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2024五四制鲁教版物理九年级下学期
第十七章 电磁波
第四节 现代通信
基础过关全练
知识点1 微波通信
1.微波通信需要中继站,其原因是 ( )
A.微波信号衰减特别快
B.微波信号传播速度慢
C.微波大致沿直线传播,不能沿地球表面绕射
D.微波信号易被干扰,信号易丢失
知识点2 卫星通信
2.【新素材·现代科技】(2023辽宁沈阳二模)2023年1月23日,亚太6E卫星与独立推进舱星间分离成功。发射成功10天后,亚太6E这颗国产全电推进同步轨道通信卫星正式开启了电推变轨的旅程。该通信卫星在向地面传递信息时主要依靠 ( )
A.电磁波 B.光导纤维
C.超声波 D.次声波
3.【新独家原创试题】【跨学科·物理学与工程实践】
2023年6月20日11时18分,
我国在太原卫星发射中心使用长征六号运载火箭,成功将试验二十五号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。该卫星主要用于开展新型对地观测技术试验,卫星通信在传递信息过程中主要依靠 。要想实现全球通信,可以用通信卫星做微波通信的 ,并在地球周围均匀地配置 颗地球同步通信卫星。
知识点3 光纤通信
4.(2023福建福州晋安期末)如图是新型“光导纤维照明系统”,让太阳光先通过可过滤部分紫外线的玻璃球罩,再通过透镜将光会聚到光导纤维里,将太阳光导入室内不同的地方。光通过光导纤维时,在其内部发生的是 (选填“反射”或“折射”)现象。
5.【教材P44图片变式】早在100多年前,贝尔实验室就有了用“光话”替代电话的设想,后来科学家利用强光源产生的 以及光导纤维技术,终于让光纤通信成了现代通信的重要方式。如图是光导纤维工作示意图,光导纤维能传导光的基本原理是 。
知识点4 网络通信
6.(2022山东广饶期末)下列关于信息传递的说法中,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传递信息的
C.收音机的天线和手机天线一样,既可以接收电磁波传来的信息,又可以同时发射电磁波
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.小王的电子邮箱是xiaowang@.cn,下列说法中错误的是 ( )
A.“xiaowang”是邮箱使用者的代号
B.“.cn”是服务器名称
C.电子邮件只能传递文本文件
D.“cn”是“China”的简写
能力提升全练
8.【跨学科·物理学与工程实践】(2023山东济南历下三模,2,★☆☆)光纤通信技术作为现代通信的前沿技术,在现代社会的发展中占据重要地位。其优势是抗干扰能力强,能减小信号衰减,适用于远距离、大容量传输信息。光纤通信传输信息依靠的是 ( )
A.紫外线 B.超声波 C.次声波 D.电磁波
9.【学科素养·科学思维】(2023四川绵阳涪城模拟,1,★☆☆)关于电磁波和现代通信,下列叙述错误的是( )
A.电磁波可以在真空中传播
B.电磁波的频率越低,在空气中传播的速度越小
C.卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站,进行通信
D.光纤通信具有传输信息量大、抗干扰能力强及光能损耗小等优点
10.(2022山东日照中考,3,★★☆)下列说法正确的是 ( )
A.通过手语向听力障碍者传递信息,这是数字通信
B.没有手机、收音机、电视机的海边就没有电磁波
C.光信号在光导纤维中的传播速度是340 m/s
D.通过调频95 MHz日照新闻广播频道能听到频率为95 MHz的声音
11.(2021 山东高青期末,9,★★☆)下列关于信息技术的说法,正确的是 ( )
A.用手机通话时,手机直接传输声音信号
B.WiFi无线上网是利用电磁波来传输信息的
C.光纤通信是依靠激光在光导纤维内沿直线传播来传递信息的
D.电磁波在空气中的传播速度是340 m/s
素养探究全练
12.【科学思维】阅读短文,回答问题。
全反射
如图甲所示,当光从介质1(如水)射向介质2(如空气)时,一部分光进入介质2,称为折射光,另一部分光反射回介质1,称为反射光。当入射角增大时,折射角也增大,但折射角先增大到90度,此时折射光消失,只剩下反射光,如图乙所示,这种现象称为全反射现象,刚好发生全反射时的入射角叫做临界角。
相对于空气而言,水是光密介质;相对于玻璃而言,水就是光疏介质。只有当光由光密介质斜射入光疏介质且入射角大于或等于临界角时,才会发生全反射现象。
光纤通信就是利用光的全反射原理,如图丙所示,光导纤维在结构上有内芯和外套两种不同介质,光在内芯中传播时,遇到光纤弯曲处会发生全反射现象,而保证光不会泄漏到光纤外。
(1)由全反射的条件可知,当光从空气斜射到水中时 (选填“会”或“不会”)发生全反射现象;
(2)若光由水进入空气的临界角是48.5°,则光以60°的入射角从水射向空气中时 (选填“会”或“不会”)发生全反射现象;
(3)光导纤维的外套相对于内芯介质来说是 (选填“光疏介质”或“光密介质”)。
答案全解全析
基础过关全练
1.C 微波大致沿直线传播,不能沿地球表面绕射,因此需要建立微波中继站,将信号传递下去。
2.A 通信卫星是通过电磁波传递信息的,故选A。
3.电磁波 中继站 3
解析 卫星和地面的联系靠电磁波,将图像和声音等信号调制到电磁波上,把电磁波当成载体发射回地面,所以它传递信息利用的是电磁波;要想实现全球通信,可以用通信卫星做微波通信的中继站,并在地球周围均匀地配置3颗地球同步通信卫星。
4.反射
解析 光通过光导纤维时,在其内部发生的是反射现象。
5.激光 光的反射
解析 光纤通信的基本原理:首先利用强光源产生激光,然后利用光的反射特点,实现携带信息的激光在光导纤维中的传播。
6.D 光也是一种电磁波,声、光和电磁波都可以传递信息,A错误;固定电话利用电流传递信息,移动电话、广播和电视是利用电磁波传递信息的,B错误;收音机的天线只能接收电磁波传来的信息,不能发射电磁波,C错误;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,D正确。
7.C 电子邮件可传递文本、数据、图像及多媒体信息等,故C说法错误。
能力提升全练
8.D 光纤通信主要是利用激光在光导纤维中传输信息,激光是一种电磁波,故A、B、C错误,D正确。
9.B 电磁波传播不需要介质,可以在真空中传播,故A正确;不同频率的电磁波在空气中传播的速度相同,故B错误;卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站进行通信的,故C正确;光纤通信的优点是传输信息量大、抗干扰能力强及光能损耗小等,故D正确。故选B。
10.A 用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号,使用数字信号的通信方式叫做数字通信;通过手语向听力障碍者传递信息,这是数字通信,故A正确;变化的电场和变化的磁场构成一个不可分离的场,这就是电磁场,而变化的电磁场在空间的传播形成电磁波,手机、收音机、电视机、微波炉等都能发出电磁波,故B错误;光在真空中的传播速度约为3×108 m/s,光信号在光导纤维中的传播速度小于在真空中的传播速度,但远大于340 m/s,故C错误;听调频95 MHz日照新闻广播频道时,接收频率为95 MHz的无线电波,不是听到频率为95 MHz的声音,故D错误。
11.B 手机是用微波信号与电话网络联系的,并非直接传输声音信号,A错误;WiFi无线上网是利用电磁波传递信息的,B正确;光纤通信中,激光从光纤的一端射入,在内壁上多次反射后从另一端射出,C错误;电磁波在空气中的传播速度约为3×108 m/s,D错误。
素养探究全练
12.(1)不会 (2)会 (3)光疏介质
解析 (1)由全反射的条件可知,当光从空气斜射到水中时不会发生全反射现象,因为此时折射角小于入射角;(2)若光由水进入空气的临界角是48.5°,则光以60°的入射角从水射向空气中时会发生全反射现象;(3)光导纤维的外套相对于内芯介质来说是光疏介质,光在里面发生全反射。
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