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．“奋斗者”号是中国研发的万米载人潜水器，2020年在马里亚纳海沟分别下潜到10058米和10909米海底，成功两探万米海底，创造了中国载人深潜的新纪录。无线电波在深水中减弱非常明显，给其定位和导航带来很大挑战。“奋斗者”号设计主要应用了“大海深处的GPS水声定位”和“惯性导航装置”等。其中“水声定位”主要采用的是以下哪项技术（　　）。
A．北斗导航 B．超声波 C．激光定位 D．无线电通讯
2．1965年，美国发射通信卫星les﹣1，由于故障导致卫星进人太空后与地球失去联系，18年后，科学爱好者菲尔威廉偶然捕捉到les﹣1发出的频率为2.5×108Hz的信号。该信号（　　）
A．属超声波，周期为4×10﹣8s B．属超声波，周期为4×10﹣9s
C．属电磁波，周期为4×10﹣8s D．属电磁波，周期为4×10﹣9s
3．2021年5月15日，祝融号火星车成功降落在火星上，实现了中国航天史无前例的突破。以下分析正确的是（　　）
A．火星车与地球间通过超声波传递信息
B．火星车在降落过程中相对火星是静止的
C．火星车集热器采用纳米气凝胶1nm=108m
D．火星极地附近的干冰是大气中的二氧化碳气体凝华形成的
4．物理知识在生活中的应用十分广泛，下列应用中正确的是（　　）
A．手机通信——超声波 B．雾凇的形成——升华
C．小鸟在水中的倒影——光的折射 D．行李箱装有轮子——减小摩擦
5．2021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
6．助力北京打造智慧型冬奥会的“北斗+5G”技术，传输语言、符号和图像的载体是（　　）
A．电磁波 B．超声波
C．次声波 D．红外线
7．2020 年6月23日，我国完成了北斗全球卫星导航系统收官卫星的发射，全面建成了北斗系统。该系统通过“星间链路”——也就是卫星与卫星之间的连接“对话”，为全球用户提供定位导航授时、全球短报文通信和国际搜救等服务。关于图所示的情景，说法正确的是（　　）
A．北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运行时，动能增大，势能减小
B．星箭分离前，卫星相对于运载火箭是静止的
C．北斗卫星绕轨道运行时受到平衡力的作用
D．卫星与卫星之间的连接“对话”利用了光纤通信
8．2021年5月15日，我国“天问一号”火星探测器稳稳降落在火星的乌托邦平原，探测器经过借助火星大气进行气动减速等一系列减速措施后，再经过反推发电机进行动力减速，距离火星表面100m时，进入悬停阶段，完成精避障和缓速下降后抵达火星表面，如图所示，下列判断错误的是（　　）
A．探测器与地面控制系统间靠电磁波传递信息
B．反推发电机利用了热值大，密度小的燃料
C．悬停阶段，探测器相对火星表面是静止的
D．落地后，探测器的影子是光的反射形成的
9．下列有关声和电磁波的说法正确的是（　　）
A．光信号在光导纤维中以声音的速度传播
B．高速公路旁的房屋装有隔音窗，是为了防止噪声的产生
C．养蜂人通过听到蜜蜂的“嗡嗡”声，判断蜜蜂是否采了蜜，采蜜后发出的声音音调变高
D．宇航员之间在太空不能直接对话而要使用无线电对话
10．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
二、填空题
11．聊城人民广播电台的频率为96.8×106Hz，这个电磁波在真空中的传播速度______（选填“大于”、“等于”或“小于”）光在真空中的传播速度，其速度大小为______m/s。
12．2008年9月25日“神舟七号”飞船成功实现了发射、空间实验和回收工作，如图是当时的一些情景；请你根据图示回答问题：
（1）火箭刚发射时，高温火焰向下喷射到发射台的地面，很多物体遇到这样的高温将会______；为了保护发射台，在发射台底建了一个大水池，让火焰喷射到水中，利用水的______来吸收巨大的热量；我们在电视上看到火箭升空瞬间，伴有迅速扩展的庞大的白色气团是______形成的（填物态变化的名称）；
（2）火箭与大气摩擦会产生大量的热，为保护火箭不至于被烧毁，在火箭头部有一层特殊材料，这种材料在高温下会熔化和汽化，从而起到保护作用；这是因为：______；
（3）地面各个测控站能准确用一种波对飞船进行遥控，你认为它是超声波吗？______（填“是”或“不是”），你的理由是______。
13．2021年5月15日，我国“天问一号”火星探测器稳稳降落火星北半球的乌托邦平原。天问一号首先借助火星大气进行气动减速，接着打开降落伞进行伞系减速，最后通过反推发动机进行动力减速。在距离火星表面100m时，天问一号进入悬停阶段，完成精避障和缓速下降后抵达火星表面（如图）。
（1）气动减速阶段，由于和火星大气摩擦，“天问一号”表面温度大幅上升，这是通过___________的方式改变了“天问一号”的内能。
（2）动力减速阶段，反推发动机点火向下喷出高温高压气体使天问一号减速，这说明力的作用是___________的。
（3）悬停阶段，“天问一号”相对火星表面是___________的。
（4）落到火星表面的“天问一号”在火星地面上留下了长长的影子，这是因为光的___________形成的。
（5）“天问一号”与地面之间靠___________传递信息。
（6）随“天问一号”探测器一起登陆的“祝融号”火星车质量___________（选填“大于”“小于”或“等于”）在地面时的质量。
14．科技引领生活的时代已经来临，5G通讯网络技术为无人驾驶提供有力支持，如可以实现在一、两公里之外提前感知交通信息，5G通讯网络是利用______来传递信息的；下列三组材料：①铅笔芯、铝、地球；②陶瓷、铅笔芯、物理书；③塑料尺、硬币、地球，在通常情况下，都属于导体的一组是______（选填序号）。
15．2021年5月15日，中国的“天问一号”火星探测器成功着陆于火星表面，探测器通过___________把火星影像图传回地球；如图所示，着陆器缓慢着陆火星的过程中，以火星表面为参照物，着陆器是___________的。
三、综合题
16．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。
( )
17．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：_____________。
18．请根据材料、回答下列问题：
红外测温仪
红外线测温仪与传统的水银湿度计相比，具有使用方便、非接触、可很快测出体温的优点。
在自然界中，一切温度高于绝对零度（-273.15℃）的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。红外辐射又被称为红外线，是电磁波的一种，电磁波波速c、波长λ和频率f之间的关系是λ=cf，物体的红外辐射能量的大小按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，上图是一款医用红外测温仪的原理图，图中（1）为红外温度传感器，它将检测导的人体辐射的红外辐射能量转换成电信号，转换后的电信号被发送到主控制CPU中进行处理。红外传感器里又滤光片，主要截断可见光和近红外的辐射，减轻了环境光和太阳光对传感器的干扰。图中（2）为超声波传感器，用来测量红外温度传感器到人体间的距离。图中（3）为环境温度传感器，用来测量周围背景的环境温度，其测量结果用于超声波传播速度的精准计算，同时其测量结果也用于对红外温度进行补偿。图中（4）为主控芯片，可以很快处理大量的数据。图中（5）为PC机，它将记录好的实验数据经过分类整理后输入到MATLAB计算科学软件中，进行BP神经网络训练，然后通过训练好的网络对采集到的红外数据进行处理，得到与真值更为接近的补偿值。最终的补偿结果将显示在LCD屏幕上。当显示温度过高或者过低时，系统发出警报，蜂鸣器报警。
（1）有人担心红外测温仪的红外线对人体伤害，与遥控器发出红外线机理__________选填（“相同”或“不同”），红外测温仪利用的是人体自身发出的红外线，而不是体温枪自身发出的，因此它是对人体没有伤害的。
（2）人体的正常温度在36~37℃之间，放射的红外波长约9~13μm，在此区间人体放射的红外线的频率范围约为___________Hz。
（3）如图是红外温度传感器中的部分原理示意图，其中电源两端电压保持不变，R是热敏电阻，其阻值随可测温度的升高而减小，定值电阻为保护电阻；被测温度较高时，显示仪的示数也会变大。关于该部分测温原理，下列分析正确的是__________。
A．显示仪是由电流表改装成的
B．显示仪是由电压表改装成的
C．被测温度越高，电阻两端的电压越小
D．被测温度越高，通过热敏电阻的电流越小
19．2020年，我国快速控制了疫情，高速发展了科技。2020年7月23日，“天问一号”由长征五号遥四运载火箭发升空。“天问一号”计划飞行约7个月抵达火星，并通过2至3个月的环绕飞行后着陆火星表面，开展探测任务。2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式开通。北斗系统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。2020年11月10日，随着“奋斗者”号有条不紊地布放，下潜、巡航、坐底、作业、上浮、回收创造了中国载人深潜的新纪录，在马里亚纳海沟成功坐底深度达10909米，2020年11月24日，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，此次嫦娥五号的发射实现了中国航天史上的五个“首次”；首次在月球表面自动采样，首次从月面起飞，首次在38万公里外的月球轨道上进行无人交会对接，首次带着月壤以接近第二宇宙速度返回地球，首次样品的存储、分析和研究。
从文字中找一个与上述情景相关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复。
示例：物理信息：太阳帆板；
物理知识：太阳能转化为电能。
作答：物理信息：______ ；
物理知识：______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
无线电波在深水中减弱非常明显，给其定位和导航带来很大挑战。所以水声定位一般是利用超声波来传递信息 ，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2．D
【详解】
真空不能传声，信号应为电磁波，周期为
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3．D
【详解】
A．火星车与地球间通过电磁波传递信息，故A错误；
B．火星车在降落过程中相对火星的位置发生了变化，所以火星车相对火星是运动的，故B错误；
C．火星车集热器采用纳米气凝胶
故C错误；
D．火星极地附近的干冰是固态的，是由气态的二氧化碳气体放热凝华形成的，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】
A．手机通信是利用电磁波传递信号的。故A错误；
B．雾凇是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的。故B错误；
C．小鸟在水中的倒影是由光的反射形成的。故C错误；
D．行李箱装有轮子是利用滚动代替滑动的方法减小摩擦力的。故D正确。
故选D。
5．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。
6．A
【详解】
电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播，广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的，冬奥会的“北斗＋5G”技术，传输语言、符号和图像的载体是电磁波。
故选A。
7．B
【详解】
A．当北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运行时，卫星的质量不变，速度减小，所以，动能减小，相对于地球的高度增加，所以，重力势能增大，故A错误；
B．由于星箭分离前，二者的位置是固定的，卫星相对于运载火箭并没有位置的变化，所以卫星相对于运载火箭是静止的，故B正确；
C．北斗卫星绕轨道运行时做圆周运动，由于运动状态不断改变，所以，受的力不是平衡力，故C错误；
D．卫星与卫星之间的连接“对话”利用了卫星通信，而不是光纤通信，故D错误。
故选B。
8．D
【详解】
A．电磁波传播不需要介质，探测器与地面控制系统间靠电磁波传递信息，故A正确，不符合题意；
B．热值大的燃料，相同质量完全燃烧放热更多，密度小，相同体积质量小，更轻便，故B正确，不符合题意；
C．悬停阶段，探测器相对火星表面位置不变，是静止的，故C正确，不符合题意；
D．探测器的影子是光的直线传播形成的，故D错误，符合题意。
故选D。
9．D
【详解】
A．光纤是一种利用光在玻璃制成的纤维中的反射原理而制成的光传导工具，光信号在光导纤维中以光的速度传播，故A错误；
B．控制噪声的途径：在声源处防止噪声的产生，在传播过程中阻断噪声的传播，在人耳处阻止噪声进入人耳。高速公路旁的房屋装有隔音窗，在传播过程中阻断噪声的传播，故B错误；
C．蜜蜂采蜜后飞行时比不采蜜飞行时翅膀振动频率小，发出的音调低，故C错误；
D．太空中没有空气，真空不能传声，因此宇航员在太空中不能直接对话，而要使用无线电对话，故D正确。
故选D。
10．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。
11． 等于 3×108
【详解】
[1][2]电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s；光在真空中的传播速度，其大小为3×108m/s；光也是一种电磁波，光和电磁波在真空中的传播速度相等。
12． 熔化 汽化 液化 熔化和汽化要吸热 不是 真空不能传声
【详解】
（1）[1][2]发射台的地面遇到高温会熔化成液态，所以要在发射台底建水池，利用水汽化来吸收热量。我们看到的白色气团是
[3]小水珠，它是由水蒸气液化而形成的。
（2）[4]火箭头部的特殊材料在熔化和汽化时可以吸收大量热量，从而达到保护火箭的目的，这是利用了熔化和汽化要吸热的原理。
（3）[5][6]对飞船遥控利用的是电磁波，而不是超声波，因为声音的传播需要介质，真空中是不能传声的。
13． 作用 相互 静止 直线传播 电磁波 等于
【详解】
（1）[1]气动减速阶段，由于和火星大气摩擦，“天问一号”的机械能转化为其内能，所以这是通过做功改变了“天问一号”的内能。
（2）[2]反推发动机点火后会产生高温高压的燃气，这些燃气会膨胀，对其周围的物体都会有压力作用，则周围物体也会限制它的这种膨胀。但因只有向下的喷口是开放的，所以高温高压的气体会在燃烧室内壁的作用下向下喷出，由于力的作用是相互的，所以这些气体也会对“天问一号”产生向上的力而使其减速。这就说明力的作用是相互的。
（3）[3]悬停阶段，以火星表面为参照物，“天问一号”的位置并没有发生改变，所以其相对于火星表面是静止的。
（4）[4]光在同种均匀介质中是沿直线传播的，所以会在不透明物质的后面光照不到的地方形成阴影区，这就是影子。
（5）[5]电磁波具有传播速度快、传递信息量大、可在真空传播的特点，所以“天问一号”与地面之间靠电磁波来传递信息的。
（6）[6]物体的质量不随其位置、状态、形状、温度等的改变而改变，只与其所含物质的多少有关。火星车登陆火星后，其所含物质的多少没有改变，所以其质量等于在地球上时的质量。
14． 电磁波 ①
【详解】
[1]5G通讯是利用电磁波来传递信息的。
[2]铅笔芯、铝、地球、硬币是导体，陶瓷、物理书、塑料尺是绝缘体，故选①。
15． 电磁波 运动
【详解】
[1]电磁波可以在真空传播，探测器使用的是电磁波。
[2]着陆器缓慢着陆火星的过程中，以火星表面为参照物，着陆器位置改变，是运动的。
16． 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。
17． 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。
18． 不同 2.3×1013~3.3×1013 B
【详解】
（1）[1]红外线测温仪的工作原理是将人体的红外线热辐射聚焦到检测器上，检测器会把辐射功率转换为电信号，电信号在被补偿环境温度之后，以温度的单位来显示，红外线测温仪并不是对人体发出红外线，而是接收身体发出的红外线热辐射，对身体和眼睛没有伤害，而遥控器是直接发出红外线，实现对用电器的遥控，所以机理是不同的。
（2）[2]人体放射的红外波长约9×10-6m~13×10-6m，光在真空或空气中的传播速度约为3×108m/s，人体放射的红外线的频率约为
即频率范围约为2.3×1013~3.3×1013Hz。
（3）[3]AB．根据电路图可知，R与R0串联，显示仪与R0并联，所以显示仪为电压表，故A错误，B正确；
CD．被测温度越高，R是热敏电阻，其阻值随可测温度的升高而减小，所以R的阻值减小，总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据U=IR可知，电阻R0两端的电压变大，故CD错误。
故选B。
19． 北斗系统创新融合了导航与通信能力 利用电磁波传递信息
【详解】
[1][2]北斗三号全球卫星导航系统正式开通。北斗系统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。说明电磁波可以传递信息。
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