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10kHz~30kHz之間，由于這種聲波的頻率較高，可以形成較指向性。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10s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1500m/s）

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20m/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 。

（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】（1）10、20（2）7500m 、8700m（3）不能，因為月球是真空，而真空不能傳播聲音

【解析】

試題分析：（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10kHz～30kHz之間；因此人耳聽到的聲吶發出的聲波頻率為：10kHz～20kHz．

（2）聲波在水中傳播的總距離為：s=vt=1500m/s×10s=15000m由于聲波是反射回來的信號，所以兩艘潛艇之間的距離s1=s2=15000m2=7500m

1分鐘后，潛艇B行駛的路程sB=vBt=20m/s×60s=1200m

現在兩艘潛艇之間的距離s2=s1+sB=7500m+1200m=8700m

（3）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．