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（含解析）

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．下列关于声波和电磁波说法正确的是（　　）
A．手机即能发射电磁波又能接收电磁波
B．吹奏唢呐发声是由木管振动产生的
C．军事装备上安装的“北斗”导航系统和倒车雷达都是通过电磁波工作的
D．电磁波和声波都能在真空中传播
2．关于信息传递，下列说法正确的是（　　）
A．军用雷达是利用超声波进行定位和导航的
B．卫星是通过红外线传递信息的
C．光纤通信是利用电流传递信息的
D．汽车导航是通过电磁波传递信息的
3．五十年前，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
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．下列各用电器中应用通电导体在磁场中受力作用的原理而制成的是（　　）
A．电动机 B．发电机 C．电磁继电器 D．电话
6．2020年6月23日9时 43分，北斗3号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功，它是北斗 3 号系列的第三颗地球同步卫星，主要用于无线电导航、无线电测定等。关于卫星下列说法正确的是（　　）
A．该卫星在加速升空的过程中，受到了平衡力
B．该卫星进入同步轨道后，相对地面静止
C．该卫星运行一周的时间约为 365 天
D．该卫星与地面基站可通过超声波传递信息
7．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
8．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
9．下列电器中，和发电机原理相同的是（　　）
A．电铃 B．电话
C．麦 克 风 D．电 风 扇
10．2020年3月9日，第五十四颗北斗导航卫星于西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射。目前，该卫星进入预定轨道工作正常。下列说法正确的是（　　）
A．卫星的太阳能电池板利用的太阳能属于不可再生资源
B．同步卫星进入预定轨道后，卫星相对地球是静止的
C．火箭加速上升过程受平衡力的作用
D．卫星是利用超声波传递高质量语音、数据、广播电视等信息
11．能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法中不正确的是（　　）
A．发光二极管使用的材料主要是半导体
B．太阳能、核能既是新能源又是可再生能源
C．卫星导航是利用电磁波来定位导航
D．超导材料可实现无损耗的电能输送
12．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
二、填空题
13．如图所示是最好简单的电话装置电路图，图中话筒、电池、和听筒是_______联在电路中的，其中______ （选填“甲”或“乙”）是听筒．
14．蝙蝠靠________发现昆虫，北斗卫星利用________给交通工具导航。
15．现在的移动电话（俗称手机）使用的是微波，由于微波基本沿________传播，所以，要实现远距离通信，必须有________和地面中继站的配合．
16．2020年6月23日，北斗卫星导航系统组网成功，北斗导航依靠的是_______传递信息，其在真空中传播的速度约为______。
三、综合题
17．阅读下面的材料，回答问题．
微波炉是一种用微波加热食品的现代化烹调灶具．微波是一种很有“个性”的电磁波，它的能量不仅比通常的无线电波大得多，而且还有以下几个重要特性：第一，微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；第二，微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；第三，微波不能透过含有水分的食物，其能量反而会被吸收．微波炉正是利用微波的这些特性制作的．
用普通炉灶煮食物时，热量是从食物外部逐渐进入食物内部的．而用微波炉烹饪，热量则是直接深入食物内部，微波炉内的磁控管能产生振动频率为2.45×109 Hz的微波，直达食物内部5 cm深，使食物中的水分子也随之振动，剧烈振动产生大量的热能被食物吸收，于是食物“煮”熟了．用微波炉烹饪的速度比其他炉灶快4至10倍，热效率高达80%以上．微波炉由于烹饪的时间很短，能很好地保持食物中的维生素和天然风味．比如，用微波炉煮青豌豆，几乎可以使维生素C不损失．另外，微波还可以消毒杀菌、解冻、干燥，当然过量的微波辐射对人体有害．
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)微波炉工作时，食物中的________吸收了微波的能量，从而达到加热食品的目的．
(2)依据微波的第________(填写文中序号)特性，在微波炉中应使用玻璃、陶瓷、塑料的容器来加热饭菜．
(3)微波炉与其他灶具相比的优点是____________________．(写出一种即可)
(4)请为使用微波炉烹饪的人提一条建议______________________．
18．阅读短文，回答问题．
手机信号屏蔽器
上初三的小中听去年参加高考的哥哥说，现在为了防止考生在考场内使用手机作弊，每个考场都会放置一个手机信号屏蔽器．爱动脑筋的小中想，手机信号屏蔽器的原理是什么呢？于是，他上网查阅了相关的资料．
手机工作时是在一定的频率范围内，手机和基站通过无线电波联接起来，以一定的波特率和调制方式完成数据和声音的传输．手机信号屏蔽器针对手机通信的原理，屏蔽器在工作过程中以一定的速度从前向信道的低端频率向高端扫描．该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立联接，达到屏蔽手机信号的目的．手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象．由于3G信号手机的上市和使用，屏蔽器也由老式的4根天线改进为现在增强型的6根天线的新式屏蔽器(如图所示)，使它对3G手机信号也能进行屏蔽和干扰．
手机信号屏蔽器在通电后，工作电源在4 s内从零上升到稳定．启动完成后，35 s内使作用范围内的手机被屏蔽，其控制范围在40 m左右．屏蔽器主要针对各类考场、加油站、法庭、金融、监狱、公安、军事重地等禁止使用手机的场所．
请回答下列问题：
(1)手机和基站之间联接的无线电波________(选填“属于”或“不属于”)可见光．
(2)手机信号屏蔽器主要是阻碍电磁波传递________(选填“信息”或“能量”)．
(3)屏蔽器的作用频率有800 MHz、900 MHz、2000 MHz等几个不同的频率，这几个不同频率的无线电波在真空中传播速度是________(选填“相同”或“不同”)的．
(4)针对“手机信号屏蔽器能否屏蔽固定电话的信号”这个问题，小中设计了几个不同的探究方案，其中可行的是________．
A．用屏蔽器覆盖范围内的手机拨打覆盖范围外的固定电话
B．用屏蔽器覆盖范围内的固定电话拨打覆盖范围外的手机
C．在屏蔽器覆盖范围内用固定电话拨打密闭在金属盒中的手机
D．在屏蔽器覆盖范围内用手机拨打密闭在金属盒中的固定电话
19．为了减轻环卫工人的劳动强度，科技人员制造出集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体，可自主作业，科技含量高的四轮无人驾驶电动清扫车。
（1）激光是一种电磁波，应用于______通信中。
（2）无人驾驶电动清扫车前进和倒车时是通过改变电动机中的______实现的。
（3）若空车的质量为4g，当空车停在地面上，每个车轮与地面的接触面积为50cm2，则车对地面的压强是多少___？（g=10N/kg）
（4）若空车匀速直线行驶的速度为12m/s，牵引力的功率为810W，车受到的阻力为多少______？
20．同步通信卫星是在离地面高度为3.6×107m，绕地心转动的圆轨道（同步轨道）上运行的卫星，运行周期跟地球自转周期相同．
（1）同步通信卫星绕地球运行时_____（选填“受”或“不受”）地球的引力，周期是_____h．同步通信卫星相对于地面的建筑物是_____的，_____颗同步通信卫星基本可以实现全球通信．
（2）理论和实践表明，质量不同的同步通信卫星都以相同的速度在同步轨道上运行，若同步通信卫星上的天线脱落，天线_____（选填“仍然”或“不会”）在同步轨道上运行．
（3）地面上的甲乙两人用卫星电话通过同步通信卫星联系，从甲发出信号到他收到乙自动回复的信号至少需要_____s．
21．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______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．手机既是无线电发射台又是无线电接收台，它是由空间的电磁波来传递信息的，故A正确；
B．声音是由物体的振动产生的，唢呐发出的声音是由管内空气柱振动产生的，故B错误；
C．军事装备上安装的“北斗”导航系统是通过电磁波工作的，倒车雷达是利用超声波工作的，故C错误；
D．电磁波能在真空中传播，声波不能在真空中传播，故D错误。
故选A。
2．D
【解析】
【详解】
A．军用雷达是利用电磁波进行定位和导航的，和超声波无关，故A错误；
B．卫星利用频率很高的电磁波传递信息，不是利用红外线，故B错误；
C．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，这种传递信息的方式是光纤通信，故C错误；
D．电磁波作为载波可以传递信息，汽车导航是通过电磁波传递信息的，故D正确。
故选D。
3．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。
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．A
【解析】
【详解】
A．电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故A符合题意；
B．发电机是利用电磁感应原理工作的，故B不符合题意；
C．电磁继电器的核心部件是电磁铁，是利用电流磁效应工作的，故C不符合题意；
D．最简单的电话机由话筒和听筒两部分组成，话筒将声信号转化为电信号，听筒利用电磁铁将电信号还原为声信号，都不是利用通电导体在磁场中受力作用的原理工作的，故D不符合题意。
故选A。
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．该卫星在加速升空的过程中，不是平衡状态，受到的力不是平衡力，故A错误；
B．该卫星进入同步轨道后，与地球的相对位置没有发生改变，相对地面静止，故B正确；
C．该卫星运行一周与地球的自转周期相同，为一天，故C错误；
D．该卫星与地面基站间为真空状态，不能通过超声波传递信息，应该通过电磁波，故D错误。
故选B。
7．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。
8．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。
9．C
【解析】
【详解】
发电机是根据电磁感应的原理制成的。
A．电铃是利用了电流的磁效应，故A不符合题意；
B．最简单的电话装置是由话筒和听筒组成的。话筒将声信号转化为电信号，利用电磁感应原理；听筒将电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力的作用，故B不符合题意。
C．麦克风是利用电磁感应的原理来工作的，故C符合题意；
D．电风扇的主要部件是电动机，利用通电导体在磁场受力的作用，故D不符合题意。
故选C。
10．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．太阳能属于可再生资源，故A错误；
B．地球同步卫星相对于地球的位置不变，所以卫星相对地球是静止的，故B正确；
C．火箭加速上升过程中，向上的推力大于向下的重力和阻力，合力向上，受力不平衡，故C错误；
D．卫星是利用电磁波传递高质量语音、数据、广播电视等信息的，故D错误。
故选B。
11．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．发光二极管是由硅和锗等材料制作成，而硅和锗是半导体材料，故正确，不符合题意；
B．核能不能在短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，故错误，符合题意；
C．卫星导航是利用电磁波进行通信的，故正确，不符合题意；
D．利用超导材料零电阻的性质可实现无损耗输电，故正确，不符合题意。
故选B。
12．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．
13． 串 甲
【解析】
【分析】
电话的话筒通过电磁感应把声音的信号变为强弱变化的电流，而听筒是把强弱变化的电流通过磁场对电流的作用转化成声音的信号的．
【详解】
由图知，话筒、电池、和听筒是串联在电路中的，乙中有碳盒，对其说话可以引起振动改变电阻产生变化的电流，从而使甲中的磁性忽强忽弱，吸引膜片，引起振动产生声音，所以其中甲是听筒．
14． 超声波 电磁波
【解析】
【详解】
[1]蝙蝠是利用超声波确定目标的位置和距离的，即蝙蝠靠超声波发现昆虫。
[2]北斗卫星利用电磁波给交通工具导航。
15． 直线 通信卫星
【解析】
【详解】
微波沿直线传播，要实现远距离传输，必须发射通信卫星和微波中继站相互配合．
【点睛】
由于微波的性质更接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，同时在传输过程中信号存在衰减等．因此，人们用地球同步通信卫星作中继站．目前，用3颗同步卫星就可以覆盖全球．
16． 电磁波 3108
【解析】
【分析】
【详解】
[1]电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播；卫星在太空中，太空中没有介质，只能依靠电磁波传递信息。
[2]电磁波在真空中的传播速度和光速相等，都是3108m/s。
17． 水分子 二 微波炉烹饪的速度比其他炉灶快、热效率高 不要将食物放在金属餐具中后放到微波炉里加热
【解析】
【详解】
（1）根据短文知道，微波是一种电磁波，它不能透过含有水分的食物，因此微波炉工作时，食物中的水分子会吸收微波的能量运动加剧，从而达到加热食品的目的；
（2）依据微波的第二特性知道，微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量，因此在微波炉中应使用玻璃、陶瓷、塑料的容器来加热饭菜；
（3）微波炉烹饪的速度比其它炉灶快，热效率高；微波炉能很好地保持食物中的维生素和天然风味，并且能消毒杀菌、解冻、干燥；
（4）过量的微波辐射对人体有害，因此尽量少使用微波炉或者使用时有防护措施，防止受到辐射；因为微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它，所以不要将食物盛放在金属餐具中后放到微波炉里加热．
点睛：本题考查的是电磁波的传播，涉及到微波炉的原理、特点、使用方法，知识点多、综合性较强，要求学生获取信息的能力和综合能力较高．
18． 不属于 信息 相同 B
【解析】
【详解】
(1)据课本知识可知，无线电波不是可见光；(2)电磁波即能传递信息，又能传递能量，手机信号屏蔽器主要是阻碍电磁波传递信息；(3)不同的电磁波在真空中的传播速度是相同，故屏蔽器的作用频率有800MHz、900MHz、2000MHz等几个不同的频率，这几个不同频率的无线电波在真空中传播速度是相同的；(4)针对“手机信号屏蔽器能否屏蔽固定电话的信号”这个问题，即必须将固定电话处于屏蔽区，而后固定电话拨打覆盖范围外的手机，看能否打通即可，故B正确．
【点睛】
（1）无线电波不是可见光；（2）电磁波即能传递信息，又能传递能量，据实际情况分析即可判断；（3）不同的电磁波在真空中的传播速度是相同；（4）据实际情况分析即可判断．
19． 光纤 电流方向 2Pa 67.5N
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]激光是一种电磁波，应用于光纤通信中。
（2）[2]无人驾驶电动车清扫车前进和倒车时，是通过改变电动机中电流方向从而改变电动机的转向来实现的。
（3）[3]每个车轮与地面接触面积为50cm2，则总接触面积为
S=50cm2×4=200cm2=2×10-2m2
空车时对地面的压力为
F压=G=mg=×10N/kg=
由压强公式可得，车对地面的压强为
（4）[4]根据
P=Fv
可得，牵引力为
因为清扫车匀速行驶，所以清扫车受力平衡，即阻力
f=F牵引=67.5N
20． 受 24 静止 3 仍然 0.48
【解析】
【详解】
（1）同步通信卫星绕地球运行时受地球的引力，周期与地球自转的周围相同，是24h．同步通信卫星相对于地面的建筑物没有发生位置的变化，是静止的，3颗同步通信卫星基本可以实现全球通信．
（2）若同步通信卫星上的天线脱落，由于天线具有惯性，保持原来的运动状态，所以天线仍然在同步轨道上运行．
（3）同步通信卫星利用电磁波通信，电磁波的传播速度是3108m/s；地面上的甲乙两个人用卫星电话通过同步通信卫星联系，从甲发出信号到他受到乙自动回复的信号至少需要的时间：t===0.48s.
21． 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）。
答案第1页，共2页
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