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

大象

(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.
(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 , 已知超声波在手机材料中传播速度为 , 则Sense ID系统到指纹的距离为
(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 , 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

【考点】
回声测距离的应用; 超声波与次声波;
【答案】

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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)

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