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1. 下列事例中，主要利用了“声能传递能量”特点工作的是
A.用声呐探测海底深度
B.用超声波清洗眼镜
C.铁路工人用铁锤敲击钢轨检查螺栓是否松动
D.牙医用超声波洁牙
BD
；主要利用了“声能传递信息”特点工作的是AC
，这些声是不是只传递了信息而没有传递能量？不是
。A.用声呐探测海底深度
B.用超声波清洗眼镜
C.铁路工人用铁锤敲击钢轨检查螺栓是否松动
D.牙医用超声波洁牙
答案
1. BD AC 不是
解析
【分析】要解决本题，需明确声音的两个核心应用：一是传递信息，即通过声音获取相关内容（如探测、检查物体状态等）；二是传递能量，即利用声音的能量完成做功（如清洗、清洁等）。逐个分析选项：A选项用声呐探测海底深度，是通过声波反射获取海底深度的信息，属于声传递信息；B选项用超声波清洗眼镜，是利用超声波的能量使眼镜上的污垢振动脱落，属于声传递能量；C选项铁路工人敲击钢轨检查螺栓是否松动，是通过声音的特征判断螺栓状态，属于声传递信息；D选项牙医用超声波洁牙，是利用超声波的能量去除牙垢，属于声传递能量。对于第三问，声音在传递信息的过程中必然伴随能量传递，因此这些声不是只传递了信息而没有传递能量。
【解析】先区分声传递信息和能量的实例：传递信息是利用声音获取信息，传递能量是利用声音做功。分析各选项：A.声呐探测海底，利用声波反射获取深度信息，属于传递信息；B.超声波清洗眼镜，利用超声波能量震落污垢，属于传递能量；C.敲击钢轨听声判断螺栓状态，利用声音信息判断，属于传递信息；D.超声波洁牙，利用超声波能量去除牙垢，属于传递能量。故利用声传递能量的是BD，传递信息的是AC。声音传递信息时伴随能量传递，因此第三空答案为“不是”。
【答案】BD；AC；不是
【知识点】声的利用、声与信息、声与能量
【点评】本题考查声音的利用，需准确区分传递信息和能量的典型实例，理解声音传递信息与能量的关联性，属于初中物理基础题，难度不大。
【难度系数】0.6
【解析】先区分声传递信息和能量的实例：传递信息是利用声音获取信息，传递能量是利用声音做功。分析各选项：A.声呐探测海底，利用声波反射获取深度信息，属于传递信息；B.超声波清洗眼镜，利用超声波能量震落污垢，属于传递能量；C.敲击钢轨听声判断螺栓状态，利用声音信息判断，属于传递信息；D.超声波洁牙，利用超声波能量去除牙垢，属于传递能量。故利用声传递能量的是BD，传递信息的是AC。声音传递信息时伴随能量传递，因此第三空答案为“不是”。
【答案】BD；AC；不是
【知识点】声的利用、声与信息、声与能量
【点评】本题考查声音的利用，需准确区分传递信息和能量的典型实例，理解声音传递信息与能量的关联性，属于初中物理基础题，难度不大。
【难度系数】0.6
2. 在海上搜寻失事飞机的过程中，各国舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪，它是利用超声波可以在海水中传播来工作的。（如图2-3-1所示）若海水的深度是7.5 km，声在海水中传播的速度是1 500 m/s，则超声波信号发射多少秒后超声测位仪才能接收到反射回来的信号？
答案
2. 解：海水的深度s=7.5 km=7 500 m，超声波到达海底所需的时间$t_{单程} = \frac{s}{v}=\frac{7\ 500\ \mathrm{m}}{1\ 500\ \mathrm{m/s}}=5\ \mathrm{s}$，接收到超声波回声所用的时间$t_{来回}=2t_{单程}=2×5\ \mathrm{s}=10\ \mathrm{s}$。
答：10秒后超声测位仪才能接收到反射回来的信号。
答：10秒后超声测位仪才能接收到反射回来的信号。
解析
【分析】
要解决这个问题，需明确超声测位仪的工作原理：超声波从发射到接收反射信号，总路程是海水深度的2倍。解题时先统一单位，再利用速度公式计算单程时间，最后乘以2得到总时间。
【解析】
解：先统一单位，海水深度$s = 7.5\ \mathrm{km} = 7500\ \mathrm{m}$。
超声波从测位仪到海底的单程时间：
$t_{\mathrm{单程}} = \frac{s}{v} = \frac{7500\ \mathrm{m}}{1500\ \mathrm{m/s}} = 5\ \mathrm{s}$。
由于接收到的是反射回来的信号，总时间为单程时间的2倍：
$t_{\mathrm{总}} = 2 × t_{\mathrm{单程}} = 2 × 5\ \mathrm{s} = 10\ \mathrm{s}$。
【答案】
10秒
【知识点】
声的利用、速度公式应用
【点评】
本题是回声测距的基础应用题，核心是理解超声波传播的路程为海水深度的2倍，需注意单位换算，难度适中，考查学生对速度公式的实际运用能力。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题，需明确超声测位仪的工作原理：超声波从发射到接收反射信号，总路程是海水深度的2倍。解题时先统一单位，再利用速度公式计算单程时间，最后乘以2得到总时间。
【解析】
解：先统一单位，海水深度$s = 7.5\ \mathrm{km} = 7500\ \mathrm{m}$。
超声波从测位仪到海底的单程时间：
$t_{\mathrm{单程}} = \frac{s}{v} = \frac{7500\ \mathrm{m}}{1500\ \mathrm{m/s}} = 5\ \mathrm{s}$。
由于接收到的是反射回来的信号，总时间为单程时间的2倍：
$t_{\mathrm{总}} = 2 × t_{\mathrm{单程}} = 2 × 5\ \mathrm{s} = 10\ \mathrm{s}$。
【答案】
10秒
【知识点】
声的利用、速度公式应用
【点评】
本题是回声测距的基础应用题，核心是理解超声波传播的路程为海水深度的2倍，需注意单位换算，难度适中，考查学生对速度公式的实际运用能力。
【难度系数】
0.5
3. 甲同学在一根17 m长的空心金属管的一端敲击了一下，在空心金属管另一端的乙同学将耳朵紧贴管口，乙同学会听到几次敲击的声音？通过计算说明其中的道理。若要听到两次敲击的声音，空心金属管至少要多长？（声音在这种金属中的传播速度约为5 000 m/s，声音在空气中的传播速度约为340 m/s。有条件的同学可以尝试动手做一下这个实验）
答案
3. 因为管长s=17 m，声音在空气中的传播速度约为340 m/s，声音在这种金属中的传播速度约为5 000 m/s，则由$v=\frac{s}{t}$得声音在空气中的传播时间$t_1=\frac{s}{v_{空气}}=\frac{17\ \mathrm{m}}{340\ \mathrm{m/s}}=0.05\ \mathrm{s}$，声音在这种金属中的传播时间$t_2=\frac{s}{v_{金属}}=\frac{17\ \mathrm{m}}{5\ 000\ \mathrm{m/s}}=0.003\ 4\ \mathrm{s}$，两次声音的时间间隔为$t=t_1-t_2=0.05\ \mathrm{s}-0.003\ 4\ \mathrm{s}=0.046\ 6\ \mathrm{s}＜0.1\ \mathrm{s}$，此时人耳无法将两个声音区分开，故只能听到一次敲击声。这两个声音至少相隔0.1 s人耳才能区分出来。设空心金属管长度为$s_1$，时间差$\Delta t = t_{空气}-t_{金属}$，即$\Delta t=\frac{s_1}{v_{空气}}-\frac{s_1}{v_{金属}}$，$0.1\ \mathrm{s}=\frac{s_1}{340\ \mathrm{m/s}}-\frac{s_1}{5\ 000\ \mathrm{m/s}}$，解得$s_1\approx36.5\ \mathrm{m}$，所以要听到两次敲击的声音，空心金属管至少要长36.5 m。
解析
【分析】
要解决该问题，需明确两个核心：一是声音在不同介质（空气、金属管）中传播速度不同，会先后到达另一端；二是人耳能区分两次声音的最小时间间隔为0.1s，若时间差小于0.1s则无法区分，只能听到一次声音。解题时先根据速度公式计算17m长管中声音在两种介质的传播时间，通过时间差判断听到的次数；再根据时间差至少0.1s的条件，列方程求解听到两次声音的最小管长。
【解析】
1. 判断17m长管中听到的敲击次数：
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，变形得$t=\frac{s}{v}$。
声音在空气中的传播时间：$t_1=\frac{s}{v_{空气}}=\frac{17\ \mathrm{m}}{340\ \mathrm{m/s}}=0.05\ \mathrm{s}$；
声音在金属中的传播时间：$t_2=\frac{s}{v_{金属}}=\frac{17\ \mathrm{m}}{5000\ \mathrm{m/s}}=0.0034\ \mathrm{s}$；
两次声音的时间间隔：$\Delta t = t_1 - t_2 = 0.05\ \mathrm{s} - 0.0034\ \mathrm{s}=0.0466\ \mathrm{s}$；
因$0.0466\ \mathrm{s}＜0.1\ \mathrm{s}$（人耳区分两次声音的最小时间间隔），无法区分两次声音，故只能听到1次敲击声。
2. 计算听到两次声音的最小管长：
设最小管长为$s_1$，此时时间差需满足$\Delta t' = 0.1\ \mathrm{s}$，即：
$\Delta t' = \frac{s_1}{v_{空气}} - \frac{s_1}{v_{金属}}$；
代入数据：$0.1\ \mathrm{s} = \frac{s_1}{340\ \mathrm{m/s}} - \frac{s_1}{5000\ \mathrm{m/s}}$；
解方程得：$s_1≈36.5\ \mathrm{m}$。
【答案】
乙同学会听到1次敲击声；要听到两次敲击的声音，空心金属管至少要长36.5 m。
【知识点】
声音的传播、速度公式应用、人耳听觉间隔
【点评】
本题考查声音在不同介质中传播速度的差异，以及人耳区分声音的时间条件，需熟练运用速度公式进行计算，属于声现象的基础应用题，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决该问题，需明确两个核心：一是声音在不同介质（空气、金属管）中传播速度不同，会先后到达另一端；二是人耳能区分两次声音的最小时间间隔为0.1s，若时间差小于0.1s则无法区分，只能听到一次声音。解题时先根据速度公式计算17m长管中声音在两种介质的传播时间，通过时间差判断听到的次数；再根据时间差至少0.1s的条件，列方程求解听到两次声音的最小管长。
【解析】
1. 判断17m长管中听到的敲击次数：
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，变形得$t=\frac{s}{v}$。
声音在空气中的传播时间：$t_1=\frac{s}{v_{空气}}=\frac{17\ \mathrm{m}}{340\ \mathrm{m/s}}=0.05\ \mathrm{s}$；
声音在金属中的传播时间：$t_2=\frac{s}{v_{金属}}=\frac{17\ \mathrm{m}}{5000\ \mathrm{m/s}}=0.0034\ \mathrm{s}$；
两次声音的时间间隔：$\Delta t = t_1 - t_2 = 0.05\ \mathrm{s} - 0.0034\ \mathrm{s}=0.0466\ \mathrm{s}$；
因$0.0466\ \mathrm{s}＜0.1\ \mathrm{s}$（人耳区分两次声音的最小时间间隔），无法区分两次声音，故只能听到1次敲击声。
2. 计算听到两次声音的最小管长：
设最小管长为$s_1$，此时时间差需满足$\Delta t' = 0.1\ \mathrm{s}$，即：
$\Delta t' = \frac{s_1}{v_{空气}} - \frac{s_1}{v_{金属}}$；
代入数据：$0.1\ \mathrm{s} = \frac{s_1}{340\ \mathrm{m/s}} - \frac{s_1}{5000\ \mathrm{m/s}}$；
解方程得：$s_1≈36.5\ \mathrm{m}$。
【答案】
乙同学会听到1次敲击声；要听到两次敲击的声音，空心金属管至少要长36.5 m。
【知识点】
声音的传播、速度公式应用、人耳听觉间隔
【点评】
本题考查声音在不同介质中传播速度的差异，以及人耳区分声音的时间条件，需熟练运用速度公式进行计算，属于声现象的基础应用题，难度适中。
【难度系数】
0.6
