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（有解析）

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．关于电磁波和现代通信，下列说法错误的是（　　）
A．电磁波可以在真空中传播
B．移动电话是靠电磁波传递信息的
C．卫星只能作为传递电视信号的中继站
D．光纤通信具有传输信息量大、信号衰减小等特点
2．下列关于信息的传递说法正确的是（ ）
A．在赤道上空，用三颗互成120度角的同步卫星就可实现全球通信
B．电磁波不能在真空中传播
C．车载GPS导航系统是利用超声波进行定位和导航的
D．光纤通信只能传播图像信息，不能传播声音信息
3．数字电视，它与以往的主要区别在于采用了数字通信手段，下列有关数字通信的叙述错误的是（ ）
A．形式简单、抗干扰能力强 B．能方便利用电子计算机处理加工
C．保密性更强 D．传输速度较以往变慢
4．关于能源、信息与材料，下列说法不正确的是（　　）
A．5G 网络所指的就是在移动通信网络发展中的第五代网络， 经测试 5G 下载速度是 4G 的 15 倍，因为 5G 网络比 4G 网络的电磁波在真空中传播的速度小
B．指南针是磁性材料制成的，其南极指向地磁北极附近
C．利用半导体材料可以制作二极管
D．光纤通信利用激光传递信息的
5．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
6．如图所示，降落在月球背面的嫦娥四号登月探测器，借助鹊桥中继卫星向地球传送信息。利用的是（　　）
A．次声波 B．无线电波 C．红外线 D．超声波
7．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
8．2017年3月，在北京人民大会堂召开的全国两会圆满结束，“开放的大门不关，改革的脚步不停”，这是今年全国人民两会上最强的声音，全国人民通过收听广播、观看电视了解两会的消息，倍感振奋．关于广播和电视信号，下列说法正确的是
A．广播信号是超声波 B．广播信号是次声波
C．电视信号是电磁波 D．电视信号是声波
9．2020年6月23日，中国“北斗系统”的收官之星“北斗3号”顺利升空。下列说法正确的是（　　）
A．在卫星发射过程中，火箭与北斗卫星之间是相对静止的
B．在卫星发射过程中，火箭加速上升时，火箭的动力大于其惯性
C．在太空空间站工作的宇航员，观测到某颗星球的运动速度接近1光年
D．北斗卫星导航系统是利用超声波进行工作的
10．下列关于能源、信息和材料的说法正确的是（　　）
A．超导材料可用于电饭锅的发热元件
B．光纤通信是利用激光在光导纤维中多次反射传递信息的
C．风能和核能都是可再生能源
D．微信视频聊天是利用超声波传递信息的
11．2019年3月，我国在西昌发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第54颗北斗导航卫星，该类卫星在星基增强、短报文通信、精密单点定位等特色服务上发挥关键作用，以下说法正确的是（　　）
①组网卫星是通过超声波与地面进行通讯
②火箭点火发射时内能转化为机械能
③火箭升空过程中，卫星相对于火箭处于静止状态
④卫星从近地点到远地点运动的过程中，势能减小，动能增大，机械能不变
A．①② B．②③ C．③④ D．①③
12．数字信号就是
A．由1、2…9这10个数字组合而成的信号
B．由“ ”和“﹣”的不同组合所表示的信号
C．由1、2…9这10个数字和ABC…Z字母混合组合而成的信号
D．用不同符号的不同组合表示的信号
二、填空题
13．地球同步卫星在太空工作所需的电能是通过________转化而来的，卫星与地面之间是利用________来传递信息的．
14．在今年春节晚会上，现场播放了“嫦娥一号”卫星传回的月球照片及《歌唱祖国》的音乐，这些信息是通过_____传回地球的，传播速度是_____m/s。信号的频率是1.5MHz，该信号的波长是_____m。
15．如图甲，用手拨动伸出桌面不同长度的格尺，用来探究声音___________与物体振动频率的关系；如图乙是光纤通信原理：光携带___________后在光纤内发生反复的___________现象，完成从一端向另一端的传递。
16．如图1所示为最新型的智能穿戴设备谷歌眼镜。它的外观类似一个环绕式眼镜，其中一个镜片具有微型显示屏的功能。谷歌眼镜可将信息传送至镜片，并且允许穿戴用户通过声音控制。眼镜包含了很多高科技，包括蓝牙，Wi-Fi，骨传导耳机，照相机，麦克风，触摸盘以及帮助你探测倾斜度的重力感应和陀螺仪。
（1）WiFi无线信号是通过_来传递信息的，其在空气中的传播速度约为__km/s；
（2）电子眼镜中最为先进的就是显示系统，它主要由一个微型投影仪和一个透明的棱镜组成（如图2所示），投影仪成的是______（选填“正立”或“倒立”）的实像：透明的棱镜能将投影发出的光______（选填“反射”或“折射”）到人眼中，同时也能让自然光线进入人眼从而使眼镜显示信息融合于现实（如图3所示）；
（3）谷歌眼镜内置一块3.6V，容量为600mAh的电池，高负荷使用仅可以坚持6个小时。并且在使用中因为______效应会有明显的发热，给使用者带来不适。试计算谷歌眼镜在高负荷使用中的平均功率为______W。
三、综合题
17．阅读磁卡一文，回答下列问题：
磁卡
信用卡的发明及广泛应用堪称全球领域的一场革命，它使货币流通更为快捷和方便．
信用卡读卡器有一个检测头，如图所示，它是一个带有缝隙，绕有线圈的小型铁环，信用卡背面有一根条形的磁性带，通常称为磁条，用以储存信用卡持卡人的身份及卡号能编码信息，磁条中有一个个的磁化区，每个磁化区代表了二进制数1或0，如图所示．
刷卡时，磁条通过读卡器的检测头，在检测头的线圈中会产生变化的电压，例如：若向图甲所示的磁化区二进制编码为经过检测头的线圈时，会产生如图乙所示的电压，这样磁条上的二进制码就转换为电压波形，这个波形输入计算机后，就会被传送至银行的复核中心，读取并核实相关信息原来具有磁性的物体失去磁性的过程，称作“去磁”，又称“退磁”，由于磁条是记录银行卡信息的主要媒介，如磁条银意外退磁，在交易时可能无法被读卡器读出磁条信息，将近三分之二的读卡失误是由于意外退磁所致，这势必会影响到持卡任及发卡商之间彼此的利益．
(1)信用卡持卡人的身份等编码信息被记录在______ 上
信用卡读卡器读取信息的原理与______ 的原理相似，选填“电动机”或“发电机”
当如图甲所示的磁化区二进制编码为经过检测头的线圈时，线圈中产生的电压随时间的变化关系是图乙中的______ 选填“A”或“B”．
你认为持卡人应当如何保护信用卡磁条？______ 写出一条即可．
18．阅读下面有关手机的材料，并回答问题．
手机是部集成度很高的微型高精密接收和发射高频电磁波的机器，它大致可分为五个部分：听筒、话筒、控制模组、天线及电源．采用双向异频率双工制，即接收和发射用不同频率的调频电磁波．根据国家计量标准局和有关方面的规定，某机发射频率890.0125MHz，接收频率为935.0125MHz，双频间隔为45MHz．用户在某个交换局的业务服务区购机，并配定使用频率和编码后，就成为该局的原登记用户，如果进入其他移动交换局的业务区内通话，称为漫游．
（1）当对着话筒讲话时，手机天线作为________ （选填“发射”或“接收”）天线使用；当用听筒听对方讲话时，手机天线是作为________ （选填“发射”或“接收”）天线使用．
（2）用一交换局业务服务区的另一部手机，________ （填“能”或“不能”）用890.0125MHz的发射频率．
（3）在飞行的飞机上不能使用手机的原因是：________ ．
19．阅读短文，回答问题：
光导纤维
光导纤维简称光纤，它用不导电、透明度高的材料制成，应用非常广泛．甲图是常见的玻璃光纤．
乙图是光从光纤的一端传到另一端的情景，它不会“溜”出光纤．这是因为光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，当入射角增加到某一角度时，折射角先达到90°，入射角再增大时折射光完全消失，只存在入射光线与反射光线，这种现象叫做光的全射，此时的入射角叫作这种物质的临界角．图丙是甲乙两地埋设的光纤，当光以θ0=53°从光纤的一端射入时，折射角θ1=37°，此时折射光线恰好在光纤中进行全反射并传到另一端，光在该光纤内传播的速度为V=2.25×108m/s，传播的时间为1×10﹣5s．
光纤不仅能传光，也能传图象，将多根光纤捆成一束用于传光，就成为传光束，传光束中各根光纤可任意组合或分开．传图象的光纤束称传像束，传输时每根光纤单独传递一个信息元，合起来便将图象从一端传到另一端．
（1）光从空气中进入到玻璃时________（可能/不可能）发生光的全反射现象．
（2）关于光纤，下列说法正确的是_______
A．光纤的材料只能用玻璃制成
B．光纤传输信息时必须让它弯曲
C．光以任意角度射入光纤，光不会溜出
D．将光纤置于磁场中不会发生电磁感应现象
（3）甲乙两地埋设的光纤临界角为________
（4）光纤通信时，既要传光又要传图象，下列说法正确的是_______
A．传光束与传像束中的光纤在两端端面上的位置都必须严格对应
B．传光束与传像束中的光纤在两端端面上的位置都不需严格对应
C．传光束中的光纤在两端端面上的位置不需要严格独立，传像束中的光纤在两端端面上的位置都必须严格对应
D．传光束中的光纤在两端端面上的位置必须严格独立，传像束中的光纤在两端端面上的位置都不需严格对应．
20．【来源】【整合】 人教版初中物理九年级全册 第21章 信息的传递 单元检测题
手机是集成度很高的微型高精密接收和发射高频电磁波的机器，大致可分为五个部分：听筒、话筒、控制模组、天线及电源．手机采用双向异频率双工制，即接收和发射用不同频率的调频电磁波．根据国家标准局和有关方面规定．某手机发射频率是890.0125MHz，接收频率为935.0125MHz，双频间隔为45MHz．用户在某个交换局的业务服务区购机，并配定使用频率和编码后，就成为该局的原登记用户，如果进入其他移动交换局的业务区内通话，称为漫游．
(1)当对着话筒讲话时，手机天线作为____(填“发射”或“接收”)天线使用，当用听筒听对方讲话时，手机天线作为____(填“发射”或“接收”)天线使用；
(2)在同一交换局服务区的另一手机，____(填“能”或“不能”)用890.0125MHz的发射频率；
(3)要发射电磁波，在控制模组中应该有_________(填“振荡器”“调谐器”或“检波器”)；为了把接收的声音信号取出，在控制模组中应该有__________(填“振荡器”“调谐器”或“检波器”)．
(4)在飞行的飞机上，手机是被禁止使用的，这是因为___________________．
21．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
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，A正确，故A不符合题意；
B．移动电话是靠发射和接收电磁波来传递信息的，B正确，故B不符合题意；
C．卫星中继通讯的应用范围很广，但卫星并不是只能作为传送电视信号的中继站，C错误，故C符合题意；
D．光纤通信是利用电磁波在光导纤维中反射，实现信息传输的，它具有传输信息量大、不受外界电磁场干扰和通信质量高等优点，D正确，故D不符合题意。
故选C。
2．A
【解析】
【详解】
A．用通信卫星做微波通信的中继站，在赤道上空周围，用三颗互成120度角的同步卫星就可实现全球通信，故A符合题意；
B．电磁波能在真空中传播，故B不符合题意；
C．车载GPS导航系统是利用电磁波进行定位和导航的，故C不符合题意；
D．光纤通信既能传播图像信息，也能传播声音信息，故D不符合题意。
故选A。
3．D
【解析】
【详解】
数字信号的特点是形式简单、抗干扰能力强；方便利用电子计算机处理加工；保密性更强；和模拟信号的传递速度基本是相同的。
故选D。
4．A
【解析】
【详解】
A．5G网络和4G网络的电磁波在真空中传播的速度一样快，故A错误，符合题意；
B．地磁场的南北极与地理南北极相反，指南针是磁性材料制成的，其南极指向地磁北极附近，故B正确，不符合题意；
C．二极管具有单向导电性，利用半导体材料可以制作二极管，故C正确，不符合题意；
D．激光属于电磁波，光纤通信利用激光传递信息的，故D正确，不符合题意。
故选A。
5．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。
6．B
【解析】
【详解】
卫星是通过电磁波和地球进行信息交流的，借助鹊桥中继卫星向地球传送信息，利用的是电磁波，即无线电波。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
7．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。
8．C
【解析】
【分析】
目前，使用最广泛的信息传递是通过电磁波传递的．移动电话、广播和电视都是利用电磁波传递信息的．
【详解】
A.广播信号是电磁波而不是超声波，超声波人耳听不到，故选项A错误；
B.广播信号是电磁波而不是次声波，次声波人耳听不到，故选项B错误；
C.电视是利用电磁波来传递信息的．故选项C正确；
D.电视是利用电磁波来传递信息的，电磁波不是声波，声波是机械波，故选项D错误．
故选C．
9．A
【解析】
【分析】
(1)所选的物体和参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的；
(2)力是改变物体运动状态的原因；惯性是物体保持原来运动状态的性质，不是力；
(3)光年是距离单位，不是速度单位；
(4)北斗卫星导航系统是利用电磁波来传递信息。
【详解】
A．卫星加速上升过程中，相对于火箭的位置未发生变化，故相对于火箭是静止的，故A正确；
B．火箭加速上升是因为推力大于火箭的重力，惯性不是力，推力和惯性无法比较大小，故B错误；
C．光年是距离单位，则星球的运动速度不能用光年表示，故C错误；
D．北斗卫星导航系统是利用电磁波来传递信息，故D错误。
故选A。
10．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．超导材料不可用于电饭锅的发热元件，因其电阻为0，故A错误；
B．激光在光导纤维中多次反射传递信息从而实现光纤通信，故B正确；
C．风能是可再生能源，而核能是不可再生能源，故C错误；
D．视频聊天是利用电磁波来传递信息的，故D错误。
故选B。
11．B
【解析】
【详解】
①组网卫星是通过电磁波与地面进行通讯，故①错误；
②火箭点火发射时内能转化为机械能，故②正确；
③火箭升空过程中，卫星相对于火箭的位置没有发生变化，故处于静止状态，故③正确；
④卫星从近地点到远地点运动的过程中，高度增加，重力势能增大，速度减小，动能减小，机械能不变，故④错误。
故选B。
12．D
【解析】
【详解】
用不同数字或符合等的不同组合表示的信号叫做数字信号，数字信号相对于模拟信号有更强的抗干扰能力．故选D.
13． 太阳能 电磁波
【解析】
【分析】
卫星在太空把太阳能转化成电能；广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的．
【详解】
地球同步卫星在太空工作所需的电能是利用太阳能电池板，通过太阳（光）能转化而来的，卫星与地面之间是利用电磁波来传递信息的．
14． 电磁波 200
【解析】
【详解】
[1]“嫦娥一号”传回的月球照片及《歌唱祖国》的音乐信息是通过卫星通信传到地球的，卫星通信是利用电磁波传递信息的。
[2]电磁波在真空中的传播速度为。
[3]由得
15． 音调高低 信息 反射
【解析】
【详解】
[1]物体振动的频率与物体长短有关。用手拨动伸出桌面不同长度的格尺，格尺的振动频率不同，音调高低与频率有关，故这里是为了探究声音的音调与频率的关系。
[2][3]我们平时通过光纤通信上网获得信息，其光纤是很细的玻璃管，光在玻璃管内壁向前连续的反射，将信息传到千家万户。故光纤通信中光可以携带信息。
16． 电磁波 3× 倒立 反射 电流的热 0.36W
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]电磁波能在真空中传播，WiFi无线信号是通过电磁波来传递信息的，电磁波在空气中的传播速度约为3×105km/s。
（2）[3][4]根据图2可知，投影仪成的是倒立的实像，光通过透明棱镜的反射改变了光路，因此透明的棱镜能将投影发出的光反射到人眼中，同时也能让自然光线进入人眼从而使眼镜显示信息融合于现实。
（3）[5]谷歌眼镜在使用中，由于电流的热效应会有明显的发热现象。
[6]已知电池的容量为
Q=600mAh=0.6Ah
则谷歌眼镜在高负荷使用6个小时，其平均功率为
17． 磁条 发电机 A 尽量不要将磁卡与有磁性的东西放在一起
【解析】
【详解】
解：磁体可以储存信息；信用卡持卡人的身份等编码信息被记录在磁条上；将带有磁条的信用卡在刷卡位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象，与发电机的原理相似；据如图可知，当“1”区经过阅读器的检测头时，产生正向电压，当“0”区经过阅读器的检测头时，产生负向电压，由此可知如图甲所示的磁化区二进制编码为经过检测头的线圈时，线圈中产生的电压随时间的变化关系是图乙中的A；磁卡内部的分子电流的排布按一定的规律进行，故对外显现一定的磁性，携带一定的信息，但当磁卡靠近磁体时是由于受到磁场的作用力分子电流的排布发生改变，磁卡所带信息消失，这就需要持卡者在使用信用卡的过程中，应该让信用卡远离带磁性的物品，以免被消磁．
18． 发射 接收 不能 手机发射的电磁波被飞机上的仪器接收后，会影响飞机正常飞行，诱发事故．
【解析】
【分析】
（1）手机既是电磁波的发射台，也是电磁波的接收台，是通过天线来实现这一功能的．
（2）手机的配定使用频率确定后，其他手机就不能使用该频率．
（3）飞机是一种通过电磁波保持通信、确定飞行高度等等的高精技术工具，手机的电磁波会影响到飞机上一些元件设备的正常应用．
【详解】
（1）手机采用双向异频率双工制，即接收和发射用不同频率的调频电磁波，讲话时，声音信号通过控制模组中的振荡器转化为电磁波信号，通过天线发射出去；接听时，天线通过控制模组中的检波器接收到电磁波信号再转化为声音信号；
（2）手机的配定使用频率确定后，其他手机就不能使用该频率，所以用一交换局业务服务区的另一部手机，不能用890.0125MHz的发射频率；
（3）飞机是一种通过电磁波保持通信、确定飞行高度等等的高精技术工具，手机发射的电磁波被手机上的仪器接收后，会影响到飞机正常飞行，诱发事故．
19． 不可能 D 53° C
【解析】
【详解】
（1）空气是光疏介质，玻璃是光密介质，即光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，所以光从空气进入玻璃时不可能发生全反射；
（2）A、“光导纤维简称光纤，它用不导电、透明度高的材料制成”，可知光纤的材料不仅仅是用玻璃制成，故A错误；
B、光纤通信中使用激光传递信息．光从光纤的一端射入，在内壁上经多次反射，从另一端射出，不一定必须让它弯曲，故B错误；
C、由材料可知，当入射角大于临界角时光才不会溜出，若入射角小于临界角，光线会溢出，故C错误；
D、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才能产生感应电流；而光纤不是导体，所以不可能发生电磁感应现象，故D正确．
故选D．
（3）材料中“图丙是甲乙两地埋设的光纤，当光以θ0=53°从光纤的一端射入时，折射角θ1=37°”，此光线再入射到琉璃与空气的界面时，再次的法线垂直，所以入射角为53°，由临界角的定义可知，甲乙两地埋设的光纤临界角为53°；
（4）根据材料可知，传光束中的光学纤维独立传播信息，所以在两端端面上的位置不需严格对应，而传像束中的光学纤维在两端端面上的位置必须严格对应，以传送对应的图像．故选C．
20． 发射 接收 不能 振荡器 检波器 手机发射的电磁波被飞机上的仪器接收后会影响飞机正常飞行，诱发事故
【解析】
【详解】
手机采用双向异频率双工制，即接收和发射用不同频率的调频电磁波，讲话时，声音信号通过控制模组中的振荡器转化为电磁波信号，通过天线发射出去，接听时，天线通过控制模组中的检波器接收到电磁波信号再转化为声音信号；手机的配定使用频率确定后，其他手机就不能使用该频率；飞机是一种通过电磁波保持通信、确定飞行高度等等的高精技术工具，手机的电磁波会影响到飞机上一些元器件设备的正常应用．
21． 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
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页