综合题 · 第3节 声的利用

综合题中等
阅读下面的短文。 潜艇的“耳目”——声呐 潜艇(如图)最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性更为突出,被称为潜艇的“耳目”。 声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用广泛的一种重要装置。声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10kHz-30kHz之间,由于这种声波的频率较高,可以形成较强指向性。声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。 声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;如果回声的音调变低,说明目标远离声呐。 请回答以下问题:
题目配图
(1) 根据所学人耳能听到声音的频率范围以及上文关于声呐的介绍,人耳_________(选填“能部分”、“能全部”或“一点也不能”)听到声呐发出的声波。人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是_____kHz到______ kHz。
答案:能部分 10 20
(2) ①若停在海水中的潜艇A发出的声波信号后10s接收到经B潜艇反射回来的信号,B与潜艇A的距离是__________ 。(设声波在海水中传播速度为1500m/s) ②若停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,说明两潜艇的距离在__________ 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
答案:7500 增大
(3) 在月球上不能用声呐技术来测量物体间的距离,原因是____________________ 。
答案:真空不能传声
答案:(1) 能部分 10 20;(2) 7500 增大;(3) 真空不能传声
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(1)人耳听觉范围 20Hz~20000Hz。声呐声波频率大多 10kHz‑30kHz,10kHz‑20kHz 部分落在人耳听觉范围内,因此人耳能部分听到声呐发出的声波。 (2)声波传播总路程 s=vt=1500m/s×10s=15000m 声呐接收回波,路程为往返,两潜艇间距 l=s/2=15000m/2=7500m。 回声音调变高,目标靠近;回声音调变低,目标远离。接收到反射声波频率变低,说明潜艇 B 远离潜艇 A,二者距离增大。 (3)声音传播需要介质,月球表面为真空,真空不能传声,因此月球上不能使用声呐测距。

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