Question

阅读下面的短文，回答问题。

超声波及声呐应用

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

超声波具有许多奇异特性：空化效应——超声波能在水中产生气泡,气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱。它不断冲击物件的表面，使物体表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的。传播特性——它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等。

声呐系统是超声波应用的一种，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）人耳能听到的频率范围是___________。

（2）超声波能够清洗物件是因为声波具有________。

（3）宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于___________。

（4）假设开始停在海水中的潜艇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，且此时信号频率不变，此时潜艇B与潜艇A的距离为_____m(声波在海水中传播速度为1500m/s，且传播速度不变)。接下来停在海水中的潜艇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，说明此时潜艇B在向潜艇A______（选填“靠拢”或“远离”），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,请问声波频率变低1分钟后，潜艇B与潜艇A的距离为________m。

Answer

20Hz-20000Hz 能量 真空不能传声 7500 远离 8700

【解析】

(1)[1]由材料可知，人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音，人耳能听到的频率范围是20Hz-20000Hz；

(2)[2]由于超声波具有能量，所以超声波能够清洗物件；

(3)[3]宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于月球上是真空，真空不能传声；

(4)[4]声波在水中传播的总距离为：

s=vt=1500m/s×10s=15000m，

由于声波是反射回来的信号，所以两艘潜艇之间的距离

s1==7500m；

[5]由材料可知，如果回声的音调变低，说明目标远离声呐，潜艇A接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的，说明此时潜艇B远离潜艇A；

[6]1分钟后，潜艇B行驶的路程

sB=vBt=20m/s×60s=1200m，

潜艇B与潜艇A之间的距离

s2=s1+sB=7500m+1200m=8700m。