1. 阅读短文并回答下列问题。

超声波及其应用

人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz的声音叫超声波。

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,使物件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。

(1) 超声波的频率范围是;超声波的空化效应说明声音能传递(选填“信息”或“能量”);
(2) 宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离,是因为
(3) 若声音在海水中的传播速度为1500m/s,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波,到接收回声所用时间为4s,那么该处海洋的深度为m。
【考点】
声速; 超声波与次声波; 声与能量;
【答案】

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1. 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,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。次声波不仅可以穿透大气、海水、土壤,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,其吸收还不到万分之几,所以它传播的距离较远,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,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,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的次声能在人的腹腔里产生共振,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)在海水中,能够传播的更远的是

A.无线电波

B.光波

C.可闻声波

D.次声波

(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;

(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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2. 如果手机用的时间够久的话,指纹识别模块(Home键或手机背美上的指纹识别模块)是不是已经磨损了?或者手指上有汗或手指脱皮,是不是指纹识别就失效了?利用超声波指纹识别,就不会出现上面说的那些情况。

首先,手指无需接触指纹模块,也就不会出现指纹模块坏损的情况。这也意味超声波指纹识别模块可以隐在手机内部,手机外观也就会得到提升;其次,超声波的识别深度是可以穿过手指表皮的,手指脱皮也不用怕识别不了,如果手指有水或汗液,照样能识别;最后,在安全性上,因为超声波识别的是三维图像,像以前那样只需一张指纹平面图是无法蒙混过关的。

(1) 超声波在空气中传播速度约为m/s;
(2) 超声波指纹识别是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. 医生用B超诊断病情 D. 医生用超声波击碎结石
(3) 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6s后收到回声信号,则海底深度为m;在月球上(选填“能”或“不能")用超声波技术测量月球表面物体间距离,理由是
(4) 放大手指局部,表面是凸凹不平的。下面是超声波指纹识别系统,手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,测得回收信号的时间分别为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是(选填“图一”、“图二”、“图三”或“图四”)。(
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