1 . 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．

请回答：
⑴声呐是根据什么原理发明的？声呐根据频率来划分属超声波还是次声波？
⑵我们知道次声波对人体健康是有害的，那么超声波对人体有害吗？为什么？
⑶次声波有哪些特点？利用这些特点可以做什么？
⑷次声波有何危害？

2 . 2017年寒假期间小明阅读了有关超声波的知识．认识到超声波具有以下特性：①方向性好，容易发生反射；②穿透力强；③具有很强的振荡、冲击和破坏力．
以下是对超声的利用：
⑴超声探伤、测厚、测距、医学诊断和成像．在工业生产中常常运用超声透射法对产品进行无损探测．超声波发生器发射出的超声波能够透过被检测的样品，被对面的接收器所接收．如果样品内部有缺陷，超声波就会在缺陷处发生反射，这时，对面的接收器便收不到或者不能全部收到发生器发射出的超声波信号．这样，就可以在不损伤被检测样品的情况下，检测出样品内部有无缺陷．在医疗诊断中则常采用回声法：将弱超声波透入人体内部，当超声波遇到脏器的界面时，便发生反射和透射．医务人员根据所收到的各次反射波的时间间隔和波的强弱，就能够了解到脏器的大小、位置及其内部的病变等．
⑵超声处理．超声处理主要是利用强超声波进行加工、清洗、焊接、乳化、粉碎、脱气、医疗、种子处理等．在工业上，利用强超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工；再如用它使清洗液产生剧烈振荡，能够把细小物体表面的污物洗掉；医生用超声波击碎人体内的结石，使之顺利排出体外．
根据以上短文的叙述，找到在生产中哪些地方应用了超声波的哪个特性．
举例：在工业生产中常常运用超声透射法对产品进行无损探测--②穿透力强
⑴________；
⑵  ________；
⑶  ________．

3 . 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，用棉花封住其耳朵，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　波，靠这种波的回声来确定目标和距离，
材料二：如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的　②　和盛水量有关．如果调节适当，可演奏简单的乐谱，由此我们不难知道古代“编钟”的道理．
材料三：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20Hz，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，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．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）亚声是指我们学过的________        
（3）从材料三中可以看出，人体内脏的固有频率大致是________ 左右，声具有________

4 . 请阅读下列短文，然后回答问题：
科学家将每秒振动的次数称为声音的频率，它的单位是（Hz），我们人类耳朵能够听到的声波频率为20Hz﹣20000Hz，因此，我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”，超声波的方向性好，穿透力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等，在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名。通常用于医学诊断和超声波频率为1兆赫兹﹣30兆赫兹。
理论研究表明，在振幅相同的条件下，一个物体振动的能量与振动频率成正比，超声波在介质中传播时，介质质点振动的频率很高，因而能量很大。在中国北方干燥的冬季，如果把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使水罐中的水被破碎成许多小雾滴。再用小风扇把小雾滴吹入室内，就可以增加室内空气湿度。这就是超声波加湿器的原理。如咽喉炎，气管炎等疾病，很难利用血流使药物到达患病的部位，利用加湿器的原理，把药液雾化，让病人吸入，能够提高疗效。利用超声波巨大的能量还可以使人体内的结石做剧烈的受迫振动而破碎，从而减缓病痛，达到治愈的目的．超声波在医学方面应用非常广泛，可以对药品进行杀菌消毒。
（1）“超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名”。指的是频率高于__Hz；
（2）超声波在医学、军事、工业、农业上有很多应用。请根据本文列举一个超声波在医学上应用的实例 __。

5 . 阅读短文，回答问题：

超声测速仪

如图甲所示是公路旁觉的超声波测速仪，它向行驶的车辆发射频率为f₀（一般为30kHz～100kHz）的超声波，当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大；当车辆远离时，反射回来的超声波频率f减小，变化的频率Δf=|f₀-f|与车辆速度v关系如图乙所示．

超声波测速仪内部工作原理如图丙所示，P、Q是压电超声换能器，在外力作用下发生形变时会产生电压，形变消失后，电压随之消失；反之，当在其上加一定电压就会发生形变，电压消失后，形变随之消失．超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波；被车辆反射回来的超声波在Q上产生交流电压，其频率与反射波的频率相同，比较电路将振荡电路和放大电路的两种频率的交流电压进行比较，计算出它们的差值Δf=|f₀-f|，由Δf就能知道车辆的速度．

（1）当车辆靠近超声波测速仪时，反射回来的超声波频率f_____(大于/等于/小于)f₀；
（2）超声小测速仪工作时，压电超声换能器_____．
A．均将形变转换成电压       B．P将形变转换成电压，Q将电压转换成形变
C．均将电压转换成电流       D．P将电压转换成形变，Q将形变转换成电压
（3）为使超声波测速仪正常工作，振荡电路中产生交流电的图像可能是下图中的_____．

（4）汽车先后以v₁和v₂的速度远离超声波测速仪时，反射回来超声波的频率分别为f₁和f₂，且f₁大于f₂，则v₁______(大于/等于/小于)v₂．
（5）汽车行驶中，超声波测速仪监测到Δf与它们之间的距离r关系如图丁所示，以测速仪为参照物，该汽车的运动情况是________．

6 . 阅读下列短文，按要求完成后面提出的问题：
A．蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，如果用蜡堵住其耳朵，即使把它放在明亮的房间里，它也像喝醉酒一样，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波，它是靠这种波的回声来确定目标和距离．
B．如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的②和盛水量有关．如果调节适当，可演奏简单的乐谱，由此我们不难知道古代“编钟”的道理．
C．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20 Hz，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，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．
(1)请你将上面短文中①和②两处补上恰当的文字：①________，②________.
(2)亚声是指我们学过的________；由上可知亚声导致人死亡的原因是____________________．
(3)从短文C中可以看出，人体内脏的固有频率大致是________，声具有________．

7 . 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波，靠这种波的回声来确定目标和距离．
材料二：如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的②和盛水量有关．如果调节适当，可演奏简单的乐谱，由此我们不难知道古代“编钟”的道理．
材料三：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20Hz，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，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．
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）从材料三中可以看出，声具有_________．

8 . 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.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）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________   

9 . 阅读短文并回答问题。

超声波及其应用

人耳最高只能感觉到大约20000Hz的声波，频率更高的声波就是超声波了，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，它不断冲击物体的表面，使物体表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物体表面的目的。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。

（1）超声波的频率范围是 ________ ，人耳 ________听到超声波（填“能”或“不能”）；
（2）超声波能够清洗物体是因为声波能够传递 ________，医院里用的“B超”也是超声波的应用，说明声波还可以传递 ________；
（3）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，超声波在真空中的传播速度是 ________。

10 . 阅读下面的短文。

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”。

声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在10kHz~30kHz之间，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。

（1）人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是________ kHz到________ kHz；（1kHz=1000Hz）
（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s是多少_________？（设声波在海水中传播速度为1500m/s）