Question

19．閱讀下面的短文
潛艇的“耳目”----聲吶
潛艇最大的特點是它的隱蔽性，作戰(zhàn)時需要長時間在水下潛航，這就決定它不能浮出水面使用雷達觀察，而只能依靠聲吶進行探測，所以聲吶在潛艇上的重要性更為突出，被稱為潛艇的“耳目”．
聲吶是利用水中聲波對水下目標進行探測、定位和通信的電子設備，是水聲學中應用廣泛的一種重要裝置．
聲吶能夠向水中發(fā)射聲波，聲波的頻率大多在10kHz-30kHz之間，由于這種聲波的頻率較高，可以形成較好的指向性．聲波在水中傳播時，如果遇到潛艇、水雷、魚群等目標，就會被反射回來，反射回來的聲波被聲吶接收，
根據聲信號往返時間可以確定目標的距離．                           
聲吶發(fā)出聲波碰到的目標如果是運動的，反射回來的聲波（下稱“回聲”）的音調就會有所變化，它的變化規(guī)律是：如果回聲的音調變高，說明目標正向聲吶靠攏；如果回聲的音調變低，說明目標遠離聲吶．
請回答以下問題：
（1）下列有關聲吶的說法中，正確的是BC
A．用聲吶探測目標屬于次聲波的利用      B．聲吶發(fā)出的聲波可以傳播很遠的距離
C．聲吶是利用回聲測距的原理工作的      D．聲吶發(fā)出的聲波傳播速度超過聲音的傳播速度
（2）已知聲音在海水中傳播速度為1450m/s，現有兩艘潛艇甲和乙相距5000m，如果停在海水中的潛艇甲監(jiān)控潛艇乙，突然接到潛艇乙反射回來的聲波頻率是變低的，且測出潛艇乙的速度是54km/h，方向始終在潛艇甲乙的連線上，經半分鐘后潛艇乙與潛艇甲的距離s為5450m．
（3）在月球上人們是利用什么實現交流的，為什么？電磁波，月球上是真空，真空不能傳聲．

Answer 1

分析 （1）聲吶利用超聲波探測障礙物的距離，這是因為聲音能夠傳遞信息，不是利用的次聲波，聲吶發(fā)出的聲波可以傳播很遠的距離，聲吶是利用回聲測距的原理工作的超聲波是聲波，傳播的速度和聲波相同．
（2）根據回聲測量距離的原理，結合速度公式來進行計算．
（3）聲音的傳播需要介質，月球上沒有介質，真空不能傳播聲音．

解答 解：（1）聲吶利用超聲波探測障礙物的距離，聲吶發(fā)出的聲波可以傳播很遠的距離，聲吶是利用回聲測距的原理工作的超聲波是聲波，傳播的速度和聲波相同．
（2）54km/h=54×$\frac{1}{3.6}$m/s=15m/s，因為v=$\frac{s}{t}$，所以半分鐘后，潛艇乙行駛的路程s_乙=v_乙t=15m/s×30s=450m
因為聲波頻率變低，所以潛艇乙是遠離潛艇甲，
潛艇乙與潛艇甲之間的距離s₂=s₁+s_乙=5000m+600m=5450m．
（2）因為月球上是沒有空氣的，而聲音的傳播需要介質，在真空中不能傳播，所以在月球上人們是利用電磁波實現交流的．
故答案為：
（1）BC；
（2）5450；
（3）電磁波，月球上是真空，真空不能傳聲．

點評 本題考查了速度公式的應用及聲音的傳播條件，弄清超聲波需要在介質中傳播是解題的關鍵．