Question

【題目】閱讀《從傳聲筒到移動通信》，回答問題。

從傳聲筒到移動通信

電話完全進入了我們的生活，我們每天都離不開它，你知道科學家們發明電話是受什么啟發嗎?是傳聲筒。讓我們去參觀中國科技館二層探索與發現主題展B廳——聲音之韻展，觀察、研究一下傳聲筒，直觀地去體驗傳聲筒傳遞聲音的過程吧。

裝置簡介:兩個非常粗的傳輸聲音的金屬管在空中盤成螺旋狀，布置在展區的兩個不同位置，相距大約十幾米長，圖1左上角就是其螺旋狀的管路之一。兩個傳輸聲音的金屬管分別為聽筒管路和話筒管路，兩個傳輸聲音的金屬管端口分別是聽筒和話筒，如圖2所示。就像人打電話一樣，用話筒說話，用聽筒聽聲音，如圖3所示。

聲音是由物體振動所產生。在振動介質（空氣、液體或固體）中某一質點在平衡位置附近來回發生振動，并帶動周圍的質點也發生振動，逐漸向各方向擴展，這就是聲波。聲波前進的過程是相鄰空氣粒子之間的接力賽，它們把波動形式向前傳遞，它們自己仍舊在原地振蕩，也就是說空氣粒子并不跟著聲波前進!如圖4所示，連續振動的音叉，使周圍的空氣分子形成疏密相間的連續波形。

聲波是一種振動的機械波，它的基本參數是頻率f、波長λ和波速v。通過示波器可觀測到可視化波形如圖5所示。頻率是聲源（或某一質點） 1秒內來回振動的次數（單位為赫茲Hz）,而聲源完成一次全振動經過的時間為一個周期T,其單位為秒。顯然,。頻率與人耳主觀感覺聲音的音調有關。頻率越高，音調也越高。振幅與聲音的強度有關。波長是聲波在一個周期內傳播的距離，也是波形圖中相鄰波峰（或波谷）的距離。這三者的關系是。

人耳能感覺到的聲波頻率范圍在20~20000Hz，稱為音頻波。在這個頻率范圍以外的振動波，就其物理特性而言與聲波相似，但在人類不引起聲音感覺。聲速亦稱音速，是聲波通過介質傳播的速度，它和介質的性質與狀態（如溫度）等因素有關。在空氣中聲速為334. 8m/s （22°C時）， 水中聲速為1440m/s，在鋼鐵中聲速為5000m/s。

現實世界中充斥著各種各樣的聲波，但因為聲波的能量隨擴展的距離逐漸消耗，最后聲音消失，一旦聲源遠離接受者就無法準確獲得信息。早在十八世紀歐洲已有“電話”一詞，用來指用線串成的話筒（以線串起杯子）。電話的出現要歸功于貝爾，早期電話機的原理為:說話聲音為空氣里的復合振動，可傳輸到固體上，通過電脈沖于導電金屬上傳遞。

隨著現代移動通信技術的快速發展，聲音信號的傳遞借助電磁波傳送。電磁波能夠在真空中傳播，不但傳播速度快，而且頻率范圍廣，但它在水中會被吸收而急劇衰減。和我們關系最密切的就是手機這種移動通信工具，它兼具發射和接收這兩種功能，在同步地球衛星的協助下能使通信范圍幾乎覆蓋地球上的每個角落。

請根據上述材料和你學過的物理知識，回答下列問題:

（1）“傳聲筒”的展示項目，形象地向觀眾展示了:當一名觀眾在管路一側發聲，管路中的_________產生振蕩，另一側的觀眾能夠聽到傳輸的聲音，兩人可進行對話。

（2）以下應用或工具利用“傳聲筒”原理的是（___________）

A. 超聲波醫學檢查 B. 水瓶琴

C. 天壇回音壁 D. 醫生給病人看病用的聽診器

（3）下列說法中正確的是（_____________）

A. 聲音的傳播速度一定是340 m/s B. 空氣粒子并不跟著聲波前進

C. 聲和電磁波都能在真空中傳播 D. 潛入水中的潛艇通信使用電磁波

（4）一列聲波從空氣中傳入水中，以下說法正確的是（___________）

A. 波速變大，波長變長

B. 波速變小，頻率不變

C. 波速變大，頻率增大

D. 波速變小，波長變長

Answer 1

【答案】空氣 D B A

【解析】

(1)[1]聲音是由物體的振動產生的，聲音的傳播需要介質，空氣可以傳聲，當一名觀眾在管路一側發聲，管路中的空氣產生振蕩，把聲音往另一側的觀眾傳播；

(2)[2]“傳聲筒”的聲音在管道內傳播，使聲音更加集中，聲音的響度會更高，這樣能夠收到更清晰的聲音信息；

A．超聲波醫學檢查，只要是利用聲音傳遞信息，A項不合題意；

B．水瓶琴強調液體振動可以發出聲音，B項不合題意；

C．天壇回音壁只要是利用聲音的反射，出現回聲現象，C項不合題意；

D．醫生給病人看病用的聽診器只要是利用聲音在聽診器管道內傳播，使聲音更加集中，聲音的響度會更高，這樣能夠收到更清晰的聲音信息，這與“傳聲筒”原理一樣，選項D符合題意；

(3)[3]A．從材料中可以看到，在空氣中聲速為334. 8m/s（22°C時）， 水中聲速為1440m/s，在鋼鐵中聲速為5000m/s，聲音的傳播速度在不同介質中是不同的，所以說聲音的傳播速度不一定是340 m/s，A錯誤；

B．從材料中可以看到，聲波前進的過程是相鄰空氣粒子之間的接力賽，它們把波動形式向前傳遞，它們自己仍舊在原地振蕩，也就是說空氣粒子并不跟著聲波前進，B正確；

C．聲音不能在真空中傳播，但電磁波可以在真空中傳播，C錯誤；

D．潛入水中的潛艇通信不是使用電磁波，因為電磁波在水中會被吸收而急劇衰減，D錯誤；

(4)[4]一列聲波從空氣中傳入水中，聲速會變大，但是其頻率不變，根據可知，波長會變長，故選A。