1 . 阅读短文，回答问题。
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 ___________ （选填“能”或“不能”）在真空中传播。
(2)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。
(3) SenseID 系统能置于手机内部，可以让超声波透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有 __________ 的特点。
(4) SenseID 是利用了超声波传递 ______ （选填“信息”或“能量”）的特性，请你再举一个利用超声波这种特性的例子： __________ 。
(5) 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.蜘味 C.青蛙 D.猫
(6) 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 _________ 。

2 . 阅读短文，问答问题

超声波及其应用

超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。超声波加湿器（如图）在干燥的冬季比较常用，它的工作原理是把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使罐中的水破碎成“白雾”，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气湿度。声呐被称为潜艇的“耳目”，声呐能够向水中发射超声波，超声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，反射回来的超声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。此外利用声呐装置还可以测绘海底的地形。
(1)一般情况下，超声波在15℃空气中的传播速度约为_____：
(2)超声波能够引起“剧烈的振动”，是因为超声波频率高，具有较高的_____，水破碎成“白雾”的过程是否属于物态变化？_____（选填“是”或“否”），加湿器放出的水雾会适当的降低室内温度，是因为水雾进入空气后，会发生_____（填物态变化名称），这个过程要_____（选填“吸热”或“放热”）。
(3)宇航员无法利用声呐测绘月球表面的地形，是由于_____；若声音在海水中的传播速度为1500m/s，某潜艇的声呐从向鱼群发射超声波，到接收到回声所用时间为2s，则鱼群距潜艇的距离约为_____m。

3 . 阅读短文，回答文后问题。

超声波“看”世界

蝙蝠是利用超声波的高手，它长有一双眼睛，视觉很差，被认为是动物界的“盲人”。
为了研究蝙蝠如何在黑暗的夜晚捕食昆虫，17世纪末，意大利科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里。研究发现，蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物，而猫头鹰会撞上障碍物。后来科学家通过实验发现，如果将蝙蝠的一只耳朵堵住，它就会方向感，不能躲避障碍物。
直到1930年，哈佛大学的一位大学生才利用仪器探测到蝙蝠发出的超声波，从而揭开了蝙蝠捕食之谜。原来，黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射次超声波，这种声波可以探察到很小的障碍物，声波遇到障碍物后便会发射，就像我们在大厅里拍手会听到回声一样，蝙蝠根据这种回声的方向和时间，就能了解周围环境，辨别位置和捕食昆虫。
科学家受到回声定位的启发，发明了超声波测速仪。图甲是公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪每隔一定的时间发射一次超声波，显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号。并能读出两个信号的时间差，从而测出被测物体的位置和速度。如果发出的超声波遇不到反射物，显示屏上只显示发出的超声波，如图乙中的p₁、p₂所示；如果测速仪正前方有一辆汽车，测速仪将接收到汽车反射回来的超声波，p₁、p₂的发射波n₁、n₂如图丙所示；



（1）频率高于_____Hz的声音叫做超声波，频率低于_____Hz的声音叫做次声波；
（2）科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里，发现蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物，这一过程属于科学探究中的_____；
A．提出问题   B．猜想假设   C．进行实验     D．得出结论
（3）蝙蝠用来接收反射超声波的器官是_____；
A．眼睛     B．耳朵   C．鼻子     D．嘴巴
（4）如果图乙和图丙中的p₁、p₂之间的时间间隔，则测速仪每秒钟发射_____次超声波，图丙中p₁、n₁之间的时间间隔t₁=0.2s，超声波在空气中传播速度是v=340m/s，可知超声波第一次反射时汽车离测速仪的距离为_____m；
（5）图丙p₂、n₂之间的时间间隔小于之p₁、n₁之间间隔，由此可以判断汽车的运动情况是_____。
A．静止   B．向左运动   C．向右运动   D．无法判断

4 . 阅读下列材料，按要求完成后面提出的问题
材料一：蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用棉花堵住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝醉酒一样，一次一次地碰到障碍物。后来，物理学家证实了蝙蝠能发出①声波，靠这种波的回声来确定目标和距离。
材料二：许多年前，“马克·波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之谜”，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音，频率低于，而人的内脏的固有频率和②声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏振坏而丧生。
材料三：如图所示为人和一些动物的发声频率、听觉频率的范围信息。

问题：
(1)请你将上面材料中①和②两处补上恰当的文字：①_____，②_____；
(2)材料_____中说明声音具有能量；材料_____中说明声音具有信息；
(3)海豚能发出声音的最高频率为多大？_____蝙蝠能接收到声音的最低频率为多大？_____
(4)计算人可听到最高频率的声音内振动了多少次？_____

5 . 阅读短文，回答问题。
潜艇的“耳目”――声呐。潜艇最大的特点是它的隐蔽性，作战时需要长时间在水下潜航，这就决定它不能浮出水面使用雷达观察，而只能依靠声呐进行探测，所以声呐在潜艇上的重要性更为突出，被称为潜艇的“耳目”。声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用广泛的一种重要装置。声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在10000Hz至30000Hz之间，由于这种声波的频率较高，可以形成较指向性。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）人耳能够听到声音的频率范围是_______Hz到_______Hz；
（2）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的距离是_______（设声波在海水中传播速度为1500m/s）；
（3）在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离？为什么？_______，_______。

6 . 阅读短文，回答问题．

无人机

无人机以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、超声波传感器、激光扫描仪、红外夜视仪等设备获取信息，广泛应用在航拍，交通等领域。如图为某型号无人机，整机质量2千克，摄像机拍摄速度11000帧/秒（即每秒拍摄画面的帧数为11000帧），该无人机部分零件采用碳纤维材料制成。

（1）红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石，是因为被识别物体的______不同，发出的红外线强度不同。
（2）超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物，这是利用了超声波________的特点。
（3）若悬停在空中的无人机向固定在地面上的障碍物垂直发射超声波，经过0.1s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离约为_____m。（已知超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（4）摄像机拍照镜头可看作凸透镜，当摄像机向被拍摄的物体靠近时，物体所成实像的像距将变_____（选填“大”或“小”）。从摄像机中看到的像变模糊，为了仍能拍摄出清晰的像，可在摄像机镜头前加一个____（选填“凸”或“凹”）透镜，使近距被拍摄的物体清晰成像。
（5）在轿车限速120km/h的某高速公路上，交警利用该无人机进行道路通行情况实时监测。无人机在某轿车通行1.05m的过程中拍摄330帧，则该监测的轿车速度是_____m/s，该轿车______（选填“超速”或“不超速”）。

7 . 阅读下面的短文，回答问题。

超声波及声呐应用

人能够听到声音的频率范围有限。低于20Hz的声波叫次声波，高于20000Hz的声波叫超声波。
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，使物体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超声探伤、测厚、测距、医学诊断等。
声呐系统是超声波应用的一种，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。
（1）人耳能听到的频率范围是___________。
（2）超声波能够清洗物件是因为声波具有________。
（3）宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于___________。
（4）假设开始停在海水中的潜艇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，且此时信号频率不变，此时潜艇B与潜艇A的距离为_____m(声波在海水中传播速度为1500m/s，且传播速度不变)。接下来停在海水中的潜艇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，说明此时潜艇B在向潜艇A______（选填“靠拢”或“远离”），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,请问声波频率变低1分钟后，潜艇B与潜艇A的距离为________m。

8 . 阅读短文，回答文后的问题.
多普勒效应
       1842年的一天，奥地利一位名叫多普勒的科学家正路过铁路交叉处，恰好一列火车从他身旁驶过，他发现火车从远而近时鸣笛声音调变高，而火车从近而远时鸣笛声音调变低他对这个物理现象产生了极大兴趣，就进行了研究，他发现当声源与观察者之间存在着相对运动时，观察者听到的声音频率就会不同于声源发声的频率．当声源向观察者靠近时，观察者接收到的声波的波长减小，频率变大，音调就变高；当声源离观察者远去时，观察者接收到的声波的波长增大，频率变，音调就变低，后来人们把它称为“多普勒效应”声波的多普勒效应可用于交通中的测速，交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度.多普勒效应也可以用于医学的诊断，也就是我们平常说的彩超，即彩色多普勒超声.仪器发射一系列的超声波，经人体血管内的血液反射，因为血液流动的速度不同，反射后被仪器接收到的回声的频率就会有所不同，用不同颜色标识出，因而彩超既具有二维超声结构图象的优点，又同时提供了血流动力学的丰富信息．
(1)超声波是频率高于_________Hz的声音．交通警察用仪器发射的超声波的频率与反射后接收到的回声的频率__________(选填“相同”或“不相同”)
(2)若声源不动，观察者向声源运动，________(选填“能”或“不能”)发生多普勒效应．
(3)有经验的铁路工人从听到火车鸣笛的音调越来越高，判断出火车正在__________他． (选填“靠近”或“远离”)

9 . 阅读并回答；

超声波及其应用

人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz．低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波．
超声波具有许多奇异特性：1、空化效应，超声波能在水中产生气泡，气泡爆破释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，使物体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．2、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超声探伤、测厚、测距、医学诊断等．
（1）超声波的频率范围是_____；
（2）超声波能够清洗物件是因为声波具有_____；
（3）宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于_____；
（4）若声音在海水中的传播速度为1500m/s，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，到接收回声所用时间为6s，那么该处海洋的深度为多少m?_____

10 . 阅读下面短文，回答问题．

多普勒效应

1842年的一天，奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驶过，他发现火车从远而近时鸣笛声变响，音调变尖，而火车从近而远时鸣笛声变弱，音调变低．他对这个物理现象产生了极大兴趣，就进行了研究．他发现当声源离观察者远去时，观察者接收到的声波的频率变小，音调变得低沉；当声源向观察者靠近时，观察者接收到的声波的频率变大，音调就变高，后来人把它称为“多普勒效应”．科学家们经研究发现多普勒效应适用于所有类型的波，包括电磁波．

声波的多普勒效应可用于交通中的测速，交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度．多普勒效应也可以用于医学的诊断，也就是我们平常说的彩超，即彩色多普勒超声．仪器发射一系列的超声波，经人体血管内的血液反射，因为血液流动的速度不同，反射后被仪器接收到的回声的频率就会有所不同，用不同颜色标识出，因而彩超既具有二维超声结构图象的优点，又同时提供了血流动力学的丰富信息．
根据上述内容回答：
（1）光是一种电磁波，所以光_____（选填“能”或“不能”）发生多普勒效应．
（2）交通中的测速仪和医学中的彩超都是应用多普勒效应原理工作的，仪器发射的超声波的频率与反射后接收到的回声的频率_____．（选填“相同”或“不相同”）
（3）实际测量中，若正在鸣笛的汽车静止，此时警察也静止不动，_____（选填“能”或“不能”）发生多普勒现象．
（4）战场上，有经验的士兵从听到炮弹呼啸的声调越来越低，判断出炮弹正在_____他．（选填“靠近”或“远离”）．