北师大版九年级年级全一册第十五章怎样传递信息——通信技术简介 同步练习（含解析）

北师大版九年级年级全一册 第十五章 怎样传递信息——通信技术简介
一、单选题
1．如图所示，是我国自主研究生产的碳纤维无人机，它具有自动化、轻量化、微型化等特点，可广泛用于航拍、测绘等。下列应用与物理知识对应正确的是（　　）
A．无人机航拍的镜头一凸透镜
B．用碳纤维材料制造一密度大
C．机载北斗导航系统一超声波
D．无人机的控制遥控一红外线
2．2021年12月9日，神州十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在空间站向国内众多中小学生进行了太空授课。航天员与地面信息传递利用的是（　　）
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．紫外线
3．光的世界丰富多彩，下列现象中，属于光的折射现象的是（　　）
A．夏天树荫下的圆形光斑 B．斜插在水中的筷子，水下部分向上弯折
C．奇妙的光导纤维 D．晴天看见“白云在水中飘动”
4．电磁波的频率与波长的大致分布如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．紫外线属于可见光
B．红外线的波长比可见光的短
C．X射线的频率比无线电波的低
D．可见光与γ射线在真空中的传播速度相等
5．2020 年6月23日，我国完成了北斗全球卫星导航系统收官卫星的发射，全面建成了北斗系统。该系统通过“星间链路”——也就是卫星与卫星之间的连接“对话”，为全球用户提供定位导航授时、全球短报文通信和国际搜救等服务。关于图所示的情景，说法正确的是（　　）
A．北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运行时，动能增大，势能减小
B．星箭分离前，卫星相对于运载火箭是静止的
C．北斗卫星绕轨道运行时受到平衡力的作用
D．卫星与卫星之间的连接“对话”利用了光纤通信
6．2019年9月23日，我国以“一箭双星”方式成功发射第47、48颗北斗导航卫星，北斗导航系统由地球非同步卫星和地球同步卫星两部分组成。如图是三颗地球同步卫星（地球上看，好像悬挂在空中不动）轨迹示意图。下列地球同步卫星说法中正确的是（　　）
A．卫星1相对于卫星2是静止的
B．卫星2相对于卫星3是运动的
C．三颗卫星相对于地球是运动的
D．三颗卫星相对于地球是静止的，卫星相互间是运动的
7．关于材料、信息和能源，下列说法中错误的是（　　）
A．导体和绝缘体都是理想的电工材料
B．手机是利用电磁波传递信息的
C．目前核电站获得核能的途径是核裂变
D．太阳能是不可再生能源
8．图中有关声的应用，分析正确的是（ ）
A．是摩托车的消音器，其作用是在接收处减弱噪声
B．是手按在小提琴上一根弦的不同位置，其目的是改变音色
C．是王亚平空中授课现场，其信息是靠真空传声的
D．是倒车雷达，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同
9．关于能源信息与材料，下列说法不正确的是（　　）
A．垃圾分类有利于环保和节约能源
B．太阳能和核能都属于可再生能源
C．5G和4G信号的电磁波在真空中传播的速度相等
D．若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗
10．2020年11月24日4时30分，中国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。2020年12月17日，嫦娥五号任务轨道器与返回器分离，返回器携带月球样品返回地球。下列说法正确的是（　　）
A．火箭升空过程中机械能不变
B．火箭升空过程中机械能转化为内能
C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器
D．嫦娥五号任务轨道器是通过超声波来控制返回器的
二、填空题
11．2021年2月10日，我国首次发射的“天问一号”火星探测器进入环火轨道。探测器上的太阳帆板主要是用___________（选填“半导体”或“超导”）材料制成的。如图是探测器发回首幅火星图像，该图像信号是利用___________（选填“电磁”或“超声”）波来传递的。
12．北京时间2021年10月16日0时23分，神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，航天员们将在太空中过大年。宇航员从地球带到太空的饺子质量 _____（选填“变大”、“变小”或“不变”）；宇航员在空间站外对话 _____（选填“需要”或“不需要”）供助于无线通讯设备；我们在电视上看到火箭升空瞬间，伴有迅速扩展的庞大“白色气团”其实是 _____形成的。
13．2021年6月17日9时22分，我国长征二号F运载火箭搭载神舟十二号载人飞船顺利升空，运载火箭燃料选用液氢，主要是因为液氢的______高；载人飞船与地面控制中心之间通过______传递信息。
14．随着我国北斗导航组网成功，北斗导航逐步走进人们的生活。如图甲所示的无人驾驶插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现无人值守自动作业。北斗导航卫星是通过______向插秧机发送位置信息的；如图乙是汽油机的一个冲程，如果该汽油机飞轮的转速是 60r/s，则汽油机每秒钟对外做功______次；某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是______J；若这些热量完全被 46kg、初温为 15℃的水吸收，则水温升高______℃。（q 汽油＝4.6×107J/kg、c 水＝4.2×103J/（kg ℃））
15．如图所示是从长沙南站开出的磁悬浮列车，它是国内首条国产磁悬浮线路。它利用磁极间相互作用，使车轮与轨道不接触，从而减小______。它连接长沙火车南站和黄花国际机场列车上高精度GPS定位利用______传递信息。
三、综合题
16．微波炉是现代家庭中的烹饪工具。小群查寻资料，对微波炉的工作原理进行了探究。他获得的信息如下：
微波是一种频率为300MHz～300GHz的电磁波，它的波长很短，具有可见光的性质，沿直线传播。微波在遇到金属材料时能反射，遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料可以穿透，在遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质可被吸收，并将微波的电磁能量变为内能。
微波炉内的磁控管能产生频率为2450MHz的超短电磁波，经传导被炉内食物吸收，引起食物内的极性分子（如水、脂肪、蛋白质、糖等）以每秒24.5亿次的极高速振动。由于振动所引起的摩擦使食物内部温度升高，将食物烹熟。
请根据上述信息完成下面问题：
（1）微波炉内的磁控管能产生波长很______（选填“长”或“短”）的电磁波，在真空中传播速度为______。
（2）微波炉内腔和外壳______（选填“能”或“不能”）用塑料制作，原因是______。
（3）微波炉工作时将电能主要转化为______能，小群家使用的微波炉额定功率为1000W，他加热一份早餐需要微波炉正常工作2min，消耗电能______J。
17．阅读材料，回答问题
牵手太空
火箭是卫星、载人飞船等通往太空的“专车”。对于这辆“专车”来说，其自身质量越小越好，装载提供动力的燃料越多越好。火箭虽是个“钢筋铁骨”的大个子，质量几百旽，但是箭体外壳、电缆、各种仪器等质量只占十分之一左右，其余均为液氧、四氧化二氮、液氢等推进剂。2016年10月17日，搭载神舟十一号载人飞船的长征二号F遥十一运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火升空并取得圆满成功。如图甲所示是运载火箭的发射场景，火箭的总长度为58m，火箭点火后竖直向上作直线运动，图乙为监控系统先后间隔2s拍摄到的带有比例标尺的位置照片。景海鹏、陈冬两位航天员开展了为期33天的太空之旅，这是中国迄今为止时间最长的一次航天飞行。10月19日，神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室实现自动交会对接，成功牵手（图丙）。景海鹏顺利进入天宫二号，成为第一个进入天宫二号的航天员。神舟十一号的成功，标志着中国载人航天探索试验进入新阶段。
(1)宇航员在空间站外面工作时，必须借助无线电交谈，这是因为______；
(2)为了减轻火箭自身的质量，箭体应选用密度较的材料______（选填“大”或“小”）；
(3)运载火箭使用的液态燃料是通过降低温度和______的方法使燃气______（物态变化名称）而形成的。火箭发射时，会产生频率低于20Hz的______（选填“超声波”或“次声波”）；
(4)依据图乙照片上的比例标尺可推算：在这2s内火箭升空的速度为______m/s。
18．如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现24小时无人值守自动作业。
(1)北斗导航卫星是通过 __________ 向插秧机发送位置信息的；
(2)该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于 __________ 冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功 __________ 次；
(3)汽油属于 __________ （选填“清洁”或“非清洁”）能源，某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是 __________ J；若这些热量完全被40kg初温15°C的水吸收，则水温升高 __________ °C。[q汽油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·°C）]
19．阅读下列材料，回答文后问题：
哈罗单车-------------“走心”单车、方便出行
致力于打造中国“最走心”单车，哈罗一直努力着。我省许多城市近年来陆续出现了一种哈罗助力单车（图甲），这种单车设计有一种小型充电机，通过人踩动单车，获得能量转化为电能，源源不断地为蓄电池充电，上坡时蓄电池为单车提供部分动力，从而起到省力作用。
哈罗助力单车采用扫二维码开锁，原理如图乙，只要你用手机上的APP扫描车身上对应的二维码，APP识别二维码后将车辆信息发送给后台云端服务管理系统，后台云端服务管理系统通过无线通信方式发送解锁指令，触发电子控制模块，开启机械锁的控制插销，锁便打开。
哈罗单车一般采用前鼓刹后随动闸刹车系统，这种刹车系统长时间制动会引起刹车部件发热，降低刹车性能，有人提议应该采用安全性能更高的通风盘式碟刹系统，通风盘式刹车是在碟刹盘面上钻出许多圆形通风孔，或是在盘的端面。上割出通风槽，在持续刹车时利用风流作用加速降温，减小因发热引起的刹车衰减，刹停距离比鼓刹缩短15%一20%，制动性能好。
（1）APP识别二维码后，通过_____________（选填“电磁波”或“超声波”）将车辆信息发送给后台云端管理系统。
（2）哈罗单车通过人踩动单车，获得能量转化为电能，此过程中的能量转化与___________（选填“发电机”或“电动机”）相同。
（3）通风盘式碟刹系统性能比鼓刹更好的原因是：_____________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
A．无人机航拍的镜头相当于凸透镜，成倒立缩小的实像，故A正确；
B．无人机用碳纤维材料制造，是因为其密度小，可以减轻机身重量，故B错误；
CD．机载北斗导航系统与无人机的控制遥控都采用的是电磁波，故CD错误。
故选A。
2．A
【解析】
【详解】
电磁波可以在真空中传播，太空与地球表面间的信息传递是通过电磁波来进行的。
故选A。
3．B
【解析】
【详解】
A．树荫下的圆形光斑，属于小孔成像，小孔成像是光沿直线传播形成的，故A不符合题意；
B．斜插在水中的筷子，水下部分向上弯折，是由光的折射形成的，故B符合题意；
C．激光在光纤内壁不断反射向前传播，故C不符合题意；
D．白云在水中飘动是平面镜成像，是光的反射现象，故D不符合题意。
故选B。
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图可知，紫外线在可见光之外，属于不可见光，故A错误；
B．由图可知，红外线的波长比可见光长，故B错误；
C．由图可知，X射线的频率比无线电波的大，故C错误；
D．可见光与γ射线都是电磁波，电磁波在真空中的传播速度约为，故D正确。
故选D。
5．B
【解析】
【详解】
A．当北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运行时，卫星的质量不变，速度减小，所以，动能减小，相对于地球的高度增加，所以，重力势能增大，故A错误；
B．由于星箭分离前，二者的位置是固定的，卫星相对于运载火箭并没有位置的变化，所以卫星相对于运载火箭是静止的，故B正确；
C．北斗卫星绕轨道运行时做圆周运动，由于运动状态不断改变，所以，受的力不是平衡力，故C错误；
D．卫星与卫星之间的连接“对话”利用了卫星通信，而不是光纤通信，故D错误。
故选B。
6．A
【解析】
【详解】
A．以卫星2为参照物，卫星1与卫星2之间的位置没有变化，因此卫星1是静止的，故A正确；
B．以卫星3为参照物，卫星2与卫星3之间的位置没有变化，因此卫星2是静止的，故B错误；
C．以地球为参照物，三颗卫星与地球之间的位置没有发生变化，因此三颗卫星都是静止的，同时三颗卫星之间都没有位置变化，所以卫星相互间是静止的，故C选项错误；
D．由C选项可知，D选项错误。
故选A。
7．D
【解析】
【详解】
A．电路中的电线需要导体，电工维修电需要绝缘体，导体和绝缘体对于电工来说作用都很大，所以导体和绝缘体都是理想的电工材料，故A正确，A不符合题意；
B．手机是利用电磁波传递信息的，故B正确，B不符合题意；
C．目前核电站获得核能的途径是核裂变，故C正确，C不符合题意；
D．太阳能是可再生能源，故D错误，D符合题意。
故选D。
8．D
【解析】
【详解】
A．摩托车的消音器，其作用是在声源处减弱噪声，故A错误；
B．小提琴是琴弦振动发出声音的，当在小提琴上不同位置按弦，琴弦振动的快慢会不一样，所以声音的音调就会发生变化，故B错误；
C．太空授课，其信息是靠电磁波传回地球的，真空不能传声，故C错误；
D．倒车雷达利用了超声波的回声定位，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同，故D正确。
故选D。
9．B
【解析】
【详解】
A．垃圾分类有利于环保和节约能源，A正确，不合题意；
B．太阳能是可再生能源，核能属于不可再生能源，B错误，符合题意；
C．电磁波在真空中传播速度都为3×108m/s，速度相等，C正确，不合题意；
D．超导材料电阻为零，如果用超导材料制成输电线可以降低损耗，D正确，不合题意。
故选B。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．火箭升空过程中，速度变大，重力势能变大，故机械能变大，故A错误；
B．火箭升空过程中，燃料的内能转化机械能，故B错误；
C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器，故C正确；
D．嫦娥五号任务轨道器是通过电磁波来控制返回器的，超声波并不能在真空中传播，故D错误。
故选C。
11． 半导体 电磁
【解析】
【详解】
[1]太阳帆板是一种收集太阳能的装置，有很多电子元件，这些元件主要用半导体材料制成的。
[2]电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，超声波不能在真空中传播，因此，探测器是利用电磁波传回首幅火星图像的。
12． 不变 需要 水蒸气遇冷液化
【解析】
【详解】
[1]物体的质量表示物体所含物质的多少，不随位置、物态、形状而改变，饺子从地球带到太空其所含物质的多少不变，故饺子质量不变。
[2]宇航员在空间站外是真空环境，真空不能传声，所以宇航员在空间站外对话需要供助于无线通讯设备。
[3]“白色气团”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴。
13． 热值 电磁波
【解析】
【详解】
[1]用液氢作为运载火箭的燃料，主要是因为液氮的热值高，与其它燃料相比，在燃烧相同质量时，液氮放出的热量更多。
[2]太空与地面间有真空，所以载人飞船与地面控制中心之间通过电磁波来传递信息。
14． 电磁波 30 9.66×106 50
【解析】
【详解】
[1]电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，北斗卫星导航系统在实现定位、导航服务时，主要是利用电磁波传递信息的。
[2]飞轮每转动两圈，对外做功一次，此时飞轮1s转动60圈，则汽油机对外做功30次。
[3]完全燃烧0.21kg汽油，放出的热量
Q = mq汽油= 0.21kg×4.6×107J/kg=9.66×106J
[4]若汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则
则水升高的温度Δt=50°C。
15． 摩擦 电磁波
【解析】
【详解】
[1]减小摩擦的方法：使接触面变光滑；减小压力；用滚动代替滑动；使接触面分离。磁悬浮列车是利用磁极间的相互作用，使车轮与轨道不接触，通过使接触面彼此分离，从而减小摩擦力，提高车速度。
[2]GPS是卫星导航、定位系统，信息需要在真空中传播，利用的是电磁波来传递信息。车载高精度GPS系统可对车实时定位，该系统定位时利用电磁波传递信息。
16． 短 3×108m/s 不能 微波能穿透塑料，对人体造成伤害 内 1.2×105
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]微波是一种频率为300MHz～300GHz的电磁波，它是的波长很短的电磁波；微波可以在真空中传播，其速度是3×108m/s。
（2）[3][4]由于微波遇到绝缘材料，如玻璃、塑料等，会顺利通过，泄露到外面，对人体造成伤害，但遇到金属则不能通过，所以波炉内腔和外壳不能用塑料制作。
（3）[5]生活中常用的微波炉是用微波（电磁波）来加热食品的，微波炉工作时将电能主要转化为内能。
[6]微波炉正常工作时的功率为1000W，工作时间t=2min=120s，则消耗的电能
W=Pt=1000W×120s=1.2×105J
17． 真空不能传声 小 压缩体积 液化 次声波 58
【解析】
【详解】
(1)[1]声音的传播需要介质；宇航员在空间站外面工作时，因为空间站外是真空，真空不能传声，所以必须借助无线电交谈。
(2)[2]同样体积的火箭，要减轻自身质量，根据m＝ρV可知，需要让材料的密度尽量小。
(3)[3][4]火箭上所用燃料是液态的，是通过降低温度和压缩体积的方法使燃气液化得到的。
[5]频率低于20Hz的声波叫次声波。
(4)[6]图乙是间隔两秒火箭的位置图，可知2秒火箭运动距离是两个火箭的长度，已知火箭长度为58m，所以2s火箭运动的距离为2×58m，在这2s内火箭升空的速度为
18． 电磁波 压缩 30 非清洁 57.5
【解析】
【详解】
(1)[1]电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，北斗卫星导航系统在实现定位、导航和授时服务时，主要是利用电磁波传递信息的。
(2)[2]从图中可以看出，两气门关闭和活塞向上移动的特点，可以判断这个冲程是压缩冲程，将机械能转化为了内能。
[3]飞轮的转速是60r/s，飞轮转动一圈完成两个冲程，所以1s可以完成的冲程数量是
完成四个冲程，对外做功一次，所以汽油机每秒钟对外做次数是
(3)[4]由于汽油燃烧后会产生污染大气的废气，所以汽油属于非清洁能源。
[5]汽油完全燃烧放出的热量是
[6]由，得，水温升高
19． 电磁波 发电机 通风盘式刹车是在碟刹盘面上钻出许多圆形通风孔（或是在盘的端面上割出通风槽），在持续刹车时利用风流作用加速降温，减小因发热引起的刹车衰减
【解析】
【详解】
(1)[1] 无线通信是电磁波传输信息，不是声波，故填电磁波；
(2)[2] 人踩动单车，获得能量转化为电能，是将机械能转化为电能，是发电机原理；
(3)[3] 在持续刹车时利用风流作用加速降温，减小因发热引起的刹车衰减，刹停距离比鼓刹缩短15%一20%，制动性能好。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页