第17章 三、现代通信—走进信息时代-【拔尖特训】2024-2025学年九年级下册物理（苏科版）

66 三、 现代通信——走进信息时代 ▶ “答案与解析”见P37 (第1题) 1. 现代通信主要由卫星通信和 通信两种方式组成; 通信卫星转发信号是通过 实现的.如图所示为通信卫星在赤 道上空约3.6×104km高的轨道上运行时的 图片,它与地球同步转动,则卫星相对于地面 是 的. 2. 小明在电脑上收看某晚会的直播.小明家使 用光纤上网,因特网的信息是通过光导纤维 传送的,在光导纤维中传递的是 (电 流/激光/微波);除观看视频、浏览网页外,使 用因特网还可以 (填写一种). 3. 随着科学技术的发展,光导纤维在传输光信 号的应用中占据越来越重要的地位.与微波 通信相比,下列不属于光纤通信的优点的是 ( ) A. 保密性好 B. 传播速度快 C. 信息容量大 D. 抗干扰性好 4. 下列关于“信息高速公路”的说法,正确的是 ( ) A. “信息高速公路”专指由光纤组成的通信网络 B. “信息高速公路”专指互联网 C. “信息高速公路”是指可以交流各种信息 的大容量、高速度的通信网络 D. 电话不能在“信息高速公路”上传播 5. 下列关于现代通信的说法,正确的是 ( ) A. 在赤道上空,用3颗互成120°角的同步卫 星就可实现全球通信 B. 电磁波不能在真空中传播 C. 车载GPS导航系统是利用超声波进行定 位和导航的 D. 光纤通信只能传播图像信息,不能传播声 音信息 6. (2024·临夏)北京时间2024年5月 10日23时起发生地磁暴,最大级别 达到超大地磁暴(Kp=9)水平,受 地磁暴影响,全球多地在5月10日至12日 出现绚烂的极光.极光的产生与地球的 有密切关系.地磁暴活动还会对电 子设备(如手机、电视)等产生影响,这些电子 设备是依靠 来传递信息的. 7. 我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号 和鹊桥二号中继星,架起了地球与月球背面 通信的“天桥”.相比于鹊桥号,鹊桥二号距月 球更近(如图所示),采用了反射率更高的镀 金钼丝天线.下列说法中,不正确的是( ) (第7题) A. 鹊桥号利用声波进行信号传输 B. 鹊桥二号利用电磁波进行信号传输 C. 镀金钼丝天线反射的信号传播速度为3× 108m/s D. 信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥 号用时更短 8. ★(2024·广州)如图所示,光导纤维在传递信 息时,光从内芯的一端传输到另一端,其运用 的原理是光的 ( ) (第8题) A. 折射 B. 反射 C. 色散 D. 直线传播 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(苏科版)九年级下 知 识 讲 解 67 9. 下列关于网络通信的说法,错误的是 ( ) A. 利用互联网可以向全球的互联网用户发 送电子邮件 B. 网络通信采用数字通信 C. 计算机间的连接需要金属导线,不可以用 光缆、通信卫星等手段 D. 宽带网是指频率范围更大、能传输更多信 息的网络 10. 5G网络采用的电磁波频率比4G网络更高, 网络下载速度比4G网络快数百倍,下列说 法中,正确的是 ( ) A. 5G网络在传递信息时通过光导纤维来传输 B. 5G网络采用数字信号来传递信息 C. 在相同时间内5G网络传输的信息量更少 D. 5G信号在真空中传播速度更快 11. 阅读材料,回答问题. 手机是集成度很高的能接收和发射高 频电磁波的微型高精密机器.大致可分为五 个部分:听筒、话筒、控制模组、天线及电源, 采用双向异频率双工制,即接收和发射采用 不同频率的调频电磁波.根据国家标准局和 有关方面的规定,某型号手机的发射频率为 890.0125MHz,接收频率为935.0125MHz, 双频间隔为45MHz.用户在某个交换局的 业务服务区购机,并配定使用的频率和编码 后,就成为该局的原登记用户. (1) 当对着话筒讲话时,手机天线是作为 天线使用的;当用听筒听对方讲话 时,手机天线是作为 天线使用的. (发射/接收) (2) 属于某一交换局业务服务区的另一部 手机, (能/不能)用890.0125MHz 的发射频率. (3) 为什么在飞行的飞机上不能使用手机? . 12. 阅读材料,回答问题. 光纤是光导纤维的简称,是一 种利用光在玻璃或塑料制成的纤 维中发生全反射的原理实现光传导的工具. 高锟和另外一名科学家共同提出光纤可以 用于通信传输的设想,高锟因此获得2009年 诺贝尔物理学奖. 光导纤维是由纯度极高的石英玻璃(主 要成分是二氧化硅)拉制而成的(如图甲所 示),粗细大致与人的头发丝相当,有的直径 只有几微米.光纤通信的原理是利用光的全 反射现象.当光从玻璃中射向空气时,折射 角会大于入射角,并且随着入射角的增大, 折射光线越来越暗,反射光线的能量越来越 强,当入射角大于某一角度时,折射光线消 失,全部光线都被反射回玻璃中,这就是光 的全反射现象.从表面上看,光好像在玻璃 中弯曲前进(如图乙所示). (第12题) 一根光纤的潜在带宽可达20THz.采 用这样的带宽,只需1s左右,即可将人类古 今中外的全部文字资料传送完毕. (1) 计算机通过光纤接入互联网,光纤的作 用是 (填字母). A. 输电 B. 通信 C. 导热 D. 照明 (2) 光纤是利用光在光导纤维中的全反射 原理进行光传导的工具.光 (属于/ 不属于)电磁波,光在真空中的传播速度为 m/s. (3) 根据文中全反射的定义,请你判断:当 光从空气射入水中,逐渐增大入射角时, (会/不会)发生全反射. 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十七章　电磁波与现代通信 者相同的声音,听筒的作用是把变化 的电流转化为声音,C正确;话筒里有 炭粒,听筒里没有炭粒,话筒里炭粒的 作用相当于变阻器,不是保护金属膜 片,D错误. 信号的分类 在话筒将声音转换成信号电 流时,这种信号电流的频率、振幅 变化的情况与声音的频率、振幅变 化的情况完全一致,这种电流传递 的信号叫作模拟信号;用不同符号 的不同组合表示的信号叫作数字 信号.模拟信号容易失真;数字信 号抗干扰能力强,便于进行加工处 理,可以加密. 二、 电磁波及其传播 1. 凹凸相间 疏密相间 周期性 变化 2. 声音 图像 如图所示 (第2题) 3. D 4. B 5. 0.3 0.4 2.5 5 [解析]由图 可知,振幅A=30cm=0.3m;周期 T=4×0.1s=0.4s;频率f= 1 T= 1 0.4s=2.5Hz. 波速v=λT = 2m 0.4s=5m /s. 6. 电磁波 声波 将空气放回罩内 再拨电话 [解析]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;为了补足证据,小华的操作是将 空气放回罩内再拨电话,观察能否听 到铃声. 7. AM 2.16×108 [解析]根据频 率、波长与波速的关系可知频率越高, 波长越短,因此 AM 波段的波长较 长.由图可知最高频率为108MHz,则 电流方向每秒变化2.16×108次. 频率f、波长λ与波速v的关系 式及频率和波速的决定因素 ① 频率、波长和波速满足关系 式v=λf.② 频率由波源的振动决 定,波速由介质决定,当波从一种 介质传播到另一种介质时,通常频 率不变,波速和波长会改变. 8. D [解析]用导线将电源正、负极 相连,会将电池短路,容易损坏电池, 最好用旧电池来做实验,A不符合题 意;导线和电池时断时续地接触,会产 生变化的电流,变化的电流能够产生 电磁波,B不符合题意;收音机中传出 “喀喀”声,说明收音机接收到了电磁 波信号,C不符合题意;电磁波的传播 不需要介质,可以在真空中传播,不是 只能在空气中传播,D符合题意. 9. C [解析]由图可知,红外线的波 长比X射线的长,C错. 10. A 11. A [解析]无线电广播接收信号 的大致过程:收音机的天线接收到许 多广播电台发射的不同频率的电磁 波,调谐器从中选出人们所需的某一 电台发射的某种频率的电磁波,检波 器将音频信号从高频电磁波中取出并 放大后送入扬声器,扬声器将电信号 还原为声信号.故选A. 12. (1) 长 (2) 可见光 (3) 3.0× 108 属于 [解析](1) 由光谱图可 知,红外线的波长比紫外线的波长要 长.(2) 人眼能看见物体是因为物体 反射的可见光射到人的眼睛中,被视 神经接收并感知.(3) 同步辐射光属 于光的一种,即属于电磁波,则其在真 空中的传播速度为3.0×108m/s. 13. (1) 不能 (2) 串联 [解析](1) 根 据材料可知,微波是通过引起食物内 水分子的剧烈振动使食物温度升高 的,所以加热时微波必须通过食物,而 微波遇到金属会反射,故使用微波炉 时不能用铁制容器来加热饭菜,而应 该选择用玻璃、塑料等微波可以穿过 的绝缘材料制成的容器来加热饭菜. (2) 由题意可得,当炉门打开或炉内 温度达到180℃时都需要切断电路, 只有炉门关闭而且炉内温度未达到 180℃时微波炉才工作,所以微波炉 的安全锁开关和温控开关是串联的. 三、 现代通信—— 　 　走进信息时代 1. 光纤 微波 静止 2. 激光 网上聊天(合理即可) 3. B 4. C 5. A 6. 地磁场 电磁波 [解析]极光的 产生与地球的地磁场有关;地磁暴活 动还会对电子设备(如手机、电视)等 产生影响,这些电子设备是依靠电磁 波传递信息的. 7. A [解析]降落在月球背面的嫦娥 六号要时刻与地球保持通信,需要鹊 桥二号中继星进行信号转发.该通信 利用电磁波传递信息,超声波和次声 波不能在真空中传播,故A错误,符 合题意,B正确,不符合题意;电磁波 在真空中传播的速度为3×108m/s, 故C正确,不符合题意;根据题意知 道,相比于鹊桥号,鹊桥二号距月球更 近,所以,信息从月球背面传到鹊桥二 号比到鹊桥号用时更短,故D正确, 不符合题意. 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 73 8. B [解析]光纤通信,光从光导纤 维的一端射入,在内壁上多次反射,从 另一端射出,这样就把它携带的信息 传到了远方. 光纤通信的原理及其最大优点 激光在光导纤维中传播的原 理是光的全反射,多个激光信号可 以同时在一根光导纤维中传播,且 互不干扰,所以光纤通信的容量极 大,这是光纤通信的最大优点. 9. C [解析]人们通过互联网可以浏 览新闻、查阅资料、发送电子邮件等. 数字通信可以使传输的信号更准确、 更逼真,传输的信息量也更大,所以网 络通信采用数字通信.计算机间的连 接需要金属导线、光缆、通信卫星等多 种手段,以便在很短的时间内传输更 大的信息量.宽带网的频率范围更大, 因而传输量更大,传输的信息也更多. 故选C. 10. B [解析]5G网络依靠电磁波来 传递信息,A错误;5G网络和4G网 络都是采用数字信号来传递信息的, B正确;5G网络传输速度比4G网络 传输速度快数百倍,所以在相同时间 内5G网络传输的信息量更多,C错 误;电磁波在真空中的传播速度都是 3×108m/s,D错误. 11. (1) 发射 接收 (2) 不能 (3) 手机发射的电磁波被飞机上的仪 器接收后,会影响飞机的正常飞行 [解析](1) 手机既是电磁波的发射 台,也是电磁波的接收台,是通过天线 来实现这一功能的.(2) 某部手机配 定使用频率后,其他手机就不能使用 该频率.(3) 飞机是一种通过电磁波 保持通信、确定飞行高度等的高精密 工具,手机的电磁波会影响到飞机上 一些设备的正常使用. 12. (1) B (2) 属于 3×108 (3) 不会 [解析](1) 光纤的主要用 途是传输信息,即通信.故选B.(2) 光 属于电磁波,光在真空中的传播速度 为3×108m/s.(3) 因为当光从空气 斜射入水中时,折射角小于入射角,所 以逐渐增大入射角,不会发生全反射. 第十七章复习 ［知识体系构建］ 图像 印刷术 电磁波 周期性变化 3×108 卫星 光纤 计算机 通信 网络 ［高频考点突破］ 典例1 B [解析]放在真空罩内的 手机仍能接收到呼叫信号,通过科学 推理可得电磁波可以在真空中传播, ①不符合题意;放在密闭金属盒内的 收音机,不能接收到电台信号,说明金 属可以阻碍电磁波传播,②符合题意; 微波炉炉门上的玻璃覆盖有金属网, 可以防止微波泄漏,说明金属网可以 阻碍电磁波传播,③符合题意;用导线 时断时续地连接旧干电池的两极,附 近的收音机发出咔啦咔啦的声音,说 明迅速变化的电流可以产生电磁波, ④不符合题意.故选B. [跟踪训练] 1. C [解析]当导体中有电流时,在 它的周围不一定会产生电磁波,只有 在电流变化时才会产生,故A选项说 法不正确;电磁波虽然看不见、摸不 着,但可以通过它对电视信号的影响 来体会它的存在,是不能直接观察的, 故B选项说法不正确;当导体中有迅 速变化的电流时,在它的周围就会产 生电磁波,这是产生电磁波的条件,故 C选项说法正确;电磁波能在真空中 传播,故D选项说法不正确. 典例2 C [解析]a电磁波是红光, 红光在可见光中波长较长,根据题图 乙可知其波长约为0.7μm;根据题图 甲可知,b电磁波的波长约为a电磁 波波长的1.5倍,故b电磁波的波长 约为1μm;由题图乙可知,b电磁波为 红外线.红外线用肉眼看不见,A错 误;红光和红外线两种电磁波在真空 中的波速是一样的,都等于光速,B错 误;遥控器利用红外线来遥控电视机、 空调等用电器,C正确;医生用X射线 拍透视片来诊断病情,D错误. [跟踪训练] 2. D [解析]由图可知,紫外线位于 电磁波谱中可见光的外侧,它是不可 见光,A错误;电视机遥控器用红外线 来遥控,B错误;体检时胸透用的X射 线频率比无线电波高,C错误;各种电 磁波在真空中的传播速度都是相同 的,都等于真空中的光速,D正确. 典例3 C [跟踪训练] 3. D 典例4 D [解析]光纤通信是利用 激光来传递信息的,不是利用电信号, 故A错误;卫星通信是通过通信卫星 利用电磁波来传递信息的,只需要三 颗同步卫星均匀分布在赤道上空,就 几乎可以实现全球通信,故B错误; 超声波和次声波都属于声波,不能在 真空中传播,电磁波可以在真空中传 播,故网络通信、移动通信是利用电磁 波来传递信息的,故C错误;手机既 可以发射电磁波,又可以接收电磁波, 故D正确. [跟踪训练] 4. C ［综合素能提升］ 1. D [解析]同学之间通过交流和讨 论,可以得到大量的信息,所以交流与 讨论是一种信息传播方式;人们通过 书籍、报纸和广告可以获得大量的信 息,它们是现代传媒工具;人们通过广 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 83