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10~30kHz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
(2)①如果停在海水中的潜艇A发出声波信号后,经过10s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
②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,突然接收到潜艇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为
(3)在月球上
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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,声波的频率大多在之间,由于这种声波的频率较高,可以形成较强的指向性,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,根据声信号往返时间可以确定目标的位置。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,说明目标正远离声呐。
请回答以下问题:
(1)人耳能够听到声波的频率范围是
(2)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
(3)在月球上
2020年11月24日,中国探月工程嫦娥五号探测器成功发射,开启了中国首次地外天体采样返回之旅。探月,是中华儿女的千年梦想,2004年,中国探月工程正式立项,命名“嫦娥工程”。作为中国探月工程“绕、落、回”三部曲的最终章,这次嫦娥五号的任务,就是在月球正面未曾探索过的区域收集尘埃和碎片并将其送回地球,以便于分析月球形成演化历史,如果一切顺利,中国将成为继美国、苏联之后,第三个成功采集月壤的国家,而距离上一次成功采集月壤,已经过去了40多年。
(1)如图所示,运载火箭起飞时,一般在喷射器下面有一个大水池,火箭刚点火的时候,离水池距离较近,推进器喷出的高温燃气,让池中的水瞬间
(2)宇航员在月球表面时,听不见声音,原因是
奇妙的太空
载人航天工程发射的飞船,是空间站载人飞行任务,开展了舱外维修维护、设备更换、科学应用载荷等一系列操作。运载火箭,在卫星发射中心点火发射,进入预定轨道,将航天员送入太空。
(1)航天员在空间站内可以直接对话,但是在空间站外面工作时,必须借助无线电通信设备才能进行通话,这是因为
A.太空中噪声太大
B.用通讯设备对话方便
C.空间站外是真空,不能传声
D.声音只能在地面附近传播
(2)火箭中的燃料和氧化剂是液态的,它是通过压缩体积和
(3)为了减轻火箭自身的质量,箭体应选用密度较
(4)火箭点燃后,尾部的火焰如果直接喷到发射台上,发射架会熔化。为了保护发射架,在发射台底建一个大水池,让火焰喷到水池中,这是利用了水汽化时要
次声波
次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远。次声的声波频率很低,一般均在20Hz以下,波长却很长,传播距离也很远。它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远。例如,频率低于1Hz的次声波,可以传到几千以至上万千米以外的地方。次声波具有极强的穿透力,不仅可以穿透大气、海水、土壤,而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物,甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下。次声波在空气中传播速度为340m/s,由于次声波频率很低。大气对其吸收甚小,当次声波传播几千千米时,其吸收还不到万分之几,所以它传播的距离较远,能传到几千米至十几万千米以外。1883年8月,南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发,产生的次声波绕地球三圈,全长十多万公里,历时108小时。1961年,苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了5圈。7000Hz的声波用一张纸即可阻挡,而7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。许多灾害性现象如火山喷发在发生前可能会辐射出次声波,因此有可能利用这些前兆现象预测灾害事件。地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁。
次声如果和周围物体发生共振,能放出相当大的能量,如48Hz的次声能在人的腹腔里产生共振,可使心脏出现强烈共振和肺壁受损,也可以用以摧毁特定目标。
(1)以下不属于次声波的特点的是
A.频率高
B.传播远
C.能够绕过障碍物
D.穿透力强
(2)次声波频率范围一般在
(3)在海水中,能够传播的更远的是
A.无线电波
B.光波
C.可闻声波
D.次声波
(4)苏门答腊火山爆发产生的次声波绕地球三圈,约为120000km,则这次次声波传播的时间约为
(5)
超声波及其应用
人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz人声音叫超声波。声呐探测海深发出的超声波频率范围是10kHz到30kHz。超声波具有许多奇异特性:①空化效应,传递能量:超声波能在水中产生气泡,气泡爆破释放出高能量,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。②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。
(1)超声波的频率范围是
(2)应用超声波探伤、测厚、测距、医学诊断等是利用声音可以传递
(3)超声波能够清洗物件是因为声波具有
(4)若需用声呐探测海深,已知从发出超声波到接收超声波用时2秒,海中声速为1500m/s,则海深为
(1)若把铜铃放在甲、乙的中点,则液晶显示屏的示数为
(2)一同学将铜铃放到甲的左边,并与甲乙在一条直线上,则铜铃离甲越远,液晶显示屏的数值
(3)一同学想验证温度越高,声速越大,把铜铃固定放在甲的左边,然后加热甲乙之间的空气,则液晶显示屏的数值将
A.变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断
(4)如题图所示,铜铃放在甲乙之间。若s1=20cm,s2=87cm,液晶显示屏上显示2.000,则此时声速为
A.蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔,用蜡封住其耳朵,虽然把它放在明亮的房间里,仍像喝醉酒一样,一次次地碰到障碍物,后来,物理学家证实了蝙蝠能发出①_______波,靠这种波的回声来确定目标和距离;
B.如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水,再用一根细棒依次敲打杯子,可以发现声音的②_______和水量有关,如果调节适当,可演奏出简单的曲谱,由此我们不难知道古代“编钟”的原理;
C.许多年前,“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪,经过多年的研究,揭开了“死亡之谜”,他们都是死于“亚声”,这是一种人耳听不到的声波,频率低于20Hz,当声波的频率在2-10Hz时,人会产生恐惧、恶心、头晕等症状,其中5Hz的声波对人危害最大,这是因为此时人的内脏的固有频率和“亚声”的频率极为相似,会形成内脏的共振,严重时,把内脏振坏而使人丧生;
(1)请你在上面短文①、②两处补上恰当的文字:①处填
(2)细棒敲打玻璃杯发出声音,发声体是
(3)从短文C中可以看出,人体内脏的固有频率大致在
(4)下列例子中,属于利用声音传递能量的是
A.B超
B.声呐
D.超声波碎石
C.超声波定位
次声波
次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远。次声的声波频率很低,一般均在20Hz以下,波长却很长,传播距离也很远。它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远。例如,频率低于1Hz的次声波,可以传到几千以至上万千米以外的地方。次声波具有极强的穿透力,不仅可以穿透大气、海水、土壤,而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物,甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下。次声波在空气中传播速度为340m/s,由于次声波频率很低。大气对其吸收甚小,当次声波传播几千千米时,其吸收还不到万分之几,所以它传播的距离较远,能传到几千米至十几万千米以外。1883年8月,南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发,产生的次声波绕地球三圈,全长十多万公里,历时108小时。1961年,苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了5圈。7000Hz的声波用一张纸即可阻挡,而7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。许多灾害性现象如火山喷发在发生前可能会辐射出次声波,因此有可能利用这些前兆现象预测灾害事件。地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁。
次声如果和周围物体发生共振,能放出相当大的能量,如48Hz的次声能在人的腹腔里产生共振,可使心脏出现强烈共振和肺壁受损,也可以用以摧毁特定目标。
(1)以下不属于次声波的特点的是
A.频率高
B.传播远
C.能够绕过障碍物
D.穿透力强
(2)次声波频率范围一般在
(3)在海水中,能够传播的更远的是
A.无线电波
B.光波
C.可闻声波
D.次声波
(4)苏门答腊火山爆发产生的次声波绕地球三圈,约为120000km,则这次次声波传播的时间约为
(5)
超声波及其应用
人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz人声音叫超声波。声呐探测海深发出的超声波频率范围是10kHz到30kHz。超声波具有许多奇异特性:①空化效应,传递能量:超声波能在水中产生气泡,气泡爆破释放出高能量,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。②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。
(1)超声波的频率范围是
(2)应用超声波探伤、测厚、测距、医学诊断等是利用声音可以传递
(3)超声波能够清洗物件是因为声波具有
(4)若需用声呐探测海深,已知从发出超声波到接收超声波用时2秒,海中声速为1500m/s,则海深为