17.3 现代通信 同步练习 -2025-2026学年苏科版物理九年级下册

17.3现代通信 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（　　） A．天然气属于可再生能源 B．芯片由超导材料制成 C．光纤利用电流传递信息 D．核电站利用核裂变发电 2．关于能源、信息与材料，下列说法正确的是（　　） A．核能和风能都属于可再生能源 B．若用超导材料制造电烤火炉，发热效率更高 C．5G和4G通讯信号的电磁波在真空中传播的速度相等 D．光纤通信是激光借助光的直线传播原理来传递信息的 3．关于信息和材料，下列说法不正确的是（　　） A．铜、铝、陶瓷都是很好的导体 B．光导纤维传导的是光信号 C．超导材料适合用来进行远距离输电 D．发光二极管一种半导体材料 4．信息、能源和材料并列为现代文明的三大支柱，以下相关说法正确的是（　　） A．5G网络即第五代无线通信技术，是通过电磁波传递信息的 B．光纤通信是依靠激光在光导纤维中多次发生折射来传递信息的 C．煤、石油、天然气都属于可再生能源 D．条形码扫描器中的光敏二极管使用的材料是超导材料 5．下列关于材料、信息和能源的说法正确的是（　　） A．制作手机芯片的主要材料是超导体 B．光纤通讯是依靠超声波来传递信息的 C．太阳能和核能都是可再生能源 D．核电站是利用核裂变释放能量发电 6．下列关于能源信息说法中正确的是（　　） A．风能、水能、地热能属于不可再生能源 B．与4G相比，5G电磁波频率更低，相同时间内传输的信息量更多 C．光缆通信是通过光在光导纤维内壁上多次反射传递信息的 D．日常生活中可以看到各式各样的天线，它们只是用来发射电磁波的 7．2022年北京冬季奥运会是中国历史上第一次举办冬季奥运会，北京、张家口同为主办城市，也是中国继北京奥运会、南京青奥会之后的中国第三次举办的奥运赛事。有关赛事中的物理知识，下列说法中正确的是（　　） A．要想把比赛实况进行全球转播，至少需要3颗地球同步卫星 B．乌海市第二中学的学生想要看直播，直播信息是通过超声波传递过来的 C．比赛用模拟信号进行信息传递，这种信号形式简单，抗干扰能力强，还可进行加密 D．为了在相同的时间内传输更多的信息，我们应该选择长波作为信息传播的载体 8．世界上最大的计算机网络是（　　） A．因特网 B．雅虎网 C．搜狐网 D．新浪网 9．以下说法正确的是（　　） A．超市收银的条形码扫描枪使用时发射的是激光 B．我国已经组网成功的“北斗”卫星依靠超声波传递信息 C．光纤通信时利用了光的直线传播在光导纤维中传输信息 D．汽车的倒车雷达是利用电磁波遇到障碍物发生反射的原理 10．下列说法正确的是（　　） A．电磁波在真空中的速度是3×108km/s B．电磁波的波长越长，频率越高 C．中央电视台和自贡电视台发射的电磁波在空气中的传播速度不同 D．激光在光纤中经过多次反射传到远方 二、填空题 11．卫星通信 现在，人类可以用__________作为微波通信的中继站来进行通信。有一些通信卫星是相对地球静止的同步卫星，从地面上看，它们好像悬挂在空中静止不动。在地球的周围均匀地配置__________颗地球静止卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。 12．我们可以用光在水流中的传播模拟光纤技术。如图所示，在瓶壁上开个小孔，让激光从另一侧水平射向小孔。当水从小孔流出时，会看到光随着弯弯的水流照到地面，在地面产生一个光斑。光纤技术的科学原理主要是__________（选填“光的反射”或“光的色散”）。 13．通信卫星也叫同步卫星，它与地球保持________。用通信卫星作微波通信的中继站，要实现全球通信，至少需________颗同步卫星。 14．如图是新型“光导纤维照明系统”，让太阳光先通过可过滤部分紫外线的玻璃球罩，再通过______镜将光会聚到光导纤维里，将太阳光导入室内不同的地方。光通过光导纤维时，在其内部发生的是______（选填“反射”或“折射”）现象。 15．手机是现代人离不开的通信工具。手机信号______（选填“能”或“不能”）在真空中传播；手机的发射频率低，需要有设备转接，在同一区域手机间的通信方式是手机甲→______→手机乙。 三、综合题 16．传感技术 (1)电磁应用 ①话筒（动圈式麦克风）的工作原理：电磁感应现象，把声音转换为______。 ②扬声器的工作原理：通电线圈在磁场中受力运动，把电流转换为______。 ③电话的工作原理：在话筒中将声音转换为强弱变化的电流，再在扬声器中将强弱变化的电流还原成声音，即振动→变化的______→______。 (2)传感技术 ①在技术上，声、光、热、力等信息都可以转换为______信号。实现这些转换的器件，叫作______。 ②应用：传感器在自动控制领域及日常生活中有广泛的应用。 17．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。 18．为了减轻环卫工人的劳动强度，科技人员制造出集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体，可自主作业，科技含量高的四轮无人驾驶电动清扫车。 （1）激光是一种电磁波，应用于______通信中。 （2）无人驾驶电动清扫车前进和倒车时是通过改变电动机中的______实现的。 （3）若空车的质量为400kg，当空车停在地面上，每个车轮与地面的接触面积为50cm2，则车对地面的压强是多少___？（g=10N/kg） （4）若空车匀速直线行驶的速度为12m/s，牵引力的功率为810W，车受到的阻力为多少______？ 学科网（北京）股份有限公司 《17.3现代通信》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C A A D C A A A D 1．D 【详解】A．天然气是化石能源，在地球上的储量是有限的，不可能在短期内从自然界得到补充的能源，属于不可再生能源，故A错误； B．芯片由半导体材料制成，故B错误； C．光纤通信利用激光传递信息，故C错误； D．核电站是利用核裂变释放能量来带动发电机发电的，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】A．核能不能在短期内从自然界得到补充，因此核能属于不可再生能源；而风能可以在自然界源源不断地得到，因此风能属于可再生能源；故A错误； B．电烤火炉是根据电流的热效应工作的。根据焦耳定律，在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。而超导材料的电阻为零，所以利用超导体制造的电烤火炉不会产生热量；故B错误； C．电磁波在真空中传播的速度，不论是5G还是4G都是利用电磁波传递信息，因此在真空中传播的速度相等；故C正确； D．光纤通信是利用激光在一种特殊的管道------光导纤维里传播信息的。激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；故D错误。 故选C。 3．A 【详解】A．陶瓷为绝缘体，故A错误，符合题意； B．光导纤维传导的是激光信号，激光也是一种电磁波，故B正确，不符合题意； C．超导体做输电导线，可以减小由电能到内能的损耗，提高传输效率，故C正确，不符合题意； D．发光二极管是一种半导体材料，故D正确，不符合题意。 故选A。 4．A 【详解】A．平时常说的5G网络是利用电磁波来传递信息的，故A正确； B． 光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息，故B错误； C． 煤炭、石油、天然气在短时间内不能从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C错误； D．扫描器中光敏二极管使用的材料是半导体材料，不是超导材料，故D错误。 故选A。 5．D 【详解】A．制作手机芯片主要是利用半导体，故A错误； B．光纤通信利用光在光导纤维中反射传递信息，故B错误； C．太阳能、风能等是可再生资源，核能是不可再生能源，故C错误； D．核电站是利用原子核裂变时释放的核能来发电的，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】A．风能、水能、地热能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源，故A错误； B．电磁波在真空中传播速度是c=3×108m/s是不变的，由c=fλ可知，频率高的波长短、频率低的波长长，所以5G电磁波的波长比4G更短，频率更高，传输的信息量更多，故B错误； C．光线通信是利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传递到了远方，故C正确； D．日常生活中可以看到各式各样的天线，它们用来发射电磁波或者接收电磁波，故D错误。 故选C。 7．A 【详解】A．地球同步卫星相对地面静止，位于赤道平面内，赤道上方，在赤道上每颗卫星信号可覆盖120°的范围，赤道所对应的圆心角是360°，因此全球只需要3颗同步卫星均匀分布，恰好将整个地球覆盖，实现全球通信，故A正确； B．乌海市第二中学的学生想要看直播，电视的直播信息是通过电磁波传递过来的，故B错误； C．比赛用数字信号进行信息传递，这种信号形式简单，抗干扰能力强，还可进行加密，而模拟信号在长距离传输过程，信号的波形会改变，信号会出现信号丢失，故C错误； D．激光的频率单一、方向高度集中，为了在相同的时间内传输更多的信息，我们应该选择激光作为信息传播的载体，故D错误。 故选A。 8．A 【详解】因特网是全世界互连的最大网络结构，而雅虎、搜狐、新浪只是全球因特网中的某一个网站，故A符合题意． 9．A 【详解】A．超市收银用的条形码扫描枪实际发射的红光实际是一种激光，故A正确； B．我国使用的“北斗”卫星移动通信是利用电磁波传递信息的，故B错误； C．光纤通信是利用激光在光导纤维内壁不断反射来传递信息的，故C错误； D．汽车的倒车雷达是利用超声波遇到障碍物发生反射的原理，故D错误。 故选A。 10．D 【详解】A．电磁波在真空中的传播速度是光速，即3×108m/s，故A错误； B．由波长、波速与频率的关系式c＝λf可知，电磁波的波速一定，其波长越长，频率越低，故B错误； C．不同地区的电视台发射的电磁波在空气中的传播速度相同，故C错误； D．光纤通信就是利用激光在光导纤维中经过多次反射传输信息的过程，故D正确。 故选D。 11． 通信卫星 3 【详解】[1]微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。地面中继站易受地形等因素限制，因此人类利用通信卫星作为微波通信的中继站，实现信号的远距离转发。 [2]地球静止同步卫星的覆盖范围约为地球表面的120°（经度范围），在地球周围均匀配置3颗此类卫星，其覆盖范围可叠加覆盖几乎全部地球表面，从而实现全球通信。 12．光的反射 【详解】光纤技术中利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传递到了远方。 13． 相对静止 3 【详解】[1][2]通信卫星也叫同步卫星，相当于一个固定在地球上空的中继站，将接收到的信号放大后再发送到地面站，它与地球保持相对静止。用通信卫星作微波通信的中继站，要实现全球通信，至少需3颗同步卫星。 14． 凸透 反射 【详解】[1]由图可知镜片对光线具有会聚作用所以安装的是凸透镜。 [2]光导纤维是通过光的反射传输信息的，所以光在光导纤维中发生光的反射。 15． 能 基站 【详解】[1]手机本身既是无线发射台也是无线接收台， 手机信号是电磁波，能在真空中传播； [2]手机发射频率较低，信号覆盖范围有限，无法直接实现远距离或同一区域内的直接通信。需通过 “基站”（又称信号塔）作为中间转接设备，先接收手机甲的信号，再放大并转发给手机乙。 16．(1) 电流 声音 电流 振动 (2) 电 传感器 【详解】（1）[1]动圈式麦克风的工作原理是电磁感应现象，当声音引起膜片振动时，与膜片相连的线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，把声音转换为电流。 [2]扬声器中有通电线圈，当电流通过线圈时，线圈在磁场中会受到力的作用而运动，进而带动纸盆振动发出声音，所以把电流转换为声音。 [3][4]电话的工作过程是：在话筒里，声音引起的振动使线圈运动产生强弱变化的电流；在扬声器里，强弱变化的电流使线圈受力运动，还原成振动，所以是振动→变化的电流→振动。 （2）[1][2]在技术领域，声、光、热、力等信息形式多样，不便于统一处理和传输。而电信号具有容易传输、便于放大、调制等优点。传感器就是一种能够将非电信号（如声、光、热、力等信号）转换为电信号的器件。例如，光敏传感器可以将光信号转换为电信号，当有光照射时，传感器内部的元件特性改变，从而产生相应的电信号，所以声、光、热、力等信息都可以转换为电信号，实现这些转换的器件叫作传感器。 17． 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。 18． 光纤 电流方向 2×105Pa 675N 【详解】（1）[1]激光是一种电磁波，应用于光纤通信中。 （2）[2]无人驾驶电动车清扫车前进和倒车时，是通过改变电动机中电流方向从而改变电动机的转向来实现的。 （3）[3]每个车轮与地面接触面积为50cm2，则总接触面积为 S=50cm2×4=200cm2=2×10-2m2 空车时对地面的压力为 F压=G=mg=400kg×10N/kg=4000N 由压强公式可得，车对地面的压强为 （4）[4]根据 P=Fv 可得，牵引力为 因为清扫车匀速行驶，所以清扫车受力平衡，即阻力 f=F牵引=675N 学科网（北京）股份有限公司 $