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 单元练习（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．在地震救灾中，救援队利用“北斗卫星导航系统”对发生灾情的位置进行定位，并及时将信息反馈给抗震救灾指挥中心，为救灾争取了宝贵的时间。“北斗卫星导航系统”传递信息主要依靠（　　）
A．超声波 B．红外线 C．电磁波 D．紫外线
2．2021年3月4日，新华社消息，我国自行研制的北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来，运行稳定、持续为全球用户提供优质服务，系统服务能力步入世界一流行列。下列有关说法正确的是（　　）
A．北斗导航系统是利用超声波实现定位导航
B．北斗导航系统主要通过传递信息来实现定位导航
C．北斗导航系统传递信息的速度小于光速
D．北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为1千米
3．下列设备中，没有利用电磁波工作的是（　　）
A．手机 B．微波炉
C．B超 D．电视遥控器
4．下列物理现象说法中错误的是（　　）
A．拖拉机和联合收割机以同样的速度前进时，以拖拉机为参照物联合收割机是静止的
B．宇航员在飞船舱外工作时，他们之间的对话必须借助电子通信设备才能进行
C．“引吭高歌”“低声细语”中的“高”“低”描述的是声音的音调
D．我们能从不同的方向看清书上的图象，是因为射到书上的光发生了漫反射的缘故。
5．下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s
B．电磁波只能传播声音信号，不能传递图像信号
C．电磁波不能在真空中传播
D．北斗卫星定位系统只能发射电磁波，不能接收电磁波
6．关于信息和材料，下列说法错误的是（　　）
A．卫星通信是依靠超声波传递信息的
B．超导材料不可以应用于电水壶的电热丝
C．光纤通信是依靠激光在光导纤维内壁上多次发生反射来传递信息的
D．验钞机利用紫外线来辨别钞票真伪
7．今年5月，珠峰高程测量登山队登顶的视频画面首次通过5G网络与全球实时共享。信号传输利用的是（　　）
A．超声波 B．次声波 C．微波 D．红外线
8．2021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
9．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（　　）
A．太阳能、风能和核能都是可再生能源
B．光纤通讯是依靠超声波来传递信息的
C．移动通信是用电磁波传递信号的
D．超导材料可用于电饭锅的发热元件
10．5月30日，天舟二号货运飞船与太空中的天和核心舱顺利实现自主快速交会对接，是我国航空航天科技的重大技术升级。它们之间的信息传递是利用（　　）
A．电磁波 B．次声波 C．超声波 D．光导纤维
二、填空题
11．在抗疫最艰难的时期，大街上一台前行的机器人，正将医疗物资送到武汉多家医院，如图所示 以机器人为参照物，路边的树是 _____ 的；机器人还会利用 ____ （选填“超声波”或“电磁波”）自动给客户发信息提醒提货
12．随着科学技术的发展，手机已不再是单一的通话工具。出行导航、上网浏览、遥控家电等功能一应俱全。以上信息的传递都离不开_________波，它在空气中的传播速度约为________m/s，下列实例中没有用到它传递信息的是__________。
①用手机打电话；②两台固定电话相互通话；③在月球上的宇航员相互交流。
13．如图所示，我国自主研制的首艘货运飞船天舟一号，由长征七号运载火箭发射升空，地面控制中心通过______波向它发出指令，这种波在真空中传播速度为______m/s。
14．当摄影师用一台镜头焦距固定的照相机给全班同学照完合影后，接着又给小明同学照半身像，这时摄影师应该______（填“增大”或“减小”）照相机镜头和小明的距离，同时______（填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离。在光纤通讯中，通讯用的激光从光导纤维的一端射入，在内壁上经过多次______（选填“反射”或“折射”），从另一端射出，把它携带的信息传到了远方；医院常用到紫外线灭菌灯和超声波检测仪，假设空气中紫外线和超声波的传播速度分别为v1、v2，则v1______（填“＞”“＝”或“＜”）v2。
15．随着现代通信技术的日新月异，中国现有移动、电信和联通三家通信公司均为客户推出了5G业务，通过5G网络可提供更加便捷的无线视频通话、无线上网等多项服务。则这些服务是通过_______（选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）来传递信号的，它在真空中的传播速度约为_______km/s。
三、综合题
16．北斗在天心有乾坤
“初夜电光摇北斗”、“北斗阑干南斗斜”优美诗句体现华夏先人对北斗七星的钟爱，我国自主研发卫星导航系统取名北斗卫星导航系统更是具有深远的意义。2020年6月23号9点43分，长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星暨北斗三号最后一颗全球组网卫星。至此，北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。
北斗卫星导航系统是中国版GPS，路痴者的福音，捉迷藏的终结者，徒步者的救命符，对失联者的定位精确度可以大幅提高。北斗卫星导航系统如何做到精确定位的呢？首先，失联者身上需要携带有可以接收卫星讯号的电子设备，如手机、手表等。一颗卫星收到手机信号后，以失联者到卫星的距离确定一个球面，而另一颗卫星亦可以用同样的方式确定另一个球面，失联者必然在两个球面相交的弧线上，当再有第3颗卫星以同样的方式确定一个球面时，即可通过三个球而的交点确定失联者电子设备的准确位置。
那么卫星如何知道电子设备与它的距离呢？卫星信号实际上就是电磁波，它在真空中的传播速度是m/s，卫星发出的信号被地面电子设备接收再返回，利用来回的时间差和波速即可确定电子设备与卫星的距离。然而由于现实情况中电磁波的传播速度会受到大气密度等因素的影响，这个距离会存在不小的误差，因此，除了上文提到的3颗卫星外，还至少需要第4颗卫星提供的数据来修正距离计算中存在的误差，且电子设备可以接收到信号的卫星数量越多，就可以越精确地确定这个电子设备在地面的位置。
图所示，北斗三号系统由24颗中远地球轨道、3颗地球静止轨道和3颗倾斜地球同步轨道，共30颗卫星组成。这套卫星系统可以保证我们在中国境内，甚至在中亚、西亚地区都能实现平均可见北斗卫星颗数在8颗以上，在全球范围内95%的地区其定位精度可达10米，在亚太地区可以缩小到5米。
北斗系统不仅具有高精度定位的能力，它还创新融合了导航与通信能力，具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。随着5G商用时代的到来，北斗正在工业互联网、物联网、车联冈等新兴应用领域，自动驾驶、自动泊车、自动物流等创新应用层出不穷。北斗与交通运输、农林牧渔、电力能源等传统应用领域业务融合，为我国的经济和社会发展提供更大便利，带来更多可能。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）某一卫星从发出信号到接收到地面某一电子设备返回的信号共经过0.14s，则理论上这颗卫星到这个电子设备的距离是______m，考虑到地球大气层的存在，实际的距离比这个理论值偏________（选填“大”或“小”）。
（2）我自行研制北斗卫星定位系统除了具有定位功能，还具有___________功能（请至少填写一项）。
（3）电磁波被广泛应用于现代生活的各个方面，除本文中提及的电磁波的应用以外，请再举一例电磁波的应用。( )
17．我国继去年嫦娥五号成功登月之后，今年5月15日天问一号探测器携祝融号火星车又成功着陆火星乌托邦平原。天问一号探测器从进入火星大气到着陆火星表面的9分钟过程中，依靠自身完成弹开降落伞、反推发动机点火、悬停避障、缓冲着陆等多个动作，实现速度从4.9km/s降低到0m/s。月球和火星部分信息见下表。
天体 离地球距离 天体表面物体受到的重力 表面状况 大气压情况
火星 5.5×107km-4×108 km 约为地球上的 岩石、高山、平原 只有地球大气压的1%，大气中95%为二氧化碳
月球 3.6×105km-4×105 km 约为地球上的 环形山、高地、平原 没有
（1）探测器着陆火星时离地球约为，根据相关报道，探测器着陆火星表面的9分钟过程中，它会“失去”地面指挥人员的控制，只能依靠自身独立完成各种精确动作。请你根据数据计算并分析探测器“失控”的原因；（提示：通讯信息是通过电磁波传递的，其速度为3×105km/s）；( )
（2）已知祝融号火星车质量为240kg，它随探测器降落至距离火星表面100m时，先悬停避障然后着陆到火星表面。请计算从距离火星表面100m处到着陆火星表面过程中火星车重力做了多少功；( )
（3）自上个世纪60年代以来，人类对火星开展了40余次探测活动，成功的却不到一半，但人类探索太空的脚步并未停止，相信不远的将来，在火星上将会建立研究站进行长期考察。你认为在设计制定建立研究站计划时，需要考虑人类生存的问题有：______ （写出一点即可）；
（4）如图为一幅网友自称来自月球车在月球上拍摄的照片，照片上呈现了类似地球上雨后“彩虹”光晕。很多网友问这是不是月球上的彩虹 请你作出判断并说明理由。______
18．阅读短文，回答问题
“天问一号”——中国航天史上又一重要里程碑
5月15日，“天问一号”着陆巡视器与环绕器实现分离，成功登陆火星。这是人类航天史上的又一次壮举，是中国航天史上又一重要里程碑。
探测器要想成功着陆火星需要在短短9分钟时间内将两万多公里时速降为零，其间需要经历气动减速、降落伞减速、动力减速、着陆缓冲等多个环节。火星与地球的距离为3亿千米，“天问一号”来到距离火星表面约2公里处，经过一系列减速措施，以约100m/s的速度不断接近火星表面。这个速度相当于目前我国高铁的最高运行时速。由航天科技集团第六研究院研制的7500N变推力发动机就是最后动力减速环节的主要工具。
因探测环境差异巨大，天问一号需要接受“冰火两重天”的温度考验。纳米气凝胶是一种不为大众熟知的神奇材料。它是由纳米尺度的固体骨架构成的一个三维立体网络，其密度可以做到比空气还轻，是世界上最轻的固体；导热系数仅为静止空气的一半，是导热系数最低的固体，这使它成为“天问一号”应对极寒、极热等严酷环境所需热防护材料的不二之选。
回首60载，中国航天，逐月追星，步履从未停歇；放眼未来，每一个航天材料人都将不忘初心、砥砺前行，为下一个十年的空天征途续写新的辉煌篇章。
（1）探测器着陆火星的过程中动能______，机械能______；（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）作为“天问一号”应对极寒、极热等严酷环境所需热防护材料的纳米气凝胶主要优点是______；
（3）从火星到地球用______（选填“超声波”或“电磁波”）传递信息，信息传递到地球大约需要______s；
（4）在火星上重力与质量的比值为g火，探测器在火星上空悬停时质量为m，反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为______。
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
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．C
【详解】
电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。所以，“北斗卫星导航系统”传递信息主要依靠电磁波来完成，故C符合题意。
故选C。
2．B
【详解】
A．因为真空不能传声，北斗导航系统是利用电磁波实现定位导航，故A错误；
B．北斗导航系统主要通过电磁波来进行传递信息实现定位导航，故B正确；
C．电磁波在传播的速度等于光速，北斗导航系统传递信息的速度等于光速，故C错误；
D．截止2020年7月北斗导航卫星的定位精度可达2.5米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒，故D错误。
故选B。
3．C
【详解】
A．手机通过发射及接收电磁波来传递信息的，故应用了电磁波，故A不符合题意；
B．微波炉利用了电磁波中的微波与液体的频率接近的性质使液体振荡发热，故B不符合题意；
C．B超是利用超声波工作的，声波不是电磁波，故C符合题意；
D．电视遥控器利用了电磁波中的红外线来操控电视，故应用了电磁波，故D不符合题意。
故选C。
【点睛】
本题考查了电磁波的应用，要明确生活中有哪些电器应用了电磁波，特别注意超声波属于声波而不是电磁波。
4．C
【详解】
A．拖拉机和联合收割机以同样的速度前进时，以拖拉机为参照物，联合收割机相对于拖拉机的位置没有改变，联合收割机是静止的，故A正确，不符合题意；
B．因为电磁波可以在真空中进行传播，而声音不能在真空中进行传播，所以宇航员在飞船舱外工作时，他们之间的对话必须借助电子通讯设备才能进行，故B正确，不符合题意；
C．“引吭高歌”和“低声细语”中的“高”“低”描述的是声音的大小，即响度，故C错误，符合题意；
D．我们能从不同的方向看清书上的图象，是因为光在书的表面上发生了漫反射，反射光线射向各个方向的缘故，故D正确，不符合题意。
故选C。
5．A
【详解】
A．电磁波的传播速度与光速相等，电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s，故A正确；
B．电磁波既能传播声音信号，也能传递图像信号，故B错误；
C．电磁波可以在真空中传播，故C错误；
D．北斗卫星定位系统既能发射电磁波，也能接收电磁波，故D错误。
故选A。
6．A
【详解】
A．卫星通信是利用电磁波来实现的，故A错误，符合题意；
B．电水壶的电热丝需要将电能转化为内能，电阻为零无法将电能转化为内能，故B正确，不符合题意；
C．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C正确，不符合题意；
D．紫外线能使荧光物质发光，所以验钞机利用紫外线来辨别钞票真伪，故D正确，不符合题意；
故选A。
7．C
【详解】
5G网络信号传输，是利用微波进行传递信息，微波属于电磁波。
故选C。
8．C
【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。
9．C
（1）像太阳能、风能、水能以及动、植物等这类可以长期提供或可以再生的能源叫可再生能源；像煤、石油、天然气，一旦消耗就很难再生的能源叫不可再生能源；
（2）光导纤维是利用频率比较高的激光来传递信息的；
（3）移动通信都是利用电磁波中的微波来传递信息的，因为微波传递信息量大；
（4）超导材料电阻为零，电流流过导体时，导体不发热，电饭锅是利用电流的热效应工作的。
【详解】
A．太阳能、风能可以长期提供是可再生能源，核能一旦消耗就很难再生不是可再生能源，故A错误；
B．光导纤维是利用激光来传递信息的，故B错误；
C．移动通信都是用电磁波中的微波来传递信号的，因为微波传递信息量大，故C正确；
D．超导材料电阻为零，电流流过导体时，导体不发热，而电饭锅是利用电流的热效应工作的，所以超导体不能用来制作电饭锅的发热体，故D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查了的知识点较多，是一道学科综合题，但难度不大，熟练掌握基础知识即可正确解题。
10．A
【详解】
由于电磁波可以在真空中传播，所以天舟二号货运飞船与太空中的天和核心舱之间是利用电磁波来进行信息传递的，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
11． 运动 电磁波
【详解】
[1]根据题意知道，机器人正将医疗物资送到武汉多家医院，故以机器人为参照物，路边的树在不断发生位置改变，即以机器人为参照物，路边的树是运动的。
[2]机器人工作是靠电磁波来自动给客户发信息提醒提货。
12． 电磁 3×108 ②
【详解】
[1]手机、导航、遥控、上网浏览等都是利用电磁波传递信息的。
[2]电磁波能在真空中传播，它在空气中的传播速度接近真空中的传播速度，电磁波的传播速度是3×108m/s。
[3]用手机打电话和在月球上的宇航员相互交流用要用电磁波；两台固定电话相互通话时通过导线中的电流传递信息，没有用到电磁波，故选②。
13． 电磁 3×108
【详解】
[1][2]电磁波可以传递信息，地面控制中心通过电磁波发出指令给嫦娥二号；这种波在真空中传播速度为3×108m/s。
14． 减小 增大 反射 ＞
【详解】
[1][2]摄影师用照相机给全班同学照完合影后给小明同学照半身像，像要变大，根据凸透镜成像的规律，像要变大，物体要靠近凸透镜，像要远离凸透镜，故在减小照相机镜头和小明的距离的同时也要增大镜头到底片的距离。
[3]光纤通讯利用的是光在光导纤维内发生全反射的原理。
[4]光在空气当中的传播速度为v1=3.0×108m/s，声音在空气中的传播速度约为v2=340m/s，故v1＞v2。
15． 电磁波 3×105
【详解】
[1]5G网络提供的无线视频通话、无线上网等多项服务是通过电磁波来传递信号的。
[2]电磁波在真空中的传播速度约为3×105km/s。
16． 2.1×107 小 实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能 见解析
【详解】
(1)[1]卫星信号实际上就是电磁波，它在真空中的传播速度是m/s，由知道，理论上这颗卫星到这个电子设备的距离是
[2]考虑到地球大气层的存在，电磁波传播速度会小于 m/s，所以，实际的距离比这个理论值偏小。
(2)[3]根据短文知道，北斗系统不仅具有高精度定位的能力，它还创新融合了导航与通信能力，具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。
(3)[4]电磁波被广泛的应用于实际生活之中，广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
17． 见解析 见解析 如何获取空气和水（其它合理也可） 见解析
【详解】
（1）[1]探测器着陆火星时离地球约为，而通讯信息是通过电磁波传递的，其速度为3×105km/s，根据速度，地面指挥人员发出的信息传播到火星所用的时间为
＞
故探测器着陆火星表面的9分钟过程中，它会“失去”地面指挥人员的控制。
（2）[2] 火星车质量为240kg，在地球上的重力大小为
已知火星表面物体受到的重力为约地球上的，故火星车在火星上的重力约为
故距离火星表面100m处到着陆火星表面过程中火星车重力做的功
（3）[3] 人类生存需要空气和水，而月球上没有空气和水，设计制定建立研究站计划时，需要考虑人类生存的问题有：如何获取空气和水（其它合理也可）。
（4）[4] 这不是月球上的彩虹。地球上雨后“彩虹”光晕是太阳光传播过程中被空气中的雨滴色散形成的，而雨是空气中水蒸气遇冷液化成的小水滴，因月球上没有空气和液态水，因此不会下雨，故不具备“彩虹”光晕形成的条件。
18． 变小 变小 密度小，导热系数低 电磁波 103 mg火
【详解】
（1）[1][2]探测器着陆过程是减速运动，速度减小，高度也降低，质量不变，则动能和重力势能都减小，机械能变小。
（2）[3]能在极寒和极热环境下工作，是因为纳米气凝胶具有导热系数低的优点。
（3）[4]电磁波可以在真空中传播，天问一号是利用电磁波来传递信息的。
[5]火星与地球的距离约为
s=3×1011m
电磁波在这个过程所需时间
（4）[6]探测器在火星上空悬停时，受到火星的吸引力和气体对探测器的作用，这两个力是一对平衡力，所以气体对探测器的作用力
F=G=mg火
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
【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
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