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单元专项提升 01 区分音调、响度、音色和有关声速的计算
1.能区分声音的特性，能正确判断改变了哪种特性。
2.根据声速的大小计算，能解决回声测距、超声波测速等问题。
知识点一、区分音调、响度、音色
一、音调
1.音调的影响因素：声源振动的频率越高，音调越高。
2.改变音调的常见方法:
（1）弦乐器：改变琴弦的松紧、长短、粗细、材料；
（2）鼓类乐器：改变鼓皮的松紧，绷得越紧，音调越高；
（3）管乐器：改变空气柱的长短，空气柱越短，音调越高。
3.不同音调的声波在波形图中显示出疏密程度不同的波形。如图所示是甲、乙两个不同的音叉发出
声音的波形图，其中甲的频率低，声音的音调低。
二、响度
1.音调和响度没有必然的联系，音调高的声音响度不一定大，响度大的声音音调不一定高。
2.改变响度的常见方法：
（1）弦乐器、打击乐器：用力越大，响度越大；
（2）管乐器：吹奏的力度越大，响度越大；
3.不同响度的声波在波形图中显示出高低不同的波形，即振幅不同的波形。如图所示，乙波形图中，
振幅大，声音的响度大。三、音色
1.不同物体发出声音的音调和响度可能相同，但音色却一定不同。一般模仿别人说话、分辨不同乐
器考查的都是声音的音色。
2.在声音的传播过程中，音调和音色一般不变，响度会随着传播距离的改变而改变。
3.区分具体事物或人的声音一般是利用音色的特性，例如通过音色可以知道某个人在说话；区分一
类事物或人时，一般利用音调判断，例如大合唱时区分男低音和女高音等。
4.不同音色的声波在波形图中显示出形状不同的波形，波形不同说明音色不同。如图所示，波形不
同，即音色不同。
知识点二、声速的计算
1.声音在不同介质中的传播速度不同，一般情况下，声音在固体、液体、气体中的传播速度关系为
。
2.由于声音在不同介质中的速度的不同，同一声源，距离相等的位置可能听到多次声音，如长水管
一端敲击一次，另一端听到三次声音，第一次由铁传播，第二次由水传播，第三次由空气传播。因此，
可根据听到声音的时间间隔计算声速。
3.当声源静止时，声音从发出到碰到障碍物反射回声源处所走过的距离，是声源到障碍物距离的两
倍，即 ，其中 为从发声到接收到回声的时间， 为声音的传播速度。当声源在运动时，找到
所求路程或距离关于声速的关系式即可计算。
4.超声波测速：如图所示是在高速公路上常见的测速装置，其主要部分是一个测速仪。其原理如下
图所示，汽车向测速仪的方向匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号，超声波信号遇
见汽车前面板，反射回测速仪。测速仪根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速
度公式 可得出汽车的平均速度。题型01 区分音调、响度、音色
【典例1】（2024·四川宜宾·中考真题）“五四”青年节到来之际，教室里传来《光荣啊，中国共青团》
的歌声，小明一听便知道是小英在唱歌。他能确定是小英，主要是根据声音的（ ）
A．音调 B．响度 C．音色 D．频率
【典例2】（2024·广西南宁·模拟预测）李白的“仰天大笑出门去，我辈岂是蓬蒿人”。这里的“大笑”
是指声音的（ ）
A．音调高 B．响度大 C．音色美 D．声速大
【典例3】（2024·广西崇左·三模）AI配音能够模仿某个明星的声音，这其实是模仿该明星声音的
（ ）
A．频率 B．音调 C．音色 D．响度
题型02 计算百米运动员的真实成绩
【典例4】（2024·安徽合肥·一模）运动会上进行百米赛跑，如果计时员听到枪声才开始计时，空气中声
速取340 m/s。所记录的成绩比看到枪烟就开始计时的成绩：（ ）
A．记时准确 B．少记约0.294s C．多记约0.294s D．少记约0.588s
题型03 计算声音在介质中的速度
【典例5】（23-24八年级下·山东德州·开学考试）在某金属管的一端敲一下钟，在管的另一端听到两次声
音（第一次是由金属管传来的，第二次是由空气传来的），两次声音间隔2.5s，管长1020m，求该金属中
的声速。
【典例6】（22-23八年级下·山东青岛·开学考试）在长0.85km空金属管一端敲击一下，在另一端先后听
到两个声音，两声相隔2.33s（此时为15℃）。
（1）第二次听到的声音是通过哪种介质传来的？
空气（0℃） 331 冰 3230
空气
340 铜 3750
（15℃）
煤油
1324 铝 5000
（25℃）
水（常温） 1500 铁 5200
（2）声音在金属管中的传播速度是多大？金属管是由什么材料制成的？
题型04 回声测距【典例7】（23-24八年级上·江西吉安·阶段练习）如图所示，一辆汽车以20m/s的速度面向一座高山匀速
行驶，经过一路碑时鸣笛一声继续行驶，6s后听到了回声（已知声音在空气中的传播速度为340m/s），
求：
（1）鸣笛后6s的时间内汽车向前行驶的路程是多少米？
（2）汽车鸣笛时的路碑处距离高山多少米？
（3）汽车听到鸣笛回声时距离高山还有多少米？
【典例8】（23-24八年级下·黑龙江大庆·开学考试）一辆汽车面对一高山以36 km/h的速度匀速行驶时，
鸣笛4s后听到了回声，求：
（1）这段时间内汽车前进了多少米？
（2）这段时间内声音传播了多少米？
（3）此辆车听到回声时到高山的距离是多少？（声音在空气中的速度是340 m/s）
题型05 超声波测速
【典例9】（23-24八年级下·四川乐山·开学考试）小明开车在某段公路上匀速行驶时，进入某超声测速区
域，如图所示，当该车运动到距测速仪370m时，测速仪向该车发出一超声波信号，2s后收到从车返回的
信号，超声波在空气中传播速度为340m/s，该路段限速100km/h，则：
（1）汽车的行驶速度是多少？
（2）汽车是否超速。
【典例10】（23-24八年级上·山东青岛·阶段练习）一辆汽车车正在以一定的速度匀速驶向一座大山，当
行驶至甲地时向着这座山鸣笛一声，已知甲地距离大山800m，4s后司机听到了回声，声音在空气中的传
播速度为340m/s，求：
（1）听到回声时汽车离大山的距离是多少米？
（2）求汽车车的行驶速度是多少？1．（2024·河南·三模）“从小丘西行百二十步，隔篁竹，闻水声，如鸣佩环，心乐之”是《小石潭记》
中的一段话。作者隔着竹林听到的水声是通过 传播过来的，他根据声音的 辨别出
听到的是水声。
2．（2024·甘肃金昌·三模）女高音放声歌唱时男低音低声伴唱，男低音与女高音相比较，男低音的响度
，女高音的音调 。在模仿秀中，演员模仿他人的声音很逼真，是因为他们的 相似。
3．（2024·河南洛阳·三模）“宫、商、角、徵、羽”是中国古乐的五个基本音阶，亦称五音，相当于现
代音阶中的do（1）、re（2）、mi（3）、sol（5）、1a（6）。五音实际上是指声音的 （选填
“音色”“音调”或“响度”）；在传统音乐中，鼓常为音乐的前奏，鼓声是由于鼓面发生 产生
的。
4．（23-24八年级上·江西南昌·期中）如图所示，这是甲、乙、丙三个物体发出声音的波形图，下列说法
正确的是（ ）
A．甲、丙的音调相同，音色相同 B．甲、乙的音调相同，响度相同
C．甲、丙的响度相同，音色不同 D．乙、丙的音调相同，音色不同
5．（23-24八年级上·湖北黄冈·阶段练习）如图所示是声音输入到示波器上时显示的波形。以下说法正确
的是（ ）
A．甲和乙音调相同，乙和丙响度相同
B．甲和乙音调相同，乙和丁音色相同
C．甲和丁音调相同，乙和丙响度相同
D．甲、乙、丙、丁音调和响度都相同
6．（23-24七年级上·内蒙古巴彦淖尔·期末）小美同学在长铁管的一端敲一下，小智同学在铁管的另一端
听到两次声音；听到第一声时间为0.68s，声音在空气中的传播速度为340m/s，声音在钢铁中的传播速度
为5000m/s。问：
（1）小智同学听到的第一声是通过什么介质传来的？
（2）铁管的长度是多少？
（3）听到两次声音的间隔时间为多少s？7．（23-24八年级上·广东珠海·阶段练习）声呐是利用水中声波进行探测，定位和通信的电子设备；科学
家为了探测某处海洋的深度，在船上用仪器向海底垂直发射超声波，经过4s后仪器收到海底传回的回波
信号，已知超声波在海水中的速度为1500m/s，求：
（1）此处海水的深度；
（2）若海水的深度为9000m，则需要经过多少时间才能接收到反射回来的信号。
8．（21-22八年级上·云南曲靖·期中）一辆汽车做匀速直线运动，在距离正前方峭壁440m处鸣笛后继续
前进，经过2.5s听到从峭壁反射回来的汽笛声，若声速为340m/s，求
（1）汽车的行驶速度；
（2）汽车还需要多长时间到达峭壁下？
（3）汽车听到回声时离峭壁还有多远？（结果保留两位小数）
9．（23-24八年级上·陕西西安·期末）熙熙乘坐一辆速度为20m/s的小轿车迅速驶向一座山崖，某一时刻
鸣笛后，汽车继续行驶了80m听到回声，司机第二次鸣笛，经过2s听到回声。计算：
（1）第一次鸣笛经过多长时间能听到回声；
（2）第一次鸣笛时距离山崖的距离；
（3）听到两次回声的时间间隔。
10．（23-24八年级上·重庆黔江·阶段练习）小新同学很聪明，学了运动学的知识后，一天他乘坐在一列
长度为200m的火车的车头处从重庆回黔江。途中他用秒表测出在5秒的时间内听到了9次钢轨的撞击声；
火车继续匀速行驶，在驶向一山崖前某处鸣笛，鸣笛5s后，听到前面山崖的回声；然后又看见前面隧道
的长度为4200m。（他上网查阅知道：每根钢轨长25m，声音在空气中的传播速度为340m/s），请你帮
他算算：
（1）火车的速度；
（2）火车完全通过隧道的时间；
（3）鸣笛处到山崖的距离。
11．（23-24八年级上·安徽芜湖·阶段练习）国庆期间，小明来到一山谷游玩，站在距离右侧山崖374m的
位置击掌一次，1.4s后他听到了从左侧山崖反射的回声。已知声音在空气中的速度是340m/s，求：（假
设声音在每一侧的山崖只反射一次）
（1）他所在的位置与左侧山崖的距离；
（2）听到右侧山崖反射回声与左侧山崖反射回声的时间间隔；
（3）山谷的宽度。
12．（23-24八年级上·广西南宁·阶段练习）在某段区间测速路段，交管部门在公路上设置了固定测速仪。
如图所示，汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.8s，第二次
发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s。若两次发出信号的间隔是1.1s，求：
（1）超声波在空气中传播0.8s通过的路程；
（2）汽车反射第一次信号时距离测速仪多远？
（3）汽车从反射第一次信号到反射第二次信号间行驶的路程；
（4）汽车行驶的速度。
