Question

【題目】閱讀下面的短文。

潛艇的“耳目”——聲吶

潛艇最大的特點是它的隱蔽性，作戰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進行探測、定位和通信的電子設備，是水聲學中應用廣泛的一種重要裝置。

聲吶能夠向水中發射聲波，聲波的頻率大多在10 kHz～30 kHz，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，就會被反射回來，反射回來的聲波被聲吶接收，根據聲信號往返時間可以確定目標的距離。

聲吶發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”)的音調就會有所變化，它的變化規律是如果回聲的音調變高，說明目標正向聲吶靠攏；如果回聲的音調變低，說明目標正在遠離聲吶。

請回答以下問題：

(1)人耳能夠聽到聲吶發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發出的聲波信號在10 s內接收到經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________；(設聲波在海水中傳播速度為1 500 m/s)(要求寫出計算過程)

②停在海水中的潛艇A繼續監控潛艇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20 m/s，方向始終在潛艇A、B的連線上，經一分鐘后潛艇B與潛艇A的距離s2為________。(要求在下面寫出計算過程)

(3)在月球上能否用聲吶技術來測量物體間的距離？______為什么？___________

Answer 1

【答案】 10 20 7500m 8700m 不能。 因為月球表面附近是真空，真空不能傳聲，所以用聲吶技術無法在月球上測量物體之間的距離。

【解析】(1)人耳只能聽到20Hz到20000Hz之間的聲音,聲吶發出的聲波頻率大多在10 kHz～30 kHz 之間;因此人耳聽到的聲吶發出的聲波頻率為10 kHz～20 kHz
(2)超聲波從潛艇A傳到潛艇B的時間:

由可得,潛艇B與潛艇A的距離:

(3)不能;地球和月球之間是真空,因為真空不能傳聲,所以用聲吶技術無法測量地球和月球之間的距離.
因此，本題正確答案是: (1). 10 20 (2). 7500m (3). 不能。 因為月球表面附近是真空，真空不能傳聲，所以用聲吶技術無法在月球上測量物體之間的距離。