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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是 。(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 。
(3)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离?为什么?
小华在"测量小灯泡的额定功率"实验中,所用小灯泡上标有" "字样,电源电压恒为
。
(1)根据图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线,完成图乙所示实物图的连接;
(2)电路安装并调试好后开始实验,小华在调节变阻器滑片的过程中,眼睛应注视 的示数,直至灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,该电流值为 ,则灯泡的额定功率为
;
(3)小华刚准备拆除电路结束实验时,同组的小红提出,在调节变阻器滑片使灯泡正常发光时,电压表的示数很难准确达到 ,由此可能造成一定的测量误差,她认为小华可以在前面(2)操作的基础上,对电路稍作改动,就能提高测量数据的精确度。请你帮小红补全测量步骤(补全步骤时必须准确阐述接法和操作要点)
①断开开关, ;
②闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 ,并读出此时电流表的示数;
③计算出灯泡的额定功率。
沈明家有一款有高、低温两档的家用蒸汽电熨斗,图1为其原理示意图,R1、R2为电热丝,其额定电压均为220V.为了知道两档的功率值,他用自家的电能表进行测量,电能表铭牌如图2所示,当电路中只有这个电熨斗的高温档连续工作时,测得在3min内电能表的转盘转了300转,他又通过同样的方法测得低温档的电功率为800W,请你分析,计算回答下列问题:
(1)根据图分析可知,当开关S1闭合,S2 (选填“闭合”或“断开”)时,电熨斗处于低温档工作状态;
(2)电熨斗高温档的电功率为多少瓦?
(3)电熨斗在高温档状态下工作时,通过电热丝R2的电流是多少安?(结果保留小数点后两位)
发动机是汽车的核心部件,发动机的质量决定了整车的性能和品质.若某台以93号汽油为燃料的汽车,其发动机的相关数据如下表所示.表中空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比.
1min内完成的工作循环数 |
2400个 |
汽缸内汽油和空气混合气体的密度 |
1.3kg/m3 |
汽缸的工作容积 |
1.8L |
汽油的热值 |
4.6×107J/kg |
发动机最大功率 |
82.8kW |
空燃比 |
12:1 |
(1)汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程,一个汽缸正常工作四个冲程的顺序 (对甲、乙、丙、丁重新排序),其中内能转化为机械能的冲程是图 .
(2)汽车以120km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大,此时汽车1min内做的有用功是多少?
(3)汽车完成一个工作循环时,气缸内汽油和空气混合气体的质量是 kg,气缸内汽油的质量是 kg,燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(4)当汽车以120km/h的速度匀速行驶时,发动机的效率是多大?
阅读短文并回答下列问题。
电冰箱
有些电冰箱利用了一种叫做氟利昂的物质作为热的“搬运工”,把冰箱里的“热”“搬运”到冰箱的外面。氟利昂是一种既容易汽化又容易液化的物质。汽化时它吸热,就像搬运工把包裹扛上了肩;液化时它放热,就像搬运工把包裹卸了下来。
图表示出了电冰箱的构造和原理。液态氟利昂经过一段很细的毛细管缓慢地进入冰箱内冷冻室的管子,在这里迅速汽化、吸热,使冰箱内温度降低。生成的蒸气又被电动压缩机抽走,压入冷凝器,再次液化并把从冰箱内带来的热通过冰箱壁上的管子放出。氟利昂这样循环流动,冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度。
在距地面20~50km 的高空有一层叫做臭氧的物质,它能大量吸收太阳辐射来的对生命有害的紫外线,是地球上的生物得以生存和进化的重要条件。由于电冰箱总有一天会损坏,其中的氟利昂最终将散到大气中,破坏臭氧层,对地球的生态环境构成威胁。为了保护人类生存的环境,1987 年在世界范围内签署了限量生产和使用这类物质的《 蒙特利尔议定书》 。现在己经研制出氟利昂的代用品如R134a 、环戊烷等。我国在1991 年签署了《 蒙特利尔议定书》,正在全面落实议定书中的条款。
通过阅读上述材料回答下列问题:
(l)试简要说明电冰箱的工作原理。
(2)上述电冰箱会破坏臭氧层吗?
(3)小明发现自己家新买的电冰箱背面时冷时热,入夏后更是热得厉害,他怀疑冰箱有质量问题,你认为他的怀疑有道理吗?为什么?
用笔划线把下列现象同该现象属于哪种物态变化连起来,并在后面的括号中填写吸热或放热情况。
用久了的灯泡钨丝变细凝华()
装开水杯子冒出的“白气”升华()
冬天早晨草上有霜液化()