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8. 新趋势跨学科实践 小明用金属管自制乐器,如图所示.敲击不同长度的金属管,能发出“do”“re”“mi”“fa”“sol”“la”“si”.他演奏童谣《数鸭子》中的“鸭”时,应敲击的金属管是(
A.a
B.b
C.e
D.f
C
)A.a
B.b
C.e
D.f
答案
8. C 解析:敲击不同长度金属管时,金属管在振动,金属管越短,其振动越快,音调就越高,所以“do”“re”“mi”“fa”“sol”“la”“si”对应的管分别是 a、b、c、d、e、f、g;演奏童谣《数鸭子》中的“鸭”时,简谱5对应的音是“sol”,所以应敲击的金属管是 e.故 C 符合题意.
解析
【分析】
首先明确：敲击金属管时，振动的是金属管，金属管越短，振动频率越高，音调越高，因此“do、re、mi、fa、sol、la、si”的音调依次升高，对应的金属管长度依次变短。再结合题目中简谱“鸭”对应的音是“sol”（对应简谱的5），找到对应金属管即可。
【解析】
敲击金属管时，金属管振动发声，金属管长度越短，振动频率越高，音调越高，所以“do、re、mi、fa、sol、la、si”分别对应长度从长到短的金属管a、b、c、d、e、f、g。简谱中“5”对应的音是“sol”，因此应敲击的金属管是e，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
音调与频率的关系、声现象
【点评】
本题结合自制乐器的跨学科实践，考查音调与振动频率的关系，需要理解金属管长度对音高的影响，以及简谱音高的对应关系，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
首先明确：敲击金属管时，振动的是金属管，金属管越短，振动频率越高，音调越高，因此“do、re、mi、fa、sol、la、si”的音调依次升高，对应的金属管长度依次变短。再结合题目中简谱“鸭”对应的音是“sol”（对应简谱的5），找到对应金属管即可。
【解析】
敲击金属管时，金属管振动发声，金属管长度越短，振动频率越高，音调越高，所以“do、re、mi、fa、sol、la、si”分别对应长度从长到短的金属管a、b、c、d、e、f、g。简谱中“5”对应的音是“sol”，因此应敲击的金属管是e，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
音调与频率的关系、声现象
【点评】
本题结合自制乐器的跨学科实践，考查音调与振动频率的关系，需要理解金属管长度对音高的影响，以及简谱音高的对应关系，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
9. 如图所示,王亚平在“天宫”弹奏古筝,分别拨动古筝的八、十三号弦,用同一设置的相机拍摄到两弦最左摆到b处,最右摆到c处,静止时在a处.测出每振动880次,八号弦用时2 s,十三号弦用时4 s,则八号弦（
A.从$a→c→a$过程振动了1次
B.振幅比十三号弦大
C.音调比十三号弦高
D.频率为880 Hz
C
）A.从$a→c→a$过程振动了1次
B.振幅比十三号弦大
C.音调比十三号弦高
D.频率为880 Hz
答案
9. C 解析:A.以八号弦为例,弦从$a→c→a→b→a$过程为振动1次,故 A 错误;B.由题图可知:八号弦的振动幅度明显小于十三号弦,故 B 错误;C.频率是指每秒钟振动的次数,八号弦振动频率为$\frac{880}{2\ \mathrm{s}}=440\ \mathrm{Hz}$,十三号弦振动频率为$\frac{880}{4\ \mathrm{s}}=220\ \mathrm{Hz}$,即八号弦的音调比十三号弦高,故 C 正确;D.八号弦振动频率为 440 Hz,故 D 错误.故选 C.
解析
【分析】要解决这道题，需明确振动相关概念：①振动1次的完整过程是从平衡位置出发，完成一次往复运动（即从a→c→a→b→a为1次振动）；②振幅是振动偏离平衡位置的最大距离；③频率是单位时间内的振动次数，音调由频率决定，频率越高音调越高。接下来逐一分析选项即可。
【解析】A选项：八号弦振动1次的完整过程是从a到c，再回到a，再到b，最后回到a，并非a→c→a就是1次，故A错误；B选项：振幅是弦偏离平衡位置的最大距离，由题意可知八号弦的振动幅度小于十三号弦，故B错误；C选项：频率计算公式为振动次数除以时间，八号弦的频率为$\frac{880次}{2s}=440Hz$，十三号弦的频率为$\frac{880次}{4s}=220Hz$，音调由频率决定，频率越高音调越高，因此八号弦音调比十三号弦高，故C正确；D选项：由上述计算可知八号弦频率为440Hz，并非880Hz，故D错误。
【答案】C
【知识点】频率与音调、振幅的概念
【点评】本题考查声音的特性相关知识，需准确掌握振动次数、振幅、频率的定义及与音调的关系，属于基础题，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】A选项：八号弦振动1次的完整过程是从a到c，再回到a，再到b，最后回到a，并非a→c→a就是1次，故A错误；B选项：振幅是弦偏离平衡位置的最大距离，由题意可知八号弦的振动幅度小于十三号弦，故B错误；C选项：频率计算公式为振动次数除以时间，八号弦的频率为$\frac{880次}{2s}=440Hz$，十三号弦的频率为$\frac{880次}{4s}=220Hz$，音调由频率决定，频率越高音调越高，因此八号弦音调比十三号弦高，故C正确；D选项：由上述计算可知八号弦频率为440Hz，并非880Hz，故D错误。
【答案】C
【知识点】频率与音调、振幅的概念
【点评】本题考查声音的特性相关知识，需准确掌握振动次数、振幅、频率的定义及与音调的关系，属于基础题，难度适中。
【难度系数】0.6
10. 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
变低
;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高
一些.答案
10. 变低 高 解析:小车向右移动,琴弦变长,振动频率减小,则声音的音调变低.向小桶里再加些沙子,琴弦被拉紧,此时发声体振动的频率增大,则音调会升高.
解析
【分析】
要解决这个问题，需明确弦乐器的音调由琴弦振动的频率决定，频率越高则音调越高；而琴弦的振动频率与琴弦的长度、松紧程度有关：在松紧程度相同时，琴弦越长，振动频率越低，音调越低；在长度相同时，琴弦越紧，振动频率越高，音调越高。接下来分两个场景分析：一是小车右移时琴弦长度的变化，二是加沙子时琴弦松紧的变化，进而判断音调的变化。
【解析】
1. 当小车向右移动时，琴弦的有效长度增加，在松紧程度不变的情况下，琴弦振动的频率减小，因此发出声音的音调逐渐变低。
2. 当向小桶里再加些沙子时，小桶重力增大，对琴弦的拉力变大，琴弦被拉紧、松紧程度变大，在长度不变的情况下，琴弦振动的频率增大，因此发出声音的音调会比原来高一些。
【答案】
变低；高
【知识点】
音调与频率的关系；弦乐器的音调影响因素
【点评】
本题结合“单弦琴”的实例，考查弦乐器音调的影响因素，属于声学基础题，需要学生掌握音调与频率的关系，以及琴弦长度、松紧对振动频率的影响，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这个问题，需明确弦乐器的音调由琴弦振动的频率决定，频率越高则音调越高；而琴弦的振动频率与琴弦的长度、松紧程度有关：在松紧程度相同时，琴弦越长，振动频率越低，音调越低；在长度相同时，琴弦越紧，振动频率越高，音调越高。接下来分两个场景分析：一是小车右移时琴弦长度的变化，二是加沙子时琴弦松紧的变化，进而判断音调的变化。
【解析】
1. 当小车向右移动时，琴弦的有效长度增加，在松紧程度不变的情况下，琴弦振动的频率减小，因此发出声音的音调逐渐变低。
2. 当向小桶里再加些沙子时，小桶重力增大，对琴弦的拉力变大，琴弦被拉紧、松紧程度变大，在长度不变的情况下，琴弦振动的频率增大，因此发出声音的音调会比原来高一些。
【答案】
变低；高
【知识点】
音调与频率的关系；弦乐器的音调影响因素
【点评】
本题结合“单弦琴”的实例，考查弦乐器音调的影响因素，属于声学基础题，需要学生掌握音调与频率的关系，以及琴弦长度、松紧对振动频率的影响，难度适中。
【难度系数】
0.6
11. 曾侯乙编钟是我国迄今发现数量最多、音律最全的一套编钟.现有四个大小不同的编钟甲、乙、丙、丁,其中一编钟上有一隐形的裂痕,会对其音色产生影响,为了查找出这口编钟,用锤子分别敲击它们,将所产生的声波输入同一个示波器中,以下四幅图为示波器中显示的波形图,则敲
丙
编钟用力最大,乙
编钟有裂痕.答案
11. 丙 乙 解析:由图可知,丙的振幅最大,说明敲丙编钟时用力最大,响度最大.波形图的形状相同则表示音色相同,由图可知,乙的波形图与其他三个形状不同,因此乙编钟有裂痕.
解析
【分析】
要解决这道题，需结合声音的两个核心特性分析波形图：①响度由振幅决定，振幅越大，敲击时用力越大；②音色由发声体的材料和结构决定，结构变化（如裂痕）会使音色改变，对应波形形状不同。解题时先找振幅最大的波形，确定用力最大的编钟；再找波形形状与其他不同的，确定有裂痕的编钟。
【解析】
1. 响度与振幅的关系：振幅是波形偏离平衡位置的最大距离，振幅越大，说明敲击时用力越大。观察四个波形图，丙的振幅最大，因此敲丙编钟时用力最大。
2. 音色与波形的关系：音色由发声体的材料和结构决定，编钟有裂痕时结构改变，音色变化，波形形状会与正常编钟不同。对比甲、乙、丙、丁的波形，乙的波形形状与其他三个均不同，所以乙编钟有裂痕。
【答案】
丙；乙
【知识点】
声音的特性（响度、音色）
【点评】
本题结合曾侯乙编钟的实际情境，考查声音特性的判断，需从波形图中提取振幅和波形形状的信息，联系对应的物理意义解题，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合声音的两个核心特性分析波形图：①响度由振幅决定，振幅越大，敲击时用力越大；②音色由发声体的材料和结构决定，结构变化（如裂痕）会使音色改变，对应波形形状不同。解题时先找振幅最大的波形，确定用力最大的编钟；再找波形形状与其他不同的，确定有裂痕的编钟。
【解析】
1. 响度与振幅的关系：振幅是波形偏离平衡位置的最大距离，振幅越大，说明敲击时用力越大。观察四个波形图，丙的振幅最大，因此敲丙编钟时用力最大。
2. 音色与波形的关系：音色由发声体的材料和结构决定，编钟有裂痕时结构改变，音色变化，波形形状会与正常编钟不同。对比甲、乙、丙、丁的波形，乙的波形形状与其他三个均不同，所以乙编钟有裂痕。
【答案】
丙；乙
【知识点】
声音的特性（响度、音色）
【点评】
本题结合曾侯乙编钟的实际情境，考查声音特性的判断，需从波形图中提取振幅和波形形状的信息，联系对应的物理意义解题，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
12. (2026·苏州振华中学期中)微风吹过,金属管风铃发出悦耳的声音.小明想探究管子发出声音的频率与管的长度、直径的关系.他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管,将它们用细线悬挂,敲击后,测出各自发出声音的频率,数据如下表.
(1)用大小不同的力敲击金属管,金属管发出声音的
(2)根据表中数据,能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论?请说明你的理由.答:
(3)若让你选择器材探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系,至少需要再增加一根金属管;增加的这根管若直径为2.00 cm,长度可为
(1)用大小不同的力敲击金属管,金属管发出声音的
响度
将不同;由表中数据可知,三根管中音调最低的是 3
号管.(2)根据表中数据,能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论?请说明你的理由.答:
不能
,理由是 管子的长度和直径都不相同,没有采用控制变量法
.(3)若让你选择器材探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系,至少需要再增加一根金属管;增加的这根管若直径为2.00 cm,长度可为
20
cm或 50
cm.答案
12.(1)响度 3 (2)不能 管子的长度和直径都不相同,没有采用控制变量法 (3)20 50 解析:(1)用大小不同的力敲击金属管,则金属管的振幅不同,发出声音的响度将不同.音调由发声体振动的频率决定,三根管中3号管的振动频率最低,所以音调最低的是3号管.(2)探究管子发出的声音的频率与管子长度、直径的关系时,应采用控制变量法.由表中实验数据可知,管子的长度和直径都不相同,即没有采用控制变量法,不能根据表中实验数据得出实验结论.(3)根据控制变量法可知,如果想得出管子发出声音振动的频率与长度的关系,应该控制管子的直径相同,长度不相同;想得出管子发出声音振动的频率与直径的关系,应该控制管子的长度相同,直径不相同;若再增加一根直径为2.00 cm,由于其直径与2号管子相同,则其长度可以为20 cm或50 cm,即与编号1或者编号3的长度相同的金属管,分别与2号管子、与长度相同的编号1或者编号3相比较可得出结论.
解析
【分析】
本题围绕探究金属管发声频率与长度、直径的关系展开，核心是运用控制变量法分析问题。第(1)问需明确声音的响度由振幅决定、音调由频率决定，结合敲击力和表格频率数据判断；第(2)问需掌握多变量探究实验的控制变量要求，对比表格数据判断是否符合条件；第(3)问需依据控制变量法，确定探究频率与长度、直径关系时的变量控制要求，进而得出增加管子的长度。
【解析】
(1) 声音的响度与振幅有关，用大小不同的力敲击金属管，金属管的振幅不同，因此发出声音的响度不同。音调由发声体振动的频率决定，频率越低，音调越低；由表格数据可知，3号管的频率（656Hz）最小，所以三根管中音调最低的是3号管。
(2) 探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系时，需采用控制变量法：探究频率与长度的关系时控制直径不变，探究频率与直径的关系时控制长度不变。但表格中的三根管子，长度和直径都不相同，未控制单一变量，因此不能得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论。
(3) 根据控制变量法，若要探究频率与长度的关系，需控制直径相同；若要探究频率与直径的关系，需控制长度相同。已知增加的管子直径为2.00cm，与2号管直径相同，因此长度可选择与1号管（20cm）或3号管（50cm）相同的长度，这样分别与2号管对比，可控制直径不变探究长度的影响，也可分别与1号、3号管对比控制长度不变探究直径的影响，故长度为20cm或50cm。
【答案】
(1) 响度；3 (2) 不能；管子的长度和直径都不相同，没有采用控制变量法 (3) 20；50
【知识点】
响度与振幅的关系；音调与频率的关系；控制变量法
【点评】
本题是声学部分的基础实验题，重点考察控制变量法在探究实验中的应用，能检验学生对实验设计逻辑的理解，题目难度适中，符合初中声学的考察要求。
【难度系数】
0.6
本题围绕探究金属管发声频率与长度、直径的关系展开，核心是运用控制变量法分析问题。第(1)问需明确声音的响度由振幅决定、音调由频率决定，结合敲击力和表格频率数据判断；第(2)问需掌握多变量探究实验的控制变量要求，对比表格数据判断是否符合条件；第(3)问需依据控制变量法，确定探究频率与长度、直径关系时的变量控制要求，进而得出增加管子的长度。
【解析】
(1) 声音的响度与振幅有关，用大小不同的力敲击金属管，金属管的振幅不同，因此发出声音的响度不同。音调由发声体振动的频率决定，频率越低，音调越低；由表格数据可知，3号管的频率（656Hz）最小，所以三根管中音调最低的是3号管。
(2) 探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系时，需采用控制变量法：探究频率与长度的关系时控制直径不变，探究频率与直径的关系时控制长度不变。但表格中的三根管子，长度和直径都不相同，未控制单一变量，因此不能得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论。
(3) 根据控制变量法，若要探究频率与长度的关系，需控制直径相同；若要探究频率与直径的关系，需控制长度相同。已知增加的管子直径为2.00cm，与2号管直径相同，因此长度可选择与1号管（20cm）或3号管（50cm）相同的长度，这样分别与2号管对比，可控制直径不变探究长度的影响，也可分别与1号、3号管对比控制长度不变探究直径的影响，故长度为20cm或50cm。
【答案】
(1) 响度；3 (2) 不能；管子的长度和直径都不相同，没有采用控制变量法 (3) 20；50
【知识点】
响度与振幅的关系；音调与频率的关系；控制变量法
【点评】
本题是声学部分的基础实验题，重点考察控制变量法在探究实验中的应用，能检验学生对实验设计逻辑的理解，题目难度适中，符合初中声学的考察要求。
【难度系数】
0.6
