该实验现象说明声音能够传递能量。
【答案】
实验观察到喊话时碎纸片跳动，且离杯子越近碎纸片跳动越明显，该现象说明声音能够传递能量。
【知识点】
声音可以传递能量、转换法
【点评】
本题利用日常器材设计实验，直观验证声音能传递能量，运用转换法将微小振动放大，体现了物理实验的探究性，注重知识与实践的结合，难度适中，适合考查学生对声现象知识的理解与应用。
【难度系数】
0.5