1. 潜艇的“耳目”——声呐

声呐能够向水中发射声波,假如某一声呐发出的声波的频率在5~40kHz,由于这种声波的频率较高,可以形成较强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) 一般情况下,超声波在15℃空气中的传播速度约为 ;超声波根据声信号往返时间可以确定目标的距离,是因为声音能够传递
(2) 在月球上不能利用声呐测距,原因是
(3) 人耳能够听到该声呐发出的声波的频率范围是
(4) 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s1km;(设声波在海水传播速度为1500m/s)
(5) 一艘科考船行驶在某海域,并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘: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 ___________。 A. B. C. D.
【考点】
声音的传播条件; 声速; 超声波与次声波; 声与信息;
【答案】

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1. 阅读下面的短文

亚声

频率小于20Hz的声波叫做亚声。

亚声看不见,听不见。可它却无处不在。地震、火山爆发、风暴、海浪冲击、热核爆炸等都会产生亚声,科学家借助仪器可以“听见”它。

亚声的传播速度和可听声波相同,但它传播的距离较远,亚声还具有很强的穿透能力。

可以穿透建筑物,掩蔽所等障碍物。甚至可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。

亚声会干扰人的神经系统正常功能,危害人体健康。一定强度的亚声,能使人头晕、恶心。有人认为,晕车、晕船就是车、船在运行时产生的亚声引起的。人内脏的固频率和亚声波极为相似。当二者相同时,会形成内脏的共振。严重时,把内脏震坏而丧生。

亚声的应用大致有一下几个方面:

1.研究自然亚声的特性和产生机制,预测自然灾害性事件。人们利用一种叫“水母耳”的仪器,监测风暴发出的亚声,即可在风暴到来之前发出警报;

2.通过测定亚声在大气中传播的特性,可探测某些大规模气象过程的性质和规律。如沙尘暴,龙卷风以及大气中电磁波的扰动等;

3.亚声在军事上的应用。利用亚声的强穿透性制造出能穿透坦克、装甲车的武器,亚声武器一般只伤害人员,不会造成环境污染。

请回答以下问题:

(1)人耳能听到的声音频率范围为Hz;文中提到的亚声就是(选填“超声波”、“可听声”或“次声波”),这种波(选填“能”或“不能”)在真空中传播;

(2)亚声在常温条件下空气中的传播速度为

(3)人们利用一种叫“水母耳”的仪器,监测风暴发出的亚声,即可在风暴到来之前发出警报,说明亚声除了可以传递能量外,还可以传递

(4)下列不同频率的声波能与亚声产生共振的是

A.8HzB.800HzC.8000Hz       D.80000Hz

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2. 阅读下面的短文

亚声

频率小于20Hz的声波叫做亚声。

亚声看不见,听不见。可它却无处不在。地震、火山爆发、风暴、海浪冲击、热核爆炸等都会产生亚声,科学家借助仪器可以“听见”它。

亚声的传播速度和可听声波相同,但它传播的距离较远,亚声还具有很强的穿透能力。可以穿透建筑物,掩蔽所等障碍物。甚至可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。

亚声会干扰人的神经系统正常功能,危害人体健康。一定强度的亚声,能使人头晕、恶心。有人认为,晕车、晕船就是车、船在运行时产生的亚声引起的。人内脏的固有频率和亚声波极为相似。当二者相同时,会形成内脏的共振。严重时,把内脏震坏而丧生。

亚声的应用大致有一下几个方面:

1研究自然亚声的特性和产生机制,预测自然灾害性事件。人们利用一种叫“水母耳”的仪器,监测风暴发出的亚声,即可在风暴到来之前发出警报;

2通过测定亚声在大气中传播的特性,可探测某些大规模气象过程的性质和规律。如沙尘暴,龙卷风以及大气中电磁波的扰动等;

3亚声在军事上的应用。利用亚声的强穿透性制造出能穿透坦克、装甲车的武器,亚声武器一般只伤害人员,不会造成环境污染。

请回答以下问题:

(1)文中提到的亚声就是(选填“超声波”、“可听声”或“次声波”);

(2)亚声在常温条件下空气中的传播速度为

(3)人们利用一种叫“水母耳”的仪器,监测风暴发出的亚声,即可在风暴到来之前发出警报,说明亚声除了可以传播能量外,还可以传播

(4)下列不同频率的声波能与亚声产生共振的是

A. 8Hz                    B. 800Hz

C. 8000Hz               D. 80000Hz

(5)在月球上能否利用亚声武器来克敌?为什么?

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3. 阅读下面短文,回答问题:

超声波指纹识别技术

传统指纹识别技术(TouchID)已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术(SenseID)的出现,屏下指纹的全面屏手机(如图所示)变得越来越普及,与传统指纹识别技术不同,超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹,并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息,进行比对解锁,超声波是频率超过人类听觉上限的声波,具有穿透力强的特点,能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石和塑料等物质。此外,超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响,例如汗水、护手霜或凝露等,从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。

(1)超声波是指频率高于Hz的声波,超声波识别技术(选填“能”,“不能”)在真空状态下使用;

(2)SenseID系统能置于手机内部,是因为超声波具有的特点;

(3)以下超声波的应用中用到的原理与超声波指纹识别的原理不同的是

A.倒车雷达  B.渔船声呐系统  C.超声碎石

(4)某手机利用SenseID系统,从发出超声波到接收到指纹反射的超声波用时 , 由此可知SenseID系统到手机屏幕表面的距离为mm;(超声波的传播速度取340m/s)

(5)用手指触摸手机屏幕时,ScnseID系统向手指上若干个位置发射超声波,系统检测到被手指反射的信号时,所需的时间随位置变化的情况如图1所示,由图2可知手指上指纹的大致形状最可能是(填字母)。

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