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2. 科幻影视剧中经常有一些激烈的太空战斗场面。影片中星际战舰发生爆炸时（如图2-1-6所示），观众从视频中也听到了爆炸声。但小红根据所学的知识进行分析，认为在太空这个真空的环境中，战舰爆炸产生的声音无论有多大，拍摄者都不能够录到。小红作出此结论的依据是
图2-1-6
真空不能传声
。图2-1-6
答案
2. 真空不能传声
解析
【分析】要解决这个问题，需明确声音传播的核心条件：声音的传播必须依赖介质，真空环境中没有可传播声音的介质，声音无法在真空中传播。太空属于真空环境，因此即使战舰爆炸产生声音，声音也无法通过真空传播，这就是小红结论的依据。
【解析】声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可作为传声介质，而真空状态下没有任何传声介质，声音无法在真空中传播。太空是真空环境，不存在传播声音的介质，所以战舰爆炸产生的声音无法传播，因此拍摄者不能录到爆炸声，故小红结论的依据是真空不能传声。
【答案】真空不能传声
【知识点】声音的传播条件
【点评】本题结合科幻场景考查声音传播的基础知识点，难度较低，帮助学生巩固声音传播的相关知识，联系实际场景加深对知识点的理解。
【难度系数】0.8
【解析】声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可作为传声介质，而真空状态下没有任何传声介质，声音无法在真空中传播。太空是真空环境，不存在传播声音的介质，所以战舰爆炸产生的声音无法传播，因此拍摄者不能录到爆炸声，故小红结论的依据是真空不能传声。
【答案】真空不能传声
【知识点】声音的传播条件
【点评】本题结合科幻场景考查声音传播的基础知识点，难度较低，帮助学生巩固声音传播的相关知识，联系实际场景加深对知识点的理解。
【难度系数】0.8
3. 同学们在学校运动会上进行百米赛跑（如图2-1-7所示）。起跑线处的发令枪声一响，小明就立刻起跑。枪声从起跑线传到终点处计时员的耳中需要多长时间？（此时声音在空气中的传播速度取350 m/s，计算结果保留两位小数）
由于枪声从起点传到终点需要时间，若终点处的计时员听到枪响才开始计时，会使小明被记录的跑步时长比真实情况偏长还是偏短？
图2-1-7
由于枪声从起点传到终点需要时间，若终点处的计时员听到枪响才开始计时，会使小明被记录的跑步时长比真实情况偏长还是偏短？
偏短
。图2-1-7
答案
3. $t=\frac{s}{v}=\frac{100\ \mathrm{m}}{350\ \mathrm{m/s}}=0.29\ \mathrm{s}$ 偏短
解析
【分析】
要解决这个问题，分两步思考：第一步，计算枪声从起跑线传到终点的时间，需利用声音传播的路程和速度，结合速度公式推导；第二步，分析计时误差，关键是明确声音传播需要时间，计时员的计时起点晚于运动员起跑时间。首先，确定声音传播的距离为百米赛跑的100m，声速取350m/s，用速度公式计算传播时间；其次，计时员听到枪响才开始计时，此时运动员已经起跑了一段，记录的时间会比真实跑步时间短。
【解析】
1. 计算枪声传播时间：
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，变形可得时间公式$t=\frac{s}{v}$。已知声音传播的路程$s=100\ \mathrm{m}$，空气中声速$v=350\ \mathrm{m/s}$，代入数据计算：
$t=\frac{100\ \mathrm{m}}{350\ \mathrm{m/s}}\approx0.29\ \mathrm{s}$。
2. 分析计时误差：
发令枪响后，声音从起跑线传到终点需要约0.29s，这段时间内运动员已经开始跑步。若计时员听到枪响才开始计时，记录的时间是从听到枪响到运动员到达终点的时长，比运动员实际跑完全程的总时间少了0.29s，因此小明被记录的跑步时长比真实情况偏短。
【答案】
$0.29\ \mathrm{s}$；偏短
【知识点】
声速、速度公式应用、计时误差分析
【点评】
本题结合百米赛跑的实际场景，考查声音传播的速度计算和计时误差分析，属于基础应用类题目，需掌握速度公式变形，理解声音传播需要时间的特点，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这个问题，分两步思考：第一步，计算枪声从起跑线传到终点的时间，需利用声音传播的路程和速度，结合速度公式推导；第二步，分析计时误差，关键是明确声音传播需要时间，计时员的计时起点晚于运动员起跑时间。首先，确定声音传播的距离为百米赛跑的100m，声速取350m/s，用速度公式计算传播时间；其次，计时员听到枪响才开始计时，此时运动员已经起跑了一段，记录的时间会比真实跑步时间短。
【解析】
1. 计算枪声传播时间：
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，变形可得时间公式$t=\frac{s}{v}$。已知声音传播的路程$s=100\ \mathrm{m}$，空气中声速$v=350\ \mathrm{m/s}$，代入数据计算：
$t=\frac{100\ \mathrm{m}}{350\ \mathrm{m/s}}\approx0.29\ \mathrm{s}$。
2. 分析计时误差：
发令枪响后，声音从起跑线传到终点需要约0.29s，这段时间内运动员已经开始跑步。若计时员听到枪响才开始计时，记录的时间是从听到枪响到运动员到达终点的时长，比运动员实际跑完全程的总时间少了0.29s，因此小明被记录的跑步时长比真实情况偏短。
【答案】
$0.29\ \mathrm{s}$；偏短
【知识点】
声速、速度公式应用、计时误差分析
【点评】
本题结合百米赛跑的实际场景，考查声音传播的速度计算和计时误差分析，属于基础应用类题目，需掌握速度公式变形，理解声音传播需要时间的特点，难度适中。
【难度系数】
0.6
4. 你可能早就玩过“土电话”了：在一根较长的粗棉线的两端各拴上一个纸盒，拉直粗棉线使两个纸盒间有较长的距离，一人对着纸盒轻声讲话，另一人把纸盒贴在耳朵上。如图2-1-8所示，是否能做到站在中间的男孩听不到两个女孩说话的声音，但两个女孩却能听到对方说话的声音？若能，这时一个女孩发出的声音是通过什么介质传递到另一个女孩耳中的？两个女孩发出的声音是否会通过空气传播呢？能否通过进一步的操作进行验证？
图2-1-8
图2-1-8
答案
解：
能做到题目描述的现象。
此时一个女孩发出的声音是通过纸盒、粗棉线这两种固体介质传递到另一个女孩耳中的。
两个女孩发出的声音也会通过空气传播，只是轻声讲话时声音的响度很小，声音在空气中向四周传播时能量分散，经过一定距离后响度衰减到无法被人耳感知的程度，因此站在中间的男孩听不到声音。
验证操作：将拉直的粗棉线松开（或直接剪断粗棉线），保持两个纸盒的位置不变，让其中一个女孩用和之前相同的响度对着纸盒轻声讲话，另一个女孩依旧把纸盒贴在耳边，若此时无法听到对方的声音，就可以验证之前女孩听到的声音不是依靠空气传播的，也说明该场景下仅靠空气传播的轻声无法被对方听到。
答：能实现站在中间的男孩听不到声音、两个女孩能听到对方说话的现象；声音通过纸盒、粗棉线（固体）介质传递到另一个女孩耳中；两个女孩发出的声音会通过空气传播，但因响度衰减无法让远处的人听到；可通过松开或剪断棉线后保持其他条件不变、重复实验的操作完成验证。
能做到题目描述的现象。
此时一个女孩发出的声音是通过纸盒、粗棉线这两种固体介质传递到另一个女孩耳中的。
两个女孩发出的声音也会通过空气传播，只是轻声讲话时声音的响度很小，声音在空气中向四周传播时能量分散，经过一定距离后响度衰减到无法被人耳感知的程度，因此站在中间的男孩听不到声音。
验证操作：将拉直的粗棉线松开（或直接剪断粗棉线），保持两个纸盒的位置不变，让其中一个女孩用和之前相同的响度对着纸盒轻声讲话，另一个女孩依旧把纸盒贴在耳边，若此时无法听到对方的声音，就可以验证之前女孩听到的声音不是依靠空气传播的，也说明该场景下仅靠空气传播的轻声无法被对方听到。
答：能实现站在中间的男孩听不到声音、两个女孩能听到对方说话的现象；声音通过纸盒、粗棉线（固体）介质传递到另一个女孩耳中；两个女孩发出的声音会通过空气传播，但因响度衰减无法让远处的人听到；可通过松开或剪断棉线后保持其他条件不变、重复实验的操作完成验证。
解析
【分析】
要解决这个问题，需结合声音的传播条件和不同介质传声的特点分析。首先，声音的传播需要介质，固体、液体、气体都能传声，但固体传声时能量损失比气体小，传声效果更好。当两个女孩轻声说话时，声音有两种传播路径：一是通过固体（纸盒、粗棉线），二是通过空气。由于轻声时声音响度小，通过空气传播时会向四周扩散，能量分散，经过一定距离后响度衰减到无法被人耳感知，所以中间的男孩听不到；而通过固体传播时，能量损失少，所以另一个女孩能听到。要验证传声介质，可切断固体介质，观察声音是否还能传递，以此区分传声路径。
【解析】
1. 能否实现题目描述的现象：能。因为声音通过固体（纸盒、粗棉线）传播时能量损失小，传声效果好；而通过空气传播的轻声声音，能量分散后响度快速衰减，无法被中间男孩感知，因此会出现男孩听不到、女孩能听到的情况。
2. 声音的传递介质：一个女孩发出的声音通过纸盒、粗棉线（固体）介质传递到另一个女孩耳中。
3. 空气传播的情况：两个女孩发出的声音会通过空气传播，只是轻声时，声音在空气中传播时能量分散，响度衰减快，经过一定距离后，响度小到无法被人耳察觉，所以中间男孩听不到。
4. 验证方法：将拉直的粗棉线松开（或剪断），保持两个纸盒的位置不变，让其中一个女孩用和之前相同的响度对着纸盒轻声讲话，另一个女孩依旧将纸盒贴在耳边，若此时无法听到对方的声音，就说明之前女孩听到的声音是依靠固体（纸盒、棉线）传播的，而非空气传播，同时也验证了该场景下仅靠空气传播的轻声无法被远处的人听到。
【答案】
能实现站在中间的男孩听不到声音、两个女孩能听到对方说话的现象；声音通过纸盒、粗棉线（固体）介质传递到另一个女孩耳中；两个女孩发出的声音会通过空气传播，但因响度衰减无法让远处的人听到；可通过松开或剪断棉线后保持其他条件不变、重复实验的操作完成验证。
【知识点】
声音的传播介质；固体传声特性；声音的响度与传播
【点评】
本题以生活中的“土电话”为载体，考查声现象的基础知识点，将物理知识与生活实例结合，有助于理解不同介质传声的差异，通过实验验证的方式强化知识点应用，难度适中，适合初中学生巩固相关内容。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题，需结合声音的传播条件和不同介质传声的特点分析。首先，声音的传播需要介质，固体、液体、气体都能传声，但固体传声时能量损失比气体小，传声效果更好。当两个女孩轻声说话时，声音有两种传播路径：一是通过固体（纸盒、粗棉线），二是通过空气。由于轻声时声音响度小，通过空气传播时会向四周扩散，能量分散，经过一定距离后响度衰减到无法被人耳感知，所以中间的男孩听不到；而通过固体传播时，能量损失少，所以另一个女孩能听到。要验证传声介质，可切断固体介质，观察声音是否还能传递，以此区分传声路径。
【解析】
1. 能否实现题目描述的现象：能。因为声音通过固体（纸盒、粗棉线）传播时能量损失小，传声效果好；而通过空气传播的轻声声音，能量分散后响度快速衰减，无法被中间男孩感知，因此会出现男孩听不到、女孩能听到的情况。
2. 声音的传递介质：一个女孩发出的声音通过纸盒、粗棉线（固体）介质传递到另一个女孩耳中。
3. 空气传播的情况：两个女孩发出的声音会通过空气传播，只是轻声时，声音在空气中传播时能量分散，响度衰减快，经过一定距离后，响度小到无法被人耳察觉，所以中间男孩听不到。
4. 验证方法：将拉直的粗棉线松开（或剪断），保持两个纸盒的位置不变，让其中一个女孩用和之前相同的响度对着纸盒轻声讲话，另一个女孩依旧将纸盒贴在耳边，若此时无法听到对方的声音，就说明之前女孩听到的声音是依靠固体（纸盒、棉线）传播的，而非空气传播，同时也验证了该场景下仅靠空气传播的轻声无法被远处的人听到。
【答案】
能实现站在中间的男孩听不到声音、两个女孩能听到对方说话的现象；声音通过纸盒、粗棉线（固体）介质传递到另一个女孩耳中；两个女孩发出的声音会通过空气传播，但因响度衰减无法让远处的人听到；可通过松开或剪断棉线后保持其他条件不变、重复实验的操作完成验证。
【知识点】
声音的传播介质；固体传声特性；声音的响度与传播
【点评】
本题以生活中的“土电话”为载体，考查声现象的基础知识点，将物理知识与生活实例结合，有助于理解不同介质传声的差异，通过实验验证的方式强化知识点应用，难度适中，适合初中学生巩固相关内容。
【难度系数】
0.5
