初中物理自主招生讲义05回声、音调与频率（含详解）

这是一份初中物理自主招生讲义05回声、音调与频率（含详解），共23页。试卷主要包含了回声，运用声呐系统可以探测海洋深度，火车在进入隧道前必须鸣笛等内容，欢迎下载使用。

初中物理自主招生讲义 05 回声、音调与频率
1．回声
【知识点的认识】（1）当声投射到距离声源有一段距离的大面积上时，声能的一部分被吸收，而另一部分声能要反射回来，如果听者听到由声源直接发来的声和由反射回来的声的时间间隔超过十分之一秒，它就能分辨出两个声音这种反射回来的声叫“回声”．
（2）当回声比原声晚0.1s以上，能分辨出回声；
当回声比原声晚不到0.1s，分辨不出回声，此时回声对原声起加强作用．
（3）回声应用：根据s＝vt，可以测距离或测深度．
【命题方向】利用回声解释一些生活中的现象和回声测距，例如：如果声速已知，当测得声音从发出到反射回来的时间间隔，就能计算出反射面到声源之间的距离．
【解题方法点拨】
声音在传播过程中遇到障碍物要发生反射，形成回声现象．根据这一事实，我们可以根据s＝vt测量高大障碍物的远近、海底的深度、远处冰山的距离等．
一．回声（共2小题）
1．在雷雨来临之前，电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断，这是因为（　　）
A．雷一个接一个打个不停
B．雷声经过地面、山峦、云层的多次反射
C．双耳效应
D．电光的传播速度比声音的传播速度大得多
2．在雷雨来临之前，电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断，这是由于（　　）
A．雷一个接一个打个不停
B．电光的速度比雷声的速度快
C．雷声经过地面、山岳和云层多次反射造成的
D．双耳效应
2．回声测距离的应用
【知识点的认识】声音在传播过程中遇到障碍物要发生反射，形成回声现象．根据这一事实，我们可以根据s＝vt测量高大障碍物的远近、海底的深度、远处冰山的距离等．
【命题方向】对回声测距考查多以计算题和实验题的形式，例如生活中汽车对着山崖鸣笛，求汽车到山崖的距离；探测海底某处的深度，向海底垂直发射超声波，需要知道的物理量和需要测出的物理量．
【解题方法点拨】回声测距需要知道的物理量是声音在这种介质中的传播速度v，需要测出的物理量收到回声的时间t．
例如：探测海底某处的深度，向海底垂直发射超声波，需要知道的物理量是声音在海水的传播速度v，需要测出的物理量收到回声的时间t．然后根据s＝vt计算发声体到障碍物的距离（时间t用时间间隔的一半）．
二．回声测距离的应用（共14小题）
3．如图所示为一固定于地面的超声波测速仪，当被测车辆沿直线匀速行驶至测速仪正前方720m时，测速仪发出一超声波信号，该信号被汽车反射后又被测速仪接收，若已知信号从发出到接收历时4s，超声波的传播速度为340m/s，则该车的速度为（　　）

A．17m/s B．20m/s C．27.5m/s D．36m/s
4．回声是声音遇到较大的障碍物反射回来而形成的。小明站在两侧都是峭壁的峡谷中大喊一声，0.3s后听到第一个回声，又经过0.2s听到第二个回声，若声速是340m/s，则峡谷两侧峭壁的距离是（　　）
A．42.5m B．85m C．136m D．170m
5．为了监督司机遵守限速规定，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，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s，若发出两次信号的时间间隔是0.9s，超声波的速度是340m/s．则（　　）

A．汽车接收到第一次信号时，距测速仪170m
B．汽车接收到第二次信号时，距测速仪102m
C．汽车的速度是26.2m/s
D．汽车的速度是42.5m/s
6．为了监督司机是否遵守限速规定，交管部门在公路上安装了固定测速仪。如图所示，汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号。第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.3s，若发出两次信号的时间间隔是1.1s，超声波的速度是340m/s，则（　　）

A．汽车接收到第一次信号时，距测速仪170m
B．汽车接收到第二次信号时，距测速仪102m
C．汽车的速度是34m/s
D．汽车的速度是30.9m/s
7．运用声呐系统可以探测海洋深度。在与海平面垂直的方向上，声呐向海底发射超声波，它的频率高于　 　Hz，如果经4s接收到来自海底的回波信号。则该处的海深为　 　m（海水中声速是1500m/s）。
8．火车在进入隧道前必须鸣笛。若火车速度为80千米/时，声音在空气中的速度是340米/秒，司机在鸣笛后2秒时听到自隧道口处的山崖反射的回声，则鸣笛时火车到隧道口的距离是　 　米。
9．汽车沿平直的公路匀速驶向一座高山，汽车的速度为20m/s，声音的速度为340m/s，当汽车与高山相距180m时鸣一次笛，从鸣笛开始到听到回声的时间为　 　，司机听到回声时汽车与山脚的距离是　 　。
10．一只船在海上行驶，船上发出一鸣笛声，旅客在4s后听到前方悬崖反射回来的声音，问：
（1）如果船鸣笛后马上停止行驶，求悬崖与船的距离。
（2）若鸣笛的同时，船以20m/s的速度继续向前行驶，求悬崖与旅客听到回声处的距离？（气温为15℃）

11．图甲是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。图乙中p1是测速仪在t1＝0时刻发出的超声波信号，n1是测速仪在t2＝0.4s时刻接收到的由汽车反射回来的信号。P2是在t3＝1.0s时刻由测速仪再次发出的超声波信号，n2是测速仪在t4＝1.2s时刻接收到的由汽车反射回来的信号。已知超声波在空气中传播的速度是v＝340m/s，若汽车是匀速行驶的，
求：（1）汽车接收到超声波信号P1时离测速仪的距离；
（2）汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离：
（3）汽车匀速运动的速度。

12．图甲是公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发射超声波脉冲信号并接收被汽车反射回来的信号，根据发射和接收到信号间的时间差，可测出被测物体的速度。图乙中，P1、P2是测速仪发射的超声波信号，n1、n2分别是P1、P2被汽车反射回来的信号。P1、P2之间的时间间隔2s，超声波在空气中的传播速度v＝340m/s，假设汽车始终在平直公路上匀速运动，根据图乙，求：

（1）汽车在遇到两个脉冲信号P1、P2的时间内前进的距离s；
（2）汽车行驶的速度v车。


13．已知声音在空气中的传播速度与空气的温度有关，在一定的范围内，其关系如下表格所示：
空气温度t℃/
0
5
10
15
20
25
…
声音速度v/m•s﹣1
331
334
337
340
343
346
…
（1）如果测得今天声音在空气的速度为338.2m/s，则今天的气温是　 　℃。
（2）有甲、乙两辆汽车，甲车在后，乙车在前，沿平直的公路上分别以20m/s和10m/s同向行驶，当相距660m时，甲车鸣笛，经过多长时间乙车司机听到甲车的鸣笛声？乙车司机听到甲车的鸣笛声立即鸣笛，当甲车司机听到乙车的鸣笛声时，两车相距多远？（当时气温为15℃。）




14．火车在进入隧道前必须鸣笛。若火车速度为72千米/小时，声音在空气中的速度是340米/秒，司机在鸣笛后2秒时听到自隧道口处的山崖反射的回声，则鸣笛时火车到隧道口的距离是　 　米。
15．某人在一山谷间高喊一声，经过6s后听到了第一次回声，又经过2s后听到了第二次回声，已知声音在空气中的传播速度为340m/s，求山谷间的距离是多少？




16．某人站在一个较大的山谷里，想估测山谷的宽度。他大喊一声后经过0.3秒钟听到右面山崖反射回来的声音，经过0.5秒钟才听到左面山崖反射回来的声音。请你帮他估算这个山谷的宽度。（声音在空气中的传播速度为340米/秒）


3．音调
【知识点的认识】声音频率的高低叫做音调． 声音的三个主要的主观属性 即音量（也称响度）、音调、音色（也称音品） 之一．表示人的听觉分辨一个声音的调子高低的程度．音调主要由声音的频率决定，同时也与声音强度有关．对一定强度的纯音，音调随频率的升降而升降；对一定频率的纯音、低频纯音的音调随声强增加而下降，高频纯音的音调却随强度增加而上升． 物理学中，振动快慢用每秒振动的次数来表示，称为频率．
【命题方向】
对于声音这部分知识强调应用：例如：吹笛子音调的变化、向水壶中灌热水音调的变化．中考中常以填空、选择和问答的题型出现．
【解题方法点拨】音调是指声音的高低，由发声体的振动频率决定，频率是指每秒振动的次数；注重结合实际，例如：女高音，男低音，“高”和“低”指的就是音调．向水壶中灌热水音调的变化，硬纸片接触发声齿轮等．
三．音调（共2小题）
17．“五音不全”的五音是指中国古乐“宫、商、角、徵、羽”，相当于现代个音阶中的do、re、mi、sol、la，五音实际上是指声音的（　　）
A．音色不同 B．音调不同 C．响度不同 D．振幅不同
18．科学家根据星球光谱的红移现象推断宇宙正在膨胀，星球正在离我们越来越远。其实在日常生活中声音也有类似的现象，在火车从我们身边疾驶而过的瞬间，尽管火车发出的汽笛声频率是不变的，但我们听起来声音的音调却是　 　（选填“由高变低”或“由低变高”）。
4．音调与频率的关系
【知识点的认识】
音调：声音的高低，由发声体的振动频率决定，物理学中，振动快慢用每秒振动的次数来表示，称为频率。频率越高，音调越高。频率越低，音调越低。
【命题方向】
主要是判断一些物体的声音是指音调、响度还是音色来命题。对于声音这部分知识强调应用：例如：吹笛子音调的变化、向水壶中灌热水音调的变化。中考中常以填空、选择和问答的题型出现。
【解题方法点拨】
音调是指声音的高低，由发声体的振动频率决定，频率是指每秒振动的次数；注重结合实际，例如：女高音，男低音，“高”和“低”指的就是音调。向水壶中灌热水音调的变化，随着水的增多，水壶上方的空气柱变小，引起频率的变化，引起音调的变化。
四．音调与频率的关系（共17小题）
19．我们能听到蚊子飞行时发出的“嗡﹣﹣嗡”声，但听不到蝴蝶飞行时发出的声音，其原因是（　　）
A．蝴蝶飞行时声音响度小 B．蝴蝶飞行时振动频率小于20Hz
C．蝴蝶飞行时音色与蚊子不同 D．蝴蝶飞行时振动的幅度小
20．在一次班级的才艺秀表演中，小芳演奏了一曲《赛马》博得了大家的热烈掌声，细心的小明发现在小芳的演奏过程中，她的左手在不停地上下移动。当小芳的左手手指向下移动时，我们听到的声音发生了怎样的变化（　　）

A．响度变大 B．响度变小 C．音调变高 D．音调变低
21．如图所示，将一把钢尺紧按在桌面边缘，一端伸出约为尺长的一半，拨动钢尺，听它发出的声音，并观察它的振动情况。 然后减小钢尺伸出长度约为尺长的，再次试验，得到的结论是（　　）

A．声音变大 B．频率变高 C．振动变慢 D．响度变小
22．小明游览一座古寺时发现里面有一个变音钟，随着钟下燃烧的香火越旺，敲出的声音越高亢，原因的可能是（　　）
A．香火使钟周围的空气温度升高，传声效果越来越好
B．任何物体温度升高时，振动发出的声音音调都会变高
C．香火使振动的振幅加大，使声音响度变大
D．香火使钟的温度升高。材料的微观结构发生变化，钟振动频率改变
23．往保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断壶里水位的高低，因为（　　）
A．随着水位升高，音调逐渐降低
B．随着水位升高，音调逐渐升高
C．灌水过程中音调保持不变，音响越来越大
D．灌水过程中音调保持不变，音响越来越小
24．磁带录放机可高速播放正常录制的声音，在高速播放时最有可能听不到的声音是正常录音时（　　）
A．音调较低的声音 B．音调较高的声音
C．响度较小的声音 D．响度较大的声音
25．在往保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断瓶里水位的高低，这是因为（　　）
A．水位升高，音调不变，响度变大 B．水位升高，音调不变，响度变小
C．随着水位升高，音调逐渐升高 D．随着水位升高，音调逐渐降低
26．小明在家往保温瓶里灌开水过程中，听声音就能判断壶里水位的高低，他是根据什么来判断水是否满的？（　　）
A．随着水位升高，音调逐渐升高 B．随着水位升高，音调逐渐降低
C．水位升高音调不变，响度越来越大 D．水位升高音调不变，响度越来越小
27．如图所示，三个相同材料制成的长度不同的音叉，当用音锤敲击它们时，以下关于它们发出的声音的说法中正确的是（　　）

A．a音叉发出的声音频率最高
B．音叉发出的声音频率与锤子敲击的力度有关
C．c音叉发出的声音频率最高
D．音叉发出的声音频率与是否使用音箱有关
28．下列有关声音的说法中正确的是（　　）
A．声音在真空中传播速度为3×108m/s
B．声源振动的频率越高，响度越大
C．噪声不是由物体振动产生的
D．男同学在变声期说话的声音会变粗，指的是音调变低
29．冬天，寒风吹到野外的电线上，发出呜呜的声音，但夏天却听不到，其原因是（　　）
A．冬天气温低，电线受冷收缩而绷紧，风吹时电线振动频率高；夏天电线松，风吹时电线振动频率低
B．冬天风大，电线振幅大，响度大；夏天风小，电线振幅小，响度小
C．冬天风吹电线引起振动发声；夏天电线不振动，不发声
D．冬天风吹电线振动发声；夏天是由于人们的错觉，如果仔细听也能听到
30．某研究小组利用一些长度、粗细和材料不同的琴弦探究“音调与哪些因素有关”，他们选用的琴弦长度、材料在图中已标出（其中琴弦的直径关系：a＝c＝d＜b），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。
（1）若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系，应该控制 　 　、　 　相同，改变 　 　，应选择琴弦 　 　（a/b/c/d）。
（2）若选择琴弦a和b，则是为了研究“音调的高低与琴弦 　 　的关系”。
（3）两位同学还可以选择琴弦 　 　（a/b/c/d），研究“琴弦音调高低与材料的关系”。

31．如图某歌手能用注射器都能吹出美妙的音乐，该“乐器”的发声原理为试管内的空气由于振动发声，若他将注射器的活塞往上运动，则吹出的声音的　 　（选填响度、音色和音调）将改变。

32．如图所示，将一把钢尺紧紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺振动发出的声音。逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，钢尺振动发出声音的音调会逐渐变　 　。当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺，却听不到声音，这是由于　 　。

33．弦乐器小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的，如图所示。为了研究同一根琴弦振动频率与哪些因素有关，可利用如图所示的实验装置。一块厚木板上有AB两个楔支撑着琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板移动来改变琴弦振动部分的长度L．将琴弦的末端固定在木板O点，另一端通过滑轮接上砝码以提供一定拉力F，轻轻拨动琴弦，在AB间产生振动。

（1）先保持拉力F为150N不变，改变AB的距离L（即改变琴弦长度），测出不同长度时琴弦振动的频率，记录结果如表1所示。从表1数据可判断在拉力F不变时，琴弦振动的频率f与弦长L的关系式为 　 　。
表1
琴弦长度L（m）
1.50
1.00
0.75
0.50
0.40
振动频率f（Hz）
100
150
200
300
375
（2）保持琴弦长度为0.80m不变，改变拉力F，测出不同拉力F时琴弦振动的频率，记录结果如表2所示。从表2数据可判断在琴弦长度不变时，琴弦振动频率f与拉力F的关系式为 　 　。
表2
拉力大小F（N）
360
300
240
180
120
振动频率f（Hz）
290
265
237
205
168
振动频率的平方f2（Hz2）
84100
70225
56169
42025
28224
（3）如果在相同的环境中研究不同种类的小提琴琴弦，除了长度L和拉力F以外，你认为还有哪些因素会影响琴弦振动的频率？试列举可能的两个因素：①　 　 。
②　 　 。
34．如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音。当钢尺伸出桌边的长度不同时，越短，其发出的声音　 　。

35．声源振动时发出声音的频率即为每秒钟发出声波的数目，声源每秒钟发出的波数不同，发出声音的频率就不同。对观察者而言，人耳听到的声音频率即为每秒钟接收到的声波数目，例如我们听到频率为50Hz的声音，每秒钟接收到的声波数即为50．当声源靠近或远离观察者时，人耳听到的频率不再等于声源发出的频率，这种现象叫多普勒效应。
（1）我们在生活中经常有这样的经验：高速驶来的火车“呼啸而来，扬长而去”。试定性分析当火车靠近我们时，我们听到的鸣笛声与火车发出的声音频率相比有何不同？
（2）观察者静止在路旁，一列动车以速度v向观察者驶来，动车发出的鸣笛声频率为f0，观察者听到的声音频率为f，声音的速度为u，试推导f与f0的关系。
（3）利用多普勒效应可以测定动车的速度。观察者坐在速度为80km/h的普通列车上，从对面开来一列动车，迎面时听到动车鸣笛声的频率为f1，动车向后奔驰而去时听到的频率为f2，若f1：f2＝2：1，声音的速度为1200km/h，求动车的速度大小。







初中物理自主招生讲义 05
答案与解析
一．回声（共2小题）
1．
答案与解析：雷的原始声音持续时间很短，但经过多次反射持续时间就长了。
故选：B。
2．
答案与解析：雷的原始声音持续时间很短，但经过多次反射持续时间就长了。
故选：C。
二．回声测距离的应用（共14小题）
3．
答案与解析：测速仪发出一超声波信号，到该信号与汽车相遇的时间t＝×4s＝2s，
由v＝可知，超声波信号与汽车相遇时，汽车与测试仪的距离：s＝v声t＝340m/s×2s＝680m；
则汽车在这段时间行驶的路程：s车＝L﹣s＝720m﹣680m＝40m；
汽车的速度：v车＝＝＝20m/s，故B正确。
故选：B。
4．
答案与解析：根据题意听到两次回声的和为声音从一个峭壁处传到另一个峭壁又反射回来的时间，
那么声音从一个峭壁传到另一个峭壁的时间为听到两次回声的和的一半，即为t＝（0.3s+0.5s）＝0.4s，
根据速度公式，峡谷之间的宽度为s＝vt＝340m/s×0.4s＝136m，故C正确。
故选：C。
5．
答案与解析：
A、第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s，
由v＝可得：汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪：
s1＝v声t1＝340m/s×0.25s＝85m；故A错误；
B、第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s，所以第二次信号到达汽车的时间为0.15s，
汽车接收到第二次信号时，汽车距测速仪：
s2＝v声t2＝340m/s×0.15s＝51m；故B错误；
CD、汽车在两次信号的间隔过程中，行驶了：s′＝s1﹣s2＝85m﹣51m＝34m；
这34m共用了：t′＝△t﹣t1+t2＝0.9s﹣0.25s+0.15s＝0.8s，
所以汽车的车速为：v′＝＝＝42.5m/s．故C错误，D正确。
故选：D。
6．
答案与解析：（1）由v＝得：汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪：
s1＝v声t1＝340m/s×0.25s＝85m；
（2）汽车接收到第二次信号时，汽车距测速仪：
s2＝v声t2＝340m/s×0.15s＝51m；
（3）因此汽车在两次信号的间隔过程中，行驶了：s′＝s1﹣s2＝85m﹣51m＝34m；
这34m共用了：t′＝△t﹣t1+t2＝1.1s﹣0.25s+0.15s＝1s，
所以汽车的车速为：v′＝＝＝34m/s。
综上所述，ABD错误，C正确。
故选：C。
7．
答案与解析：根据回声定位的原理，科学家发明了声呐，超声波的频率高于20000Hz；
超声波从海面传到海底的时间为t＝×4s＝2s，则海水的深度：s＝vt＝2s×1500m/s＝3000m。
故答案为：20000；3000。
8．
答案与解析：
v2＝80km/h＝m/s，由公式s＝vt得：
列车鸣笛后2s时间内声音传播的路程为：
s1＝v1t＝340m/s×2s＝680m，
2s内列车前进的距离为：
s2＝v2t＝m/s×2s＝m，
∵2s＝s1+s2，
列车鸣笛时距隧道口距离为：
s＝＝≈362.2m。
故答案为：362.2。
9．
答案与解析：
（1）设从鸣笛开始到司机听到回声的时间t，汽车的速度v1＝20m/s，声音的速度v2＝340m/s，
∵v＝，
∴在时间t内，汽车行驶的距离：
s1＝v1t＝20m/s×t，
声音传播的距离：
s2＝v2t＝340m/s×t，
∵2s＝s1+s2＝v1t+v2t，
∴t＝＝＝1s；
（2）司机听到回声时汽车与山脚的距离：
s′＝s﹣s1＝s﹣v1×＝s＝×180m＝160m。
故答案为：1s；160m。
10．
答案与解析：（1）t＝×4s＝2s，
因为v＝，
所以悬崖与船的距离s＝vt＝340m/s×2s＝680m。
（2）在t＝4s的时间内，船行驶的距离：
s1＝v1t＝20m/s×4s＝80m，
声音传播的距离：
s2＝v2t＝340m/s×4s＝1360m，
设鸣笛时船到山崖的距离为s，
则：2s＝s1+s2，所以s＝＝＝720m，
（2）旅客听到回声处距悬崖的距离：
s′＝s﹣s1＝720m﹣80m＝640m。
答：（1）如果船鸣笛后马上停止行驶，悬崖与船的距离为680m。
（2）悬崖与旅客听到回声处的距离为640m。
11．
答案与解析：（1）P1、n1之间的时间为超声波第一次从测速仪发出后遇到行进的汽车又回来所用的时间，
所以超声波传播到汽车所用的时间t1为＝0.2s
由此可以求出汽车在接收到p1的信号时汽车与测速仪之间距离：
s1＝vt1＝340m/s×0.2s＝68m；
（2）同理可求出汽车在接收p2信号时汽车与测速仪之间的距离：
s2＝vt2＝340m/s×＝34m；
由此可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离：
s＝68m﹣34m＝34m
（3）由乙图可知，两列超声波信号的间隔时间△t＝1s，
则根据题意可得，汽车通过这段距离时间所用的时间为：t＝△t﹣t1+t2＝1s﹣0.2s+0.1s＝0.9s，
由第（2）问可知，汽车通过的距离为34m，可以求得汽车的速度：
v＝＝≈37.78m/s。
答：（1）汽车接收到超声波信号p1时离测速仪的距离是68m；
（2）汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是34m：
（3）汽车匀速运动的速度为37.78m/s。
12．
答案与解析：（1）P1、P2的间隔的刻度值为20个格，时间长为2秒，P1、n1之间间隔的刻度值为8，所以对应的时间为0.8秒；P2、n2之间间隔的刻度值6，所以对应的这两点之间对应的时间为0.6秒。
P1、n1之间的时间为超声波第一次从测速仪发出后遇到行进的汽车又回来所用的时间，所以超声波传播到汽车所用的时间t1为0.4秒。由此可以求出汽车在接收到p1的信号时汽车与测速仪之间距离：s1＝vt1＝340m/s×0.4s＝136m；
同理可求出汽车在接收p2信号时汽车与测速仪之间的距离：s2＝vt2＝340m/s×0.3s＝102m。
由此可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离：s＝136m﹣102m＝34m。
（2）设汽车运行34m的时间为t，汽车接收到p1信号到测速仪接收到p1的反射信号n1的时间为t1′＝t′＝0.4s，测速仪接收到汽车信号又经t2′＝2s﹣0.4 s＝1.6 s发射p2，后又经t3＝×0.2s＝0.1s汽车接收到p2，所以汽车行驶34m距离所用时间t＝t1′+t2′+t3′＝（2s﹣0.4s）+0.3s＝1.9s，所以汽车的速度v′＝＝17.9m/s。
答：（1）汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离为34m。
（2）汽车的速度是17.9m/s。
13．
答案与解析：（1）分析表中数据发现，温度每升高5℃，声速增大3m/s，因此声速为338.2m/s时，温度为×5℃＝12℃。
（2）此时声音的方向与两车运动的方向相同，乙车司机听到甲车的鸣笛声的时间为t，
所以：340m/st＝10m/st+660m
解得：t＝2s
此时两车间的距离为：s＝660m﹣（20m/s﹣10m/s）×2s＝640m；
甲车听到鸣笛声时所用的时间为t′：
340m/st′+20m/st′＝640m
甲车听鸣笛声时所用的时间为：t′≈1.8s
两车之间的距离为：640m﹣1.8s×（20m/s﹣10m/s）＝622m
故答案为：（1）12；（2）当相距660m时，甲车鸣笛，经过2s乙车司机听到甲车的鸣笛声；乙车司机听到甲车的鸣笛声立即鸣笛，当甲车司机听到乙车的鸣笛声时，两车相距622m。
14．
答案与解析：
v2＝72km/h＝m/s＝20m/s，由公式v＝得：
列车鸣笛后2s时间内声音传播的路程为：
s1＝v1t＝340m/s×2s＝680m，
2s内列车前进的距离为：
s2＝v2t＝20m/s×2s＝40m，
∵2s＝s1+s2，
列车鸣笛时距隧道口距离为：
s＝＝＝360m。
故答案为：360。
15．
答案与解析：∵v＝，
∴第一次听到回声时声音的路程：
s1＝v1t1＝340m/s×6s＝2040m，
第二次听到回声时声音的路程：
s2＝v2t2＝340m/s×8s＝2720m，
两次回声声音的路程：
s＝s1+s2＝2040m+2720m＝4760m，
山谷间的距离d＝＝＝2380m；
答：山谷间的距离是2380m。
16．
答案与解析：设人离右边山崖的距离为s1，离左面山崖的距离为s2，则山谷宽度s＝s1+s2，
声音在t1＝0.3s传播的距离为2s1，在t2＝0.5s内传播的距离为2s2，
s＝s1+s2＝+＝＝＝136m。
答：山谷的宽度为136m。
三．音调（共2小题）
17．
答案与解析：五音实际上是指声音的音调不同。
故ACD错误，B正确。
故选：B。
18．
答案与解析：红移在物理学和天文学领域，指物体的电磁辐射由于某种原因波长增加的现象，在可见光波段，表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离，即波长变长、频率降低。
在火车从我们身边疾驶而过的瞬间，尽管火车发出的汽笛声频率是不变的，但在传播时，由于火车离我们越来越远，声波的波长会类似于电磁波变长、频率降低，频率越低音调则越低；故我们听起来声音的音调会由高变低。
故答案为：由高变低。
四．音调与频率的关系（共17小题）
19．
答案与解析：
因为蝴蝶翅膀振动发出的声音，小于20赫兹，是次声波，人耳听不到，蚊子飞行时，翅膀振动频率较快，发出的声音在人的听觉频率范围内，故B正确。
故选：B。
20．
答案与解析：演奏二胡的过程中，她的左手在不停地上下移动，当小芳的左手手指向下移动时，振动部分的长度变小，所以振动的频率变大，音调变高。
故选：C。
21．
答案与解析：将一把钢尺紧按在桌面边缘，一端伸出约为尺长的一半，拨动钢尺，听它发出的声音，然后减小钢尺伸出长度约为尺长的，若仍用同样的力拨动钢尺，钢尺振动的频率会变快，钢尺振动发出声音的频率变高，音调会变高。
故选：B。
22．
答案与解析：“变音钟”是说明钟的声音是变化的，“高亢”说明声音的音调逐渐变高，这是由于燃烧的香火越旺，钟的温度升高，材料的微观结构发生变化，钟振动频率改变造成的。
故选：D。
23．
答案与解析：音调是由振动频率决定的，水越多，瓶内的空气柱越短，频率越高，就是凭借这一点，知道水快满了的；
故选：B。
24．
答案与解析：AB、当磁带正常录音，正常播放就是正常的声波。当高速播放正常录制的声音时，正常频率就会大大提高，频率就可能超出人的耳朵能感知的范围，成为超声波，就无法听到了。而原来音调低的，就有可能还没有达到超出人的耳朵能感知的范围，所以还有可能听到。故选项A错误，B正确。
CD、高速播放时，声波的振幅不变，响度不变。CD选项都错误。
故选：B。
25．
答案与解析：音调是由振动频率决定的，水越多，瓶内的空气柱越短，振动频率越高，音调越高；因此随着水位升高，音调逐渐升高。
故选：C。
26．
答案与解析：当往水壶里面倒水时，水壶发出的声音是水壶内空气柱的振动形成的，空气柱的长短不同，其发出的声音即不同；
倒水时，水越来越满，空气柱越来越短，频率越来越高，音调逐渐升高；
所以我们便可以根据不同空气柱的发声不同来判断热水壶中的说水是否满了；
故选：A。
27．
答案与解析：音叉振动会发出声音，音叉振动的快慢与其长度有关，音叉越长，振动越慢，音调就越低；
音叉越短，振动越快，音调就越高；
由图可知，a图中的音叉最长，振动最慢，频率和音调最低；c图中的音叉最短，振动最快，频率和音调最高；
故选：C。
28．
答案与解析：A、声音不能在真空中传播，故A错误；
B、声源振动的频率越高大音调越高，故B错误；
C、声音是由于物体的振动产生的，故C错误；
D、男同学在变声期说话的声音会变粗，声带振动变慢，音调变低，故D正确。
故选：D。
29．
答案与解析：冬季气温低，电线受冷收缩而绷紧，风吹时电线振动频率高，当电线振动频率高于20Hz时，发出的声音人耳是可以听到的；
夏天气温高，电线受热膨胀而伸长，电线松，风吹时电线振动频率低，低于20Hz时，发出的声音人耳是听不到的。
故选：A。
30．答案与解析：（1）若探究音调高低和琴弦长度的关系，选择琴弦的材料、粗细相同，改变长度进行探究，故应选择琴弦a、d；
（2）琴弦a、b材料、长度相同，粗细不同，根据控制变量法研究方法，这是探究音调的高低和琴弦粗细的关系；
（3）选择c和d，不能探究音调高低与琴弦长度的关系，因为没有控制琴弦的材料相同；
（4）若探究音调高低和材料的关系时，应控制琴弦长度、松紧程度和粗细相同，改变材料，应选择a和c 进行实验。
故答案为：（1）材料；粗细；长度；a、d；（2）粗细；（3）a、c。
31．
答案与解析：用注射器都能吹出美妙的音乐，是利用注射器里面的空气柱振动发出声音的。音调的高低和物体的振动频率有关系，空气柱越短，振动频率越快，发出声音的音调越高。因此将注射器的活塞往上运动，则吹出的声音的音调将改变。
故答案为：音调。
32．
答案与解析：增加钢尺伸出桌面的长度，振动部分体积增大，质量增大，越来越难振动，频率越来越小，音调越来越低。
钢尺伸出桌面超过一定长度，很难振动，频率小于20Hz，人耳感觉不到。
故答案为：低；钢尺振动的频率小于20Hz。
33．
答案与解析：（1）通过表格数据可以看出弦越长，频率越低，我们可以看两者之间是否存在反比关系，即F＝fL；
（2）保持琴弦长度为0.80m不变，改变拉力，测出不同拉力时琴弦振动的频率，
我们现在表格中写出对应的拉力大小平方根的数据，
拉力大小平方根/
19.0
17.3
15.5
13.4
11.0
振动频率f/Hz
290
265
237
205
168
可以作出f﹣图象，如果图形是过原点的直线，那么可以说明f与成正比，即得频率f与拉力F的平方根成正比。
根据以上可以得出频率f＝k，
（3）据实际情况可知，不同种类的小提琴琴弦，除了长度L和拉力F 以外，还与琴弦材料的种类、琴弦的粗细等因素有关。
故答案为：（1）F＝fL；（2）f＝k；（3）琴弦材料的种类；琴弦的粗细。
34．
答案与解析：当钢尺伸出桌边的长度越短，钢尺振动的部分，质量越小，体积越小，越容易振动，频率越大，音调越高。
故答案为：音调越高。
35．
答案与解析：（1）当声源靠近观察者时，人耳听到的鸣笛声的频率比火车发出的声音要大。因为相同时间内，人耳接收到的波数比火车发出的波数要多。反之，当声源远离观察者时，人耳听到的鸣笛声的频率比火车发出的声音要小。
当火车靠近我们时，距离越来越近，人感知的音调逐渐变高，即听到的声音频率增大了。
故答案为：听到的声音频率增大了。
（2）设动车发出的鸣笛声频率为f0，设观察者接收到的频率为f，当波以速度u通过接收者时，时间t内通过的完全波的个数为n＝，因而单位时间内通过接收者的完全波的个数，即接收的频率为f＝。
波源朝向观察者以速度v运动，由于波长变短为λ0＝λ﹣vt，而使得单位时间内通过波的个数增多，即f0＝＝，（动车的速度小于声速）
故答案为：f＝n′＝
（3）设普通列车速度为v1，动车的速度为v2，声速为u，动车发出声波的频率为f，则由题意可得：
靠近时：f1＝f×，远离时：f2＝f×，
又因为：f1：f2＝2：1
由上三式可得：u2﹣3u（v1+v2）u+v1v2＝0
解得：v2＝＝327.3km/h。
答：动车的速度为327.3km/h。