14 小王利用一根琴弦和一些简单器材制作了如图所示的“单弦琴”.拨动箭头处琴弦的同时左右移动小车,即可发出不同音调的声音.则小车向右移动,音调逐渐;若小车静止在某位置,向小桶里再加些沙子,音调和原来相比会变一些.

14.变低 高

【分析】
要解决这道题，需明确弦乐器的音调由琴弦的振动频率决定，频率越高，音调越高；而琴弦的振动频率与弦的长度、松紧程度有关：在松紧相同时，弦越长，振动频率越低，音调越低；在长度相同时，弦越紧，振动频率越高，音调越高。接下来结合装置分析两种情况：①小车向右移动时，琴弦振动部分的长度变化；②向小桶加沙子时，琴弦松紧程度的变化，进而判断音调变化。
【解析】
弦乐器的音调由琴弦振动的频率决定，频率越高，音调越高。
1. 当小车向右移动时，琴弦振动部分的长度增加，在琴弦松紧程度不变的情况下，弦越长，振动频率越低，因此音调逐渐变低；
2. 当向小桶里加沙子时，小桶重力增大，对琴弦的拉力增大，琴弦变得更紧，在琴弦长度不变的情况下，弦越紧，振动频率越高，因此音调会变高。
【答案】
变低；高
【知识点】
弦乐器的音调、影响音调的因素
【点评】
本题考查弦乐器音调的影响因素，需结合装置明确弦的长度和松紧对音调的作用，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5

15 如图甲所示,在8个相同的水瓶中灌入质量不同的水,水面的高度不等.

(1)若用相同的力敲击,它们就可以发出不同的音调,此时的声源是(填“空气柱”或“瓶和水”),盛水越多,敲击时发出的声音的音调就越.
(2)若用嘴依次吹瓶口,也可以发出不同音调的声音,此时的声源是(填“空气柱”或“瓶和水”),瓶中的水越多,发出的声音的音调就越.
(3)在一次实践活动中,几位同学也在演示这个实验,如果敲击了其中3个瓶子,依次发出的声音为“1(do)”“3(mi)”“5(sol)”,如图乙所示,请画出另外两个瓶子中的大致水位线.

15.(1)瓶和水 低 (2)空气柱 高 (3)
[解析](1)当用相同的力敲击瓶子时,振动的物体是瓶和水,瓶中盛水越多,瓶子和水的质量越大,越难振动,频率越低,音调越低.(2)当用嘴依次吹瓶口,振动的物体是空气柱,瓶中盛水越多,空气柱越短,越容易振动,频率越高,音调越高.(3)当敲击瓶子时,瓶子和水振动发声,随着瓶内水位的升高,瓶子与水越难振动,振动的频率越来越低,因此音调也会越来越低,敲击3个瓶子,依次发出的声音为“1(do)”“3(mi)”“5(sol)”,音调越来越高,瓶子内的水应该越来越少.

【分析】
解决本题需明确两种操作下的振动物体：敲击瓶子时，振动主体是瓶和水；吹瓶口时，振动主体是瓶内空气柱。音调由振动频率决定，频率越高音调越高，频率越低音调越低。第三问需根据“敲击时音调越高，瓶内水越少”的规律判断水位。
【解析】
(1) 用相同的力敲击瓶子时，振动的物体是瓶和水。瓶中盛水越多，瓶子和水的总质量越大，振动越慢，频率越低，因此发出声音的音调越低。故声源为瓶和水，音调低。
(2) 用嘴吹瓶口时，振动的物体是瓶内的空气柱。瓶中盛水越多，空气柱越短，振动越快，频率越高，因此发出声音的音调越高。故声源为空气柱，音调高。
(3) 敲击瓶子时，音调由瓶和水的振动频率决定，水越少，振动越快，音调越高。已知依次发出“1(do)”“3(mi)”“5(sol)”，音调逐渐升高，说明瓶内水依次减少，因此乙图中三个瓶子的水位需满足：第一个瓶子水位最高，第二个次之，第三个最低，据此画出对应水位。
【答案】
(1)瓶和水；低 (2)空气柱；高 (3)
【知识点】
音调与频率的关系、声音的产生
【点评】
本题考查声音的产生及音调与频率的关系，关键是区分敲击和吹气时的振动物体，属于声学基础题，注重对核心概念的理解。
【难度系数】
0.3

16 小林在物理活动课上用橡皮筋（粗细不同）、图钉、宽木片、纸盒等器材制作“四弦琴”，如图所示。制完调节后就可以用该“四弦琴”演奏简单的“乐曲”。

(1) 图甲可以探究声音的音调与琴弦的关系。
(2) 小林在图乙中依次用相同力度拨动木片左侧的“琴弦”，探究音调与琴弦长度的关系，是否合理？，原因是。
(3) 我国京族特有的单一琴弦的乐器独弦琴，主要是通过改变琴弦的，奏出委婉如歌的曲调。

16.(1)粗细 (2)不合理 没有控制琴弦粗细相同 (3)长度

【分析】
要解决这道题，需结合弦乐器音调的影响因素（粗细、长度、松紧），运用控制变量法分析：
1. 图甲中，橡皮筋的长度、松紧程度相同，仅粗细不同，可探究音调与琴弦粗细的关系；
2. 探究音调与琴弦长度的关系时，需控制琴弦的粗细、松紧程度不变，图乙中拨动木片左侧琴弦时，琴弦粗细不同，未满足控制变量的要求，因此操作不合理；
3. 独弦琴为单一琴弦，粗细、松紧不变，通过改变琴弦长度调节音调，从而奏出不同曲调。
【解析】
(1) 图甲中，四根橡皮筋的长度和松紧程度一致，仅粗细存在差异，因此可探究声音的音调与琴弦粗细的关系；
(2) 探究音调与琴弦长度的关系时，需控制琴弦的粗细、松紧程度相同，而图乙中用木片拨动左侧琴弦时，琴弦的粗细不同，没有控制变量，所以该操作不合理；
(3) 独弦琴是单一琴弦，琴弦的粗细、松紧程度不变，主要通过改变琴弦的长度来改变音调，进而奏出不同的曲调。
【答案】
(1) 粗细 (2) 不合理 没有控制琴弦粗细相同 (3) 长度
【知识点】
音调与频率的关系；控制变量法；弦乐器的音调影响因素
【点评】
本题围绕弦乐器音调的影响因素展开，重点考查控制变量法的应用，属于基础实验题，难度适中。
【难度系数】
0.6

17 小海想探究二胡演奏时,音调与琴弦松紧、长短、粗细的关系.他找来两根粗细不同的钢丝弦,设计了如图所示的装置,拨动控制垫间的琴弦,进行了四次对比探究,实验信息如表所示.


(1)实验中,小海要控制每次拨弹琴弦的力度.在琴弦末端悬挂不同数目的钩码主要是为了调节琴弦的.
(2)第1、2两次实验是为了探究音调与琴弦的关系,拨动后发现第1次实验时声音音调低,小海总结出:当其他条件相同时,琴弦越细音调越.
(3)为了完成长度因素探究,第4次实验的琴弦粗细选择为(填序号).
A. 只能细 B. 只能粗 C. 粗细均可

17.(1)相同 松紧程度 (2)粗细 高 (3)C
[解析](1)探究音调与琴弦松紧、长短、粗细的关系时,需控制响度不变,因此要控制每次拨弹琴弦的力度相同;实验中,在琴弦末端悬挂不同数目的钩码是为了改变琴弦的松紧程度.(2)第1、2两次实验中,琴弦的松紧、长短相同,粗细不同,是为了探究音调与琴弦的粗细关系;第1次实验发声音调低,比较第1、2两次的实验数据可知,在弦的松紧、长短相同时,琴弦越细音调越高,琴弦越粗,音调越低.(3)为了完成长度因素探究,第4次实验的琴弦粗细选择为粗时,可与第1次的进行比较,选择为细时,可与第2次的进行比较,所以选C.

【分析】
本题是探究弦乐器音调影响因素的实验题，需运用控制变量法分析：探究多个变量对音调的影响时，要控制其他变量不变，仅改变待研究的变量。第(1)问，拨弦力度影响响度，探究音调时需控制响度相同，因此力度要一致；悬挂钩码数量不同可改变琴弦松紧。第(2)问，对比1、2次实验，仅琴弦粗细不同，用于探究音调与粗细的关系，结合实验现象总结粗细对音调的影响。第(3)问，探究长度对音调的影响，需控制粗细、松紧不变，因此粗细只要与对应实验一致即可，粗细均可。
【解析】
(1) 探究音调与琴弦松紧、长短、粗细的关系时，根据控制变量法，需控制响度不变，因此每次拨弹琴弦的力度要相同；在琴弦末端悬挂不同数目的钩码，是通过改变拉力大小来调节琴弦的松紧程度。
(2) 第1、2两次实验中，琴弦的松紧、长短相同，仅粗细不同，目的是探究音调与琴弦粗细的关系；第1次实验声音音调低，说明在弦的松紧、长短相同时，琴弦越细，振动频率越高，音调越高。
(3) 探究音调与琴弦长度的关系时，需控制琴弦的粗细、松紧相同，仅改变长度，因此第4次实验的琴弦粗细只要与对应实验的粗细一致即可，粗细均可，故选C。
【答案】
17.(1)相同 松紧程度 (2)粗细 高 (3)C
【知识点】
音调的影响因素、控制变量法
【点评】
本题是声学基础实验题，重点考查控制变量法的应用，要求学生能准确识别实验中的变量与不变量，总结实验结论，难度适中。
【难度系数】
0.6