15.4 跨学科实践：探寻移动通信技术的变迁（分层作业）物理新教材北师大版九年级全一册

15.4 跨学科实践：探寻移动通信技术的变迁（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、移动电话的工作特点与信息传递 二、广播、电视与移动电话信号传递的异同 三、通信技术的发展历程与技术变迁 四、电磁波在现代通信中的应用 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、移动电话的工作特点与信息传递 1．（2026·广东广州番禺区·中考真题）小兰同学听爸爸说“5G手机比4G手机快”。她了解到我国4G手机使用频率为至的电磁波，手机使用频率为至的电磁波。已知电磁波的频率越高波长越短，根据图中的信息，下列说法正确的是（        ） A. 信号和信号属于无线电波 B. 5G信号比4G信号传播速度更快 C. 5G信号比4G信号的波长更大 D. 5G信号比4G信号的频率更小 2．（2026·江苏南通·中考真题）如图所示，将手机放入密闭玻璃罩中并抽气，拨打手机时手机能振铃但铃声渐弱；再将手机分别放在密闭金属盒、塑料盒和纸盒中，发现只有密闭金属盒中的手机无法振铃。则下列判断正确的是（        ） A. 塑料盒能屏蔽电磁波 B. 玻璃罩能屏蔽声音的传播 C. 声音不能在真空中传播 D. 电磁波不能在真空中传播 3．（2024·江苏苏州·中考真题）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　　　　　　。 4．（2025·四川攀枝花·中考真题）电磁波具有信息和能量特性。在手机和微波炉这两种电子产品中，主要利用电磁波的能量特性工作的是　　　　　　，主要利用电磁波的信息特性工作的是　　　　　　。 二、广播、电视与移动电话信号传递的异同 5．（2024·江苏盐城·中考真题）将手机“背景灯光提示”和“声音提示”功能打开，放到真空钟罩中，用抽气机抽去罩中空气。然后打电话呼叫手机，看到背景灯光亮却听不到铃声。该现象说明（　　） A. 声音和电磁波都能在真空中传播 B. 声音和电磁波都不能在真空中传播 C. 声音能在真空中传播，电磁波不能在真空中传播 D. 声音不能在真空中传播，电磁波能在真空中传播 6．（2014·广东广州·中考真题）如图是电磁波及其应用实例，下列说法正确的是（   ） A. 紫外线是紫色的 B. 电视机遥控器用γ射线遥控 C. 体检胸透用的电磁波频率比无线电波低 D. 可见光与无线电波在真空中的传播速度相同 7．（2014·福建厦门·中考真题）小鹭爸爸开车带她去岛外，车上播放着金门广播电台的闽南语节目。进入翔安隧道后，该频道信号消失。小鹭由此猜想“隧道里不存在无线电波”。下列措施中无法验证此猜想的是（　　） A. 调大音量 B. 调换其他频道 C. 试用车载导航 D. 用手机通话 8．（2012·四川泸州·中考真题）远在千里之外的泸州听众能收听到中央广播电台的音乐节目，广播信号是通过　　　　(选填“声波”或“电磁波”)传送过来的，其信号的传播速度　　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)光速。 三、通信技术的发展历程与技术变迁 9．（2015·广东·中考真题）电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等，它们的　　　　　　　　相同（选填“频率”、“波长”或“波速”），它们都　　　　　　　在真空中传播，电台发射的某种电磁波波长为3m，其频率是　　　　　　　Hz。 10．（2020·江苏连云港·中考真题）将手机放在真空罩中，打电话呼叫手机，同时用抽气机抽去罩中的空气，直到听不到铃声，说明　　　　　　，但手机仍能接收到呼叫信号，说明　　　　　　，如果将手机放在密闭的金属容器内，手机　　　　　　（选填“能”或“不能”）接收到呼叫信号。 四、电磁波在现代通信中的应用 11．（2015·广西梧州·中考真题）小明在实验室将手机放在真空罩中，然后打电话呼叫这个手机，该手机能接收到呼叫信号，这说明电磁波可以在　　　　　　　　传播；电磁波在社会生活中应用越来越广泛，手机是其中的一个，请你再列举一个例子：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　． 12．（2019·江苏淮安·中考真题）手机拨打、接听电话或WiFi上网都是利用了　　　　　　　　波传递信息，该波　　　　　　　　（选“能”或 “不能”）在真空中传播． 【B 能力提升题】 13．（2023·湖北荆州·中考真题）关于电磁波，下列说法正确的是（       ） A. 5G通信是利用电磁波来传递信息的 B. 我国的北斗卫星定位系统是利用超声波进行定位的 C. 电磁波在真空中的传播速度是340m/s D. 遥控器发出的红外线不是电磁波 14．（2021·广西柳州·中考真题）图所示，将导线一端与电池负极连接，用另一端与电池正极快速断续接触，可以听到收音机发出“咯、咯”声，表明收音机接收到了（　　） A. 热量 B. 声波 C. 光能 D. 电磁波 15．（2022·四川攀枝花·中考真题）电磁波在我们的生产、生活以及科学研究中扮演着非常重要的角色。下列关于电磁波的说法中错误的是（　　） A. “祝融号”火星车利用电磁波向地球传递信息 B. 导线中的电流迅速变化会在空间产生电磁波 C. 微波炉是用电磁波来加热食品的 D. 光不是电磁波 16．（2024·湖北武汉·中考真题）如图所示，打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量开大，取一节干电池和一根导线，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦，使它们时断时续地接触，会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验，下列说法错误的是（　　） A. 这个实验对电池有损害，最好用旧电池来做 B. 迅速变化的电流能够产生电磁波 C. 收音机可以接收到电磁波信号 D. 电磁波只能在空气中传播 17．（2020·甘肃武威、白银、张掖、酒泉·中考真题）下列关于电磁波和信息技术说法正确的是（　　） A. 电磁波既能传递信息也能传递能量 B. 电磁波的传播需要介质 C. 电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 D. 由我国华为公司主导的5G通讯技术主要是利用超声波传递信息的 【C 拓展培优题】 18．（2026·四川成都·中考真题）电磁波在生产、生活中有诸多应用，下列应用中主要利用电磁波的信息特性的是（        ） A. 利用激光对眼睛进行精巧手术 B. 利用γ射线切割肿瘤 C. 利用北斗卫星导航系统精准定位 D. 利用高频电磁波进行塑料制品焊接 19．（2026·江苏苏州·中考真题）2026年5月24日，“神舟二十三号”载人飞船顺利将三名航天员送入中国空间站。航天员在空间站与地面指挥中心联系是通过（        ） A. 紫外线 B. 红外线 C. 无线电波 D. 声波 20．（2026·四川广元·中考真题）广元女儿节每年都会吸引无数游客。2025年9月1日晚举办的无人机灯光秀展现了女皇故里的特色文化。当数个无人机形成美丽的凤凰图案时，以其中一个无人机为参照物，则其它无人机是　　　　　　　　（选填“静止”或“运动”）的，地面上的工作人员通过遥控器发出的　　　　　　　　（选填“电磁波”或“超声波”）控制无人机。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 15.4 跨学科实践：探寻移动通信技术的变迁（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、移动电话的工作特点与信息传递 二、广播、电视与移动电话信号传递的异同 三、通信技术的发展历程与技术变迁 四、电磁波在现代通信中的应用 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、移动电话的工作特点与信息传递 1．（2026·广东广州番禺区·中考真题）小兰同学听爸爸说“5G手机比4G手机快”。她了解到我国4G手机使用频率为至的电磁波，手机使用频率为至的电磁波。已知电磁波的频率越高波长越短，根据图中的信息，下列说法正确的是（        ） A. 信号和信号属于无线电波 B. 5G信号比4G信号传播速度更快 C. 5G信号比4G信号的波长更大 D. 5G信号比4G信号的频率更小 【答案】A 【详解】A．由题意可知，4G信号频率范围与5G信号频率范围不同；结合题图可得，频率低于的电磁波属于无线电波，因此5G信号和4G信号都属于无线电波，故A正确； B．5G信号和4G信号都是电磁波，同种介质中电磁波的传播速度相同，与频率无关，故B错误； C．根据电磁波公式，电磁波传播速度不变，频率越高波长越短；5G信号频率更高，因此波长更小，故C错误； D．由题给频率范围可知，5G信号的频率整体高于4G信号，即5G信号频率更大，故D错误。 故选 A。 2．（2026·江苏南通·中考真题）如图所示，将手机放入密闭玻璃罩中并抽气，拨打手机时手机能振铃但铃声渐弱；再将手机分别放在密闭金属盒、塑料盒和纸盒中，发现只有密闭金属盒中的手机无法振铃。则下列判断正确的是（        ） A. 塑料盒能屏蔽电磁波 B. 玻璃罩能屏蔽声音的传播 C. 声音不能在真空中传播 D. 电磁波不能在真空中传播 【答案】C 【详解】A．手机在塑料盒中能振铃，说明接收到了电磁波，塑料盒不能屏蔽电磁波，故A错误； B．抽气过程中铃声渐弱是因为传播声音的介质减少，而非玻璃罩屏蔽声音，故B错误； C．抽气使玻璃罩内接近真空，铃声渐弱，推理可知声音不能在真空中传播，故C正确； D．抽气后手机仍能振铃，说明电磁波能在真空中传播，故D错误。 故选C。 3．（2024·江苏苏州·中考真题）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】① 电磁波    ② 声波    ③ 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。 4．（2025·四川攀枝花·中考真题）电磁波具有信息和能量特性。在手机和微波炉这两种电子产品中，主要利用电磁波的能量特性工作的是　　　　　　，主要利用电磁波的信息特性工作的是　　　　　　。 【答案】① 微波炉    ② 手机 【详解】[1]微波炉会产生微波，微波是一种电磁波，这些电磁波能够被食物中的水分子吸收，从而使食物加热。所以微波炉是利用电磁波的能量来加热食物的。 [2] 手机是通过发射及接收电磁波来传递信息的。 二、广播、电视与移动电话信号传递的异同 5．（2024·江苏盐城·中考真题）将手机“背景灯光提示”和“声音提示”功能打开，放到真空钟罩中，用抽气机抽去罩中空气。然后打电话呼叫手机，看到背景灯光亮却听不到铃声。该现象说明（　　） A. 声音和电磁波都能在真空中传播 B. 声音和电磁波都不能在真空中传播 C. 声音能在真空中传播，电磁波不能在真空中传播 D. 声音不能在真空中传播，电磁波能在真空中传播 【答案】D 【详解】将手机“背景灯光提示”和“声音提示”功能打开，放到真空钟罩中，用抽气机抽去中空气。然后打电话呼叫手机，看到背景灯光亮，说明电磁波能在真空中传播；却听不到铃声，说明声音不能在真空中传播。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．（2014·广东广州·中考真题）如图是电磁波及其应用实例，下列说法正确的是（   ） A. 紫外线是紫色的 B. 电视机遥控器用γ射线遥控 C. 体检胸透用的电磁波频率比无线电波低 D. 可见光与无线电波在真空中的传播速度相同 【答案】D 【详解】A．红外线和紫外线都是人眼看不见的光，紫外线的频率比紫光的频率高，不是紫色的，故A选项错误； B．电视机遥控器用的是红外线遥控，是因为红外线的穿透云雾能力强．故选项B错误； C．体检胸透用的电磁波是X射线，从上图中可看出X射线的频率比无线电波高．故选项C错误； D．可见光与无线电波都是电磁波家族，电磁波在真空传播的速度都是3×108m/s ．故D是正确的． 7．（2014·福建厦门·中考真题）小鹭爸爸开车带她去岛外，车上播放着金门广播电台的闽南语节目。进入翔安隧道后，该频道信号消失。小鹭由此猜想“隧道里不存在无线电波”。下列措施中无法验证此猜想的是（　　） A. 调大音量 B. 调换其他频道 C. 试用车载导航 D. 用手机通话 【答案】A 【详解】无线电广播是利用电磁波将信息传播出去，试用车载导航和移动电话是利用电磁波传输信息，调其他频道，是验证隧道中有没有其他频率的电磁波。调大音量只是改变的声音的响度，不能证明隧道里是不是存在无线电波。 故选A。 8．（2012·四川泸州·中考真题）远在千里之外的泸州听众能收听到中央广播电台的音乐节目，广播信号是通过　　　　(选填“声波”或“电磁波”)传送过来的，其信号的传播速度　　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)光速。 【答案】① 电磁波    ② 等于 【详解】[1][2]根据有关电磁波的相关基础知识可知，现在的无线电广播都是利用电磁波来传递信息的，电磁波在真空中的传播速度为，与光速相同，光属于电磁波。 三、通信技术的发展历程与技术变迁 9．（2015·广东·中考真题）电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等，它们的　　　　　　　　相同（选填“频率”、“波长”或“波速”），它们都　　　　　　　在真空中传播，电台发射的某种电磁波波长为3m，其频率是　　　　　　　Hz。 【答案】① 波速    ② 能    ③ 1×108 【详解】[1]真空中电磁波的速度与光速相同约为3×108m/s，在同种介质中电磁波传播的速度是相同的，波与频率的乘积是一定值，其关系是：波速=波长×频率。 [2]电磁波的传播不需要介质，在真空中也可以传播。 [3]故波长为3m的电磁波的频率是 10．（2020·江苏连云港·中考真题）将手机放在真空罩中，打电话呼叫手机，同时用抽气机抽去罩中的空气，直到听不到铃声，说明　　　　　　，但手机仍能接收到呼叫信号，说明　　　　　　，如果将手机放在密闭的金属容器内，手机　　　　　　（选填“能”或“不能”）接收到呼叫信号。 【答案】① 声音不能在真空中传播    ② 电磁波可以在真空中传播    ③ 不能 【详解】[1][2]用抽气机抽罩中空气，罩内成为真空，打电话呼叫罩中手机，不能听到手机响铃声，说明声音不能在真空中传播，能接收到呼叫信号，这一个现象说明电磁波可以在真空中传播。 [3]将手机放在密闭的金属容器内，金属将屏蔽电磁波，手机不能接收到呼叫信号。 四、电磁波在现代通信中的应用 11．（2015·广西梧州·中考真题）小明在实验室将手机放在真空罩中，然后打电话呼叫这个手机，该手机能接收到呼叫信号，这说明电磁波可以在　　　　　　　　传播；电磁波在社会生活中应用越来越广泛，手机是其中的一个，请你再列举一个例子：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　． 【答案】① 真空    ② 电视机 【详解】试题分析：声音不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播，所以手机信号都用电磁波来传递递信息；除了手机以外，电视机也是利用电磁波来传递信号的． 【考点定位】 电磁波的作用 12．（2019·江苏淮安·中考真题）手机拨打、接听电话或WiFi上网都是利用了　　　　　　　　波传递信息，该波　　　　　　　　（选“能”或 “不能”）在真空中传播． 【答案】① 电磁    ② 能 【详解】WiFi利用了电磁波技术进行信息传输；电磁波能在真空中传播． 【B 能力提升题】 13．（2023·湖北荆州·中考真题）关于电磁波，下列说法正确的是（       ） A. 5G通信是利用电磁波来传递信息的 B. 我国的北斗卫星定位系统是利用超声波进行定位的 C. 电磁波在真空中的传播速度是340m/s D. 遥控器发出的红外线不是电磁波 【答案】A 【详解】A．电磁波可以传递信息且速度约等于光速，故5G通信是利用电磁波来传递信息的。故A正确； B．电磁波可以传递信息且能在真空中传播，而超声波无法在真空中传播，所以我国的北斗卫星定位系统是利用电磁波进行定位的。故B错误； C．电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s。故C错误； D．遥控器通过发射红外线控制电视等用电器的，红外线属于电磁波。故D错误。 故选A。 14．（2021·广西柳州·中考真题）图所示，将导线一端与电池负极连接，用另一端与电池正极快速断续接触，可以听到收音机发出“咯、咯”声，表明收音机接收到了（　　） A. 热量 B. 声波 C. 光能 D. 电磁波 【答案】D 【详解】【分析】 将导线的一端与电池负极相连，再用导线的另一端与电池的正极快速断续接触，这时导线中就会有变化的电流，故周围就会产生电磁波，产生的电磁波被收音机接收，故能听到收音机发出“咯、咯”声，即ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 15．（2022·四川攀枝花·中考真题）电磁波在我们的生产、生活以及科学研究中扮演着非常重要的角色。下列关于电磁波的说法中错误的是（　　） A. “祝融号”火星车利用电磁波向地球传递信息 B. 导线中的电流迅速变化会在空间产生电磁波 C. 微波炉是用电磁波来加热食品的 D. 光不是电磁波 【答案】D 【详解】A．电磁波既可以在真空中传播，又可以传递信息，且传播速度快，所以火星车是利用电磁波向地球传递信息，故A正确，A不符合题意； B．当导体中的电流迅速变化时，导体就会向四周发射一种波，这种波是由电磁现象产生的，叫做电磁波，所以产生电磁波的条件是要有迅速变化的电流，故B正确，B不符合题意； C．微波炉内有很强的电磁波，它的波长很短，所以叫做微波，食物的分子在微波的作用下剧烈振动，使得内能增加，温度升高，所以微波炉是用电磁波来加热食品的，故C正确，C不符合题意； D．电磁波是一个大家族，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、无线电波、微波等等，光本身就是一种电磁波，故D错误，D符合题意。 故选D。 16．（2024·湖北武汉·中考真题）如图所示，打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量开大，取一节干电池和一根导线，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦，使它们时断时续地接触，会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验，下列说法错误的是（　　） A. 这个实验对电池有损害，最好用旧电池来做 B. 迅速变化的电流能够产生电磁波 C. 收音机可以接收到电磁波信号 D. 电磁波只能在空气中传播 【答案】D 【详解】A．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，故A正确，不符合题意； B．导线和电池时断时续地接触，会产生变化的电流，变化的电流能够激起电磁波，故B正确，不符合题意； C．收音机中传出“喀喀”声，说明收音机接收到了电磁波信号，故C正确，不符合题意； D． 电磁波可以在真空中传播，不是只能在空气中传播，故D错误，符合题意。 故选D。 17．（2020·甘肃武威、白银、张掖、酒泉·中考真题）下列关于电磁波和信息技术说法正确的是（　　） A. 电磁波既能传递信息也能传递能量 B. 电磁波的传播需要介质 C. 电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 D. 由我国华为公司主导的5G通讯技术主要是利用超声波传递信息的 【答案】A 【详解】A．电磁波可以传递信息，也可以传递能量，故A正确； B．电磁波可以在真空中传播，不需要介质，故B错误； C．电磁波和声波都可以传递信息，故C错误； D．由我国华为公司主导的5G通讯技术主要是利用电磁波传递信息的，故D错误。 故选A。 【C 拓展培优题】 18．（2026·四川成都·中考真题）电磁波在生产、生活中有诸多应用，下列应用中主要利用电磁波的信息特性的是（        ） A. 利用激光对眼睛进行精巧手术 B. 利用γ射线切割肿瘤 C. 利用北斗卫星导航系统精准定位 D. 利用高频电磁波进行塑料制品焊接 【答案】C 【详解】A．利用激光做眼部手术，利用的是激光的能量，故A不符合题意； B．射线切割肿瘤，利用的是射线的高能量，故B不符合题意； C．北斗导航定位，通过电磁波传递位置信息，属于利用电磁波的信息特性，故C符合题意； D．焊接塑料制品，利用高频电磁波的能量使塑料熔化，利用的是电磁波的能量特性，故D不符合题意。 故选C。 19．（2026·江苏苏州·中考真题）2026年5月24日，“神舟二十三号”载人飞船顺利将三名航天员送入中国空间站。航天员在空间站与地面指挥中心联系是通过（        ） A. 紫外线 B. 红外线 C. 无线电波 D. 声波 【答案】C 【详解】AB．紫外线多用于消毒、验钞，红外线多用于遥控、测温，二者都不用于远距离航天通信，故AB不符合题意； CD．太空是真空，声波无法传播，电磁波可以在真空中传播，航天员在空间站与地面指挥中心联系是通过电磁波传递信息的，无线电波属于电磁波，故C符合题意，D不符合题意。 故选 C。 20．（2026·四川广元·中考真题）广元女儿节每年都会吸引无数游客。2025年9月1日晚举办的无人机灯光秀展现了女皇故里的特色文化。当数个无人机形成美丽的凤凰图案时，以其中一个无人机为参照物，则其它无人机是　　　　　　　　（选填“静止”或“运动”）的，地面上的工作人员通过遥控器发出的　　　　　　　　（选填“电磁波”或“超声波”）控制无人机。 【答案】① 静止    ② 电磁波 【详解】判断物体运动或静止的核心是看研究对象与参照物的相对位置是否改变。以其中一个无人机为参照物，其他无人机与该无人机的相对位置没有发生变化，因此是静止的。 遥控器控制无人机依靠信号传递，电磁波可以在真空中传播，能够完成远距离的信号传输；而超声波属于声波，传播需要介质，无法适配无人机高空作业的信号传递需求，因此地面工作人员通过遥控器发出的电磁波控制无人机。 / 学科网（北京）股份有限公司 $