第二十一章《信息的传递》单元基础巩固与培优必刷达标卷-2024-2025学年九年级全一册物理《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破专题系列（人教版）

第二十一章《信息的传递》单元基础巩固与培优必刷达标卷 （考试时间：80分钟 试卷满分：100分） 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分）在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的。 1．关于电话的工作过程，下列说法中不正确的是（　　） A．话筒利用电磁感应现象，把机械能转化为电能 B．听筒利用通电导体在磁场中受力运动，把电能转化为机械能 C．话筒把声信息直接传递到听筒引起听觉的反应 D．听筒把电信息还原成声信息 2．下列技术应用中，不是利用电磁波工作的是 A．利用声呐系统探测海底深度 B．利用北斗导航系统进行定位和导航 C．用手机打电话 D．利用微波雷达跟踪飞行目标 3．关于信息的传递，下列说法正确的是（    ） A．模拟信号比数字信号抗干扰能力强 B．电磁波不仅能传递声音信号，且可以传递图像信号 C．5G通讯信号比4G通讯信号的电磁波在真空中传播的速度快 D．北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为1千米 4．从古至今，人类活动离不开对信息的收集、传递和使用。下列说法错误的是（    ） A．手机既能发射电磁波，又能接收电磁波 B．“北斗”卫星导航系统是利用电磁波传递信息的 C．电磁波在真空中的传播速度是340m/s D．光纤通信是利用光在光与纤维中进行多次反射来传递信息的 5．下列关于声波和电磁波的说法中正确的是（　　） A．音调的高低与声源的振幅有关 B．声音不能在真空中传播 C．电磁波在任何介质中传播的速度都为3.0×108m/s D．声波和电磁波都不会对人类和环境造成危害 6．北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来，运行稳定，持续为全球用户提供优质服务，系就服务能力步入世界一流行列。下列说法正确的是（　　） A．北斗卫星利用电磁波向地面传递信息 B．电磁波在空气中的传播速度为340m/s C．北斗卫星上的芯片采用超导材料制成 D．北斗卫星长期工作不需要消耗任何能量 7．在收音机中，下列工作顺序正确的是（ ） A．天线→调谐→高频放大→检波→低频放大 B．天线→调谐→检波→高频放大→低频放大 C．天线→高频放大→调谐→低频放大→检波 D．天线→高频放大→检波→调谐→低频放大 二：填空题（本题有7小题，每空1分，共21分） 8．手机已经进入“5G”时代，所谓“5G”指的是第五代移动通信技术．“5G”手机传递信息的载体是频率更高的 （填“超声波”或“电磁波”）；手机中科技含量最高的元件是芯片，芯片的核心部分主要是由 （填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料制成的；智能手机传递信息的电信号采用 （填“模拟”或“数字”）信号． 9．【科技改善生活】广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力，从而获得升力，这说明了力的作用是 的。航空器升空过程中，重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。航空器靠 （选填“超声波”或“电磁波”）与控制中心联系。 10．神舟十四号飞船发射时，火箭通过向下喷射高速气流，获得向上的推力，说明力的作用是 的；停止喷气后，火箭由于具有 仍能继续上升，箭体上的摄像机拍摄的画面通过 波传送回地面。 11．如图所示的实验研究的是“光纤是怎样传输信号的”实验中，光纤是 .（填“导体”或“绝缘体”），在光纤的一端附近放上发光的小电灯，在另一端可以观察到 .用光纤传输光信号，主要应用的物理知识是 . 12．现在所讲的数字电视机，其实在电视信号的传递过程中用的是 ，只是在电视机内部应用了部分的 ．只有电视台用 传输的电视才是真正的数字电视． 13．为了研究声波、电磁波能否在真空中传播，小明将手机A的“背景灯光提示”功能（手机接收到信号后有灯光显示）和“来电铃声”功能打开后悬挂在密闭的真空罩中罩好。连接抽气机抽气一段时间后，用手机B呼叫手机A，发现手机A灯光亮了却几乎听不到铃声。由此，小明得出结论： 能在真空中传播， 不能在真空中传播。小华却认为小明的证据不足，听不到铃声可能是罩挡住的。为了补足证据，小华的操作是 。 14．2023年5月30日，长征2F遥十六运载火箭搭载着神舟十六号的三名航天员，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，这是通过 （选填“热传递”或“做功”）的方式改变内能。飞船进入太空后，航天员携带的物品质量 （选填“变大”“变小”或“不变”），在空间站内航天员利用 （选填“电磁波”或“超声波”）与地面交流。 三、作图题（共7分） 15．如图所示，请在图中无线电广播的发射过程图的空格中填入恰当的器材和元件名称。 16．下图是表示某一段光导纤维，一束激光从一端射入光导纤维，试在图中画出激光在光导纤维中传播时的情形． ( ) 17．在图中，将话筒和听筒连接成完好的电路，组成最简单的电话． 四、实验题:本大題共3小题，第16小题7分，第17、18小题各6分，共19分。 18．2021 年 10 月 16 日，神舟十三号载人飞船升空，与空间站组合体对接完成。翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员先后进入天和核心舱，开启为期半年之久的太空驻留。 （1）如图 1 为“神舟十三号”飞船与“中国空间站”组合体在绕地飞行的过程中，组合体的运动状态 （选填“改变”或“不变”），说组合体是运动的，是以 为参照物； （2）在“太空授课”中，女航天员王亚平制造了一个小水球，如图 2 我们看到了她在水球中一正一反的两个像，这是由于光的 现象产生的；舱内的灯光照到宇航员衣服上发生了 反射； （3）如图 3 所示，出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳。当航天员意外漂离轨道舱时，可拉着绳子返回轨道舱。这利用了物体间力的作用是 的和力可以改变物体的 ； （4）航天员与地面控制中心之间通过 （选填“电磁波”或“超声波”）传递信息。 19．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 (1)这一现象验证了 的存在； (2)现将收音机放入玻璃罩中，用抽气机抽去罩中的空气，重复以上实验，却发现听不到收音机发出的“咔咔”声，试分析：收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔咔”声的原因是 ； (3)谢老师在一次乘坐镇江商业城的电梯时，发现性能完好的手机接收不到信号，原因是 ； (4)请设计一个实验验证你的判断： 。 20．爸爸在路由器的“黑管”上套了一个碗状信号增强器，小华发现在路由器周围不同位置，Wi﹣Fi分析仪检测到的信号强度不同，影响信号增强效果的因素有哪些呢？小华作出如下猜想： 猜想一：与信号增强器的材料有关； 猜想二：与信号增强器的凹面朝向有关； 为了验证猜想一，小华进行了如下实验：“黑管”发出稳定信号后，将不同材质的信号增强器凹面朝向Wi﹣Fi分析仪，同时直线移动分析仪直到接收到50dB信号强度，测出分析仪到路由器的距离，记录数据如下表： 材质 无 陶瓷 不锈钢 铁 铝 分析仪到路由器距离 6m 9m 13m 14m 16m （1）实验中可以通过 反映它的增强效果；分析表中数据可知：相同条件下， 材质的增强效果更好一些； （2）为了验证猜想二，小华等“黑管”发出稳定信号后，分析信号增强器凹面和凸面一侧距“黑管”相同距离处用Wi﹣Fi分析仪检测信号强度，发现凹面一侧信号的强度始终大于凸面一侧，这说明猜想二是 （选填“正确”或“错误”）的； （3）实验后，小华认为碗状信号增强器对路由器信号的增强效果除了跟材料有关，可能还跟其他因素有关；他另取一个大小形状均相同的铝制碗状信号增强器，将它的表面用刀划成坑坑洼洼，进行实验；这样操作的目的是研究碗状信号增强器对路由器信号的增强效果与 是否有关。    五、计算题:本大题共2小题，第19小题6分，第20小题7分，共13分。 21．雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去，然后再利用天线接收到反射波，根据反射波的方向和延迟时间判断目标的方位和距离．某地面雷达站向某卫星发射出波长为的电磁波，经过的时间，接收到了反射波．请你回答： （1）电磁波在真空中的传播速度是多少？ （2）该雷达向目标发出的电磁波的频率是多少？ （3）该卫星距地面多远？ 22．卫星通信系统是由赤道上空一定高度上的地球同步卫星和经该卫星连通的地球站两部分组成．同步卫星天线波束最大覆盖面可以达到地球表面总面积的三分之一，因此，在赤道上空同平面轨道上等间隔放置三颗同步卫星，就能实现全球范围的通信．目前使用的国际通信卫星系统就是按照上述原理建立起来的，三颗卫星分别位于大西洋、印度洋、太平洋上空． （1）已知地球半径为6.4×103km，要实现全球卫星通信，卫星在轨理论高度（距地面高度）至少多远？ （2）卫星传输的主要缺点是传输时延大．甲乙两人打接越洋电话，已知他们两地基站共用的是一颗在轨高度约3.6×104km的通信卫星，且两地距卫星均为4.5×104km，求打接一次电话时延多少s？ 六、综合能力题:本大题共3小题，第21小题7分，第22、23小题各6分，共19分 23．“天宫课堂”是为发挥中国空间站（如图甲）的综合效益，推出的首个太空科普教育品牌。在“天宫课堂”上，中国航天员担任“太空教师”，以青少年为主要教学对象，采取天地协同互动方式开展太空授课活动。“天宫课堂”第一课和第二课分别于2021年12月9日15时40分和2022年3月23B15时40分在中国空间站开讲。 在“天宫课堂”第一课时，航天员展示了浮力消失实验，水膜张力实验、水球光学实验等实验。“天宫课堂”第二课，航天员又演示了太空“冰雪”实验、液桥实验、水油分离实验、太空抛物等实验，精彩的实验现象引发了广大青少年的思考，激发了他们不断追寻“科学梦”、实现“航天梦”的热情。请根据我们所学的知识回答以下问题。 （1）空间站是用火箭送上太空的，火箭燃烧燃料时，向下喷射气体，火箭向上升空，这个过程不能说明 ； A．力的作用是相互的 B．力是物体对物体的作用 C．力可以改变物体的形状 D．力可以改变物体的运动状态 （2）火箭常选用液态氢作为燃料，是因为液态氢的 较大； A．密度 B．比热容 C．热值 D．导热性 （3）空间站处于“微重力”环境。在微重力环境中，你会有完全不同于地面的感觉。由于缺乏重力，航天员最先感觉到的就是身体是飘浮的。飞船舱内的东西，如果不用带子固定都会飘浮不定。若航天员在飞船舱内进行体能锻炼，下列活动可进行的是 ； A，举哑铃 B．做俯卧撑 C．用单杠做引体向上 D．用弹簧拉力器健身 （4）天宫课堂采取天地对话方式进行，全国人民可以看到宇航员的现场直播。这场直播的直播间设置在空间站里，航天员是通过 将直播信息传回地球的； A．超声波 B．电磁波 C．次声波 D．人耳可听见的声音 （5）天宫课堂第一课时，我们透过水球看到航天员王亚平的倒立的像（如图乙），其成像特点与生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”）相同；我们观看直播时所用的电视机遥控器是通过 （选填“红外线”、“紫外线”、“可见光”）遥控电视的； （6）“空间站”绕地球沿椭圆轨道飞行，“空间站”从近地点向远地点飞行时，“空间站”的机械能将 （选填“变大”、“变小”、“不变”），飞行速度将 （选填“变大”、“变小”、“不变”）。      24．请阅读《信息高速路》并回答问题。 《信息高速路》 现代“信息高速公路”是微波通信、卫星通信和光纤通信等高速、大容量信息传输通道的俗称。 卫星通信是通过微波实现的，当前它已成为国际通信的主要手段之一。微波是电磁波家族中的一员，其在真空中传播速度与光速一样，遇到障碍物会被反射和阻挡，需每隔50km左右就要建设一个微波中继站。由于在雪山上、大洋中无法建设中继站，也就是卫星通信。卫星通信的优点是通信距离远，覆盖范围大，能进行多址通信。但卫星通信也有一些明显的缺点，首先卫星造价较高，所以卫星通信会有零点几秒的时间延迟。此外，使用微波通信容易被窃听 光纤通信弥补了卫星通信的这些缺点，通过激光在光导纤维中传输信号。由于激光的频率远高于微波，所以它根本不受其他无线电波信号的干扰，光纤传输可以满足大容量、高速通信的需要。一根直径不到1.3cm的由32根光纤组成的光缆，能容许50万对用户同时通话，而且还铺设了数条越洋国际光缆。但与卫星通信相比仍具有架设线路受地理条件限制、光缆易被拉断等缺点。 卫星通信和光纤通信相辅相成，成为现代“信息高速公路”的两大支柱。如图表示同时采用两种通信方式越洋传递电子邮件的过程。当然，越洋光缆能使全部过程实现光纤通信。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）微波在真空中的传播速度为 m/s； （2）地球同步通信卫星作为微波通信的中继站，以地面为参照物它是 的；（选填“运动”或“静止”） （3）家庭用的有线电视主要是通过 通信方式传输信号的。 25．电磁波是指在空间传播的交变电磁场，在真空中的传播速度为3108米/秒，无线电波是其中的一种电磁波。无线电波、红外线、可见光（即人眼能看到的光）、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，它们的产生方式不尽相同，波的长度也不同，把它们按波长顺序排列就构成了电磁波谱，如图所示。请根据上述信息及所学知识，结合电磁波谱图回答： (1)白光（可见光）可以发生色散，分解成红、橙、黄等七种颜色的光，其中波长最长的单色光是 光。广播和电视利用电磁波谱中 来传递声音和图像； (2)请观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出初步结论 ； (3)请进一步观察和计算电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出结论： 。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二十一章《信息的传递》单元基础巩固与培优必刷达标卷 （考试时间：80分钟 试卷满分：100分） 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分）在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的。 1．关于电话的工作过程，下列说法中不正确的是（　　） A．话筒利用电磁感应现象，把机械能转化为电能 B．听筒利用通电导体在磁场中受力运动，把电能转化为机械能 C．话筒把声信息直接传递到听筒引起听觉的反应 D．听筒把电信息还原成声信息 【答案】C 【详解】A．当对着话筒说话时，与膜片相连的线圈在磁场中振动时，切割磁感线，此时电路中产生随声音的高低强弱变化的感应电流，所以话筒的工作原理是电磁感应现象，把机械能转化为电能，故A正确，不符合题意； B．听筒里面有电磁铁，利用通电导体在磁场中受力而振动，把电能转化为机械能，故B正确，不符合题意； C．话筒是把声信息变成电流，通过电流传递到听筒，听筒再把电流信号转化成声音信号，引起听觉的反应，故C错误，符合题意； D．听筒是把电信息还原成声信息，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．下列技术应用中，不是利用电磁波工作的是 A．利用声呐系统探测海底深度 B．利用北斗导航系统进行定位和导航 C．用手机打电话 D．利用微波雷达跟踪飞行目标 【答案】A 【详解】A、利用声呐系统探测海底深度，声呐发出的是超声波，故A符合题意； B、利用北斗导航系统进行定位和导航，是利用电磁波工作的，故B不符合题意； C、手机可以发出电磁波，也可以接收电磁波，故C不符合题意； D、利用微波雷达跟踪飞行目标，微波属于电磁波，是利用电磁波工作的，故D不符合题意． 3．关于信息的传递，下列说法正确的是（    ） A．模拟信号比数字信号抗干扰能力强 B．电磁波不仅能传递声音信号，且可以传递图像信号 C．5G通讯信号比4G通讯信号的电磁波在真空中传播的速度快 D．北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为1千米 【答案】B 【详解】A．通信的信号有两种，即数字信号和数字信号，数字信号比模拟信号抗干扰能力强，故A错误； B．电磁波能传递声音信号，也能传递图象信号，故B正确； C．真空中所有电磁波传播速度均等于光速，故C错误； D．北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为米，故D错误。 故选B。 4．从古至今，人类活动离不开对信息的收集、传递和使用。下列说法错误的是（    ） A．手机既能发射电磁波，又能接收电磁波 B．“北斗”卫星导航系统是利用电磁波传递信息的 C．电磁波在真空中的传播速度是340m/s D．光纤通信是利用光在光与纤维中进行多次反射来传递信息的 【答案】C 【详解】A．手机既能发射电磁波，把信息传递出去；又能接收电磁波，把信息传回来，故A正确，不符合题意； B．电磁波能在真空中传播，“北斗”卫星导航系统是利用电磁波传递信息的，故B正确，不符合题意； C．电磁波在真空中的传播速度是，故C错误，符合题意； D．光纤通信是利用光在光与纤维中进行多次全反射来传递信息的，光在光纤维中传播时只发生反射，不发生折射，避免能量衰减，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．下列关于声波和电磁波的说法中正确的是（　　） A．音调的高低与声源的振幅有关 B．声音不能在真空中传播 C．电磁波在任何介质中传播的速度都为3.0×108m/s D．声波和电磁波都不会对人类和环境造成危害 【答案】B 【详解】A．音调是指声音的高低，音调高低与声源的振动频率有关，故A错误； B．声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，故B正确； C．电磁波在真空中的传播的速度为3.0×108m/s，在其他介质中的传播速度小于3.0×108m/s，故C错误； D．声波和电磁波都会对人类和环境造成危害，故D错误。 故选B。 6．北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来，运行稳定，持续为全球用户提供优质服务，系就服务能力步入世界一流行列。下列说法正确的是（　　） A．北斗卫星利用电磁波向地面传递信息 B．电磁波在空气中的传播速度为340m/s C．北斗卫星上的芯片采用超导材料制成 D．北斗卫星长期工作不需要消耗任何能量 【答案】A 【详解】A．太空中是真空环境，声音无法传播，北斗卫星是利用电磁波向地面传递信息，故A正确； B．电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s，故B错误； C．北斗卫星上的芯片是采用硅等半导材料制成，故C错误； D．由能量守恒定律可知，北斗卫星长期工作需要消耗能量，故D错误。 故选A。 7．在收音机中，下列工作顺序正确的是（ ） A．天线→调谐→高频放大→检波→低频放大 B．天线→调谐→检波→高频放大→低频放大 C．天线→高频放大→调谐→低频放大→检波 D．天线→高频放大→检波→调谐→低频放大 【答案】A 【详解】收音机接收电磁波正常工作的顺序为：首先通过天线接收电磁波信号；通过调谐器选择需要收听的电台；再将选出的信号进行高频放大；通过检波将声音信号从载波上卸下，即检出有用的音频信号；最后通过低频放大，推动喇叭发声。故A正确，BCD错误。 故选A。 二：填空题（本题有7小题，每空1分，共21分） 8．手机已经进入“5G”时代，所谓“5G”指的是第五代移动通信技术．“5G”手机传递信息的载体是频率更高的 （填“超声波”或“电磁波”）；手机中科技含量最高的元件是芯片，芯片的核心部分主要是由 （填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料制成的；智能手机传递信息的电信号采用 （填“模拟”或“数字”）信号． 【答案】 电磁波 半导体 数字 【详解】[1]手机是利用电磁波传递信息的； [2]手机芯片是由半导体制成的，具有单向导电性； [3]手机的声音、图象信息都是数字信号． 9．【科技改善生活】广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力，从而获得升力，这说明了力的作用是 的。航空器升空过程中，重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。航空器靠 （选填“超声波”或“电磁波”）与控制中心联系。 【答案】 相互 增大 电磁波 【详解】[1]航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力，空气对航空器施加向上的力，从而获得升力，这说明了力的作用是相互的。 [2]航空器升空过程中，质量不变，高度增大，所以重力势能增大。 [3]电磁波可以在真空中传播，且传播速度最快，这使得它成为航天和航空通信的理想选择，航空器与控制中心是通过电磁波联系的。 10．神舟十四号飞船发射时，火箭通过向下喷射高速气流，获得向上的推力，说明力的作用是 的；停止喷气后，火箭由于具有 仍能继续上升，箭体上的摄像机拍摄的画面通过 波传送回地面。 【答案】 相互 惯性 电磁 【详解】[1]火箭通过向下喷射高速气流，获得反冲力，即向上的推力，说明力的作用是相互的。 [2]一切物体都具有惯性，所以火箭停止喷气后，由于具有惯性仍能继续向上运动。 [3]电磁波的传播不需要介质，所以箭体上的摄像机拍摄的画面通过电磁波传送回地面。 11．如图所示的实验研究的是“光纤是怎样传输信号的”实验中，光纤是 .（填“导体”或“绝缘体”），在光纤的一端附近放上发光的小电灯，在另一端可以观察到 .用光纤传输光信号，主要应用的物理知识是 . 【答案】 绝缘体 灯光 光的反射 【详解】[1][2][3] 光纤是不容易导电，属于绝缘体，光纤很细，有内外两层，内壁具有使光发生反射的特性（类似于平面镜），所以光经多次反射能从光纤的一端传播到另一端，所以在光纤的一端附近放上发光的小电灯，在另一端可以观察到灯光． 12．现在所讲的数字电视机，其实在电视信号的传递过程中用的是 ，只是在电视机内部应用了部分的 ．只有电视台用 传输的电视才是真正的数字电视． 【答案】 模拟信号 数字电路 数字信号 【详解】现在所讲的数字电视机，其实在电视信号的传递过程中用的是模拟信号，只是在电视机内部应用了部分的数字电路．只有电视台用数字信号传输的电视才是真正的数字电视． 13．为了研究声波、电磁波能否在真空中传播，小明将手机A的“背景灯光提示”功能（手机接收到信号后有灯光显示）和“来电铃声”功能打开后悬挂在密闭的真空罩中罩好。连接抽气机抽气一段时间后，用手机B呼叫手机A，发现手机A灯光亮了却几乎听不到铃声。由此，小明得出结论： 能在真空中传播， 不能在真空中传播。小华却认为小明的证据不足，听不到铃声可能是罩挡住的。为了补足证据，小华的操作是 。 【答案】 电磁波 声波 空气放回罩内再拨电话 【详解】[1][2]连接抽气机抽气一段时间后，用手机B呼叫手机A，发现手机A灯光亮了却几乎听不到铃声，说明电磁波能在真空中传播，声波不能在真空中传播，声波的传播需要介质。 [3]小华却认为小明的证据不足，听不到铃声可能是罩挡住的。为了补足证据，小华的操作是空气放回罩内再拨电话，观察是否能够听到铃声。 14．2023年5月30日，长征2F遥十六运载火箭搭载着神舟十六号的三名航天员，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，这是通过 （选填“热传递”或“做功”）的方式改变内能。飞船进入太空后，航天员携带的物品质量 （选填“变大”“变小”或“不变”），在空间站内航天员利用 （选填“电磁波”或“超声波”）与地面交流。 【答案】 做功 不变 电磁波 【详解】[1]火箭在升空过程中与空气摩擦，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，所以通过做功的方式改变物体的内能。 [2]因为质量是物体的属性，与位置无关，所以飞船进入太空后，航天员携带的物品质量不变。 [3]真空不能传声，电磁波可以传递信息且能够在真空中传播，所以在空间站内航天员利用电磁波与地面通信。 三、作图题（共7分） 15．如图所示，请在图中无线电广播的发射过程图的空格中填入恰当的器材和元件名称。 【答案】 【详解】话筒把声音信号转换成音频电信号；通过调制器把音频电信号加载到高频电磁波上；通过天线把载有音频电信号的电磁波发射出去，如图所示： 16．下图是表示某一段光导纤维，一束激光从一端射入光导纤维，试在图中画出激光在光导纤维中传播时的情形． ( ) 【答案】 【详解】激光在光导纤维中传播时的情形，遵循光的反射定律，满足反射角等于入射角，光路图如下： 17．在图中，将话筒和听筒连接成完好的电路，组成最简单的电话． 【答案】 【详解】最简单的电话装置是由听筒、话筒组成，它们应串联在电路中；电话机的话筒将声音信号转换成电信号，听筒把强弱变化的电信号变成声信号，把传输的声音还原出来． 听筒、话筒串联在电路中，如图： 四、实验题:本大題共3小题，第16小题7分，第17、18小题各6分，共19分。 18．2021 年 10 月 16 日，神舟十三号载人飞船升空，与空间站组合体对接完成。翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员先后进入天和核心舱，开启为期半年之久的太空驻留。 （1）如图 1 为“神舟十三号”飞船与“中国空间站”组合体在绕地飞行的过程中，组合体的运动状态 （选填“改变”或“不变”），说组合体是运动的，是以 为参照物； （2）在“太空授课”中，女航天员王亚平制造了一个小水球，如图 2 我们看到了她在水球中一正一反的两个像，这是由于光的 现象产生的；舱内的灯光照到宇航员衣服上发生了 反射； （3）如图 3 所示，出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳。当航天员意外漂离轨道舱时，可拉着绳子返回轨道舱。这利用了物体间力的作用是 的和力可以改变物体的 ； （4）航天员与地面控制中心之间通过 （选填“电磁波”或“超声波”）传递信息。 【答案】 改变 地球 折射 漫 相互 运动状态 电磁波 【详解】（1）[1]组合体在绕地飞行的过程中，运动的方向会发生改变，即组合体的运动状态改变。 [2]组合体在绕地飞行，则组合体相对于地球有位置的改变，说组合体是运动的，是以地球为参照物。 （2）[3]水晶球相当于凸透镜，她在水球中一正一反的两个像，这是由于光的折射现象产生的。 [4]舱内的灯光照到宇航员衣服上，因为衣服表面粗糙会发生漫反射。 （3）[5]出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳，当航天员意外漂离轨道舱时，可拉着绳子返回轨道舱，说明航天员在给轨道舱力的同时，轨道舱也给航天员了力，这里利用了物体间力的作用是相互的。 [6]当航天员意外漂离轨道舱时，可拉着绳子返回轨道舱，运动员的运动状态改变了，说明力可以改变物体的运动状态。 （4）[7]电磁波可以在真空中传播，航天员与地面控制中心之间通过电磁波传递信息。 19．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 (1)这一现象验证了 的存在； (2)现将收音机放入玻璃罩中，用抽气机抽去罩中的空气，重复以上实验，却发现听不到收音机发出的“咔咔”声，试分析：收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔咔”声的原因是 ； (3)谢老师在一次乘坐镇江商业城的电梯时，发现性能完好的手机接收不到信号，原因是 ； (4)请设计一个实验验证你的判断： 。 【答案】 电磁波 声音不能在真空中传播 电梯对电磁波有屏蔽作用 见解析 【详解】(1)[1]迅速变化的电流会在空间激起电磁波，听到收音机发出“咔咔”声验证了电磁波的存在。 (2)[2]声音的传播需要介质，将收音机放入玻璃罩中，用抽气机抽去罩中的空气，发现听不到收音机发出的“咔咔”声，原因是声音不能在真空中传播。 (3)[3]电梯是密闭的金属罩，乘坐电梯时，发现手机接收不到信号，原因是电梯对电磁波有屏蔽作用。 (4)[4]首先将完好的手机设置到响铃状态后放入密闭的金属盒内，再用另一完好的手机呼叫盒内的手机，若听不到盒内的手机声响，就说明金属体对电磁波有屏蔽作用。 20．爸爸在路由器的“黑管”上套了一个碗状信号增强器，小华发现在路由器周围不同位置，Wi﹣Fi分析仪检测到的信号强度不同，影响信号增强效果的因素有哪些呢？小华作出如下猜想： 猜想一：与信号增强器的材料有关； 猜想二：与信号增强器的凹面朝向有关； 为了验证猜想一，小华进行了如下实验：“黑管”发出稳定信号后，将不同材质的信号增强器凹面朝向Wi﹣Fi分析仪，同时直线移动分析仪直到接收到50dB信号强度，测出分析仪到路由器的距离，记录数据如下表： 材质 无 陶瓷 不锈钢 铁 铝 分析仪到路由器距离 6m 9m 13m 14m 16m （1）实验中可以通过 反映它的增强效果；分析表中数据可知：相同条件下， 材质的增强效果更好一些； （2）为了验证猜想二，小华等“黑管”发出稳定信号后，分析信号增强器凹面和凸面一侧距“黑管”相同距离处用Wi﹣Fi分析仪检测信号强度，发现凹面一侧信号的强度始终大于凸面一侧，这说明猜想二是 （选填“正确”或“错误”）的； （3）实验后，小华认为碗状信号增强器对路由器信号的增强效果除了跟材料有关，可能还跟其他因素有关；他另取一个大小形状均相同的铝制碗状信号增强器，将它的表面用刀划成坑坑洼洼，进行实验；这样操作的目的是研究碗状信号增强器对路由器信号的增强效果与 是否有关。    【答案】 分析仪到路由器距离 铝 正确 信号增强器表面的粗糙程度 【详解】（1）[1]实验中可以通过分析仪到路由器距离反映它的增强效果，距离越大，效果越好。 [2]分析表中数据可知：相同条件下，铝材质的增强效果更好一些。 （2）[3]发现凹面一侧信号的强度始终大于凸面一侧，这说明猜想二是正确的。 （3）[4]小华另取一个大小形状均相同的铝制碗状信号增强器，将它的表面用刀划成坑坑洼洼，进行实验；这样操作的目的是研究碗状信号增强器对路由器信号的增强效果与信号增强器表面的粗糙程度是否有关。 五、计算题:本大题共2小题，第19小题6分，第20小题7分，共13分。 21．雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去，然后再利用天线接收到反射波，根据反射波的方向和延迟时间判断目标的方位和距离．某地面雷达站向某卫星发射出波长为的电磁波，经过的时间，接收到了反射波．请你回答： （1）电磁波在真空中的传播速度是多少？ （2）该雷达向目标发出的电磁波的频率是多少？ （3）该卫星距地面多远？ 【答案】（1）    （2）    （3） 【详解】(1)因为电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，即电磁波在真空中的传播速度为； (2)由得，雷达向目标发出的电磁波的频率： (3)由得， 电磁波传播距离是单向距离的2倍，故卫星与地面的距离为： ． 答：(1)电磁波在真空中的传播速度是； (2)该雷达向目标发出的电磁波的频率是； (3)该卫星距地面． 22．卫星通信系统是由赤道上空一定高度上的地球同步卫星和经该卫星连通的地球站两部分组成．同步卫星天线波束最大覆盖面可以达到地球表面总面积的三分之一，因此，在赤道上空同平面轨道上等间隔放置三颗同步卫星，就能实现全球范围的通信．目前使用的国际通信卫星系统就是按照上述原理建立起来的，三颗卫星分别位于大西洋、印度洋、太平洋上空． （1）已知地球半径为6.4×103km，要实现全球卫星通信，卫星在轨理论高度（距地面高度）至少多远？ （2）卫星传输的主要缺点是传输时延大．甲乙两人打接越洋电话，已知他们两地基站共用的是一颗在轨高度约3.6×104km的通信卫星，且两地距卫星均为4.5×104km，求打接一次电话时延多少s？ 【答案】（1）6.4×103km（2）0.6 【详解】（1）．∵三颗卫星覆盖整个地球，同步卫星天线波束最大覆盖面可以达到地球表面总面积的三分之一， ∴∠DOB＝120°， ∴∠AOB＝60°， ∵△ABO是直角三角形， ∴∠OAB＝30°， ∴OA＝2OB＝2R， ∴AC＝OA﹣OC＝2R﹣R＝R＝6.4×103km． （2）．打接一次电话的路程： s＝4×4.5×104km＝1.8×105km． ∵v＝， ∴t＝＝＝0.6s． 答：（1）．卫星在轨理论高度至少6.4×103km． （2）．打接一次电话时延多少0.6s． 六、综合能力题:本大题共3小题，第21小题7分，第22、23小题各6分，共19分 23．“天宫课堂”是为发挥中国空间站（如图甲）的综合效益，推出的首个太空科普教育品牌。在“天宫课堂”上，中国航天员担任“太空教师”，以青少年为主要教学对象，采取天地协同互动方式开展太空授课活动。“天宫课堂”第一课和第二课分别于2021年12月9日15时40分和2022年3月23B15时40分在中国空间站开讲。 在“天宫课堂”第一课时，航天员展示了浮力消失实验，水膜张力实验、水球光学实验等实验。“天宫课堂”第二课，航天员又演示了太空“冰雪”实验、液桥实验、水油分离实验、太空抛物等实验，精彩的实验现象引发了广大青少年的思考，激发了他们不断追寻“科学梦”、实现“航天梦”的热情。请根据我们所学的知识回答以下问题。 （1）空间站是用火箭送上太空的，火箭燃烧燃料时，向下喷射气体，火箭向上升空，这个过程不能说明 ； A．力的作用是相互的 B．力是物体对物体的作用 C．力可以改变物体的形状 D．力可以改变物体的运动状态 （2）火箭常选用液态氢作为燃料，是因为液态氢的 较大； A．密度 B．比热容 C．热值 D．导热性 （3）空间站处于“微重力”环境。在微重力环境中，你会有完全不同于地面的感觉。由于缺乏重力，航天员最先感觉到的就是身体是飘浮的。飞船舱内的东西，如果不用带子固定都会飘浮不定。若航天员在飞船舱内进行体能锻炼，下列活动可进行的是 ； A，举哑铃 B．做俯卧撑 C．用单杠做引体向上 D．用弹簧拉力器健身 （4）天宫课堂采取天地对话方式进行，全国人民可以看到宇航员的现场直播。这场直播的直播间设置在空间站里，航天员是通过 将直播信息传回地球的； A．超声波 B．电磁波 C．次声波 D．人耳可听见的声音 （5）天宫课堂第一课时，我们透过水球看到航天员王亚平的倒立的像（如图乙），其成像特点与生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”）相同；我们观看直播时所用的电视机遥控器是通过 （选填“红外线”、“紫外线”、“可见光”）遥控电视的； （6）“空间站”绕地球沿椭圆轨道飞行，“空间站”从近地点向远地点飞行时，“空间站”的机械能将 （选填“变大”、“变小”、“不变”），飞行速度将 （选填“变大”、“变小”、“不变”）。      【答案】 C C D B 照相机 红外线 不变 变小 【详解】（1）[1]火箭燃烧燃料时，向下喷射气体，由于力的作用是相互的，火箭向上升空，运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。这个过程不能说明力可以改变物体的形状，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （2）[2]火箭常选用液态氢作为燃料，因为液氢的热值大，相同质量的液氢同其他燃料比，完全燃烧时可以放出更多的热量。故C正确，ABD错误。 故选C。 （3）[3]用弹簧拉力器健身在微重力环境下可以进行，其它与重力有关的体能锻炼不能进行，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （4）[4]这场直播的直播间设置在空间站里，航天员是通过电磁波将直播信息传回地球的，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （5）[5]天宫课堂第一课时，我们透过水球看到航天员王亚平的倒立、缩小的像，其成像特点与生活中的照相机相同。 [6]我们观看直播时所用的电视机遥控器是通过红外线遥控电视的。 （6）[7][8]“空间站”绕地球沿椭圆轨道飞行，“空间站”从近地点向远地点飞行时，无阻力，能量无损失，故“空间站”的机械能将不变，此时动能转化为重力势能，飞行速度将变小。 24．请阅读《信息高速路》并回答问题。 《信息高速路》 现代“信息高速公路”是微波通信、卫星通信和光纤通信等高速、大容量信息传输通道的俗称。 卫星通信是通过微波实现的，当前它已成为国际通信的主要手段之一。微波是电磁波家族中的一员，其在真空中传播速度与光速一样，遇到障碍物会被反射和阻挡，需每隔50km左右就要建设一个微波中继站。由于在雪山上、大洋中无法建设中继站，也就是卫星通信。卫星通信的优点是通信距离远，覆盖范围大，能进行多址通信。但卫星通信也有一些明显的缺点，首先卫星造价较高，所以卫星通信会有零点几秒的时间延迟。此外，使用微波通信容易被窃听 光纤通信弥补了卫星通信的这些缺点，通过激光在光导纤维中传输信号。由于激光的频率远高于微波，所以它根本不受其他无线电波信号的干扰，光纤传输可以满足大容量、高速通信的需要。一根直径不到1.3cm的由32根光纤组成的光缆，能容许50万对用户同时通话，而且还铺设了数条越洋国际光缆。但与卫星通信相比仍具有架设线路受地理条件限制、光缆易被拉断等缺点。 卫星通信和光纤通信相辅相成，成为现代“信息高速公路”的两大支柱。如图表示同时采用两种通信方式越洋传递电子邮件的过程。当然，越洋光缆能使全部过程实现光纤通信。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）微波在真空中的传播速度为 m/s； （2）地球同步通信卫星作为微波通信的中继站，以地面为参照物它是 的；（选填“运动”或“静止”） （3）家庭用的有线电视主要是通过 通信方式传输信号的。 【答案】 3×108 静止 光纤 【详解】（1）[1]微波是一种电磁波，其在真空中的传播速度与光速相同3×108m/s。 （2）[2]以地面为参照物时，地球同步通信卫星与地面之间的位置没有发生变化，故通信卫星静止的。 （3）[3]我国目前国内电信网、因特网和有线电视网的主要干线部分已普遍采用了光缆线路，利用光纤通信。 25．电磁波是指在空间传播的交变电磁场，在真空中的传播速度为3108米/秒，无线电波是其中的一种电磁波。无线电波、红外线、可见光（即人眼能看到的光）、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，它们的产生方式不尽相同，波的长度也不同，把它们按波长顺序排列就构成了电磁波谱，如图所示。请根据上述信息及所学知识，结合电磁波谱图回答： (1)白光（可见光）可以发生色散，分解成红、橙、黄等七种颜色的光，其中波长最长的单色光是 光。广播和电视利用电磁波谱中 来传递声音和图像； (2)请观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出初步结论 ； (3)请进一步观察和计算电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出结论： 。 【答案】 红 无线电波 电磁波谱中各种波的波长随频率增大而减小 波长与频率的乘积是一个定值（或电磁波谱中各种波的波长与频率成反比） 【详解】(1)[1]由图可知，白光分解成红、橙、黄等七种颜色的光，其中波长最长的单色光是红光，波长为780纳米。 [2]广播和电视利用电磁波谱中无线电波来传递声音和图像，无线电波的波长越短、频率越高，相同时间内传输的信息就越多。 (2)[3]观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出初步结论：电磁波谱中各种波的波长随频率增大而减小。 (3)[4]进一步观察和计算，发现无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线的波长与频率乘积相同，结果恒定为3108，则可以得出结论：波长与频率的乘积是一个定值（或电磁波谱中各种波的波长与频率成反比）。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$