1 . 我国自主研制的“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功完成了万米级海试。潜水器配备了国际先进水平的声学系统，声学系统由母船部分和潜水器本体部分组成，为“奋斗者”号实现了水声通信、精细探测和定位导航。定位导航使“奋斗者”号水下作业精准高效。由于水下没有卫星定位，必须使用声学定位。下潜之前，科学家通过设备的标定实验，使声学系统可以输出精确的速度等关键数据，再将定位与多普勒测速仪、惯性导航设备组合后进行导航，就能实现万米海底“大海捞针”，“奋斗者”号仅半小时就收回了之前在海底布放的一些目标物。

（1）由于可见光和电磁波在海水中传播时衰减很快，因此__________是“奋斗者”号与母船之间沟通的唯一方式；
（2）前视成像声呐设备能发出__________（选填“超声波”或“次声波”），让潜水器在漆黑的万米深海中精准避障。这说明声音能传递__________（选填“信息”或“能量”）；
（3）请写出“奋斗者”号声学系统的一个优点：__________。

3 . 阅读短文，回答下列问题

声呐

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，可以形成较强指向性声波在水中传播，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。
（1）声呐所发出的是______（选填字母）：它能对水下目标进行探测说明声音能传递______（选填“信息”或“能量”）；
A．超声波       B．次声波       C．光波
（2）人能够感受到声呐发出的波的频率范围是______kHz到______kHz；
（3）停在海水中的潜艇A监测到离它7500m的潜艇B，并持续监控潜艇B，接到潜艇B反射回来的声波显示潜艇B在靠近潜艇A，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的距离变为______m。

6 . 超声波测距

在日常生活、生产中，我们通常用刻度尺、卷尺等工具来测量物体的长度。在工业生产和科学研究中，还会用到其它一些技术来测量距离，如超声波测距等。超声波在空气中的传播速度约为340m/s。超声波的指向性强，在空气中传播的距离较远，因而经常用于距离的测量、汽车倒车防撞、智能机器人等领域。超声波测距原理如图所示。发射器向某一方向发射超声波，在发射的同时开始计时。超声波传播时碰到障碍物时会被反射，接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间t，仪器自动计算出发射点与障碍物之间的距离。如果障碍物是运动的物体，超声波测量仪还可以测出物体移动的速度。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）由于超声波具有 ___________的特点，使其在空气中传播的距离较远，因而经常用于距离的测量、汽车倒车防撞，智能机器人等领域；
（2）上述材料主要阐述了 ___________；
A．超声波的产生 B．超声波具有能量 C．超声波能传递信息
（3）若计时器记录的时间t为0.4s，则发射点与障碍物之间的距离约为 ___________m；
（4）超声波被广泛应用在实际生活中，除文中提到的实例外，请你再列举一个具体实例。(        )

7 . 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，声呐发出声波的频率大多在10~30kHz之间，由于这种声波的频率较高，可以形成较准确指向性，从而确定发声物体的方位。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，根据声信号往返的时间和返回的方位可以确定目标的距离和位置。
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，说明目标远离声呐。
请回答以下问题：
（1）声呐制作的原理叫做回声定位，自然界中什么生物具备这种“绝技”？（请列举一例）
（2）声呐根据什么信息来确定探测目标距离和位置的？
（3）人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是多少？
（4）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是运动的还是静止的？与潜艇A的距离是多少米？（设声波在海水中传播速度为1500m/s）

9 . 如图甲为高速路上距离传感器发出和接收超声波检测汽车速度的示意图。

（1）超声波的频率高于 ___________Hz，超声波 ___________在真空中传播（选填“可以”或“不能”）；
（2）利用传感器测得某一汽车在平直公路上运动的距离与时间s—t图象如图乙所示，该汽车运动的速度为 ___________km/h；
（3）如图甲所示，已知超声波的速度为340m/s，某次检测车速时，传感器发出至接收超声波信号用了1s，超声波信号遇到汽车时，汽车与传感器之间的距离是 ___________m；
（4）如图丙所示，P₁、P₂是测速仪发出的超声波信号，n₁、n₂分别是P₁、P₂由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，P₁、P₂之间的时间间隔为3s，图中每1小格的时间为 ___________s。若汽车是匀速行驶的，则汽车的速度是 ___________m/s（保留1位小数点）。

10 . 超声波指纹识别的工作原理与声呐探测海底深度类似。超声波能穿透材料，而且材料不同，超声波被反射、吸收的情况会有变化，产生的回波就不同。皮肤与空气对超声波的阻抗不同，则可区分指纹波峰和波谷的位置，也就做出指纹的三维图象。
（1）超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息，以下各项应用中与此类似的是 _____
A．超声波焊接器
B．超声波清洗器
C．医生用B超诊断病情
D．医生用超声波击碎结石
（2）已知超声波在海水中的传播速度约为1500米/秒，向海底垂直发射超声波，若6秒后收到回声信号，则海底深度为 _____米；
（3）放大手指局部，表面是凸凹不平的。图（a）是超声波指纹识别系统，手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回收信号的时间分别为0.30毫秒、0.36毫秒、0.30毫秒、0.36毫秒、0.26毫秒，根据时间，求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大致形状，则该处指纹的大致形状是图（b）中的 _____（1毫秒＝0.001秒）。