1. 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。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。
(1) 声呐发出的声波大多属于 (选填“超声波”或“次声波”)。这种声波在海水中的传播速度比在空气中 (选填“大”或“小”)。
(2) 若声波在海水中的传播速度为v,停在海水中的潜艇A发出声波信号,经过时间t接收到由潜艇B反射回来的信号,且信号频率不变,则两艘潜艇之间的距离是 (用字母v,t表示)。
(3) 停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,发现接到潜艇B反射回来的声波频率在变低,说明两艘潜艇之间的距离在 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)  在月球上 (选填“能”或“不能”)用声呐技术来测量物体间的距离,你的判定依据是:。【答案】
【考点】
声音的传播条件; 声速; 回声测距离的应用; 超声波与次声波;
【答案】

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1. 阅读短文,回答问题:

在现代汽车中一般都安装有汽车雷达,它能实时测量出汽车周围是否存在障碍物,并通过显示屏显示出障碍物的距离。它的工作原理如图1所示:超声波发射器向外面某一个方向发射出超声波信号,超声波通过空气进行传播,传播途中遇障碍物就会立即反射传播回来,超声波接收器在收到反射波的时刻就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度约是,计时器通过记录时间t,就可以测算出从发射点到障碍物之间的距离s,即s=。但是超声波雷达有一定的局限性,超声波传播速度受天气影响很大,并且当汽车高速行驶时,误差较大。另外超声波散射角度大,方向性差,其回波信号会比较弱,影响测量精度。因此超声波雷达往往用在短距离测距中。

(1)请补充完整文中横线处的填空;

(2)中国计划在2020年发射火星探测器对火星进行科学探测,文中的雷达装置(选填“能”或“不能”)安装在火星探测器上使用;

(3)如图2为一超声波测量仪器的使用说明书和实验装置图:

①若把铜铃放在甲、乙的中点,则液晶显示屏的示数为

②某同学想验证温度越高,声速越大。把铜铃固定放在甲的左边,然后加热甲乙之间的空气,则液晶显示屏的示数将

A.变大        B.变小        C.不变        D.无法判断

③如图所示,已知s1=0.2m,s2=0.89m,液晶显示屏上显示:2.00,则此时声速约为m/s。

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2. 阅读下面的短文,并回答问题。

如图所示,倒车雷达全称叫“倒车防撞雷达”,也叫“泊车辅助装置”,该装置能够判断障碍物的距离,并提示周围障碍物的情况,以提高倒车时的安全性。该装置是由声波传感器(俗称探头)、控制器和显示器、报警器(喇叭或蜂鸣器)等部分组成,声波传感器是整个装置中最核心的部件,其作用是发出与接收声波,探头常用的工作频率为40kHz。当探头探知汽车距离障碍物的距离达到危险距离时,系统会通过显示器和蜂鸣器发出“嘀嘀”的警报声来提醒驾驶员。图甲是公路上测量车速的示意图,测速仪静止停在公路旁,每隔一定的时间发射一次超声波,显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号,并能读出两个信号的时间差,从而测出被测物体的位置和速度。如果发出的声波遇不到反射物,显示屏上只显示发出的声波,如图乙中的所示,如果测速仪正前方有一辆汽车,测速仪将接收到汽车反射回来的声波,的发射波分别为如图丙所示,已知声在当时的空气中的传播速度为350m/s。

(1) 倒车雷达的探头是利用(选填“超声波”或“次声波”)来工作的。当车与障碍物距离过小时,蜂鸣器发出“嘀嘀”的警报声,司机听到警报声马上停车,说明声波可以传递
(2) 如图乙,测速仪先后发射两次超声波,在显示屏上先后显示出两个波形信号,此时说明测速仪的前方(选填“有”或“没有”)汽车通过;
(3) 如图丙,当测速仪第一次发出信号后,收到了反射回来的信号;测速仪第二次发出信号后,收到了反射回来的信号;根据图中刻度,你可以判断此时被测试的汽车正在(选填“靠近”、“远离”)测速仪;
(4) 如果丙图中的之间的时间间隔为0.6s,则汽车接收到第一次超声波信号时离测速仪的距离为m,此汽车运动的速度是m/s。(结果保留一位小数)
综合题 困难