沪科版九年级全册第三节 踏上信息高速公路优秀练习

19.3踏上信息高速公路同步练习沪科版初中物理九年级全一册

一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）

1. 2020年6月23日，在西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，成功发射北斗三号全球卫星导航系统的最后一颗组网卫星，实现北斗导航系统全球覆盖。下列说法中正确的是

A. 北斗导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播
B. 北斗导航系统中卫星间的信息传递采用光纤传送
C. 北斗导航系统中的地球同步卫星相对地面是运动的
D. 在轨运行的北斗导航卫星受到非平衡力的作用

2. 对于网络通信的形式，下列说法中不正确的是

A. 邮寄挂号信是网络通信的一种形式
B. 寄电子邮件是网络通信的一种形式
C. 网络电话是网络通信的一种形式
D. 上网聊天是网络通信的一种形式

3. 受如图所示的实验原理的启示，导致了下列哪一种通信方式的实现

A. 微波通信
B. 卫星通信
C. 光纤通信
D. 网络通信

4. 关于信息高速公路，下列描述错误的是

A. 信息高速公路可以传播声音 B. 信息高速公路可以传播图像
C. 信息高速公路可以传播文字 D. 信息高速公路可以传递实物

5. 电子邮件可以传输

文字资料；声音信息；

图片图像；视频资料。

A.  B.  C.  D.

6. 关于微波通信，下列说法不正确的是

A. 微波属于电磁波
B. 微波的性质接近于光波，大致沿直线传播
C. 利用微波进行长距离通信时，应利用中继站
D. 微波中继站间距离约，且只能建在地面上

7. 春节晚会可以通过、、等几个频道同时并机直播，观众在家中选择不同频道时，实际上是在改变

A. 电视机接收的电磁波的频率 B. 电视台发射的电磁波的波速
C. 电视机接收的电磁波的波速 D. 电视台发射的电磁波的频率

8. 关于光纤通信，下列说法正确的是

A. 光导纤维是一种很细很细的金属丝
B. 光在光导纤维中始终沿直线传播
C. 光纤通信具有传输信息量大，光能损耗小等优点
D. 光信号在光导纤维中以声音的速度传播

9. 小冬等几位同学，在放学回家的路上，经过广播电视台，看到高高的发射天线，他们有以下几种说法，你认为不正确的是

A. 无线电波要通过天线向外发射到空中
B. 发射无线电信号时，要将音频电信号加载到高频电磁波上
C. 收音机的调谐器可以从电磁波中选出特定频率的信号
D. 收音机中的扬声器能把电磁波转换成声音

10. 小敏通过电子邮箱向朋友发了封电子邮件，很快电脑中显示邮件已发送的提示，可是不多时小敏的邮箱里又收到了一封退信通知，说她发给朋友的邮件被退回了。这封退信通知是从哪里发给小敏的

A. 邮局 B. 小敏的朋友
C. 小敏的邮箱服务器 D. 小敏朋友的邮箱服务器

11. 某同学用收音机收听中央人民广播电台1008kHz频道播放的钢琴节目，某时刻他听到演员弹奏频率为440Hz的“6”音，则

A. 收听到的信号是通过电磁波传播的
B. 该时刻射频电流的频率是440Hz
C. 该时刻音频电流的频率是1008kHz
D. 收音机接收到空中电磁波的频率为440Hz

12. 关于卫星通信的说法正确的是

A. 卫星通信就是利用卫星来向地面发射电磁波
B. 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的
C. 卫星通信发送广播信号
D. 卫星通信接收电视信号

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

13. 移动电话也叫          ，这是因移动通信的基地台是按          的构造布局的。这样的好处有两点：一是增加了无线电覆盖的          ，二是减少了          数量。
14. 温哥华冬奥会的节目要利用太空中的作微波中继站才能将信号传回我国。当然人们也可以通过因特网得到相关的信息，目前人们经常使用的网络通信形式有          只需填写一种。
15. 拿一束光纤，将光源用小灯泡做的放在光纤的一端，在光纤的另一端用肉眼          选填“能”或“不能”看到光。光波所运载的信息容量远大于无线电波，这是因为光波的频率远          选填“高于”或“低于”无线电波的频率。
16. 现代通信技术主要有          通信、          通信、          通信和网络通信。

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

17. 如图是一段光纤放大图，AO是一束入射到光纤上的激光，请画出激光在光纤内壁上反射的大致光路。完成一次反射即可
    
    
    
    
    
    
     
18. 下图是表示某一段光导纤维，一束激光从一端射入光导纤维，试在图中画出激光在光导纤维中传播时的情形
    
     

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

19. 在一个无色大塑料瓶的侧壁靠近底部的位置钻一小孔，用胶带粘住小孔，在瓶中装满水。在瓶的另一侧放一只激光电筒，调节光束的方向，激光束正好能射向对侧的小孔，如图所示。揭下胶带，让水流到下面的盆里，你会看到光随弯弯的水流照到盆底，在盆底形成一个光斑。

在这个实验中，激光电筒的光束是沿水流的_______填“内”或“外”壁经过多次_______填“反”或“折”射，最后射到盆底。

实验中从瓶中流出的水柱相当于激光通信中的_______，由此说明用来进行激光通信的导管_______填“能”或“不能”弯曲。

猜想：在激光通信中，每一根导管能不能同时传导多束激光信号而不致相互干扰？

20. 小明同学在家看电视时发现，当人站在电视机和遥控器之间时，遥控器就会失去作用。他想：不同物体对电视机遥控信号的阻挡能力是否一样呢？为了探究这一问题，小明同学找了一个作业本，先将一张纸片放在遥控器与电视机之间，手指按遥控器控制键，如果遥控器能对电视机起控制作用，则增加纸片的层数；如此重复实验，直到遥控器刚好不能控制电视机为止，记下纸片的层数。然后，他又换用了塑料纸和棉布，按照同样的方法进行实验，得到的实验数据如表所示。

请分析以上数据，把能得出的探究结论填在横线上：_____________________________________________________________________________。

小明的探究过程中可能存在一些问题，请你帮他指出应当特别注意的两个问题。

___________________________________________________________________________；

___________________________________________________________________________。

五、计算题（本大题共3小题，共24.0分）

21. 卫星通信系统由卫星和地面站两部分组成。卫星在空中起中继站的作用，即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站。地面站则是卫星系统与地面公众网的接口，地面用户通过地面站出入卫星系统形成线路。由于卫星静止在赤道上空3600km，它绕地球一周时间恰好与地球自转一周一致，从地面看上去如同静止不动一般。三颗相距的卫星就能覆盖整个赤道圆周。故卫星通信易于实现越洋和洲际通信。最适合卫星通信的频率是频段，即微波频段。
    关于同步卫星，以下说法中正确的是______ 。
    A.同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同
    B.同步卫星和月球一样每天绕地球一周
    C.同步卫星固定在空中一直不动
    D.作为传播微波的中继站，地球上空的同步卫星越多越好
    频率为的微波对应的波长是多少？
    
    
    
    
    
    
     
22. 请阅读北斗全球卫星导航系统--夜空中最亮的星并回答问题。
    北斗全球卫星导航系统--夜空中最亮的星
    2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星从西昌卫星发射中心发射升空。北斗卫星导航系统以下简称北斗系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。
    在我国长期航天技术积累和导航系统技术发展的后发优势下，我国采取了一套与其他任一导航系统都截然不同的思路：北斗是唯一采用三种轨道搭配的星座。
    目前另外三个全球卫星定位系统都采用距离地面20000千米左右的中圆卫星轨道，而北斗是唯一采用三种轨道搭配的星座：27颗卫星处在距离地面21500千米的中圆轨道，分布在三个轨道面上，保持55度倾角；5颗卫星采取赤道上空35800千米高的地球静止轨道；3颗卫星处在地球同步轨道也接近35800千米高、保持约55度倾角。
    
    这样带来一定好处：卫星定位需要接收机收到至少4颗卫星信号。27颗中圆轨道卫星为主力，围绕地球一圈的轨道周期约为12小时，可以保持对全球范围内任一点的稳定覆盖，在任意时间、任意地点观测到6颗星以上，符合常规卫星定位系统需求。55度倾角的设计，也增加了对人口稠密的地球中低纬度区域覆盖。
    卫星定位系统的原理并不复杂。卫星在向接收端发送自己位置信息时，会附上信息发出的时间，GPS终端接收到信息后，用当前时间减去发送时间，得到信息传播的时间。用信息传播时间乘信息传播的速度光速，我们就能得出终端与卫星的距离。
    理论上来说，只要我们能得到用户终端与四个不共面卫星的距离，就能在三维空间中确定用户终端所在的位置。
    在卫星定位系统中最核心的部分就是要准确测量卫星信号的传播时间。失之毫厘，谬以千里。任何一点细微的时间误差乘上光速，得到的距离误差都会被放大很多倍。在卫星导航系统中，1纳秒十亿分之一秒的时间误差将导致米的距离误差。为了尽可能地减小时间误差，在卫星定位系统中我们使用的是目前最精确的时间测量工具--原子钟。原子会不停地发生振荡，振荡的频率是原子的固有频率，不会受温度和压力的影响改变。原子钟正是利用这一原理制成。原子钟的精度非常高，数千万年才会差1秒。目前世界上可以提供精确定位的全球定位系统，即美国的GPS定位系统、俄罗斯的格洛纳斯定位系统、中国的北斗定位系统、欧盟的伽利略定位系统全部使用了原子钟来测定时间。将原子钟称为卫星定位系统的心脏一点也不夸张。
    随着北斗系统建设和服务能力的发展，相关产品已广泛应用于各个领域，逐步渗透到人类社会生产、生活的方方面面。在定位导航、灾害监测、工程建设、海洋开发等各个方面都能大放异彩。并且北斗也广泛应用于大众生活，比如电子商务、智能手机、智能穿戴、居家养老等等。
    未来，到2035年，以北斗系统为核心，建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时体系。
    阅读上述文章请回答下面问题：
    如果测量卫星信号的传播时间的时间误差是1毫秒，那么将导致的距离误差是______。
    原子钟的原理是______。
    确定一个位置，至少需要接收______颗卫星的信号。
    结合自己的生活谈谈北斗全球卫星导航系统给你的生活带来哪些便利？
    
    
    
    
    
    
     
23. 收集资料包括上网，写出小文章。下面的题目可以供你选择。
    自己使用过的通信方法和享受到的通信技术的成果。
    人们对传递信息的要求是迅速、准确、安全、距离远、抗干扰、内容丰富等。试比较一些通信方法的优缺点，从而说明每种方法的应用范围。
    论述从古到今有哪些原因推动了通信技术的发展。
    你预料或者希望在未来的10年中通信技术有哪些发展？
    
    
    
    
    
    
    
    

答案和解析

1.【答案】D
 

【解析】略
 

2.【答案】A
 

【解析】略
 

3.【答案】C
 

【解析】略
 

4.【答案】D
 

【解析】略
 

5.【答案】D
 

【解析】略
 

6.【答案】D
 

【解析】略
 

7.【答案】A
 

【解析】解：选择不同的电视机频道，实际上是选择不同的频率范围，也就是改变了电视机接收的电磁波的频率，故A正确。电视台发射的和电视机接收的电磁波的波速是不变的，故B、C错误；不同的电视台发射的电磁波的频率是固定不变的，在选择电视机频道时，是不能改变电视台发射的电磁波频率的，故D错误。选A。
 

8.【答案】C
 

【解析】解：光导纤维是玻璃纤维，故A错误；光在光导纤维中经多次反射向前传播，故B错误；光纤通信具有传输信息量大，光能损耗小等优点，故C正确；光信号在光导纤维中以光的速度传播，故D错误。选C。
 

9.【答案】D
 

【解析】解：无线电波要通过天线才能发射，A不符合题意。发射无线电信号时，要通过调制器将音频电信号加载到高频电磁波上，B不符合题意。转动收音机的调谐器旋钮，可以选出特定频率的信号，C不符合题意。收音机的扬声器把音频信号转换成声音，D符合题意。选D。
 

10.【答案】C
 

【解析】解：退信是小敏所使用的邮箱服务器发给小敏的，收到了退信就说明邮件并没有通过自己的邮箱服务器发出；小敏发出的邮件没有发送成功的原因有可能是她使用的邮箱服务器出现了问题，需要重发。选C。
 

11.【答案】A
 

【解析】解：A、根据有关电磁波的相关基础知识可知，现在的电视信号和无线电广播都是利用电磁波来传播的，故A正确；
BC、中央人民广播电台1008kH频道，所以，在该时刻电磁波的射频电流的频率是1008kHz；听到演员弹奏频率为440Hz的“音，则音频电流的频率为440Hz，故BC错误；
    D、收音机要收到电磁波，则必须调节本身的接收频率和电磁波的频率一样，故此时收音机接收到电磁波频率为1008kHz，故D错误。
故选：A。
电磁波可以传递信息，且频率越高，其传递信息的能力越强，现在的无线电广播、卫星通信都是利用的电磁波来传递的；
声音转换成的电信号叫做音频信号，频率和声音相同；加载音频和视频信号的电流频率很高，叫做射频电流；
接收的电磁波的频率与射频电流频率相同。
此题主要考查了音频、射频信号和电磁波的相关知识； 解答此题需要我们明白无线电广播的发射原理；注意各个频率之间的区别；主要是能够区分音频、射频电流之间的关系。
 

12.【答案】B
 

【解析】解：卫星通信就是利用卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信，不是用来向地面发射电磁波的，也不是用来发送广播信号的，也不是用来接收电视信号的，故B正确，ACD错误。
故选：B。
卫星通信是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信。
此题主要考查的是学生对卫星通信的简单认识和了解，基础性题目。
 

13.【答案】蜂窝电话 

蜂窝 

有效面积 

基地台

【解析】略
 

14.【答案】通信卫星寄电子邮件
 

【解析】略
 

15.【答案】能 

高于

【解析】略
 

16.【答案】卫星

微波

移动

【解析】略
 

17.【答案】解：如图所示。

【解析】略
 

18.【答案】解：激光在光导纤维中传播时的情形，遵循光的反射定律，满足反射角等于入射角，光路图如下：
。
答：如上图。
 

【解析】激光在光导纤维中传播时，遵循光的反射定律，据此作图。
本题考查了光的反射定律，会根据光的反射定律作图。
 

19.【答案】内；反 
光导纤维；能 
每一根光导纤维中能传递多束激光信号而不相互干扰。
 

【解析】利用实验观察法和推理法解题。
激光电筒的光柱是射到水柱内部被水柱传递的，光束发生多次全反射到达盆底。
在本实验中，水柱类似于激光通信中的光导纤维，无论光导纤维如何弯曲，激光都能在里面遵守全反射规则而传播。
由于多束激光的入射角不同且激光的频率单一，方向高度集中，所以同一根光导纤维中的多束激光不会相互干扰。
 

20.【答案】在所研究的三种材料中，棉布对电视机遥控信号的阻挡能力最强，纸片次之，塑料纸最弱  要选择同一台电视机和同一个遥控器进行实验  每次实验遥控器与电视机的距离要保持一致
 

【解析】解：从实验数据可以看出，同样的条件下，棉布刚好完全阻挡遥控信号的层数最少，说明在所研究的三种材料中，棉布对电视机遥控信号的阻挡能力最强；实验中要尽量控制除实验材料外的其他因素都相同，只有这样才能得到正确的结论。
 

21.【答案】A
 

【解析】解：A、同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同，与地球同步转动，故本选项正确；
B、月球不是每天绕地球一周，是30天，故本选项错误；
C、站在地球上观看以地球本身为参照物，同步卫星在空中的位置是固定不动，如果选择参照物不是地球，那么此结论就是错误的，故本选项错误；
D、同步通通信卫星做为传播微波的中继站，地球上只要有3颗就能覆盖全世界，并非是越多越好故本选项错误。
根据得
频率为1GHz的微波对应的波长：
；
频率为10GHz的微波对应的波长：
。
故答案为：；频率为的微波对应的波长是之间。
所谓地球同步卫星，即指卫星绕地球转动的周期与地球的自转周期相同，与地球同步转动，且在赤道上空的某地，站在地球上观看以地球本身为参照物它在空中的位置是固定不动的，所以它可以代替微波中继站来进行电磁波的中转作用。全世界只要有三颗这样的卫星当然位置要选定好就可以满足全世界的需求。
根据求出频率为1  GHz的微波对应的波长。
此题不仅仅考查运动与静止的相对性，还要求学生了解地球同步卫星的有关知识，以及学生对速度公式及波长、波速、频率公式的计算，是一道基础题。
 

22.【答案】  根据原子振荡时发出固有频率的电磁波来计时  4
 

【解析】解：卫生是靠电磁波传递信息的，电磁波在真空中的传播速度是，
当误差为1毫秒时，将导致的距离误差是：；
由材料内容可知，原子钟是根据原子振荡时发出固有频率的电磁波来计时的；
由材料内容可知，卫星定位需要接收机收到至少4颗卫星信号；
北斗全球卫星导航系统给人们生活带来的便利有：定位导航、灾害监测、工程建设、海洋开发、电子商务、智能手机、智能穿戴、居家养老等。
故答案为：；根据原子振荡时发出固有频率的电磁波来计时；；
定位导航、灾害监测、工程建设、海洋开发、电子商务、智能手机、智能穿戴、居家养老等。
根据电磁波的传播速度和时间，利用公式可计算导致的距离误差；
原子钟是根据原子振荡时发出固有频率的电磁波来计时的；
结合材料中的描述可得出答案；
同样结合材料中的描述和生活实际可说出卫星导航给人们的生活带来的便利。
本题主要通过对材料的阅读找出其中包含的物理知识，并能将知识与应用相结合是解答的关键。
 

23.【答案】答：题目：人们对传递信息的要求是迅速、准确、安全、距离远、抗干扰、内容丰富等。试比较一些通信方法的优缺点，从而说明每种方法的应用范围。
手机，优点：携带方便，缺点：辐射大
因其携带方便，适用范围较大；
座机与上述手机的特点相反；
因其体积大，携带不方便，放在家里或办公室使用；
电脑，优点：功能多使用方便，缺点：对人体辐射大；
因其功能多，使用范围很大，应用在数值计算、数据处理、实时控制、计算机辅助设计、模式识别娱乐以及游戏等方面。
传真，优点：传输快，缺点：使用不方便，失真；
传真适用于公司使用传真机的各种情况，适用范围包括本地、国内、国际传真。
 

【解析】根据自己对传递信息的了解，结合人们使用过的通信工具，分析出优缺点以及适用范围。
本题主要考查了学生对手机的了解，通过小文章的写作，让同学们将生活实际和物理知识很好地结合起来。