17.如图所示为一种身高测量仪，其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，经下方物体反射后返回，被感应器接收。
(1)已知感应器从发出信号到接收信号的时间越长，精准度越高。设计者采用超声波感应器而不采用红外线感应器的理由是。
(2)在月球上能否使用这种身高测量仪并说明理由：。
(3)已知感应器距测高台的高度为2.5 m，空气中的声速取340 m/s，某同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为$5×10^{-3}\ \mathrm{s}$，则该同学的身高为多少米？

17. (1) 光的传播速度远远大于声音的传播速度,在短距离内红外线感应器从发出信号到接收信号的时间几乎为0
(2) 不能,月球表面是真空状态,而声音不能在真空中传播
(3) 同学站上测高台,由$v=st$可得,感应器信号从发射到接收所传播的路程:$s = vt = 340\ \mathrm{m/s}×5×10^{-3}\ \mathrm{s}=1.7\ \mathrm{m}$,感应器与同学头顶的距离:$s'=\dfrac{1}{2}s=\dfrac{1}{2}×1.7\ \mathrm{m}=0.85\ \mathrm{m}$,则该同学的身高:$h=2.5\ \mathrm{m}-0.85\ \mathrm{m}=1.65\ \mathrm{m}$。

【分析】
第(1)问需对比红外线与超声波的传播速度差异，短距离测量时红外线信号往返时间极短，仪器难以精准测量，而超声波时间更长，精准度更高；第(2)问需明确超声波传播需要介质，月球为真空环境无法传声；第(3)问利用速度公式计算信号往返总路程，再结合往返特点求出感应器到头顶的距离，最后用总高度减去该距离得到身高。
【解析】
(1) 红外线属于光，传播速度约为$3×10^8\ \mathrm{m/s}$，远大于超声波的传播速度（约$340\ \mathrm{m/s}$）。短距离测量时，红外线信号往返时间几乎为0，仪器无法精准测量，而超声波信号往返时间更长，能提高测量精准度，因此采用超声波感应器。
(2) 超声波的传播需要介质，月球表面是真空状态，真空不能传声，所以这种身高测量仪在月球上无法使用。
(3) 根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，超声波信号从发射到接收的总路程：
$s = vt = 340\ \mathrm{m/s}×5×10^{-3}\ \mathrm{s}=1.7\ \mathrm{m}$
因信号往返传播，感应器到同学头顶的距离为总路程的一半：
$s'=\frac{1}{2}s=\frac{1}{2}×1.7\ \mathrm{m}=0.85\ \mathrm{m}$
同学的身高：
$h=2.5\ \mathrm{m}-0.85\ \mathrm{m}=1.65\ \mathrm{m}$
【答案】
(1) 红外线的传播速度远大于超声波，短距离测量时红外线信号往返时间几乎为0，难以精准测量，而超声波信号往返时间更长，精准度更高；
(2) 不能，月球表面是真空状态，声音不能在真空中传播；
(3) 该同学的身高为1.65米。
【知识点】
声音的传播条件、速度公式应用、超声波特点
【点评】
本题结合实际身高测量仪场景，考查声学基础知识，包括超声波与红外线的差异、声音传播的介质要求，以及速度公式的实际应用，需理解超声波信号往返的路程特点，难度适中，注重知识应用。
【难度系数】
0.6