第4节《越来越宽的信息之路》同步测试
1．据报道，2010年上海世博会，光纤网覆盖了所有展览场馆。光纤的主要用途是（ ）
A．通信 B．输电 C．导热 D．照明
2．下列技术应用中，不是利用电磁波工作的是（ ）
A．利用微波雷达跟踪飞行目标 B．利用声呐系统探测海底深度
C．利用北斗导航系统进行定位和导航 D．利用移动通信屏蔽器屏蔽手机信号
3．下列说法错误的是（ ）
A．光波是一种电磁波，它可以在真空中传播
B．声波是一种电磁波，但它不能在真空中传播
C．超声波能用来粉碎结石是因为超声波具有能量
D．光纤通信是一种利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式
4．如图1所示，为我国“北斗卫星导航系统”示意图，截至目前，中国已成功发射4颗北斗导航试验卫星和16颗北斗导航卫星，北导系统区域组网顺利实现，可以向亚太地区提供连续无源定位、导航、授时等试运行服务。该系统在传递信息过程中主要依靠（ ）
图1
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．光导纤维
5．关于同步通信卫星，下列判断中正确的是（ ）
A．同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同，相对于地球是运动的
B．同步卫星在赤道正上空，绕地球转动的周期和地球自转周期一样，从地球上看，它是在赤道上空某处静止不动的
C．同步卫星在空中静止不动
D．同步卫星作为传播微波的中继站，地球上空只要4颗就几乎能覆盖全球
6．下列说法错误的是（ ）
A．计算机进行网络通信最频繁的形式是电子邮件
B．网络通信是数字通信
C．计算机的联网需要金属导线，还使用光缆，但不需要通信卫星
D．宽带网是指频率较高，能传输更多信息的网络
7．关于光纤通信，下列说法中正确的是（ ）
A．载有信息的激光在光缆的内壁上不断地发生光的折射，把信息从一端传到了光缆的另一端
B．用于通信的激光是在空中传播的
C．光在光导纤维中的传播是直线传播
D．光纤通信要比短波、微波通信容量更宽
8．在中国移动通信大楼的顶部常可见到一些锅形天线。关于这种天线的作用，以下说法中正确的是（ ）
A．这是做广告用的模型
B．天线凹面斜向上方是用来接收卫星信号的
C．天线凹面朝水平方向是用来接收卫星信号的
D．无论天线朝什么方向均能接收卫星信号
9．下列关于移动通信的说法中不正确的是（ ）
A．有一些移动通信设备之间不需基地台也可以相互联系
B．用手机与另一部手机通话时，必须经过基地台才能实现
C．移动通信无需借助光缆线，可直接使用无线电波（电磁波）联系
D．移动通信不但可以通话，还可以传递图片等
10．关于电子邮件，下列说法正确的是（ ）
A．发送电子邮件必须要输入对方的信箱地址 B．电子信箱是某用户计算机上的空间
C．对方的计算机没开机，邮件就没法发送 D．发送电子邮件必须要输入自己的信箱地址
11．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入卫星系统形成链路。由于同步卫星在赤道上空约36 000 km处，它绕地球一周的时间恰好与地球自转一周时间（23 h 56 min 4 s）一致，从地面看上去如同静止不动。3颗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，最适合卫星通信的频率是1～10 GHz频段，即微波频段。
（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，以下说法中正确的是（ ）
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
（3）频率为1～10 GHz的电磁波对应的波长是多少？
（4）赤道上的地面站向卫星发射信号需要多长时间？
12．阅读下列材料并回答问题。
传递信息的电信号有两种：模拟信号和数字信号。
例如打电话声音转换成电流时，电流的频率和幅度全都“模仿”着声音的频率和幅度变化，所以这种信号称为模拟信号。目前的广播和电视中的声音和图像使用的都是模拟信号。录音带和录像带上记录的也是模拟信号。模拟信号的特点是连续变化，如图2所示，模拟信号的缺点是放大时会使信号的“形状”改变而造成失真，传输过程中受到的干扰不易排除。例如汽车发动机的火花塞工作时会产生电磁波，使得电视画面上出现杂乱的点或条纹。
图2
计算机中的信息，无论文字、声音 ( http: / / www.21cnjy.com )、图像都是用二进制数“0”和“1”编码的，称为数字信号，数字信号的特点是跳跃变化的：“0”代表低电压，“1”代表高电压。如图2乙表示字母“K”的数字信号，它的编码是“01 001 011”。数字信号的优点是易于用计算机识别和进行复杂的处理，抗干扰能力强，能够进行高密度的存储等等。CD盘、VCD盘和计算机软件光盘上记录的都是数字信号。
由上可知，如图3所示，甲是声音信号波形，乙和丙是通过处理后传递的电流信号，其中__________是模拟信号，__________是数字信号。
图3
13．阅读短文，回答问题。
地球同步卫星
人造地球同步卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段。
从地面上看，它相对于地球静止于赤道上空，与地球转动同步，故称地球同步卫星。在赤道上空约为36 000 km的高度上布设3颗通信卫星，可实现除两极外的全球通信。地球同步卫星常用于通信、气象、广播电视、导弹预警、数据中继等方面，以实现对同一地区的连续工作。
（1）同步卫星相对于地面是__________（选填“运动”或“静止”）的。
（2）点火加速阶段中能量转化为：化学能→内能→_______能。
（3）从地面发送电磁波信号通过同步卫星返回至少需要_______s。
（4）同步卫星的用途有_________（答出两种即可）。
参考答案
1.答案：A
解析：光纤是光导纤维的简称，是传输光的介质，用来传递信息。它抗干扰能力强，信号衰减小，传递的信息量大，保密性好，通信质量高。
2.答案：B
解析：微波属于电磁波，雷达是利用了电磁 ( http: / / www.21cnjy.com )波的反射，声呐是利用了超声测距，北斗导航系统和移动通信屏蔽器屏蔽手机信号均是利用了电磁波，B选项正确。
3.答案：B
解析：电磁波可以在真空中传播，声波不属于电磁波。
4.答案：A
解析：北斗卫星导航系统中，导航卫星位于太空 ( http: / / www.21cnjy.com )中，电磁波可以在真空中传播，其他像超声波、次声波都不能在真空中传播，而光导纤维从太空传向地面是不可能的，因此A选项正确，B、C、D选
项均错误。
5.答案：B
解析：同步卫星绕地球转动，地球本身也在自转，两者相对静止。同步卫星作为传播微波的中继站，地球上空只需3颗就几乎能覆盖全球。
6.答案：C
解析：选项A、B、D的叙述均正确，选项C中计算机的联网不仅需要导线、光缆，还要靠通信卫星快速传递信息。
7.答案：D
解析：激光在光缆中传播发生的是反射，不是光的折射，故A错误；用于通信的激光到目前为止，仍在光纤中传播，故B错误；光在光导纤维中的传播轨迹是折线，故C错误。
8.答案：B
解析：移动通信是通过微波来传 ( http: / / www.21cnjy.com )递信息的，微波几乎是沿直线传播的，不会沿地面绕射，它是以地球同步卫星和地面站作为中继站不断地向远方传递信号的。电信大楼的顶部锅形天线就是用来接收来自卫星的转接信号的。
9.答案：C
解析：有些通信设备，像对讲机、军用电台 ( http: / / www.21cnjy.com )等无需借助基地台，可直接建立联系，A正确。手机与其他手机（或座机）通话时，必须经基地台转接，有些甚至还要经多个基地台转接，B正确。移动通信，由一个基地台向另一个基地台传送信号时，可能需用光缆传播，C不正确。移动电话现在除通话功能外还可以实现收发信息、拍摄和传送图片、接收电视节目和无线上网等功能，D正确。
10.答案：A
解析：发送电子邮件，需要先进入自己的信箱，然后把邮件发送到对方的服务器上，无论对方的计算机是否开机，都可以收到电子邮件。因为电子信箱占有的是网络服务器上的空间，所以只要对方开机后，就可以从服务器上收到邮件。
11.答案：（1）地面站 （2）A （3）0.03～0.3 m （4）0.12 s
解析：地球同步卫星，就是卫星绕地球转动一周所用的时间和地球自转一周所用的时间相同，从地球上看，它好像悬挂在空中静止不动。在地球的周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就可覆盖几乎所有地球表面，基本实现全球通信。根据c=λf，频率为1～10 GHz的电磁波对应的波长范围是0.03 m～0.3 m。从赤道上的地面向赤道上空36 000 km的卫星发射信号需要的时间为。
12.答案：甲和乙 丙
解析：模拟信号的图像是连续变化的，数字信号是跳跃变化的。利用这点就很容易进行区别。
13.答案：（1）静止 （2）机械 （3）0.24 （4）通信、广播电视（答案合理即可）
解析：同步卫星相对于地面的位置不发生变化，所以同步卫星相对于地面是静止的；在点火加速阶段，首先是燃料燃烧将化学能转化为内能，然后内能再转化为机械能，使同步卫星加速上升；从地面发送电磁波信号到达同步卫星需要的时间，返回的时间相同，整个过程需要0.12s×2=0.24s；根据短文可知同步卫星的用途有通信、气象、广播电视、导弹预警、数据中继等。第四节 越来越宽的信息之路
课前预习
1. 无线电波的频率越高,相同时间内传输的信息就越_____
2. 光纤通信是以_____为载体,在_____中传输信息的通信方式.
3. 网络可以传输____、 ____和____等信息.
随堂练习
1. 关于微波通信，下列说法不正确的是（ ）
A．微波波长越短，频率越高，单位时间传输的信息就越多
B．微波中继站在微波通信过程中起着信号接收、处理再发射的作用
C．微波能够围绕地球绕射
D．月球不能作为微波中继站
2. 下列频段中，能传递频道容量最大的是（ ）
A．长波 B．中波 C．短波 D．微波
3. 2008年北京奥运会，为了把比赛节 ( http: / / www.21cnjy.com )目及时传到世界各地，至少需要____颗同步通信卫星．卫星通信的实质是把卫星作为_______，将地面站送来的信号接收下来，进行处理后，转发给另外的地面站．通信卫星上板状的两翼是太阳能电池板，它把______能转换成电能，供卫星使用．
4. 关于光纤通信，下列说法错误的是（ ）
A．光纤通信中使用的“导线”是光导纤维
B．光纤通信中使用的“导线”是金属导线
C．在光纤中光是经过多次反射向前传播的
D．采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息
5. 利用网络能够进行（ ）①查阅资料、看新闻 ②购物 ③收发电子邮件 ④上网聊天⑤远程教育和教程医疗
A．①②③④ B．②③④⑤ C．①③④⑤ D．①②③④⑤
6. 2005年是世界物理年，4月18日开 ( http: / / www.21cnjy.com )展了“物理学照耀世界”活动，一封从美国普林斯顿大学发出的电子邮件在经过所有国家后回到美国．已知电子邮件在光缆中的传播速度为2×108m/s，地球的周长为4×107m，假如电子邮件在光缆中环绕地球一周，需要的时间为_____s．
达标训练
7. 汽车导航仪在与“北斗”卫星联系时，利用的是（ ）
A．超声波 B．微波 C．红外线 D．紫外线
8. 在现代信息传递中，电磁波扮演了重要角色．下列信息传递方式利用了电磁波的是（ ）
①有线电话 ②移动电话 ③无线电广播电视 ④卫星通信 ⑤网络通信 ⑥光纤通信
A．②③④⑥ B．①②③⑤ C．①③④⑥ D．②④⑤⑥
9. 关于现代通信和电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A．光纤通信传输的信息量很大，主要用于无线电广播
B．卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信
C．电磁波的应用对人类有利无害
D．电磁波不能在真空中传播
10. 光纤的主要用途是（ ）
A．照明 B．输电 C．导热 D．通信
11. 光导纤维的主要用途是用来传递信息， ( http: / / www.21cnjy.com )进行通讯．把要传输的信息变成光信号在光纤中传播，如图所示，那么光在光纤中的传播方式是（ ）
A．沿着光纤的中轴线直线传播 B．沿着光纤的外壁多次折射传播
C．沿着光纤的内壁多次反射传播 D．沿着光纤螺旋式的曲线传播
12. 3G手机通俗地说是指第三代手机．它能够利用3G无线通信网络处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览等多种信息服务．3G网络传输信息是利用（ ）
A．微波 B．超声波 C．红外线 D．可见光
13. 中央电视台节目主持人就南非世界杯分组抽签情况与现场记者进行电话连线，发现现场记者总是慢一些，其原因是（ ）
A．信号衰减 B．信号时间延迟
C．现场记者反应慢些 D．视觉错觉
14. 2011年6月4日，我国网球名将李娜在法国网球公开赛上以2∶0战胜意大利选手斯齐亚沃尼获得女子冠军，成为获得大满贯赛事冠军的亚洲第一人．现场直播的电视信号是通过________传递；上网观看比赛是采用光纤通信来实现，光纤通信是用________来携带信息进行传递的．
15. 如今，光纤是信息传送的一种重要工具，如图所示．在光导纤维中，利用激光不断发生________（填“折射”或“全反射”），实现信号的传输．
16. 小红在互联网上注册 ( http: / / www.21cnjy.com )了一个电子邮箱，邮箱的地址是：xiaohong@souhu．com．cn，她电子邮箱的用户名是________，地址中“cn”表示她的邮箱的服务器是在________注册的
17. 小明同学在学习了光纤通信后对激光产生了浓厚的兴趣，他上网查找了一些关于激光的应用，如：①用激光做“光刀”切除肿瘤；②激光雷达测距跟踪；③用强激光破坏敌人的飞行器；④VCD、CD、计算机的光盘记录信息；⑤用激光焊接金属；⑥激光通信．这些应用是利用了激光的哪些特点呢？试在所述激光的特点后面填写（只填序号）．
（1）激光频率单一________；
（2）激光方向集中，也就是平行度好________；
（3）激光亮度高，能量大________；
（4）激光平行度好，可以会聚到很小一点________．
18. 如图所示，把大塑料瓶用不透光的纸包住，在瓶侧壁开一个小孔，塑料瓶内装满水，水中装一光源．当水从小孔流出时，你会看到光随着弯弯的水流照到地面，在地上形成一个光斑．（1）实验中，光源的光沿水流________（填“内”或“外”）壁经过多次________（填“反”或“折”）射，最后照亮地面．（2）实验中，从瓶中流出的水柱相当于激光通信中的________．可以猜想：在真正的激光通信中，每一根类似水柱的材料中，________（填“能”或“不能”）同时传导多束激光而不致相互干扰．
参考答案
课前预习
1.多
2. 激光 光纤
3. 文字 照片 语音
随堂训练
1.C 2.D
3.3 微波中继站 太阳
4.B 5.D 6.0.2
达标训练
7. B 8. A 9. B 10. D 11. C 12. A 13. B
14. 电磁波 激光（或光）
15. 全反射
16. xiaohong 中国
17. （1）④⑥ （2）② （3）③⑤ （4）①
18.（1） 内 反 （2）光导纤维21.4越来越宽的信息之路
一、单选题
1.英国华裔科学家高锟因在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性成就，获得2009年诺贝尔物理学奖．光在光导纤维中（ ）
A．像水流沿弯曲水管流动那样传播
B．经光纤壁不断反射而向前传播
C．以声音的速度传播
D．不断折射而向前传播
2.我国北斗导航卫星系统传递信息利用的是（ ）
A．次声波 B．红外线 C．超声波 D．微波
3.2011年4月10日，我国成功将第八颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道，这次发射标志着北斗区域卫星导航系统的基本系统建成．卫星导航系统传递信息利用的是（ ）
A．激光 B．红外线 C．超声波 D．电磁波
4.关于磁场、电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波在真空中传播的速度是3×105m/s
B．通电直导线周围存在磁场，通电弯曲导线周围不存在磁场
C．光纤通信是利用光经多次反射进行传输光信号的
D．发电机是利用磁场对电流作用的原理进行工作的
5.对于信息传递有关说法不正确的是（ ）
A．扬声器是把声信号转换成电信号的装置
B．光导纤维是通过激光来传递信息的
C．预警机通过电磁波传递和收集信息
D．在相同介质中电磁波传播速度等于光速
6.下列说法正确的是（ ）
A．光电池和VCD光碟都应用了磁性材料
B．光波、电磁波、超声波都可以在真空中传播
C．北斗卫星导航系统主要依靠光导纤维传递信息
D．广播、电视、移动电话都是靠电磁波传递信息的
7.关于光纤通信，下列说法错误的是（ ）
A．光纤通信中使用的“导线”是光导纤维
B．光纤通信中使用的“导线”是金属导线
C．在光纤中光是经过多次反射向前传播的
D．采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息
8.下列说法正确的是（ ）
A．电磁波不可以在真空中传播，且传播的速度等于波长和频率的比值
B．微波大致沿直线传播
C．光传播信息的本领很弱，是因为光的频率很低
D．微波炉是利用电流的热效应对食物进行加热的
9.2010年11月1日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第六颗北斗导航卫星送入预订轨道，据介绍我国将在2015年建成自己的文星导航定位系统，实现全球定位，该系统在传递信息过程中主要依靠（ ）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．光导纤维
10.关于光纤通信，下列说法正确的是（ ）
A．光在光导纤维中经多次反射从一端传到另一端
B．光在光导纤维中始终沿直线传播
C．光导纤维是一种很细很细的金属丝
D．光信号在光导纤维中以声音的速度传播
二、填空题
11.电脑以及网络是现代化社会科技发展的产物，它给人们的生活和工作带来许多便利．如图示某型号的笔记本电脑，使用时电脑必须__________联在家庭电路中；用无线网卡上网是通过__________传递信号的；为了散热，电脑内都装有小型风扇，当风扇转动时，是__________能转化为机械能．
( http: / / www.21cnjy.com )
12.世界上凡是计算机集中的地方，例如 ( http: / / www.21cnjy.com )企业、机关、某些居民小区等，大都已经把自己的计算机联在一起了．这些网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫做__________．
13.小林近来学会了上网，并注册了电子邮箱：ldlyxiaolin@163．com，这表示这个电子邮箱属于____________________，邮箱的服务器名叫____________________．
14.被誉为“光纤之父”的华裔科学家高锟因为在“光在纤维中的传输用于光学通信”的成就而获得2009年诺贝尔物理学奖．光在玻璃纤维中的传输情况是光线每次由内层玻璃芯射向外包层的分界面时，均要发生反射，而不折射，从而使光在不断的反射中沿内层玻璃芯向远处传播，如右图．请根据图回答：当增大入射光线AB的入射角时，CD光线的入射角__________（选填“增大”、“减小”或“不变”），D点将要向__________侧移动（选填“左”或“右”）．
( http: / / www.21cnjy.com )
15.光纤是信息传送的一种重要工具，如图所示，光可从任意弯曲的光纤一端传向另一端，似乎光在其中能随意“转弯”，其实这是光在光纤内不断__________而实现的．光也是一种电磁波，它们在真空中的传播速度都是__________m/s．
答案解析
1.B
2.D
3.D
4.C
5.A
6.D
7.B
8.B
9.C
10.A
11.并；电磁波；电
12.因特网
13.ldlyxiaolin；163．com
14.增大；右
15.反射；3×108
