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试题 试卷

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题型:综合题 题类:常考题 难易度:普通

2016-2017学年北京市房山区张坊中学等部分学校联考八年级上学期期中物理试卷

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Touch ID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Touch ID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Sense ID).

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,这也是描绘指纹图象的基础.

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图象.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
阅读下面的科普文章,回答问题。

超声波与次声波

蝙蝠发出的超声波,在遇到障碍物时会反射回来,产生回声,蝙蝠则可以根据回声到来的方位和时间确定目标位置和距离,这种方法叫回声定位,根据回声定位的原理,科学家发明了声呐。利用声呐系统,人们可以探测海洋的深度,渔民利用声呐系统可以获得深水中鱼群的信息,医院里的医生也可应用超声波给病人看病。

声学的研究告诉我们,频率越低的声波在传播时能量损失越慢,传播得越远,海轮上的雾号声特别低沉、庄重,有的雾号频率只有27Hz,这种号声在传播16km以后还能被人听到,如果在海轮上用高音喇叭喊话,尖尖的喊声跑不了多远就被空气“吃掉”了。

次声波因为频率很低,所以它成了声波中的“长跑健将”。1960年智利大地震,次声波传到了全世界;1961年苏联进行了1500万吨级核试验,次声波足足绕了地球5圈;印度尼西亚的一次火山爆发,次声波绕了地球3圈,持续了108h。在遥远的海面上发生了风暴,强风擦过海面就会产生次声波,次声波和风暴怒吼的声波一起向四面八方传播,有些声波被空气和大海“吃掉”了,惟有次声波传到了远方。次声波要比风和浪的速度快好多倍,它成了风暴来临的警报,可惜我们的耳朵听不见,有些动物却能听到次声波,风暴来临之前,海蚤听到了“警报”,一个个跳到远处躲藏起来,水母也如临大敌,一个个潜游到了大海的深处,有经验的渔民看见它们隐身藏匿,猜出会有风暴,便收网返航。次声波为什么能杀人呢?原来,人体内脏固有的振动频率和次声波频率极为相似(0.01Hz~20Hz),当外界的次声波频率与内脏固有的振动频率相同或相近时,就会形成人体内脏的共振状态,产生种种不良反应,还会导致视觉模糊,吞咽困难,肝功能失调等症状,严重时还会四肢麻木,胸部产生压迫感,尤其是当人的腹腔、胸腔内的固有振动频率与外来的次声波频率一致时,人体的内脏会被振坏而丧生,因此有人正在利用次声波的性质与特点,研制一种能导致人神经麻痹的“次声武器”。

在科学技术飞速发展的今天,次声波有着广阔的发展前景。

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