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从传声筒到移动通信
电话完全进入了我们的生活，我们每天都离不开它，你知道科学家们发明电话是受什么启发吗？是传声筒。让我们去参观中国科技馆二层探索与发现主题展B厅一一声音之韵展，观察、研究一下传声筒，直观地去体验传声筒传递声音的过程吧。
装置简介：两个非常担的传输声音的全属管在空中盘成螺旋状，布置在展区的两个不同位置，相距大约十几米长，图甲左上角就是其螺旋状的管路之一。两个传输声音的金属管分别为听筒管路和话筒管路，两个传输声音的全属管端口分别是听筒和话筒，如图乙所示。就像人打电话一样，用话筒说话，用听筒听声音，如图丙所示。
声音是由物体振动所产生。在振动介质（空气、液体或固体）中某一质点在平衡位置附近来回发生振动，并带动周围的质点也发生振动，逐渐向各方向扩展，这就是声波。声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛，它们把波动形式向前传递，它们自己仍旧在原地振荡，也就是说空气粒子并不跟着声波前进！如图丁所示，连续振动的音叉，使周围的空气分子形成疏密相间的连续波形。
声波是一种振动的机械波，它的基本参数是频率
、波长
和波速
。通过示波器可观测到可视化波形如图戊所示。频率是声源（或某一质点）1秒内来回振动的次数（单位为赫重Hz），而声源完成一次全振动经过的时间为一个周期
，其单位为秒。显然，
。频率与人耳主观感觉声音的音调有关。频率越高，音调也越高。振幅与声音的强度有关。波长是声波在一个周期内传播的距离，也是波形图中相邻波峰（或波谷）的距离。这三者的关系是
。
人耳能感觉到的声波频率范国在20～20000Hz，称为音频波。在这个频率范围以外的振动波，就其物理特性而言与声波相似，但在人类不引起声音感觉。声速亦称音速，是声波通过介质传播的速度，它和介质的性质与状态（如温度）等因素有关。在空气中声速为334.8m/s（22℃时），水中声速为1410m/s，在钢铁中声速为5000m/s。
现实世界中充斥着各种各样的声波，但因为声波的能量随扩展的距离逐渐消耗，最后声音消失，一旦声源远离接受者就无法准确获得信息。早在十八世纪欧洲已有“电话”一词，用来指用线串成的话筒（以线串起杯子）。电话的出现要归功于贝尔，早期电话机的原理为：说话声音为空气里的复合振动，可传输到固体上，通过电脉冲于导电金属上传递。随着现代移动通信技术的快速发展，声音信号的传递借助电磁波传送。电磁波能够在真空中传播，不但传播速度快，而且频率范围广，但它在水中会被吸收而急剧衰减。和我们关系最密切的就是手机这种移动通信工具，它兼具发射和接收这两种功能，在同步地球卫星的协助下能使通信范围几乎覆盖地球上的每个角落。
请根据上述材料和你学过的物理知识，回答下列问题：
（1）“传声筒”的展示项目，形象地向观众展示了：当一名观众在管路一侧发声，管路中的_____产生震荡，另一侧的观众能够听到传输的声音，两人可进行对话。
（2）以下应用或工具利用“传声筒”原理的是_____（本题至少有一个正确选项）
A．医生给病人看病用的听诊器 B．水杯琴
C．语音识别验证用户身份 D．超声波加湿器
（3）一列声波从空气传入水中，频率不变，波长_____（选填“变长”、“变短”或“不变”）。
实验桌上有小蜡块（可放入量筒）、天平、量筒、足量的水和烧杯。小明想测量小蜡块的密度。他使用排水法测量小蜡块的体积时，发现小蜡块会漂浮在水上。小明向物理老师求助，老师又给了小明若干小石块（也可放入量筒）和细线。请你只利用给出的器材帮助小明设计一个实验，测量小蜡块的密度。写出实验步骤，画出实验数据记录表格。
小明用如图所示的实验装置研究小车的运动。小车沿斜面滑下撞上金属片会立即停下。实验桌上还有秒表。请你利用上述器材设计实验探究：小车沿斜面运动的平均速度大小与斜面的倾斜程度是否有关。
（1）写出实验步骤_____；
（2）若_____，则小车沿斜面运动的平均速度大小与斜面倾斜程度有关；若_____，则小车沿斜面运动的平均速度大小与斜面倾斜程度无关。
实验桌上有如图所示的实验装置（其中的薄透明玻璃为实验中的平面镜），还提供了一把刻度尺和相同大小的中国象棋棋子18个，9个为红色，9个为绿色。小军计划用这些器材探究“像到平面镜的距离与物体到平面镜距离的关系”。
小军的主要实验步骤如下：
①将一个红棋子作为物体放在平面镜前面的白纸上，在平面镜后面改变一个绿棋子的位置，使得从不同角度观察，绿棋子与红棋子的像均完全重合。用刻度尺测量红棋子和绿棋子到平面镜的距离，并记录在表格中。
②不改变①中红棋子的位置，在其上叠放一个红棋子，在平面镜后面绿棋子上叠放一个绿棋子，使得从不同角度观察，两个绿棋子与两个红棋子的像均完全重合，并记录实验数据。
③再改变四次物体的大小（改变叠放红棋子的个数），仿照步骤②，做四次实验。
请根据以上叙述回答下列问题：
（1）小军实际探究的问题是：_____。
（2）请你针对小军实验过程中存在的问题，写出改正的方法：_____。
如图所示，小明探究光的反射规律时，在平面镜上方放置一块光屏，光屏由可以绕ON折转的E、F两块板组成。让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点。
（1）小明将F板折转到与E板在同一平面，却没有找到反射光线。请你分析其原因可能是_____。
（2）小明发现原因并改正后，在F板上找到了反射光线。多次改变光束的入射方向，使入射角减小，发现反射角也随之减小。由此可以得到的结论是：_____。
小明同学为探究光的折射规律设计了如图所示的实验装置，在玻璃水槽中竖直放置的光屏由E和F两个半圆形光屏组成，其竖直方向的直径NOM为两半圆的分界线，其中光屏F可绕直径NOM在水平面内前后折转。
（1）实验时，先让光屏EF位于同一平面内，一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中，在光屏F上可以看到折射后的光束。小明将光屏F向后折转一定角度后，则在光屏F上_____（选填“能”或“不能”）看到折射光，这说明折射光和入射光_____（选填“在”或“不在”）同一平面内。
（2）小明将光屏F调至与光屏E在同一平面内，然后在玻璃水槽底部用另一只激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时，可看到折射光沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中光路是_____。
（3）小明探究光从水射向空气时，折射角与入射角的关系，测得的数据如下表所示。
入射角 | 22° | 32° | 41° |
折射角 | 30° | 45° | 60° |
如果继续增大入射角，则在空气中的折射光线_____（选填“有可能”或“不可能”）消失。
