Question

【题目】太阳光在通过透镜时会被会聚或发散，那么声音在传播途中遇到不同介质时，会不会像光一样也被会聚或发散呢？在老师的帮助下，同学们用音叉、三个相同的气球（内部充有不同气体）、示波器、麦克风等器材设计了如图所示的实验装置，并进行了如下探究：

（1）调整音叉和麦克风之间的距离，让音叉发出的声音只通过空气传播，用麦克风将声音信号输入示波器，观察并记录此时的波形如图甲所示；

（2）分别将充有二氧化碳气体、空气和氢气的气球，依次放在音叉和麦克风之间，保持音叉和气球之间的距离不变，让音叉发出声音，记录示波器显示的波形如图乙、丙、丁所示

分析以上实验过程和现象可知：

（1）实验过程中，敲击音叉，使其_________发声，且应控制音叉发出声音的响度________（选填“相同”或“不同”）。

（2）比较如图的乙与甲、发现声波在通过充有二氧化碳气体的气球后，麦克风接收到的声音响度________（选填变大、变小或不变），此时充有二氧化碳气体的气球对声波具有________作用，相当于一个_______透镜，比较丁与甲后，发现充有氢气的气球对声波具有__________作用，由此可见，声音与光之间存在某种对应关系。

（3）实验后，同学们查阅资料了解到，生物体组织在激光照射下，会因升温膨胀而产生频率高于20000Hz的__________声波，生物医学上通过特殊介质和装置使这种声波集中并成像，克服纯光学成像的不足，更加有效地进行病情诊断、跟踪和治疗。

Answer 1

【答案】 振动 相同 变大 会聚 凸 发散 超

【解析】解：（1）由题，为了探究声音在不同介质中的传播，实验过程中，敲击音叉，使其振动发声，且应控制音叉发出声音的响度相同。

（2）比较如图的乙与甲、发现声波在通过充有二氧化碳气体的气球后，振幅变大，麦克风接收到的声音响度变大；此时充有二氧化碳气体的气球对声波具有会聚作用，相当于一个凸透镜；

比较丁与甲后，发现振幅变小，响度变小。说明充有氢气的气球对声波具有发散作用，由此可见，声音与光之间存在某种对应关系。

（3）生物体组织在激光照射下，会因升温膨胀而产生频率高于20000Hz的超声波，生物医学上通过特殊介质和装置使这种声波集中并成像，克服纯光学成像的不足，更加有效地进行病情诊断、跟踪和治疗。