题目内容

14.阅读下面的短文.
潜艇的“耳目”--声响    潜艇最大的特点是它的隐藏性,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,声波在频率大多在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波接收,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,说明目标原理声呐.
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10000Hz到20000Hz.
(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7500m(设声波在海水中传播速度为1500m/s).
(3)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离?为什么?

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)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=$\frac{1}{2}$×10s=5s,因为v=$\frac{s}{t}$,所以潜艇B与潜艇A的距离:s=vt=1500m/s×5s=7500m;
(3)地球和月球之间是真空,因为真空不能传声,所以用声呐技术无法测量地球和月球之间的距离.
故答案为:(1)10000;20000;(2)7500m;(3)不能,因为真空中不能传播声音.

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
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4.阅读材料题:
    据悉,“嫦娥一号”星体首次使用了我国自主研制的新型材料--铝锂合金板.
    2007年10月24日傍晚,火箭进入发射倒计时.第三级火箭使用的燃料液氢液氧.从发射前8s液氢液氧开始向贮箱内加注的那一刻起,两条专用的管路就要不停地把贮箱中气态的氢导入燃烧池烧掉.在常温下,液氢与液氧会发生汽化,从而使贮箱内的气压增大.
    18时05分火箭点火发射.当火箭在大气层中快速飞行时,会与大气层发生剧烈摩擦,为了防止火箭受损,因此用整流罩将卫星包裹起来,对火箭起保护作用.
    在绕月飞行的1年时间里,“嫦娥”可能会遭遇两次月食.发生月食时,卫星的供电系统和热控系统将面临严峻考验.这是因为在发生“月食”时,卫星上的太阳能帆板在长达几个小时的黑暗期内无法工作.另外,由于没有太阳的照射,卫星表面的温度会急剧下降,最低可达零下130℃左右,这对卫星上的各种设备也是一个严峻的考验.
通过上述材料回答以下问题:
(1)三级火箭以氢为燃料是因为氢的热值大,将其制成液态的优点是便于储存.
(2)当火箭在大气层中快速飞行时,会与大气层发生剧烈摩擦,内能会增加,这是通过做功的方式改变物体的内能.
(3)在没有太阳照射时,卫星表面的温度会急剧下降,这时卫星的内能会减小这种改变内能的方式属于热传递.

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