北师大版九年级年级全一册15.3现代通信技术及发展前景 同步练习（有解析）

北师大版九年级年级全一册 15.3 现代通信技术及发展前景
一、单选题
1．2020年7月31日，习近平总书记宣布了一个振奋人心的消息：“北斗三号全球卫星导航系统正式开通！”北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行的卫星导航系统。卫星导航在传递信息过程中主要依靠的是（　　）
A．超声波 B．电磁波 C．次声波 D．光导纤维
2．能源、信息和新材料是现代社会发展的三大支柱。下列说法正确的是（　　）
A．太阳能、电能和天然气都属于可再生能源
B．电话的听筒主要利用了电流的热效应
C．超导材料可用于电饭锅和远距离输电线
D．手机通讯利用电磁波发送和接收信息
3．博鳌亚洲论坛2015年年会于3月26日至29日在中国海南省博鳌召开。外交部发言人洪磊19日宣布，国家主席习近平应邀出席博鳌亚洲论坛2015年年会开幕式并发表主旨演讲。这一消息通过卫星电视迅速传遍全国。就此事以下说法中正确的是（　　）
A．这一消息是通过超声波传播的
B．这一现象说明电磁波可传播声音信号和图像信号
C．人们几乎同时知道这一消息，说明电磁波传播不需要时间
D．电磁波的传播必须借助卫星
4．下列关于模拟信号和模拟通信的说法中，正确的是
A．电话的模拟信号是在话筒将声音转换成信号电流时产生的
B．电话的模拟信号是在话筒将变化的电流转换成声音时产生的
C．使用数字信号通信的过程中肯定没有模拟信号
D．模拟信号与声音的变化情况完全一样，所以现代通信多采用模拟信号
5．下列有关声和电磁波的说法正确的是（　　）
A．光信号在光导纤维中以声音的速度传播
B．高速公路旁的房屋装有隔音窗，是为了防止噪声的产生
C．养蜂人通过听到蜜蜂的“嗡嗡”声，判断蜜蜂是否采了蜜，采蜜后发出的声音音调变高
D．宇航员之间在太空不能直接对话而要使用无线电对话
6．信息传递的不断发展使人们冲破了时空的阻隔，下列关于信息传递的说法正确的是（　　）
A．固定电话是通过电流传递信息
B．同步通信卫星相对于太阳保持静止
C．光纤通信是利用光沿直线传播的原理，在光导纤维中将光携带的信息传到远方
D．微波是一种电磁波，它不能用于传递信息，只能用于微波炉中加热食物
7．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
8．2017年3月，在北京人民大会堂召开的全国两会圆满结束，“开放的大门不关，改革的脚步不停”，这是今年全国人民两会上最强的声音，全国人民通过收听广播、观看电视了解两会的消息，倍感振奋．关于广播和电视信号，下列说法正确的是
A．广播信号是超声波 B．广播信号是次声波
C．电视信号是电磁波 D．电视信号是声波
9．关于信息和材料，下列说法不正确的是（　　）
A．铜、铝、陶瓷都是很好的导体 B．光导纤维传导的是光信号
C．超导材料适合用来进行远距离输电 D．发光二极管一种半导体材料
10．关于电磁波和现代通信，下列说法正确的是（　　）
A．移动电话是利用电磁波传递信息的
B．光纤是利用光在玻璃中不断折射来传递信息的
C．中央电视台与广西电视台发射的电磁波在同一区域内传播的速度不同
D．我国建立的“北斗“卫星定位系统是利用超声波进行定位的
11．下列关于能源、信息和材料的说法正确的是（　　）
A．超导材料可用于电饭锅的发热元件
B．光纤通信是利用激光在光导纤维中多次反射传递信息的
C．风能和核能都是可再生能源
D．微信视频聊天是利用超声波传递信息的
12．随着我国科技的进步，5G网络通信在不断应用到生活中，下列有关5G网络技术的说法正确的是（　　）
A．5G网络通信在传递信息时通过光导纤维传输
B．5G技术和4G技术都是采用数字信号传递信息
C．5G信号不是由迅速变化的电流产生的
D．5G信号在真空中的传播速度比4G信号快
二、填空题
13．智能手机进入平常百姓家，许多人对它爱不释手。手机中科技含量最高的元件是芯片，芯片的核心部分主要是由______（填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料制成的；手机传递信息的电信号采用______（填“数字”或“模拟”）信号；调节手机来电的铃声音量是改变声音的______（填“音调”、“响度”或“音色”）；手机屏幕呈现出多彩画面是由红、______蓝三种色光混合而成。
14．如图所示是我国上汽推出的5G氢燃料无人驾驶小汽车，采用氢燃料提供动力是因为氢的______大。它依托5G网络通过______波实现远程控制；为增加汽车倒车的安全性，在汽车尾部都装有倒车雷达，这些雷达能发射_______波。
15．现代遥感卫星，能在空中24小时不间断地拍摄地面上的景物。摄像机镜头相当于_______透镜，成倒立、_______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。卫星是利用_______传递信息的，卫星从近地点向远地点运行时动能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
16．吴明的电子邮箱地址是：wuming@sina．com．cn，这表示这个电子邮箱用户名叫_____________，邮箱服务器名叫____________，其中“cn”表示这个服务器是在_____________注册的．
三、综合题
17．2005年10月12日上午9时，“神舟六号”飞船顺利升空，在绕地球飞行五天后，返回舱于10月17日上午5时左右安全着陆，成功完成了我国第二次载人航天飞行，为中国航天事业续写了新的辉煌．在几天的飞行中，航天员与亲属进行天地通话；聂海胜在轨道舱中摘下自己的航天表，让表在空中自由漂浮翻滚；神六在稳定轨道上运行后，张开太阳能帆板；飞船返回舱的外表采取了有效的隔热和降噪措施，可以保证舱内的温度和噪声均在航天员可承受的范围内；10月17日凌晨，“神六”按计划返回，在北京航天飞控大厅大屏幕可以看到，飞船像一团火球划过夜空．飞船降落伞打开后，舱外烧得红红的，但舱内温度没有什么变化．请你根据上述文字，提出两个物理问题，并尝试解答其中一个问题．
（1）问题1：为什么船舱外烧得红红的，而舱内温度没什么变化？，解答:因为船体采用了隔热材料，阻止热传递；
（2）问题2太空中没有空气，宇航员为什么能和家人进行天地通话？______-
18．有2300个移动通信基站在地震中受损，一些受灾严重的地区通信完全中断．在地震中受创的不仅仅是中国移动．据悉，中国联通在陕西靠近四川地区的约500个基站中断；西安至成都的2条长途光缆中1条中断．汶川地震后人们发现卫星通信的重大作用．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．
请回答：
（1）关于光纤通信，小明同学曾思考这样的问题：在漫长的线路上，光纤免不了要拐弯、缠绕，而光在同种均匀介质中是沿直线传播的，激光通信信号怎能从一端传到另一端呢？后来在“研究光纤怎样传输光信号”的活动中，终于明白了：激光信号在光纤中____________
A．就像水流沿弯曲水管流动那样 B．就像电流沿弯曲导线传播那样
C．不断地经光纤壁反射而向前传播 D．不断地在光纤中折射而向前传播
（2）除了卫星通信外，你还知道哪些现代通信方式？（说一个即可）____
19．阅读磁卡一文，回答下列问题：
磁卡
信用卡的发明及广泛应用堪称全球领域的一场革命，它使货币流通更为快捷和方便．
信用卡读卡器有一个检测头，如图所示，它是一个带有缝隙，绕有线圈的小型铁环，信用卡背面有一根条形的磁性带，通常称为磁条，用以储存信用卡持卡人的身份及卡号能编码信息，磁条中有一个个的磁化区，每个磁化区代表了二进制数1或0，如图所示．
刷卡时，磁条通过读卡器的检测头，在检测头的线圈中会产生变化的电压，例如：若向图甲所示的磁化区二进制编码为经过检测头的线圈时，会产生如图乙所示的电压，这样磁条上的二进制码就转换为电压波形，这个波形输入计算机后，就会被传送至银行的复核中心，读取并核实相关信息原来具有磁性的物体失去磁性的过程，称作“去磁”，又称“退磁”，由于磁条是记录银行卡信息的主要媒介，如磁条银意外退磁，在交易时可能无法被读卡器读出磁条信息，将近三分之二的读卡失误是由于意外退磁所致，这势必会影响到持卡任及发卡商之间彼此的利益．
(1)信用卡持卡人的身份等编码信息被记录在______ 上
信用卡读卡器读取信息的原理与______ 的原理相似，选填“电动机”或“发电机”
当如图甲所示的磁化区二进制编码为经过检测头的线圈时，线圈中产生的电压随时间的变化关系是图乙中的______ 选填“A”或“B”．
你认为持卡人应当如何保护信用卡磁条？______ 写出一条即可．
20．阅读下面的短文，回答问题．
如果以月球作为微波中继站将会怎样？
我们用微波传输信息时，为了使信息传输得更广、更远，能否利用地球的卫星 月球进行微波中继通信呢？
1964年，有人用雷达向月球发射微波信号，第一次准确收到从月球表面反向回来的微波．1959年，美国、英国和加拿大之间又进行了月面反向通信的实验，结果也获得了成功．
但是在这两次实验中也发现了问题．由于月球离我们太远，不但传输信号延迟时间太长，信号衰减也比较严重，失真也厉害，而且，如果要用月球作为中继站，两个通信地点必须同时见到月亮．
(1)如果在月球上建立微波中继站，会有哪些缺点？
(2)在地球同步卫星上建立微波中继站是否可以克服这些缺点？
21．请仔细阅读下文，按要求回答问题．
同步通信卫星工作的基本原理如图所示．卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成．卫星在空中把地球站发射上来的电磁波放大后再返送回另一地球站．地球站则是卫星系统与地面公众网的接口，地面用户通过地球站出入卫星系统形成链路．由于同步通信卫星在赤道上空3 600 km，它绕地球一周的时间恰好与地球自转一周的时间一致，从地面看上去如同静止不动一般．三颗相距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．最适合卫星通信的频率为1 GHz～10 GHz频段，即微波频段．通信卫星的种类也越来越多，按服务区域划分，有全球、洲际区域和国内通信卫星．
（1）地球自转时间是23h56min4s，则通信用的地球同步卫星运行一周所用的时间是 ______
A．24h B．23h 56min C．24h 4min D．23h 56min 4s
（2）频率为1 GHz～10 GHz的微波对应的波长是________m～________m．
（3）赤道上的地面站向卫星发射信号需要经过的时间为________S．
（4）如图所示，地球站1和地球站2间的通信，同步通信卫星起的是________的作用．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．超声波不能在真空中传播，故不能用于导航系统，故A不符合题意；
B．电磁波能在真空中传播，故不能用于导航系统，故B符合题意；
C．次声波不能在真空中传播，故不能用于导航系统，故C不符合题意；
D．光导纤维需要依靠光缆，而卫星导航系统没有安装，故D不符合题意。
故选B。
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．太阳能是可再生能源，天然气属于不可再生能源。故A错误；
B．电话的听筒里有电磁铁，其工作原理：电流通过电磁铁时，电磁铁具有磁性，吸引膜片，电磁铁中通过变化的电流，产生变化的磁场，对膜片的吸引也是变化的，从而使膜片产生振动，将电信号转变为声音信号将声音还原出来。故B错误；
C．超导体的电阻为0，电饭锅的电热丝需要将电能转化为内能，电阻为零时，则无法将电能转化为内能。故C错误；
D．无线通讯如手机，是利用了电磁波来发送和接收信息，故D正确。
故选D。
3．B
【解析】
【详解】
A．这一消息是通过电磁波传播的，不是超声波，A错误；
B．卫星电视都是通过电磁波来传递声音和图像信号的，B正确；
C．虽然电磁波的传播速度很快，但其传播也需要时间，C错误；
D．电磁波的传播是不需要介质的，可以在真空中传播，电磁波的传播不一定要借助卫星，D错误。
故选B。
4．A
【解析】
【详解】
A、电话的模拟信号是在话筒将声音转换成信号电流时产生的，说法正确，符合题意； B、电话的模拟信号是在话筒将声音转换成信号电流时产生的，该选项说法错误，不符合题意；C、使用数字信号通信的过程中肯定也有模拟信号，说法错误，不符合题意；D、现代通信多采用数字信号，说法错误，不符合题意；故选A．
5．D
【解析】
【详解】
A．光纤是一种利用光在玻璃制成的纤维中的反射原理而制成的光传导工具，光信号在光导纤维中以光的速度传播，故A错误；
B．控制噪声的途径：在声源处防止噪声的产生，在传播过程中阻断噪声的传播，在人耳处阻止噪声进入人耳。高速公路旁的房屋装有隔音窗，在传播过程中阻断噪声的传播，故B错误；
C．蜜蜂采蜜后飞行时比不采蜜飞行时翅膀振动频率小，发出的音调低，故C错误；
D．太空中没有空气，真空不能传声，因此宇航员在太空中不能直接对话，而要使用无线电对话，故D正确。
故选D。
6．A
【解析】
【详解】
A．固定电话传递信息的载体是电流，利用导线中的电流传递信息的，故A正确；
B．同步通信卫星相对于太阳的位置发生改变，是运动的，同步通信卫星与地球处于相对静止状态，故B错误；
C．光纤通信是激光在传输过程中，从光导纤维的一端射入后，在光导纤维内壁上要发生多次反射，并从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方，故C错误；
D．微波属于电磁波的一种，不仅用于微波炉中加热食物，还可以传递信息，实现无线通信，故D错误。
故选A。
7．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。
8．C
【解析】
【分析】
目前，使用最广泛的信息传递是通过电磁波传递的．移动电话、广播和电视都是利用电磁波传递信息的．
【详解】
A.广播信号是电磁波而不是超声波，超声波人耳听不到，故选项A错误；
B.广播信号是电磁波而不是次声波，次声波人耳听不到，故选项B错误；
C.电视是利用电磁波来传递信息的．故选项C正确；
D.电视是利用电磁波来传递信息的，电磁波不是声波，声波是机械波，故选项D错误．
故选C．
9．A
【解析】
【详解】
A．陶瓷为绝缘体，故A错误，符合题意；
B．光导纤维传导的是激光信号，激光也是一种电磁波，故B正确，不符合题意；
C．超导体做输电导线，可以减小由电能到内能的损耗，提高传输效率，故C正确，不符合题意；
D．发光二极管是一种半导体材料，故D正确，不符合题意。
故选A。
10．A
【解析】
【详解】
A．手机都是靠电磁波传递信息的。故选项A正确；
B．光纤是利用光波在光导纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。故选项B错误；
C．电磁波的波速在真空或空气中的传播速度是相同的，故中央电视台与广西电视台发射的电磁波在同一区域传播速度相同，故选项C错误；
D．我国建立的“北斗”卫星定位系统是利用电磁波定位的，故选项D错误。
故选A。
11．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．超导材料不可用于电饭锅的发热元件，因其电阻为0，故A错误；
B．激光在光导纤维中多次反射传递信息从而实现光纤通信，故B正确；
C．风能是可再生能源，而核能是不可再生能源，故C错误；
D．视频聊天是利用电磁波来传递信息的，故D错误。
故选B。
12．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．5G网络通信是依靠电磁波传递信息，电磁波可以在真空中传播，电磁波的传播不需要介质，不用通过光导纤维传输，故A错误；
B．5G技术和4G技术都是采用数字信号传递信息，但5G技术比4G技术传输速度快，故B正确；
C．5G信号属于电磁波，电磁波是由迅速变化的电流产生的，故C错误；
D．任何频率的电磁波在真空中传播的速度都一样，等于光速，故D错误。
故选B。
13． 半导体 数字 响度 绿
【解析】
【分析】
【详解】
[1]芯片的核心部分主要是由半导体材料制成的，具有单向导电的性质。
[2]数字信号不易失真，易于加密，抗干扰能力强，手机传递信息的电信号采用的就是数字信号。
[3]物理学中用振幅来描述物体振动的幅度，振幅越大，响度越响，调节音量就能改变振幅从而改变响度，即调节手机来电的铃声音量是改变声音的响度。
[4]人们发现，把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后，可以产生各种颜色的光，因此把红、绿、蓝叫做色光的三原色，即手机屏幕呈现出多彩画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成。
14． 热值 电磁 超声
【解析】
【分析】
【详解】
[1]无人驾驶小汽车，采用氢燃料提供动力，原因是液态氢具有较高的热值，与其它燃料相比，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。
[2]广播、电视、移动电话的载体是电磁波，电磁波具有传播速度快，传输距离远的特点，因此5G无线网络是通过电磁波传递信息的。
[3]倒车时，倒车雷达由探头发送超声波撞击障碍物后反射此声波，计算出车体与障碍物间的实际距离，然后提示给司机，使停车或倒车更容易、更安全，倒车雷达应用了回声定位的原理，获得一些信息。
15． 凸 缩小 电磁波 减小
【解析】
【详解】
[1][2]摄像机镜头相当于一个凸透镜，它的成像原理与照相机相同，成倒立、缩小的实像。
[3]卫星是利用电磁波传递信息的。
[4]当卫星由近地点向远地点运行时，其运行速度减小，故动能减小。
16． wuming sina．com．cn 中国
【解析】
【详解】
解：电子邮箱地址“wuming@sina．com．cn”中的“wuming”是这个电子邮箱的用户名；“sina．com．cn”是这个邮箱的服务器名；其中的“cn”表示这个服务器是在中国注册的．
点睛：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．
17．无线电波可以在真空中传播
【解析】
【详解】
声音可以在气体、固体和液体中传播，但不能在真空中传播，问题2中宇航员能和家人进行天地通话是通过无线电波通信，也就是说宇航员和地面交流的载体是无线电波．
18． C 现代的通信方式有：光纤通信、卫星通信、微波通信、网络通信等．
【解析】
【详解】
解：（1）光纤很细，有内外两层，内壁具有使光发生反射的特性（类似于平面镜），所以光经多次反射能从光纤的一端传播到另一端，而不是经过折射，也不会像电流和水流一样，因为激光方向性好，不会弯曲．故A、B、D错误．（2）现代的通信方式有：光纤通信、卫星通信、微波通信、网络通信等．
点睛：（1）光纤通信是现代通信的主要传输工具，利用激光在其内壁经多次反射能从光纤的一端传播到另一端．（2）现在的通信方式很多，主要有微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通讯等，这些通信方式组成了现代的通信网络．
19． 磁条 发电机 A 尽量不要将磁卡与有磁性的东西放在一起
【解析】
【详解】
解：磁体可以储存信息；信用卡持卡人的身份等编码信息被记录在磁条上；将带有磁条的信用卡在刷卡位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象，与发电机的原理相似；据如图可知，当“1”区经过阅读器的检测头时，产生正向电压，当“0”区经过阅读器的检测头时，产生负向电压，由此可知如图甲所示的磁化区二进制编码为经过检测头的线圈时，线圈中产生的电压随时间的变化关系是图乙中的A；磁卡内部的分子电流的排布按一定的规律进行，故对外显现一定的磁性，携带一定的信息，但当磁卡靠近磁体时是由于受到磁场的作用力分子电流的排布发生改变，磁卡所带信息消失，这就需要持卡者在使用信用卡的过程中，应该让信用卡远离带磁性的物品，以免被消磁．
20．(1)传输信号延长时间太长，信号衰减也比较严重，失真也厉害，而且如果要用月球作为中继站，两个通信地点必须同时见到月亮． (2)能．
【解析】
【详解】
（1）根据题意知，如果在月球上建立微波中继站，会有一些缺点，即由于月球离我们太远，不但传输信号延迟时间太长，信号衰减也比较严重，失真也厉害，而且，如果要用月球作为中继站，两个通信地点必须同时见到月亮．
（2）在地球同步卫星上建立微波中继站，由于卫星距离地球不是太远，且同步卫星相对于地面是静止的，所以可以克服上述缺点．
21． D 0.03 0.3 0.012 中继站
【解析】
【分析】
（1）通信用的地球同步卫星都是同步卫星，其绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同；
（2）由计算频率为1 GHz～10 GHz的微波对应的波长；
（3）由计算赤道上的地面站向卫星发射信号需要经过的时间；
（4）地球站和地球站间的通信，是用通信卫星作为中继站工作的．
【详解】
（1）通信用的地球同步卫星都是同步卫星，其相对地球是静止的，即地球同步卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同，所以，当地球自转时间是23h56min4s时，则通信用的地球同步卫星运行一周所用的时间也是23h56min4s，故选D；
（2）由知道，频率为1GHz的微波对应的波长是：
频率为10GHz的微波对应的波长是：；
（3）由知道，赤道上的地面站向卫星发射信号需要经过的时间是：；
（4）由图知道，地球站1和地球站2间的通信，是靠同步通信卫星来工作的，即同步通信卫星起到了中继站的作用．
【点睛】
本题考查的是对速度公式及波长、波速、频率公式的计算，是一道基础题，难度不大．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页