一、信息与信息传播（高效培优讲义）物理苏科版九年级下册

一、信息与信息传播 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 信息与信息的传播 1 题型2 电报与电话 3 题型3 模拟信号与数字信号 8 【能力培优练】 11 【链接中考】 17 【重难题型讲解】 题型1 信息与信息的传播 1. 认识信息 信息是各种事物发出的有意义的消息。从远古的结绳记事，到今天的互联网时代，信息无处不在，无时不有。消息中包含的内容越多，信息量就越大。信息伴随着人类的诞生而产生，人类可以通过语言、符号、图像等方式传递和接收信息，自然现象（如乌云密布预示大雨）、生理反应（如被打感到痛）不属于信息的范畴。 2. 人类特有的信息形式 人类区别于其他动物的特有信息有三种形式： 信息形式 说明 实例 语言 人类特有的有声信息传递方式 交谈、演讲、广播 符号 通过约定俗成的符号传递信息 文字、旗语、红绿灯 图像 通过视觉形象传递信息 图画、照片、视频 3. 信息的传播与通信 信息必须通过传播才有实际意义，以特定的手段和方式进行的信息传播活动，称为通信。通信传递的是信息，而不是物品。 信息传播与物品传递的区别：通信的本质是传递信息，而不是传递实物。例如，通过快递传递一台电脑是物品传递，而通过电话告诉对方电脑的配置信息才是通信。 信息量大小的判断：相同时间内，电视节目（有图像和声音）比广播节目（只有声音）传播的信息量大，因为电视同时运用了人类特有的图像和语言两种信息形式。 ★培优拓展 信息和信息传播活动的五次巨大变革 在人类历史上，信息和信息传播活动经历了五次巨大的变革，每一次变革都推动了人类文明的进步。分别是：语言诞生 → 文字诞生 → 印刷术诞生 → 电磁波应用 → 计算机技术应用。 【典例1-1】信息传播方式的进步标志着社会和科技的进步。从历史上用烽火台上的狼烟传递战争信息、用驿马传递官文，发展到莫尔斯发明的 、贝尔发明的 ，再到现在人们更频繁地通过 来传递信息。 【答案】 电报 电话 移动通信 【详解】[1][2][3]从历史上用烽火台上的狼烟传递战争信息、用驿马传递官文，发展到成功用电流的“通断”和“长短”编码文字，发明莫尔斯电码、贝尔发明的有线电话，再到现在人们更频繁地通过电磁波也就是移动通信来传递信息。 【跟踪训练1】下列信息不属于人类特有的信息的是（　　） A．语言 B．味道 C．符号 D．图像 【答案】B 【详解】语言、符号、图像是人类特有的信息，而其他生物也通过味道来传递信息，因此，味道不属于人类的特有信息，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【跟踪训练2】下列关于信息传播工具的发明叙述正确的是（　　） A．中国的毕昇发明了活字印刷术 B．美国的莫尔斯发明了电话机 C．美国的贝尔发明了电报机 D．以上叙述都正确 【答案】A 【详解】活字印刷术是中国的毕昇发明的，第一个发明电报机的是美国的发明家莫尔斯，同时也发明了利用“点”、“划”和“空白”的不同组合构成的电码—莫尔斯电码，揭开了人类通信史的新纪元，电话机是美国的贝尔发明的。 故选A。 题型2 电报与电话 1． 电报的发明与莫尔斯电码 莫尔斯（美国发明家）受到电磁铁原理的启发，经过十多年的努力，于1836年发明了电报机。他同时发明了用点、画和空白的不同组合构成的莫尔斯电码，揭开了人类通信史的新纪元。 项目 说明 电报机原理 利用电流的通断产生信号 莫尔斯电码构成 由“点”（短信号）、“画”（长信号）和“空白”（间隔）组合而成 信号传递方式 最初通过电线，用电流的通断进行信息传递 历史意义 是人类电信史上的开端，实现了电信号的远距离传递 2． 电话的发明与构造 贝尔（美国发明家）于1876年发明了世界上第一台可用的电话机，被世界誉为“电话之父”。 最简单的电话由话筒和听筒两部分组成。在电话电路中，话筒、电池和听筒是串联的。 组成部分 作用 原理 能量转化 话筒 把声信号转化为电信号 声波使膜片振动，忽松忽紧地压挤碳粒，电阻随之变化，产生强弱按声音变化的电流 声能（机械能）→电能 听筒 把电信号转化为声信号 变化的电流通过电磁铁，对薄铁片的吸引力发生强弱变化，使铁片振动发声 电能→声能（机械能） 电话的工作过程：人对话筒说话 → 声波使膜片振动 → 膜片忽松忽紧地压挤碳粒 → 电阻忽大忽小 → 电路中产生强弱按声音变化的电流 → 电流传到听筒 → 电磁铁对铁片的吸引力忽大忽小 → 铁片振动，振动情形和对方说话相同。 话筒与听筒原理区分：这是考试中最容易混淆的知识点。 话筒：声→电（类似于发电机原理，但具体实现方式不同）。 听筒：电→声（类似于电动机原理，应用电流的磁效应）。 【典例2-1】关于电话的听筒和话筒的工作原理，以下说法正确的是（       ） A．话筒、听筒都是把电信号变成声音 B．听筒利用的原理是电磁感应现象 C．话筒将声信号变成光信号 D．听筒把电信号变成声音 【答案】D 【详解】A．话筒是把声音信号转化为电信号，听筒是把电信号转化为声音信号，并非话筒、听筒都是把电信号变成声音，故A错误； B．听筒是利用电流的磁效应工作的，而不是电磁感应现象。当变化的电流通过听筒中的线圈时，线圈产生变化的磁场，与永磁体相互作用，带动膜片振动发声，故B错误； C．话筒是将声信号转化为电信号，不是光信号，故C错误； D．听筒接收到对方电话话筒传来的电信号后，通过内部结构将电信号转化为膜片的振动，从而还原成声音，故D正确。 故选D。 【跟踪训练1】最简单的电话是由 和 组成的，话筒把声音变成随声音变化的电流，电流沿着 把信息传到远方．现在的电话话筒种类很多，它们都是把 信号变成了 信号．在另一端电流使听筒的薄铁膜片振动，携带信息的电流就变成了声音．听筒种类也很多，它们都是把 信号变成 信号。 【答案】 话筒 听筒 导线 声 电 电 声 【详解】[1][2][3]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。电话的话筒把声音的信号转变为强弱变化的电流的信号沿着电话线，即导线传递出去，再通过听筒把强弱变化的电流信号变成声音的信号，把传输的声音还原出来。 [4][5][6][7]通过对电话的了解可知，现在的电话话筒种类很多，它们都是把声信号变成了电信号，在另一端电流使听筒的薄铁膜片振动，携带信息的电流就变成了声音，听筒种类也很多，它们都是把电信号变成声音信号。 【跟踪训练2】关于电话的工作过程，有如下几句话，正确的排列顺序是（　　） ①膜片忽松忽紧挤压碳粒 ②人对话筒说话时，声波使膜片振动 ③电阻忽大忽小 ④磁体对铁片的吸引力忽大忽小，使铁片振动，振动情形和对方说话相同 ⑤在电路中产生了强弱按声音振动而变化的电流 A．①②③④⑤ B．②①③⑤④ C．②①④③⑤ D．①②③⑤④ 【答案】B 【详解】电话工作原理：人发出声音时声带振动，声带振动→空气振动→膜片振动→电阻变化→电流变化→磁性变化→铁片振动→空气振动，通话时正确步骤为： ②人对话筒说话时，声波使膜片振动； ①膜片忽松忽紧挤压炭粒； ③电阻忽大忽小； ⑤在电路中产生了强弱按声音振动而变化的电流。 ④磁体对铁片的吸引力忽大忽小，使铁片振动，振动情形和对方说话相同； 故ACD错误，B正确。 故选B。 【典例2-2】如图所示为一种老式电话机，关于电话机话筒和听筒这两部分的作用，下列说法正确的是（    ） A．话筒能将声信号转化为电信号 B．听筒能将声信号转化为电信号 C．话筒和听筒都能将声信号转化为电信号 D．话筒和听筒都能将电信号转化为声信号 【答案】A 【详解】AD．电话的话筒把声音信号转变为强弱变化的电流的信号传递出去，故A正确，D错误； BC．电话的听筒是把变化的电流转化为声音的装置，故BC错误。 故选A。 【跟踪训练1】（1）如图所示，其中图 表示电话话筒的原理图，图 表示电话听筒的原理图； （2）为了探究电话话筒的原理，做如下实验： ①将电源、炭粒话筒，电流表串联起来。用手摇动炭粒话筒，观察到电流表的示数不断变化，这说明炭粒话筒受到振动后，电阻值 ； ②用嘴对着话筒前边吹气或大声说话，可以观察到电流表示数发生变化，声音越大时，电路中的电流 （选填“越强”或“越弱”），说明电流随 的变化而变化，以上实验说明 ； （3）将如图所示元件连接成可以传递信息的电路 。 【答案】 乙 甲 发生变化 越强 声音 话筒通过声音引起内部碳粒电阻的变化，从而将声音信号转化为电流信号 【详解】（1）[1][2]话筒是通过改变碳粒的电阻，将说话时声音的振动转化为变化的电流；听筒中有电磁铁，当变化的电流流过电磁铁时，线圈将变化的电流转化为变化的磁场，故图乙为话筒，图甲为听筒。 （2）①[3]用手摇动炭粒话筒，观察到电流表的示数不断变化，在电压不变的条件下，这说明炭粒话筒受到振动后，电阻值发生变化。 ②[4][5][6]用嘴对着话筒前边吹气或大声说话，可以观察到电流表示数发生变化，声音越大时，碳粒的电阻越小，电路中的电流越强，说明电流随声音的变化而变化。以上实验说明话筒通过声音引起内部碳粒电阻的变化，从而将声音信号转化为电流信号。 （3）[7]电话是将声信号转化成电信号传递出去，然后将电信号还原成声信号，话筒、听筒串联接入电路，如图所示： 【跟踪训练2】阅读短文，回答下列问题，手机是集成度很高的精密收发机，大致分成五个部分：听筒、话筒、控制模组、天线及电源、采用双向异频双工制，即收与发用不同频率的调频波，某机发射电磁波频率为890.0125MHz，接收电磁波频率为935.0125MHz，双频间隔为45MHz，用户在某个交换局业务服务区购机并配定使用频率和编码后，就成为该机的原登记用户，如加入其他移动交换局的业务区电话，就成为漫游； （1）对着话筒讲话时，手机天线作为 天线使用；当用听筒听电话时，手机天线作为 （选填“发射”或“接收”）天线使用； （2）在同一交换局的服务区的另一手机 （选填“能”或“不能”）用890.125MHz的发射频率； （3）给已关机的手机打电话，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个关机信号，手机不在服务区时与基地台失去联系 B．手机不在服务区时向基地台发射了一个不在服务区信号，手机关机时与基地台失去联系 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 （4）你知道在哪些地方或情况下不能使用手机吗？试举两至三个例子 。 【答案】 发射 接收 不能 A ①飞机上；②加油站；③医院仪器检测室 【详解】（1）[1][2]手机采用双向异频率双工制，即接收和发射用不同频率的调频电磁波，讲话时，声音信号通过控制模组中的振荡器转化为电磁波信号，通过天线发射出去，接听时，天线通过控制模组中的检波器接收到电磁波信号再转化为声音信号。 （2）[3]手机的配定使用频率确定后，其他手机就不能使用该频率，所以同一交换局业务服务区的另一部手机，不能用890.0125MHz的发射频率。 （3）[4]“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BCD不符合题意,A不符合题意。 故选A。 （4）[5]若手机搜索不到信号，或者手机没有接收到信号，或手机信号会干扰其他器件工作时，手机就不能使用，故飞机上、加油站、医院仪器检测室都不能使用。 题型3 模拟信号与数字信号 1. 模拟信号 模拟信号是指信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样，“模仿”着声音信号的“一举一动”。 项目 说明 定义 信号的变化直接模拟（模仿）原始信息的变化 特点 连续变化，信息丰富 缺点 在长距离传输、多次加工、放大的过程中，信号电流的波形会改变，使信号丢失一部分信息，表现为声音、图像的失真，严重时会使通信中断 2. 数字信号 数字信号是指用不同符号的不同组合来表示信号。现代通信中，数字信号通常用“0”和“1”两个数字的不同组合来表示信息。 项目 说明 定义 用离散的、不连续的符号（如“0”和“1”）组合表示信息 特点 形式简单，只有两种状态 优点 ①抗干扰能力强，不易失真；②可以通过不同的编码进行加密，保密性强；③便于计算机处理 3. 模拟通信与数字通信的比较 项目 模拟通信 数字通信 信号形式 连续变化的模拟信号 离散的数字信号（0和1） 抗干扰能力 弱，易失真 强，可恢复 加密性能 不易加密 容易加密 保真度 多次传输后易丢失信息 可原样恢复，保真度高 现代应用 老式电话、模拟电视 数字电视、互联网、手机通信 ★特别提醒 模拟信号的“失真”原因：模拟信号在传输、放大过程中，由于噪声干扰和器件非线性，信号波形会发生改变，导致信息丢失。这就像复印机多次复印照片，会越来越模糊。 数字信号的“加密”原理：数字信号可以用不同的编码进行加密。发送方按照约定的规则将信息转换为数字代码，接收方按照相同规则还原，没有密钥的人无法解读信息。 【典例3-1】“烽火连三月，家书抵万金”描写了诗人在战乱时期对家人的思念。诗句中的“烽火”属于 （选填“数字通信”或“模拟通信”），请你再说出一种与此通信类别相同的信息传递方式 。 【答案】 数字通信 计算机网络通信 【详解】[1]用变化的物理量（如声音、电流等）的连续变化来传递信息的通信方式，叫做模拟通信。 用不同符号的不同组合来传递信息的通信方式，叫做数字通信。 “烽火”是通过点燃烽火台产生的烟雾来传递信号，烟雾的有无（或多少）代表不同的信息，其信号是不连续的，属于数字通信。 [2]计算机网络通信：像我们日常使用的互联网，计算机之间通过网线、无线网络等传输由 “0” 和 “1” 组成的数字信号，进行数据交互，比如浏览网页、发送电子邮件等。 【跟踪训练1】抗日战争期间，我军利用各种方式传递军情，下列列举的传递军情的方式属于传递模拟信号的是（　　） A．消息树 B．发电报 C．鸡毛信 D．发不同颜色的信号弹 【答案】C 【详解】消息树、发电报和不同颜色的信号弹都是利用不同组态传递信息的，属于数字信号；鸡毛信则一般是利用文字的形式直接表述信息，属于模拟信号，综上分析知，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【跟踪训练2】智能手机与计算机内部处理的都是（    ） A．模拟信号 B．数字信号 C．声信号 D．视频信号 【答案】B 【详解】智能手机与计算机内部处理的都是数字信号，因为数字信号具有输出稳定可靠，易存储等优点。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【典例3-2】如果图电码中的点和划分别用数字0和1表示，现要根据图的汉字电报码表示一个“学”字，其数字码是怎样的？ 【答案】见详解 【详解】由图中字符与对应电码可知，“学”字下面对应的电码是1331，由图可知数字1的电码为·----，数字3的电码为···---，电码中的点和划分别用数字0和1表示，所以其数字码是01111000110001101111。 【跟踪训练1】如图所示，是正在绕月飞行的“嫦娥”卫星，A、B为卫星的两个喷气发动机。根据二进制代码指令表可知，飞控中心应该向“嫦娥二号”卫星发射减速的信号应为（　　） 指令 信号 发动机A 00100 发动机B 11011 点火 10001 熄火 01110 A．0010010001 B．0010001110 C．1101110001 D．1101101110 【答案】C 【详解】图片有一个向右的箭头，代表卫星此时向右运动；要使它减速，因此选择右喷气式发动机B，点火后发动机B喷气产生向左推动卫星的力，使其减速，结合表中信息可知，飞控中心应该向“嫦娥二号”卫星发射减速的信号应为1101110001。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【跟踪训练2】某中学物理兴趣小组的同学看完了现代京剧《红灯记》之后，不仅对抗日英雄——中共地下交通员李玉和敬佩至极，而且对“密电码”产生了浓厚的兴趣，为了研究“密电码”的奥秘，他们做了以下实验： （1）编码。下面这些字分别用两位数编了码，左起第一位数字表示第几行，第二位数字表示第几列，这就是“密电码”的译码表。 密 切 卧 倒 十 三 请 北 京 11 12 13 14 15 16 17 18 19 广 州 注 意 到 达 午 后 有 21 22 23 24 25 26 27 28 29 我 们 暴 雨 危 险 敌 情 日 31 32 33 34 35 36 37 38 39 师 人 分 列 车 次 乘 从 况 41 42 43 44 45 46 47 48 49 （2）小明同学用编码拟成一条信息： 31、32、15、16、39、47、15、16、46、44、45、48、18、19、25、26、21、22。 （3）①这条信息的内容是 。 ②结论：“密电码”是一种 通信，有很强的保密性。 【答案】 我们十三日乘十三次列车，从北京到达广州 数字 【详解】[1]由表格中信息得：这条信息的内容是：我们十三日乘十三次列车，从北京到达广州。 [2]由材料信息得，“密电码”是一种数字通信，不同数字表示不同信息，有很强的保密性。 【能力培优练】 1．关于电磁波，下列说法中不正确的是（   ） A．5G通信利用电磁波来传递信息 B．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 C．无线电波中长波的频率低于短波的频率 D．电磁波的频率越高，在真空中传播的速度越小 【答案】D 【详解】A．5G通信传递信息利用电磁波，电磁波可以在真空中传播，且能携带信息，5G手机通过发射和接收电磁波实现通信，故A正确，不符合题意； B．光纤通信是利用激光在光导纤维内发生多次反射，将信息从一端传输到另一端，故B正确，不符合题意； C．根据电磁波的波长、频率和波速的关系是：，波速一定时，波长越长，频率越低，故C正确，不符合题意； D．电磁波在真空中的传播速度是一个定值，约为3.0×108m/s，与电磁波的频率无关，故D错误，符合题意。 故选D。 2．2025年9月3日，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式在北京天安门广场隆重举行，如图所示。现场记者将阅兵式画面通过直播的形式传送到电视台时所用的载体是（    ） A．超声波 B．红外线 C．电磁波 D．光导纤维 【答案】C 【详解】电磁波可以传递信息。根据生活常识可知，现场记者将阅兵式画面通过直播的形式传送到电视台时所用的载体是电磁波。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．物理学对人类文明发展、社会进步起到了至关重要的作用。下列说法错误的是（　　） A．第一次工业革命使人类进入“机械化”时代，蒸汽机工作时将内能转化为机械能 B．第二次工业革命使人类进入“电气化”时代，电动机工作时将机械能转化为电能 C．第三次工业革命使人类进入“自动化”时代，电子设备中应用了大量半导体元件 D．第四次工业革命使人类进入“智能化”时代，远程驾驶系统利用电磁波传递信息 【答案】B 【详解】A．第一次工业革命以蒸汽机为标志，人类进入“机械化”时代。蒸汽机工作时，将内能转化为机械能，故A正确，不符合题意； B．第二次工业革命以电力广泛应用为标志，人类进入“电气化”时代。但电动机工作时是将电能转化为机械能，而非机械能转化为电能，故B错误，符合题意； C．第三次工业革命以电子计算机、原子能等为标志，人类进入“自动化”时代，电子设备中大量使用半导体元件（如晶体管、集成电路），故C正确，不符合题意； D．第四次工业革命以人工智能、物联网等为核心，人类进入“智能化”时代，远程驾驶系统通过电磁波传递控制与感知信息，故D正确，不符合题意。 故选B。 4．关于模拟信号和数字信号的下列描述中正确的是（　　） A．数字信号长距离传输或多次放大时可能造成声音和图像的失真 B．模拟信号形式简单，抗干扰能力强 C．数字信号可以通过不同的编码进行加密 D．用不同数字的不同组合表示的信号叫做数字信号 【答案】C 【详解】A．数字信号长距离传输或多次放大时不易造成声音、图象的失真，故A错误； B．模拟信号形式简单，抗干扰能力弱，故B错误； C．因为易于使用不同的编码进行加密，所以数字信号有很强的保密性，故C正确； D．用不同数字或符号的不同组合表示的信号都叫做数字信号，故D错误。 答案C。 5．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。 6．2025年春晚首次使用由30台摄像机阵列组成的多视角拍摄系统，并通过AI算法将抗干扰能力强的 （选填“数字”或“模拟”）信号进行处理，做到实时渲染和调整画面细节。利用LED立方体光源呈现3D效果，LED光源主要是由 材料制成。 【答案】 数字 半导体 【详解】[1]数字信号与模拟信号相比，具有抗干扰能力强的特点。 [2]LED灯即发光二极管，二极管是由半导体材料制成的，所以LED光源主要是由半导体材料制成。 【点睛】 7．在网络通信中，计算机与服务器、服务器与服务器之间都是通过 信号进行信息传递的，固定电话和电话交换机之间的信号是通过 信号进行信息传递的。 【答案】 数字 模拟 【详解】[1][2]在网络通信中，各种信号的传递方式有数字信号和模拟信号两种，在计算机与服务器、服务器与服务器之间都是通过数字信号进行信息传递的，固定电话和电话交换机之间的信号是通过模拟信号进行信息传递的。 8．电话交换机：为了提高线路的 ，人们发明了电话交换机。 【答案】利用率 【详解】最早发明电话后，若想使得电话间相互通话时，即必须将其连接在一起，故若想实现几部电话间的通话，就必须将所有的电话都相互连接才可以实现，这样大大的浪费了导线，故为提高线路的利用率，人们发明了电话交换机，即一个地区的电话都要接到同一台交换机上，不同地区的电话之间相互通话时，只需将两地的交换机相连即可实现，这样大大的节省了资源，提高了线路的利用率。 9．电话——1876年美国发明家 发明了第一部电话 （1）基本结构：主要由 和 组成。 （2）工作原理：话筒把 变成变化的 ，电流沿着导线把信息传到远方，在另一端，电流使听筒的 振动，携带信息的电流又变成了声音。（话筒把声信号转化为电信号；听筒把 转化为 ） 【答案】 贝尔 话筒 听筒 声信号 电信号 膜片 电信号 声信号 【详解】[1]1876年3月贝尔发明世界上第一部电话，并获美国专利局批准的电话专利。 （1）[2][3]最简单的电话有话筒和听筒组成，为了完成通话，话筒和听筒之间要连上一对电话线。 （2）[4][5][6][7][8]话筒与听筒之间要连上一对电话线，话筒把声音变成变化的电流，即话筒将声信号转变成变化的电流，即电信号，电流使听筒的膜片振动，听筒把电流转化为声音，即电信号转化为声信号。 10．模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中，信号电流的波形会改变，从而使信号丢失一些 ，表现为声音、图像的 ，严重时会使通信中断；数字信号只包括两种不同的状态，形式简单，所以抗干扰能力特别强，可以很方便地用 加工处理，还可以通过不同的 进行加密。 【答案】 信息 失真 电子计算机 编码 【详解】[1][2]模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中，会受到外界的通信系统内部的各种噪声干扰，噪声和信号混合后难以分开，从而使信号丢失一些信息，表现为声音、图象的失真，使得通信质量下降。线路越长，噪声的积累也就越多，严重时会使通信中断。 [3][4]数字信号是用两种物理状态来表示0和1的，形式简单，其抵抗材料本身干扰和环境干扰的能力特别强。由于电子计算机是以数字形式工作的，数字信号可以很方便地用电子计算机加工处理，数字信号还可以通过不同的编码进行加密。 11．阅读下列材料并回答问题。 传递信息的电信号有两种：模拟信号和数字信号。 例如打电话声音转换成电流时，电流的频率和幅度全都“模仿”着声音的频率和幅度变化，所以这种信号称为模拟信号。目前的广播和电视中的声音和图像使用的都是模拟信号。录音带和录像带上记录的也是模拟信号。模拟信号的特点是连续变化，如上图甲所示，模拟信号的缺点是放大时会使信号的“形状”改变而造成失真。传输过程中受到的干扰不易排除。例如汽车发动机的火花塞工作时会产生电磁波，使得电视画面上出现杂乱的点或条纹。 计算机中的信息，无论文字、声音、图像都是用二进制数“0”和“1”编码的，称为数字信号，数字信号的特点是跳跃变化的；“0”代表低电压，“1”代表高电压。如上图乙表示字母“K”的数字信号，它的编码是“01 001 011”。数字信号的优点是易于用计算机识别和进行复杂的处理，抗干扰能力强，能够进行高密度的存储等等。CD盘、VCD盘和计算机软件光盘上记录的都是数字信号。 由图可知，如下图所示，甲是声音信号波形，乙和丙是通过处理后传递的电流信号，其中 是模拟信号， 是数字信号。 【答案】 甲和乙 丙 【详解】[1]模拟信号的特点是连续变化，甲和乙都是模拟信号。 [2]计算机中的信息，无论文字、声音、图像都是用二进制数“0”和“1”编码的，称为数字信号，数字信号的特点是跳跃变化的，丙是数字信号。 12．仔细阅读下列短文，并回答文后提出的问题。 人类的五次信息革新 语言和烽火，是第一次信息革新。语言是在人类之间有了集体的意识，有了表达思想要求的时候，最先使用的划时代的信息传递手段。后来，为了向远方传递信息，又出现了“烽火”，在两三千年前，烽火是向远方传递信息最快的方法。 文字的创造是第二次信息革新。创造了文字，发明了纸，便开始了通信。 印刷术的发明是第三次信息革新。它使信息能够大量地传递，广泛地传播,并能保存。 电报和电话的发明是第四次信息革新。1837年，莫尔斯的电报电码公开实验。1844年，在华盛顿和巴尔的摩之间便开始了最早的电报业务。1876年，贝尔发明了电话。在这一时期，又发明了无线电广播和电视广播。 先进的电子计算机与电信设备的结合诞生了数字网络技术，这是第五次信息革新。数字网络技术明显地扩大了人类社会中广泛而又大量的信息交换和信息处理。 人类的五次信息革新是① 、② 、③ 、④ 、⑤ 。 【答案】 语言和烽火 文字的创造 印刷术的发明 电报和电话的发明 数字网络技术 【详解】[1][2][3][4][5]由材料中信息得，人类的五次信息革新是： 第一次信息变革是获得了语言，利用烽火传递信息； 第二次信息变革是创造了文字； 第三次信息变革是印刷术的发明； 第四次信息变革是电报、电话的发明与应用； 第五次信息变革是数字网络技术。 【链接中考】 1．（2025·江苏南京·中考真题）2025年5月29日，长征三号乙运载火箭托举天问二号探测器直冲霄汉，地面控制中心通过 波与探测器传递信息，这种波在真空中的传播速度是 m/s，探测器在随火箭加速升空过程中，机械能 ，以地面为参照物，探测器是 的。 【答案】 电磁 3×108 增大 运动 【详解】[1]地面控制中心通过电磁波与探测器传递信息。因为电磁波可以在真空中传播，且能携带信息，适合用于深空探测器与地面的通信。 [2]电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s。 [3]探测器在随火箭加速升空过程中，机械能增大。因为探测器速度增大，动能增大，高度升高，重力势能增大，而机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能增大。 [4]以地面为参照物，探测器是运动的。因为探测器相对于地面的位置在不断升高，有位置的变化，所以是运动的。 2．（2025·江苏徐州·中考真题）2025年5月14日，我国成功发射了12颗太空计算卫星，全球首个具备实时运算能力的“天算星座”正式组网。网内卫星之间的数据传输可以通过（　　） A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．声波 【答案】A 【详解】A．电磁波可以在真空中传播，网内卫星之间的数据是通过电磁波传输的，故A符合题意； BCD．真空不能传声，网内卫星之间的数据传输不能通过超声波、次声波或声波，故BCD不符合题意。 故选A。 3.（2025·江苏苏州·中考真题）如图，2025年4月24日搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭受到向上的推力 重力，加速上升；火箭与飞船分离过程中，火箭相对于飞船是 的；火箭外壳返回过程中，由于空气摩擦导致其温度升高，这是通过 的方式改变内能的；飞船进入轨道后，利用 传输信号与地面联系。 【答案】 大于 运动 做功 电磁波 【详解】[1]火箭加速上升，所受合力向上，受到向上的推力大于重力。 [2]火箭与飞船分离过程中，以飞船为参照物，火箭的相对位置改变，是运动的。 [3]做功和热传递可以改变内能。火箭外壳返回过程中，由于空气摩擦导致其温度升高，这是通过做功的方式改变内能的。 [4]电磁波可以在真空中传播，飞船进入轨道后，利用电磁波传输信号与地面联系。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 一、信息与信息传播 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 信息与信息的传播 1 题型2 电报与电话 2 题型3 模拟信号与数字信号 5 【能力培优练】 8 【链接中考】 11 【重难题型讲解】 题型1 信息与信息的传播 1. 认识信息 信息是各种事物发出的有意义的消息。从远古的结绳记事，到今天的互联网时代，信息无处不在，无时不有。消息中包含的内容越多，信息量就越大。信息伴随着人类的诞生而产生，人类可以通过语言、符号、图像等方式传递和接收信息，自然现象（如乌云密布预示大雨）、生理反应（如被打感到痛）不属于信息的范畴。 2. 人类特有的信息形式 人类区别于其他动物的特有信息有三种形式： 信息形式 说明 实例 语言 人类特有的有声信息传递方式 交谈、演讲、广播 符号 通过约定俗成的符号传递信息 文字、旗语、红绿灯 图像 通过视觉形象传递信息 图画、照片、视频 3. 信息的传播与通信 信息必须通过传播才有实际意义，以特定的手段和方式进行的信息传播活动，称为通信。通信传递的是信息，而不是物品。 信息传播与物品传递的区别：通信的本质是传递信息，而不是传递实物。例如，通过快递传递一台电脑是物品传递，而通过电话告诉对方电脑的配置信息才是通信。 信息量大小的判断：相同时间内，电视节目（有图像和声音）比广播节目（只有声音）传播的信息量大，因为电视同时运用了人类特有的图像和语言两种信息形式。 ★培优拓展 信息和信息传播活动的五次巨大变革 在人类历史上，信息和信息传播活动经历了五次巨大的变革，每一次变革都推动了人类文明的进步。分别是：语言诞生 → 文字诞生 → 印刷术诞生 → 电磁波应用 → 计算机技术应用。 【典例1-1】信息传播方式的进步标志着社会和科技的进步。从历史上用烽火台上的狼烟传递战争信息、用驿马传递官文，发展到莫尔斯发明的 、贝尔发明的 ，再到现在人们更频繁地通过 来传递信息。 【跟踪训练1】下列信息不属于人类特有的信息的是（　　） A．语言 B．味道 C．符号 D．图像 【跟踪训练2】下列关于信息传播工具的发明叙述正确的是（　　） A．中国的毕昇发明了活字印刷术 B．美国的莫尔斯发明了电话机 C．美国的贝尔发明了电报机 D．以上叙述都正确 题型2 电报与电话 1． 电报的发明与莫尔斯电码 莫尔斯（美国发明家）受到电磁铁原理的启发，经过十多年的努力，于1836年发明了电报机。他同时发明了用点、画和空白的不同组合构成的莫尔斯电码，揭开了人类通信史的新纪元。 项目 说明 电报机原理 利用电流的通断产生信号 莫尔斯电码构成 由“点”（短信号）、“画”（长信号）和“空白”（间隔）组合而成 信号传递方式 最初通过电线，用电流的通断进行信息传递 历史意义 是人类电信史上的开端，实现了电信号的远距离传递 2． 电话的发明与构造 贝尔（美国发明家）于1876年发明了世界上第一台可用的电话机，被世界誉为“电话之父”。 最简单的电话由话筒和听筒两部分组成。在电话电路中，话筒、电池和听筒是串联的。 组成部分 作用 原理 能量转化 话筒 把声信号转化为电信号 声波使膜片振动，忽松忽紧地压挤碳粒，电阻随之变化，产生强弱按声音变化的电流 声能（机械能）→电能 听筒 把电信号转化为声信号 变化的电流通过电磁铁，对薄铁片的吸引力发生强弱变化，使铁片振动发声 电能→声能（机械能） 电话的工作过程：人对话筒说话 → 声波使膜片振动 → 膜片忽松忽紧地压挤碳粒 → 电阻忽大忽小 → 电路中产生强弱按声音变化的电流 → 电流传到听筒 → 电磁铁对铁片的吸引力忽大忽小 → 铁片振动，振动情形和对方说话相同。 话筒与听筒原理区分：这是考试中最容易混淆的知识点。 话筒：声→电（类似于发电机原理，但具体实现方式不同）。 听筒：电→声（类似于电动机原理，应用电流的磁效应）。 【典例2-1】关于电话的听筒和话筒的工作原理，以下说法正确的是（       ） A．话筒、听筒都是把电信号变成声音 B．听筒利用的原理是电磁感应现象 C．话筒将声信号变成光信号 D．听筒把电信号变成声音 【跟踪训练1】最简单的电话是由 和 组成的，话筒把声音变成随声音变化的电流，电流沿着 把信息传到远方．现在的电话话筒种类很多，它们都是把 信号变成了 信号．在另一端电流使听筒的薄铁膜片振动，携带信息的电流就变成了声音．听筒种类也很多，它们都是把 信号变成 信号。 【跟踪训练2】关于电话的工作过程，有如下几句话，正确的排列顺序是（　　） ①膜片忽松忽紧挤压碳粒 ②人对话筒说话时，声波使膜片振动 ③电阻忽大忽小 ④磁体对铁片的吸引力忽大忽小，使铁片振动，振动情形和对方说话相同 ⑤在电路中产生了强弱按声音振动而变化的电流 A．①②③④⑤ B．②①③⑤④ C．②①④③⑤ D．①②③⑤④ 【典例2-2】如图所示为一种老式电话机，关于电话机话筒和听筒这两部分的作用，下列说法正确的是（    ） A．话筒能将声信号转化为电信号 B．听筒能将声信号转化为电信号 C．话筒和听筒都能将声信号转化为电信号 D．话筒和听筒都能将电信号转化为声信号 【跟踪训练1】（1）如图所示，其中图 表示电话话筒的原理图，图 表示电话听筒的原理图； （2）为了探究电话话筒的原理，做如下实验： ①将电源、炭粒话筒，电流表串联起来。用手摇动炭粒话筒，观察到电流表的示数不断变化，这说明炭粒话筒受到振动后，电阻值 ； ②用嘴对着话筒前边吹气或大声说话，可以观察到电流表示数发生变化，声音越大时，电路中的电流 （选填“越强”或“越弱”），说明电流随 的变化而变化，以上实验说明 ； （3）将如图所示元件连接成可以传递信息的电路 。 【跟踪训练2】阅读短文，回答下列问题，手机是集成度很高的精密收发机，大致分成五个部分：听筒、话筒、控制模组、天线及电源、采用双向异频双工制，即收与发用不同频率的调频波，某机发射电磁波频率为890.0125MHz，接收电磁波频率为935.0125MHz，双频间隔为45MHz，用户在某个交换局业务服务区购机并配定使用频率和编码后，就成为该机的原登记用户，如加入其他移动交换局的业务区电话，就成为漫游； （1）对着话筒讲话时，手机天线作为 天线使用；当用听筒听电话时，手机天线作为 （选填“发射”或“接收”）天线使用； （2）在同一交换局的服务区的另一手机 （选填“能”或“不能”）用890.125MHz的发射频率； （3）给已关机的手机打电话，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个关机信号，手机不在服务区时与基地台失去联系 B．手机不在服务区时向基地台发射了一个不在服务区信号，手机关机时与基地台失去联系 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 （4）你知道在哪些地方或情况下不能使用手机吗？试举两至三个例子 。 题型3 模拟信号与数字信号 1. 模拟信号 模拟信号是指信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样，“模仿”着声音信号的“一举一动”。 项目 说明 定义 信号的变化直接模拟（模仿）原始信息的变化 特点 连续变化，信息丰富 缺点 在长距离传输、多次加工、放大的过程中，信号电流的波形会改变，使信号丢失一部分信息，表现为声音、图像的失真，严重时会使通信中断 2. 数字信号 数字信号是指用不同符号的不同组合来表示信号。现代通信中，数字信号通常用“0”和“1”两个数字的不同组合来表示信息。 项目 说明 定义 用离散的、不连续的符号（如“0”和“1”）组合表示信息 特点 形式简单，只有两种状态 优点 ①抗干扰能力强，不易失真；②可以通过不同的编码进行加密，保密性强；③便于计算机处理 3. 模拟通信与数字通信的比较 项目 模拟通信 数字通信 信号形式 连续变化的模拟信号 离散的数字信号（0和1） 抗干扰能力 弱，易失真 强，可恢复 加密性能 不易加密 容易加密 保真度 多次传输后易丢失信息 可原样恢复，保真度高 现代应用 老式电话、模拟电视 数字电视、互联网、手机通信 ★特别提醒 模拟信号的“失真”原因：模拟信号在传输、放大过程中，由于噪声干扰和器件非线性，信号波形会发生改变，导致信息丢失。这就像复印机多次复印照片，会越来越模糊。 数字信号的“加密”原理：数字信号可以用不同的编码进行加密。发送方按照约定的规则将信息转换为数字代码，接收方按照相同规则还原，没有密钥的人无法解读信息。 【典例3-1】“烽火连三月，家书抵万金”描写了诗人在战乱时期对家人的思念。诗句中的“烽火”属于 （选填“数字通信”或“模拟通信”），请你再说出一种与此通信类别相同的信息传递方式 。 【跟踪训练1】抗日战争期间，我军利用各种方式传递军情，下列列举的传递军情的方式属于传递模拟信号的是（　　） A．消息树 B．发电报 C．鸡毛信 D．发不同颜色的信号弹 【跟踪训练2】智能手机与计算机内部处理的都是（    ） A．模拟信号 B．数字信号 C．声信号 D．视频信号 【典例3-2】如果图电码中的点和划分别用数字0和1表示，现要根据图的汉字电报码表示一个“学”字，其数字码是怎样的？ 【跟踪训练1】如图所示，是正在绕月飞行的“嫦娥”卫星，A、B为卫星的两个喷气发动机。根据二进制代码指令表可知，飞控中心应该向“嫦娥二号”卫星发射减速的信号应为（　　） 指令 信号 发动机A 00100 发动机B 11011 点火 10001 熄火 01110 A．0010010001 B．0010001110 C．1101110001 D．1101101110 【跟踪训练2】某中学物理兴趣小组的同学看完了现代京剧《红灯记》之后，不仅对抗日英雄——中共地下交通员李玉和敬佩至极，而且对“密电码”产生了浓厚的兴趣，为了研究“密电码”的奥秘，他们做了以下实验： （1）编码。下面这些字分别用两位数编了码，左起第一位数字表示第几行，第二位数字表示第几列，这就是“密电码”的译码表。 密 切 卧 倒 十 三 请 北 京 11 12 13 14 15 16 17 18 19 广 州 注 意 到 达 午 后 有 21 22 23 24 25 26 27 28 29 我 们 暴 雨 危 险 敌 情 日 31 32 33 34 35 36 37 38 39 师 人 分 列 车 次 乘 从 况 41 42 43 44 45 46 47 48 49 （2）小明同学用编码拟成一条信息： 31、32、15、16、39、47、15、16、46、44、45、48、18、19、25、26、21、22。 （3）①这条信息的内容是 。 ②结论：“密电码”是一种 通信，有很强的保密性。 【能力培优练】 1．关于电磁波，下列说法中不正确的是（   ） A．5G通信利用电磁波来传递信息 B．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 C．无线电波中长波的频率低于短波的频率 D．电磁波的频率越高，在真空中传播的速度越小 2．2025年9月3日，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式在北京天安门广场隆重举行，如图所示。现场记者将阅兵式画面通过直播的形式传送到电视台时所用的载体是（    ） A．超声波 B．红外线 C．电磁波 D．光导纤维 3．物理学对人类文明发展、社会进步起到了至关重要的作用。下列说法错误的是（　　） A．第一次工业革命使人类进入“机械化”时代，蒸汽机工作时将内能转化为机械能 B．第二次工业革命使人类进入“电气化”时代，电动机工作时将机械能转化为电能 C．第三次工业革命使人类进入“自动化”时代，电子设备中应用了大量半导体元件 D．第四次工业革命使人类进入“智能化”时代，远程驾驶系统利用电磁波传递信息 4．关于模拟信号和数字信号的下列描述中正确的是（　　） A．数字信号长距离传输或多次放大时可能造成声音和图像的失真 B．模拟信号形式简单，抗干扰能力强 C．数字信号可以通过不同的编码进行加密 D．用不同数字的不同组合表示的信号叫做数字信号 5．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 6．2025年春晚首次使用由30台摄像机阵列组成的多视角拍摄系统，并通过AI算法将抗干扰能力强的 （选填“数字”或“模拟”）信号进行处理，做到实时渲染和调整画面细节。利用LED立方体光源呈现3D效果，LED光源主要是由 材料制成。 7．在网络通信中，计算机与服务器、服务器与服务器之间都是通过 信号进行信息传递的，固定电话和电话交换机之间的信号是通过 信号进行信息传递的。 8．电话交换机：为了提高线路的 ，人们发明了电话交换机。 9．电话——1876年美国发明家 发明了第一部电话 （1）基本结构：主要由 和 组成。 （2）工作原理：话筒把 变成变化的 ，电流沿着导线把信息传到远方，在另一端，电流使听筒的 振动，携带信息的电流又变成了声音。（话筒把声信号转化为电信号；听筒把 转化为 ） 10．模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中，信号电流的波形会改变，从而使信号丢失一些 ，表现为声音、图像的 ，严重时会使通信中断；数字信号只包括两种不同的状态，形式简单，所以抗干扰能力特别强，可以很方便地用 加工处理，还可以通过不同的 进行加密。 11．阅读下列材料并回答问题。 传递信息的电信号有两种：模拟信号和数字信号。 例如打电话声音转换成电流时，电流的频率和幅度全都“模仿”着声音的频率和幅度变化，所以这种信号称为模拟信号。目前的广播和电视中的声音和图像使用的都是模拟信号。录音带和录像带上记录的也是模拟信号。模拟信号的特点是连续变化，如上图甲所示，模拟信号的缺点是放大时会使信号的“形状”改变而造成失真。传输过程中受到的干扰不易排除。例如汽车发动机的火花塞工作时会产生电磁波，使得电视画面上出现杂乱的点或条纹。 计算机中的信息，无论文字、声音、图像都是用二进制数“0”和“1”编码的，称为数字信号，数字信号的特点是跳跃变化的；“0”代表低电压，“1”代表高电压。如上图乙表示字母“K”的数字信号，它的编码是“01 001 011”。数字信号的优点是易于用计算机识别和进行复杂的处理，抗干扰能力强，能够进行高密度的存储等等。CD盘、VCD盘和计算机软件光盘上记录的都是数字信号。 由图可知，如下图所示，甲是声音信号波形，乙和丙是通过处理后传递的电流信号，其中 是模拟信号， 是数字信号。 12．仔细阅读下列短文，并回答文后提出的问题。 人类的五次信息革新 语言和烽火，是第一次信息革新。语言是在人类之间有了集体的意识，有了表达思想要求的时候，最先使用的划时代的信息传递手段。后来，为了向远方传递信息，又出现了“烽火”，在两三千年前，烽火是向远方传递信息最快的方法。 文字的创造是第二次信息革新。创造了文字，发明了纸，便开始了通信。 印刷术的发明是第三次信息革新。它使信息能够大量地传递，广泛地传播,并能保存。 电报和电话的发明是第四次信息革新。1837年，莫尔斯的电报电码公开实验。1844年，在华盛顿和巴尔的摩之间便开始了最早的电报业务。1876年，贝尔发明了电话。在这一时期，又发明了无线电广播和电视广播。 先进的电子计算机与电信设备的结合诞生了数字网络技术，这是第五次信息革新。数字网络技术明显地扩大了人类社会中广泛而又大量的信息交换和信息处理。 人类的五次信息革新是① 、② 、③ 、④ 、⑤ 。 【链接中考】 1．（2025·江苏南京·中考真题）2025年5月29日，长征三号乙运载火箭托举天问二号探测器直冲霄汉，地面控制中心通过 波与探测器传递信息，这种波在真空中的传播速度是 m/s，探测器在随火箭加速升空过程中，机械能 ，以地面为参照物，探测器是 的。 2．（2025·江苏徐州·中考真题）2025年5月14日，我国成功发射了12颗太空计算卫星，全球首个具备实时运算能力的“天算星座”正式组网。网内卫星之间的数据传输可以通过（　　） A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．声波 3.（2025·江苏苏州·中考真题）如图，2025年4月24日搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭受到向上的推力 重力，加速上升；火箭与飞船分离过程中，火箭相对于飞船是 的；火箭外壳返回过程中，由于空气摩擦导致其温度升高，这是通过 的方式改变内能的；飞船进入轨道后，利用 传输信号与地面联系。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $