题目内容
17．阅读下面的短文潜艇的“耳目”----声呐 潜艇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：
（1）人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是10kHz到20kHz．
（2）如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号，且信号频率不变，潜艇B与潜艇A的距离s1是15000m．（设声波在海水中传播速度为1500m/s）
（3）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，且测出潜艇B的速度是20m/s，方向始终在潜艇A、B的连线上，经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离s2为17400m．
（4）在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离？为什么？
答：不能、因为真空不能传声．
分析 （1）超声是指高于20000Hz的声音，次声是指低于20Hz的声音．人耳无法听到超声和次声．
（2）先算出超声波从潜艇A传到潜艇B的时间，再根据速度公式求两者的距离；
（3）首先算出1分钟内潜艇B通过的距离，根据声波频率的变化分析出潜艇AB之间的距离变化，从而计算出二者之间的距离；
（4）真空不能传声，所以无法使用声呐．
解答 解：
（1）人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音，声呐发出的声波频率大多在10kHz～30kHz之间；
因此人耳听到的声呐发出的声波频率为10kHz～20kHz；
（2）超声波从潜艇A传到潜艇B的时间：
t=$\frac{1}{2}$×20s=10s，
由v=$\frac{s}{t}$得潜艇B与潜艇A的距离：
s1=vt=1500m/s×10s=15000m；
（2）2分钟后，潜艇B行驶的路程sB=vBt=20m/s×120s=2400m
因为声波频率变低，所以潜艇B是远离声呐，
现在两艘潜艇之间的距离s2=s1+sB=15000m+2400m=17400m．
（4）月球上是真空，因为真空不能传声，所以在月球上不能用声呐技术来测量物体间的距离．
故答案为：（1）10；20；（2）15000m；（3）17400m；（4）不能；真空不能传声．
点评 本题综合性很强，考查学生对声音知识的综合运用能力．在计算距离时，注意回声测距需要计算单程的长度，这一点容易失误．
练习册系列答案
相关题目
科技馆内有一个“静电球”，当人触摸“静电球”时，头发丝便会一根根地竖起，形成“怒发冲冠”的景象，如图所示，请解释为什么女孩的头发丝会竖起来？
利用身边常见的物品，做一些小实验是同学们学习、研究物理的好方法，也是一种创新．请你用图中所示的塑料吸管和激光笔，从正反两方面分别设计一个实验方案，探究光在空气中是沿直线传播的．
如图甲所示，刻度尺的值是1mm，螺丝的长度是1.80cm，如图乙所示，温度计①的示数为-20℃，温度计②的示数为25℃．
如图所示，用尺子作乐器探究决定音调高低的因素，把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢，改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动，使钢尺每次的振动幅度大致相同．实验发现：尺子伸出桌面的长度越长振动越慢，发出声音的音调越低；尺子伸出桌面的长度越短振动越快，发出声音的音调越高．由此可得出结论：音调的高低与振动的快慢有关．