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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s1______.(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20m/s,方向始终在潜艇A、B的连线上,经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离s2______
(3)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离?为什么?

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(1)超声是指高于20000Hz的声音,次声是指低于20Hz的声音.人耳无法听到超声和次声. 1kHz=1000Hz (2)根据回声测量距离的原理,结合速度公式,来进行计算. 注意:1分钟后,潜艇之间的位置发生了改变. (3)真空不能传声,所以无法使用声呐. 根据以上内容,对本题进行解答. 【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)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 1分钟=60s. 1分钟后,潜艇B行驶的路程sB=vBt=20m/s×60s=1200m 现在两艘潜艇之间的距离s2=s1+sB=7500m+1200m=8700m (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. 故答案为: (1)10,20; (2)7500m,8700m; (3)不能,因为地球和月球之间是真空,真空不能传播声音.
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考点分析:
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请阅读下列短文,然后回答问题.
自然界中的许多现象都和水的物态变化有关.当温暖潮湿的地面空气上升,达到一定的高度时,由于那里的温度很低,空气中的水蒸气凝结成了小水滴,就形成了美丽多姿的云朵.
有时候,在湛蓝的天空中也会出现一条长长的白色云带,这是高空飞过的喷气式飞机“描绘”出来的.由于飞机喷出大量的烟粒,这些烟粒起着凝结核的作用,使水蒸气凝结后附着在烟粒上,形成云带,在阳光的照射下,云带呈现出白色.
问题:
(1)在形成云带的过程中主要的物态变化是什么?
(2)炎热的夏天,剥开冰棍儿的包装纸,会看到冰棍儿周围出现了“白气”,其中的原因是什么?
(3)在某些烟尘污染严重的地区,雾天比其他地区要多,其中的原因是什么?
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2011年7月1日,南平九峰山脚下“自锚式独塔悬索斜拉”的跨江大桥投入使用,这座大桥主线桥梁全长449m,双向六车道.一辆小车匀速过桥时的速度如图所示.(结果保留一位小数)求:
(1)该小车的行驶速度为多少km/h?合多少m/s?
(2)小车以此速度通过主线桥需多长时间?

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声音在铁中的传播速度为5000m/s,在空气中的传播速度为340m/s.一人用石块敲击长铁管的一端,另一人在铁管的另一端用耳贴着管口倾听,可以先后听到两次敲铁管的声音.如果这两次敲击声的时间间隔为0.2s,求这根铁管的长度.
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小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图的实验装置:小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,图中的方框是小车到达A、B、C三处时电子表的显示(数字分别是“小时:分:秒”)
(1)该实验是根据公式______进行测量的.
(2)实验中为了方便计时,应使斜面坡度较______(填“大、小”)
(3)请根据图中所给信息回答:sAB=______cm,tBC=______s,vAC=______cm/s.
(4)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度vAC______(填“大、小”).

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小明同学用如图甲所示的装置对冰加热.
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(1)根据实验记录他绘制了冰熔化时温度随时间变化的图象,如图乙所示.由图象可知冰是______(填“晶体”或“非晶体”);在10min末这一时刻,杯里的物质处于______(填“固态”、“液态”或“固液混合态”);从AB段和CD段的比较可知,冰的比热容比水的比热容要______(填“大”或“小”).
(2)继续加热到水沸腾,此时温度计的示数如图丙所示且一直保持不变,则水的沸点是______℃,这说明当时水面上方的大气压______(填“高于”、“低于”或“等于”)一个标准大气压.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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