初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第2节 广播、电视和移动通信测试题

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典例分析＋变式训练
考点1 音频、视频、射频信号和调制、调谐、解调
（1）由声音变成的电信号，它的频率跟声音的频率相同，在几十赫到几千赫之间，叫音频信号；
（2）由图象变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫视频信号；
（3）音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力能很差，需要把它们加载到具有更好的发射能力的电流上，才能发射到天空中，这种电流的频率更高，这种更高频率的电流叫做射频。
（1）调制器作用：调制，把音频电信号加载到高频电流上；
（2）调谐器作用：调谐，选出特定频率的信号，即选台；
（3）检波器作用：检波，取出所需要的信号； 解调器：比检波的范围更广，中考不必考虑二者区别。
注意：无线电广播信号发射时用到调制器；接收时用到调谐器和检波器。
【典例1】如图所示是各类电流的波形示意图，由图可知频率最高的是（ ）

A．音频电流B．视频电流C．射频电流D．无法确定
【答案】C。
【解答】解：频率指电流在1s内振动的次数，从图象上可以看出，射频电流单位时间内振动的次数较多，因此它的频率最高。
故选：C。
【典例2】电视信号的传送是将频率较低的音频信号和视频信号加载到频率更高的电流上，产生电磁波发射到天空中，这种电流叫做射频电流。如图所示，是音频信号、视频信号和射频信号波形的示意图，其中表示射频信号的是 丙 ，该信号在真空中传播速度为 3×108 m/s。

【答案】丙；3×108。
【解答】解：由大约在几十赫到几千赫之间，叫做音频信号，频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号可知，视频信号的频率大于音频信号的频率，射频电流是把音频电流和视频电流加载到频率更高的电流上，因此频率最高的是射频信号，
由波形图可知，丙频率最高，为射频信号，甲频率最低，为音频信号，乙为视频信号，该信号在真空中传播速度为3×108m/s。
故答案为：丙；3×108。
【变式训练1】2020年，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利75周年大会在北京隆重举行，众多媒体都对此进行了直播。直播时，现场记者将视频资料传送到电视台所依靠的载体是（ ）
A．声波B．可见光C．无线电波D．红外线
【答案】C。
【解答】解：据电磁波的应用可知，直播时，现场记者将图片传送到电视台时所用的载体是电磁波，所以选项ABD错误，C正确；
故选：C。
【变式训练2】在无线电广播信号的发射过程中，调制器的作用是（ ）
A．把声音转换成电流 B．把高频电流滤出去
C．把音频电信号加载到高频电流上 D．把电磁波发射出去
【答案】C。
【解答】解：无线电广播中传播的为声音信号，首先要将声音信号通过话筒转化为音频电信号，但音频信号频率较低不利用远距离传输，故还要将音频电信号加载到高频电流上，利用天线将信号发射到空中。
故选：C。
【变式训练3】由声音转换成的电信号，它的频率与声音的频率相同，大约在几十赫到几千赫之间，叫做音频信号；由图象转换成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号。音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力都很差，需要把它们加载到频率更高的电流上，产生电磁波发射到天空中，这种电流叫做射频电流。如图所示，是三种信号的波形图，则表示音频信号的是 甲 ，表示射频信号的是 丙 。
【答案】甲；丙。
【解答】解：由材料“大约在几十赫到几千赫之间，叫做音频信号，频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号可知，视频信号的频率大于音频信号的频率，射频电流是把音频电流和视频电流加载到频率更高的电流上，因此频率最高的是射频信号，
由波形图可知，丙频率最高，为射频信号，甲频率最低，为音频信号，乙为视频信号。
故答案为：甲；丙。
考点2 无线电广播和电视的发射与接收
1、无线电广播的发射由广播电台完成；接收由收音机完成：
（1）发射过程
话筒：把播音员的声音信号转换成电信号；
调制器：把音频电信号加载到高频电流上；
天线：通过天线发射到空中
（2）接收过程
天线：接收到各种各样的电磁波；
调谐器：转动调谐器的旋钮，即选台，可以从中选出特定频率的信号；
检波器：收音机内的电子电路再把音频信号从中取出来；
扬声器：把音频信号转换成声音。
2、电视用电磁波传递图象信号和声音信号，声音信号的产生、传播、接收跟无线电广播的工作过程相似，图象信号的工作过程是：
（1）发射
摄像机：把图象变成电信号；
发射机：把电信号加载到频率很高的电流上；
天线：能过发射天线发射到空中；
（2）接收
天线：电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来；
电视机：通过电视机把图象信号取出并放大；
显像管：把它还原成图象。
【典例3】广播电台或广播电视台的发射天线的作用是（ ）
A．只发射音频电流激发的电磁波
B．只发射视频电流激发的电磁波
C．只把音频电流和视频电流加载到更高频率的射频电流上，再通过天线发射
D．三种电流不经调制通过天线发射三种不同的电磁波
【答案】C。
【解答】解：广播电台或广播电视台的音频电流和视频电流并不是直接加载到天线上发射的，这样会传输不了多远的距离，只有将它们加载到更高频率的射频电流上，再通过天线发射才能传输更远的距离。
故选：C。
【典例4】如图是无线电广播工作过程的简易图。话筒把播音员的 声信号 转换成 电 信号，调制器把音频信号加载到 高频 电流上发射到空中，收音机接收到各种电磁波并从中选出特定频率的信号。通过解调将 音频 信号留下，通过 扬声器 把播音员的声音从收音机播放出来。

【答案】声信号；电；高频；音频；扬声器。
【解答】解：话筒将声信号转化为音频电信号，而后该信号经调制器后加载在高频电磁波上，然后由天线发射到空中；
收音机接收装置收到空中的各种电磁波，并通过调谐器从众多的电磁波中找出特定频率的信号，通过调谐器选出音频电信号，送到扬声器即可发出声音。
故答案为：声信号；电；高频；音频；扬声器。
【典例5】如图是电视的发射和接收原理图，图乙中显示器的作用是将接收的图象电信号还原成 图象 ；扬声器的作用是将音频电信号转化成 声音 。

【答案】图象；声音。
【解答】解：
电视用电磁波传递图象信号和声音信号的，电视机接收并把这样的高频信号取出来并放大，然后由电视显像管将电信号转化成图象，扬声器是把电信号转化为声音。
故答案为：图象；声音。
【变式训练1】人民通过收听广播、观看电视了解两会的消息，倍感振奋。关于广播和电视信号，下列说法正确的是（ ）
A．广播信号是超声波B．广播信号是次声波
C．电视信号是电磁波D．电视信号是声波
【答案】C。
【解答】解：广播信号和电视信号都是利用电磁波来传递信息的，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【变式训练2】观众在家中选择不同频道观看电视直播时，实际上是在改变（ ）
A．电视台发射的电磁波的波速 B．电视机接收的电磁波的波速
C．电视台发射的电磁波的频率 D．电视机接收的电磁波的频率
【答案】D。
【解答】解：
电磁波的波速是不变的，故A、B不合题意。
不同的电视台发射的电磁波的频率也是固定不变的，使用电视机在选择频道时，是不能改变电视台的频率的，故C不合题意。
使用电视机选择不同的频道，实际上是选择不同的频率范围，也就是改变了电视机的不同接收频道，故D符合题意。
故选：D。
【变式训练3】无线电波与声波都可以传递信息，两者有许多相似与不同之处，请仿照下例，通过举例说明无线电波不同于声波的两个特点。
【答案】“玉兔”号探测器通过无线电波把月球表面图象传送回地球；说明无线电波可以在真空中传播（无线电波的传播不需要媒介物）；通过无线电视直播可以把春晚的画面实时传播到千家万户；说明无线电波传播的速度很快。
【解答】解：“玉兔”号探测器通过无线电波把月球表面图象传送回地球，说明无线电波可以在真空中传播（无线电波的传播不需要媒介物）；
通过无线电视直播可以把春晚的画面实时传播到千家万户，说明无线电波传播的速度很快；
无线电通信时必须使用专业器材才能听到声音，说明无线电波不能被人耳直接所到。
故答案为：“玉兔”号探测器通过无线电波把月球表面图象传送回地球；说明无线电波可以在真空中传播（无线电波的传播不需要媒介物）；
通过无线电视直播可以把春晚的画面实时传播到千家万户；说明无线电波传播的速度很快。
考点3 移动通信
（1）原理：移动电话能将我们的声音信息用电磁波发射到空中，同时它也能在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息；
（2）特点：体积很小，发射功率不大；天线简单，灵敏度不高．必须建立基地台；
（3）无线电话：由主机和手机组成．它们之间通过无线电波沟通，主机接在市话网上，相当于基地台，手机不能离座机太远。
（4）移动电话不需要电话线，比固定电话使用方便，其工作原理与固定电话基本相同，都是把声音信号转化成电信号，最后把电信号转化成声音信号，所不同的是移动电话的电信号通过电磁波进行传递，固定电话则利用电话线通过电流进行传递；
（5）移动电话既是无线电的发射台，又是无线电的接收台。
【典例6】华为手机行销世界各国，关于手机的说法中正确的是（ ）
A．手机发声时，话筒的膜片振动产生声音
B．会议中，将手机铃声调为振动是在传播过程中减弱噪声
C．我们可以看到手机屏幕上的来电显示的号码，因为光是沿直线传播的
D．在太空中的宇航员可以使用无线电设备交流，说明超声波可以在真空中传播
【答案】C。
【解答】解：
A、手机声音是由听筒膜片的振动发出的，故A错误；
B、将手机调到振动，是在声源处减弱噪声的，故B错误；
C、光在同种均匀介质中沿直线传播，我们看到手机屏幕上的来电显示号码是光是沿直线传播的结果，故C正确；
D、声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，在太空中的宇航员使用无线电设备交流，利用的是电磁波，故D错误。
故选：C。
【典例7】手机是人们常用的通讯工具，移动网络让我们的生活悄悄发生改变，打电话、微信聊天等这些服务是通过 电磁波 （选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）来传递信号的，它在真空中的传播速度约为 3×105 km/s；使用手机时， 化学 能转化为电能。
【答案】电磁波；3×105；化学。
【解答】解：
（1）手机网络都是通过电磁波来传递信息的；
（2）电磁波在真空中的传播速度约为3×108m/s＝3×105km/s；
（3）使用手机时，是手机电池的放电过程，电池相当于电源，将电池内的化学能转化为电能释放出来。
故答案为：电磁波；3×105；化学。
【变式训练1】下列说法正确的是（ ）
A．移动电话是利用电磁波来传递信息的B．电话听筒是把声信号转换成电信号
C．海豚发出的超声波不能在空气中传播D．“不要大声喧哗”是要求人说话音调放低些
【答案】A。
【解答】解：
A、移动电话是利用电磁波来传递信息的，故A正确；
B、电话的话筒是把声信号转化为电信号，听筒是把电信号转化为声信号，故B错误；
C、超声波是人听不到的声音，能在空气中传播，故C错误；
D、“公共场所不要大声喧哗”是要求人们在公共场所说话的响度小些，故D错误。
故选：A。
【变式训练2】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 电磁波 （填“超声波”或“电磁波”）；智能手机传递信息的电信号采用 数字 （填“模拟”或“数字”）信号。
【答案】电磁波；数字。
【解答】解：手机是利用电磁波传递信息的；
手机的声音、图象信息都是数字信号。
故答案为：电磁波；数字。
【变式训练3】科技引领生活，5G时代已经来临。所谓5G，就是第五代移动通信技术的简称，是最新一代蜂窝移动通信技术，它的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。将在科技、教育、文化、卫生、交通等领域全面推广5G技术，它向我们展示了无限可能的美好，对此，你有什么奇思妙想分享给大家呢？请写出一条你的设想。
【解答】答：5G技术有助于提高无人驾驶车对周围的行人、障碍物以及其他车辆等的判断，使机动车更加快速和准确。
课堂巩固训练
一、选择题。
1．转动收音机调谐器的旋钮是为了（ ）
A．选定某一频率的电台信号B．调节收音机的音量
C．把音频信号转换成声音 D．把声音信号从高频调制信号中检出来
【答案】A。
【解答】解：转动收音机调谐器的旋钮是为了从接收的电磁波中，选出需要的某一频率的电磁波。
故选：A。
2．下列关于电磁波的应用，不正确的是（ ）
A．广播电台是利用无线电波广播的
B．微波炉是利用微波加热物品的
C．北斗卫星定位系统是利用电磁波传输信号的
D．医院利用红外线杀菌、X射线对人体透视
【答案】D。
【解答】解：A、无线电广播是利用电磁波将信息传播出去，故A正确；
B、微波炉是利用磁控管将电能转化为微波辐射能，微波辐射引起食物内部的水分子振动摩擦，从而产生热量，故B正确；
C、北斗卫星定位系统是利用电磁波传输信号的，故C正确；
D、紫外线的化学作用强，紫外线在生活中的应用很广，医院利用紫外线杀菌，故D错误。
故选：D。
3．手机通话是通过无线电波实现的，其主要应用的物理知识是（ ）
A．光学B．热学C．电磁学D．力学
【答案】C。
【解答】解：手机通话是通过无线电波实现的，而无线电波是电磁波，所以所应用的物理知识是电磁学，故选：C。
4．5G网络是第五代移动通信网络的简称，其采用的电磁波频率比4G网络更高，网络下载速度比4G网络快数百倍，与4G相比（ ）
A．5G电磁波的波长更长 B．在相同时间内5G传输的信息量更多
C．5G信号在真空中传播速度更快 D．5G信号在空气中的传播速度是340m/s
【答案】B。
【解答】解：A、电磁波在真空中传播速度是c＝3×108m/s是不变的，由于c＝fλ，因此频率高的波长短、频率低的波长长，所以5G电磁波的波长比4G更短，故A错误；
B、5G网络作为第五代移动通信网络，将于2020年投入使用，其传输速度比4G网络的传输速度快数百倍，所以在相同时间内5G传输的信息量更多，故B正确；
CD、电磁波在真空或空气中的传播速度是3×108m/s，故CD错误。
故选：B。
二、填空题。
5．载有声音和音像信号的电磁波分别从 天线 和 发射机 发射出去，在空间传播分别被 天线 和 接收机 接收后将信号检出，还原成声音和图象。
【答案】天线；发射机；天线； 接收机。
【解答】解：据课本知识可知，电视信号的发射和接收是这样的：载有声音和音像信号的电磁波分别从天线和发射机发射出去，在空间传播分别被天线和接收机接收后将信号检出，还原成声音和图象。
故答案为：天线；发射机；天线； 接收机。
6．如图是无线电广播过程的简易图。话筒把播音员的声音信号转换成电信号，调制解调器把音频信号加载到 高频 电流上发射到空中，收音机接收到各种电磁波并从中选出特定频率的信号。通过解调将 音频 信号留下，通过扬声器把播音员的声音从收音机播放出来。

【答案】高频；音频。
【解答】解：话筒将声信号转化为音频电信号，而后该信号经调制器后加载在高频电磁波上，然后由天线发射到空中；
收音机接收装置收到空中的各种电磁波，并通过调谐器从众多的电磁波中找出特定频率的信号，通过调谐器选出音频电信号，送到扬声器即可发出声音。
故答案为：高频；音频。
7．在无线电广播中，话筒把播音员的声音信号转换成电信号后，然后用把音频信号加载到高频电磁波（载波）上，再通过 天线 发射到空中。收音机的天线接收到各种电磁波，通过收音机的 调谐器 从中选出特定频率的信号，由机内的电子电路把信号从中取出来，进行放大，送到扬声器里。
【答案】天线；调谐器。
【解答】解：信号经调制后需由天线发射到空中；
收音机等接收装置收到空中的各种电磁波，并通过调谐器从众多的电磁波中找出特定频率的信号，经电子电路将波取出后，送到扬声器即可发出声音；
故答案为：天线；调谐器。
8．电视是利用 电磁波 来传递 声音 信号和 图象 信号的。
【答案】电磁波；声音；图象。
【解答】解：
电视是利用电磁波来传递声音和图象信号的。
故答案为：电磁波；声音；图象。
9．中国航天打响了5G争夺战的第一炮，他们计划在2020年执行一个代号为虹云工程的计划，即通过发射一百多颗卫星组网形成5G卫星通信网，从而覆盖整个地球的5G网络。那么5G会比4G牛多少？为什么能让我们的生活方式升级换代？根据国际通信标准组织3GPP的定义，5G将带来三大应用场景：
eMBB大带宽：下载速率理论值将达到每秒10GB，将是当前4G上网速率的10倍。
uRLLC低延时：5G的理论延时是1ms，是4G延时的几十分之一，基本达到了准实时的水平。
mMTC广联接：5G单通信小区可以连接的物联网终端数量理论值将达到百万级别，是4G的十倍以上。
我们生活中常听说的AI技术、VR/AR技术与全息通信，虽然现在已经部分应用，但因为传输速率不够，体验并不好，经常出现卡顿。模糊甚至让人晕眩。但如果有了5G，速率提高，360°的画面都能够清晰而稳定的呈现，我们就能真正体会到“远隔万里却身临其境”的神奇了。特别是自动驾驶的汽车与自动驾驶载人飞行器，也都将有望在5G时代真正实现广泛应用。
示例：
物理信息：覆盖整个地球的5G网络；
物理知识：5G卫星通信传递信息是利用电磁波。
作答：
物理信息： 5G下载速度是当前4G上网速率的10倍 ；
物理知识： 全息通信传递信息是利用电磁波 。
【答案】5G下载速度是当前4G上网速率的10倍；全息通信传递信息是利用电磁波。
【解答】解：物理信息：5G下载速度是当前4G上网速率的10倍；
物理知识：全息通信传递信息是利用电磁波。
故答案为：5G下载速度是当前4G上网速率的10倍；全息通信传递信息是利用电磁波。
三、综合能力题。
10．用一个二极管、一个耳机，就能制作一台简单的收音机，接收空中的无线电波，如图所示，把一根四五米长的导线架在三四米高的空中就是天线，把另一根导线连接在大铁钉上，插入潮湿的土壤中作为地线，耳机用“高阻抗”的。
（1）画出这个最简单的收音机的工作原理图。
（2）用该收音机试听的过程中，会发现这台收音机能同时听到许多电台，被此相互干扰，无法正常收听，这是由于 缺少调谐器 。

【解答】解：（1）收音机的工作原理图如右图；
（2）空中有许多广播相互干扰，要想从中选出需要的信息要用调谐器。
故答案为：（1）如右图；（2）缺少调谐器。
序号
事例
特点
1
玉兔号探测器通过无线电波把月球表面图象传送回地球
说明无线电波传送的距离可以很远
2
“玉兔”号探测器通过无线电波把月球表面图象传送回地球
说明无线电波可以在真空中传播（无线电波的传播不需要媒介物）
3
通过无线电视直播可以把春晚的画面实时传播到千家万户
说明无线电波传播的速度很快