1. 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)

【考点】
超声波与次声波;
【答案】

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3. 阅读材料,回答下列问题:

次声波

次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远。次声的声波频率很低,一般均在20Hz以下,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。次声波具有不仅可以穿透大气、海水、土壤,而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物,甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下。次声波在空气中传播速度为340m/s,由于次声波频率很低。大气对其吸收甚小,当次声波传播几千千米时,其吸收还不到万分之几,所以它传播的距离较远,能传到几千米至十几万千米以外。1883年8月,南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发,产生的次声波绕地球三圈,全长十多万公里,历时108小时。1961年,苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的

次声波绕地球转了5圈。7000Hz的声波用一张纸即可阻挡,而7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。许多灾害性现象如火山喷发在发生前可能会辐射出次声波,因此有可能利用这些前兆现象预测灾害事件。地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁。

次声波如果和周围物体发生共振,能放出相当大的能量,如4~8Hz的次声波能在人的腹腔里产生共振,可使心脏出现强烈共振和肺壁受损,也可以用以摧毁特定目标。

(1)以下不属于次声波的特点的是

A.传播远                         B.能够绕过障碍物        C.频率高                         D.穿透力强

(2)次声波频率范围一般在,频率越的次声波穿透力越强;

(3)在海洋中,次声波比超声波能够传播的更(选填“远”或“近”);

(4)苏门答腊火山爆发产生的次声波绕地球三圈,时间约为100h,则这次次声波传播的路程约为km(设此时声速为340m/s);

(5)Hz的次声能在人的腹腔里产生共振,可使心脏出现强烈共振和肺壁受损。

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