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（有解析）

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．关于信息传递，下列说法正确的是（　　）
A．一条光导纤维只能传输一条信息
B．5G网络通信必须通过光导纤维来传输信息
C．用数字信号传输图像信息比模拟信号容易失真
D．北斗卫星定位系统可提供全天候即时定位服务
3．以下估测中符合生活实际的是（　　）
A．一般分子的直径大约只有0.1nm
B．一个人用手托起两个鸡蛋的力大约是10N
C．考场中一盏日光灯工作电流约为1安
D．电磁波在空气中的传播速度为340m/s
4．图所示，将导线一端与电池负极连接，用另一端与电池正极快速断续接触，可以听到收音机发出“咯、咯”声，表明收音机接收到了（　　）
A．热量 B．声波 C．光能 D．电磁波
5．2018 年12月8日，我国在西昌卫星发射中心，用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器。2019 年1月3日，嫦娥四号探测器首次在月球背面成功着陆开启了月球探测的新旅程。如图所示，关于火箭发射过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．发射塔周围的“白气”是水蒸气液化形成的
B．发射塔周围的“白气”是分子的无规则运动
C．火箭的燃料应具有热值较小的特点
D．我们在电视中看到的这个画面是通过超声波传输的
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．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．央视春晚已实现全媒体传播，并在4K、5G、VR、AR、AI等多方面进行技术创新。首次进行4K超高清直播时，全程采用5.1环绕声，实现5G内容传输，是一场真正的艺术与科技完美结合的春晚。下面说法正确的是（ ）
A．观众是根据音调分辨出钢琴声和二胡声的
B．5G的传输速度更大，是因为5G是通过超声波传递信息的
C．手机通过Wi-Fi收看春晚直播，是利用电磁波传递信息的
D．收看过程中为不影响他人，把音量调小一些，这是在传播过程中减弱噪声
9．更迅速便捷地传递信息、寻找绿色可再生能源、研制具有各种特殊性能的新材料是当前科技界的三大研究方向以下说法错误的是（　　）
A．5G手机是利用电磁波传递信息的
B．核能是人类大力开发的新能源，它是可再生能源
C．输电线若采用超导材料可大大减小电能损耗
D．电脑中的集成芯片是由半导体材料制成的
10．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，下列说法中正确的是（　　）
A．超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线
B．2020年6月23日我国完成北斗全球星座部署，“北斗卫星导航系统”传递信息主要是利用了红外线传输信号
C．超市收银员使用的条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料
D．太阳能、风能和核能都是可再生能源
二、填空题
11．2021年底，砚山将实现所有乡镇所在地5G网络全覆盖，5G网络信号是以______为载体来进行传输的，它在真空中的传播速度为______m/s。
12．2021年5月22日10时40分，中国第一辆火星车“祝融号”安全驶离着陆平台，成功“打卡”火星表面，正式开启火星探测之旅。早在5月15日，天问一号任务着陆巡视器就已成功软着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，“祝融号”火星车建立了对地通信。当天一着陆，“祝融号”火星车就直接向家人报告“我已着陆，感觉良好”，并用随身携带的相机拍了一些照片，为了应对火星表面的低气压以及昼夜温差。研制团队为火星车配置了两套集热器，并采用了纳米气凝胶保温。火星沙尘沉积将影响太阳电池阵发电，为此，研制团队专门针对光照、沙尘等情况，设计了蝶形四展太阳翼，配置了特殊的电池等。
（1）“祝融号”安全驶离着陆平台过程中，“祝融号”相对着陆平台是______的（选填“运动”或“静止”）；
（2）“祝融号”直接向家人报告“我已着陆感觉良好”，是利用______把信息传回地面；
（3）集热器采用纳米气凝胶保温，其中纳米是物理学中______单位；
（4）“祝融号”采用太阳电池阵发电，太阳能属于______（选填“一次能源”或“二次能源”）。
13．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
14．2021年4月25日，台江县“乡村振兴·苗族姊妹节民俗文化周”在美丽的翁你河畔拉开帷幕。如图示是两位苗家美女用手机在直播“姊妹节”活动场景。利用手机拍照时，通过镜头成的是______立（选填“正”或“倒”）缩小的______（选填“实”或“虚”）像；手机直播是利用______（“声波”或“电磁波”）把信息传递到远方的。
15．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，客户提走货物后，机器人对地面的压强_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
三、综合题
16．2020年新冠病毒疫情期间智能配送机器人已实现了无接触配送，它具有形体小巧、机动灵活、高效智能等特点。车身两侧均是可以打开的货仓，用户可通过人脸识别、输入取货码、点击手机APP链接等三种方式取货。“机器人配送小哥”全程都走非机动车道，而且它简直就是个“路路通”哪儿的路都认识，还挺有“礼貌”会主动让人，并且很“懂”交规。支撑配送机器人的环境感知硬件，是位于车顶上的一个激光雷达、卫星导航和位于车辆周边的摄像头。某款配送机器人的部分信息如表所示。
车身净重 200kg 车载电源 12V
最大承载量 100kg 电池容量
摄像头 8个 激光雷达 16线/32线
求：（1）配送机器人利用______来感知前方是否有障碍物（选填“超声波”或“电磁波”），朝向周边的摄像头所成的像是______、______的实像；
（2）若车载电池充满电，能以18km/h的速度行驶36km，求行驶时间______？
（3）配送机器人每个车轮与地面接触面积为50cm2，则满载时对地面压强为多少Pa______？
（4）满载时配送机器人以18km/h速度行驶时，遇到拐弯路段需要自动减速通过弯道，为什么配速机器人满载时拐弯需要减速______？
17．如图所示为一辆无人驾驶清扫车，空车质量为400kg，它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体，可自主作业。
(1)激光是一种电磁波，它在真空中的传播速度为______m/s；
(2)空车停在水平地面上，若地面总受力面积为200cm2，则车对地面的压强为多少帕？( )（g取10N/kg）
(3)空车行驶时牵引力的功率为810W，在10s内匀速行驶12m，车受到的阻力为多少牛？( )
18．阅读《5G时代》，回答问题。
首届世界5G大会于2019年11月在北京举行。“5G代表什么呢？5G是第五代移动通信技术的简称，是最新一代蜂窝移动通信技术。5G网络的优势在于数据传输速率远远高于以往的蜂窝网络，比当前的有线互联网还要快；另一个优点是较低的网络延迟，响应时间低于1毫秒。由于数据传输更快，5G网络将不仅仅能为手机用户提供服务，而且还将成为家庭和办公网络的提供商，与有线网络提供商形成竞争。
无线通信技术中的奥秘是什么呢？它蕴含在物理学的基本公式“”中，即“光速=波长×频率”，在国际单位制中，波长的单位为“米（m），频率的单位为“赫兹（Hz）”电磁波的功能特性是由它的频率决定的，不同频率的电磁波，有不同的用途。频率越高，能使用的频率资源越丰富，其传输速率就越高，同时，频率越高，波长越短，越趋近于直线传播，绕射能力越差，在传播介质中的衰减也越大。
由于5G技术采用了高频段传输，其最大的问题就是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。为了解决这一问题，需要增加覆盖同一区域的5基站的数量，全国已经建设5G基站11.3万个，将来我们身边将会出现很多的“微基站”、“天线阵列”，这样同一基站下的两个用户就可以不通过基站直接实现手机间的传输。
5G的应用不仅局限于消费端，更广阔的市场在于工业互联网领域的应用，如5G智慧工厂、自动驾驶等。目前，自动驾驶是市场焦点之一，车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯，为无人驾驶提供支持。
阅读上文，回答下列问题：
(1)车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯，为无人驾驶提供支持。如图所示，是用于路口的5G指示灯，红黄绿指示灯的连接方式以及5G通讯传递信息的形式分别为______。
A．串联、超声波 B．串联、电磁波
C．并联、超声波 D．并联、电磁波
(2)5G技术高频段传输数据遇到的困难是：______。
(3)电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s。若使用频率为25吉赫兹（GHz）的电磁波进行5G商用的频段试验，其中1GHz=109Hz，请利用短文中的知识，计算5G商用电磁波的波长为______m。
19．当开关电灯时，正在工作的喇叭会发出咔嚓咔嚓的响声，这是因为开、关电灯迅速变化的电流产生的 _____ 被喇叭接收到的缘故。如图，箭头表示磁感线方向，“⊙”表示通电导线中电流方向垂直于纸面向外，根据左手定则判断导线的受力方向，并在图上用箭头表示出来。
( )
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．D
根据光导纤维的性质分析作答；5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的；根据数字通信的优点分析；卫星利用电磁波传递信息。
【详解】
A．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；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，故A错误；
B．5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的，故B错误；
C．相对于数字通信，模拟通信存在以下缺点：模拟信号容易丢失信息，模拟信号容易失真，模拟信号保密性差，故C错误；
D．我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务，该系统利用电磁波传递信息，故D正确。
故选D。
3．A
【详解】
A．一般分子的直径非常小，在左右，故A符合题意；
B．两个鸡蛋的质量约，人用手托起两个鸡蛋的力大约是
故B不符合题意；
C．一盏日光灯的功率约，正常发光时的电流
故C不符合题意；
D．电磁波在真空中的传播速度为，在空气中的传播速度略小于此数值，近似为，故D不符合题意。
故选A。
4．D
【详解】
将导线的一端与电池负极相连，再用导线的另一端与电池的正极快速断续接触，这时导线中就会有变化的电流，故周围就会产生电磁波，产生的电磁波被收音机接收，故能听到收音机发出“咯、咯”声，即ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．A
【详解】
AB．“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，不是分子的运动，故A正确，B错误；
C．长征三号乙运载火箭使用的燃料是液态氢，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故C错误；
D．电视和卫星之间是利用电磁波传递信息的，故D错误。
故选A。
6．B
【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．D
【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．C
【详解】
A．通过音色可以辨别出钢琴和二胡声，故A错误；
B．5G是通过电磁波传递信息的，故B错误；
C．Wi-Fi就是利用了电磁波中的微波技术进行信息传递的，故C正确；
D．收看过程中为不影响他人，把音量调小一些，这是在发声处减弱噪声，故D错误。
故选C。
9．B
【详解】
A．手机是利用电磁波进行通讯的，故A正确，不符合题意；
B．核能被利用后短时间内不能恢复，是不可再生能源，故B错误，符合题意；
C．输电线若采用超导材料可以减小电阻，减小导线上产生的热量，从而减小了电能的损耗，故C正确，不符合题意；
D．电脑中的芯片是由半导体材料制成的，故D正确，不符合题意。
故选B。
10．C
【详解】
A．超导材料没有电阻，不能应用于电饭锅，但是可以应用于远距离输电线，故A错误；
B．“北斗卫星导航系统”传递信息主要是利用了电磁波传输信号的，故B错误；
C．超市收银员使用的条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料，故C正确；
D．太阳能、风能是可再生能源，但是核能短时间内从自然界得不到补充，属于不可再生能源，故D错误。
故选C。
11． 电磁波 3.0×108
【详解】
[1][2]5G网络信号是以电磁波为载体来进行传输的，电磁波的传播不需要介质，电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s。
12． 运动 电磁波 长度 一次能源
【详解】
（1）[1]“祝融号”安全驶离着陆平台过程中，“祝融号”相对着陆平台的位置发生改变，它是运动的。
（2）[2]电磁波可以传递信息，可以在真空中传播，“祝融号”直接向家人报告“我已着陆感觉良好”，是利用电磁波把信息传回地面。
（3）[3]纳米是物理学中长度的单位，符号是nm。
（4）[4]太阳能可以从自然界直接获取，是一次能源。
13． 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。
14． 倒立 实 电磁波
【详解】
[1][2]手机的镜头相当于一个凸透镜，拍照时物体在该透镜的两倍焦距以外，成倒立缩小的实像。
[3]电磁波能传递信息，手机直播是利用电磁波把信息传递到远方。
15． 运动 电磁波 变小
【详解】
[1]机器人在路上前行，以机器人为参照物，路边的树与机器人的距离在不断的变化，故树是运动的。
[2]机器人还会利用电磁波自动给客户发信息提醒提货，电磁波的传递不需要介质，且能够携带更多的信息。
[3]客户提走货物后，压力变小了，受力面积不变，故机器人对地面的压强变小。
16． 电磁波 倒立 缩小 2h 1.5×105 见解析
【详解】
（1）[1]由题意可知，支撑配送机器人的环境感知硬件，是位于车顶上的一个激光雷达、卫星导航和位于车辆周边的摄像头；而激光属于电磁波，卫星导航使用的也是电磁波，所以配送机器人利用电磁波来感知前方是否有障碍物。
[2][3]朝向周边的摄像头，相当于照相机，里面的透镜是凸透镜，则它所成的像是倒立、缩小的实像。
（2）[4]该配送机器人速度是18km/h，行驶的路程是36km，由可得，配送机器人充满电后行驶时间
其行驶时间是2h。
（3）[5]由表中数据可知，车身净重是200kg，最大承载量是100kg，配送机器满载时的总重力
满载时对地面的压力
配送机器人每个车轮与地面接触面积为50cm2，总共4个车轮，那么受力面积
满载时对地面的压强
满载时对地面压强为1.5×105Pa。
（4）[6]物体具有保持原有运动状态不变的性质叫惯性，配送机器人满载时质量大，因此惯性大，而满载时配送机器人惯性大，运动状态不容易改变，转弯时,速度太大容易发生翻车,所以要减速通过。
17．
【详解】
(1)[1]电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s，所以激光在真空中的传播速度是3×108m/s。
(2)[2]车对地面的压力
F=G=mg=400kg×10N/kg=4000N
车对地面的压强
=2×105Pa
(3)[3]车的速度
v=
空车行驶时牵引力的功率
牵引力
由于车做匀速运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，所以车受到的阻力为
f=F=675N
18． D 传输距离短，覆盖能力弱 0.012
【详解】
(1)[1]红黄绿指示灯不会同时亮，即可以单独工作，且工作时互不影响，可以判断三种颜色指示灯是并联的；5G通讯利用电磁波来传递信息。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
(2)[2]由材料可知，由于5G技术采用了高频段传输，其最大的问题就是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。
(3)[3]5G商用电磁波的波长为
19． 电磁波
【详解】
[1]当开、关电灯的时候，正在工作的喇叭会发出咔嚓咔嚓的声音，这是因为开、关电灯时迅速变化的电流产生的电磁波被喇叭接收到的缘故；
[2]通电导线在磁场中受到的力称为安培力。根据左手定则可知：让四指指向电流方向，磁场方向穿过手心，则大拇指指向为所受力的方向，由此可知导体棒受力的方向为竖直向上；如下图所示。
答案第1页，共2页
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