Question

潜艇的“耳目”——声呐

潜艇作战时需要长时间在水下潜航，这就决定它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，说明目标正向潜艇靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离。

请回答以下问题：

（1）人耳能够听到声呐发射的声波的频率范围是         kHz到          kHz。

（2）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的距离是         。（设声波在海水中传播速度为1500m/s）

（3）由上述材料可以分析，当火车鸣着笛驶向我们时，我们听到的笛声的音调会         （选填“变高”或“变低”）。

（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，理由是：          。

（5）小亮在关注大海中的潜艇时还发现海水不容易结冰，为了探究这个问题，小亮同学用纯水、淡盐水、浓盐水制得质量均为lkg的纯冰、淡盐冰、浓盐冰，在相同加热条件下测量三者的温度变化，并得到图二的三条温度变化曲线（纯冰对应曲线①、淡盐冰对应曲线②、浓盐冰对应曲线③）

A.由②号图象可知，淡盐冰在10min时开始        （填物态变化的名称），此过程需要      （选填“吸热”或“放热”）。

B.分析三条曲线我们可知下雪天在路面撒盐是为了     （选填“升高”或“降低”）水的凝固点。

Answer

（1）10；20；（2）7500；（3）变高；（4）不能；真空不能传声；（5）A.熔化；吸热；B.降低。

【解析】

试题分析：（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）超声波从潜艇A传到潜艇B的时间：t=10s/2=5s，由v=s/t可得，潜艇B与潜艇A的距离：

s=vt=1500m/s×5s=7500m；

（3）根据“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，说明目标正向潜艇靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离”可知，当火车鸣着笛驶向我们时，我们听到的笛声的音调会变大；

（4）不能；因为地球和月球之间是真空，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;

（5）A.由②号图象可知，淡盐冰在10min时开始温度不变，故从该时刻开始熔化，该过程是吸热的；

B.分析三条曲线我们可知，浓盐冰对应曲线③熔点最低，故其对应的凝固点最低，所以下雪天在路面撒盐是为了降低水的凝固点。

考点：人耳感知声音的过程及听到声音的条件；熔点和凝固点；速度公式及其应用