人教版九年级全一册21.4越来越宽的信息之路 同步练习（有解析）

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．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
2．北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行的卫星导航系统，始终秉持和践行“中国的北斗，世界的北斗，一流的北斗”的发展理念，为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。卫星导航在传递信息过程中主要依靠的是（　　）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．光导纤维
3．关于信息和材料，下列说法正确的是（　　）
A．光纤通信是依靠激光在光导纤维内壁上多次发生折射来传递信息的
B．电磁波的频率越高，波长越短
C．电磁波的频率越高，传播速度越快
D．超导材料可以应用于电饭锅的电热丝
4．2020年6月23日9时43分，北斗3号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功(如图)，它是北斗3号系列的第三颗地球同步卫星，主要用于无线电导航、无线电测定等。关于卫星下列说法正确的是（　　）
A．该卫星在加速升空的过程中，机械能不变
B．该卫星进入同步轨道后，相对地表静止
C．该卫星运行一周的时间约为365天
D．该卫星与地面基站可通过超声波传递信息
5．下列现象中，能用光的折射解释的是（　　）
A．电影放映 B．凹面镜取火
C．湖面倒影 D．光纤通信
6．建国70周年阅兵式上，我国自行研制的北斗卫星导航系统实时向终端发送车辆定位信息，它传递信息是利用（ ）
A．超声波 B．次声波 C．激光 D．电磁波
7．2017年的巴塞罗那世界移动通信大会上，中国企业代表﹣﹣中国移动面向世界演示了5G医疗应用场景和联网无人机场景，受到瞩目．5G支持下的超高清传输、远距离视频传输利用了（ ）
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．以上三者
8．下列说法中不正确的是
A．微波大致沿直线传播，因此微波通信要建很多中继站才能把信息传递到远方
B．卫星通信只需要3颗同步卫星就可以实现全球通信
C．光纤通信容量大，不受电磁干扰，保密性好，通信质量高，但传输距离短
D．利用因特网可实现资源共享和信息传递，还可进行远程教育、远程医疗等
9．光纤通信已成为现代通信的主要支柱之一，关于光纤以下说法正确的是（　　）
A．光纤是超导体
B．光波在光纤中不断折射向前传播
C．光波在光纤中的传播速度为3×108m/s
D．光纤不导电，不会受外界电磁场的干扰
10．关于材料和信息技术，下列说法正确的是（ ）
A．铜、铁、铝都是磁性材料，可以被磁化
B．玻璃、橡胶制品在常温下是导体
C．光缆通信中光在光纤里一直沿直线传播
D．北斗卫星导航系统通过电磁波提供定位服务
二、填空题
11．北斗卫星导航系统与地面光纤通信共同组成现代通信，将于2020年实现全球覆盖。用来传播信号的地球同步卫星相对于地球是________的；光纤传递信息利用了光的________(选填“反射”或“直线传播”)原理。
12．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。
13．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。卫星定位系统是利用______传递信息。光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式，光波在光导纤维中传播的速度______3×108m/s（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
14．近年来，我国在航空航天事业上的发展与我国航天物理学的发展密不可分。我国已经成功发射“神舟十三号”、“墨子号”、“嫦娥五号”、“天问一号”等航天器，其中______是我国于2021年10月16日成功发射的载人飞船。
15．如图所示，请在图中无线电广播的发射过程图的空格中填入恰当的器材和元件名称．_____．
三、综合题
16．小敏通过电子邮箱向朋友发了封电子邮件，很快电脑中显示邮件已发送的提示，可是不多时小敏的邮箱里又收到了一封退信通知，说她发给朋友的邮件给退回了．请问：
（1）这封退信通知是( )发给小敏的．
A．邮局 B．小敏的朋友 C．小敏的邮箱服务器 D．小敏朋友邮箱的服务器
（2）你认为小敏发送邮件失败的可能原因是什么________？
17．阅读短文，回答文中提出的问题．
汶川大地震救援中的科技“武器”今年5月12日汶川发生强烈地震，党和政府十分关怀灾区人民的生命安危，使用了很多最新科技设备进行救援．
（1）生命探测仪：光学生命探测仪将一根柔软细长的光纤管伸进瓦砾堆中扭动前行，搜救人员利用观察器可以看清瓦砾深处的情况，光沿弯曲的光纤传播是利用了光的________ 原理；热红外生命探测仪利用感知________ 差异来判断不同的目标，因此在黑暗中也能确定生命体的位置；声波生命探测仪有3～6个“耳朵”﹣﹣声探头，即使幸存者不能说话，只要轻轻敲击使周围物体________ 发出微小声响，就能够被它“听”到，甚至心脏微弱的颤动，它也能探测到．
（2）小气垫：用新型高强度材料制成，比枕头大不了多少．没充气时，将它塞进倒塌楼板间很小的缝隙中，然后充气使其内部压强达到8个大气压．若它正上方的楼板和气垫的接触面积为0.2m2， 则用它可以顶起重________ N的楼板．
（3）液压钳：可以不费力地咬断倒塌房屋中交错盘绕的粗钢筋．可以断定，利用它工作时，人对液压钳做的功________
A．小于液压钳对钢筋做的功 B．一定等于液压钳对钢筋做的功
C．不小于液压钳对钢筋做的功 D．和液压钳对钢筋做的功无关．
18．阅读短文，回答问题。
Quaranta是当前问世的外表最圆润同时也最富动感的太阳能汽车之一（如图甲所示）。其前风窗玻璃和顶盖玻璃皆采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成，车身轻便灵活。电池完全由太阳能供能——通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能。某辆太阳能汽车接收太阳光能的面板面积S=8m2，正对太阳时产生U=120V的电压，并对整车提供最大为10A的电流，机车最大可获得800W的机械功率。太阳光照射到地面上1平方米面积上的辐射功率P0=1.0×103W。该车加速性能优越，从静止开始加速100m的路程最短仅需5s。
(1)车载导航系统是利用_______来传递信息的；车窗玻璃能有效防止来自太阳过量的辐射对人皮肤的伤害，主要是能阻挡太阳光中的________；（选填“紫外线”或“红外线”）
(2)Quaranta在设计时充分利用了流体力学的知识。如图乙所示，当汽车行驶时，流过它上方的空气速度比下方空气速度大，此时，上方空气压强比下方空气压强_____（选填“大”或“小”）；
(3)Quaranta从静止加速100m路程的过程中可以达到的最大平均速度为______m/s；
(4)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为_________。
19．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，折射光越来越暗，反射光能量越来越强，当入射角大于某一角度时，折射光消失，全部光都反射回玻璃中，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
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．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。
2．C
【详解】
卫星导航在传递信息过程中依靠的是电磁波来传递信息。
故选C。
3．B
【详解】
A．光纤通信是依靠激光在光导纤维内壁上多次发生反射来传递信息的，故A错误；
B．据c=f 得，电磁波的频率越高，波长越短，故B正确；
C．电磁波在空气中和真空中传播的速度约为3×108m/s，所以电磁波的传播速度不随其频率的变化而变化，故C错误；
D．超导材料的电阻为零，那么电流通过超导体不会发热，所以超导材料不能应用于电饭锅的电热丝，故D错误。
故选B。
4．B
【详解】
A．在卫星加速升空的过程中，卫星的质量不变，速度变大，动能变大；同时质量不变、高度增加，重力势能增大，所以机械能增大，故A错误；
B．卫星进入同步轨道后，地球同步卫星和地球之间的位置没有发生改变，卫星相对于地表是静止的，故B正确；
C．地球同步卫星和地球的自转周期相同，即每隔24小时绕地球一周，故C错误；
D．卫星与地面站之间是真空，真空不能传声，所以只能利用电磁波传递信息，故D错误。
故选B。
5．A
【详解】
A．电影放映，属于凸透镜成像，由光的折射形成的，故A符合题意；
B．凹面镜取火，属于光的反射现象，故B不符合题意；
C．湖面倒影属于平面镜成像，平面镜成像是由于光的反射形成的，故C不符合题意；
D．光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息，故D不符合题意。
故选A。
6．D
【详解】
我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它是利用电磁波传递信息的。
故选D。
7．A
【详解】
5G支持下的超高清传输、远距离视频传输都是利用了电磁波来传递信息的，不是利用声波．故A符合题意，B、C、D不符合题意．
8．C
【详解】
A、地球是圆的，而微波沿直线传播，因此需要设置微波中继站，将信号接力传递下去，故A说法正确．
B、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，故B说法正确．
C、光纤已经成为现代通信的主要传输工具，它具有容量大、不受外界磁场的干扰、不怕腐蚀、不怕潮、能量损耗少使，激光通信能传播很远，并且能提高通信质量．等优点，故C说法不正确；
D、人们可以通过互联网进行远程教育、远程医疗会诊、打IP电话、查阅资料、发送电子邮件等，故D说法正确．故选C
9．D
【详解】
AD．光纤的材料是二氧化硅，即玻璃丝，属于绝缘体，不导电，不会受外界磁场的干扰，故A错误，D正确；
B．光纤通信是利用光波在光纤中不断反射向前传播，故B错误；
C．光波属于电磁波，电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s，在玻璃中的传播速度小于传播速度，故C错误。
故选D。
10．D
【详解】
A．常见的磁性材料有铁、钴、镍，铜、铝不是磁性材料，不能被磁化，故A错误；
B．橡胶制品在常温下是绝缘体，故B错误；
C．光纤通信是通过激光在光纤内不断反射向前传播，从而传递信息的，故C错误；
D．电磁波可以传递信息，且传播不需要介质，北斗卫星导航系统通过电磁波提供定位服务的，故D正确，故选D。
11． 静止 反射
【详解】
[1]地球同步卫星相对于地球位置没有改变，是静止的。
[2]光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息，利用了光的反射。
12． 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。
13． 电磁波 小于
【详解】
电磁波传播不需要介质，卫星定位系统是利用电磁波传递信息；
光导纤维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，因此这种信号在光导纤维里传播速度小于光在真空中的速度，即小于3×108m/s。
14．神舟十三号
【详解】
2016年8月16日1时40分，我国通过长征二号丁运载火箭发射墨子号量子科学实验卫星。该卫星简称墨子号，是世界首颗量子科学实验卫星，质量为631公斤，设计寿命两年；
嫦娥五号是中国探月工程三期发射的月球探测器，为中国首个实施无人月面取样返回的探测器，由中国空间技术研究院研制，于2020年11月24日成功发射；
天问一号是执行中国首次火星探测任务的探测器，该名称源于屈原长诗《天问》，寓意探求科学真理征途漫漫，追求科技创新永无止境。2020年7月23日12时41分，天问一号探测器发射升空，其任务目标是通过一次发射，实现火星环绕、着陆和巡视探测；
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，按照预定时间精准点火发射，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，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。
综上所述，神舟十三号是我国于2021年10月16日成功发射的载人飞船。
15．
【详解】
解答：发射：话筒把声音信号转换成音频电信号；通过调制器把音频电信号加载到高频电磁波上；通过天线把载有音频电信号的电磁波发射出去．接收：天线接收电磁波；调谐器选出某一频率的电磁波；从高频电磁波中取出音频电信号，放大后送到扬声器；扬声器把音频电信号还原成声音信号．
16． C 小敏使用的邮箱服务器出现了问题．
【详解】
退信是小敏所使用的邮箱服务器发给小敏的，因为收到了退信就说明邮件并没有通过自己的邮箱服务器发出；小明发出的邮件没有发送成功的原因有可能是它使用的邮箱服务器出现了问题，需要重发．
17． 反射 温度 振动 1.4×105. C
（1）光沿弯曲的光纤传播是利用了光的反射原理；红外生命探测仪的原理--利用感知温度的差异来判断不同的目标；声音是由物体振动产生的；（2）对楼板受力分析，由平衡条件可求出楼板的重力；（3）一切机械的效率都不大于1，利用液压钳工作时，省力不省功．
【详解】
(1)物体温度越高，发出的红外线越强．热红外生命探测仪利用感知温度差异来判断不同的目标，因此在黑暗中也能确定生命体的位置；声波生命探测仪有3 6个“耳朵” 声探头，即使幸存者不能说活，只要轻轻敲击使周围物体，物体振动能发出微小声响，就能够被它“听”到；(2)已知标准大气压P0＝1×105Pa;楼板受竖直向下的重力G,竖直向下的大气压力F＝P0S,竖直向上的支持力FN＝8P0S而处于平衡状态，由平衡条件得：G+F＝FN,G＝FN F＝8×1×105Pa×0.2m2 1×105Pa×0.2m2＝1.4×105N， (3)使用任何机械都不省功，因此使用液压钳省了力，但人对液压钳做的功不小于液压钳对钢筋做的功，故C正确．
18． 电磁波 紫外线 小 20 15%。
【详解】
(1)[1][2]电磁波可以传递信息，车载导航系统是利用电磁波来传递信息的；车窗玻璃能有效防止来自太阳的辐射，主要是能阻挡太阳光中的紫外线。
(2)[3]当汽车行驶时，上方的空气流速大、压强小，下方流速小、压强大，就会产生一个向上的压力差。
(3)[4]车的最大平均速度
(4)[5]太阳光照射到面板上的功率
太阳能电池的效率为
19． B 属于 3×108 不会
【详解】
（1）[1] 光纤通信的原理是利用光的全反射现象，利用光携带文本、音乐、图片和视频等信息进行传输，所以光纤的作用是通信，故ACD错误，不符合题意，B正确，符合题意。
故选B。
（2）[2]无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波。
[3]光在真空中传播速度最快，传播速度为3×108m/s，在空气中传播速度近似看作3×108m/s。
（3）[4]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。
答案第1页，共2页
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