人教版九下《信息的传递》大单元作业设计

人教版九年级物理第21单元作业设计
21章 信息的传递
一、单元信息
基本信 息 学科 年级 学期 教材版 本 单元名称
物理 九年级 第二学期 人教版 信息的传 递
单元 组织方 式 团自然单元 重组单元
课时信 息 序号 课时名称 对应教材内容
1 现代的顺风耳-电话 第21章第1节
2 电磁波的海洋 第21章第1节
3 广播、电视和移动通信 第21章第3节
4 越来越宽的信息之路 第21章第4节
二、单元分析
(一) 课标要求
本章内容在《义务教育物理课程标准 (2011 年版) 》中属于“声和光”和 “电与磁”这两主题。 (2.3.7 知道波长、频率和波速2.4.6 知道电磁波。知道 电磁波在真空中的传播速度。) 了解电磁波的应用及其对人类社会生活和社会发 展的影响。教学时应注意联系学生的生活实际，采用多样化的教学方式， 发挥实 验在物理教学中的重要作用，让学生经历对知识的探究过程，发展学生探究问题 和解决问题的能力，培养学生的科学态度和科学精神。
具体内容要求如下：
. 通过常见事例或实验，了解电话、交换机、模拟和数字通信、和摩擦力、 电磁波和各种通信方式。
中小学教育资源及组卷应用平台
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
2
知道波长、频率和波速之间的关系。知道电磁波，了解电磁波的应用机器对 人类生活和社会的影响。
活动建议：
用收音机、电池和导线做电磁波产生的实验。
(二) 教材分析
1. 知识框架
2. 内容内在逻辑分析
本章主要学习通信方式的变革、电磁波的应用和在通信中的作用、以及未来的越 来越宽的信息之路。本章教材的编排由浅入深，层层递进，符合学生认知事物的一 般规律.本章首先从学生的历史上信息传递方式到近代的电话和程控交换机,以及数字 通信和模拟通信(第一节);然后介电磁波产生的条件,电磁波是怎样传播的(第二节)。 在此基础上,第三节介绍广播、电视和移动通信。第四节介绍了微波、卫星、光纤和 网络通信。通过本章知识的学习引导学生科普信息的传递相关知识。
(三) 学情分析
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初中学生对于“电磁波”，既熟悉又陌生。虽然在平时的生活、生产中经常谈到 电磁波，但这时的知识只是关于电磁波的“前概念”和经验性认识。其中有一些是基 本正确的，也存在不少不合理的观念。因此学生学习热情高、好奇心强。
三、作业目标
1.了解电话是怎样把信息传递到远方的。了解电话交换机的用处。了解模拟信号 和数字信号的区别。在学习过程中，建立科学的态度和意识。
2.知道电磁波的产生和传播。知道波长、频率和波速。知道光是电磁波，以及电磁 波在真空中传播速度。了解电磁波的应用以及对人类生活和社会发展的影响。
3.了解无线电广播的大致工作过程。了解电视的工作过程。了解移动电话是怎样 工作的。通过学习了解当今科技发展，对科学产生浓厚的兴趣。
4.常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信。.通过学习现代通信知识，了解 科技为人类带来的便利，提高学科学的兴趣，在学生中种下未来在高新科技方面 发展的种子。
四、单元作业设计思路
单元作业设计致力于为学生提供具有自主选择性、不同形式的内容作业，注重 基础性和评价功能，使学生的学习潜能得到充分的体现与挖掘。所设计的拓展型作 业与实践型作业，都有一定的探究性，力图让学生通过参与实践活动，体验由生活 走进物理，从物理走向社会的学科特点。所设计的巩固型作业以物理课程标准为依 据，在单元学习的基础上，深入研究教材系统依据学生的认知特点和本单元的教学 内容，对教学内容进行合理组合，由浅入深，由易到难。确定本单元的知识系统， 目的在于检查学生对基本知识与技能和有关物理概念理解程度，实现对学生的知识 和能力统一提升，全面实现学科素养的目标。
五、课时作业
第一课时 现代的顺风耳——电话
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(一) 课前作业
题量 3题 作业性质 小组活动作业 完成时长 10 分钟
题目 阅读教材完成以下习题。 (可以小组合作和查阅其他资料) 1. 最简单的电话由_____和 _____组成。_____把声音转换成 变化的电流，电流沿着导线把信息传到了远方。在另一端_____ 把变化的电流转换成声音功。 2. 简单了解交换机的作用。 3. 了解模拟信号和数字信号。
答案 1. 听筒 话筒 话筒 听筒 2. 答案合理即可 3. 答案合理即可
对学生评 价 1、小组成员参与度； □优秀 □良好 □合格
2、学生对科学探索的兴趣度； □优秀 □良好 □合格
3、学生语言组织表达能力。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 本题创设真实的问题情境，通过阅读，引导学生深入了解“电 话”的结构和功能。了解“交换机”在电话通信中的作用。 简 单的了解模拟信号和数字信号的区别。培养学生的自学能力和 查阅资料或者通过其他手段获取信息的能力。
作 业 分 析 难 度 较易 □中等 □较难
来 源 □引用 改编 原创
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(二) 课堂作业
题量 2题 作业性质 活动作业 完成时长 2 分钟
题目 1.1876年______发明了电话。最简单的电话由______和______ 组成。听筒的使用到__________原理，话筒本质上就是一个
________________.
答案 1. 贝尔 听筒 话筒 电磁铁 变阻器
对学生的 评价 乐于思考，具有探索自然的好奇心和 求知欲； □优秀 □良好 □合 格
能分析、处理信息，得出结论； □ 优 秀 □ 良好 □ 合格
能书面或口头表述自己的观点。 □优秀 □良好 □合 格
设计意图 通过自己亲自经历学习过程，认识电话的结构原理和交换机的 作用。
作 业 分 析 难 度 较易 □中等 □较难
来 源 □引用 改编 □原创
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题目 2.一个点去有5部电话，要使5部话机中的任意两部都能相互通 话，要架设多少对电话线？在图甲中把电话线画出来，每对电话 线可用一条线代表。如果使用交换机保证5部电话中的任意两部 可以相互通话，在图乙中把电话线画出来。这样做能达到什么目 的？ (
交
换机
) 如果电话数量是6部、7部 … … ，n部电话按照乙图的铺设线路的 方法替代甲图中线路铺设的方法可以少铺设多少条线路？
答案 (
交换机
) 提高线路的利用率 (
-n
)n (n 1) 2
设计意图 通过自己亲自经历学习过程，认识电话的结构原理和交换机的 作用。 学生可以通过探究的过程了解到交换机可以提高线路的 利用率。也可以满足一份能力较强的学生了解到电话数量越大 这个提高利用率效果越明显。
作 业 分 析 难 度 较易 □中等 □较难
来 源 □引用 改编 □原创
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(三) 课后作业
题量 1题 作业性质 实践活动 完成时间 10 分钟
题目 下面有两幅小虫子的图像，模拟图像由曲线组成，以表示模拟信号可 以具有无限多的值。数字图像由网格的直线组成，这些直线表示数字信号 如何由量化值组成。 先把方格纸裁剪成如下图的样子，由家里绘画能力比较好的成员把这模拟 和数字图像画在方格纸上 拿出模拟方格纸，由第二名成员比照画一个相同的虫子，画的过程中不不 允许修改，然后把第一个虫子图像折叠到纸的背后，交给第三个人画，第 三， 四成员依此画出虫子，并折叠画好的图像，接下来我们再画出数字 图像的小虫子，方法和模拟图像相同。展开出模拟和数字虫子图像，看看 第一个和最后一个图像有什么不同。
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答 案： 对模拟图像来说，每一次复制图像都会有微小变化 (失真/噪声) ，最终 导致最终图像明显失真。 对于数字图像来说，图像由沿着讲义上网格的直线组成，这些直线表示数 字信号由量化或有限数量的值组成
设计 意图 通过学生的实践操作活动，让学生比较一下模拟和数字“信号”传输的图像，让 学生亲自体会模拟信号的失真和数字信号传输不易产生失真。
作业 分析 难度 □ 较易 中等 □较难
来源 □引 用 改 编 □原 创
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第二课时 电磁波的海洋
(一) 课前作业
题量 2 题 作业性质 实践作业 完成时间 4 分钟
题目 1、打开收音机的开关，将旋钮调到没有电台的位置，并将音量开大。 取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机。将导线的一端与电池的一 极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触，如图所 示，会听到收音机发出“咔咔”声，导线中________的电流能在周围空 间产生________，它是传递各种信息的载体。 2、电磁波的传播： 电磁波的传播__________ (填“需要”或“不需 要”) 介质，它在真空中的传播速度为__________m/s
答案 1.变化 ，电磁波；2.不需要，3×108
对学生评价 学生的动手操作能力 □优秀 □良好 □合格
乐于思考，具有探索自然的好奇心和 求知欲； □优秀 □良好 □合格
能分析、处理信息，得出结论； □优秀 □良好 □合格
能书面或口头表述自己的观点。 □优秀 □良好 □合格
设计 意图 通过经历学习过程，锻炼学生的动手能力，了解电磁波产生的条件。知 道电磁波的波速。 在经历和动手的过程中学生获得乐趣和知识，强化 学生学习物理的兴趣和动机。
作业 分析 难度 较 易 □ 中 等 □ 较 难
来源 □ 引 用 改 编 原 创
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(二) 课堂作业
题量 2 题 作业性质 活动作业 完成时间 4 分钟
题目 1.下列关于电磁波的说法中不正确的是 ( ) A. 电磁波在真空和介质中都能传播 B. 电磁波可以传递信息但不能传递能量 C. 导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波 D. 在真空中，电磁波的传播速度跟光的传播速度相等 2、我国第一颗人造卫星采用20.009 MHz和19.995 MHz的频率发送无线 电信号，这两种频率的电磁波的波长分别是( ) A. 14.99 m 和 15.01 m B.1 499 m 和1 501 m C. 1.499 m 和 1.501 m D.0.149 9 m 和0.150 1 m
答案 1.B ; 2.A
设计 意图 通过阅读教材了解电磁波的性质；知道波长、频率和波速之间的关系。
作业 分析 难度 □较 易 中 等 □ 较 难
来源 □ 引 用 改 编□ 原 创
(三) 课后作业
题量 3题 作业性质 练习作业 完成时间 8分钟
题目 1、关于无线电波，下列说法中错误的是 ( ) A．如果附近有人使用冲击电钻，在电视屏上会出现不规则雪花点，这 是由于冲击钻工作时产生的电磁波被电视机接收的缘故 B．用电磁波不能传播图象 C．移动电话 (俗称手机) 是通过无线电波实现通信的 D．探测火星、木星的飞行器是靠无线电波来保持与地面上的基地联系 的
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2、 电磁波的传播___介质，真空中电磁波的传播速度是_____，波速、 波长、频率的关系是______ 。 3、请各位同学观察生活，说一说各种波段的电磁波在社会生活中的应 用。选择两个应用详细说明。
答案 1.B；2不需要，3×108 ，c= λf
设 计 意图 在学生解决问题过程中了解电磁波的特点和波长、频率和波速之间的关 系。通过了解电磁波谱和各种电磁波的应用，知道不同波段的电磁波的 特点不同。
作 业 分析 难度 较 易 □ 中 等 □ 较 难
来源 □ 引 用 改 编□ 原 创
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第三课时 广播、电视和移动通信
(一) 课前作业
题量 3 题 作业性质 小组活动作业 完成时间 10分钟
题目 1、无线电广播信号的发射由广播电台完成。话筒把播音员的声音信号转 换成 信号，然后用调制器把 频电信号加载到 频电流上， 再通过天线产生 发射到空中。 2、电视用 传递图像信号和声音信号。 信号的产生、 传播和接收跟无线电广播的工作过程相似。
答案 1.电信号、低频、高频、电磁波。2.电磁波、图像。
对学 生的 评价 1、小组成员参与度； □优秀 □良好 □合格
2、学生对科学探索的兴趣度； □优秀 □良好 □合格
3、学生语言组织表达能力。 □优秀 □良好 □合格
设计 意图 通过经历学习过程，了解广播、电视的工作原理。了解移动通讯的原 理。锻炼学生的阅读能力，通过交流的方式提升能力。
作业 分析 难度 □较 易 中 等 □ 较 难
来源 □ 引 用 改 编 原 创
(二) 课堂作业
题量 2 题 作业性质 活动作业 完成时间 4 分钟
题目 1、关于无线电广播信号的发射与接收，下列说法正确的是 ( ) A.话筒将电信号转换成声信号 B. 无线广播电台用调制器将音频信号加载到高频电流上 C.收音机的扬声器将声音信号转换成电信号 D.收音机接收低频的电磁波 2、不同的广播电台使用不同的________范围进行广播，以免互相干扰，
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这一个个不同的频率范围叫做________。
答案 1.A ; 2.频率、频道。
设计 意图 通过阅读教材了解广播、电视的工作原理；知道频道是一种珍贵的资 源。
作业 分析 难度 较 易 □ 中 等 □ 较 难
来源 □ 引 用 改 编 原 创
(三) 课后作业
题量 2题 作业性质 练习作业 完成时间 4分钟
题目 1、如图是无线电广播工作过程的简易图。话筒把播音员的______转换 成______信号，调制器把音频信号加载到高频电流上发射到空中，收音 机接收到各种电磁波并从中选出特定频率的信号。通过解调将______信 号留下，通过______把播音员的声音从收音机播放出来。 2.移动电话既是无线电 台又是无线电 台：它用 把 讲话的信息发射到空中；同时它又在空中捕获 ，得到对方讲话 的信息。
答案 1.声信号、电、电、扬声器。2.接收、发射、电磁波、电磁波。
设 计 意图 1. 加强学生对广播、电视的工作原理的了解。 2. 了解手机的工作原理。
作 业 分析 难度 较 易 □ 中 等 □ 较 难
来源 引 用 改 编□ 原 创
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第四课时 越来越宽的信息之路
(一) 课前作业
题量 3 题 作业性质 小组活动作业 完成时间 10分钟
题目 1 、微 波 的 波 长 在 _____m 到_____mm 之 间 ， 频 率 在 _________MHz 到 _________MHz 之 间 ， 它 的 性 质 更 接 近 _______ 波 ， 微 波 传 播 时 是 沿 _________传播，要想传播较远的距离，必须每隔______Km,把信号处理后， 在发射到下一站去。 2 、微波通讯的优点和缺陷 (1) 优点：________________________________________________ (2) 缺陷：________________________________________________ 3 、同步通讯卫星相对地球是______ (选填“静止的”或“运动的”) ，为解 决同步卫星信号全球覆盖需要配置______颗同步通讯卫星。 3、光纤通讯的优势：_____________________________________________ 信号不是由 中的电流来传递，而是由光纤中的 来传递。
答案 (
5
)1.10、1、30、3×10 、光波、50. 1. (1) 由于微波的频率极高，所以频带宽、容量大。 (3) 由于微波在空中的传播特性与光波相近，也就是直线前进，需要中 继转发。 (答案合理即可) 3.在一定时间内可以传输大量信息、抗干扰能力强、保密性强；导线、 激光。 (答案合理即可)
对学 生的 评价 1、小组成员参与度； □优秀 □良好 □合格
2、学生对科学探索的兴趣度； □优秀 □良好 □合格
3、学生语言组织表达能力。 □优秀 □良好 □合格
设计 意图 通过经历学习过程，了解微波和光纤通讯。理解微波通讯的优势，基站 通讯方式的劣势，知道人类科学技术进步不是一步到位，是一个循序渐 进、逐渐提高的过程。
作业 分析 难度 □较 易 中 等 □ 较 难
来源 □ 引 用 改 编 原 创
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(二) 课堂作业
题量 3 题 作业性质 活动作业 完成时间 8 分钟
题目 1 、阅读课文 P158-P159 思考：月球是地球的卫星，为什么不选择月球做地 球的通信卫星，而要用造价很高的地球同步通信卫星？ 2 、同步卫星通信的优越性：_____________________________________ 3 、 每 个 电 子 邮 箱 都 有 自 己 的 “ 地 址 ” ， 如 果 电 子 邮 箱 的 地 址 是 Abc@ ，这就表示信箱属于叫_______ 的人或机构，它的服务器名叫 _______ ， “com”表示邮箱提供者是商业机构，如果后缀中含有“cn”是 _______ 的简写，表示这个服务器是在_______注册的。
答案 1. 信号衰减强，时间延迟高。 2. 使用卫星数量少，能进行全球覆盖，信号延迟小。 3. Abc、163、中国、中国
设计 意图 通过阅读教材了解同步卫星通讯和电子邮件相关知识。
作业 分析 难度 较 易 □ 中 等 □ 较 难
来源 □ 引 用 改 编 原 创
(三) 课后作业
题量 3题 作业性质 练习作业 完成时间 6分钟
题目 1 、卫星通信、微波通信和移动通信传递信息的载体主要都是__________ ， 但由于微波相对频率较高，性质接近光波，大致沿__________传播，不能 沿地球表面绕射，因此要用这几种通信方式都需要设__________ 。甚至我 们可以使用微波加热食品。 2 、在每年除夕夜，为了使世界各地的华人及时观看到中国春节联欢晚会的 节目．那么至少需要几颗同步通信卫星 ( ) A. 1 颗 B. 2 颗 C.3 颗 D. 4 颗 3 、关于网络通信，下列说法中正确的是 ( ) A. 电子邮件目前是一种使用频繁的网络通信形式 B. 电子邮件在目前只能传递文字，不能传递照片、语音或其他信息 C. 从网上只能收发电子邮件，查不到其他资料，因此上网是有局限性的 D. 上述说法都是错误的
答案 (
1
6
)1. 电磁波、直线、中继站。 2. C
3. A
对 学 生 的 评价 能将所学物理知识与实际情 境联系起来； □优秀 □良好 □合格
能运用物理知识解释有关现 象和解决简单的实际问题 □优秀 □良好 □合格
设 计 意图 1. 强化学生对微博通信、卫星通信的了解 2. 知道同步卫星全球覆盖所需卫星数量。 3. 进一步了解网络通信中常用的电子邮件。
作 业 分析 难度 较 易 □ 中 等 □ 较 难
来源 引 用 改 编□ 原 创
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六、单元质量检测作业
(一) 单元质量检测作业内容
检测内容 信息的传递 题量 15 题 完成时间 60 分钟
一、填空题 (每空3分，共33分) 1、一台收音机，在接收频率逐渐减小的过程中，所对应电磁波的波长将逐渐 _________ (填“增大”“减小”或“不变”)电磁波在真空中的传播大小为 (
_________________
_
)． 2、手机已经进入“5G”时代，所谓“”指的是第五代移动通信技术。“”手 机传递信息的载体是频率更高的________ (填“超声波”或“电磁波”)；智 能手机传递信息的电信号采用________ (填“模拟”或“数字”) 信号。 3、如所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图，频率最高的是 ______信号。 4、如图6所示，将手机放在密闭的塑料容器中能正常接收到呼叫信号，放在 密闭的金属容器中不能接收到呼叫信号，说明______选填“塑料容器”或 “金属容器”对电磁波有屏蔽作用。
5、2018年6月10日，上海合作组织成员国领导人和有关国际组织负责人齐聚 青岛，共商共同发展大计，国家主席习近平主持会议并致开幕词如图所示。 现场记者将声音和图象同步传送到电视台利用的是_________；习主席前面的 话筒是依据电磁感应现象制成的，这一原理的能量转化是_________。
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6、如图所示的光纤通信是利用了激光在纤维中经过多次 ________从一媏传 到另一端。 7、光是一种________波。如是某电磁波的波形图，其波长为________m； 二、选择题 (每题4分，共28分) 8、下列关于电磁波的说法正确的是 ( ) A. 手机间通话靠超声波传递 B. 雷达和固定电话都利用电磁波工作 C. 频率越高的电磁波，在真空中传播的速度就越大 D. “WIFI”是利用电磁波来传递信息的一种通讯方式 9、电磁铁和炭精盘分别为电话话筒和听筒的主要部件，它们所在位置为 ( ) A. 都位于听筒 B. 都位于话筒 C. 电磁铁位于话筒，炭精盘位于听筒 D. 电磁铁位于听筒，炭精盘位于话筒 10、世界最大单体射电望远镜已在我国建成使用，它将协助人类“触摸“来 自 外太空的微弱信号探索宇宙的奥秘，它的形状像一口大锅，由个反射单元 组 成，被称为“天眼” ，“它是通过下列哪种形式来接收信息的 ( ) A.次声波 B. 超声波 C. 电磁波 D. 光 11、如图所示的微波炉，下列说法正确的是． ( ) A. 断开微波炉开关的瞬间会在空间激起电磁波。 B. 微波在真空中的传播速度小于光速。 C. 微波炉产生的微波不属于电磁波。。 D. 微波不能用于通信。 12、如图甲所示，共享单车是应移动互联网和二维码的发展而产生的，它能 19
无 桩停靠、扫码取车，很好地解决人们出行最后“一公里”的问题。如图乙 所 示为某款共享单车科技含量最高的部分，就是可定位的电子锁，电子锁能 接 收无线移动发来的开锁指令，驱动电机开锁。传动轴内有一台微型发电 机， 在骑行的时候，这个发电机能为车锁里面的电池充电。下列有关共享单 车说 法错误的是 ( ) A. 二维码的几何图形中包含大量的信息 B. 可定位电子锁是通过电磁波接收信号的 C. 手机镜头扫二维码成的是正立的实像 D. 微型发电机是根据电磁感应原理制成的 13、12月9日，“天宫课堂”点燃了科技梦，女宇航员王亚平在太空进行讲 课，下列说法中正确的是 ( ) A. 王亚平说话时她的声带在振动 B. 地球上的学生听到王亚平的声音是靠声波传回地球的 C. 在太空能进行授课是利用声音传递能量 D. 王亚平讲课时的声音很大是因为她的声音频率很高 14、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 D. 光纤不导电，不会受外界电磁场的干扰 三、综合题 (共9分) 15、电话通信与网络通信 (电子邮件) 有许多相似之处，如图所示，两图表 示 出两种通信的工作原理，比较两者可以发现：
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(
21
) (1) 电话通信中电话机相当于网络通信中的________； (3分) (2) 电话通信中电话交换机相当于网络通信中的________； (3分) (3) 电话通信中通信线路相当于网络通信中的________． (3分)
实践作业 自制一个简单的发报机 完成时间 一周
16. 利用身边的物体， 自制一个简易发报机。 (20 分) (1) 材料：__________________________________ (2) 原理：___________________________________
答案 一、填空题 1. 增大；3×108；2.电磁波；数字； 3.射频 4.金属容器 5.电 磁波；6.反射； 7.电磁波；0.5 二、选择题
8 9 10 11 12 13 14
D D C A C A D
三、综合题 15. (1) 计算机； (2) 服务器； (3) 导线、光缆、微波
(二) 单元质量检测作业内容
序 号 类型 对应单 元作业 目标 对应学 难 度 来 源 完成时 间
了 解 理 解 应 用
1 填空题 2 √ 较 易 改 编
2 填空题 1、3 √ 较 易 选 编
3 填空题 2 √ 中 等 改 编
4 填空题 2 √ 中 等 改 编
5 填空题 3 √ √ 较 难 改 编
6 填空题 4 √ 较 易 选 编
7 填空题 2 √ 较 易 改 编
8 选择题 2 √ 较 易 改 编
9 选择题 1 √ 较 易 选 编
10 选择题 2 √ 中 等 选 编
11 选择题 2 √ 中 等 改 编
12 选择题 4 √ 中 等 改 编
13 选择题 2、4 √ 中 等 选 编
14 选择题 4 √ 中 等 改 编
15 选择题 1、4 √ 较 难 改 编
16 综合题 2 √ 较 难 原 创 一周
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