21.4 越来越宽的信息之路 同步课时训练作业 初中物理人教版九年级全一册（2022年）（有解析）

21.4 越来越宽的信息之路
基础巩固
1．微波通信：微波是波长在__________之间，频率在30 MHz~3×105 MHz之间的电磁波。微波大致沿__________传播，所以每隔50 km左右就要建一个微波__________。
【答案】10m~1mm；直线；中继站
【解析】微波是波长在10m~1mm之间，频率在30 MHz~3×105 MHz之间的电磁波。微波的性质更接近于光波，大致沿直线传播，所以每隔50 km左右就要建一个微波中继站。利用微波通信的通信方式叫微波通信。
2．卫星通信：利用卫星做通信__________，称之为卫星通信。这种卫星相对于地球__________，叫做同步地球卫星。在地球周围均匀分布__________颗卫星，就可以实现全球通信。
【答案】中继站；静止不动；3
【解析】利用卫星做通信的中继站，称之为卫星通信。这种卫星相对于地球是静止的，叫做同步地球卫星。在地球周围均匀分布3颗卫星，就可以实现全球通信。
3．光纤通信：激光的特点是频率__________、方向__________。光纤通信是利用 在光纤中传输信号的。光纤由中央的玻璃芯和外面的反射层、保护层构成的，可以传输__________的信息。
【答案】（非常）单一；（高度）集中；激光；大量
【解析】激光的特点是频率非常单一、方向高度集中。光纤通信是利用激光在光纤中传输信号的。光纤由中央的玻璃芯和外面的反射层、保护层构成的，可以传输大量的信息。
4．网络通信：将数台计算机通过各种方式联结在一起，便组成了网络通信。现在世界上最大的计算机网络叫__________。人们经常使用的网络通信方式是__________ (e-mail)，传递信息既快又方便。网络通信的最大特点是信息资源的 。
【答案】因特网；电子邮件；共享
【解析】将数台计算机通过各种方式联结在一起，便组成了网络通信。现在世界上最大的计算机网络叫因特网。人们经常使用的网络通信方式是电子邮件(e-mail)，传递信息既快又方便。网络通信的最大特点是信息资源的共享。
5．如图，2016年11月17日，中国华为公司成功拿下5G的核心技术，手机是用_______来传递信息的，现在通信用的激光一般在特殊的管道里传输信息，这种传播方式叫做_______。
【答案】电磁波；光纤通信
【解析】电磁波被广泛用来传递信息，手机就是利用电磁波来传递信息的；现在通信用的激光一般在特殊的管道里传输信息，目前使用的方式是经过调制的光携带大量信息，光再通过光导纤维传输到远方，这种传播方式叫做光纤通信。
6．我国登山测量队员携带先进仪器成功登顶珠峰。所带的GPS，表示________________________，可通过电磁波在地面和卫星之间传递信息。利用卫星通信，可以使人们的通信更加的便捷。地球同步通信卫星在赤道平面上距地球表面高为3.6×107 m的轨道上。一般只要有_____颗互成_______度角的同步卫星，就可以覆盖几乎整个地球．登山测量队员所带的雷达探测仪能利用________来探测山项冰雪的厚度（选填“超声波”或“次声波”）。
【答案】全球卫星定位系统；3；120；超声波
【解析】GPS表示的是全球卫星定位系统；通信卫星分布在地球的同步轨道上与地球同步转动，这个轨道在地球的赤道平面上，且距地球表面3.6×107 m，一般只要有三颗互成120°的同步卫星就可以覆盖整个地球。由于超声波具有方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能，所以登山测量队员所带的雷达探测仪能利用的是超声波。
7．“创新、协调、绿色、开放、共享”是第二届世界互联网大会的发展理念，计算机通过光纤接入互联网，光纤的作用是________（选填“输电”、“通信”或“导热”），光波________（选填“属于”或“不属于”）电磁波，电磁波在真空中的传播速度为________m/s。
【答案】通信；属于；3×108
【解析】光纤网络是光纤通信的载体，因此光纤的主要作用是通信；光波属于电磁波，电磁波在真空中的传播速度为3×108 m/s。
8．2018年3月30日，我国成功发射第30、31颗北斗导航卫星．北斗卫星向地面传递信息是通过
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．红外线
【答案】C
【解析】电磁波可以在真空中传播，所以北斗卫星向地面传递信息使用电磁波，故C正确；超声波和次声波不能在真空中传播，故不能用作卫星通信，故AB错误；红外线主要用于取暖、遥控器、夜视仪等，不适合远距离的通信使用，故D错误；故选C。
9．妈妈给小明买了一台平板电脑（iPad），小明发现它可以WIFI无线上网、4G通信、蓝牙三种网络通信技术，通过对初中物理知识的学习，小明知道了这三种技术其实都是利用
A．电磁波 B．紫外线 C．可见光 D．超声波
【答案】A
【解析】WIFI无线上网、4G通信、蓝牙三种网络通信技术都利用电磁波传递信息。
10．下列有关信息的传递和信号的应用叙述正确的是
A．地球同步卫星相对地球是静止不动的
B．模拟信号比数字信号抗干扰能力强
C．电视、手机、固定电话都是靠电磁波传递信息
D．光纤通信用的激光一般在光导纤维里传播，光导纤维是很细很细的金属丝
【答案】A
【解析】A、地球同步卫星，相对于地面位置保持不变，以地球为参照物，同步卫星是静止的，即地球同步卫星相对于地球静止不动，故 A正确；
B、模拟信号比数字信号抗干扰的能力弱，故B错误；
C、手机与电视利用电磁波传递信息，固定电话利用导线传递的信号，故C钳误；
D、光纤通信用的激光一般在光导纤维里传播，光导纤维是很细很细的玻璃丝，故 D错误。
11．关于卫星通信的说法正确的是
A．卫星通信就是利用卫星来向地面发射电磁波
B．通信卫星相当于一个太空微波中继站，它是用来转发地面站发送来的信号的
C．卫星通信发送广播信号
D．卫星通信接收电视信号
【答案】B
【解析】卫星通信就是利用卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信，不是用来向地面发射电磁波的，也不是用来发送广播信号的，也不是用来接收电视信号的，故B正确，ACD错误。
12．下列说法错误的是
A．固定电话通话时，在电话线中传递的是声信号
B．手机通信是利用电磁波来传递信息的
C．卫星通信是利用通信卫星作为中继站的
D．光纤通信是利用激光在光导纤维中来传递信息的
【答案】A
【解析】A．固定电话通话时，在电话线中传递的是电流信号，而不是声信号，该选项说法不正确；B．手机通信是利用电磁波来传递信息的，该选项说法正确；
C．卫星通信属于微波通信的一种，是利用通信卫星作为微波中继站的通讯方式，该选项说法正确；D．光纤通信是利用激光在光导纤维中来传递信息的，该选项说法正确。
13．关于电子邮件，下列说法中正确的是
A．发送电子邮件必须要输入自己的信箱地址
B．发送电子邮件必须要输入对方的信箱地址
C．电子信箱是某用户计算机上的空间
D．对方的计算机没开机，邮件就没法发送
【答案】B
【解析】A．发送电子邮件，除非给自己发信，一般不需要输入自己的信箱地址，故该选项说法错误；
B．给别人发送电子邮件时，必须在收信栏里输入对方的信箱地址，故该选项说法正确；
C．电子信箱是网络电子邮局为网络客户提供的网络交流电子信息空间，不是用户计算机上的空间，故该选项说法错误；
D．无论对方的计算机开机与否，都能向对方发送电子邮件，故该选项说法错误。
14．下列四种通信中属于网络通信的是
A B C D
【答案】D
【解析】A、据图可知，这是微波通信，故不符合题意；
B、据图可知，这是卫星通信，故不符合题意；
C、据图可知，这是一些光导纤维，即光纤通信，故不符合题意；
D、据图可知，这是通过计算机进行的网络通信，故符合题意。
15．下列说法错误的是
A．雷达是靠向外界发射和接收电磁波来发现物体
B．不同种类的电磁波在真空中的波速相同，波长大的电磁波频率小
C．通信方式一般分为模拟通信与数字通信两种
D．光从光导纤维一端入射，在内壁多次折射，从而将信息传递到远方
【答案】D
【解析】A．雷达是靠向外界发射和接收电磁波测定物体位置的，故A正确。
B．不同种类的电磁波在真空中的波速相同，根据波速、波长、频率三者之间的关系可知，波速=波长×频率，所以波长大的电磁波频率小，故B正确。
C．通信方式一般分为模拟通信与数字通信两种，故C正确。
D．光从光导纤维一端入射，在内壁多次反射，从而将信息传递到远方，故D错误，符合题意为答案。
16．下列说法中正确的是
A．两台计算机互发电子邮件时，必须同时上网
B．“电子邮件”只能发送文字信息
C．计算机之间的联系只能用光缆
D．因特网的最大好处是能做到信息资源共享
【答案】D
【解析】A、通过计算机发送电子邮件时，发送一方必须能上网，但接收方无需上网也可以，邮件可以暂存在服务器上，该选项错误；
B、“电子邮件”可以发送文字信息，也可以发送图象信息和声音信息等，该选项错误；
C、计算机之间的联系可以用光缆，也可以用电磁波或网线等，该选项错误；
D、因特网最大的好处之一是能做到信息资源共享，该选项说法正确。
17．下列操作不能由互联网实现的是
A．查阅资料，看新闻 B．购物，视频点播，聊天
C．远程教育，远程医疗 D．现金交易
【答案】D
【解析】通过互联网可以：查阅资料，发送电子邮件、下载文件、浏览网页、看视频、聊天、远程教育，远程医疗等。而由互联网不能进行现金交易。
18．下列不属于互联网常用功能的是
A．发送电子邮件 B．浏览网页 C．邮寄商品 D．下载文件
【答案】C
【解析】通过互联网的使用可以知道：发送电子邮件、下载文件、浏览网页、看视频、聊天等都是互联网的应用。利用互联网可以传递信息，但邮寄商品不属于互连网应用。
19．下列说法正确的是
A．电子邮箱中“cn”表示这个服务器是在中国注册的
B．激光频率单一、亮度高、平行度好、速度慢，常用于光纤通信
C．三颗同步通信卫星可以覆盖全部地球表面，实现全球通信
D．射频信号的频率比音频高比视频低
【答案】A
【解析】电子邮箱的地址包括：用户名和服务器名两部分；服务器名的最后一部分表示的是服务器注册的国家名称，电子邮箱中“cn”表示这个服务器是在中国注册的，故A正确；激光频率单一，方向集中，也就是平行度好，应用于雷达测距离及跟踪，故B错误；用通信卫星做微波通信的中继站，在赤道上空等间隔分布的3颗地球静止轨道通信卫星可以实现除两极部分地区外的全球通信，故C错误；射频无线电发射机通过天线能有效地发射至空间的电磁波的频率统称为射频，若频率太低，发射的有效性很低，故习惯上所称的射频系指100千赫（KHz）以上的频率，即射频信号的频率比音频和视频都高，故D错误。
20．关于同步通信卫星，下列判断中正确的是
A．同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同，相对于地球是运动的
B．同步卫星在赤道正上空，绕地球转动的周期和地球自转周期一样，从地球上看，它是在赤道上空某处静止不动的
C．同步卫星在空中静止不动
D．同步卫星作为传播微波的中继站，地球上空只要4颗就几乎能覆盖全球
【答案】B
【解析】A、同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同，因此，相对于地球是静止的，故A说法错误；
B、同步卫星在赤道正上空，绕地球转动的周期和地球自转周期一样，相对于地球，它是在赤道上
空某处静止不动的，B说法正确；
C、同步卫星是与地球一起绕太阳转动的，相对于太阳是运动的，故C说法错误；
D、同步卫星作为传播微波的中继站，地球上空只需3颗就几乎能覆盖全世界，而不是4颗，故 D说法错误。
能力提升
21．光纤通信是利用__________（电磁波/超声波）在光导纤维中_________（反射/折射/直线传播），实现信息传输的，它具有传输信息量大、不受外界电磁场干扰等优点．
【答案】电磁波；反射
【解析】光纤通信是利用光在玻璃制成的纤维中发生全反射原理工作的，光也是一种电磁波，光纤通信是利用激光在光导纤维内壁不断反射来传递信息的；光纤的抗干扰能力强，不受外界电磁波的干扰与影响，而且本身也不向外界辐射信号，因此它适用于长距离的信息传输以及要求高度安全的场合，在传输过程中，一般不会受到外界的影响。
22．利用电话线路，还可以上网。小明申请了一个电子邮箱，地址是xiaoming@126．com，表示该信箱的用户名是________，信箱的服务器名叫________。
【答案】xiaoming；126．com
【解析】电子邮件是目前使用最频繁的网络通信形式，对于一个邮箱来说，要有以下几部分组成：邮箱是谁的，也就是该邮箱属于谁；@表示在什么上；邮箱的服务器的名字。故邮箱：xiaoming@126．com．表示：这个电子邮箱属于xiaoming；邮件服务器名叫126．com。
23．在无线电波中，用于电视和移动通信的波段名称是　 　 ，用于无线电广播和电报的波段名称是　 　 、　 　 ，用于潜艇和远洋航行通信的波段名称是　 　。
【答案】微波；中波；短波；长波
【解析】①由于微波频率很高，所以在不大的相对带宽下，其可用的频带很宽，这意味着微波的信息容量大，所以电视和移动通讯都是工作在微波波段。
②无线电广播和电报利用中波和短波传播。中波传播的途径主要是靠地波，只有一小部分以天波形式传播。以地波形式传播的中波传播不远（约二三百公里）．于是白天难以收到远处的中波电台。到了夜间，中波可以通过天波途径，传送到较远的地方。于是夜间收到的中波电台就多了。
③长波主要靠沿着地球表面的地波传播，其传播损耗小，绕射能力强，用于超远程通信，潜艇和远洋航行通信的波段都是长波。
24．提出光纤通信的构想，使得用光进行通信的幻想得以实现的科学家是
A．牛顿 B．欧姆 C．高锟 D．伏特
【答案】C
【解析】华裔科学家高锟因在“有关光导纤维用于光学通信方面”取得了突破性成就而获得2009年诺贝尔物理学奖。
25．在家庭上网有以下常见的几种方式，其中上网速度最快的
A．过56k的Modem拨号上网 B．过ADSL拨号上网
C．通过100M的局域网上网 D．过LAN宽带上网
【答案】D
【解析】由分析可以看出速度最快的是LAN宽带上网，基本做到千兆到小区、百兆到居民大楼、十兆到用户。
26．用于卫星通信的人造卫星叫做通信卫星，下列关于通信卫星的说法中，正确的是
A．卫星通信的信号是由通信卫星发射的 B．卫星通信的信号是微波信号
C．微波信号在通过大气层时无能量损失 D．通信卫星离地面高度没有特定要求
【答案】B
【解析】A、卫星通信的信号是由地面站发射的，故A错误；
B、卫星通信的信号是微波信号，故B正确；
C、微波通信在传播过程中有能量损失，所以修建了微波中继站，故C错误；
D、同步卫星的高度约为35 800千米，故D错误。
27．关于光纤通信，下列说法错误的是
A．在光纤中光是经过多次反射向前传播的 B．光纤通信中使用的“导线”是光导纤维
C．采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息 D．光纤通信中使用的“导线”是金属导线
【答案】D
【解析】A、光在光导纤维中经多次反射向前传播，说法正确，不符合题意；
B、光纤通信中使用的“导线”是光导纤维，说法正确，不符合题意；
C、激光频率高，光纤通信可以传输大量信息，说法正确，不符合题意；
D、光纤通信中使用的导线是光导纤维，不是金属导线，说法错误，符合题意。
28．在邮电通信大楼的顶部常可见到一些锅形天线，关于这种天线的作用，以下说法中正确的是
A．这是做广告用的模型 B．天线凹面斜向上方是用来接收卫星信号的
C．天线凹面朝水平方向是用来接收卫星信号的 D．无论天线朝什么方向均能接收卫星信号
【答案】B
【解析】在邮电通信大楼的顶部常可见到一些锅形天线，天线凹面斜向上方是用来接收卫星信号的，但必须对准卫星的方向。
29．目前网络通信与人们的生活密切相关，下列说法错误的是
A．目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件
B．电子邮件在目前只能传递文字，不能传递照片、语言或其他信息
C．从网上可以收发电子邮件、查阅信息资料、观看新闻、电视、电影等
D．上网给我们学习、工作、生活、休闲带来了不少方便和乐趣
【答案】B
【解析】A、电子邮件是目前使用最频繁的网络通信形式之一，故A说法正确不合题意；
B、电子邮件不仅能传递文字，还能传递照片、语音或其他信息，故 B说法错误，符合题意；
CD、上网不仅能收发电子邮件，还能网上聊天、购物、看电影、查阅信息资料、发布信息等，给我们学习、工作、生活、休闲带来了不少方便和乐趣，CD说法正确，不合题意。
30．下面有关信息传递的说法中正确的是
A．用电子邮件可以传递文字、声音文件，但不能传递图象文件
B．使用5G手机通过无线网络上网，是利用电磁波传递模拟信号
C．光纤通信技术，是利用光经多次反射进行传输光信号的
D．波长和频率都不同的电磁波在真空中传播的速度也不同
【答案】C
【解析】A、用电子邮件可以传递文字、声音文件，也能传递图象文件，故A错误。
B、使用5G手机通过无线网络上网，是利用电磁波传递数字信号，故B错误。
C、光纤通信技术，是利用光经多次反射进行传输光信号的，故C正确。
D、电磁波在真空中传播的速度是一定的，故D错误。
31．我们所说信息之路越来越宽的含义是（　　）
A．传递信息时，我们走的高速公路很宽
B．仅指传递信息的方式越来越多
C．仅指传递信息所用的电磁波频率越来越高
D．传递信息所用电磁波的频率越来越高，传递信息的方式也越来越多
【答案】D
【解析】我们所说的信息之路越来越宽，应从两方面来理解，其一：从信息的传递方式来说，应该是传递信息的方式越来越多；其二：从传递的信息量上来说，我们所用的电磁波所能携带的信息量越来越大。
32．阅读《嫦娥四号的“三双眼睛”》回答。
嫦娥四号的“三双眼睛”
2019年1月3日，嫦娥四号月球探测器成功登陆月球，成为人类历史上首个在月球背面实现软着陆的月球探测器。嫦娥四号与嫦娥三号一样，仍由着陆器和巡视器（又叫月球车）组成。嫦娥四号探测任务的成功依赖于探测器上三大光学装备一激光测距敏感器、激光三维成像敏感器和红外成像光谱仪。
其中，激光测距敏感器和激光三维成像敏感器是嫦娥四号落月过程中必不可少的“眼睛”，堪称确保探测器安全着陆最关键、最核心的技术装备。在嫦娥四号着陆器距离月面15千米高度时，激光测距敏感器开始工作，每秒向月面发射两次激光脉冲，在，月球表面接近真空的环境下，激光几乎可以毫无损失的到达月球表面。激光测距敏感器通过测量月面回波脉冲信号与激光发射脉冲信号的时间间隔，获得嫦娥四号着陆器相对于月面的精确距离。当嫦娥四号到达距月面100米的悬停位置时，激光三维成像敏感器开始工作：采集月面的三维图像，将高于月面15厘米的石头或低于月面15厘米的坑识别出来，确保探测器降落在安全区域。如此精细的扫描成像工作，在短短几秒内就完成了。
此外，嫦娥四号携带的月球车（玉兔二号）装载了“红外眼”﹣﹣红外成像光谱仪。其工作原理是将一束包含不同频率的红外线照射到月面物质上，当物质吸收了一定频率的红外线后，相应频率的射线被减弱。通过比较红外线被吸收的情况（吸收光谱）分析出月球表面物质的成分。
激光测距敏感器、激光三维成像敏感器和红外成像光谱仪共同构成了嫦娥四号的“三双眼睛”，助力嫦娥四号高效精准的完成月球探测任务。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）在三大光学装备中，能够识别月球表面平整程度，确保探测器降落在安全区域的是　　 。
（2）在嫦娥四号落月过程中，激光测距敏感器开始工作时，向月面发射一束激光脉冲　　 s后可以接收到该激光脉冲的月面回波信号。（已知光在真空中传播速度是3×108m/s）
（3）利用超声波回声测距也是一种重要的测距方式。嫦娥四号的落月过程　　 （选填：“能”或“不能”）使用回声测距。
（4）红外成像光谱仪是利用红外线工作的光学装备，请你再列举一个应用红外线的实例　　 。
【答案】（1）激光三维成像敏感器；（2）10﹣4；（3）不能；（4）遥控器
【解答】（1）当嫦娥四号到达距月面100米的悬停位置时，激光三维成像敏感器开始工作：采集月面的三维图像，将高于月面15厘米的石头或低于月面15厘米的坑识别出来，确保探测器降落在安全区域；
（2）在嫦娥四号着陆器距离月面15千米高度时，激光测距敏感器开始工作，此时一束激光脉冲到达月面并反射回到传感器时通过的距离为：s＝2×15km＝30000m；
由v可知，接收到该激光脉冲的月面回波信号的时间为：t10﹣4s；
（3）由于在月球的表面没有空气，超声波无法传播，故嫦娥四号的落月过程不能使用回声测距；
（4）红外线在生活中的应用有遥控器、红外线夜视仪等。
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