人教版九年级全一册21.4越来越宽的信息之路（同步练习含答案）

人教版九年级全一册 21.4 越来越宽的信息之路
一、单选题
1．火神山医院是全世界首家全面使用5G网络的医院，可实现远程指挥远程会诊、远程监护、远程手术和数据传输等业务。5G网络远程传递信息的媒介是（　　）
A．红外线 B．紫外线 C．超声波 D．微波
2．下列关于地球同步通信卫星的说法中，错误的是（ ）
A．同步卫星处于平衡状态 B．同步卫星的机械能守恒
C．同步卫星相对于地球静止 D．同步卫星使用微波进行通信
3．提出光纤通信的构想，使得用光进行通信的幻想得以实现的科学家是
A．牛顿 B．欧姆 C．高锟 D．伏特
4．2021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
5．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”
6．关于信息的传递，下列说法正确的是
A．声、光和电磁波中，只有电磁波能够传递信息
B．固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流来传递信息
C．收音机利用天线接收电磁波和发射电磁波
D．微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息
7．下列各例中，是利用红外线工作的是（　　）
A．验钞机通过验钞票上的荧光标记，来检验钞票的真伪
B．某种导弹可以跟踪敌方飞机尾部的高温，达到攻击的目的
C．光纤通信实际上是光在光导纤维内壁上多次反射形成的
D．移动电话是利用红外线传递信息的
8．关于材料，下列说法正确的是（　　）
A．指南针是磁性材料制成的，指向地理南极附近的那端叫南极
B．避雷针是用绝缘体材料制成的
C．电热丝是用超导体材料制成的
D．家中的宽带光纤线主要是由铜导线制成的
9．下列有关声现象和电磁波的说法正确的是
A．光在光导纤维中不断折射，把信息传递出去
B．3G或4G手机主要是使用电磁波传递数字信号的
C．吹笛子时按压不同位置的气孔，主要改变声音的响度
D．超声波比次声波在空气中的传播速度大
10．关于电磁波和现代通信，下列说法正确的是（　　）
A．移动电话是利用电磁波传递信息的
B．光纤是利用光在玻璃中不断折射来传递信息的
C．中央电视台与广西电视台发射的电磁波在同一区域内传播的速度不同
D．我国建立的“北斗“卫星定位系统是利用超声波进行定位的
二、填空题
11．如图，被称为“最新版中国高铁”的“复兴号”在京沪高铁亮相。它采用全新流线型头型，这是为了_____；车厢内实现了Wi-Fi网络全覆盖，Wi-Fi采用的是低强度的_____传输信号；车厢内座椅旁都安装了插座方便旅客充电的需求，这些插座之间的连接方式是_____；车身长度约400m的“G1720次”列车，某次全部通过1600m长的隧道只用了20s的时间，该列车的速度约_____km/h。
12．物理老师上网冲浪用的电子邮箱是：yangyoo2003@gmail．com，这表示这个电子邮箱属于 ________ ，邮箱的服务器名叫 ________ ．
13．2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆，并通过中继星传回首张月球背面图片；中继星利用____波向地面传递信息。由于月球的遮挡，月球背面的着陆器和探测器无法与地球直接传输信息（信息的传递可类比于光的传播），“鹊桥”中继星应该位于图中的______（选填“A”或“B”）位置时，可起到信息中转作用。
14．同步通信卫星相当于是建立在太空中的________．科学家们发现，空中只需三颗通信卫星就可以覆盖全球了，那么每颗卫星对地球的覆盖张角应是________度．通信卫星上也是需要用电的，你知道它上面的电是怎样获得的吗？________．
15．阅读短文，回答文后的问题。
光纤
光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。如图所示，光可以从弯曲的光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出光纤。光在玻璃纤维中每次由光纤内层的玻璃芯射向外层的分界面时，只会发生反射，而没有折射。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°，此时的入射角叫临界角，入射角再增大时，折射光消失，只剩下反射光，这种现象叫光的全反射。
(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)光在光纤中传播时路线是 ______ （填“折线”或“弧线”）；
(3)折射光线消失后，反射光线的亮度比原来 ______ ；
(4)光从玻璃进入空气，如果临界角为46°，以下列角度入射的光线中，能发生全反射的是 ( ) ；
A．30° B．42° C．45° D．50°
(5)当光从空气射向玻璃， ______ （填“会”或“不会”）发生光的全反射现象。
三、综合题
16．阅读短文回答问题：
激光的应用
1958年，人类在实验室里激发出一种自然界中没有的光，这就是激光．激光束的平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度．激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距．对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和接收反射脉冲的时间间隔，就可以求出目标的距离．激光测距雷达就是根据这个原理制成的．
由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点上，让这一点照射到光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，经处理后还原成声音和图象，由于会聚点很小，光盘记录信息密度很高．
激光还有一个特点是亮度高，也就是说，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了．因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔．医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤，切除肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜．强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器，在军事上有广泛的应用．
（1）激光在真空中的传播速度为_____km/s．
（2）激光测距与初中物理学到的_____测距原理相同．
（3）用激光作“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜，是利用激光的_____的特点．
17．光纤通信是利用________（选填“太阳光”或“激光”）在光纤内的_______（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）来传递信息的；如下图所示，光从光纤一端射入，从另一端射出．请你将图中未完成的光路部分补充完整．
( )
18．阅读短文，回答问题．
光纤的奥秘
光纤电缆是本世纪最重要的发明之一．发明光纤电缆的，就是被誉为“光纤之父”的华人科学家、诺贝尔奖获得者﹣﹣高锟．光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号．光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃光纤，这是为什么呢？
原来，光从玻璃射入空气时，折射角______入射角（如图甲）．当入射角增大时，折射角也 增大 （如图乙），到某一角度，使折射角达到90°，入射角再增大时，折射光完全消失，只剩下反射光（如图丙），这样光就在玻璃中传播，而不会“溜”出玻璃光纤（如图丁），这种现象叫做全反射，它只有在折射时折射角是大于入射角的现象中才可能发生．如图是光从玻璃射入空气时，折射角随入射角变化而变化的图象．
所以，一般弯曲的光学纤维（简称光纤），只要它的玻璃芯的透明度高、均匀，并且芯与外皮层之间的分界面光滑，就是一根好的光导管．一根头发般细小的光纤，其传输的信息量相等于一条饭桌般粗大的铜“线”，为目前的信息高速公路奠定了基础，数以万计的光学纤维构成的光学纤维束（如图），它不仅能传导光能，也能将图象从一端传到另一端．传光能的纤维束称传光束，同时能传图象的纤维束称传像束．
（1）完成上文中的空格
（2）光从空气进入玻璃时________ （填“有可能”或“不可能”）发生全反射．
（3）光从玻璃进入空气时入射角必须________ 才会发生全反射．
A．大于42° B．小于42° C．大于45° D．小于45°
（4）下列关于传光束与传像束的说法正确的是________
A．传光束中的光学纤维在两端端面上的位置必须严格对应，传像束中的光学纤维在两端端面上的位置不需严格对应．
B．传光束中的光学纤维在两端端面上的位置不需严格对应，传像束中的光学纤维在两端端面上的位置必须严格对应．
C．传光束与传像束中的光学纤维在两端端面上的位置都必须严格对应．
D．传光束与传像束中的光学纤维在两端端面上的位置都不需严格对应．
19．卫星通信系统由卫星和地面站两部分组成.卫星在空中起中继站的作用，即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站.地面站则是卫星系统与地面公众网的接口，地面用户通过地面站出人卫星系统形成链路.由于同步卫星在赤道上空36000km，它绕地球一周的时间恰好与地球自转一周时间（23h56min4s）一致，从地面看上去如同静止不动.3颗相距120°的卫星就能覆盖整个赤道圆周.故卫星通信易于实现越洋和洲际通信.
（1）卫星通信是远距离的无线通信，要从卫星上接收信号必须在地面上建立____.
（2）关于同步卫星，以下说法正确的是____.
A．同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同
B．同步卫星和月球一样每天绕地球一周
C．同步卫星固定在空中一直不动
D．作为传播微波的中继站，地球上空的同步卫星越多越好
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
5G网络远程传递信息是以微波即电磁波为载体。
故选D。
2．A
【详解】
A．平衡状态是指静止和匀速和匀速直线运动，而同步卫星做圆周运动，不是平衡状态，故A错误，符合题意；
B．同步卫星只受到重力的作用，高度和速度都不变，机械能不变，所以机械能守恒，故B正确，不符合题意；
C．同步卫星固定于频道上空，与地球的自转同步，相对于地球静止，故C正确，不符合题意；
D．同步卫星和地球之间是真空，要使用微波进行通信，故D正确；不符合题意．
【点睛】
理解静止和匀速直线运动时，运动状态不变为平衡状态，即速度和方向都不能改变．同步卫星的圆周运动，运动状态一直在改变，不是平衡状态．
3．C
从牛顿、欧姆、高坤、伏特作出的突出贡献进行判断．
【详解】
华裔科学家高锟因在“有关光导纤维用于光学通信方面”取得了突破性成就而获得2009年诺贝尔物理学奖．
故选C
4．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。
5．B
【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。
6．D
（1）声和电磁波既能传递信息，又能传递能量；（2）固定电话利用电流传递信息，移动电话、广播电视利用电磁波传递信息；（3）收音机是接收电磁波的装置，电磁波的发射是由广播电台完成的；（4）现代化的通信方式有微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信．
【详解】
A. 声波、光和电磁波都能够传递信息，此选项说法不正确；
B. 固定电话是利用导线中的电流来传递信息，而移动电话、广播和电视是利用电磁波传递信息，此选项说法不正确；
C. 收音机的天线只能接收电磁波，不能发射电磁波，此选项说法不正确；
D. 微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息，此选项说法正确．
故选D.
7．B
【详解】
A．验钞机通过验钞票上的荧光标记，来检验钞票的真伪，是利用紫外线，故A不符合题意；
B．某种导弹利用红外线，可以跟踪敌方飞机尾部的高温，达到攻击的目的，是利用红外线，故B符合题意；
C．光纤通信实际上是电磁波在光导纤维内壁上多次反射形成的，故C不符合题意；
D．移动电话是利用电磁波传递信息的，故D不符合题意。
故选B。
8．A
【详解】
A．指南针是磁性材料制成的，因为地磁北极在地理南极附近，磁感线由地磁北极指向地磁南极，指向地理南极附近的那端是南极，故A正确；
B．避雷针是将电荷导入大地，用导体材料，故B错误；
C．超导体材料电阻为0，根据焦耳定律，超导体材料不会发热，不能用来制作电热丝，故C错误；
D．光纤线是纯度非常高的玻璃丝，信号在光纤内反射传播，故D错误。
故选A。
9．B
【详解】
A．光在光导纤维中发生的是全反射而没有折射，故A错误；
B．手机发送与接收信号，是通过电磁波传递的，故B正确；
C．吹笛子时按压不同位置的气孔，主要改变空气柱的长短，进而改变音调，故C错误；
D．速度只与传播介质有关，与频率无关，故D错误．
10．A
【详解】
A．手机都是靠电磁波传递信息的。故选项A正确；
B．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。故选项B错误；
C．电磁波的波速在真空或空气中的传播速度是相同的，故中央电视台与广西电视台发射的电磁波在同一区域传播速度相同，故选项C错误；
D．我国建立的“北斗”卫星定位系统是利用电磁波定位的，故选项D错误。
故选A。
11． 减小阻力 电磁波 并联 360
本题考查了减小阻力的措施、电磁波的利用、家庭电路的连接方式，以及速度公式的应用是一道综合题。根据相关知识分析求解即可。
【详解】
[1]动车的车头采用流线型设计可以减少行驶过程中空气的阻力。
[2]Wi-Fi利用电磁波传递信息。
[3]插座联用电器后，不同的插座之间能独立工作，相互不受影响，所以插座之间是并联的。
[4]列车全部通过该隧道的总路程
车全部通过该隧道的速度：
12． wangyoo2003 gmail．con
【详解】
电子邮件是目前使用最频繁的网络通信形式，对于一个邮箱来说，要有以下几部分组成：①邮箱是谁的，也就是该邮箱属于谁；②@表示在什么上；③邮箱的服务器的名字．则该邮箱的wangyoo2003是①部分，该邮箱的gmail．con③部分．
点睛：电子邮件是目前人们经常使用的网络通信形式，电子邮箱的地址包括：用户名和服务器名两部分；服务器名的最后一部分表示的是服务器注册的国家名称．
13． 电磁 B
【详解】
[1]真空不能传声，而电磁波能在真空中传播，所以中继星利用电磁波向地面传递信息。
[2]由于月球的遮挡，月球背面的着陆器和巡视器无法与地球直接传输信息，故“鹊桥”中继星位于B位置时，可以利用“光的反射”与地球和月球背面进行信息和数据交换。
14． 中继站 120 太阳能电池
人类可发射人造卫星，用通信卫星作微波中继站，实现了卫星通信梦想．通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信．
【详解】
同步通信卫星相当于是建立在太空中的中继站，只需三颗通信卫星就可以实现全球通信，每颗卫星对地球的覆盖张角是120度，通信卫星上获得的电能是由太阳能转化来的．
15． B 折线 亮 D 不会
【详解】
(1)[1]计算机通过光纤接入互联网，光纤的作用是通信。
故选B。
(2)[2]因为光在同种均匀介质中沿直线传播，光在光纤玻璃芯外层发生反射时方向发生改变，所以光在光纤中传播时路线是折线。
(3)[3]由题意可知，当折射光线消失后，只剩下反射光，发生全反射，因此反射光线的亮度比原来亮。
(4)[4]光从玻璃进入空气，如果临界角为46°，只有入射光以50°的入射角从玻璃进空气时，入射角大于临界角，会发生全反射现象。
故选D。
(5)[5]由题意可知，只有入射角大于临界角时，才会发生全反射现象。光从空气斜射入玻璃时折射角小于入射角，故入射角根本达不到临界角，因此，当光从空气斜射到玻璃中时不会发生全反射现象。
16． 3×105 声呐 能量大
【详解】
（1）[1]激光在真空中的传播速度为：；
（2）[2]用声纳测量海底的深度，就是利用信号脉冲反射再接收的道理，故激光测距与初中物理学到的声纳（超声波）测距原理相同；
（3）[3]根据题意，激光可以集中很大的能量，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，使最难熔化的物质在瞬间汽化．所以“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜，是利用激光的亮度高、能量大的特点．
【点睛】
理解激光和超声波测距的原理，要注意测距时，激光或超声波被反射回来再接收，所以要测量的距离是激光或超声波被传播距离的一半，涉及相关的计算时不要忽略了这一点．
17． 激光 反射
【详解】
[1][2]光纤通信是利用激光传递信息的，激光在光纤内发生反射；
[3]光在光纤中传播遵循光的反射定律，根据光的反射定律，完成光路图．
18． 大于 增大 不可能 A B
【详解】
(1)光从玻璃射入空气时，折射角大于入射角．当入射角增大时，折射角也随着增大；(2)空气是光疏介质，玻璃是光密介质，所以光从空气进入玻璃时不可能发生全反射；(3)根据光发生全反射时临界角与折射率的关系sinθ＝及光速与折射率的关系n＝可得;光从玻璃进入空气所以n＝;所以sinθ＝,所以θ＝41.8 ；(4)传光束中的光学纤维在两端端面上的位置不需严格对应，传像束中的光学纤维在两端端面上的位置必须严格对应．
点睛：（2）光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射全反射；空气是光疏介质，玻璃是光密介质，所以光从空气进入玻璃时不可能发生全反射；（3）根据光发生全反射时临界角与折射率的关系sinθ＝及光速与折射率的关系n＝可得出结果．
19． 地面站 A
【详解】
(1)[1]阅读材料可知，卫星通信是远距离的无线通信，要从卫星上接收信号必须在地面上建立地面站．
(2)[2] A．同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同，与地球同步转动，故A正确；
B．月球不是每天绕地球一周，是30天，故B错误；
C．站在地球上观看(以地球本身为参照物)，同步卫星在空中的位置是固定不动，如果选择参照物不是地球，那么此结论就是错误的，故C错误；
D．同步通信卫星做为传播微波的中继站，地球上只要有3颗就能覆盖全世界，故D错误．
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