第21章《信息的传递》（高频易错点+历年真题20题）-2024-2025学年人教版物理九年级全一册

2024-2025学年人教新版物理九年级全册真题培优易错知识精讲练 第21章《信息的传递》（20题） （高频易错点+历年真题） 知识点01：电话与电话交换机 电话的基本结构和工作原理：易错点在于混淆话筒和听筒的作用。应明确话筒将声信号转化为电信号，听筒将电信号转化为声信号。 电话交换机的作用：学生可能不清楚电话交换机如何提高线路的利用率。需理解交换机连接多条电话线路，实现通话的转接，从而提高线路利用率。 知识点02：模拟通信与数字通信 模拟信号与数字信号的定义：易错点在于混淆两者的概念。应明确模拟信号波形与声音信号波形相似，而数字信号用不同符号的组合表示。 两种通信方式的优缺点：学生可能不了解模拟通信和数字通信的优缺点。应理解模拟信号易失真，而数字信号抗干扰能力强，是现代通信的主要方式。 知识点03：电磁波及其应用 电磁波的产生与传播：易错点在于认为电磁波传播需要介质。应明确电磁波可在真空中传播，速度等于光速。 电磁波的波长、频率和波速的关系：学生可能不理解三者关系。应掌握c=λf的公式，并理解波长、频率和波速的定义。 电磁波的应用：学生可能不清楚电磁波在日常生活中的应用实例。应了解无线电广播、电视、移动通信、卫星通信及光纤通信等。 知识点04：广播、电视和移动通信 无线电广播信号的发射与接收：易错点在于不清楚发射和接收过程。应理解广播电台发射信号，收音机接收并还原声音。 电视信号的发射与接收：学生可能不清楚电视信号的传输和接收方式。应了解电视台发射图像和声音信号，电视机接收并还原。 移动电话的工作原理：易错点在于认为移动电话直接与其他移动电话通信。应理解移动电话通过基站或交换中心进行通信。 知识点05：网络通信 网络通信的形式：学生可能不了解网络通信的主要形式。应明确电子邮件是常用的网络通信形式。 计算机网络的组成：学生可能不清楚计算机网络的组成部分。应了解计算机网络由多台计算机、通信线路、路由器、交换机等设备组成，实现资源共享和信息交换。特别要提到因特网是全球最大的计算机网络。 一．选择题（共6小题） 1．（2023秋•香坊区期末）固定电话是人们常用的通讯工具，下列说法不正确的是（　　） A．电话的听筒把机械能转化为电能 B．固定电话是靠变化电流传递信息 C．电话的话筒是声音传感器 D．电话的听筒可以把电信息转化为声信息 试题思路分析：（1）听筒是把变化的电流转化为声音的装置；声音是由物体的振动产生的；振动的物体具有机械能。 （2）对于固定电话一般是有话筒和听筒组成，即话筒将声信号变为变化的电流；而听筒是将变化的电流还原为声信号，故据此能判断出固定电话中信息传递是靠什么进行的。 （3）声音传感器就是通过将声音转化为变化电流的装置。 详细规范解答：解：A、听筒里有电磁铁和膜片，当对方强弱不同的电信号传到听筒后，电磁铁便把电信号变成膜片的振动，把传输的声音还原出来。所以，电磁铁把电能转化为膜片的机械能。故A错误； B、固定电话传递的声音信息是由导线中的信号电流来实现的。故B正确； C、电话的话筒就是一个声音传感器，将声音转化为随声音变化的电流。故C正确； D、听筒内有一个电磁铁，电磁铁吸引一块薄铁膜片。由于线圈中的电流不断变化，电磁铁对膜片的作用也随之变化，使膜片振动，把电信息转化为声信息。故D正确。 故选：A。 考察易错点与重难点：本题主要考查学生对动圈式话筒的构造和原理的了解和掌握及其工作时能量的转化。 2．（2023秋•宜宾期末）2020年6月23日，中国“北斗系统”的收官之星“北斗3号”顺利升空。下列说法正确的是（　　） A．在太空空间站工作的宇航员，观测到某颗星球的运动速度接近1光年 B．在卫星发射过程中，火箭加速上升时，火箭与北斗卫星之间是运动的 C．在卫星发射过程中，火箭与北斗卫星之间是相对静止的 D．北斗卫星导航系统是利用超声波给人们提供导航工作的 试题思路分析：（1）光年是光在真空中一年通过的路程。 （2）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止。 （3）声波和电磁波都可以传递信息，但是声波不能在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，所以对于没有空气的情况下的信息传递一般都是通过电磁波实现的。 详细规范解答：解：A、光年是光在一年中通过的路程，是距离单位，不是速度单位，故A错误； BC、在卫星发射过程中，火箭与北斗卫星之间没有位置变化，所以它们是相对静止的，故B错误，C正确； D、超声波不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播，而太空中没有空气，所以北斗卫星导航系统是利用电磁波进行工作的，故D错误。 故选：C。 考察易错点与重难点：此题考查学生对运动和静止的相对性、光年和电磁波的传播与应用的理解和掌握，虽然具有较强的综合性，但难度不大。 3．（2023秋•通州区期末）下列关于电磁波的说法中正确的是（　　） A．声波是一种特殊的电磁波 B．手机信号属于电磁波 C．电磁波传播速度是340m/s D．可见光不属于电磁波 试题思路分析：（1）电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的，电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s； （2）超声波和次声波属于声波，声波属于机械波，声波不能在真空中传播。 详细规范解答：解：A、声波属于机械波，声波不是电磁波，故A错误； B、手机是通过电磁波传递信息的，故B正确； C、电磁波传播速度是3×108m/s，故C错误； D、可见光是一种电磁波，故D错误； 故选：B。 考察易错点与重难点：本题考查了电磁波的传播与应用，要掌握电磁波的特性相关知识。 4．（2023秋•鱼台县期中）华为手机行销世界各国，关于手机的说法中正确的是（　　） A．手机发声时，话筒的膜片振动产生声音 B．会议中，将手机铃声调为振动是在传播过程中减弱噪声 C．我们可以看到手机屏幕上的来电显示的号码，因为光是沿直线传播的 D．在太空中的宇航员可以使用无线电设备交流，说明超声波可以在真空中传播 试题思路分析：（1）声音是由物体的振动产生的； （2）防治噪声的途径有三条：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱； （4）光在同种均匀介质中沿直线传播； （4）声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播。 详细规范解答：解： A、手机声音是由听筒膜片的振动发出的，故A错误； B、将手机调到振动，是在声源处减弱噪声的，故B错误； C、光在同种均匀介质中沿直线传播，我们看到手机屏幕上的来电显示号码是光是沿直线传播的结果，故C正确； D、声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，在太空中的宇航员使用无线电设备交流，利用的是电磁波，故D错误。 故选：C。 考察易错点与重难点：此题考查了声音的传播、移动通信、声音的产生条件、减弱噪声的方法，是一道综合题。 5．（2023•宜宾）给已关机的手机打电话时，听到与基地台相连的交换机发出的提示音是“你拨打的用户已关机”；若给不在服务区的手机打电话时，听到的提示音是“你拨打的用户暂时无法接通”。这说明（　　） A．手机关机时向基地台发射了一关机信号，手机不在服务区时与基地台失去了联系 B．手机不在服务区时向基地台发射了一不在服务区信号，手机关机时与基地台失去了联系 C．手机关机和不在服务区时分别向基地台发射了相应信号 D．手机关机和不在服务区时都没有向基地台发射相应信号 试题思路分析：（1）手机关机时，手机向基地台发出信号告知基地台手机已经关机，当有人给手机打电话时，基地台发出“你拨打的用户已关机”。 （2）手机从信号区进入无信号区，基地台无法搜索到信号，但是手机没有给移动发出关机的信息，提示“你拨打的用户暂时无法接通”。 详细规范解答：解：“你拨打的用户已关机”说明手机关机时向基地台发送了一个关机信号。 “你拨打的用户暂时无法接通”，说明手机不在服务区，基地台积极搜索手机信号，但是没有搜索到手机信号。 故选：A。 考察易错点与重难点：手机广泛应用到生活中，掌握手机一些提示音反映的含义。 6．（2023•邵阳）下列有关材料说法正确的是（　　） A．绝缘体在任何情况下都不能导电 B．航空器材常采用高强度、高密度的合金或新型合成材料 C．铁、钴、铝都能被磁体吸引 D．用光导纤维制成的光缆，可以高速传递大量信息 试题思路分析：（1）导体和绝缘体之间没有明显的界线，在一定条件下，两者是可以相互转化的； （2）航空器材需要质量小、强度高，要减小航空器材的质量，在体积一定时，需要减小材料的密度，常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料； （3）磁性是指一些物体具有吸引铁、钴、镍等磁性物质的性质，具有磁性的物体称为磁体； （4）光纤是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具，主要是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式。 详细规范解答：解： A、绝缘体在条件发生变化时可以变为导体，例如常温下玻璃是绝缘体，在温度升高到一定程度时会变为导体，故A错误； B、航空器材常采用密度小、强度高的合金材料或新型合成材料，故B错误； C、磁体能够吸引铁、钴、镍等物质，故C错误； D、由于光的频率高，在一定时间内光纤通信可以传输大量的信息，所以用光导纤维制成的光缆，可以高速传递大量信息，故D正确。 故选：D。 考察易错点与重难点：此题考查了四个方面的物理知识，综合性较强，准确掌握好相关知识点是正确解题的关键。 二．填空题（共6小题） 7．（2023秋•海安县期中）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　反射　原理； （2）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，即使幸存者不能说话，只要轻轻敲击使周围物体　振动　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。 试题思路分析：（1）光在光导纤维中传播时要发生反射； （2）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。 （3）声音是由物体振动产生的。 详细规范解答：解：（1）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反射的原理； （2）因为只要有温度的物体就都能发出红外线，温度越高，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，从而获救。 故答案为：（1）反射；（2）温度；振动。 考察易错点与重难点：本题是一道综合题，考查学生对所学的知识的理解和应用，是中考的热点。 8．（2023春•天山区校级期末）自动电话交换机是通过　电磁继电器　进行接线的。光纤能够传送大量的信息，是因为作为信息载体的光具有较高的　频率　；现在使用最频繁的网络通信形式是　电子邮件　，世界上最大的计算机网络是　因特网　。 试题思路分析：（1）程控电话中自动电话交换机的主要构造是电磁继电器，通过电磁继电器实现了电话的自动接线。 （2）光纤通信中使用的激光是一种电磁波，电磁波携带信息的能力与频率有关，且频率越高，其传递信息的能力越强。 （3）根据网络通信的相关基础知识可以确定此题的答案。 详细规范解答：解：（1）由课本基础知识可知：程控电话的自动交换机是利用电磁继电器来进行接线的。 （2）作为载体的电磁波的频率越高相同时间内传输的信息就越多，光纤之所以能够传递大量的信息，就是因为作为载体的激光的频率高。 （3）现在使用最频繁的网络通信形式是电子邮件即：e﹣mail．世界上最大的计算机网络是因特网，即Internet。 故答案为：电磁继电器；频率；电子邮件；因特网。 考察易错点与重难点：此题中的内容就是课本中的原话，记住课本中的相关基础知识，对于解决此类识记性的题目非常方便。 9．（2023•贺州）电磁波在真空中的传播速度大小为　3.0×108　m/s；如图所示是表示音频、视频和射频三种信号波形图，其中频率最低的是　音频　信号。 试题思路分析：要解答本题需知道电磁波在真空中的传播速度，并能从图象上理解频率的意义。 详细规范解答：解：电磁波在真空中的传播速度和光的传播速度相等，即都是3.0×108m/s； 频率是指物体在1s内振动的次数，即是描述振动快慢的物理量，即分析题目所提示的图象，不难看出，音频信号的振动最慢，射频信号振动最快，故可判断振动最慢即频率最低的是音频信号。 故答案为：3.0×108；音频。 考察易错点与重难点：理解频率的定义，并能从图象上区分物体振动的快慢即频率的大小是解决该题的关键。 10．（2023•深州市校级模拟）我国是世界上手机用户最多的国家。手机间是通过　电磁波　传递信息的。若把一手机放在真空罩中，再用另一手机拨打罩内的手机号码，结果发现罩内手机彩灯闪烁，但却听不到手机的铃声，这可以说明： （1）　光和电磁波可以在真空中传播　；（2）　声不能在真空中传播（或声传播需要介质）　。 试题思路分析：（1）广播、电视和移动通信都是利用电磁波来传递信息的；手机是通过接收和发射电磁波来实现通讯的； （2）声音是由物体的振动产生的，声音的传播需要介质，真空不能传声；电磁波的传播不需要介质，能够在真空中传播。 详细规范解答：解：（1）手机既能发射电磁波，又能接受电磁波，手机间是通过电磁波传递信息的； （2）若把一手机放在真空罩中，再用另一手机拨打罩内的手机号码，结果发现罩内手机彩灯闪烁，却听不到手机的铃声，是因为光和电磁波可以在真空中传播，但是声不能在真空中传播（或声传播需要介质）。 故答案为：电磁波、光和电磁波可以在真空中传播；声不能在真空中传播（或声传播需要介质）。 考察易错点与重难点：此题主要考查电磁波的应用和声音的产生与传播，都属于基础知识。 11．（2023秋•雁塔区校级期末）2023年10月26日，长征2F遥十七运载火箭搭载着神舟十七号的三名航天员，从酒泉卫星发射中心发射升空。高速运动的火箭在升空过程中与空气摩擦，火箭整流罩外壳温度升高，该过程将火箭的 　机械　能转化为 　内　能；地面控制中心与宇航员主要是通过 　电磁波　实现通信联系的。 试题思路分析：（1）机械能转化为内能； （2）电磁波可以在真空中传播，可以利用电磁波传递信息。 详细规范解答：解：火箭整流罩外壳温度升高，该过程将火箭的机械能转化为内能；电磁波可以在真空中传播，可以利用电磁波传递信息，地面控制中心与宇航员主要是通过电磁波实现的。 故答案为：机械；内；电磁波。 考察易错点与重难点：本题考查了能量转化与电磁波的相关知识，较为基础。 12．（2023秋•龙山区期末）2018年6月10日，上海合作组织成员国、观察国领导人和有关国际组织负责人齐聚青岛，共商合作大计，习近平主席主持会议并致开幕词。现场记者将声音和图像同步传送到电视台利用的是 　电磁波　；会议中使用的话筒是依据 　电磁感应　现象制成的。 试题思路分析：（1）在电视台，用摄像机和话筒把图象和声音转化为电信号加载在频率很高的电流上，通过电视台的发射天线发射到空中，电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来，并将加载的图象信号和声音信号取出并放大，由显像管和扬声器还原为图象和声音； （2）动圈式话筒的工作原理是：电磁感应现象的应用，工作过程是：声波振动→引起膜片振动一带动线圈振动一线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流一经放大传给扬声器。 详细规范解答：解：（1）电视信号的发射过程中，摄像机和话筒把图象和声音转化为电信号搭载在电磁波上向远处传播； （2）动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器，即将声信号转化为电信号的过程。 故答案为：电磁波；电磁感应。 考察易错点与重难点：本题考查了电磁波的传播及动圈式话筒的工作过程及原理，动圈式话筒是根据电磁感应现象工作的，将声音信号转变成电信号。 三．综合能力题（共2小题） 13．（2023秋•南岗区校级期中）阅读以下材料回答问题： Mate60系列手机不仅仅是一款通信产品，它还是中国人不屈与智慧的代表。其中Mate6ORS非凡大师版本采用了上部镜面陶瓷，下部金属磨砂的独特设计，极具辨识度。 Mate60系列中两款手机具有静谧空间通话功能，它依赖的是一种基于语音中的声纹信息来提升目标人语音信号质量的通话降噪增强技术。语音通话过程中，该功能会从设备麦克风拾取的声音信号中，识别并增强通话人的声音信号，抑制或消除其他干扰声音，将通话人的语音更清晰地传递给对方。 华为Mate60Pro上市，持有者即使在没有地面信号的情况下，也可以拨打、接听卫星电话。为用户提供语音、数据等卫星通信服务的“幕后功臣”正是我国自主研制的天通一号卫星系统。天通一号卫星移动通信系统，由空间段、地面段和用户终端组成，空间段计划由多颗（已发射三颗）地球同步轨道移动通信卫星组成。 极紫外光，又称极端紫外线辐射，是指电磁波谱中波长从121纳米到10纳米的电磁辐射。极紫外光刻（Extreme Ultra﹣violet），常称作EUV光刻，它以波长为10纳米﹣14纳米（频率为3×1016Hz﹣2.14×10Hz）的极紫外光作为光源的光刻技术。具体为采用波长为13.4nm的紫外线。极紫外线就是指需要通过通电激发紫外线管的K极然后放射出紫外线。 （1）如图1所示，灯光照射在Mate6ORS非凡大师版本手机上，机身上部比下部暗，机身下部明亮是由于灯光在手机下部发生 　漫　（选填“镜面”或“漫”）反射的原因； （2）如图2所示，静谧空间通话功能所采集的声纹信息主要属于乐音三个特征中的：　音色　； （3）天通一号卫星相对地球静止，如图中哪个轨道是天通一号卫星所处轨道 　A　； （4）如图3所示，极紫外光波长越短加工芯片的精度越高（已知：波速＝波长×频率；极紫外光的波速为3×108m/s），未来国产光刻机可能使用的波长为12nm极紫外光的频率为：　2.5×1016　Hz。 试题思路分析：（1）根据采用了上部镜面陶瓷，下部金属磨砂的独特设计分析； （2）采集的声纹信息是与其他声音区分的特征； （3）根据同步卫星必须位于赤道上方分析。 （4）根据波速＝波长×频率分析解答。 详细规范解答：解：（1）采用了上部镜面陶瓷，反射镜面反射，而下部金属磨砂是粗糙不平，发生漫反射； （2）采集的声纹信息是特有的，与其他声音不同的，因而是音色。 （3）天通一号卫星相对地球静止，是地球同步卫星，因而必须位于赤道上方，故A符合题意。 （4）极紫外光波长越短加工芯片的精度越高（已知：波速＝波长×频率；极紫外光的波速为3×108m/s），未来国产光刻机可能使用的波长为12nm极紫外光的频率为f＝＝/＝2.5×1016Hz。 故答案为：（1）漫；（2）音色（音品）；（3）A；（4）2.5×1016。 考察易错点与重难点：本题考查文字阅读与声、光、电磁波等现象的综合，属于中档题。 14．（2023•赤峰）阅读短文，回答问题。 如图甲所示，划船的时候，船桨会激起水波。在一列水波的传播中，凸起的最高处，叫做波峰；凹下的最低处，叫做波谷。邻近的两个波峰（或波谷）的距离，叫做波长。在某确定位置，1s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少。 水波不停地向远处传播，用来描述波传播快慢的物理量叫做波速。跟水波类似，电磁波也有自己的频率、波长和波速。 电磁波是个大家族，自然界中最常见的可见光也是这个家族的成员。这些家族成员中，无线电波用于通信；红外线用于遥控、热成像等；可见光是生物用来观察事物的基础；紫外线用于医用消毒、验证假钞等；X射线用于CT照相；γ射线用于医疗。 无线电波有一种传播方式，就是沿着地球表面传播，如图乙所示。但地面上有许多障碍物，如高山、楼群等阻碍无线电波的传播。只有当波长大于或者相当于障碍物的尺寸时，无线电波才能很好地绕过障碍物沿着地面传播。 （1）电视机遥控器利用 　红外线　实现对电视机的控制（填电磁波家族成员名称）。 （2）如图丙所示的波，波长为 　3　cm。 （3）波长为1m的无线电波 　不能　（选填“能”或“不能”）很好地沿地球表面向远方传播。 试题思路分析：（1）电视机等家用电器可以用遥控器控制，遥控器工作时发射红外线来控制电视机； （2）波长是相邻两个波峰或波谷之间的距离，由图可知这列波的波长； （3）无线电波传播不需要介质，即可用在真空中传播。 详细规范解答：解：（1）电视机是用遥控器控制的，遥控器工作时发射红外线来控制电视机； （2）由图丙可知波谷之间的距离是3cm，即波长为3cm； （3）只有当电磁波的波长大于或等于障碍物的尺寸时，无线电波才能很好地绕过障碍物沿着地面传播，地面上有许多障碍物，如高山、楼群等高度远大于1m，故波长为1m的无线电波不能很好地沿地球表面向远方传播。 故答案为：（1）红外线；（2）3；（3）不能。 考察易错点与重难点：本题考查了有关电磁波的基础知识，对于这些基础知识要加强理解和应用。 四．解答题（共4小题） 15．（2023•青岛）微波通信 电磁波可以用来传递信息，通常用于广播、电视等通信。微波是电磁波家族中的一员，它的性质比中波和短波更接近光波。信息理论表明，作为载体的电磁波，与中波和短波相比，微波在相同的时间内可以传输更多的信息。 用微波传递信息时，必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站，如图甲所示。信号传递的距离越远，需要的中继站越多。在雪山上、大洋中，根本无法建设中继站，所以人类用地球同步通信卫星做微波通信的中继站来进行通信。如图乙所示，在地球的周围均匀地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三颗同步通信卫星作为太空微波中继站，可使地球上任意两点间保持通信，接收地面站传来的电信号，经过处理后，再发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视，某地举行体育赛事，其他地方的人几乎可以立刻看到现场的画面。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）用微波传递信息时，必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站，这是因为 　③　（选填序号）。 ①多修建中继站，有利于微波产生更多的信息 ②微波的传播距离比中波近，只能传播50km ③微波沿直线传播，不能沿地球表面绕射 （2）如图丙所示，a、b分别是Ⅰ、Ⅱ两颗卫星正下方的地面站，把通信卫星假想成一个平面镜，要使地球上b处地面站接收到a处发送的信号，请仿照光路图，在图中画出平面镜及微波传播的路径和方向。 （3）已知三颗通信卫星距地面的高度都是3.58×104km，任意两颗卫星之间的距离都是7.30×104km．则a处发送的微波信号传送到b处所用的时间是 　0.482　s。 试题思路分析：（1）由题意可知，微波的性质比中波和短波更接近光波，其传播路径和光在同种、均匀介质的传播路径更接近； （2）光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。根据光的反射定律可知a、b两点关于法线对称，连接两点做出中垂线即为法线，找到法线与同步卫星轨道的交点，然后做该点的切线即为平面镜的位置，据此进行解答； （3）a处发送的微波信号传送到b处微波经过的路程等于通信卫星距地面的高度的2倍加上任意两颗卫星之间的距离，微波传播的速度等于光速，根据v＝求出a处发送的微波信号传送到b处所用的时间。 详细规范解答：解： （1）由题意可知，微波的性质比中波和短波更接近光波，其传播路径更接近沿直线传播，不能沿地球表面绕射， 所以，用微波传递信息时，必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站； （2）由题意可知，分别连接a和Ⅰ、Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和b，做出∠aⅠⅡ和∠ⅠⅡb的角平分线即为法线的位置， 然后分别过Ⅰ、Ⅱ做出法线对应的垂线即为平面镜的位置，微波从a点发出然后到达b点，如下图所示： （3）a处发送的微波信号传送到b处时微波通过的路程： s＝3.58×104km×2+7.30×104km＝1.446×105km， 微波传播的速度等于光速，即v＝3.0×105km/s， 由v＝可得，a处发送的微波信号传送到b处所用的时间： t＝＝＝0.482s。 故答案为：（1）③；（2）如上图所示；（3）0.482。 考察易错点与重难点：本题考查了学生对光的传播路径和光的反射定律、速度公式的掌握与应用，熟知光的发射定律和最后一问中微波的路程是关键。 16．（2023秋•石景山区期末）阅读《5G时代》，回答第30题。 5G时代 首届世界5G大会于2019年11月在北京举行。本次大会以“5G改变世界，5G创造未来”为主题，以“国际化、高端化、专业化”为特色，以推进国内外5G应用发展为主线，推出了“智慧城市”、“智慧交通”、“智能制造”、“智慧医疗”等六大主题展览，以及5G仿生机器狗等“黑科技”，描述了5G为社会和生活带来的改变。 “5G”代表什么呢？5G是第五代移动通信技术的简称，是最新一代蜂窝移动通信技术。它的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接，也是继4G系统之后的延伸。5G网络的优势，在于数据传输速率远远高于以往的蜂窝网络，比当前的有线互联网还要快。另一个优点是较低的网络延迟，响应时间低于1毫秒。由于数据传输更快，5G网络将不仅仅能为手机用户提供服务，而且还将成为家庭和办公网络的提供商，与有线网络提供商形成竞争。 博大精深的无线通信技术中的奥秘是什么呢？它全部都蕴含在物理学的基本公式“c＝λf”中，即“光速＝波长×频率”，在国际单位制中，波长的单位为“米（m）”，频率的单位为“赫兹（Hz）”。电磁波的功能特性是由它的频率决定的，不同频率的电磁波，有不同的用途。频率越高，能使用的频率资源越丰富，其传输速率就越高，同时，频率越高，波长越短，越趋近于直线传播，绕射能力越差，在传播介质中的衰减也越大。 由于5G技术采用了高频段传输，其最大的问题就是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。为了解决这一问题，需要增加覆盖同一区域的5G基站的数量。全国已经建设5G基站11.3万个，将来会更多，将来我们身边将会出现很多的“微基站”、“天线阵列”，这样同一基站下的两个用户就可以不通过基站直接实现手机间的传输。 5G的应用并不仅仅局限于消费端，更广阔的市场在于工业互联网领域的应用，如5G智慧工厂、自动驾驶等。目前，自动驾驶是市场焦点之一，车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯，为无人驾驶提供支持。另外，中国联通已与中国商飞共同打造了5G智慧工厂，实现了飞机制造质量、效率和动力的大幅提升。 阅读上文，回答下列问题： （1）车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯，为无人驾驶提供支持。如图所示，是用于路口的5G指示灯，则红黄绿指示灯的连接方式以及5G通讯传递信息的形式分别为　D　。 A．串联　超声波　 B．串联　　电磁波 C．并联　　超声波　　D．并联　　电磁波 （2）电磁波在真空中的传播速度为　3×108　m/s。若使用频率为25吉赫兹（GHz）的电磁波进行5G商用的频段试验，其中1GHz＝109Hz，请利用短文中的知识，计算5G商用电磁波的波长为　0.012　m。 （3）5G技术高频段传输数据遇到的困难是什么？ 试题思路分析：（1）并联电路中各用电器互不影响，串联电路中各用电器互相影响。由于三个电灯不会同时工作，由并联电路的特点知，三个电灯是并联。 电磁波有着广泛的应用，5G通讯传递信息利用的是电磁波。 （2）电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，光速＝波长×频率。 （3）由“由于5G技术采用了高频段传输，其最大的问题就是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱”可得出结论。 详细规范解答：解： （1）根据生活经验可知，交通指示灯中的三个灯不会同时亮，即可以单独工作，且工作时互不影响，所以可以判断出红黄绿指示灯是并联的；5G通讯是利用电磁波来传递信息的，故选：D。 （2）电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s， 光速＝波长×频率，物理学中的基本公式为“c＝λf”； 5G商用电磁波频率为25GHz＝25×109Hz，且c＝3×108m/s， 则5G商用电磁波的波长λ＝＝＝0.012m。 （3）由短文材料可知，5G技术高频段传输数据遇到的困难是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。 故答案为：（1）D；（2）3×108；0.012；（3）传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。 考察易错点与重难点：本题考查的是学生利用物理知识解释生活现象的能力，属于基础题目。 17．（2023秋•黄梅县期中）“鹊桥”是嫦娥四号月球探测器的中继卫星，是世界首颗地球轨道外专用中继通信卫星，作为地月通讯和数据中转站，“鹊桥”中继卫星能实现与嫦娥四号探测器以及与地面的双向通信。“鹊桥”中继星支持嫦娥四号着陆器和巡视器“玉兔2号”已经完成了多个月昼的月面工作，提供了稳定可靠的中继通信链路。如图所示是“鹊桥”中继卫星与地球、月球位置关系的示意图。 （1）月球上是没有空气的。如果让玉兔2号在月球上“抓”一把混合在一起的岩石和月壤（陨石撞击后形成的灰尘）从某一高度由静止同时释放，哪一个先落地？　C　 A．岩石先落地 B．月壤先落地 C．岩石和月壤同时落地 （2）“鹊桥”中继卫星与地球、月球之间的双向通信是通过声音来进行的吗？为什么？ 　不是　，　真空不能传声　。 （3）“玉兔二号”巡视器已完成第十月昼的科学探测工作，于10月5日19时30分进入第十月夜。第十月昼期间，巡视器根据整体规划进行移动，目前累计行走289.769米。月球巡视器“玉兔2号”在月球上行进速度不能太快，只能慢慢走，走走停停。假如某一时刻“鹊桥”中继卫星距离地球46.2万千米，距离月球7.5万千米。请通过计算“玉兔2号通过‘鹊桥’中继卫星与地球进行一次完整的双向通信至少需要多长时间？”来说明“玉兔2号”行进速度不能太快的原因（电磁波的速度与光速相等）。 试题思路分析：（1）没有空气时，动能与势能将保持守恒，根据自由落体的运动规律进行分析； （2）真空不能传声； （3）先根据速度公式的应用即可求出需要的时间；从发现问题、解决问题方面进行分析。 详细规范解答：解： （1）月球上是没有空气的，岩石和月壤从某一高度由静止同时释放后，它们都不受空气阻力，即做自由落体运动；根据自由落体运动的规律相同，所以下落时间相同，即岩石和月壤同时落地，故选C； （2）因为月球上没有空气，而真空不能传声，因此“鹊桥”中继卫星与地球、月球之间的双向通信不是通过声音来进行； （3）由v＝可得，中继卫星与地球进行一次完整的双向通信需要的时间： t＝＝＝3.58s； 玉兔2号通过“鹊桥”中继卫星与地球进行一次完整的双向通信需要的时间较长，如果发现问题行进速度又太快，可能就来不急处理。 故答案为：（1）C；（2）不是；真空不能传声； （3）“玉兔2号通过‘鹊桥’中继卫星与地球进行一次完整的双向通信至少需要3.58s。 玉兔2号通过“鹊桥”中继卫星与地球进行一次完整的双向通信需要的时间较长，如果发现问题行进速度又太快，可能就来不急处理。 考察易错点与重难点：本题考查电磁波的应用、真空不能传声、速度公式的应用以及自由落体的运动规律等，具有一定的难度。 18．（2023秋•南海区期末）阅读短文，回答问题 量子通信卫星就是通过卫星，连接地面光纤量子通信网络，形成天地一体化的量子通信网络。它具有保密性超强（目前理论上不能破解）、量子传态等特点。 2016年8月16日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。这将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。系统工程副总彭承志说：“‘墨子号’量子卫星过境时，与海拔5100米的西藏阿里地面站建立光链路。地面光源每秒产生8000个量子隐形传态事例，地面向卫星发射纠缠光子，实验通信距离实现了从500公里到1400公里，假设在同样长度的光纤中重复这一工作，需要3800亿年（宇宙年龄的20倍）才能观测到1个事例。这一重要成果为未来开展空间尺度量子通信网络等研究奠定了可靠的技术基础。” （1）“墨子号”量子通信卫星是量子传态传递信息，传播速度是　3×108　m/s。 （2）发射“墨子号”量子通信卫星的火箭外表涂一层特殊物质，这种物质在高温下会　熔化　并　汽化　（写物态变化），吸收大量的热，使温度不至升得的太高，保护了火箭。 （3）量子通信卫星除了是量子传态传递信息外，它还有一显著特点是　传输快　。 （4）发射“墨子号”量子通信卫星的火箭的外壳最薄处是几个　毫米　（选填“厘米”、“毫米”），外壳尽量采用密度　小　（选填“大”、“小”）的材料制造，这样做都是　增大　（选填“增大”、“减小”）火箭的有效载荷的质量。 试题思路分析：（1）量子传态传递信息的速度与光速相同； （2）烧蚀层是固态的，根据熔化、汽化或升华吸热来分析； （3）量子传态传递信息的速度与光速相同，传输快； （4）发射“墨子号”量子通信卫星的火箭，密度体积都要相对小，减小自身的质量，增加火箭的有效载荷的质量。 详细规范解答：解：（1）量子传态传递信息的速度与光速相同，为3×108m/s； （2）火箭头部涂抹的特殊物体在高温下会迅速的熔化、汽化，甚至升华，熔化、汽化和升华要吸热，可以保证火箭的温度不至于过高而被烧坏； （3）量子通信卫星除了是量子传态传递信息外，它还有一显著特点是传输快； （4）发射“墨子号”量子通信卫星的火箭，密度体积都要相对小，减小自身的质量，增加火箭的有效载荷的质量，故火箭的外壳最薄处是几个毫米，外壳尽量采用密度小的材料制造，这样做都是增大火箭的有效载荷的质量。 故答案为：（1）3×108；（2）熔化；汽化；（3）传输快；（4）毫米；小；增大。 考察易错点与重难点：本题考查量子通讯技术，是一道联系实际的好题。 五．科普阅读题（共2小题） 19．（2023秋•阳泉期末）阅读下列短文，回答问题： 1870年的一天，英国物理学家丁达尔到皇家学会的演讲厅做了一个实验：在装满水的木桶上钻个小孔，然后用灯从桶上边把水照亮。结果使观众们大吃一惊。人们看到，发光的水从水桶的小孔里流了出来，水流弯曲，光也跟着弯曲了。 这是为什么呢？难道光不再沿直线传播了吗？经过他的研究发现，光从光密介质（例如水）斜射向光疏介质（例如空气）时，在两种物质的交界面处会同时发生折射和反射。折射角随入射角变大而变大，如图甲所示。当入射角增大到某一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射，这就是光的全反射，如图乙所示。这时的入射角叫做临界角。 人们造出一种透明度很高、粗细像蜘蛛丝一样的玻璃丝—一玻璃纤维，当光以合适的角度射入玻璃纤维时，光就沿着弯弯曲曲的玻璃纤维不断全反射前进（如图丙）。由于这种纤维能够用来传输光，所以称它为光导纤维。如果把光导纤维聚集成束（如图丁），图像就可以从一端传到另一端医学上用这种光纤制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部。实际的内窥镜（如图戊）装有两组光纤，传光束把光传送到人体内部进行照明，传像束把体内的图像传出供医生观察。 （1）　传光　束把光传送到人体内部进行照明； （2）临界角是 　A　； A.入射光跟法线的夹角 B.折射光跟法线的夹角 （3）图丙中用光密介质做成 　A　； A.内芯 B.外套 （4）除文中所述外，请再说出一种内窥镜的应用：　建筑物墙内管道线路的检查　。 试题思路分析：（1）传光束把光传送到人体内部进行照明，传像束把体内的图像传出供医生观察。 （2）当入射角增大到某一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射，这就是光的全反射，这时的入射角叫做临界角。 （3）光从光密介质（例如水）斜射向光疏介质（例如空气）时，才会发生全反射。 （4）内窥镜还可用于管道、线路的路障检查与维护。 详细规范解答：解：由短文可知， （1）传光束把光传送到人体内部进行照明； （2）当入射角增大到某一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射，这就是光的全反射，这时的入射角叫做临界角，故可知A正确。 （3）光从光密介质（例如水）斜射向光疏介质（例如空气）时，才会发生全反射，在图丙中，用光密介质做成内芯，光疏介质做成外套，光只能在内芯中传播，故A正确。 （4）内窥镜的应用：建筑物墙内管道线路的检查。 故答案为：（1）传光；（2）A；（3）A；（4）建筑物墙内管道线路的检查。 考察易错点与重难点：本题考查了光纤通信的原理及实际应用，与生活实际息息相关，属于基础内容，难度不大。 20．（2023春•封开县期中）阅读短文，回答问题 “天梦一号”追梦之旅 火星是太阳系中与地球最相似的行星，有大气，温差很大。自转周期和地球相近，物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一，人类对火星的探测具有重大的科学意义。 2020年7月23日，长征五号运载火箭载着我国自主研发的首座火星探测器“天问一号”，在中国文昌航天基地成功发射升空，于2021年2月10日被火星捕获，进入环绕火星轨道，“天问一号”探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料一一新型镁锂合金，该合金具有减震消噪和抗电磁干扰性能，同样大小的新型镁锂合金重量仅是铝合金的一半。控制“天问一号”探测器在飞离地球约120万千米处回望地球，利用光学导航敏感器对地球、月球成像，获取了地月合影，并将其传回地面。 2021年5月15日，经历了十个月的太空飞行，“天问一号”成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。5月22日，“祝融号”火星车安全驶离“天问一号”，到达火星表面，开始巡视探测。“祝融号”火星车如图2，总质量240kg，总高1.85米，6轮驱动。 （1）火箭加速升空的过程中，天问一号相对于地球是 　运动　的，天问一号相对于长征五号却又是 　静止　的（选填“运动”或“静止”）。这就是运动和静止的 　相对　性； （2）天问一号加速升空的过程中，其惯性 　不变　（选填“不变”或“变大”）。 （3）天问一号登陆火星后利用 　电磁波　（选填“超声波”或“电磁波”）向地球传递 　信息　（选填“信息”或“能量”）； （4）同一物体分别在地球和火星表面以相同的初速度在相同的水平面上滑行，在火星上滑行的距离会比地球上 　长　（选填“长”或“短”）； （5）关于新型镁锂合金，说法错误的是 　A　； A．该材料密度很大 B．该材料对电磁波有屏蔽作用 C．该材料可以有效的降低卫星发射时的噪音 D．该材料大幅减轻了卫星重量，显著提高了有效载荷 （6）祝融号火星车成功实现软着陆后，网状轮子与火星表面接触的总面积为300cm2，火星车受到的重力为 　1200　N。（g火＝5N/kg）火星车静止时对火星水平表面的压强为 　4×104　Pa。 试题思路分析：（1）在判断物体的运动静止时，要看物体相对于参照物的位置是否发生改变，如果改变，物体是运动的，如果不变，则物体是静止的； （2）惯性的大小只与质量有关，质量不变，惯性不变； （3）电磁波能在真空中传播； （4）物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一，受到的阻力小； （5）对选项逐一分析； （6）由G＝mg可得火星车受到的重力； 详细规范解答：解：（1）火箭加速升空的过程中，相对于地球，天问一号的位置发生了改变，所以以地球为参照物，天问一号是运动的。火箭加速升空的过程中，相对于长征五号，天问一号的位置没有改变，所以以长征五号为参照物，天问一号是静止的；同一物体选不同的物体作参照物，运动情况不同，说明运动和静止是相对的。 （2）惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大，天问一号探测器从地球运动到火星的过程中，质量不变，所以惯性不变。 （3）电磁波能在真空中传播，天问一号登陆火星后，利用电磁波把信息传递回地球。 （4）物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一，同一物体分别在地球和火星表面以相同的初速度在相同的水平面上滑行，对火星的压力较小，在火星上受到的摩擦力较小，速度减小的慢，因此在火星上滑行的距离会比地球上长。 （5）A、同样大小的新型镁锂合金重量仅是铝合金的一半，由此可知，该材料密度很小，故A错误； B、由文中信息可知，该合金具有抗电磁干扰性能，故该材料对电磁波有屏蔽作用，故B正确； C、由文中信息可知，该合金具有消噪的特点，可有效的降低卫星发射时的噪音，故C正确； D、由文中信息可知，该合金是世界上目前最轻的金属结构材料，能大幅减轻卫星重量，显著提高有效载荷，故D正确。 故选：A。 （6）“祝融号”火星车总质量240kg，火星车的重力：G＝mg火＝240kg×5N/kg＝1200N； 火星车对火星表面的压力等于火星车在火星表面的重力：F＝G＝1200N， 火星车对火星表面的压强：。 故答案为：（1）运动；静止；相对；（2）不变；（3）电磁波；信息；（4）长；（5）A；（6）1200；4×104。 考察易错点与重难点：此题火星探测器“天问一号”为载体，综合考查运动和静止的相对性、惯性、压强、重力、电磁波的应用等知识，以社会热点问题为背景考查学生对相关物理知识的应用能力，题材新颖，属于中考热点。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年人教新版物理九年级全册真题培优易错知识精讲练 第21章《信息的传递》（20题） （高频易错点+历年真题） 知识点01：电话与电话交换机 电话的基本结构和工作原理：易错点在于混淆话筒和听筒的作用。应明确话筒将声信号转化为电信号，听筒将电信号转化为声信号。 电话交换机的作用：学生可能不清楚电话交换机如何提高线路的利用率。需理解交换机连接多条电话线路，实现通话的转接，从而提高线路利用率。 知识点02：模拟通信与数字通信 模拟信号与数字信号的定义：易错点在于混淆两者的概念。应明确模拟信号波形与声音信号波形相似，而数字信号用不同符号的组合表示。 两种通信方式的优缺点：学生可能不了解模拟通信和数字通信的优缺点。应理解模拟信号易失真，而数字信号抗干扰能力强，是现代通信的主要方式。 知识点03：电磁波及其应用 电磁波的产生与传播：易错点在于认为电磁波传播需要介质。应明确电磁波可在真空中传播，速度等于光速。 电磁波的波长、频率和波速的关系：学生可能不理解三者关系。应掌握c=λf的公式，并理解波长、频率和波速的定义。 电磁波的应用：学生可能不清楚电磁波在日常生活中的应用实例。应了解无线电广播、电视、移动通信、卫星通信及光纤通信等。 知识点04：广播、电视和移动通信 无线电广播信号的发射与接收：易错点在于不清楚发射和接收过程。应理解广播电台发射信号，收音机接收并还原声音。 电视信号的发射与接收：学生可能不清楚电视信号的传输和接收方式。应了解电视台发射图像和声音信号，电视机接收并还原。 移动电话的工作原理：易错点在于认为移动电话直接与其他移动电话通信。应理解移动电话通过基站或交换中心进行通信。 知识点05：网络通信 网络通信的形式：学生可能不了解网络通信的主要形式。应明确电子邮件是常用的网络通信形式。 计算机网络的组成：学生可能不清楚计算机网络的组成部分。应了解计算机网络由多台计算机、通信线路、路由器、交换机等设备组成，实现资源共享和信息交换。特别要提到因特网是全球最大的计算机网络。 一．选择题（共6小题） 1．（2023秋•香坊区期末）固定电话是人们常用的通讯工具，下列说法不正确的是（　　） A．电话的听筒把机械能转化为电能 B．固定电话是靠变化电流传递信息 C．电话的话筒是声音传感器 D．电话的听筒可以把电信息转化为声信息 2．（2023秋•宜宾期末）2020年6月23日，中国“北斗系统”的收官之星“北斗3号”顺利升空。下列说法正确的是（　　） A．在太空空间站工作的宇航员，观测到某颗星球的运动速度接近1光年 B．在卫星发射过程中，火箭加速上升时，火箭与北斗卫星之间是运动的 C．在卫星发射过程中，火箭与北斗卫星之间是相对静止的 D．北斗卫星导航系统是利用超声波给人们提供导航工作的 3．（2023秋•通州区期末）下列关于电磁波的说法中正确的是（　　） A．声波是一种特殊的电磁波 B．手机信号属于电磁波 C．电磁波传播速度是340m/s D．可见光不属于电磁波 4．（2023秋•鱼台县期中）华为手机行销世界各国，关于手机的说法中正确的是（　　） A．手机发声时，话筒的膜片振动产生声音 B．会议中，将手机铃声调为振动是在传播过程中减弱噪声 C．我们可以看到手机屏幕上的来电显示的号码，因为光是沿直线传播的 D．在太空中的宇航员可以使用无线电设备交流，说明超声波可以在真空中传播 5．（2023•宜宾）给已关机的手机打电话时，听到与基地台相连的交换机发出的提示音是“你拨打的用户已关机”；若给不在服务区的手机打电话时，听到的提示音是“你拨打的用户暂时无法接通”。这说明（　　） A．手机关机时向基地台发射了一关机信号，手机不在服务区时与基地台失去了联系 B．手机不在服务区时向基地台发射了一不在服务区信号，手机关机时与基地台失去了联系 C．手机关机和不在服务区时分别向基地台发射了相应信号 D．手机关机和不在服务区时都没有向基地台发射相应信号 6．（2023•邵阳）下列有关材料说法正确的是（　　） A．绝缘体在任何情况下都不能导电 B．航空器材常采用高强度、高密度的合金或新型合成材料 C．铁、钴、铝都能被磁体吸引 D．用光导纤维制成的光缆，可以高速传递大量信息 二．填空题（共6小题） 7．（2023秋•海安县期中）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； （2）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。 8．（2023春•天山区校级期末）自动电话交换机是通过　 　进行接线的。光纤能够传送大量的信息，是因为作为信息载体的光具有较高的　 　；现在使用最频繁的网络通信形式是　 　，世界上最大的计算机网络是　 　。 9．（2023•贺州）电磁波在真空中的传播速度大小为　 　m/s；如图所示是表示音频、视频和射频三种信号波形图，其中频率最低的是　 　信号。 10．（2023•深州市校级模拟）我国是世界上手机用户最多的国家。手机间是通过　 　传递信息的。若把一手机放在真空罩中，再用另一手机拨打罩内的手机号码，结果发现罩内手机彩灯闪烁，但却听不到手机的铃声，这可以说明： （1）　 　；（2）　 　。 11．（2023秋•雁塔区校级期末）2023年10月26日，长征2F遥十七运载火箭搭载着神舟十七号的三名航天员，从酒泉卫星发射中心发射升空。高速运动的火箭在升空过程中与空气摩擦，火箭整流罩外壳温度升高，该过程将火箭的 　 　能转化为 　 　能；地面控制中心与宇航员主要是通过 　 　实现通信联系的。 12．（2023秋•龙山区期末）2018年6月10日，上海合作组织成员国、观察国领导人和有关国际组织负责人齐聚青岛，共商合作大计，习近平主席主持会议并致开幕词。现场记者将声音和图像同步传送到电视台利用的是 　 　；会议中使用的话筒是依据 　 　现象制成的。 三．综合能力题（共2小题） 13．（2023秋•南岗区校级期中）阅读以下材料回答问题： Mate60系列手机不仅仅是一款通信产品，它还是中国人不屈与智慧的代表。其中Mate6ORS非凡大师版本采用了上部镜面陶瓷，下部金属磨砂的独特设计，极具辨识度。 Mate60系列中两款手机具有静谧空间通话功能，它依赖的是一种基于语音中的声纹信息来提升目标人语音信号质量的通话降噪增强技术。语音通话过程中，该功能会从设备麦克风拾取的声音信号中，识别并增强通话人的声音信号，抑制或消除其他干扰声音，将通话人的语音更清晰地传递给对方。 华为Mate60Pro上市，持有者即使在没有地面信号的情况下，也可以拨打、接听卫星电话。为用户提供语音、数据等卫星通信服务的“幕后功臣”正是我国自主研制的天通一号卫星系统。天通一号卫星移动通信系统，由空间段、地面段和用户终端组成，空间段计划由多颗（已发射三颗）地球同步轨道移动通信卫星组成。 极紫外光，又称极端紫外线辐射，是指电磁波谱中波长从121纳米到10纳米的电磁辐射。极紫外光刻（Extreme Ultra﹣violet），常称作EUV光刻，它以波长为10纳米﹣14纳米（频率为3×1016Hz﹣2.14×10Hz）的极紫外光作为光源的光刻技术。具体为采用波长为13.4nm的紫外线。极紫外线就是指需要通过通电激发紫外线管的K极然后放射出紫外线。 （1）如图1所示，灯光照射在Mate6ORS非凡大师版本手机上，机身上部比下部暗，机身下部明亮是由于灯光在手机下部发生 　 　（选填“镜面”或“漫”）反射的原因； （2）如图2所示，静谧空间通话功能所采集的声纹信息主要属于乐音三个特征中的：　 　； （3）天通一号卫星相对地球静止，如图中哪个轨道是天通一号卫星所处轨道 　 　； （4）如图3所示，极紫外光波长越短加工芯片的精度越高（已知：波速＝波长×频率；极紫外光的波速为3×108m/s），未来国产光刻机可能使用的波长为12nm极紫外光的频率为：　 　Hz。 14．（2023•赤峰）阅读短文，回答问题。 如图甲所示，划船的时候，船桨会激起水波。在一列水波的传播中，凸起的最高处，叫做波峰；凹下的最低处，叫做波谷。邻近的两个波峰（或波谷）的距离，叫做波长。在某确定位置，1s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少。 水波不停地向远处传播，用来描述波传播快慢的物理量叫做波速。跟水波类似，电磁波也有自己的频率、波长和波速。 电磁波是个大家族，自然界中最常见的可见光也是这个家族的成员。这些家族成员中，无线电波用于通信；红外线用于遥控、热成像等；可见光是生物用来观察事物的基础；紫外线用于医用消毒、验证假钞等；X射线用于CT照相；γ射线用于医疗。 无线电波有一种传播方式，就是沿着地球表面传播，如图乙所示。但地面上有许多障碍物，如高山、楼群等阻碍无线电波的传播。只有当波长大于或者相当于障碍物的尺寸时，无线电波才能很好地绕过障碍物沿着地面传播。 （1）电视机遥控器利用 　 　实现对电视机的控制（填电磁波家族成员名称）。 （2）如图丙所示的波，波长为 　 　cm。 （3）波长为1m的无线电波 　 　（选填“能”或“不能”）很好地沿地球表面向远方传播。 四．解答题（共4小题） 15．（2023•青岛）微波通信 电磁波可以用来传递信息，通常用于广播、电视等通信。微波是电磁波家族中的一员，它的性质比中波和短波更接近光波。信息理论表明，作为载体的电磁波，与中波和短波相比，微波在相同的时间内可以传输更多的信息。 用微波传递信息时，必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站，如图甲所示。信号传递的距离越远，需要的中继站越多。在雪山上、大洋中，根本无法建设中继站，所以人类用地球同步通信卫星做微波通信的中继站来进行通信。如图乙所示，在地球的周围均匀地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三颗同步通信卫星作为太空微波中继站，可使地球上任意两点间保持通信，接收地面站传来的电信号，经过处理后，再发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视，某地举行体育赛事，其他地方的人几乎可以立刻看到现场的画面。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）用微波传递信息时，必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站，这是因为 　 　（选填序号）。 ①多修建中继站，有利于微波产生更多的信息 ②微波的传播距离比中波近，只能传播50km ③微波沿直线传播，不能沿地球表面绕射 （2）如图丙所示，a、b分别是Ⅰ、Ⅱ两颗卫星正下方的地面站，把通信卫星假想成一个平面镜，要使地球上b处地面站接收到a处发送的信号，请仿照光路图，在图中画出平面镜及微波传播的路径和方向。 （3）已知三颗通信卫星距地面的高度都是3.58×104km，任意两颗卫星之间的距离都是7.30×104km．则a处发送的微波信号传送到b处所用的时间是 　 　s。 16．（2023秋•石景山区期末）阅读《5G时代》，回答第30题。 5G时代 首届世界5G大会于2019年11月在北京举行。本次大会以“5G改变世界，5G创造未来”为主题，以“国际化、高端化、专业化”为特色，以推进国内外5G应用发展为主线，推出了“智慧城市”、“智慧交通”、“智能制造”、“智慧医疗”等六大主题展览，以及5G仿生机器狗等“黑科技”，描述了5G为社会和生活带来的改变。 “5G”代表什么呢？5G是第五代移动通信技术的简称，是最新一代蜂窝移动通信技术。它的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接，也是继4G系统之后的延伸。5G网络的优势，在于数据传输速率远远高于以往的蜂窝网络，比当前的有线互联网还要快。另一个优点是较低的网络延迟，响应时间低于1毫秒。由于数据传输更快，5G网络将不仅仅能为手机用户提供服务，而且还将成为家庭和办公网络的提供商，与有线网络提供商形成竞争。 博大精深的无线通信技术中的奥秘是什么呢？它全部都蕴含在物理学的基本公式“c＝λf”中，即“光速＝波长×频率”，在国际单位制中，波长的单位为“米（m）”，频率的单位为“赫兹（Hz）”。电磁波的功能特性是由它的频率决定的，不同频率的电磁波，有不同的用途。频率越高，能使用的频率资源越丰富，其传输速率就越高，同时，频率越高，波长越短，越趋近于直线传播，绕射能力越差，在传播介质中的衰减也越大。 由于5G技术采用了高频段传输，其最大的问题就是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。为了解决这一问题，需要增加覆盖同一区域的5G基站的数量。全国已经建设5G基站11.3万个，将来会更多，将来我们身边将会出现很多的“微基站”、“天线阵列”，这样同一基站下的两个用户就可以不通过基站直接实现手机间的传输。 5G的应用并不仅仅局限于消费端，更广阔的市场在于工业互联网领域的应用，如5G智慧工厂、自动驾驶等。目前，自动驾驶是市场焦点之一，车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯，为无人驾驶提供支持。另外，中国联通已与中国商飞共同打造了5G智慧工厂，实现了飞机制造质量、效率和动力的大幅提升。 阅读上文，回答下列问题： （1）车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯，为无人驾驶提供支持。如图所示，是用于路口的5G指示灯，则红黄绿指示灯的连接方式以及5G通讯传递信息的形式分别为　 　。 A．串联　超声波　 B．串联　　电磁波 C．并联　　超声波　　D．并联　　电磁波 （2）电磁波在真空中的传播速度为　 　m/s。若使用频率为25吉赫兹（GHz）的电磁波进行5G商用的频段试验，其中1GHz＝109Hz，请利用短文中的知识，计算5G商用电磁波的波长为　 　m。 （3）5G技术高频段传输数据遇到的困难是什么？ 17．（2023秋•黄梅县期中）“鹊桥”是嫦娥四号月球探测器的中继卫星，是世界首颗地球轨道外专用中继通信卫星，作为地月通讯和数据中转站，“鹊桥”中继卫星能实现与嫦娥四号探测器以及与地面的双向通信。“鹊桥”中继星支持嫦娥四号着陆器和巡视器“玉兔2号”已经完成了多个月昼的月面工作，提供了稳定可靠的中继通信链路。如图所示是“鹊桥”中继卫星与地球、月球位置关系的示意图。 （1）月球上是没有空气的。如果让玉兔2号在月球上“抓”一把混合在一起的岩石和月壤（陨石撞击后形成的灰尘）从某一高度由静止同时释放，哪一个先落地？　 　 A．岩石先落地 B．月壤先落地 C．岩石和月壤同时落地 （2）“鹊桥”中继卫星与地球、月球之间的双向通信是通过声音来进行的吗？为什么？ 　 　，　 　。 （3）“玉兔二号”巡视器已完成第十月昼的科学探测工作，于10月5日19时30分进入第十月夜。第十月昼期间，巡视器根据整体规划进行移动，目前累计行走289.769米。月球巡视器“玉兔2号”在月球上行进速度不能太快，只能慢慢走，走走停停。假如某一时刻“鹊桥”中继卫星距离地球46.2万千米，距离月球7.5万千米。请通过计算“玉兔2号通过‘鹊桥’中继卫星与地球进行一次完整的双向通信至少需要多长时间？”来说明“玉兔2号”行进速度不能太快的原因（电磁波的速度与光速相等）。 18．（2023秋•南海区期末）阅读短文，回答问题 量子通信卫星就是通过卫星，连接地面光纤量子通信网络，形成天地一体化的量子通信网络。它具有保密性超强（目前理论上不能破解）、量子传态等特点。 2016年8月16日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。这将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。系统工程副总彭承志说：“‘墨子号’量子卫星过境时，与海拔5100米的西藏阿里地面站建立光链路。地面光源每秒产生8000个量子隐形传态事例，地面向卫星发射纠缠光子，实验通信距离实现了从500公里到1400公里，假设在同样长度的光纤中重复这一工作，需要3800亿年（宇宙年龄的20倍）才能观测到1个事例。这一重要成果为未来开展空间尺度量子通信网络等研究奠定了可靠的技术基础。” （1）“墨子号”量子通信卫星是量子传态传递信息，传播速度是　 　m/s。 （2）发射“墨子号”量子通信卫星的火箭外表涂一层特殊物质，这种物质在高温下会　 　并　 　（写物态变化），吸收大量的热，使温度不至升得的太高，保护了火箭。 （3）量子通信卫星除了是量子传态传递信息外，它还有一显著特点是　 　。 （4）发射“墨子号”量子通信卫星的火箭的外壳最薄处是几个　 　（选填“厘米”、“毫米”），外壳尽量采用密度　 　（选填“大”、“小”）的材料制造，这样做都是　 　（选填“增大”、“减小”）火箭的有效载荷的质量。 五．科普阅读题（共2小题） 19．（2023秋•阳泉期末）阅读下列短文，回答问题： 1870年的一天，英国物理学家丁达尔到皇家学会的演讲厅做了一个实验：在装满水的木桶上钻个小孔，然后用灯从桶上边把水照亮。结果使观众们大吃一惊。人们看到，发光的水从水桶的小孔里流了出来，水流弯曲，光也跟着弯曲了。 这是为什么呢？难道光不再沿直线传播了吗？经过他的研究发现，光从光密介质（例如水）斜射向光疏介质（例如空气）时，在两种物质的交界面处会同时发生折射和反射。折射角随入射角变大而变大，如图甲所示。当入射角增大到某一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射，这就是光的全反射，如图乙所示。这时的入射角叫做临界角。 人们造出一种透明度很高、粗细像蜘蛛丝一样的玻璃丝—一玻璃纤维，当光以合适的角度射入玻璃纤维时，光就沿着弯弯曲曲的玻璃纤维不断全反射前进（如图丙）。由于这种纤维能够用来传输光，所以称它为光导纤维。如果把光导纤维聚集成束（如图丁），图像就可以从一端传到另一端医学上用这种光纤制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部。实际的内窥镜（如图戊）装有两组光纤，传光束把光传送到人体内部进行照明，传像束把体内的图像传出供医生观察。 （1）　 　束把光传送到人体内部进行照明； （2）临界角是 　 　； A.入射光跟法线的夹角 B.折射光跟法线的夹角 （3）图丙中用光密介质做成 　 　； A.内芯 B.外套 （4）除文中所述外，请再说出一种内窥镜的应用：　 　。 20．（2023春•封开县期中）阅读短文，回答问题 “天梦一号”追梦之旅 火星是太阳系中与地球最相似的行星，有大气，温差很大。自转周期和地球相近，物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一，人类对火星的探测具有重大的科学意义。 2020年7月23日，长征五号运载火箭载着我国自主研发的首座火星探测器“天问一号”，在中国文昌航天基地成功发射升空，于2021年2月10日被火星捕获，进入环绕火星轨道，“天问一号”探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料一一新型镁锂合金，该合金具有减震消噪和抗电磁干扰性能，同样大小的新型镁锂合金重量仅是铝合金的一半。控制“天问一号”探测器在飞离地球约120万千米处回望地球，利用光学导航敏感器对地球、月球成像，获取了地月合影，并将其传回地面。 2021年5月15日，经历了十个月的太空飞行，“天问一号”成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。5月22日，“祝融号”火星车安全驶离“天问一号”，到达火星表面，开始巡视探测。“祝融号”火星车如图2，总质量240kg，总高1.85米，6轮驱动。 （1）火箭加速升空的过程中，天问一号相对于地球是 　 　的，天问一号相对于长征五号却又是 　 　的（选填“运动”或“静止”）。这就是运动和静止的 　 　性； （2）天问一号加速升空的过程中，其惯性 　 　（选填“不变”或“变大”）。 （3）天问一号登陆火星后利用 　 　（选填“超声波”或“电磁波”）向地球传递 　 　（选填“信息”或“能量”）； （4）同一物体分别在地球和火星表面以相同的初速度在相同的水平面上滑行，在火星上滑行的距离会比地球上 　 　（选填“长”或“短”）； （5）关于新型镁锂合金，说法错误的是 　 　； A．该材料密度很大 B．该材料对电磁波有屏蔽作用 C．该材料可以有效的降低卫星发射时的噪音 D．该材料大幅减轻了卫星重量，显著提高了有效载荷 （6）祝融号火星车成功实现软着陆后，网状轮子与火星表面接触的总面积为300cm2，火星车受到的重力为 　 　N。（g火＝5N/kg）火星车静止时对火星水平表面的压强为 　 　Pa。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$