人教版九年级全一册21.4越来越宽的信息之路 同步练习（有解析）

人教版九年级全一册 21.4 越来越宽的信息之路
试卷副标题
考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
一、单选题
1．五十年前，华裔物理学家高锟在光导纤维通信领域取得突破性的进展并因此获得2009年的诺贝尔物理学奖。光纤传播信息利用的原理是（　　）
A．光的反射 B．光的折射
C．光的直线传播 D．光的色散
2．关于能源、信息与材料，下列说法不正确的是（　　）
A．5G 网络所指的就是在移动通信网络发展中的第五代网络， 经测试 5G 下载速度是 4G 的 15 倍，因为 5G 网络比 4G 网络的电磁波在真空中传播的速度小
B．指南针是磁性材料制成的，其南极指向地磁北极附近
C．利用半导体材料可以制作二极管
D．光纤通信利用激光传递信息的
3．关于信息的传递，下列说法正确的是
A．声、光和电磁波中，只有电磁波能够传递信息
B．固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流来传递信息
C．收音机利用天线接收电磁波和发射电磁波
D．微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息
4．下列说法中不正确的是
A．微波大致沿直线传播，因此微波通信要建很多中继站才能把信息传递到远方
B．卫星通信只需要3颗同步卫星就可以实现全球通信
C．光纤通信容量大，不受电磁干扰，保密性好，通信质量高，但传输距离短
D．利用因特网可实现资源共享和信息传递，还可进行远程教育、远程医疗等
5．2020年7月23日，“天问一号”探测器由长征五号运载火箭成功发射，2021年5月15日所搭载的火星车“祝融号”着陆火星，并成功传回影像资料。发射过程如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．火箭上升过程中是匀速直线运动
B．“祝融号”在火星上通过超声波与地球通讯
C．火箭开始升空时，周围大量的“白气”是水蒸气液化放热形成的
D．发射现场的喷水降噪系统是在人耳处减弱噪声
6．关于声和电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．光纤通信是利用电磁波传递信息的
B．微波是利用超声波来给食物加热的
C．真空中的声速约为340m/s
D．“闻其声知其人”是因为音调不同
7．关于材料，下列说法正确的是（　　）
A．指南针是磁性材料制成的，指向地理南极附近的那端叫南极
B．避雷针是用绝缘体材料制成的
C．电热丝是用超导体材料制成的
D．家中的宽带光纤线主要是由铜导线制成的
8．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
9．下列现象中，能用光的折射解释的是（　　）
A．电影放映 B．凹面镜取火
C．湖面倒影 D．光纤通信
10．举世瞩目的2022年冬奥会、冬残奥会即将在北京开幕，届时全世界电视观众均可通过卫星传输的信号在家里收看开幕式盛况，这种卫星称为地球同步通信卫星，这里的“同步”是指卫星（　　）
A．相对太阳静止 B．相对月球静止
C．相对地球静止 D．相对火星静止
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
二、填空题
11．利用卫星做通信中继站，称之为卫星通信。这种卫星相对于地球静止不动，叫做_______卫星。在地球周围均匀分布____颗卫星，就可以实现全球通信。
12．信息理论表明，作为载体的无线电波，频率越________，相同时间内传输的信息量就越大．在相同时间内，光纤通信比微波通信传递的信息量 ________得多（填“大”或“小”）．电子邮件是目前人们经常使用的网络通讯方式之一，电子信箱jmjys@163．com所属的服务器名是 ________
13．要想把某场足球比赛进行全球直播，至少需要________ 颗地球同步卫星．电视直播往往反应“迟钝”，是因为________ 的传播需要时间．如果足球比赛现场和电视机距离通信卫星都是3.6×108m，则信号至少延迟________ 秒．
14．阅读短文，回答文后的问题。
光纤
光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。如图所示，光可以从弯曲的光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出光纤。光在玻璃纤维中每次由光纤内层的玻璃芯射向外层的分界面时，只会发生反射，而没有折射。这是因为光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角。当入射角增加到某一角度时，折射角先达到90°，此时的入射角叫临界角，入射角再增大时，折射光消失，只剩下反射光，这种现象叫光的全反射。
(1)计算机通过光纤接入互联网，光纤的作用是 ______ ；
A．输电 B．通信 C．导热 D．照明
(2)光在光纤中传播时路线是 ______ （填“折线”或“弧线”）；
(3)折射光线消失后，反射光线的亮度比原来 ______ ；
(4)光从玻璃进入空气，如果临界角为46°，以下列角度入射的光线中，能发生全反射的是 ( ) ；
A．30° B．42° C．45° D．50°
(5)当光从空气射向玻璃， ______ （填“会”或“不会”）发生光的全反射现象。
15．小明在电脑上收看春晚直播。小明家使用是光纤上网，因特网的信息是通过光导纤维传送的，在光导纤维中传递的是 _____（选填“电流”、“激光”或“微波”）； 除观看视频、浏览网页外，使用因特网还可以_____（只需填写一种）
三、综合题
16．小李的叔叔家在一个风景秀丽的小山村，放暑假的时候，小李到叔叔家去避暑．小李发现叔叔家的电视节目跟自己家的一样，也有许多卫视频道．山区怎么能收看到这么多电视节目呢？小李想弄个明白．于是他在叔叔的带领下参观了当地的卫星电视接收和转播设施，初步弄清了其中的道理．下面是小李自己绘制的一张卫星电视节目的接收和转播流程图，如图所示．
(1)卫星电视的接收天线的“锅口”大致是朝上放置的，这样做是为了接收来自_____________的电视信号；
(2)在机房内，技术人员可以通过调试，接收来自不同电视台的节目信息．这主要是因为不同电视台通过卫星发射的电磁波的____不同；
(3)请你猜想：从机房到用户家里加装放大器的作用是:___________________．
(4)小李发现：天线接收到的信号都是通过如下图所示的电缆线传输到各家各户的，而不是用类似于家庭电路中的与有芯线平行的导线传输．请你大胆猜想使用图中的电缆线传输会有什么好处_________．
17．请阅读《北斗卫星导航系统》并回答。
北斗卫星导航系统
2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星从西昌卫星发射中心发射升空。北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的卫星导航系统，可为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务，如图所示。卫星定位系统的原理并不复杂。卫星在向接收端发送自己位置信息时，会附上信息发出的时间，终端接收到信息后，用当前时间减去发送时间，得到信息传播的时间。用信息传播时间乘信息传播的速度（光速），我们就能得出终端与卫星的距离。北斗导航系统采用三种轨道搭配，这样带来一定好处：接收机收到至少4颗卫星信号，就可以准确定位。
在卫星定位系统中最核心的部分就是要准确测量卫星信号的传播时间。任何一点细微的时间误差乘上光速，得到的距离误差都会被放大很多倍。为了减小时间误差，原子钟是目前最精确的时间测量工具。它以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准，由于电磁波的振荡周期很稳定，使得原子钟的计时精准度可达每百万年才差1秒。因此我国自主研制的北斗导航系统中，原子钟堪称“导航卫星的心脏”，使我国在导航精准度方面达到厘米级，处于全球领先水准。随着北斗系统建设和服务能力的发展，相关产品已广泛应用于各个领域，逐步渗透到人类社会生产、生活的方方面面。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）如果卫星信号传播的时间误差是1.0×10-6s，（电磁波的传播速度取3.0×108m/s）那么将导致的距离误差是______m；
（2）北斗卫星导航系统确定一个位置，至少需要接收______颗卫星的信号；
（3）原子钟的原理是______；
（4）谈谈北斗卫星导航系统在生活中的实际应用______。
18．卫星通信系统由卫星和地面站两部分组成.卫星在空中起中继站的作用，即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站.地面站则是卫星系统与地面公众网的接口，地面用户通过地面站出人卫星系统形成链路.由于同步卫星在赤道上空36000km，它绕地球一周的时间恰好与地球自转一周时间（23h56min4s）一致，从地面看上去如同静止不动.3颗相距120°的卫星就能覆盖整个赤道圆周.故卫星通信易于实现越洋和洲际通信.
（1）卫星通信是远距离的无线通信，要从卫星上接收信号必须在地面上建立____.
（2）关于同步卫星，以下说法正确的是____.
A．同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同
B．同步卫星和月球一样每天绕地球一周
C．同步卫星固定在空中一直不动
D．作为传播微波的中继站，地球上空的同步卫星越多越好
19．阅读短文，回答问题。
Quaranta是当前问世的外表最圆润同时也最富动感的太阳能汽车之一（如图甲所示）。其前风窗玻璃和顶盖玻璃皆采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成，车身轻便灵活。电池完全由太阳能供能——通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能。某辆太阳能汽车接收太阳光能的面板面积S=8m2，正对太阳时产生U=120V的电压，并对整车提供最大为10A的电流，机车最大可获得800W的机械功率。太阳光照射到地面上1平方米面积上的辐射功率P0=1.0×103W。该车加速性能优越，从静止开始加速100m的路程最短仅需5s。
(1)车载导航系统是利用_______来传递信息的；车窗玻璃能有效防止来自太阳过量的辐射对人皮肤的伤害，主要是能阻挡太阳光中的________；（选填“紫外线”或“红外线”）
(2)Quaranta在设计时充分利用了流体力学的知识。如图乙所示，当汽车行驶时，流过它上方的空气速度比下方空气速度大，此时，上方空气压强比下方空气压强_____（选填“大”或“小”）；
(3)Quaranta从静止加速100m路程的过程中可以达到的最大平均速度为______m/s；
(4)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为_________。
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
光纤通信利用的就是全反射的道理，光纤在结构上有中心和外皮两种不同介质，光从中心传播时遇到光纤弯曲处，会发生全反射现象，而保证光线不会泄漏到光纤外，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．A
【解析】
【详解】
A．5G网络和4G网络的电磁波在真空中传播的速度一样快，故A错误，符合题意；
B．地磁场的南北极与地理南北极相反，指南针是磁性材料制成的，其南极指向地磁北极附近，故B正确，不符合题意；
C．二极管具有单向导电性，利用半导体材料可以制作二极管，故C正确，不符合题意；
D．激光属于电磁波，光纤通信利用激光传递信息的，故D正确，不符合题意。
故选A。
3．D
【解析】
【分析】
（1）声和电磁波既能传递信息，又能传递能量；（2）固定电话利用电流传递信息，移动电话、广播电视利用电磁波传递信息；（3）收音机是接收电磁波的装置，电磁波的发射是由广播电台完成的；（4）现代化的通信方式有微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信．
【详解】
A. 声波、光和电磁波都能够传递信息，此选项说法不正确；
B. 固定电话是利用导线中的电流来传递信息，而移动电话、广播和电视是利用电磁波传递信息，此选项说法不正确；
C. 收音机的天线只能接收电磁波，不能发射电磁波，此选项说法不正确；
D. 微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息，此选项说法正确．
故选D.
4．C
【解析】
【详解】
A、地球是圆的，而微波沿直线传播，因此需要设置微波中继站，将信号接力传递下去，故A说法正确．
B、通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信，故B说法正确．
C、光纤已经成为现代通信的主要传输工具，它具有容量大、不受外界磁场的干扰、不怕腐蚀、不怕潮、能量损耗少使，激光通信能传播很远，并且能提高通信质量．等优点，故C说法不正确；
D、人们可以通过互联网进行远程教育、远程医疗会诊、打IP电话、查阅资料、发送电子邮件等，故D说法正确．故选C
5．C
【解析】
【详解】
A．火箭上升时，火箭发动机向下喷射的燃气把火箭推向高空，速度越来越大，是加速运动，故A错误；
B．火星和地球之间的空间基本是真空状态，而真空不能传声，不能通过超声波通讯，而是通过电磁波通讯，故B错误；
C．火箭开始升空时，高温的火焰喷射到发射塔下面的水池里，水迅速吸热汽化为水蒸气，水蒸气到空气中放热液化形成“白气”，故C正确；
D．喷水降噪是减弱噪声传播，属于在传播过程中减弱噪声，故D错误。
故选C。
6．A
【解析】
【详解】
A．光纤通信是利用光来传递信息，光属于电磁波，故A正确；
B．微波、无线电波、红外线、紫外线等都属于电磁波，则微波是利用电磁波来给食物加热的，故B错误；
C．声音不能在真空中传播，故C错误；
D．“闻其声，知其人”是因为声音的音色不同，故D错误。
故选A。
7．A
【解析】
【详解】
A．指南针是磁性材料制成的，因为地磁北极在地理南极附近，磁感线由地磁北极指向地磁南极，指向地理南极附近的那端是南极，故A正确；
B．避雷针是将电荷导入大地，用导体材料，故B错误；
C．超导体材料电阻为0，根据焦耳定律，超导体材料不会发热，不能用来制作电热丝，故C错误；
D．光纤线是纯度非常高的玻璃丝，信号在光纤内反射传播，故D错误。
故选A。
8．B
【解析】
【分析】
本题是有关卫星通信的题目，解题关键是掌握卫星通信的特点．
【详解】
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35800千米，故D错误．
故选B．
【点睛】
卫星通信的信号穿越大气层时有一部分电磁波被大气吸收或反射，卫星通信是地面发射的携带信号的微波穿过大气层，经卫星接收后经过放大处理，在发回地球；
卫星通信的特点是：距离远、容量大、干扰小、质量高．
9．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．电影放映，属于凸透镜成像，由光的折射形成的，故A符合题意；
B．凹面镜取火，属于光的反射现象，故B不符合题意；
C．湖面倒影属于平面镜成像，平面镜成像是由于光的反射形成的，故C不符合题意；
D．光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息，故D不符合题意。
故选A。
10．C
【解析】
【详解】
卫星运动的周期和地球自转的周期相同叫做地球同步通信卫星，地球同步通信卫星相对于地球是静止的，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
11． 同步 3
【解析】
略
12． 高 大 163．com
【解析】
【详解】
信息理论角度分析可知：作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多；在相同时间内，光纤通信比微波通信传递的信息量大得多；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：①邮箱是谁的，也就是该邮箱属于谁；②@表示在什么上；③邮箱的服务器的名字．则该邮箱的jmjys是①部分，该邮箱的163．com是③部分．
点睛：①电磁波的信息传递量跟频率的关系：电磁波的频率越高，同时间内传输的信息就越多；②在相同时间内，光纤通信比微波通信传递的信息量大得多；③电子邮件是目前人们经常使用的网络通信形式，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．
13． 3 电磁波 2.4
【解析】
【详解】
解：（1）确定空间的一个点需要三个坐标，所以为了确定一个地球上的点位置，需要至少三个卫星；在地球同步轨道上布设3颗通讯卫星，即可实现除两极外的全球通讯；（2）从地面站发出载有信号的电磁波，这个电磁波被通信天线接收并处理后，再由卫星将它发送到地面站，需要一定的时间，所以会出现信号延迟的现象；
信号至少延迟t＝＝2.4s．
点睛：（1）通信卫星作微波中继站，在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，不但通信质量高，而且覆盖范围广．可以实现全球通信；（2）卫星通信是把地面站送来的信号接收、放大，然后转发向另外的地面站；需要一定的时间，根据公式t＝可求延迟的时间．
14． B 折线 亮 D 不会
【解析】
【详解】
(1)[1]计算机通过光纤接入互联网，光纤的作用是通信。
故选B。
(2)[2]因为光在同种均匀介质中沿直线传播，光在光纤玻璃芯外层发生反射时方向发生改变，所以光在光纤中传播时路线是折线。
(3)[3]由题意可知，当折射光线消失后，只剩下反射光，发生全反射，因此反射光线的亮度比原来亮。
(4)[4]光从玻璃进入空气，如果临界角为46°，只有入射光以50°的入射角从玻璃进空气时，入射角大于临界角，会发生全反射现象。
故选D。
(5)[5]由题意可知，只有入射角大于临界角时，才会发生全反射现象。光从空气斜射入玻璃时折射角小于入射角，故入射角根本达不到临界角，因此，当光从空气斜射到玻璃中时不会发生全反射现象。
15． 激光 网上聊天
【解析】
【详解】
[1][2]光纤通信是利用激光传输信息的，从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端；使用因特网除观看视频、浏览网页外，使用因特网还可以网上聊天。
16． 通信卫星 频率 将信号放大，使电视机接收效果更好，图象更清晰 使用电缆线传递的信号保持得更加稳定，信号衰减小，抗干扰能力强．
【解析】
【详解】
（1）卫星传来的信号是从太空传来的，故“锅口”大致是朝上放置，这样是为了接收来自通信卫星的电视信号；（2）不同的电视节目发射电磁波的频率不同，需要经过调试才能被接收；（3）放大器的作用是把机房出来的电视信号进行放大，使接收效果更好；（4）使用电缆线传递的信号保持得更加稳定，信号衰减减小，抗干扰能力强．
点睛：卫星是在太空中的，卫星天线是为了接收卫星传来的电视信号；不同的电视节目发射电磁波的频率不同；机房出来的电视信号经过放大器后，使信号得到放大，使得接收效果更好，更清晰；使用同轴电缆线传递的信号保持得更加稳定，信号衰减较小，抗干扰能力强，据此解答．
17． 300 4 以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准 电子商务、智能手机、出行定位等（定位导航、灾害监测、工程建设、海洋开发等）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]卫星信号传播的时间误差是1.0×10-6s，将导致的距离误差是
s=vt=3.0×108m/s×1.0×10-6s=300m
（2）[2]北斗导航系统采用三种轨道搭配，这样带来一定好处：接收机收到至少4颗卫星信号，就可以准确定位。
（3）[3]原子钟是目前最精确的时间测量工具，它以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准，由于电磁波的振荡周期很稳定，使得原子钟的计时精准度可达每百万年才差1秒。
（4）[4]随着北斗系统建设和服务能力的发展，相关产品已广泛应用于各个领域，逐步渗透到人类社会生产、生活的方方面面。如：电子商务、智能手机、出行定位等（定位导航、灾害监测、工程建设、海洋开发等）。
18． 地面站 A
【解析】
【详解】
(1)[1]阅读材料可知，卫星通信是远距离的无线通信，要从卫星上接收信号必须在地面上建立地面站．
(2)[2] A．同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同，与地球同步转动，故A正确；
B．月球不是每天绕地球一周，是30天，故B错误；
C．站在地球上观看(以地球本身为参照物)，同步卫星在空中的位置是固定不动，如果选择参照物不是地球，那么此结论就是错误的，故C错误；
D．同步通信卫星做为传播微波的中继站，地球上只要有3颗就能覆盖全世界，故D错误．
19． 电磁波 紫外线 小 20 15%。
【解析】
【详解】
(1)[1][2]电磁波可以传递信息，车载导航系统是利用电磁波来传递信息的；车窗玻璃能有效防止来自太阳的辐射，主要是能阻挡太阳光中的紫外线。
(2)[3]当汽车行驶时，上方的空气流速大、压强小，下方流速小、压强大，就会产生一个向上的压力差。
(3)[4]车的最大平均速度
(4)[5]太阳光照射到面板上的功率
太阳能电池的效率为