Question

【題目】閱讀下面的短文

潛艇的“耳目”--聲吶

潛艇最大的特點(diǎn)是它的隱蔽性，作戰(zhàn)時(shí)需要長(zhǎng)時(shí)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(cè)，所以聲吶對(duì)潛艇的重要性更為突出，被稱(chēng)為潛艇的“耳目”．

聲吶是利用水中聲波對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、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(shí)，如果遇到潛艇、水雷、魚(yú)群等目標(biāo)，就會(huì)被反射回來(lái)，反射回來(lái)的聲波被聲吶接收，根據(jù)聲信號(hào)往返時(shí)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(yùn)動(dòng)的，反射回來(lái)的聲波（下稱(chēng)“回聲”）的音調(diào)就會(huì)有所變化，它的變化規(guī)律是：如果回聲的音調(diào)變高，說(shuō)明目標(biāo)正向聲吶靠攏；如果回聲的音調(diào)變低，說(shuō)明目標(biāo)遠(yuǎn)離聲吶．

（1）人耳能夠聽(tīng)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(hào)在10s內(nèi)收到經(jīng)B潛艇反射回來(lái)信號(hào)，且信號(hào)頻率不變，潛艇B與潛艇A的距離是_______m．（設(shè)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(lái)的聲波頻率是變低的，且測(cè)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(shù)來(lái)測(cè)量物體間的距離___？為什么______？

Answer 1

【答案】10 20 7500 m 8700 m 不能.因?yàn)槁晠劝l(fā)出的聲波是需要介質(zhì)來(lái)傳播的，而月球上不存在能夠傳播聲音的介質(zhì)，所以在月球上不能用聲吶技術(shù)來(lái)測(cè)量物體間的距離.

【解析】

(1)人耳只能聽(tīng)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(tīng)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(lái)的信號(hào),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?yàn)槁暡�頻率變低，所以潛艇B是遠(yuǎn)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?yàn)檎婵詹荒軅髀�，所以不能用聲吶技術(shù)測(cè)量物體之間的距離。