Question

1．潛艇的“耳目”--聲吶
潛艇作戰(zhàn)時需要長時間在水下潛航，這就決定它只能依靠聲吶進行探測，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，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(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，說明目標正向潛艇靠攏；如果回聲的音調(diào)變低，說明目標遠離．
請回答以下問題：
（1）人耳能夠聽到聲吶發(fā)射的聲波的頻率范圍是0.02kHz到20kHz．
（2）如果停在海水中的潛艇A發(fā)出的聲波信號在10s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的距離是7500m．（設聲波在海水中傳播速度為1500m/s）
（3）由上述材料可以分析，當火車鳴著笛駛向我們時，我們聽到的笛聲的音調(diào)會變高（選填“變高”或“變低”）．
（4）在月球上不能（選填“能”或“不能”）用聲吶技術來測量物體間的距離，理由是：真空不能傳聲．
（5）小亮在關注大海中的潛艇時還發(fā)現(xiàn)海水不容易結冰，為了探究這個問題，小亮同學用純水、淡鹽水、濃鹽水制得質(zhì)量均為lkg的純冰、淡鹽冰、濃鹽冰，在相同加熱條件下測量三者的溫度變化，并得到圖二的三條溫度變化曲線（純冰對應曲線①、淡鹽冰對應曲線②、濃鹽冰對應曲線③）
a、由②號圖象可知，淡鹽冰在10min時開始熔化（填物態(tài)變化的名稱），此過程需要吸熱（選填“吸熱”或“放熱”）．
b、分析三條曲線我們可知下雪天在路面撒鹽是為了降低（選填“升高”或“降低”）水的凝固點．

Answer 1

分析 （1）超聲是指高于20000Hz的聲音，次聲是指低于20Hz的聲音．人耳無法聽到超聲和次聲．1kHz=1000Hz
（2）根據(jù)回聲測量距離的原理，結合速度公式，來進行計算．
（3）據(jù)“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(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，說明目標正向潛艇靠攏；如果回聲的音調(diào)變低，說明目標遠離”分析即可．
（4）據(jù)真空不能傳聲分析即可；
（5）a、晶體在熔化過程中吸熱當溫度不升高，故據(jù)此分析即可判斷；
b、分析圖象中三種物質(zhì)的熔化溫度的不同即可判斷．

解答 解：（1）人耳只能聽到20Hz到20000Hz之間的聲音，人耳朵聽到的聲波頻率大多在0.02kHz～20kHz之間；
（2）因為v=$\frac{s}{t}$，
所以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=$\frac{s}{2}$=$\frac{15000m}{2}$=7500m．
（3）根據(jù)“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(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，說明目標正向潛艇靠攏；如果回聲的音調(diào)變低，說明目標遠離”可知，當火車鳴著笛駛向我們時，我們聽到的笛聲的音調(diào)會變大；
（4）由于月球上是真空，所以在月球上不能用聲吶技術來測量物體間的距離；
（5）a、由②號圖象可知，淡鹽冰在10min時開始溫度不變，故從該時刻開始熔化，該過程是吸熱的；
b、分析三條曲線我們可知，濃鹽冰對應曲線③熔點最低，故其對應的凝固點最低，所以下雪天在路面撒鹽是為了降低水的凝固點．
故答案為：（1）0.02；20；（2）7500m；（3）變高；（4）不能；真空不能傳聲；（5）熔化；吸熱；降低．

點評 本題綜合性很強，考查學生對聲音知識的綜合運用能力．在計算距離時，注意回聲測距需要計算單程的長度，這一點容易失誤．