Question

【題目】閱讀下面的短文

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觀察，而只能依靠聲吶進行探測，所以聲吶對潛艇的重要性更為突出，被稱為潛艇的“耳目”．

聲吶是利用水中聲波對水下目標進行探測、定位和通信的電子設備，是水聲學中應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10～30kHz之間，由于這種聲波的頻率較高，可以形成較好的指向性．聲波在水中傳播時，如果遇到潛艇、水雷、魚群等目標，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的距離．

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

（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若停在海水中的潛艇A發(fā)出聲信號在10s內收到經(jīng)B潛艇反射回來信號，且信號頻率不變，潛艇B與潛艇A的距離是_______m．（設聲波在海水中速度為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20m/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的距離為________m．　

（3）在月球上能否用聲吶技術來測量物體間的距離___？為什么______？

Answer 1

【答案】10 20 7500 m 8700 m 不能.因為聲吶發(fā)出的聲波是需要介質來傳播的，而月球上不存在能夠傳播聲音的介質，所以在月球上不能用聲吶技術來測量物體間的距離.

【解析】

(1)人耳只能聽到20Hz到20000Hz之間的聲音，聲吶發(fā)出的聲波頻率大多在10kHz30kHz之間，因此人耳聽到的聲吶發(fā)出的聲波頻率為：10kHz20kHz.(2)①聲波在水中傳播的總距離為：s＝vt＝1500m/s×10s＝15000m由于聲波是反射回來的信號,所以兩艘潛艇之間的距離s1＝s＝×15000m＝7500m；②1分鐘＝60s.1分鐘后,潛艇B行駛的路程sB＝vBt＝20m/s×60s＝1200m，因為聲波頻率變低，所以潛艇B是遠離聲吶，現(xiàn)在兩艘潛艇之間的距離s2＝s1+sB＝7500m+1200m＝8700m；(3)月球上是真空，因為真空不能傳聲，所以不能用聲吶技術測量物體之間的距離。