初中物理回声测距离的应用试题

弹钢琴时手指按压不同的琴键是为了改变声音的　　；利用超声波清洗眼镜说明声波能够传递　　。利用声呐系统向海底垂直发射声波，经 $2s$后收到回波。已知声音在海水中的传播速度为 $1531m/s$，则此处海水的深度为　　 $m$；利用此种方法不能测量地球和月球之间的距离，这是因为　　。

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激光的应用

1958年，人类在实验室里激发出一种自然界中没有的光，这就是激光。激光束的平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距。对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和接收反射脉冲的时间间隔，就可以求出目标的距离。激光测距雷达就是根据这个原理制成的。

由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点上，让这一点照射到光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，经处理后还原成声音和图象，由于会聚点很小，光盘记录信息密度很高。

激光还有一个特点是亮度高，也就是说，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了。因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤，切除肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器，在军事上有广泛的应用。

（1）激光在真空中的传播速度为　              　 $\mathit{km}/s$。

（2）激光测距与初中物理学到的　              　测距原理相同。

（3）用激光作“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜，是利用激光的　   　的特点。

我国正在研制的新一代“蛟龙号”深海探测器，目标探测深度 $11000m$，该深海探测器的全重为 $28t$。

（1）如果该深海探测器在未来的某一天来到大洋最深处马里亚纳海沟探测，下潜至某一深度处时，处于正上方海面处的科考船用声呐装置向“蛟龙号”发射声波，若从发出至接收到所用时间为 $12s$，则“蛟龙号”的实际下潜深度为多少米（已知声音在海水中的传播速度为 $1500m/s)$；

（2）若海面处的大气压为 $1.0\times {10}^5\mathit{Pa}$，海水密度为 $1.03\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，则“蛟龙号”下潜至 $11000m$时，所在位置处的压强为多少；

（3）若（1）问中“蛟龙号”处于悬浮状态，“蛟龙号”除空气仓部分的平均密度为 $7.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，试计算“蛟龙号”空气仓的体积（空气仓中的空气质量不计）。

2015年10月，中国水下考古队成功打捞出甲午战争中“致远舰”的一些物品。打捞时应用到很多物理知识，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．打捞前要进行声呐检测，声呐是利用了次声波

B．打捞船上海风呼啸，说话要很大声，是指说话的音调高

C．水下文物上浮过程中，受到的压强越来越小

D．水下文物上浮过程中，重力势能始终保持不变

如图，在高速公路上一辆轿车做匀速直线运动，在其正前方有一固定的超声波测速装置。该装置每隔 $1s$ 发射一束超声波脉冲信号，每个脉冲信号持续时间极短，超声波遇到轿车后立即返回，返回信号被超声波测速装置接收，经过计算机处理自动计算出车速。如图是该测速装置连续发射和接收两次信号的波形图。已知发射第二个脉冲信号时第一个脉冲信号已被接收，超声波在空气中的传播速度为 $340m/s$ ，根据图象获得的信息计算：

（1）第一个脉冲信号和轿车相遇时，轿车距测速装置有多远？

（2）该轿车车速为多少？

雷达在生活和军事上都有着重要应用，其中汽车倒车雷达是利用　　传递信息的，飞机雷达是利用　　传递信息的。（选填“超声波”或“电磁波”）

在飞机失事搜寻过程中，搜救舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪（如图所示），它是利用声音可以在　　中传播来工作的。若海水的深度是6.75km，声音在海水中的传播速度是1500m/s，则测位仪发出信号后需经过　秒才能接收到信号。

如图是模拟交警测速的简化示意图。

$B$为超声波测速仪，它能发射短暂的超声波脉冲信号，并能接收反射信号。模拟测速时，一辆小车一直沿水平长直路面背离 $B$匀速运动。假设 $B$在 $t_0=0s$时开始发射信号， $t_1=0.4s$时接收到运动的小车反射回来的信号； $t_2=3.8s$时再次发射信号， $t_3=4.6s$时又接收到反射回来的信号。已知超声波的速度为 $340m/s$。则信号第一次发出后 $0.2s$时小车与 $B$的距离为　68　 $m$，小车匀速运动的速度为　　 $m/s$。

一辆汽车正以10m/s的速度向着一峭壁开去．某一时刻，司机鸣笛，他在4s后听到从峭壁反射回来的声音．请你计算一下司机鸣笛处到峭壁的距离．（设声音在空气中的传播速度为340m/s）

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）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的距离是      米。（设声波在海水中传播速度为1500m/s）
（3）在月球上      （填能或不能），用声呐技术来测量物体间的距离，因为      。

关于声音，下列说法正确的是（ ）

A．利用回声可以测地球到月球间的距离

B．人们小声说话时，声音的音调一定低

C．在市区高架桥两侧修隔音墙是为了在传播过程中减弱噪声

D．超声“碎石”是利用声音能传递信息

声音在空气中传播速度为           m/s.一个人在峡谷中大声呼喊，他在声音发出后4秒钟听到的回声，则反射声音的峭壁离发声的距离为__      __。

用回声可以帮助船只测量水深，因此在海洋和江河的考察船上都装置有声纳。如果声音在水中的传播速度为1500米／秒，在考察时发出声音1.6秒钟后接收到了回声，这里的水深为多少？

一辆汽车以30 m/s的速度向山崖前进，司机鸣笛后继续前进，5s后听到回声，求司机听到回声时汽车距山崖的距离。(声音在空气中的传播速度是340 m/s)

运用声呐系统可以探测海洋深度，在与海平面垂直的方向上，声呐向海底发射超声波．如果经4s接收到来自海底的回波信号，则该处的海深为_______m(海水中声速1500 m/s)．但是，声呐却不能用于太空测距（比如测量地球与月球之间的距离），这是因为               。