题目内容
【题目】请阅读材料,并回答问题
超声波指纹识别技术
手机芯片厂商高通开发了一款黑科技--超声波指纹识别技术(亦称超声波Sense ID)。
超声波指纹识别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(嶗指的是指纹的突起处,峪指的是指纹的凹陷处)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入体无损的程度。
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.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声。
(2)超声波指纹识别装置是利用仿生学原理制成的,它模仿的是哪种生物_______________。
A.蝙蝠 B. 猫 C. 狗 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)如下图所示,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____________。
A. B.
C. D.
(5)除了上述材料中介绍的超声波指纹识别技术,请你举一个利用超声波传递信息的例子______.
【答案】会 A 传递信息 D 利用超声波探测海底深度
【解析】
(1)[1]超声波与普通声波一样,在传播中遇到障碍物时会有一部分被反射回来形成回声;
(2)[2]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,故选A;
(3)[3]超声波能够识别指纹是利用了超声波传递信息的作用;
(4)[4]由题意可知,发出的超声波遇到手指上 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s=vt可知,速度一定时,时间越长通过的路程越远,因为0.30ms>0.16ms>0.14ms,所以 sA = sC = sE > sB > sD ,即 A、C 、E 到手机的距离是相同的(最远),而离手机最近的是D点,因此,对照图片可知,则该处指纹的大致形状如图中D;
(5)[5]利用超声波传递信息的例子又很多,比如利用超声波探测海底深度。
【题目】小周同学想探究凸透镜焦距与哪些因素有关,他猜想之后进行了探究实验:
次数 | 1 | 2 | 3 |
材料 | 玻璃 | 玻璃 | 水晶 |
凸起程度 | 较小 | 较大 | 较大 |
焦距/cm | 8.0 | 4.0 |
(1)他测量焦距的实验如图 甲所示,则测得的焦距为_____cm。
(2)由以上三次实验可初步得出凸透镜的焦距与_____和_____有关。实验涉及运用的研究方法与下列哪个相同_____。
A、用抽气机和玻璃罩探究真空能否传声
B、研究光的直线传播时引入光线
C、研究影响声音响度与振幅的关系时采用控制钢尺长度不变来控制音调
D、通过蜡烛火焰的情况来判断声音是否可以传递能量
(3)小周回想起白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(如图乙所示),受此启发,于是他选取焦距为 10cm 的凸透镜,用红光和蓝光来进行图甲的实验,实验结论:对同一凸透镜,_____光的焦距小些。
(4)小周继续做“探究凸透镜成像规律”实验,固定凸透镜的位置不动,实验操作规范,当他将蜡烛,凸透镜和光屏调节到如图 3 所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。
①图 3 成像原理与_____(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同,若将蜡烛稍微向右移动一些,则应将光屏向_____移动(选填“左”或“右”)才能再次在光屏上成清晰的像。
②若保持凸透镜、光屏的位置不变,在凸透镜左侧附近放置一个凸透镜(图中未画出),这时需要将光屏向_____(选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像。
③烛焰成虚像时,人眼应该从_____(填“烛焰”或“光屏”)一侧向透镜方向观察。
④小明测出透镜焦距为 10cm,在实验时,小红用该凸透镜观察小明的眼睛,看到小明的眼睛如图 4 所示, 则物距应该满足的条件是_____。
A.小于 10cm
B.大于 10cm 且小于 20cm
C.等于 20cm
D.大于 20cm
⑤小明在接下来的实验中移动蜡烛,物距 u 随时间 t 的变化图象如图 5 所示,则像距 v 与 t 的大致变化关系为图 6 中的_____。
⑥若蜡烛燃烧了一段时间后变短了,但仍要使蜡烛的像成在光屏的中央,应把凸透镜向_____(选填“上”或“下”)调节。