214越来越宽的信息之路同步练习含答案.docx
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214越来越宽的信息之路同步练习含答案
人教版物理九年级第二十一章第4节越来越宽的信息之路同步练习
一、选择题
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、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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、如图所示，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（）
A、电磁波
B、超声波
C、次声波
D、光导纤维
10、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
11、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
12、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
13、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
14、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
15、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
二、填空题
16、GPS（全球卫星定位系统）是通过接受卫星所发射的导航信号，可以在任何地点、任何时候准确地测量到物体瞬时的位置．目前GPS已被广泛应用于交通行业．利用GPS的定位技术结合无线通信等高新技术，实现对车辆的定位导航、防盗反劫、服务救援、远程监控、轨迹记录等功能．GPS的无线通讯是通过________波实现信息传送的．这种波在空气中的传播速度约为________m/s，________（填“能”或“不能”）在真空中传播．
17、2010年1月17日，在西昌卫星发射中心，我国用“长征3号丙”运载火箭成功将第三颗北斗导航卫星送入预定轨道．据中国卫星导航中心负责人介绍，北斗卫星导航系统是由5颗同步静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成．同步静止轨道卫星是指卫星与________（选填“太阳”、“地球”或“月球”）保持相对静止，它们是通过________和地面进行信息交流的．
18、四川汶川大地震，造成当地的通信一度中断，对及时了解灾情和救援工作造成了巨大的困难，此时卫星电话发挥了关键的作用．卫星电话通信是利用________来传递信息的它在真空的速度为________m/s．
19、发生超导现象时，导体的电阻将变为________；在几种信息载体中，运载信息量最大的是________（选填“铜线”、“光纤”或“无线电波”）．
20、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
”）．
三、简单题
21、为什么要用微波通信呢？
22、月亮能作中继站通信吗？
23、光纤通信使用的是什么光源？
有何特点？
四、综合题
24、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36000km处，它绕地球一周的时间恰好与地球自转一周时间（23h56min4s）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1～10GHz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1～10GHz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？
25、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36000km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）。
答案解析部分
一、选择题
1、
【答案】A
【考点】光纤通信
【解析】【解答】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。
故选A
【分析】光纤只要是为了传输信息的，主要用在通信方面。
2、
【答案】B
【考点】电磁波的传播，移动通信
【解析】【解答】微波属于电磁波，雷达是利用了电磁波的反射，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。
故选B
【分析】要知道微波也属于电磁波，北斗导航和移动通信都是利用电磁波传递信息的。
3、
【答案】B
【考点】电磁波的传播，光纤通信
【解析】【解答】A．光波是一种电磁波，它可以在真空中传播，正确；B．声波不能在真空中传播，不是电磁波，B说法错误；
C．超声波能用来粉碎结石是因为超声波具有能量，C正确；
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，D正确
故选B
【分析】电磁波可以在真空中传播，声波不属于电磁波。
4、
【答案】B
【考点】光纤通信
【解析】【解答】激光携带信息在光导纤维中传播，光在光导纤维中不会折射，只会发生反射，光在光导纤维中不断发射向前传播。
故选B
【分析】激光在光导纤维中发生全反射，不会发生折射。
5、
【答案】D
【考点】卫星中继通信，信息与信息传播
【解析】【解答】北斗导航卫星系统传递信息是利用电磁波中的微波传递信息的。
故选D
【分析】卫星之间传递信息不能用声波，红外线传播距离有限，较短，北斗导航卫星中应该用微波传递信息。
6、
【答案】D
【考点】卫星中继通信
【解析】【解答】卫星导航系统传递信息是利用电磁波传递的。
故选D
【分析】卫星传递信息要在太空中传递，应该用电磁波传递信息，不能用声波。
7、
【答案】C
【考点】发电机的构造和原理，电磁波的传播，光纤通信
【解析】【解答】电磁波在真空中传播的速度是3×108m/s，A错误；通电直导线周围存在磁场，通电弯曲导线周围也存在磁场，B错误；
光纤通信是利用光经多次反射进行传输光信号的，C正确；
发电机是利用电磁感应原理进行工作的，D错误；
故选C
【分析】电磁波是以光速传播，通电导线周围有磁场，不管是弯曲的还是直导线，周围都有磁场，发电机是利用电磁感应原理制成的。
8、
【答案】A
【考点】信息与信息传播
【解析】【解答】A．扬声器是把电信号转换成声音信号的装置，所以A错误；B．光导纤维是通过激光来传递信息的，正确；
C．预警机通过电磁波传递和收集信息，正确；
D．在相同介质中电磁波传播速度等于光速，正确；
故选A
【分析】电磁波的传播不需要介质，激光在光纤中发生全反射，飞机与飞机之间用电磁波传递信息。
9、
【答案】A
【考点】卫星中继通信
【解析】【解答】北斗卫星导航系统中，导航卫星位于太空中，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。
故选A
【分析】北斗卫星导航系统中，导航卫星位于太空中，靠电磁波可传递信息。
10、
【答案】B
【考点】参照物及其选择，卫星中继通信
【解析】【解答】同步卫星的公转周期和地球一样，所以，以地球为参照物，同步卫星是静止的。
故选B
【分析】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。
且同步卫星只能在赤道上空固定高度。
11、
【答案】C
【考点】网络通信
【解析】【解答】计算机进行网络通信最频繁的形式是电子邮件，A正确；网络通信是数字通信，B正确；
计算机之间的联结，除了使用金属线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段，该选项说法不正确，C错误；
宽带网是指频率较高，能传输更多信息的网络，D正确；
故选C
【分析】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。
12、
【答案】D
【考点】光纤通信
【解析】【解答】 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；
故选D
【分析】光纤通信是利用激光携带信息在光导纤维中传播，激光在光导纤维中发生全反射，不会发生折射，干干扰能力强，通信容量宽。
13、
【答案】B
【考点】移动通信
【解析】【解答】 移动通信是通过微波来传递信息的，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。
移动通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。
故选B
【分析】移动通信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，需要接受卫星传递过来的信息。
14、
【答案】C
【考点】移动通信
【解析】【解答】对讲机、军用电台等无需借助基地台，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；
故选C
【分析】对讲机、军用电台、移动电话、座机之间通信都是利用电磁波传递的，但是对讲机、军用电台可直接建立联系，移动电话、座机之间通话需要基地台转接。
15、
【答案】A
【考点】网络通信
【解析】【解答】 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。
故选A
【分析】发送电子邮件不需要对方开机即可发送，对方开机就可由服务器上收到邮件。
二、填空题
16、
【答案】电磁|3.0×108|能
【考点】电磁波的传播，卫星中继通信
【解析】【解答】GPS是通过电磁波实现信息传输的，电磁波以光速传播，所以在空气中传播速度为 3.0×108m/s，电磁波能在真空中传播。
【分析】电磁波以光速传播，电磁波传播不需要介质。
17、
【答案】地球|电磁波
【考点】参照物及其选择，卫星中继通信，信息与信息传播
【解析】【解答】 同步卫星绕地球公转周期和和地球自转周期一样，所以，以地球为参照物时，同步卫星是静止的。
卫星之间靠电磁波传递信息。
【分析】同步卫星相对地球静止，同步卫星应该是在地球赤道上方固定高度，卫星之间是靠电磁波传递信息的。
18、
【答案】电磁波|3×108
【考点】电磁波的传播，卫星中继通信
【解析】【解答】卫星电话是靠电磁波传递信息的，传播速度为3×108m/s。
【分析】卫星电话是由卫星转发电磁波实现通信，电磁波传播速度为光速。
19、
【答案】零|光纤
【考点】超导体的特点，光纤通信
【解析】【解答】发生超导现象时，电阻变为零；光纤是激光在其中传递信息的，携载信息量大。
【分析】发生超导现象时，电阻变为零，激光携带信息在光纤中传输，携载的信息量大，且抗干扰能力强。
20、
【答案】增大|右
【考点】光的反射定律，光纤通信
【解析】解答：
当增大入射光线AB的入射角时，光路图如图所示：
所以CD光线入射角增大，D点将右移
分析：
根据光的反射定律画出光路图分析
三、简单题
21、
【答案】微波（microwave）的波长在10m～1mm之间，频率在30～3×105MHz之间，比中波和短波的频率更高，它可以同时开通几千、几万路电话，所以传输的信息更多。
【考点】移动通信，卫星中继通信
【解析】【解答】微波（microwave）的波长在10m～1mm之间，频率在30～3×105MHz之间，比中波和短波的频率更高，它可以同时开通几千、几万路电话，所以传输的信息更多。
【分析】从微波特点和通信要求分析对比解答。
22、
【答案】月球不能作为微波中继站。
因为月球距地球太远，信号衰减、时间延迟、连接受月球位置限制等。
【考点】卫星中继通信
【解析】【解答】微波的频率在30MHz～3×105MHz.微波的性质更接近光波，大致沿直线传播。
微波在传输过程中不能沿地球表面绕射，容易受地面阻挡，所以每隔50Km左右就要建一个微波中继站,把上一站传来的微波信号经过处理后,再发射到下一站，这就像接力赛跑一样，一站传一站，通过很多中继站，可以把信息传递到远方。
月球虽然可以反射微波,但它离地球太远了（38万千米），信号衰减,时间延迟，而且只有当两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点间的通信.所以用月球作为中继站,信号不好，还可能有时接收不到信号。
【分析】中继站是将沿直线传播的微波不断转接传递出去，太远，信号衰减，信息失真。
23、
【答案】光纤通信是使用激光来传输信息的。
光纤通信的特点：
（1）通信容量大、传输距离远；
（2）信号干扰小、保密性能好；（3）抗电磁干扰、传输质量佳；（4）光纤尺寸小、重量轻，便于铺设和运输；（5）无辐射，难于窃听；
【考点】光纤通信
【解析】【解答】光纤通信是利用光波作载波，以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式，被称之为“有线”光通信。
当今，光纤以其传输频带宽、抗干扰性高和信号衰减小，而远优于电缆、微波通信的传输，已成为世界通信中主要传输方式。
光纤通信具有
（1）通信容量大、传输距离远；
（2）信号干扰小、保密性能好；（3）抗电磁干扰、传输质量佳；（4）光纤尺寸小、重量轻，便于铺设和运输；（5）无辐射，难于窃听；等特点。
【分析】光纤通信使用的光源是激光。
普通的光源方向性差，如果用它作载波，就像收音机同时接收到了许多频率节目，声音重叠在一起，让人无法分辨清楚。
美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生单一频率、方向高度集中的光──激光，才使光作为载波得以实现，用光进行通信成为现实。
四、综合题
24、
【答案】
（1）地面站
（2）A
（3）0.03～0.3m
（4）0.12s
【考点】卫星中继通信
【解析】【解答】 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。
频率范围
，根据c=λf得
，
，所以波长范围是0.03m~0.3m。
从赤道上的地面向赤道上空S=36000km的卫星发射信号需要的时间为
。
【分析】由公式
求出频率范围。
由速度变形公式
求出卫星发射信号的时间。
25、
【答案】
（1）静止
（2）机械
（3）机械
（4）通信、广播电视（答案合理即可）
【考点】运动和静止的相对性，速度公式及其应用，卫星中继通信，能量的相互转化
【解析】解答：
（1）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；
（2）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；（3）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
；（4）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。
分析：
（1）由同步卫星特点判断其运动还是静止
（2）通过分析卫星升空过程中运动情况判断能量转化情况；（3）地面发送的信息返回信息在卫星和地面之间有两次传输，同时用公式
计算即可；（4）仔细从材料中提取信息即可，只要合理即可。
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