阅读材料。① 蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，如果用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝醉酒一样，一次一次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出①波，靠这种波的回声来确定目标和距离。② 如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的②和盛水量有关。如果调节适当，可演奏简单的乐谱，由此我们不难知道古代“编钟”的道理。③ 许多年前，“马可·波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之谜”，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音，频率低于20Hz，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏震坏而丧生。请回答：

1. 阅读材料。

① 蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，如果用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝醉酒一样，一次一次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出①波，靠这种波的回声来确定目标和距离。

② 如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的②和盛水量有关。如果调节适当，可演奏简单的乐谱，由此我们不难知道古代“编钟”的道理。

③ 许多年前，“马可·波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之谜”，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音，频率低于20Hz，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏震坏而丧生。

请回答：

(1) 请你将上面短文中①和②两处补上恰当的文字：①波，②；

(2) 亚声是指我们学过的波；

(3) 从短文（3）中可以看出，人体内脏的固有频率和亚声波极为相似，亚声具有；

(4) 从短文（2）中可以看出，所填的物理量②与有关，关系是。

【考点】

回声测距离的应用; 超声波与次声波;

【答案】

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科普阅读题普通

1. 阅读下面材料，回答问题：

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、不锈钢或塑料等。目前，超声波指纹识别技术（Sense ID）已越来越普遍地应用于手机解锁，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、护手霜等，从而提供种更稳定、精确的认证方法。

动物	听觉范围
蝙蝠	$\text{[math]}$
狗	$\text{[math]}$
大象	$\text{[math]}$

(1) 表格中给出了三种动物的听觉范围，其中不能听到次声波的动物是；

(2) Sense ID通过超声波获取指纹信息，以下各项应用中与此类似的是____； A. 超声波焊接器 B. 超声波清洗器 C. 渔船用声呐探测鱼群情况 D. 用超声波美白牙齿

(3) Sense ID系统置于手机内部，能透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有的特点；

(4) Sense ID系统利用了仿生学原理，它模仿的是____； A. 大象 B. 蜘蛛 C. 蝙蝠 D. 人

(5) 某手机利用Sense ID，从发出超声波至接收到指纹反射的超声波，用时为 $\text{[math]}$ ，已知超声波在手机材料中传播速度为 $\text{[math]}$ ，则Sense ID系统到指纹的距离为 $\text{[math]}$ ；

(6) 放大手指局部，表面是凹凸不平的，下面是超声指纹识别系统，在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 五个位置发射超声波，遇到手指表面部分超声波被反射，从发射到接收的时间分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，根据时间，可绘出该区域手指表面大致形状可能是图中的。

甲乙丙丁

科普阅读题普通

2. 阅读材料，回答问题.

超声与亚声

超声波是一种频率高于20000Hz 的声波，它的方向性好，穿透能力强，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。超声波可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。

频率小于20Hz 的声波叫做亚声也就是人们口中的次声波。次声波不容易衰减，不易被水和空气吸收，次声波还具有很强的穿透能力。次声波频率低但波长却很长，传播距离也很远。它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远。例如，频率低于1Hz 的次声波，可以传到几千以至上万千米以外的地方。某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近，容易和人体器官产生共振，对人体有很强的伤害性，可致人死亡。

(1) 超声波是指频率高于 Hz的声波， (选填“能”或“不能”)在月球上使用。

(2) 超声波能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料，这些材料中属于导体的是

(3) 超声波和亚声除了可以传递能量外，还可以传递

(4) 在海洋中，次声波比超声波能够传播的更 (填“远”或“近”)；

(5) 下列不同频率的声波能与亚声产生共振的是 A. 8Hz B. 800Hz C. 8000Hz D. 80000Hz

科普阅读题普通

3. 阅读短文，回答问题

超声波指纹识别

目前超声波指纹识别已被广泛应用于手机加密。超声波指纹识别原理是利用超声波具有穿透材料的能力，且随材料的不同产生大小不同的回波（超声波到达材质不同的物体的表面时，被吸收、穿透与反射的程度不同）。因此，利用皮肤与空气对声波阻抗的差异，就可以区分指纹“峰”和“谷”所在的位置。其工作过程就和用声呐探测海底深度类似，是靠特定频率的信号反射来探知指纹的纹路和表面皮肤的深浅，并据此绘制出指纹的“高低起伏”特征进行识别，仅凭一张指纹的平面图是无法蒙混过关的，安全系数大大增加。超声波指纹识别技术所使用的超声波频率范围为10⁵ Hz～10⁹ Hz，能量被控制在对人体无损的程度。

（1）频率高于Hz的声叫做超声波，已知超声波在海水中的传播速度约为1500m/s，向海底垂直发射超声波，若4s后收到回声信号，则海底深度多少m？

（2）超声波指纹识别是通过声波传递（选填“信息”“能量”）工作的。

（3）放大手指局部，表面是凹凸不平的。超声波指纹识别系统发出的超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回波信号的时间分别为0.30ms，0.36ms，0.30ms，0.36ms，0.26ms。根据时间，求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大致形状，则该处指纹的大致形状如图中的。（1 ms=0.001 s）

科普阅读题普通