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
1．2021年3月4日，国家航天局发布了3幅由我国天问一号探测器拍摄的高清火星影像图，如图中这幅黑白图像是由天问一号上的高分辨率相机在距离火星表面300多公里高度拍摄的，下列有关说法正确的是（　　）
A．天问一号与地面指挥部是通过超声波来实现联络的
B．火星与镜头的距离位于镜头的一倍焦距与二倍焦距之间
C．火星表面经过该相机镜头时成正立、缩小的实像
D．当天问一号靠近火星时，火星表面所成的像会变大
2．手机已进入千家万户，手机传递信息是利用（　　）
A．超声波 B．电磁波 C．次声波 D．红外线
3．我们生活在电磁波的海洋。下列关于电磁波的应用实例表述不正确的是（　　）
A．微波炉是利用微波产生热量来加热食物的
B．电视机遥控器是利用红外线进行遥控的
C．广播电台是利用无线电波广播节目的
D．全球通信可以利用地球同步通信卫星作为太空微波中继站实现
4．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
5．北京时间2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心准时点火发射。约582秒后，神舟十三号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将3名航天员送入太空，发射取得圆满成功。下列有关说法中，错误的是（　　）
A．分离前，以运载火箭为参照物，神舟十三号飞船是静止的
B．运载火箭在点火发射过程中做加速运动
C．宇航员由地球飞到太空质量减小
D．宇航员在太空中靠无线电波相互交流与联系
6．2020年8月3日，我国独立自主建立的北斗三号全球卫星导航系统建成开通新闻发布会，在国务院新闻办公室召开。北斗卫星定位系统，可向全球免费提供全天候的高质量的定位、导航、测速和授时服务，该系统利用电磁波传递信息。下列关于电磁波的说法中，正确的是（　　）
A．电磁波的频率越高速度就越快
B．所有电磁波的波长是相等的
C．5G和4G技术使用的电磁波在真空中传播速度相同
D．声音和电磁波都能传递信息，且都能在真空中传播
7．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
8．2021年10月16日，“神舟十三号”成功发射，12月9日，中国首个太空科普教育“天宫课堂”正式向全球直播，女宇航员王亚平在太空进行讲课，以青少年为主要对象，采取天地协同互动方式授课。下列说法中正确的是（　　）
A．王亚平讲课声音很大是因为她的声音频率很高
B．地球上的学生听到王亚平的声音是靠声波传回地球的
C．在“天宫一号”里声音传播的速度为3.0×108m/s
D．根据讲课声可判断出是王亚平老师在讲话，说明发声体不同，音色不同
9．图所示的四种仪器中，属于利用红外线工作的是（　　）
A．倒车雷达
B．电视遥控器
C．医生用便携式B超机
D．验钞机
10．2021 年 10 月 16 日，搭载神舟十三号载人飞船的火箭成功发射，进入预定轨道后与空间站快速交会对接。对接成功后，下列有关说法正确的是（　　）
A．“神舟十三号”相对于“空间站”是运动的
B．以地球为参照物，“神州十三号”是运动的
C．空间站可以利用超声波向地球传递信息
D．宇航员从地球到达空间站后质量变小
二、填空题
11．2020年6月23日，随着我国北斗三号系统最后一颗组网卫星即第55颗组网卫星顺利发射升空，标志着我国的北斗全球系统已经全部组网成功。我们利用北斗导航系统接收到的导航信息是通过_____波传播的，它的传播速度是_____，这种波_____选填“能”或“不能”在真空中传播。
12．首都北京天安门广场举行的大阅兵仪式上，长0. 2 km的轻型装甲车方队匀速驶过长1 km的阅兵区域，历时6 min，则轻型装甲车方队行进的速度为______km/h；无人机方队与地面指挥中心是靠______进行联系的。
13．新冠肺炎导致开学推迟，为了响应教育部“停课不停学“的号召，许多学校、老师通过在线教学，给学生答疑解惑或者讲授新课。其利用的WiFi无线上网利用了__波，通过智能手机的摄像头扫描老师上课的二维码可快速获取网络上课信息，手机摄像头相当于一个凸透镜对光有_____作用（选填“会聚”或“发散”）。
14．蝙蝠靠________发现昆虫，北斗卫星利用________给交通工具导航。
15．5G手机是靠______来传递信息的。手机拍照镜头可看作凸透镜，其拍照的原理是：当被拍摄的物体离凸透镜距离______（大于/等于/小于）2f时，成倒立的______的实像。当手机离被拍摄的物体变近时，物体所成实像的像距将变______（远/近），从手机中看到的像变模糊，为了仍能拍摄出清晰的像，我们可以自制手机微距镜头，即在手机镜头前加一______（凸透镜/凹透镜），使近距被拍摄的物体清晰成像。
三、综合题
16．假期小明随家人一起自驾游，上高速时看到了如图所示高速公路ETC电子收费通道。ETC系统采用的是一种短程无线通信方式。它通过接收车载IC卡中的感应天线发射的________（选填“电磁波”或“超声波”）来收录信息。汽车通过高速收费站时，小明看到收费站向后退去，是以________为参照物。在高速行驶中，会听到车窗的缝隙处风的呼啸声，这是空气快速通过车窗缝隙时发生 _________引起的。到达目的地后大家一起“烧烤”，空气中弥漫着“肉香”味，这是_______现象；食物烤熟是通过________的方式改变其内能的。
17．阅读短文，回答问题
月球漫步
月球是离地球最近的天体，也是地球唯一的天然卫星。地球围绕太阳运行的同时，月球也在围绕着地球旋转。地球体积约为月球的体积的49倍，地球质量约为月球质量的81倍，地球表面的吸引力约为月球表面吸引力的6倍，月球表面白天最高温度可达100℃以上，夜间降至-180℃，“嫦娥四号”探测器在月球背面的登陆，使我们对月球有了更深的了解，也标志着我国航天技术又迈上了新的台阶。
如图甲，在反推发动机的“保驾护航”下，“常娥四号”探测器成功着陆月球。探测器还利用“鹊桥”中继星完成与地面的通信，如图乙。
探测器采用了同位素温差发电与热电综合利用技术结合，换句话说，探测器还带了一块“核电池”。当月夜来临，同位素热源将为仪器设备等系统提供能量，这些能量提供给同位素温差发电器，发电器热电换能器的换能效率为10%，输出的电功率恒为2.5W﹔未转化的能量以热传递方式全部提供给系统，用于舱内温度调节，实现在夜晚的时候开展科研观测，进行拍照、取样等活动。
（1）设月球和地球均为密度均匀的球体，则月球的密度比地球的密度______（选填“大”或“小”）；“嫦娥四号”登陆月球后对月球平面的压力______（选填“大于”、“小于”或“等于”）其在地球上对水平地面的压力。
（2）关于“嫦娥四号”，下列说法中正确的是______。
A．缓速垂直下降时机械能保持不变
B．缓速垂直下降时反推发动机应向下喷
C．夜晚科研观测拍照时利用了紫外线的热效应
D．为减小月球温差带来的影响，制作探测器舱的外壳应具有良好的导热性
（3）“桥号”中继星通过______（选填“超声波”或“电磁波”）架起地月间沟通的桥梁；若“鹊桥号”距离月球约7.8×107m，小明了解到“嫦娥四号”发射的信号到达地球至少延迟1.76s，则“鹊桥号”距地球约为______m。
（4）为应对月球表面的温度环境，小明利用阻值与温度关系如图丙所示的热敏电阻设计了一个温度保护系统，如图所示，该系统可在温度过高或过低时切断工作电路，若电磁铁的上端为N极，则电源的左端为______（选填“正极”或“负极”）；若要增大工作电路的温度工作范围，应将电阻箱R0的阻值调______（选填“大”或“小”）。
（5）在月夜环境下，每秒用于舱内温度调节而传递的热量为______J，若图电路中的电源为上述同位素发电器，忽略螺线管的电阻，R=2Ω，当工作电路刚好被接通时，R两端的电压比R0两端的电压小3V，则激活工作电路时的临界电流值为______A。
18．阅读短文，回答问题。
智能手机
随着智能手机的日益普及，人们的日常生活发生了朝天覆地的变化。在众多APP的帮助下，人们通过智能手机可以实现轻松出行、远距离通信、线上支付、网上办公等活动。
手机电池作为手机的一个重要部分，目前正朝着大容量、快蓄电、长待机的方向发展。某款手机锂电池上标有“电压：3.7V容量：”字样。该手机搭配了超级快充功能，采取的方式是保持充电器的电压不变，将电流从原来的1A变为5A，极大的提高了充电功率。电池充满电后，持续使用一段时间，屏幕显示剩余电量不足20%时，系统就会发出“是否开启省电模式”的提示，此时最好给手机充电续航。若无法充电，则开启“省电模式”后，手机显示还可以持续使用2h，电量将耗尽。
手机无线充电是目前比较新的一门技术，无线充电就是不借助数据线等导线对手机进行充电，从而增加手机的续航时间。现阶段使用较多的一种无线充电技术的原理如图甲、乙所示，交流电流过送电线圈（无线充电板）产生磁场，智能手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。
(1)手机在使用过程中是依靠 _____ （选填“声波”或“电磁波”）传递信息的；
(2)文中描述的手机快充功能将充电功率变为原来的 _____ 倍。为了防止手机温度过高，手机的散热部件应选用导热快、比热容 _____ （选填“大”或“小”）的材料；
(3)手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生 _____ ，无线充电工作原理与 _____ （选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似；
(4)文中锂电池最好在电能还剩 _____ J时给它及时充电，此手机在“省电模式”下使用时的平均功率为 _____ W。
19．如图甲为某品牌“无人机”，经常用来监测农作物生长情况以及预防虫灾和火灾。该“无人机” 总质量为5kg，携带的微型摄像机带有自动拍摄功能，正常巡航高度为200m，速度10m/s。未出现火情时“无人机”处于待机状态，等到火情来临时，摄像机将自主启动进入工作状态，并将拍摄的图像进行传输确认。如图乙所示，该“无人机”电源电压为24V，R是电阻箱，Rp是红外探测器，可视为可变电阻，它的阻值与红外线强度E（cd为单位）变化的对应关系如下表。
（1）该“无人机”从地面开始发射，到达正常巡航高度，发动机克服重力做功______J（g=10N/kg）；
（2）发生火情时，该处温度升高，红外线强度______，该“无人机”将拍摄到的图像通过______传输到监控中心；
（3）若a、b两端电压必须等于或大于18V时，控制电路才能启动摄像机进入工作状态。小明设定红外线强度为3cd时启动摄像机工作，电阻箱的阻值至少应调到______Ω。若将电阻箱的阻值调到27Ω，则能启动摄像机工作的红外线强度为______cd；
（4）为了使控制电路在红外线强度较弱时就能启动摄像机，请你提出一条可行的措施：______。
E/cd 1 2 3 4 6
RP/Ω 18 9 6 4.5 3
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．天问一号与地面指挥部是通过电磁波来实现联络的，电磁波的传递不需要介质，而超声波的传播需要介质，故A错误；
B．照相机是利用凸透镜在物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像原理制成的，故B错误；
C．火星表面经过该相机镜头成的是倒立的缩小的实像，故C错误；
D．成实像时，物近像远像变大，故当天问一号靠近火星时，火星表面所成的像会变大，故D正确。
故选D。
2．B
【详解】
手机属于移动电话，它既是电磁波发射台也是电磁波接收台，所以手机是利用电磁波来传递信息的。
故选B。
3．A
【详解】
A．微波炉是利用微波带动食物中的分子剧烈运动从而产生热量的，而不是由微波直接产生热量，故A错误，符合题意；
B．电视机的遥控器是利用红外线进行遥控电视机的，故B正确，不符合题意；
C．广播电台利用无线电波来广播节目，应用的是无线电波传播的较远，故C正确，不符合题意；
D．卫星通信是利用与地球同步运行的卫星作为微波通信的中继站，实现全球的通信，也就是让卫星收发的电磁波覆盖整个地球，故D正确，不符合题意。
故选A。
4．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。
5．C
【详解】
A．分离前，以运载火箭为参照物，神舟十三号飞船相对于运载火箭的位置没有发生改变，因此是静止的，故A正确，不符合题意；
B．运载火箭在点火发射过程中速度不断增大，因此做加速运动，故B正确，不符合题意；
C．质量是物体本身的一种属性，不会随位置的变化而变化，因此，宇航员由地球飞到太空，其质量将不变，故C错误，符合题意；
D．无线电波可以在真空中传播，因此宇航员在太空中靠无线电波相互交流与联系，故D正确，不符合题意。
故选C。
6．C
【详解】
ABC．所有电磁波的波速是一定的，在真空中，它们的传播速度相等，波长与频率成反比，因此各种电磁波的波长是不相等的，故AB错误，C正确；
D．声音在真空中不能传播，故D错误。
故选C。
7．A
【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。
8．D
【详解】
A．声音的强弱叫响度，声音的高低叫音调。王亚平讲课声音很大是因为她的声音响度很高，故A错误；
B．声音不能在真空中传播，地球上的学生听到王亚平的声音是靠电磁波传回地球的，故B错误；
C．声速与介质的种类和介质温度有关，一般认为声速为340m/s，在“天宫一号”里声音传播的速度为340m/s，故C错误；
D．音色反映了声音的品质与特色，根据讲课声可判断出是王亚平老师在讲话，说明发声体不同，音色不同。故D正确。
故选D。
9．B
【详解】
A．倒车雷达是用电磁波工作的，故A不符合题意；
B．电视遥控器是使用红外线工作的，故B符合题意；
C．便携式B超机是使用超声波工作的，故C不符合题意；
D．验钞机是使用紫外线照射荧光物质，使荧光物质发光的原理工作的，故D不符合题意。
故选B。
10．B
【详解】
A．对接成功后，“神舟十三号”相对于“空间站”的位置不会发生变化，因此“神舟十三号”相对于空间站是静止的，故A错误；
B．以地球为参照物，“神州十三号”相对于地球的位置是变化的，故“神州十三号”是运动的，故B正确；
C．真空不能传声，不能利用超声波向地球传递信息，但可以利用电磁波来传递信息，故C错误；
D．质量不随位置、形状、物态而改变，故宇航员从地球到达空间站后质量不变，故D错误。
故选B。
11． 电磁 能
【详解】
[1][2]电磁波可以传递信息，我们利用北斗导航系统接收到的导航信息是通过电磁波传播的，它的传播速度是。
[3]电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。
12． 12 电磁波
【详解】
[1]轻型装甲车方队通过的路程为
花费的时间为
速度为
[2]无人机方队与地面指挥中心靠电磁波联系，电磁波传递信息有模拟通信和数字通信两种方式。
13． 电磁（微） 会聚
【详解】
[1]WiFi利用了电磁波中的微波技术进行信息传输。
[2]手机摄像头相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。
14． 超声波 电磁波
【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． 电磁波 大于 缩小 远 凸透镜
【详解】
[1]手机是靠电磁波来传递信息的。
[2][3][4][5]手机拍照时，物距应大于2倍焦距，成的是倒立缩小的实像。当物距变小时，像会变远。在不改变像距的情况下，应在手机镜头前加一凸透镜，让物体发来的光线先会聚一下，则成像的距离会变小，于是会成一个清楚的像在手机上。
16． 电磁波 汽车（小明或乘客） 振动 扩散 热传递
【详解】
[1]ETC无线通信是通过电磁波实现信息传递的。
[2]汽车通过高速收费站时，司机看到收费站向后退去，研究对象是收费站，并且收费站是运动的，向后退去，所以他选取的参照物一定和收费站之间的位置发生了变化，说明他是以汽车（或小明或乘客）为参照物。
[3]声音是由于物体的振动产生的，在高速行驶中，会听到车窗的缝隙处风的呼啸声，这是空气快速通过车窗缝隙时发生振动产生的。
[4]到达目的地后大家一起“烧烤”，空气中弥漫着“肉香”味，这表明分子都在不停地做无规则运动，这是扩散现象。
[5]食物烤熟的过程中，食物会吸收热量，是通过热传递的方式改变其内能的。
17． 小 小于 B 电磁波 4.5×108 正极 小 22.5 0.5
【详解】
（1）[1]月球和地球密度之比
＜1
ρ月＜ρ地
[2]地球表面的吸引力约为月球表面吸引力的6倍，“嫦娥四号”登陆月球后压力关系有
F月＜F地
（2）[3]A．嫦娥四号探测器在缓速下降时，速度减小，动能减小，高度减小，重力势能减小，机械能减小，故A错误；
B．向下喷气体，会对气体产生一个向下的推力，根据力的相互性，气体将给探测器一个向上的推力，使其缓速下降，故B正确；
C．夜晚观测拍照是利用红外线的热效应，故C错误；
D．为了减小月球温差带来的影响，制作探测器的外壳应具有良好的隔热性，故D错误。
故选B。
（3）[4]地月之间没有空气，超声波无法传播，电磁波可以真空中传播，“桥号”中继星通过电磁波架起地月间沟通的桥梁。
[5]电磁波到达月球的时间
电磁波到达地球的时间
t2=t-t1=1.76s-0.26s=1.5s
“鹊桥号”距地球
s2=vt2=3×108m/s×1.5s=4.5×108m
（4）[6]已知电磁铁的上端为N极，右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指指向电流的方向，则电流从左端流出，即电源的左端为正极。
[7]由图丙知，在温度过高或过低时热敏电阻变大，根据串联电阻的规律和欧姆定律得到，因I、U、一定，故R0+R为一定值，因R变大，故应将电阻箱R0的阻值调小。
（5）[8]根据题意，发电器热电换能器的换能效率为10%，输出的电功率恒为2.5W；故总能量为
未转化的能量以热传递方式全部提供给系统，用于舱内温度调节，故在月夜环境下，每秒用于舱内温度调节而传递的热量为
Q=25W×(1-10%)=22.5J
[9]图丁电路中，两电阻串联，设R0的电压为U0，则R的电压为U0-3V，根据串联电路电压的规律，则电源电压为2U0-3V，由欧姆定律，通过R的电流即电路的电流
①
根据电源输出的电功率恒为2.5W；由P=UI故有
P=(2U0-3V)I
2.5W=(2U0-3V)I②
由①②得到I=0.5A，即激活工作电路时的临界电流值为0.5A。
18． 电磁波 5 大 感应电流 发电机 11188.8 1.554
【详解】
(1)[1]电磁波可以传递信息，手机在使用过程中就是依靠电磁波传递信息的。
(2)[2]根据题意可知，快充时，充电器的电压不变，电流由1A变为原来的5A，即电流变为原来的5倍，由P=UI可知，该款手机的快充功能将充电功率变为原来的5倍。
[3]因为比热容大的物质，升高相同的温度，吸热较多，因此为了防止手机温度过高，手机的散热部件应选用导热快、比热容大的材料。
(3)[4][5]智能手机放在无线充电板上时，受电线圈靠近该磁场时就会产生感应电流，给智能手机充电，这是利用电磁感应原理工作的，因此无线充电工作原理与发电机工作原理相似。
(4)[6][7]剩余的能量为
手机在“省电模式”下使用时的平均功率为
19． 1×104 变大 电磁波 18 2 调高电阻箱的电阻值
【详解】
（1）[1]该“无人机”从地面开始发射，到达正常巡航高度，发动机克服重力做功
W=Gh=mgh=5kg×10N/kg×200m=1×104J
（2）[2]发生火情时，该处温度升高，辐射红外线的强度增强。
[3]电磁波可以传递信息，该“无人机”将拍摄到的图像通过电磁波传输到监控中心。
（3）[4]由表中数据可知，红外线强度为3cd时，Rp=6Ω，由题知，启动摄像机工作时，a、b两端的最小电压（即电阻箱的最小电压）UR=18V，则RP两端的电压
UP=U-UR=24V-18V=6V
电路中的电流
电阻箱的最小阻值
（4）[5]将电阻箱的阻值调到27Ω，电路中的电流
RP的电阻
由表中数据可知，能启动摄像机工作的红外线强度为2cd。
（5）[6]在红外线强度较弱时，红外探测器RP的阻值较大，其两端的电压将增大，为了保证a、b两端电压必须等于或大于18V不变，可采取的措施：一是调高电阻箱R的电阻值；二是调高电源的电压值。
答案第1页，共2页
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