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
一、单选题
1．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
2．下列关于电磁波和信息技术说法正确的是（ ）
A．手机 5G 技术“传输的信息更多”主要是其电磁波频率更低
B．电磁波在光纤中是沿一条直线传播的
C．电磁波既能传递信息，又能传递能量
D．不同频率的电磁波在真空中传播速度不相同
3．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．光导纤维传导的是电磁波
C．超导材料适合用来进行远距离输电 D．发光二板管是一种半导体材料
4．下列关于信息的传递说法正确的是
A．车载GPS导航系统是利用超声波进行定位和导航的
B．电磁波不能在真空中传播
C．用三颗同步卫星就可实现全球通信
D．光纤通信只能传播图象信息，不能传播声音信息
5．2021年5月16日，我国自主研发的“天问一号”火星探测器成功将“祝融号”火星车着落到火星表面，探测器从火星向地球传递信息是通过（　　）
A．红外线 B．超声波 C．电磁波 D．次声波
6．对于信息传递有关说法不正确的是
A．扬声器是把声信号转换成电信号的装置
B．光导纤维是通过激光来传递信息的
C．预警机通过电磁波传递和收集信息
D．在相同介质中电磁波传播速度等于光速
7．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
8．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
9．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
10．现代信息高速公路，是卫星通信和光纤维通信等高速、大容量信息传输通道的俗称，光纤维通信是利用下列哪一种载体传输信息的（　　）
A．微波 B．光波 C．无线电波 D．B超声波
二、填空题
11．电话通信与网络通信（电子邮件）有许多相似之处，如图所示，两图表示出两种通信的工作原理，比较两者可以发现：
（1）电话通信中电话机相当于网络通信中的________ ；
（2）电话通信中电话交换机相当于网络通信中的________；
（3）电话通信中通信线路相当于网络通信中的________ ．
12．卫星通信
（1）用通信卫星作____________，可实现卫星通信．
（2）在地球周围均匀配置___________颗同步卫星就可以实现全球通信．
13．4G手机使用4G网络，能够传输高质量的视频图象，4G网络是利用________（选填“电磁波”、“超声波”或“次声波”）来传输信息的，这种波在真空中的传播速度是________ m/s．
14．在卫星通信中，通信系统发出___________，从而实现远距离传递信息，而在光纤通信中，激光在光导纤维中经过多次___________，携带信息从光纤的另一端射出。
15．通信卫星大多是地球“同步”的卫星。“同步”卫星相对于地球是______（填“运动”或“静止”）的。利用卫星来发射和接受_____信号应用非常广泛，例如中国建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的即时定位服务。
三、综合题
16．阅读短文，回答文中提出的问题．
汶川大地震救援中的科技“武器”今年5月12日汶川发生强烈地震，党和政府十分关怀灾区人民的生命安危，使用了很多最新科技设备进行救援．
（1）生命探测仪：光学生命探测仪将一根柔软细长的光纤管伸进瓦砾堆中扭动前行，搜救人员利用观察器可以看清瓦砾深处的情况，光沿弯曲的光纤传播是利用了光的________ 原理；热红外生命探测仪利用感知________ 差异来判断不同的目标，因此在黑暗中也能确定生命体的位置；声波生命探测仪有3～6个“耳朵”﹣﹣声探头，即使幸存者不能说话，只要轻轻敲击使周围物体________ 发出微小声响，就能够被它“听”到，甚至心脏微弱的颤动，它也能探测到．
（2）小气垫：用新型高强度材料制成，比枕头大不了多少．没充气时，将它塞进倒塌楼板间很小的缝隙中，然后充气使其内部压强达到8个大气压．若它正上方的楼板和气垫的接触面积为0.2m2， 则用它可以顶起重________ N的楼板．
（3）液压钳：可以不费力地咬断倒塌房屋中交错盘绕的粗钢筋．可以断定，利用它工作时，人对液压钳做的功________
A．小于液压钳对钢筋做的功 B．一定等于液压钳对钢筋做的功
C．不小于液压钳对钢筋做的功 D．和液压钳对钢筋做的功无关．
17．根据题意解答
（1）如图所示，是地球上的人利用卫星进行通信的示意图，结合示意图，简要说明卫星通信的原理．______

（2）现在许多长途电话是以地球同步卫星做中继站的．打这种长途电话时，会感到对方的反应有些延迟．造成这种延迟的原因之一是无线电波在射向卫星和从卫星返回时需要一定的时间．假设某人造卫星与地球的距离是36000km，请你估算延迟的时间．______
18．光纤通信是利用________（选填“太阳光”或“激光”）在光纤内的_______（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）来传递信息的；如下图所示，光从光纤一端射入，从另一端射出．请你将图中未完成的光路部分补充完整．
( )
19．阅读下面材料，并回答材料下面的问题
光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具．前香港中文大学校长高锟和George A．Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想，高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖．
光导纤维是由纯度极高的石英玻璃（主要成分是二氧化硅）拉制而成的（如图甲所示），粗细大致与人的头发相当，有的直径只有几微米．光纤通信的原理是利用光的全反射现象．当光从玻璃中射向空气时，折射角会大于入射角，并且随着入射角的增大，折射光线越来越暗，反射光线能量越来越强，当入射角大于某一角度时，折射光线消失，全部光线都反射回玻璃中，这就是光的全反射现象．表面上看，光好像在玻璃中弯曲前进（如图乙）．
一根光纤的潜在带宽可达20THz．采用这样的带宽，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕．诺贝尔奖评委会这样描述：“光流动在细小如线的玻璃丝中，它携带着各种信息数据向每一个方向传递，文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球．”
（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．光波________ 电磁波（选填“属于”或“不属于”），光在真空中的传播速度为_________m/s．
（3）根据文中全反射的定义，请你判断：当光从空气射入水中，逐渐增大入射角时，________ 发生全反射（选填“会”或“不会”）．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【解析】
【分析】
A、地球同步卫星，相对于地面位置保持不变；
B、数字信号的抗干扰能力强；
C、电视、手机是利用电磁波传递信号的，固定电话是利用电流传递信息的；
D、光导纤维的主要是由玻璃制作的．
【详解】
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错误；
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．
故选A．
2．C
【解析】
【详解】
A．根据无线电通信理论，手机 5G 技术“传输的信息更多”主要是其电磁波频率更高，故A错误；
B．电磁波（激光）在光纤中是经过多次反射传播的，故B错误；
C．电磁波既能传递信息，如无线电广播，又能传递能量，如微波炉加热食物，故C正确；
D．不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，约为3.0×108m/s，故D错误。
故选C。
3．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．铜、铝是很好的导体，陶瓷是绝缘体，故A错误，符合题意；
B．光导纤维传导的是激光，光也是电磁波，故B正确，不符合题意；
C．超导材料无电阻，导线不产生热量，不会产生电损，适合用来进行远距离输电，故C正确，不符合题意；
D．发光二板管具有单向导电性，是一种半导体材料，故D正确，不符合题意。
故选A。
4．C
【解析】
【详解】
A、车载GPS导航系统需要将信号发射到太空中的卫星上进行中专，真空不能传到声波，故而不能使用超声波，而是利用电磁波进行定位和导航的，故A错误；
B、电磁波可以在真空中传播，速度是3×108m/s，故B错误；
C、要想实现全球通信，可以用通信卫星做微波通信的中继站，如图所示要覆盖整个地球至少需要均匀地配置3颗卫星，故C正确．
D、光纤通信是将所要传输的信息转化成光信号进行传输的，既能传播图象信息，也能传播声音信息，故D错误．
故选C．
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
因为电磁波的传播不需要介质，且传播速度快，传递距离远，所以在太空中进行远距离信息传递使用的是电磁波，火星探测器向地球传递信息也是通过电磁波传播的。
故选C。
6．A
【解析】
【详解】
A. 变化的电流使电磁铁的磁性时强时弱，所以会引起膜片的振动，产生声音．所以扬声器将电信号转化为声信号，故A选项错误；B. 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B选项正确；C. 预警机上的雷达发出电磁波，电磁波遇到目标后会发生反射，雷达再接收反射回来的电磁波；故C选项正确；D. 电磁波在真空中的传播速度与光速相同；故D选项正确．故选A.
点睛：（1）要知道通电线圈在磁场中，受磁力作用，力的大小与电流的大小有关．（2）知道光纤很细，有内外两层，由于内外层的折射本领不同，所以光在光纤中通过时，就不会跑到外层了．（3）在预警机上装的是雷达、雷达是靠电磁波来传递信息的．（4）根据电磁波传播的特点进行解答．
7．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。
8．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
9．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。
10．B
【解析】
【详解】
光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方，所以说光纤通信是利用光波来传输信息的，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
11． 计算机 服务器 导线、光缆、微波
【解析】
【详解】
电话通信和电子邮件通信是类似的，电话机相当于计算机，电话交换机相当于服务器，通信线路相当于导线、光缆和微波．
12． 微波通信的中继站 3
【解析】
【详解】
（1）由于通信卫星距离地面更高，所以用通信卫星作微波通信的中继站，可实现卫星通信，且覆盖范围更大．
（2）每颗卫星大致可以覆盖120度左右的地表范围，所以在地球周围均匀配置3颗同步卫星就可以实现全球通信．
点睛：理解卫星中继通信的优点，由于卫星更高，所以覆盖范围更大，三颗同步卫星即覆盖地球大部分的范围．
13． 电磁波 3×108
【解析】
【详解】
4G网络是通过电磁波来传输信息．电磁波在真空中的传播速度是3×108 m/s．
14． 电磁波 反射
【解析】
【详解】
[1][2]卫星通信系统是利用电磁波传递信息；光纤通信是利用激光在光导纤维中经过多次反射，携带信息从光纤的另一端射出。
15． 静止 电磁波
【解析】
【详解】
[1]因为同步卫星的转动和地球的转动是同步的，它相对地球的位置没有发生变化，所以地球同步通讯卫星相对于地球是静止的。
[2]电磁波传播不需要介质，利用卫星来发射和接受电磁波信号应用非常广泛，比如：我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务，该系统利用电磁波传递信息。
16． 反射 温度 振动 1.4×105. C
【解析】
【分析】
（1）光沿弯曲的光纤传播是利用了光的反射原理；红外生命探测仪的原理--利用感知温度的差异来判断不同的目标；声音是由物体振动产生的；（2）对楼板受力分析，由平衡条件可求出楼板的重力；（3）一切机械的效率都不大于1，利用液压钳工作时，省力不省功．
【详解】
(1)物体温度越高，发出的红外线越强．热红外生命探测仪利用感知温度差异来判断不同的目标，因此在黑暗中也能确定生命体的位置；声波生命探测仪有3 6个“耳朵” 声探头，即使幸存者不能说活，只要轻轻敲击使周围物体，物体振动能发出微小声响，就能够被它“听”到；(2)已知标准大气压P0＝1×105Pa;楼板受竖直向下的重力G,竖直向下的大气压力F＝P0S,竖直向上的支持力FN＝8P0S而处于平衡状态，由平衡条件得：G+F＝FN,G＝FN F＝8×1×105Pa×0.2m2 1×105Pa×0.2m2＝1.4×105N， (3)使用任何机械都不省功，因此使用液压钳省了力，但人对液压钳做的功不小于液压钳对钢筋做的功，故C正确．
17． 从地面站1(或2)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2(或1)，从而实现两个地面站或多个地面站间的远距离通信． 0.24s
【解析】
【分析】
要解答本题需掌握：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，以及时间的计算．
【详解】
(1)从地面站1(或2)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2(或1)，从而实现两个地面站或多个地面站间的远距离通信．
(2)根据 ：得：
答：(1)见详解；（2）0.24s.
18． 激光 反射
【解析】
【详解】
[1][2]光纤通信是利用激光传递信息的，激光在光纤内发生反射；
[3]光在光纤中传播遵循光的反射定律，根据光的反射定律，完成光路图．
19． B 属于 3×108 不会
【解析】
【详解】
试题分析：（1）计算机通过光纤接入互联网，光纤的作用是通信；（2）光波属于电磁波，光在真空中的传播速度为3×108m/s；（3）光的全反射现象应当发生在由光密介质向光疏介质中入射时才会出现，空气和水相比，空气是光疏介质，水是光密介质，所以不会发生全反射现象．
考点：光的全反射现象
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