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题型:实验探究题 题类:常考题 难易度:普通

北京房山张坊中学等部分学校2016-2017学年八年级上学期物理期中联考试卷

阅读《超声波指纹识别技术》,回答问题.

超声波指纹识别技术

自从iPhone5s带着指纹识别TouchID火了以后,这门技术已经成为iOS和Android旗舰手机上的标配了.虽然虹膜识别等生物识别技术也偶尔向TouchID发起挑战,但仍无法撼动其地位.不过,这种情况可能要改变了,因为手机芯片厂商高通来了一发黑科技——超声波指纹识别技术(亦称超声波SenseID).

原有的指纹识别的原理是电容式信号感测,核心是电信号.手指(人体)的微电场与电容传感器之间形成微电流,指纹嵴与峪(波峰与波谷)间会有高低电容差,这也是描绘指纹图像的基础.

超声波指纹识别如其名,是利用的是超声波去做检测.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(超声波到达不同材质表面时,被吸收、穿透与反射的程度不同).因此,利用皮肤与空气对于声波阻抗的差异,就可以区分指纹嵴与峪所在的位置.超声波技术所使用的超声波的能量被控制在对人体无损的程度.

超声波指纹识别的优势在于可以识别指纹的3D纹路,采集更精细的指纹数据,而电容式的识别是2D图像.另外一点优势是可以置于塑料、玻璃等多种材料之下,不对机身外观造成影响,不受汗水、油污的影响.

请根据上述材料和你学过的物理知识,回答下列问题:

(1)、 超声波传播中遇到障碍物时(填“会”或“不会”)有一部分被反射回来形成回音.
(2)、超声波指纹识别装置是利用仿生学原理制成的,它模仿的是下列哪种生物       
A、蝙蝠 B、 C、 D、大象
(3)、超声波能够识别指纹是利用了超声波的作用.(填“传递信息”或“具有能量”)
(4)、下面是超声指纹识别系统,在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、0.16ms、0.30ms、0.14ms、0.30ms.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

举一反三
阅读下面的短文,并回答问题。

潜艇的“耳目”——声呐

声呐能够向水中发射声波,假如某一声呐发出的声波的频率在5kHz~40kHz,由于这种声波的频率较高,可以形成较强指向性声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。

声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化。它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;如果回声的音调变低,说明目标远离声呐,请回答以下问题:

(1)超声波根据声信号往返时间可以确定目标的距离,是因为声音能够传递{#blank#}1{#/blank#};

(2)下列哪种动物能发出与声呐相同的波 {#blank#}2{#/blank#};

   

A.大象                         B.狗                         C.蝙蝠                           D.猫

(3)在月球上不能利用声呐测距,原因是 {#blank#}3{#/blank#};

(4)人耳能够听到该声呐发出的声波的频率范围是 {#blank#}4{#/blank#}kHz到{#blank#}5{#/blank#}kHz;

(5)①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离s1是 {#blank#}6{#/blank#}km;(设声波在海水中传播速度为1500m/s)

②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,且测出潜艇B的速度是20m/s,方向始终在潜艇A、B的连线上经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离s2为 {#blank#}7{#/blank#}km;

(6)一艘科考船行驶在某海域,并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘:在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时,向海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间,求出海底与海平面的距离,就可以绘出海底的大致形状,则该海域海底的大致形状如图 {#blank#}8{#/blank#}。

   

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