《2025年阳光学业评价八年级物理上册人教版》

1. 下列事例中,主要利用了“声能传递能量”特点工作的是B、D,主要利用了“声能传递信息”特点工作的是A、C,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： 【解析】：
本题主要考察声音的两个主要应用特点：传递能量和传递信息。我们需要根据每个选项的描述，判断其主要利用的是声音的哪一种特点。
A选项（用声呐探测海底深度）：声呐通过发射声波并接收其回声来测量距离，这是利用声音传递信息的特点。
B选项（用超声波清洗眼镜）：超声波在液体中产生剧烈的振动，从而清洗眼镜，这是利用声音传递能量的特点。
C选项（铁路工人用铁锤敲击钢轨检查螺栓是否松动）：通过敲击产生的声音来判断螺栓的状态，这是利用声音传递信息的特点。
D选项（牙医用超声波洁牙）：超声波在牙齿表面产生振动，去除牙垢，这是利用声音传递能量的特点。
最后，我们需要明确，声音在传递信息的同时，往往也会伴随着能量的传递，但在这道题中，我们主要关注其主导作用。
【答案】：
主要利用了“声能传递能量”特点工作的是B、D；
主要利用了“声能传递信息”特点工作的是A、C；
这些声在传递信息的同时，也传递了能量，但题目要求我们判断其主要作用，所以按主要作用来划分。
故答案为：B、D；A、C；不是。

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1500 m/s,则在超声波信号发射后需要经过多少秒才能接收到反射回来的信号？

答案： 解：已知海水深度 $ h = 7.5 \, km = 7500 \, m $，声在海水中传播速度 $ v = 1500 \, m/s $。
超声波信号传播的总路程为 $ s = 2h = 2 × 7500 \, m = 15000 \, m $。
由 $ v = \frac{s}{t} $ 得，接收到反射信号所需时间 $ t = \frac{s}{v} = \frac{15000 \, m}{1500 \, m/s} = 10 \, s $。
答：需要经过10秒才能接收到反射回来的信号。

3. 甲同学在一根17 m长的空心铁管的一端敲击了一下,在铁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,空心铁管至少要多长？(声音在铁中的传播速度约为5000 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： 【解析】：
本题主要考查声音的传播速度以及人耳区分两次声音的条件。
首先，声音在不同介质中的传播速度是不同的，一般来说，在固体中传播最快，液体中次之，气体中最慢。因此，当甲同学在铁管一端敲击时，声音会同时通过铁管和空气传播到另一端，由于铁中的传播速度远大于空气中的传播速度，所以乙同学会先听到通过铁管传来的声音，再听到通过空气传来的声音，即会听到两次敲击声。
其次，人耳能区分两次声音的条件是两次声音的时间差至少为$0.1s$。因此，我们需要通过计算找出满足这一条件的最小铁管长度。
设铁管的长度为$s$，声音在铁中的传播速度为$v_{铁}$，在空气中的传播速度为$v_{空}$，则声音在铁中传播的时间为$t_{铁} = \frac{s}{v_{铁}}$，在空气中传播的时间为$t_{空} = \frac{s}{v_{空}}$。根据人耳区分两次声音的条件，我们有$t_{空} - t_{铁} \geq 0.1s$，即$\frac{s}{v_{空}} - \frac{s}{v_{铁}} \geq 0.1s$。将声音在铁和空气中的传播速度代入上述不等式，即可求出满足条件的最小铁管长度。
【答案】：
解：
声音在空气中的传播时间$t_{空} = \frac{s}{v_{空}} = \frac{17}{340} \approx 0.05s$，
声音在铁中的传播时间$t_{铁} = \frac{s}{v_{铁}} = \frac{17}{5000} = 0.0034s$，
由于$t_{空} - t_{铁} = 0.05 - 0.0034 = 0.0466s ＜ 0.1s$，所以乙同学只能听到一次敲击声。
设空心铁管的最小长度为$s_{min}$，则$\frac{s_{min}}{v_{空}} - \frac{s_{min}}{v_{铁}} = 0.1s$，
解得$s_{min} = \frac{0.1 × v_{铁} × v_{空}}{v_{铁} - v_{空}} = \frac{0.1 × 5000 × 340}{5000 - 340} \approx 36.5m$。
答：乙同学会听到一次敲击的声音；若要听到两次敲击的声音，空心铁管至少要$36.5m$长。