Question

13．閱讀下列材料，按要求完成后面提出的問題．
材料一：超聲波及其應用
人能夠聽到聲音的頻率范圍從20Hz至20000Hz．低于20Hz的聲音叫次聲波，高于20000Hz的聲音叫超聲波．
超聲波具有許多奇異特性：空化效應--超聲波能在水中產生氣泡，氣泡爆破時釋放出高能量，產生強沖擊力的微小水柱，它不斷沖擊物件的表面，使物件表面及縫隙中的污垢迅速剝落，從而達到凈化物件表面的目的；傳播特性--它的波長短，在均勻介質中能夠定向直線傳播，根據這一特性可以進行超聲探傷、測厚、測距、醫學診斷等．
材料二：雪花落水也有聲
相信大部分讀者看到本文題目，都會認為，它看起來不講科學而含詩意．要知道，一般的常識告訴我們，雪花落水靜悄悄，毫無聲響．不過，雪花落水真的發生聲波，在某年的《自然》雜志上，幾個科學家聯名發表文章，宣布了他們的上述結論．雪花落水發出的聲波頻率在50000Hz到2×10⁵Hz之間，高于人們能聽見的聲波頻率．
材料三：人與動物的發聲頻率和聽覺頻率范圍

（1）雪花落水發出的聲波屬于超（填“超”或“次”）聲波．
（2）超聲波能夠清洗物件是因為聲波具有能量．
（3）宇航員在月球上不能利用超聲波測定兩山之間的距離，是由于真空不能傳聲．
（4）若聲音在海水中的傳播速度為1500m/s，利用回聲定位原理從海面豎直向海底發射超聲波，從發射聲波到接受到回聲所用時間為2s，那么該處海洋的深度為多少？
（5）下雪天鯨魚異常煩躁的原因是什么？

Answer 1

分析 （1）人能夠聽到聲音的頻率范圍從20Hz至20000Hz．低于20Hz的聲音叫次聲波，高于20000Hz的聲音叫超聲波．
（2）超聲波可以傳遞信息，也可以傳遞能量，是我們應該了解的；
（3）明確月球表面沒有空氣，聲音的傳播需要介質，真空不能傳聲，是解答第三問的關鍵．
（4）根據回聲定位的原理，科學家發明了聲吶，利用聲吶系統，探測水下有無暗礁；
（5）從噪音的定義來解答．

解答 解：（1）雪花落水發出的聲波頻率在50000Hz到2×10⁵Hz之間，高于人們能聽見的聲波頻率，故雪花落水發出的聲波屬于超聲波；
（2）超聲波能夠清洗物件是因為聲波具有能量．
（3）宇航員在月球上不能利用超聲波測定兩山之間的距離，是因為月球周圍沒有空氣，聲波不能在真空中傳播．
（4）聲音傳播到海底的時間為t=$\frac{1}{2}$×2s=1s由v=$\frac{s}{t}$得，s=vt=1500m/s×1s=1500m；
（5）由于雪花落水發出的聲波頻率在50000Hz到2×10⁵Hz之間，海里的鯨魚就能聽到雪花落水所產生的聲響，并且這些聲響雜亂無章，這些聲響對于鯨魚來說是噪音，所以鯨魚會感到異常煩躁．
故答案為：（1）超；（2）能量；（3）真空不能傳聲；（4）海洋深度為1500m；（5）由于雪花落水發出的聲波頻率在50000Hz到2×10⁵Hz之間，海里的鯨魚就能聽到雪花落水所產生的聲響，并且這些聲響雜亂無章，這些聲響對于鯨魚來說是噪音，所以鯨魚會感到異常煩躁．

點評 本題主要考查了兩個知識點，一是超聲波傳遞能量和信息的應用實例，二是聲音傳播條件的應用，屬基礎知識．