Question

16．阅读《从传声筒到移动通信》，回答问题．
从传声筒到移动通信
      电话完全进入了我们的生活，我们每天都离不开它，你知道科学家们发明电话是受什么启发吗？是传声筒．让我们去参观中国科技馆二层探索与发现主题展B厅--声音之韵展，观察、研究一下传声筒，直观地去体验传声筒传递声音的过程吧．
装置简介：两个非常粗的传输声音的金属管在空中盘成螺旋状，布置在展区的两个不同位置，相距大约十几米长，图1左上角就是其螺旋状的管路之一．两个传输声音的金属管分别为听筒管路和话筒管路，两个传输声音的金属管端口分别是听筒和话筒，如图2所示．就像人打电话一样，用话筒说话，用听筒听声音，如图3所示．
       声音是由物体振动所产生．在振动介质（空气、液体或固体）中某一质点在平衡位置附近来回发生振动，并带动周围的质点也发生振动，逐渐向各方向扩展，这就是声波．声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛，它们把波动形式向前传递，它们自己仍旧在原地振荡，也就是说空气粒子并不跟着声波前进！如图4所示，连续振动的音叉，使周围的空气分子形成疏密相间的连续波形．
      声波是一种振动的机械波，它的基本参数是频率 f、波长λ和波速v．通过示波器可观测到可视化波形如图5所示．频率是声源（或某一质点）1秒内来回振动的次数（单位为赫兹Hz），而声源完成一次全振动经过的时间为一个周期T，其单位为秒．显然，f=1/T．频率与人耳主观感觉声音的音调有关．频率越高，音调也越高．振幅与声音的强度有关．波长是声波在一个周期内传播的距离，也是波形图中相邻波峰（或波谷）的距离．这三者的关系是v=λf．
     人耳能感觉到的声波频率范围在20～20000Hz，称为音频波．在这个频率范围以外的振动波，就其物理特性而言与声波相似，但在人类不引起声音感觉．声速亦称音速，是声波通过介质传播的速度，它和介质的性质与状态（如温度）等因素有关．在空气中声速为334.8m/s（22℃时），水中声速为1440m/s，在钢铁中声速为5000m/s．
    现实世界中充斥着各种各样的声波，但因为声波的能量随扩展的距离逐渐消耗，最后声音消失，一旦声源远离接受者就无法准确获得信息．早在十八世纪欧洲已有“电话”一词，用来指用线串成的话筒（以线串起杯子）．电话的出现要归功于贝尔，早期电话机的原理为：说话声音为空气里的复合振动，可传输到固体上，通过电脉冲于导电金属上传递．
    随着现代移动通信技术的快速发展，声音信号的传递借助电磁波传送．电磁波能够在真空中传播，不但传播速度快，而且频率范围广，但它在水中会被吸收而急剧衰减．和我们关系最密切的就是手机这种移动通信工具，它兼具发射和接收这两种功能，在同步地球卫星的协助下能使通信范围几乎覆盖地球上的每个角落．
请根据上述材料和你学过的物理知识，回答下列问题：
（1）“传声筒”的展示项目，形象地向观众展示了：当一名观众在管路一侧发声，管路中的空气产生震荡，另一侧的观众能够听到传输的声音，两人可进行对话．
（2）以下应用或工具利用“传声筒”原理的是A
A．医生给病人看病用的听诊器
B．水杯琴
C．天坛回音壁
D．超声波医学检查
（3）下列说法中正确的是AD
A．一切发声的物体都在振动
B．声音的传播速度一定是340m/s
C．声和电磁波都能传递信息，且都可以在真空中传播
D．潜入水中的潜艇通信使用电磁波
（4）一列声波从空气中传入水中，以下说法正确的是C
A．波速变大，频率增大
B．波速变小，频率不变
C．波速变大，波长变长
D．波速变小，波长变长．

Answer 1

分析 （1）声音的传播需要介质，声音可以在气体中传播，也可以在固体和液体中传播，但不能在真空中传播；
（2）物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度，声音越强，听到的越清楚．当声音分散较小时，可以相应的增大声音的响度，因此可以听的更清楚，“传声筒”可以减小声音的分散，分析题目中的各个选项，找出与其原理相同的；
（3）①声音是由物体的振动产生的；
②声音在15℃的空气中，传播速度是340m/s，在不同的介质中传播速度不同；
③声音可以在气体中传播，也可以在固体和液体中传播，但不能在真空中传播；
④现在生活中的移动通信是通过电磁波来完成的；
（4）波从一种介质进入另一种介质时，频率和周期不变，声波由空气进入水中，波速变大．

解答 解：
（1）“传声筒”的管道中有空气，当一名观众在管路一侧发声，引起管路中的空气震荡，另一侧的观众能够听到空气传输的声音，两人可进行对话；
（2）“传声筒”中的声音在管道中传播，减小了声音的分散，提高声音的响度，从而可以听到更清楚的声音．
A、听诊器的工作原理就是利用声音在管内空气中集中传播，减小声音的分散，提高声音的响度，从而可以听到更清楚的声音，然后根据经验判断是否有病症，故A符合题意；
B、水杯琴说明液体振动可以发出声音，故B不符合题意；
C、天坛回音壁，是利用了声音的反射，即回声，故C不符合题意；
D、超声波医学检查，是利用声音传递信息，故D不符合题意．
（3）A、声音是由物体的振动产生的，一切发声的物体都在振动，故A正确；
B、声音只有在15℃的空气中传播速度才是340m/s，在其它介质中传播速度是不同的，故B错误；
C、声音的传播需要介质，真空不能传声，故C错误；
D、潜艇是利用无线电进行通信的，所以是通过电磁波来完成的，故D正确；
（4）声波由空气进入水中，波速变大，周期和频率不变，由波速公式v=λf得知，声波的波长变长，故C正确，ABD错误．
故答案为：（1）空气；（2）A；（3）AD；（4）C．

点评 本题是一道综合了声学中多个知识点的题目，做题时要对照相关的物理知识，仔细分析每一种情况的对错．