《2025年实验班提优训练八年级物理上册苏科版》

9. 新情境 超声波指纹识别技术 阅读短文,回答问题.
超声波指纹识别技术
传统指纹识别 Touch ID 已成为智能手机的标配. 随着黑科技超声波指纹识别技术 Sense ID 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______不能(填“能”或“不能”)在真空中传播.
(2)Sense ID 系统能置于手机内部,是因为超声波具有______较强的穿透能力.
(3)Sense ID 是利用了超声波能传递______信息(填“信息”或“能量”)的特性.
(4)Sense ID 系统利用了仿生学原理,它模仿了下列生物中的______A.
A. 蝙蝠
B. 蜘蛛
C. 大象
D. 猫
(5)Sense ID 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甲所示,由图可知这些位置指纹的大致形状,图乙选项最符合的是______A.

答案：
(1)不能
(2)较强的穿透能力
(3)信息
(4)A
(5)A [解析]
(1)超声波属于声音，超声波的传播需要介质，不能在真空中传播.
(2)Sense ID系统能置于手机内部，是因为超声波具有较强的穿透能力.
(3)声音能够传递信息和能量，Sense ID是利用了超声波能传递信息的特性.
(4)超声波指纹识别装置是利用仿生学原理制成的，在选项中的几类动物中，蝙蝠可以发出超声波，会利用回声定位捕捉昆虫和躲避障碍，因此，它模仿的是蝙蝠，而蜘蛛、大象、猫都不能发出超声波，故A正确，B、C、D错误.
(5)检测到被手指反射的信号时所需的时间如图甲所示，超声波的传播速度一定，距离越远，则接收到超声波所用的时间越长，所以与图甲对应的指纹的形状是图A.

10.(2024·包头中考)如图所示,某款变频超声波驱蚊器能够发出不同频率的超声波,干扰蚊子的感觉和行为,达到驱蚊效果. 关于驱蚊器发声的分析,下列说法错误的是(C).

A.驱蚊器发声体通过振动发出声音
B.驱蚊器发出的声音能够在空气中传播
C.驱蚊器发出的声音可以被人听到
D.调高驱蚊器振动频率,声音的音调变高

答案： C [解析]驱蚊器发声体通过振动发出声音，A正确；驱蚊器发出的声音能够在空气中传播，B正确；驱蚊器发出的声音是超声波，不在人耳的听觉频率范围之内，不可以被人听到，C错误；调高驱蚊器振动频率，声音的音调变高，D正确.故选C.

11.(2024·泸州中考)2024 年 4 月 10 日,雪龙号圆满完成中国第 40 次南极科考任务. 雪龙号在科考活动中经过某海洋区域时,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波,从发射到接收到回声所用的时间为 4 s,若声音在海水中的传播速度为 1500 m/s,该处海洋的深度为3000m；探测器发出的超声波是由声源的振动而产生的；在月球表面不能用超声波代替激光来探测距离,原因是真空不能传声.

答案： 3 000 振动 真空不能传声 [解析]由题意知，声音传播到海底所用的时间为$\frac{4\ \text{s}}{2}=2\ \text{s}$，则该处海洋的深度为$1\ 500\ \text{m/s}× 2\ \text{s}=3\ 000\ \text{m}$；声音是由物体振动产生的，故探测器发出的超声波是由声源的振动产生的；声音的传播需要介质，月球表面没有空气，是真空，真空不能传声，所以在月球表面不能用超声波代替激光来探测距离.