Question

閱讀短文，回答問題：

潛艇的“耳目"——聲吶

潛艇最大的特點是它的隱蔽性．作戰(zhàn)時需要長時間在水下潛航．這就決定它不能浮出水面 使用雷達(dá)觀察．而只能依靠聲吶進(jìn)行探測．所以聲吶在潛艇上的重要性更為突出．被稱為潛艇的 “耳目”。

聲吶是利用水中聲波對水下目標(biāo)進(jìn)行探測、定位和通信的電子設(shè)備．是水聲學(xué)中應(yīng)用廣泛的一種重要裝置。

聲吶能夠向水中發(fā)射聲波，聲波的頻率大多在10kHz～30kHz之間，由于這種聲波的頻率較高，可以形成較指向性。聲波在水中傳播時，如果遇到潛艇、水雷、魚群等目標(biāo)．就會被反射回來，反射回來的聲波被聲吶接收，根據(jù)聲信號往返時間可以確定目標(biāo)的距離。

聲吶發(fā)出聲波碰到的目標(biāo)如果是運動的，反射回來的聲波(下稱“回聲”)的音調(diào)就會有所變化，它的變化規(guī)律是：如果回聲的音調(diào)變高，說明目標(biāo)正向聲吶靠攏；如果回聲的音調(diào)變低．說明目標(biāo)遠(yuǎn)離聲吶。

請回答以下問題：

（1）人耳能夠聽到聲吶發(fā)出的聲波的頻率范圍是__________kHz到________kHz。

（2）①如果停在海水中的潛艇A發(fā)出聲波信號，在10 s內(nèi)接收到經(jīng)B潛艇反射回來的信號，且信號頻率不變，潛艇B與潛艇A的距離S1是______________。 (設(shè)聲波在海水中傳播速度為1500m／s)

②停在海水中的潛艇A繼續(xù)監(jiān)控潛艇B，突然接到潛艇B 反射回來的聲波頻率是變低的，且測出潛艇B的速度是 20 m／s，方向始終在潛艇A、B的連線上，經(jīng)一分鐘后潛艇B與潛艇A的距離S2為_______ 。

（3）在月球上能否用聲吶技術(shù)來測量物體間的距離?為什么?

Answer 1

（1）10kHz到20kHz （2）①7500m ②8700m （3）不能 因為真空不能傳聲

【解析】

試題分析：（1）人耳的聽覺范圍在20Hz到20000Hz，聲吶能夠向水中發(fā)射聲波，聲波的頻率大多在10kHz～30kHz之間，所以人耳能夠聽到聲吶發(fā)出的聲波的頻率范圍是10kHz到20kHz；

（2）①潛艇B與潛艇A的距離s1=

②一分鐘后潛艇B移動的距離s3=v3t3=20m/s×60s=1200m， 停在海水中的潛艇A繼續(xù)監(jiān)控潛艇B，突然接到潛艇B 反射回來的聲波頻率是變低的，說明目標(biāo)遠(yuǎn)離聲吶。經(jīng)一分鐘后潛艇B與潛艇A的距離

s2= s1+ s3=7500m+1200m=8700m.

（3）由于聲不能在真空中傳播，所以在月球上不能用聲吶技術(shù)來測量物體間的距離

考點：人耳的聽覺范圍、聲速的計算、聲音的傳播特點。