超声波“看”世界

蝙蝠是利用超声波的高手，它长有一双眼睛，视觉很差，被认为是动物界的“盲人”．为了研究蝙蝠如何在黑暗的夜晚捕食昆虫，17世纪末，意大利科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里．研究发现，蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物，而猫头鹰会撞上障碍物．后来科学家通过实验发现，如果将蝙蝠的一只耳朵堵住，它就会丧失方向高，不能躲避障碍物．

直到1930年，哈佛大学的一位大学生才利用仪器探测到蝙蝠发出的超声波，从而揭开了蝙蝠捕食之谜．原来，黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射10﹣20次超声波，这种声波可以探索到很小的障碍物，声波遇到障碍物后便会发射，就像我们在大厅里拍手会听到回声一样，蝙蝠根据这种回声的方向和时间，就能了解周围环境，辨别位置和捕食昆虫．

科学家受到回声定位的启发，发明了超声波测速仪，图甲是公路中用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪每隔一定的时间发射一次超声波，显示屏上能显示发出和接收到超声波信号．并能读出两个信号的时间差，从而测出被测物体的位置和速度，如果发出的超声波遇不到反射物，显示屏上只显示发出的超声波，如图乙中的p₁、p₂所示；如果测速仪正前方有一辆汽车，测速仪将接收到汽车反射回来的超声波，p₁、p₂的反射波n₁、n₂如图丙所示．

潜艇的“耳目”——声呐

声呐能够向水中发射声波，假如某一声呐发出的声波的频率在5kHz~40kHz，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）超声波根据声信号往返时间可以确定目标的距离，是因为声音能够传递{#blank#}1{#/blank#}；

（2）下列哪种动物能发出与声呐相同的波 {#blank#}2{#/blank#}；

A.大象                         B.狗                         C.蝙蝠                           D.猫

（3）在月球上不能利用声呐测距，原因是 {#blank#}3{#/blank#}；

（4）人耳能够听到该声呐发出的声波的频率范围是 {#blank#}4{#/blank#}kHz到{#blank#}5{#/blank#}kHz；

（5）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是 {#blank#}6{#/blank#}km；（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为 {#blank#}7{#/blank#}km；

（6）一艘科考船行驶在某海域，并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘：在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状如图 {#blank#}8{#/blank#}。