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
1．2019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
2．假设没有电话交换机，要使四部电话中的任意两部话机能互相通话，需要电话线数为（　　）
A．4对
B．5对
C．6对
D．8对
3．2020 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
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，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，受到了平衡力
B．该卫星进入同步轨道后，相对地面静止
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．光纤网络已经进入普通百姓家庭。光纤的主要用途是（　　）
A．输电 B．通信 C．导热 D．照明
6．下列说法中正确的是
A．利用磁铁可以吸引铜制钥匙 B．发电机可将电能转化为机械能
C．小磁针N极指向决定磁场方向 D．移动电话是利用电磁波传递信息
7．能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法中不正确的是（　　）
A．发光二极管使用的材料主要是半导体
B．太阳能、核能既是新能源又是可再生能源
C．卫星导航是利用电磁波来定位导航
D．超导材料可实现无损耗的电能输送
8．下列各种活动中，能通过互联网做到的是
A．传送网购的运动鞋
B．远程学习物理课程
C．输送发电厂的电能
D．传输纸质信件
9．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
10．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
11．下列关于电磁波和信息技术说法正确的是（ ）
A．手机 5G 技术“传输的信息更多”主要是其电磁波频率更低
B．电磁波在光纤中是沿一条直线传播的
C．电磁波既能传递信息，又能传递能量
D．不同频率的电磁波在真空中传播速度不相同
12．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
二、填空题
13．“5G 时代”已经来临，手机功能日益强大 人们在使用手机通话时是靠____来传播信息的 使用手机发送微信时需要消耗电能，电能属于____（选填“ 次”或“ 次”）能源
14．我们不仅可以用点和划，还可以用长短不同的________，长短不同的________，甚至可以用电压（或电流）的有无，磁体的________或“0”，“1”两个不同的数字，来组成各种________信号，用来传递丰富多彩的声音、图像等各种信息．
15．手机已经进入“5G”时代，所谓“5G”指的是第五代移动通信技术．“5G”手机传递信息的载体是频率更高的_____（填“超声波”或“电磁波”）；手机中科技含量最高的元件是芯片，芯片的核心部分主要是由_____（填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料制成的；智能手机传递信息的电信号采用_____（填“模拟”或“数字”）信号．
16．移动电话机（手机）既是无线电________ ，又是无线电________ ，许多人习惯将手机挂在胸前，其实这样是不科学的，因为手机发射出的________ 会对人的心脏造成不良影响．如图所示，将手机放在玻璃广口瓶中，并用抽气机将其中的气体不断的向外抽，打电话呼叫罩中的手机，这时手机始终_________收到呼叫信号（填“能”或“不能”），由此实验现象可以得出的结论是________ ．
三、综合题
17．阅读短文，回答问题．
手机信号屏蔽器
上初三的小中听去年参加高考的哥哥说，现在为了防止考生在考场内使用手机作弊，每个考场都会放置一个手机信号屏蔽器．爱动脑筋的小中想，手机信号屏蔽器的原理是什么呢？于是，他上网查阅了相关的资料．
手机工作时是在一定的频率范围内，手机和基站通过无线电波联接起来，以一定的波特率和调制方式完成数据和声音的传输．手机信号屏蔽器针对手机通信的原理，屏蔽器在工作过程中以一定的速度从前向信道的低端频率向高端扫描．该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立联接，达到屏蔽手机信号的目的．手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象．由于3G信号手机的上市和使用，屏蔽器也由老式的4根天线改进为现在增强型的6根天线的新式屏蔽器(如图所示)，使它对3G手机信号也能进行屏蔽和干扰．
手机信号屏蔽器在通电后，工作电源在4 s内从零上升到稳定．启动完成后，35 s内使作用范围内的手机被屏蔽，其控制范围在40 m左右．屏蔽器主要针对各类考场、加油站、法庭、金融、监狱、公安、军事重地等禁止使用手机的场所．
请回答下列问题：
(1)手机和基站之间联接的无线电波________(选填“属于”或“不属于”)可见光．
(2)手机信号屏蔽器主要是阻碍电磁波传递________(选填“信息”或“能量”)．
(3)屏蔽器的作用频率有800 MHz、900 MHz、2000 MHz等几个不同的频率，这几个不同频率的无线电波在真空中传播速度是________(选填“相同”或“不同”)的．
(4)针对“手机信号屏蔽器能否屏蔽固定电话的信号”这个问题，小中设计了几个不同的探究方案，其中可行的是________．
A．用屏蔽器覆盖范围内的手机拨打覆盖范围外的固定电话
B．用屏蔽器覆盖范围内的固定电话拨打覆盖范围外的手机
C．在屏蔽器覆盖范围内用固定电话拨打密闭在金属盒中的手机
D．在屏蔽器覆盖范围内用手机拨打密闭在金属盒中的固定电话
18．如图所示，电视台把无线电信号传送到高空中的通信卫星上，卫星再把信号传到地面上的其他区域，这样就实现了卫星转播．在调试的过程中，电视台本身也需要接收卫星上传回的信号，并和演播室用电缆传来的信号进行比较．这时发现卫星传来的画面上，人物动作变化总比电缆传来的画面发生慢一些．
（1）解释产生这种时间延误的原因．
（2）已知通信卫星的高度大约是36 000 km,无线电波的传播速度和光速相同．请你根据这些数据，估算一下画面延迟的时间．
19．【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___________________．
20．为了减轻环卫工人的劳动强度，科技人员制造出集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体，可自主作业，科技含量高的四轮无人驾驶电动清扫车。
（1）激光是一种电磁波，应用于______通信中。
（2）无人驾驶电动清扫车前进和倒车时是通过改变电动机中的______实现的。
（3）若空车的质量为4g，当空车停在地面上，每个车轮与地面的接触面积为50cm2，则车对地面的压强是多少___？（g=10N/kg）
（4）若空车匀速直线行驶的速度为12m/s，牵引力的功率为810W，车受到的阻力为多少______？
21．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．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【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。
2．C
【详解】
不使用电话交换机，要使四部电话中的任意两部话机能互相通话，需要电话线对数为：
；
故选C。
3．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。
4．B
【详解】
A．该卫星在加速升空的过程中，不是平衡状态，受到的力不是平衡力，故A错误；
B．该卫星进入同步轨道后，与地球的相对位置没有发生改变，相对地面静止，故B正确；
C．该卫星运行一周与地球的自转周期相同，为一天，故C错误；
D．该卫星与地面基站间为真空状态，不能通过超声波传递信息，应该通过电磁波，故D错误。
故选B。
5．B
【详解】
光导纤维是很细的玻璃丝，通常数条光纤并成束在敷上保护层，制成光缆，用来传达电视、电话和网络信号，其主要用途是通信，故ACD错误，B正确。
故选B。
6．D
【详解】
A．磁体能吸引铁、钴、镍等金属，不能吸引铜，故A不符合题意；
B．发电机在工作过程将机械能转化为电能，故B不符合题意；
C．磁场中某点的磁场方向是一定的，可以由放在该点小磁针的N极指向来判断，但不是由小磁针N极指向决定的，故C不符合题意．
D．移动电话既是电磁波的发射台，也是接收台，因此移动电话是利用电磁波传递信息的，故D符合题意．
7．B
【详解】
A．发光二极管是由硅和锗等材料制作成，而硅和锗是半导体材料，故正确，不符合题意；
B．核能不能在短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，故错误，符合题意；
C．卫星导航是利用电磁波进行通信的，故正确，不符合题意；
D．利用超导材料零电阻的性质可实现无损耗输电，故正确，不符合题意。
故选B。
8．B
【详解】
互联网是将图片、语音、文字等信息转化成数字文件来进行传输的，物理课程中的声音、文字、图片、视频可以转换为数字文件，所以利用互联网可以做到远程学习物理课程；而运动鞋、电能、纸质信件不能转换为数字文件，所以不能利用互联网来传输．故B正确．A、C、D错误．
9．B
【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。
10．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。
11．C
【详解】
A．根据无线电通信理论，手机 5G 技术“传输的信息更多”主要是其电磁波频率更高，故A错误；
B．电磁波（激光）在光纤中是经过多次反射传播的，故B错误；
C．电磁波既能传递信息，如无线电广播，又能传递能量，如微波炉加热食物，故C正确；
D．不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，约为3.0×108m/s，故D错误。
故选C。
12．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．
13． 电磁波 二次
【详解】
[1]手机通话时是靠电磁波来传播信息的。
[2]电能需要消耗水能、风能、太阳能等一次能源才能获得的，因此电能属于二次能源。
14． 声音　 　亮光 南北极 　数字
数字信号不易失真，易于加密，抗干扰能力强，手机的声音、图像信息是数字信号，根据物理量特点的不同填空．
【详解】
我们不仅可以用点和划，还可以用长短不同的声音，长短不同的亮光，甚至可以用电压（或电流）的有无，磁体的N、S极或“0”，“1”两个不同的数字，来组成各种数字信号，用来传递丰富多彩的声音、图像等各种信息．
故答案为声音；亮光；南北极；数字．
【点睛】
本题考查数字信号的特点，关键是应对这方面的知识有所了解．
15． 电磁波 半导体 数字
【详解】
[1]手机是利用电磁波传递信息的；
[2]手机芯片是由半导体制成的，具有单向导电性；
[3]手机的声音、图象信息都是数字信号．
16． 发射台 接收台 电磁波 能 电磁能在真空中传播
根据电磁波传播信息的设备、电磁波的危害、电磁波的传播条件等解答即可．
【详解】
手机是可以通过电磁波传递和接受信息，所以，手机既是无线电发射台，又是无线电接受台；手机工作时辐射出电磁波，对心脏和内分泌系统产生一定影响，所以手机尽量不要挂在胸前；电磁波能在真空中能传播，所以用抽气机抽去罩中的空气时，打电话呼叫罩内的手机，手机也能收到呼叫信号，由此实验现象得出的结论是：电磁能在真空中传播．
17． 不属于 信息 相同 B
【详解】
(1)据课本知识可知，无线电波不是可见光；(2)电磁波即能传递信息，又能传递能量，手机信号屏蔽器主要是阻碍电磁波传递信息；(3)不同的电磁波在真空中的传播速度是相同，故屏蔽器的作用频率有800MHz、900MHz、2000MHz等几个不同的频率，这几个不同频率的无线电波在真空中传播速度是相同的；(4)针对“手机信号屏蔽器能否屏蔽固定电话的信号”这个问题，即必须将固定电话处于屏蔽区，而后固定电话拨打覆盖范围外的手机，看能否打通即可，故B正确．
【点睛】
（1）无线电波不是可见光；（2）电磁波即能传递信息，又能传递能量，据实际情况分析即可判断；（3）不同的电磁波在真空中的传播速度是相同；（4）据实际情况分析即可判断．
18． 电磁波虽然传播速度快，但由于传输距离远，它的传播也需要一定的时间. 0.24s
【详解】
（1）电视台发出的无线电信号由电视台传到卫星，然后再由卫星传到电视台，需要一定的时间，所以卫星传来的画面上，人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些．
（2）无线电信号的路程，则画面延迟的时间．
答：（1）因电磁波从电视台到卫星间的往返传播要用一定时间，所以卫星传来的画面上，人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些．
（2）卫星传来的画面延迟的时间是0.24s．
【点睛】本题考查速度公式及其变形公式的应用，解题的关键是知道无线电信号的路程是卫星高度的两倍；计算时要注意单位换算．
19． 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
【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．
20． 光纤 电流方向 2Pa 67.5N
【详解】
（1）[1]激光是一种电磁波，应用于光纤通信中。
（2）[2]无人驾驶电动车清扫车前进和倒车时，是通过改变电动机中电流方向从而改变电动机的转向来实现的。
（3）[3]每个车轮与地面接触面积为50cm2，则总接触面积为
S=50cm2×4=200cm2=2×10-2m2
空车时对地面的压力为
F压=G=mg=×10N/kg=
由压强公式可得，车对地面的压强为
（4）[4]根据
P=Fv
可得，牵引力为
因为清扫车匀速行驶，所以清扫车受力平衡，即阻力
f=F牵引=67.5N
21． 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．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页