21.3卫星通信和光纤通信 同步练-2026-2027学年九年级全一册物理人教版

2026-2027学年度人教版九年级全一册物理同步分层作业 21.3卫星通信和光纤通信 第一部分基础达标 一．选择题（共7小题） 1．“北斗”导航系统主要是利用如下哪种通信方式进行定位和导航的（　　） A．微波通信 B．卫星通信 C．光纤通信 D．网络通信 【答案】B 【解答】解：北斗导航系统是利用卫星进行定位和导航的，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选：B。 2．我国光缆通讯发展十分迅速。光从光导纤维的一端射入，从另一端射出，这样就可以把它携带的信息传到远方（如图），其原理应用了光的（　　） A．色散 B．折射 C．反射 D．直线传播 【答案】C 【解答】解：光从光导纤维的一端射入，从另一端射出，这样就可以把它携带的信息传到远方（如图），其原理应用了光的反射，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选：C。 3．我国自主建设的“微厘空间”低轨卫星系统，其轨道高度约650km，相当于把地面基站搬到了卫星上，能够对北斗卫星导航系统进行精密增强，使导航位置的定位精度达到厘米级。关于“微厘空间”卫星，下列说法不正确的是（　　） A．卫星通信采用电磁波传递信息 B．从地面发射的电磁波到达卫星的时间约220s C．比地面基站通信覆盖面更大 D．可以更好地服务于汽车自动驾驶 【答案】B 【解答】解：A、卫星通信利用电磁波传递信息，电磁波可以在真空中传播，故A正确； B、电磁波传播速度v＝3×108m/s，轨道高度s＝650km＝6.5×105m，传播时间，远小于220s，故B错误； C、卫星位于约650km高空，相比地面基站覆盖范围更大，故C正确； D、卫星系统能对北斗进行精密增强，定位精度达厘米级，可更好服务于汽车自动驾驶，故D正确。 故选：B。 4．当手机开启热点功能为电脑、平板等带有Wi﹣Fi功能的设备提供网络支撑时，它相当于（　　） A．无线路由器 B．微波中继站 C．服务器 D．基地台 【答案】A 【解答】解：当手机开启热点功能为电脑、平板等带有 Wi﹣Fi 功能的设备提供网络支撑时，它相当于一个临时的无线路由器，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 5．我国大力研发的6G网络依赖电磁波传递信息，下列关于电磁波和现代通信的说法，正确的是（　　） A．光纤通信是利用激光在光纤内部反射式地向前传播 B．航天员在太空不能用电磁波通信 C．6G信号的电磁波比5G信号的电磁波传播速度更快 D．微波炉加热食物是利用电磁波传递信息 【答案】A 【解答】解：A、光纤通信的核心原理是光的全反射：光纤由高折射率的内芯和低折射率的包层组成，当激光从内芯射向包层时，只要入射角大于临界角，就会发生全反射，使激光在光纤内部不断反射前进，实现信号的长距离传输，故A正确； B、电磁波可以在真空中传播，是太空通信的核心载体。中国空间站的航天员正是通过电磁波实现天地通信：舱内终端（手机、电脑等）将信号通过无线或有线网络传输至空间站通信处理器，再通过定向天线发射到“天链”中继卫星，最终转发至地面，故B错误； C、电磁波在真空中的传播速度均为光速（约3×108米/秒），与频率无关。6G和5G信号的本质都是电磁波，传播速度完全相同，区别仅在于使用的频段、带宽和通信技术不同，故C错误； D、微波炉是利用电磁波（微波）的能量来加热食物：微波的频率与水分子的共振频率匹配，会使食物中的水分子高速振动并摩擦生热，实现加热效果。这一过程是利用电磁波传递能量，而非传递信息，故D错误。 故选：A。 6．近年来，我国在信息技术领域取得了举世瞩目的成就。关于电磁波和信息技术，下列说法正确的是（　　） A．电磁波可以在真空中传播，传播速度约为340m/s B．北斗卫星导航系统通过电磁波提供定位服务 C．移动电话能发射电磁波不能接收电磁波 D．光纤通信是利用激光在光纤中不断折射传递信息的 【答案】B 【解答】解：A．电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在真空中传播，传播速度约为3×108m/s，故A错误； B．电磁波的传播不需要介质，传播速度快，北斗卫星导航系统通过电磁波提供定位服务，故B正确； C．移动电话既能发射电磁波也能接收电磁波，从而实现双向通信，故C错误； D．光纤通信是利用激光在光纤中不断反射传递信息的，激光在光纤内通过全反射原理，沿着光纤传输到另一端，故D错误。 故选：B。 7．下列邮件地址名书写正确的是（　　） A．junming@cn.com.server B．junming@cn.server.com C．junming@server.com.cn D．junming@com.cn.server 【答案】C 【解答】解：一个完整的Internet邮件地址由以下两个部分组成，即：登录名@主机名．域名，中间用一个表示“在”（at）的符号“@”分开，符号的左边是对方的登录名，右边是完整的主机名，它由主机名与域名组成。 由题干分析可知：junming@server.com.cn书写正确，故C正确，ABD错误。 故选：C。 二．填空题（共4小题） 8．汽车行驶使用北斗进行导航，北斗至少需要 　 　 颗卫星才能实现全球卫星信号覆盖；坐在车上的小明感觉路边的树在往后退，这是以 　 　 作为参照物。 【答案】3；汽车。 【解答】解：汽车行驶使用北斗进行导航，北斗至少需要3颗卫星才能实现全球卫星信号覆盖。坐在车上的小明感觉路边的树在往后退，这是以汽车作为参照物，路边的树相对汽车有位置的变化。 故答案为：3；汽车。 9．2024年3月20日，我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射，它通过 　 实现地球与月球背面的信息传递，如图所示，“鹊桥二号”在 　 　 （填“A”或“B”）点时，可以实现月球背面与地面的通信中转。 【答案】电磁波；B。 【解答】解：中继星是通过电磁波实现地球与月球背面的信息传递，如图所示，“鹊桥二号”在B点时，可以实现月球背面与地面的通信中转。 故答案为：电磁波；B。 10．2024年3月20日，“鹊桥二号”中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。如图所示是火箭发射的情景，在火箭加速上升的过程中，“鹊桥二号”中继星的机械能 　 　 （选填“增大”“减小”或“不变”）；“鹊桥二号”中继星是靠 　 　 传递信息的。 【答案】增大；电磁波。 【解答】解：火箭在加速上升的过程中，速度变大，“鹊桥二号”中继星的质量不变，动能增大，高度增大，重力势能增大，故机械能增大。 根据电磁波的传播特点可知，“鹊桥二号”中继星是靠电磁波来传递信息的。 故答案为：增大；电磁波。 11．多旋翼无人机逐渐走入人们的日常生活，遥控手柄与无人机之间通过 　 　 传递信息；无人机悬停在空中时，若所有外力同时消失，无人机会 　 　 （写出其运动状态）。 【答案】电磁波；保持静止。 【解答】解：遥控手柄与无人机之间通过的是电磁波来传递信息。当无人机悬停时，速度为0，若所有外力全部消失，根据牛顿第一定律，它将会保持当时的运动状态不变，即保持静止状态。 故答案为：电磁波；保持静止。 三．综合题（共1小题） 12．阅读材料，回答问题。 同步卫星工作原理如图，卫星运行在高达三万六千公里的同步定点轨道，即在赤道平面内的圆形轨道，卫星的运行周期与地球自转一圈的时间相同，在地面上看卫星好似静止不动，称为同步定点卫星。卫星通信系统由通信卫星和通信地面站两部分构成的，通信卫星实际就是一个悬挂在空中的通信中继站，它居高临下，视野开阔，它可以“看”到地面最大跨度达一万八千余千米，三颗卫星就几乎可以覆盖全球，可进行全天候通信，只要在它覆盖区域内，不论距离远近都可以通信，通过它转发和反射电报、电视、广播和数据等无线信号，通过对信号的压缩编码，使通信容量大，应用广泛。 （1）同步通信卫星的“同步”指的是 ； （2）同步卫星所在的运行轨道的名称叫做 ，距地球表面 km； （3）由图示地球站1和地球站2通信，同步通信卫星的作用是 ； （4）现代通信卫星传递的是 （选填“数字”或“模拟”）信号，靠 （选填“电磁波”、“超声波”或“次声波”）传递信息。 【答案】（1）卫星的运行周期与地球自转一圈的时间相同；（2）同步定点轨道；36000；（3）相当于微波中继站；（4）数字；电磁波。 【解答】解： （1）地球同步通信卫星运转的周期与地球自转的周期是相同的，它相对于地面的某一位置是静止的，因此地球同步通信卫星绕地心转动一周的时间与地球自转一周的时间相同。 （2）通过分析材料可知：同步卫星所在的运行轨道的名称叫做同步定点轨道，距地球表面36000km。 （3）通信卫星相当于一个太空微波中继站。它是用来转发地面站发送来的信号； （4）现代通信卫星传递的是数字信号；电磁波能在真空中传播，因此卫星是在太空中的，使用的是电磁波。 故答案为：（1）卫星的运行周期与地球自转一圈的时间相同；（2）同步定点轨道；36000；（3）相当于微波中继站；（4）数字；电磁波。 第二部分 素养提升 一．选择题（共6小题） 1．2025年3月，长征八号遥六运载火箭以“一箭十八星”的方式将“千帆星座”第五批组网卫星送入预定轨道，卫星传递信息利用的载体是（　　） A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．红外线 【答案】C 【解答】解：因为电磁波能在真空中传播，而声波不能，因此卫星传递信息利用的载体是电磁波。 故选：C。 2．若要使地球上各地均能接收到卫星转播的信号，所需卫星最少为（　　） A．1颗 B．2颗 C．3颗 D．24颗 【答案】C 【解答】解：若要使地球上各地均能接收到卫星转播的信号，所需卫星最少为三颗，故C正确，ABD错误。 故选：C。 3．利用互联网可以方便地进行一些信息的传递，下列各种方式中，不能通过互联网做到是（　　） A．远程教育 B．传递纸质文件 C．远程医疗会诊 D．网络购物 【答案】B 【解答】解：人们可以通过互联网进行远程教育、远程医疗会诊、打IP电话、网络购物、查阅资料、发送电子邮件等；但传输纸质信件要利用交通工具完成。 故选：B。 4．下列关于计算机网络的说法正确的是（　　） A．同一个办公室里的几台计算机不可能建立网络 B．计算机网络可以实现信息交流、浏览新闻、实时监控、购物、现金交易等 C．网络通信不仅能传递文字，还能传递图像和声音 D．用笔记本电脑进行无线上网不属于网络通信 【答案】C 【解答】解：A、因特网是通过通信线路（常见的是光缆和通信卫星）和电磁波，将全国各地的计算机网络连接起来，同一个办公室里的几台计算机可能建立网络，故A错误； B、现金交易不能通过计算机网络实现，B错误； C、网络通信既能传递文字，还能传递图象和声音，故C正确； D、用笔记本电脑进行无线上网属于网络通信，故D错误。 故选：C。 5．当今世界上，最大的全球性的计算机网络是（　　） A．Bitnet B．Internet C．Decnet D．以上都不对 【答案】B 【解答】解：世界上最大的电子计算机网络是因特网，英文是Internet。 故选：B。 6．光纤是现代信息传输的重要工具。如图所示，传输信号从光导纤维的一端射入，从另一端射出，利用的是（　　） A．电流 B．激光 C．超声波 D．次声波 【答案】B 【解答】解：光纤是现代信息传输的重要工具，传输信号从光导纤维的一端射入，从另一端射出，利用的是激光的多次反射，故B正确，ACD错误。 故选：B。 二．填空题（共5小题） 7．卫星通信具有覆盖面　 　 、通信距离　 、不受环境限制以及投资少见效快等许多特点。 【答案】大；长 【解答】解：卫星通信的特点有：覆盖面大、通信距离长、不受环境限制；但有造价高等缺点。 故答案为：大；长。 8．在地球周围均匀地配置　 　 颗地球静止卫星就可以实现全球通信，卫星通信是利用了电磁波可以传递　 　 （填“能量”或“信息”）。 【答案】3；信息。 【解答】解：在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星就可以实现全球通信，卫星通信是利用了电磁波可以传递信息。 故答案为：3；信息。 9．激光技术是人类的一个重大发明，目前我国激光技术领先世界。通信用的激光在光导纤维中多次反射，从一端传向另一端，激光走过的路程　 　 （填“大于”“等于”或“小于”）光导纤维的长度。 【答案】大于。 【解答】解：激光在光导纤维中通过沿纤维内壁多次反射的折线路径，因此激光走过的路程大于光导纤维的直线长度。 故答案为：大于。 10．计算机可以高速处理大量信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。世界各地的计算机互相连接，成为世界上最大的计算机网络，称为　 　 。目前人们经常使用的网络通信形式是　 　 。 【答案】因特网；电子邮件。 【解答】解：世界各地的计算机互相连接，成为世界上最大的计算机网络，称为因特网，这样就能做到信息资源的共享。目前人们经常使用的网络通信形式是电子邮件。 故答案为：因特网；电子邮件。 11．打开计算机上的搜索引擎，输入“中文电码查询”，查询表中一组电码的译文。 中文电码和译文 中文电码 0001 6386 0686 2607 0171 译文 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 【答案】一起向未来。 【解答】解：在中文电码查询，输入：00016386068626070171电码转中文：得到“一起向未来”。 故答案为：一起向未来。 三．计算题（共1小题） 12．互联网发送电子邮件是以光速传播的，若光在光缆中传播的速度为2×108m/s，地球周长为4×107m，则一封电子邮件绕地球一周大约需要多少时间？ 【答案】一封电子邮件绕地球一周大约需要0.2s。 【解答】解：一封电子邮件绕地球一周大约需要的时间为： t0.2s。 答：一封电子邮件绕地球一周大约需要0.2s。 四．科普阅读题（共1小题） 13．阅读下面材料回答问题。 光纤通信 激光具有很高的亮度，一台大功率激光器发出的激光，亮度可达太阳亮度的107～1014倍。 激光通信与无线电通信类似，即先将声音和图像信号调制到激光束上，然后把载有声音和图像信号的激光发送出去，最后用接收装置把声音和图像信号检出来。科学家们研究利用激光进行光纤通信，并取得了很大的成功。光纤是一种非常细的玻璃丝，比人的头发丝还要细，直径只有十分之几毫米。光纤由内芯和包层两部分组成，内芯由光速较小的物质做成，包层由光速较大的物质做成，光在内芯中传播，不断被包层反射回来，曲折前进，如图所示。这样，带有信号的激光就沿着光纤向前传播，容量大，不受外界条件的干扰，使激光通信能传播很远，并且具有很高的通信质量。 （1）激光通信的原理是先将声音和图像信号调制到 　 　 上，然后把载有声音和图像信号的 　 　 发送出去，最后用 　 　 把声音和图像信号检出来。 （2）光纤是一种非常细的玻璃丝，它由 　 　 和 　 　 两部分组成，光在 　 　 中传播时，不断被 　 　 反射，曲折前进。 （3）激光的光纤通信具有 　 　 大、通信 　 　 高、不受外界等优点。 （4）光从如图所示的光纤一端射入，从另一端射出，请将图中未完成的光路部分补充完整。 【答案】（1）激光束；激光束；接收装置；（2）内芯；包层；内芯；包层；（3）容量；质量；（4）见解析。 【解答】解：（1）激光通信先将声音和图象信号调制到激光束上，然后把载有声音和图象信号的激光发送出去，最后用接收装置把声音和图象信号检出来； （2）光纤是一种非常细的玻璃丝，比人的头发丝还要细，直径只有十分之几毫米，光纤由内芯和包层两部分组成，内芯由光速较小的物质做成，包层由光速较大的物质做成，光在内芯中传播，不断被包层反射回来，曲折前进； （3）光纤通信的容量大，不受外界条件的干扰，传播很远，通信质量很高； （4）光在光纤中传播遵循光的反射定律，根据光的反射定律，完成光路图。 故答案为：（1）激光束；激光束；接收装置；（2）内芯；包层；内芯；包层；（3）容量；质量；（4）见解析。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年度人教版九年级全一册物理同步分层作业 21.3卫星通信和光纤通信 第一部分基础达标 一．选择题（共7小题） 1．“北斗”导航系统主要是利用如下哪种通信方式进行定位和导航的（　　） A．微波通信 B．卫星通信 C．光纤通信 D．网络通信 2．我国光缆通讯发展十分迅速。光从光导纤维的一端射入，从另一端射出，这样就可以把它携带的信息传到远方（如图），其原理应用了光的（　　） A．色散 B．折射 C．反射 D．直线传播 3．我国自主建设的“微厘空间”低轨卫星系统，其轨道高度约650km，相当于把地面基站搬到了卫星上，能够对北斗卫星导航系统进行精密增强，使导航位置的定位精度达到厘米级。关于“微厘空间”卫星，下列说法不正确的是（　　） A．卫星通信采用电磁波传递信息 B．从地面发射的电磁波到达卫星的时间约220s C．比地面基站通信覆盖面更大 D．可以更好地服务于汽车自动驾驶 4．当手机开启热点功能为电脑、平板等带有Wi﹣Fi功能的设备提供网络支撑时，它相当于（　　） A．无线路由器 B．微波中继站 C．服务器 D．基地台 5．我国大力研发的6G网络依赖电磁波传递信息，下列关于电磁波和现代通信的说法，正确的是（　　） A．光纤通信是利用激光在光纤内部反射式地向前传播 B．航天员在太空不能用电磁波通信 C．6G信号的电磁波比5G信号的电磁波传播速度更快 D．微波炉加热食物是利用电磁波传递信息 6．近年来，我国在信息技术领域取得了举世瞩目的成就。关于电磁波和信息技术，下列说法正确的是（　　） A．电磁波可以在真空中传播，传播速度约为340m/s B．北斗卫星导航系统通过电磁波提供定位服务 C．移动电话能发射电磁波不能接收电磁波 D．光纤通信是利用激光在光纤中不断折射传递信息的 7．下列邮件地址名书写正确的是（　　） A．junming@cn.com.server B．junming@cn.server.com C．junming@server.com.cn D．junming@com.cn.server 二．填空题（共4小题） 8．汽车行驶使用北斗进行导航，北斗至少需要 　 　 颗卫星才能实现全球卫星信号覆盖；坐在车上的小明感觉路边的树在往后退，这是以 　 　 作为参照物。 9．2024年3月20日，我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射，它通过 　 实现地球与月球背面的信息传递，如图所示，“鹊桥二号”在 　 　 （填“A”或“B”）点时，可以实现月球背面与地面的通信中转。 10．2024年3月20日，“鹊桥二号”中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。如图所示是火箭发射的情景，在火箭加速上升的过程中，“鹊桥二号”中继星的机械能 　 　 （选填“增大”“减小”或“不变”）；“鹊桥二号”中继星是靠 　 　 传递信息的。 11．多旋翼无人机逐渐走入人们的日常生活，遥控手柄与无人机之间通过 　 　 传递信息；无人机悬停在空中时，若所有外力同时消失，无人机会 　 　 （写出其运动状态）。 三．综合题（共1小题） 12．阅读材料，回答问题。 同步卫星工作原理如图，卫星运行在高达三万六千公里的同步定点轨道，即在赤道平面内的圆形轨道，卫星的运行周期与地球自转一圈的时间相同，在地面上看卫星好似静止不动，称为同步定点卫星。卫星通信系统由通信卫星和通信地面站两部分构成的，通信卫星实际就是一个悬挂在空中的通信中继站，它居高临下，视野开阔，它可以“看”到地面最大跨度达一万八千余千米，三颗卫星就几乎可以覆盖全球，可进行全天候通信，只要在它覆盖区域内，不论距离远近都可以通信，通过它转发和反射电报、电视、广播和数据等无线信号，通过对信号的压缩编码，使通信容量大，应用广泛。 （1）同步通信卫星的“同步”指的是 ； （2）同步卫星所在的运行轨道的名称叫做 ，距地球表面 km； （3）由图示地球站1和地球站2通信，同步通信卫星的作用是 ； （4）现代通信卫星传递的是 （选填“数字”或“模拟”）信号，靠 （选填“电磁波”、“超声波”或“次声波”）传递信息。 第二部分 素养提升 一．选择题（共6小题） 1．2025年3月，长征八号遥六运载火箭以“一箭十八星”的方式将“千帆星座”第五批组网卫星送入预定轨道，卫星传递信息利用的载体是（　　） A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．红外线 2．若要使地球上各地均能接收到卫星转播的信号，所需卫星最少为（　　） A．1颗 B．2颗 C．3颗 D．24颗 3．利用互联网可以方便地进行一些信息的传递，下列各种方式中，不能通过互联网做到是（　　） A．远程教育 B．传递纸质文件 C．远程医疗会诊 D．网络购物 4．下列关于计算机网络的说法正确的是（　　） A．同一个办公室里的几台计算机不可能建立网络 B．计算机网络可以实现信息交流、浏览新闻、实时监控、购物、现金交易等 C．网络通信不仅能传递文字，还能传递图像和声音 D．用笔记本电脑进行无线上网不属于网络通信 5．当今世界上，最大的全球性的计算机网络是（　　） A．Bitnet B．Internet C．Decnet D．以上都不对 6．光纤是现代信息传输的重要工具。如图所示，传输信号从光导纤维的一端射入，从另一端射出，利用的是（　　） A．电流 B．激光 C．超声波 D．次声波 二．填空题（共5小题） 7．卫星通信具有覆盖面　 　 、通信距离　 、不受环境限制以及投资少见效快等许多特点。 8．在地球周围均匀地配置　 　 颗地球静止卫星就可以实现全球通信，卫星通信是利用了电磁波可以传递　 　 （填“能量”或“信息”）。 9．激光技术是人类的一个重大发明，目前我国激光技术领先世界。通信用的激光在光导纤维中多次反射，从一端传向另一端，激光走过的路程　 　 （填“大于”“等于”或“小于”）光导纤维的长度。 10．计算机可以高速处理大量信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。世界各地的计算机互相连接，成为世界上最大的计算机网络，称为　 　 。目前人们经常使用的网络通信形式是　 　 。 11．打开计算机上的搜索引擎，输入“中文电码查询”，查询表中一组电码的译文。 中文电码和译文 中文电码 0001 6386 0686 2607 0171 译文 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 三．计算题（共1小题） 12．互联网发送电子邮件是以光速传播的，若光在光缆中传播的速度为2×108m/s，地球周长为4×107m，则一封电子邮件绕地球一周大约需要多少时间？ 四．科普阅读题（共1小题） 13．阅读下面材料回答问题。 光纤通信 激光具有很高的亮度，一台大功率激光器发出的激光，亮度可达太阳亮度的107～1014倍。 激光通信与无线电通信类似，即先将声音和图像信号调制到激光束上，然后把载有声音和图像信号的激光发送出去，最后用接收装置把声音和图像信号检出来。科学家们研究利用激光进行光纤通信，并取得了很大的成功。光纤是一种非常细的玻璃丝，比人的头发丝还要细，直径只有十分之几毫米。光纤由内芯和包层两部分组成，内芯由光速较小的物质做成，包层由光速较大的物质做成，光在内芯中传播，不断被包层反射回来，曲折前进，如图所示。这样，带有信号的激光就沿着光纤向前传播，容量大，不受外界条件的干扰，使激光通信能传播很远，并且具有很高的通信质量。 （1）激光通信的原理是先将声音和图像信号调制到 　 　 上，然后把载有声音和图像信号的 　 　 发送出去，最后用 　 　 把声音和图像信号检出来。 （2）光纤是一种非常细的玻璃丝，它由 　 　 和 　 　 两部分组成，光在 　 　 中传播时，不断被 　 　 反射，曲折前进。 （3）激光的光纤通信具有 　 　 大、通信 　 　 高、不受外界等优点。 （4）光从如图所示的光纤一端射入，从另一端射出，请将图中未完成的光路部分补充完整。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $