Question

【题目】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，声波的频率大约为10kHz﹣30kHz之间，由于这种声波的频率较高，可以形成较好的指向性．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，根据声信号的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8s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s1是_____m．（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10m/s，方向始终在潜艇A、B的连线上，经1分钟后潜艇B与潜艇A的距离s2为_____m．

（3）在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离？_____

Answer 1

【答案】 10 20 6000 6600 不能

【解析】（1）人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音，声呐发出的声波频率大多在10kHz～30kHz之间；因此人耳听到的声呐发出的声波频率为：10kHz～20kHz；

（2）①声波在水中传播的总距离为：s=vt=1500m/s×8s=12000m由于声波是反射回来的信号，所以两艘潜艇之间的距离s1 =s/2=12000m/2=6000m

②1分钟后，潜艇B行驶的路程sB =vB t=10m/s×60s=600m

因为声波频率变低，所以潜艇B是远离声呐，现在两艘潜艇之间的距离s2 =s1 +sB =6000m+600m=6600m；

（3）地球和月球之间是真空，因为真空不能传声，所以用声呐技术无法测量地球和月球之间的距离。