第二十一章《信息的传递》单元基础巩固与培优试卷（原卷+解析）-2024-2025年九年级全册物理《考点•题型 •技巧》精讲与精练系列（人教版）

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一、单项选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分）在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的。
1．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
2．下列技术应用中，不是利用电磁波工作的是
A．利用声呐系统探测海底深度
B．利用北斗导航系统进行定位和导航
C．用手机打电话
D．利用微波雷达跟踪飞行目标
3．关于信息的传递，下列说法正确的是（ ）
A．模拟信号比数字信号抗干扰能力强
B．电磁波不仅能传递声音信号，且可以传递图像信号
C．5G通讯信号比4G通讯信号的电磁波在真空中传播的速度快
D．北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为1千米
4．从古至今，人类活动离不开对信息的收集、传递和使用。下列说法错误的是（ ）
A．手机既能发射电磁波，又能接收电磁波
B．“北斗”卫星导航系统是利用电磁波传递信息的
C．电磁波在真空中的传播速度是340m/s
D．光纤通信是利用光在光与纤维中进行多次反射来传递信息的
5．下列关于声波和电磁波的说法中正确的是（ ）
A．音调的高低与声源的振幅有关
B．声音不能在真空中传播
C．电磁波在任何介质中传播的速度都为3.0×108m/s
D．声波和电磁波都不会对人类和环境造成危害
6．北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来，运行稳定，持续为全球用户提供优质服务，系就服务能力步入世界一流行列。下列说法正确的是（ ）
A．北斗卫星利用电磁波向地面传递信息B．电磁波在空气中的传播速度为340m/s
C．北斗卫星上的芯片采用超导材料制成D．北斗卫星长期工作不需要消耗任何能量
7．在收音机中，下列工作顺序正确的是（ ）
A．天线→调谐→高频放大→检波→低频放大
B．天线→调谐→检波→高频放大→低频放大
C．天线→高频放大→调谐→低频放大→检波
D．天线→高频放大→检波→调谐→低频放大
二：填空题（本题有7小题，每空1分，共21分）
8．手机已经进入“5G”时代，所谓“5G”指的是第五代移动通信技术．“5G”手机传递信息的载体是频率更高的 （填“超声波”或“电磁波”）；手机中科技含量最高的元件是芯片，芯片的核心部分主要是由 （填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料制成的；智能手机传递信息的电信号采用 （填“模拟”或“数字”）信号．
9．【科技改善生活】广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力，从而获得升力，这说明了力的作用是 的。航空器升空过程中，重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。航空器靠 （选填“超声波”或“电磁波”）与控制中心联系。
10．神舟十四号飞船发射时，火箭通过向下喷射高速气流，获得向上的推力，说明力的作用是 的；停止喷气后，火箭由于具有 仍能继续上升，箭体上的摄像机拍摄的画面通过 波传送回地面。
11．如图所示的实验研究的是“光纤是怎样传输信号的”实验中，光纤是 .（填“导体”或“绝缘体”），在光纤的一端附近放上发光的小电灯，在另一端可以观察到 .用光纤传输光信号，主要应用的物理知识是 .
12．现在所讲的数字电视机，其实在电视信号的传递过程中用的是 ，只是在电视机内部应用了部分的 ．只有电视台用 传输的电视才是真正的数字电视．
13．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 。
14．2023年5月30日，长征2F遥十六运载火箭搭载着神舟十六号的三名航天员，从酒泉卫星发射中心发射升空。高速运动的火箭在升空过程中与空气摩擦，火箭整流罩外壳温度升高，这是通过 （选填“热传递”或“做功”）的方式改变内能。飞船进入太空后，航天员携带的物品质量 （选填“变大”“变小”或“不变”），在空间站内航天员利用 （选填“电磁波”或“超声波”）与地面交流。
三、作图题（共7分）
15．如图所示，请在图中无线电广播的发射过程图的空格中填入恰当的器材和元件名称。
16．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．
( )
17．在图中，将话筒和听筒连接成完好的电路，组成最简单的电话．
四、实验题:本大題共3小题，第16小题7分，第17、18小题各6分，共19分。
18．2021 年 10 月 16 日，神舟十三号载人飞船升空，与空间站组合体对接完成。翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员先后进入天和核心舱，开启为期半年之久的太空驻留。
（1）如图 1 为“神舟十三号”飞船与“中国空间站”组合体在绕地飞行的过程中，组合体的运动状态 （选填“改变”或“不变”），说组合体是运动的，是以 为参照物；
（2）在“太空授课”中，女航天员王亚平制造了一个小水球，如图 2 我们看到了她在水球中一正一反的两个像，这是由于光的 现象产生的；舱内的灯光照到宇航员衣服上发生了 反射；
（3）如图 3 所示，出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳。当航天员意外漂离轨道舱时，可拉着绳子返回轨道舱。这利用了物体间力的作用是 的和力可以改变物体的 ；
（4）航天员与地面控制中心之间通过 （选填“电磁波”或“超声波”）传递信息。
19．打开收音机的开关，将旋钮调到没有电台的位置，并将音量开大。取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触，如图所示，会听到收音机发出“咔咔”声
(1)这一现象验证了 的存在；
(2)现将收音机放入玻璃罩中，用抽气机抽去罩中的空气，重复以上实验，却发现听不到收音机发出的“咔咔”声，试分析：收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔咔”声的原因是 ；
(3)谢老师在一次乘坐镇江商业城的电梯时，发现性能完好的手机接收不到信号，原因是 ；
(4)请设计一个实验验证你的判断： 。
20．爸爸在路由器的“黑管”上套了一个碗状信号增强器，小华发现在路由器周围不同位置，Wi﹣Fi分析仪检测到的信号强度不同，影响信号增强效果的因素有哪些呢？小华作出如下猜想：
猜想一：与信号增强器的材料有关；
猜想二：与信号增强器的凹面朝向有关；
为了验证猜想一，小华进行了如下实验：“黑管”发出稳定信号后，将不同材质的信号增强器凹面朝向Wi﹣Fi分析仪，同时直线移动分析仪直到接收到50dB信号强度，测出分析仪到路由器的距离，记录数据如下表：
（1）实验中可以通过 反映它的增强效果；分析表中数据可知：相同条件下， 材质的增强效果更好一些；
（2）为了验证猜想二，小华等“黑管”发出稳定信号后，分析信号增强器凹面和凸面一侧距“黑管”相同距离处用Wi﹣Fi分析仪检测信号强度，发现凹面一侧信号的强度始终大于凸面一侧，这说明猜想二是 （选填“正确”或“错误”）的；
（3）实验后，小华认为碗状信号增强器对路由器信号的增强效果除了跟材料有关，可能还跟其他因素有关；他另取一个大小形状均相同的铝制碗状信号增强器，将它的表面用刀划成坑坑洼洼，进行实验；这样操作的目的是研究碗状信号增强器对路由器信号的增强效果与 是否有关。

五、计算题:本大题共2小题，第19小题6分，第20小题7分，共13分。
21．雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去，然后再利用天线接收到反射波，根据反射波的方向和延迟时间判断目标的方位和距离．某地面雷达站向某卫星发射出波长为的电磁波，经过的时间，接收到了反射波．请你回答：
（1）电磁波在真空中的传播速度是多少？
（2）该雷达向目标发出的电磁波的频率是多少？
（3）该卫星距地面多远？
22．卫星通信系统是由赤道上空一定高度上的地球同步卫星和经该卫星连通的地球站两部分组成．同步卫星天线波束最大覆盖面可以达到地球表面总面积的三分之一，因此，在赤道上空同平面轨道上等间隔放置三颗同步卫星，就能实现全球范围的通信．目前使用的国际通信卫星系统就是按照上述原理建立起来的，三颗卫星分别位于大西洋、印度洋、太平洋上空．
（1）已知地球半径为6.4×103km，要实现全球卫星通信，卫星在轨理论高度（距地面高度）至少多远？
（2）卫星传输的主要缺点是传输时延大．甲乙两人打接越洋电话，已知他们两地基站共用的是一颗在轨高度约3.6×104km的通信卫星，且两地距卫星均为4.5×104km，求打接一次电话时延多少s？
六、综合能力题:本大题共3小题，第21小题7分，第22、23小题各6分，共19分
23．“天宫课堂”是为发挥中国空间站（如图甲）的综合效益，推出的首个太空科普教育品牌。在“天宫课堂”上，中国航天员担任“太空教师”，以青少年为主要教学对象，采取天地协同互动方式开展太空授课活动。“天宫课堂”第一课和第二课分别于2021年12月9日15时40分和2022年3月23B15时40分在中国空间站开讲。
在“天宫课堂”第一课时，航天员展示了浮力消失实验，水膜张力实验、水球光学实验等实验。“天宫课堂”第二课，航天员又演示了太空“冰雪”实验、液桥实验、水油分离实验、太空抛物等实验，精彩的实验现象引发了广大青少年的思考，激发了他们不断追寻“科学梦”、实现“航天梦”的热情。请根据我们所学的知识回答以下问题。
（1）空间站是用火箭送上太空的，火箭燃烧燃料时，向下喷射气体，火箭向上升空，这个过程不能说明 ；
A．力的作用是相互的B．力是物体对物体的作用
C．力可以改变物体的形状D．力可以改变物体的运动状态
（2）火箭常选用液态氢作为燃料，是因为液态氢的 较大；
A．密度B．比热容C．热值D．导热性
（3）空间站处于“微重力”环境。在微重力环境中，你会有完全不同于地面的感觉。由于缺乏重力，航天员最先感觉到的就是身体是飘浮的。飞船舱内的东西，如果不用带子固定都会飘浮不定。若航天员在飞船舱内进行体能锻炼，下列活动可进行的是 ；
A，举哑铃B．做俯卧撑C．用单杠做引体向上D．用弹簧拉力器健身
（4）天宫课堂采取天地对话方式进行，全国人民可以看到宇航员的现场直播。这场直播的直播间设置在空间站里，航天员是通过 将直播信息传回地球的；
A．超声波B．电磁波C．次声波D．人耳可听见的声音
（5）天宫课堂第一课时，我们透过水球看到航天员王亚平的倒立的像（如图乙），其成像特点与生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”）相同；我们观看直播时所用的电视机遥控器是通过 （选填“红外线”、“紫外线”、“可见光”）遥控电视的；
（6）“空间站”绕地球沿椭圆轨道飞行，“空间站”从近地点向远地点飞行时，“空间站”的机械能将 （选填“变大”、“变小”、“不变”），飞行速度将 （选填“变大”、“变小”、“不变”）。

24．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。
25．电磁波是指在空间传播的交变电磁场，在真空中的传播速度为3108米/秒，无线电波是其中的一种电磁波。无线电波、红外线、可见光（即人眼能看到的光）、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，它们的产生方式不尽相同，波的长度也不同，把它们按波长顺序排列就构成了电磁波谱，如图所示。请根据上述信息及所学知识，结合电磁波谱图回答：
(1)白光（可见光）可以发生色散，分解成红、橙、黄等七种颜色的光，其中波长最长的单色光是 光。广播和电视利用电磁波谱中 来传递声音和图像；
(2)请观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出初步结论 ；
(3)请进一步观察和计算电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出结论： 。
材质
无
陶瓷
不锈钢
铁
铝
分析仪到路由器距离
6m
9m
13m
14m
16m