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）超声波是指频率高于Hz的声音，人耳通常（选填“能”或“不能”）听到超声波；

（2）现行的科技下人类 （选填“可以”或“不可以”）在月球表面上利用超声波远程传递信息；

（3）SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有；

（4）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.蜘蛛 C.青蛙 D.猫

（5）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。

小聪爸新买了一部新能源汽车，小聪发现他爸还特意给车的引擎盖加装了一块隔音板，他很好奇物体隔音的效果跟什么因素有关，于是他准备着手实验进行探究，以下是他的探究过程。

提出问题：物体的隔音效果跟什么因素有关？

猜想：①可能跟材料的种类有关；②可能跟材料的厚度有关。

设计实验：

如果甲所示，小聪利用手机先录制好一段声音作为噪声源，将手机放置在一敞口的木盒内。如图乙所示，用不同的材料盖住木盒，在     ①    （选填“相同”或“不同”）的距离处摆放分贝仪用来测噪声的强弱，记录数据在表一中。

表一

选用纸巾进行实验，改变纸巾的张数，重复Ⅰ中的实验，测出数据记录在表二中。

表二

实验分析：

“奋斗者”号载人潜水器

我国自主研制的“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功完成了万米级海试。潜水器配备了国际先进水平的声学系统，声学系统由母船部分和潜水器本体部分组成，为“奋斗者”号实现了水声通信、精细探测和定位导航。水声通信是“奋斗者”号与母船之间唯一的沟通方式。由于可见光和电磁波在海水中传播时衰减很快，也无法通过一根连接母船的线缆来进行通信。所以科学家为“奋斗者”号量身定制了一套数字水声通信系统，如图所示，它将语言和文字等信息编码调制后，通过换能器进行发射和接收，实现数据交互，把所有的关键数据准确高效地与母船进行沟通。精细探测为“奋斗者”号在水下航行和作业提供了安全保障。尽管马里亚纳海沟两侧都是非常陡峭的海山，但是“奋斗者”号安装有前视成像声呐设备，可对前方海山的距离和轮廓进行实时探测，帮助它精准避开障碍物。

材料一，超声及其应用

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

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短声探伤、测厚、测距，医学诊断等。

材料二：雪花落水也有声

相信大部分读者看到本文题目，都会认为，它看起来不讲科学而含诗意，要知道一般的常识告诉我们，雪花落水静悄悄，毫无声响，不过，雪花落水真的发生声波，在某年的《自然》杂志上，几个科学家联名发表文章，宣布了他们的上述结论，雪花落水发出的声波频率在50000Hz到之间，高于人们能听见的声波频率。

材料三：人与动物的发声频率和听觉频率范围