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科普阅读题 较难0.4 引用4 组卷907
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超声波指纹识别技术
传统指纹识别 TouchID 已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术 SenseID 的出现,屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及。
与传统指纹识别不同,超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹,并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息,进行比对解锁。
超声波是频率超过人类听觉上限的声波,具有较强的穿透能力,能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外,超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响,例如汗水、护手霜或凝露等,从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。
(1)超声波 ___________ (选填“能”或“不能”)在真空中传播。
(2)超声波传播中遇到障碍物时 __________ (填“会”或“不会”)有一部分被反射回来形成回声。
(3) SenseID 系统能置于手机内部,可以让超声波透过屏幕进行指纹识别,是因为超声波具有 __________ 的特点。
(4) SenseID 是利用了超声波传递 ______ (选填“信息”或“能量”)的特性,请你再举一个利用超声波这种特性的例子: __________
(5) SenseID 系统利用了仿生学原理,它模仿了下列哪个选项的生物 ________
A. 蝙蝠 B.蜘味 C.青蛙 D.猫
(6) SenseID 系统向手指上若干个位置发射超声波,检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图 1 所示,由图可知这些位置指纹的大致形状,图2选项最符合的是 _________

20-21八年级上·全国·期中
知识点:超声波的利用 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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蝙蝠与测速仪


蝙蝠是利用超声波的高手,它视觉很差,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,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。如果将蝙蝠的耳朵堵住,它就会丧失方向感,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是超声波,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生反射。蝙蝠根据接受到反射回来声音的方向和时间间隔,就能了解周围环境,辨别位置和捕食昆虫。这种利用声波在传播过程中有反射现象的原理探测物体方位和距离的方式叫回声定位。
科学家受到回声定位的启发,发明了超声波测速仪.图甲是公路上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的超声波信号,     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p1p2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,p1p2的发射波n1n2如图丙所示。

(1)科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里,发现蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物。这一过程属于科学探究中的______
A.提出问题       B.猜想假设               C.进行实验 D.得出结论
(2)如果图乙和图丙中的p1p2之间的时间间隔,则测速仪每秒钟发射______次超声波, 图丙中p1n1之间的时间间隔t1=0.2s,超声波在空气中传播速度是v=340m/s,可知超声波第一次发射时汽车离测速仪的距离为______m;
(3)图丙p2n2之间的时间间隔t2小于之p1n1之间间隔t1,由此可以判断汽车的运动情况是______
A.静止                                B.向左运动                    C.向右运动        D.无法判断
(4)在另一实验中,某志愿者的刹车反应时间(即图中“反应过程”所用时间)是 0.4s。该志愿者驾车以72km/h 的速度在实验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离33m, 则经过______m 距离后汽车才开始减速;若志愿者边打电话边驾车,以 72km/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,在发现情况到汽车停止,行驶距离 39m,此时志愿者的刹车反应时间是______s。由此研究可知,驾驶员驾驶时打电话,驾驶员的刹车反应会______。(选填“变快”、“变慢”或“不变”)
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超声波及声呐应用


人能够听到声音的频率范围有限。低于20Hz的声波叫次声波,高于20000Hz的声波叫超声波。
超声波具有许多奇异特性:空化效应——超声波能在水中产生气泡,气泡爆破时释放出高能量,产生强冲击力的微小水柱。它不断冲击物件的表面,使物体表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到净化物件表面的目的。传播特性——它的波长短,在均匀介质中能够定向直线传播,根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等。
声呐系统是超声波应用的一种,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)人耳能听到的频率范围是___________
(2)超声波能够清洗物件是因为声波具有________
(3)宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离,是由于___________
(4)假设开始停在海水中的潜艇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,且此时信号频率不变,此时潜艇B与潜艇A的距离为_____m(声波在海水中传播速度为1500m/s,且传播速度不变)。接下来停在海水中的潜艇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,说明此时潜艇B在向潜艇A______(选填“靠拢”或“远离”),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,请问声波频率变低1分钟后,潜艇B与潜艇A的距离为________m。

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