Question

【題目】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(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s1是_________m；（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s2為_______m；

（3）在月球上______（能/不能）用聲吶技術(shù)來測量物體間的距離．

Answer 1

【答案】10 20 7500 8700 不能

【解析】

(1)[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10kHz～30kHz之間；因此人耳聽到的聲吶發(fā)出的聲波頻率為：10kHz～20kHz；

(2)①[2]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==7500m；

②[3]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(yuǎn)離聲吶，現(xiàn)在兩艘潛艇之間的距離

s2=s1+sB=7500m+1200m=8700m；

(3)[4]月球上是真空，因為真空不能傳聲，所以不能用聲吶技術(shù)測量物體之間的距離。