表中有的材料规格还没有填全，为了验证猜想三，必须知道该项内容，请在表中填上所缺内容。 （2）随着实验的进行，小华又觉得琴弦音调的高低可能还与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想，必须进行的操作是： 。 2．答案：(1)ABC ADF 80 1.02
（2）选取一根琴弦，用一定大小的力拉紧琴弦，拨动琴弦测出此时振动的频率；改用不同的力拉紧琴弦，分别测出相应的振动频率，进行分析比较。
3小兰在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：即使在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短、及弦的材料有关。于是她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。下表是她在实验室控制的琴弦条件。
编号 控制条件 琴弦材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2 A B C D E 钢 钢 尼龙丝 铜 尼龙丝 20 20 30 40 40 0.3 0.7 0.5 0.5 0.5 （1）如果小兰想探究弦发声的音调与弦的材料的关系，你认为她应该选用表中编号为__________的琴弦（只填写字母代号）
(2)探究过程通常采用下列一些步骤：①实验研究；②分析归纳；③提出问题（或猜想）；④得出结论等。你认为小兰要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是：__________（只填写数字代号）。
【解析】：由题给表格中数据可知，编号A、B是控制了琴弦材料和琴弦的长度不变，研究琴弦发声的音调高低与琴弦的横截面积的关系；编号D、E是控制了琴弦的横截面积和琴弦的长度不变，研究琴弦发声的音调高低与琴弦材料的关系。探究过程的合理顺序应该是：提出问题（或猜想），实验研究，分析归纳，得出结论等。
【答案】（1）D和E(2) ③①②④
【点评】小兰所用的研究方法叫做“控制变量法”。所谓控制变量法就是把一个多因素影响某一物理量的问题，通过控制某几个因素不变，只让其中一个因素改变，从而转化为多个单一因素影响某一物理量的问题的研究方法。这种方法在实验数据的表格上的反映为：某两次试验只有一个条件不相同，若两次试验结果不同，则与该条件有关，否则无关。反过来，若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关，则应只使该因素不同，而其他因素均应相同。控制变量法是中学物理中最常用的方法。
4．（第15界全国初中应用物理知识竞赛）王伟同学研究了均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长的关系，
并记录了实测的数据（如下表所示）。请你根据记录表中的有关数据，分析并估算出他有意留出的空格中应该填写的数据（要求写出估算的过程）。 音名 中央C 1 D 2 Re 297 8l9 E 3 Mi 330 4l5 F 4 Fa 352 3l4 G 5 Sol 396 2l3 A 6 La 440 B 7 Si 8l15 C ī Do′ 528 1l2 唱名（C调） Do 频率/Hz 弦长 264 l 【解析】 分析表格中频率和弦长两行数据可知，均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长成反比。对于中央C和A，有f1: f6=L6: L1，解得L6=
f1264L1=×L1=3 L1/5=3l/5。对于中央C和B，有f1: f7=L7: L1，
440f6解得f7=
L7f1=15/8×264Hz=495Hz。 L1【答案】弦长一行第六格填写3l/5，频率一行第七格填写495。
【点评】对于同样的琴弦，弦越长，弦振动频率越低，发声的音调越低，且均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长的乘积是一常数。分析得出琴弦发音频率与弦长关系是正确解题的关键。 四．计算题
1．（2010学而思杯物理竞赛题）假定有前后两次声音传到人的耳朵里，如果这两次声音到达人的耳朵的先后时间间隔大于(或等于）0.1s，人耳就能够把这两次声音分辨开，也就是说,如果两次声音传到人耳的时间间隔不足0.1s，人耳就只能听到一次声音。某农村中学8年级课外活动小组为了体验声音在不同介质中的传播速度不同的物理现象,他们请一位同学在输送水的管道(充满水)上敲击一下,使铁管发出清脆的声音,其余同学沿铁管分别在不同位置用耳朵贴近铁管听声。实验结束后，A同学说自己只听到一次响声；B同学说自己听到两次响声；C同学说自己听到三次响声。.已知声音在空气中的传播速度是v气=340m/s，在水中的传播速度是v水=1500m/s，在钢铁中的传播速度是v铁=5100m/s。请你通过计算说明：在铁管上某处敲响一次,A、B、C三位同学的位置到达敲击点的距离各在什么范围内？（写出计算过程和对结论分析过程） 【答案】：A同学与敲击点处的距离：s1<43.97m； B同学与敲击点处的距离：43.97m≤s2＜212.5m；
C同学与敲击点处的距离：s3≥212.5m。
【解析】A同学说自己只听到一次响声，说明从空气中传播到他耳朵中的声音和从水中传播到他耳朵中的声音的时间差小于0.1秒。设A同学与敲击点处的距离为s1，则有s1<43.97m；
s1s1-<0.1s，解得
v气v水B同学说自己听到两次响声，说明从水中传播到他耳朵中的声音和从铁管中传播到他耳朵中的声音的时间差小于0.1秒。设B同学与敲击点处的距离为s2，则有即43.97m≤s2＜212.5m；
C同学说自己听到三次响声，说明从水中传播到他耳朵中的声音和从铁管中传播到他耳朵中的声音的时间差大于等于0.1秒。设C同学与敲击点处的距离为s3，则有
s2s2-<0.1s，解得s2＜212.5m ，
v水v铁s3s3-≥0.1s，解得s3≥212.5m。
v水v铁2．小华在假期探望外祖母，他乘坐火车时发现，每经过铁轨接头处，车身都要振动一次。他还发现，火车进山洞前一瞬间要鸣笛一次。小华恰好坐在车尾，从听到鸣笛声到车尾出洞，小华共数出84次车身振动，所用时间是1min45s。若车身总长175m，每节铁轨长12.5m，山洞的长度是多少？当时火车的速度是多少？（假设火车一直做匀速直线运动，声音在空气中的传播速度是340m/s。） 2．【解析】t=1min45s=105s，84节铁轨总长s=84×12.5m =1050m， 当时火车的速度v=s/t=10m/s。
车身总长L1=175m，小华听到笛声时火车进洞距离s1，笛声传播距离L1 -s1，于是有代人数据解得s1=5m。
小华从听到回声到火车车尾出洞行驶距离为s= L1 -s1+L， 解得山洞的长度L= s-L1 +s1=880m。
s1L1?s1=，vv声
近十年全国初中应用物理知识竞赛试题分类汇编专题二声现象
