1. 利用回声可以测量声源到障碍物的距离。科学工作者为了探测海底某处的深度,从海面船底向海底垂直发射超声波,经过4s后在船底接收到回波信号。已知声波在海水中的传播速度为1530m/s,请简要计算或回答出下列问题。
(1) 被测量处海洋的深度为多少?
(2) 利用超声波的反射能否进行太空测距?为什么?
【考点】
声音的传播条件; 回声测距离的应用; 超声波与次声波;
【答案】

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2. 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kHz到kHz。
(2) ①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 。(设声波在海水中传播速度为1500m/s)

②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

(3) 在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离?为什么?
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3. 完成下面的问题:

超声波和次声波

人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz的声音叫超声波。

超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点,可用于测距、测速等。测距是测速的基础,超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号(简称信号),同时开计时,信号传播过程中遇到汽车会被反射,测速仪接收到返回的信号停止计时,根据记录的时间及其与路程、速度的关系,可计算出汽车与测速仪之间的距离。

童话《大象招聘》中有这样的描述。大象办的农场饱受老鼠的困扰,大象想招聘一些猫来灭鼠。如图为猫和大象的发声和听觉的频率范围,请你从图中所给信息来回答下列问题。

(1)超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、等特点;

(2)宇航员在月球上(选填“能”或“不能”)利用超声波测定两山之间的距离;

(3)科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是:在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时,向海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间,求出海底与海平面的距离,就可以绘出海底的大致形状,则该海域海底的大致形状如图中的(选填字母);

A.B.

C.D.

(4)大象与猫之间是否能完成招聘中语言沟通吗?(选填“能”或“不能”);

(5)大象发声的频率主要是集中在(选填“超声波”或“次声波”)所在的频率范围内;

(6)如果有地震发生,能感知到地震发出的声是大象,还是猫?(选填“大象”或“猫”)。

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