第二十一章 信息的传递测评
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.人们把无线电通信所用的电磁波(也叫无线电波)分为长波、短波、微波等几个波段,这是按( )
A.电磁波的频率分的
B.电磁波的波长分的
C.电磁波的波速分的
D.电磁波的波长和频率分的
2.我们生活在电磁波的海洋中,下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.月球上没有空气,电磁波不能传播
B.手机不是用电磁波来传递信息的
C.微波炉是用电磁波来加热物体的
D.利用电磁波不能传递声音信号,只能传递图像信号
3.下列工具(或设备)与电磁波应用无关的是( )
A.验钞机 B.军用雷达
C.医用B超 D.电视遥控器
4.下列电子器件在无线电广播的发射过程使用的是 ( )
A.调制器 B.解调器
C.调谐器 D.扬声器
5.下列说法错误的是( )
A.光波是一种电磁波,它可以在真空中传播
B.声波是一种电磁波,但它不能在真空中传播
C.超声波能用来粉碎结石是因为超声波具有能量
D.光纤通信是一种利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式
6.下列有关电磁波及信息传输的说法错误的是 ( )
A.现代生活中手机通话主要是利用电磁波传递信息
B.光纤是网络中传输媒介最理想的一种,它的特点是传输容量大、质量好、损耗小
C.家用微波炉是利用电磁波来加热食品的
D.电磁波可以在真空中传播,波速c、波长λ和频率f之间的关系是λ=cf
7.下列有关光纤通信的说法正确的是( )
A.光纤通信用到的是普通的光源
B.光纤通信抗干扰能力强,能减少信号的衰减
C.光纤很细,抗干扰能力差,使用时要特别注意
D.光纤只能用来传送电视和广播节目
8.现在车辆常安装GPS(全球卫星定位系统)接收器,可用来接收卫星发射的信号,实现对车辆的精确定位和导航。卫星向GPS接收器传送信息依靠的是( )
A.激光 B.电磁波
C.红外线 D.紫外线
9.我们常常在媒体上听到“信息高速公路”一词,那么“信息高速公路”指的是( )
A.高速行驶机车的公路
B.利用卫星的通信
C.利用微波的通信
D.利用光纤的通信
10.对于移动电话跟其他用户通话要靠较大的固定无线电台(基地台)来转接的原因,下列说法不正确的是( )
A.移动电话发射功率较小
B.移动电话灵敏度不高
C.移动电话不能对外发射无线电波
D.移动电话的天线很简单
7
二、填空题(每空2分,共26分)
11.某广播电台发射频率为AM954 kHz、FM97.3 MHz,其中AM表示 ;发射频率为AM954 kHz的电磁波波长为 m(计算结果保留一位小数)。
12.下图是一款有内置微型“GPS”(全球卫星定位系统)的专用鞋。当穿着它离开指定的区域时,鞋中“GPS”便会自动发送使用者所在的位置信息,该信息被卫星接收后再发送到手机。此过程中由 波传递信息,传播速度约为 m/s。
13.小明将手机悬挂在密闭的玻璃瓶中,用抽气机抽去瓶中的空气,打电话呼叫瓶内的手机。手机 (选填“能”或“不能”)收到呼叫信号,这说明 ;你 (选填“能”或“不能”)听到瓶内手机的声音,这说明 。
14.电话的基本原理是通过话筒与听筒共同完成声信号与 信号的相互转化,西方某国法律禁止低龄少年儿童使用手机,原因是手机辐射的 会一定程度地危害人体健康;微波与中、长波传播速度相同,微波波长较短,因此频率相对较 。
15.下表是用于通信的电磁波的主要范围及用途:
波段
波长
频率
主要用途
长波
3×104 m~3×103 m
10 kHz~102 kHz
超远程无线电通信
中波
3×103 m~2×102 m
102 kHz~1.5×103 kHz
无线电广播、电报通信
中短波
2×102 m~50 m
1.5×103 kHz~6×103 kHz
短波
50 m~10 m
6 MHz~30 MHz
微波
1 m~1 mm
300 MHz~3×105 MHz
电视、雷达、导航通信
由这张表中的内容,请你归纳出两条有关电磁波的规律来。
(1) ;
(2) 。
三、简答题(16题8分,17、18题各9分,共26分)
16.现代信息技术的发展使人们在家里上班变为现实。人们在家里只要使用电话、计算机以及可视网络等设备进行工作,不必每天到办公室去,你认为这样工作的优点和缺点是什么?
17.给你一个电池组、两只灯泡、两个开关和部分导线。
(1)请你在图a的虚线框内设计并画出一个电路,使甲、乙两同学分别在自己一方按下开关,对方一侧的灯泡就会发光。
(2)按照设计,在图b中用笔画线代替导线连接图a的电路。
7
(3)该电路作为“自制有线电报机与接收机”使用,采用莫尔斯电码(如图甲),用点(开关接通时间较短)、划(开关接通时间较长)组合来表示数字,若与对方约定的电报密码中:“合(2893)”“主(3703)”“作(6541)”“自(2156)”等,甲给乙发来的电报如图乙,其译文为“ ”两字。
数字
点划组合
1
·----
2
··---
3
···--
4
····-
5
·····
6
-····
7
--···
8
---··
9
----·
0
-----
甲 莫尔斯电码
点划组合
··---
---··
----·
···--
-····
·····
····-
·----
乙 甲给乙发来的莫尔斯电码记录
18.不同电视台占有不同的频道,频道实际上就是预先设计好的频率,每一个频道都有固定的发射(接收)频率,过去的黑白电视只有12个频道,现在发展到90多个预选频道。新型的电视可以自动搜索频道,使每一台节目都有最佳的收视效果。请问:
(1)题中提到的“预先设计好的频率”指的是( )
A.音频频率 B.视频频率
C.射频频率 D.音频和视频频率
(2)为什么不同的电视台要用不同的频率?
(3)电视自动搜台的过程用物理术语来说是一个什么过程?
7
四、综合题(每题9分,共18分)
19.阅读下列短文,回答相关问题。
手机信号屏蔽器
上九年级的小中听去年参加高考的哥哥说,现在为了防止考生在考场内使用手机进行作弊,每个考场都会放置一个手机信号屏蔽器。爱动脑筋的小中想,手机信号屏蔽器的原理是什么呢?于是,他上网查阅了相关的资料。
手机工作时是在一定的频率范围内,手机和基站通过无线电波连接起来,以一定的波特率和调制方式完成数据和声音的传输。手机信号屏蔽器针对手机通信的原理,屏蔽器在工作过程中以一定的速度从前向信道的低端频率向高端频率扫描,在手机接收信号中形成乱码干扰,使手机不能检测到从基站发出的正常数据,达到屏蔽手机信号的目的。手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。由于4G信号的手机上市和使用,屏蔽器也由老式的4根天线改进为现在增强型的5根天线的新式屏蔽器(如图所示),使它对4G手机信号也能进行屏蔽和干扰。
手机信号屏蔽器的发射功率为1 W±200 mW,控制范围在40 m左右。屏蔽器主要针对各类考场、加油站、法庭、监狱、军事重地等禁止使用手机的场所。
(1)手机和基站之间连接的无线电波 (选填“属于”或“不属于”)可见光。
(2)手机信号屏蔽器主要是阻碍电磁波传递 (选填“信息”或“能量”)。
(3)屏蔽器的作用频率有800 MHz、900 MHz、2 000 MHz等,这几个不同频率的无线电波在真空中传播速度是 (选填“相同”或“不同”)的。
(4)针对手机信号屏蔽器能否屏蔽固定电话的信号这个问题,小中设计了几个不同的探究方案,其中可行的是 。
A.用屏蔽器覆盖范围内的手机拨打覆盖范围外的固定电话
B.用屏蔽器覆盖范围内的固定电话拨打覆盖范围外的手机
C.在屏蔽器覆盖范围内用固定电话拨打密闭在金属盒中的手机
D.在屏蔽器覆盖范围内用手机拨打密闭在金属盒中的固定电话
(5)由于4G信号的手机出现,手机信号屏蔽器必须更新为增强型的。所谓增强型,是指增大了屏蔽器的 。
A.额定功率 B.额定电压
C.作用频率 D.电磁波速度
20.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,即把地面站发射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链路。由于同步卫星在赤道上空36 000 km处,它绕地球一周的时间恰好与地球自转一周相等,从地面看上去如同静止不动,三颗相距120°角的卫星就能覆盖整个赤道圆周,故卫星通信用于实现越洋和洲际通信。最适合卫星通信的频率是1 GHz~10 GHz频段,即微波频段。
(1)卫星通信是远距离的无线通信,要从卫星上接收信号必须在地面上设立 。
(2)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
7
(3)频率为1 GHz~10 GHz的微波对应的波长是多少?
(4)赤道上的地面站向卫星发射信号需要多长时间到达卫星?
7
第二十一章测评
1.B
2.C 电磁波可以在真空中传播,故选项A错误;手机是利用电磁波来传递信息的,故选项B错误;微波炉是用微波加热食品的,微波属于电磁波,故选项C正确;利用电磁波既可以传递声音信号,也可以传递图像信号,故选项D错误。
3.C 验钞机运用了紫外线的荧光作用,紫外线属于电磁波,故验钞机与电磁波应用有关;军用雷达利用了微波,微波属于电磁波,故军用雷达与电磁波应用有关;医用B超利用的是超声波,故医用B超与电磁波应用无关;电视遥控器利用了红外线,红外线属于电磁波,故电视遥控器与电磁波应用有关。
4.A 在无线电广播的发射过程中,音频信号是在调制器中“搭载”到射频信号上的。
5.B 光波、无线电波、X射线等都是电磁波,电磁波可以在真空中传播,故选项A正确;声波不是电磁波,也不能在真空中传播,故选项B错误;超声波可以碎石,是因为本身具有能量,故选项C正确;光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的,故选项D正确。
6.D 波速c、波长λ和频率f之间的关系是c=λf。
7.B 光纤通信使用激光来传递信息,具有传输容量大、抗干扰能力强、信号衰减小等优点,可以用来传输各种图像、声音、文字、数据等信息。
8.B GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号,实现对车辆的精确定位并导航。卫星向GPS接收器传送信息依靠的是电磁波。故正确的选项是B。
9.D 光的频率远远高于无线电波的频率,所以光所携载的信息容量远大于无线电波,通常所说的“信息高速公路”就是指光纤通信。
10.C 移动电话可以对外发射无线电波,只是发射功率很小,需借助于一组功率较大的固定电台(基地台)或交换中心来转接。
11.解析 收音机上标有英文字母“AM”“FM”,其中“AM”是调幅,“FM”是调频。根据公式c=λf得λ==314.5 m。
答案 调幅 314.5
12.解析 GPS是全球定位系统的英文简称,利用卫星发射和接收电磁波信号,其传播速度约为3×108 m/s。
答案 电磁 3×108
13.解析 用抽气机抽去瓶中的空气后,打电话呼叫瓶内的手机,手机能收到呼叫信号,是因为移动电话是通过电磁波来传递信号的,电磁波可以在真空中传播;瓶内手机发出的声音在瓶外不能听到,说明真空不能传播声音。
答案 能 电磁波可以在真空中传播 不能 真空不能传声
14.解析 电话的话筒把声信号转换为电信号,听筒把电信号还原为声信号;手机是利用电磁波来传递信息的,电磁波会一定程度地影响人们的健康;根据公式c=λf,波长越短的电磁波频率越高。
答案 电 电磁波 高
15.解析 对于长波:3×104 m×10 kHz=3×103 m×102 kHz=3×108 m/s;对于中波:3×103 m×102 kHz=2×102 m×1.5×103 kHz=3×108 m/s;同理可知,短波、微波、中短波的波速都是3×108 m/s。
答案 (1)不同波长的各种电磁波的传播速度相同
(2)波长越长,频率越低;波长越短,频率越高
16.解析 可从不同角度、不同侧面分析,任何事物都具有两面性,我们应辩证地分析问题。
答案 优点:节省时间、工作效率高等。缺点:户外活动减少,影响身体健康;与同事间交流少,影响互相沟通等。
17.答案 (1)(2)如图所示
7
(3)合作
18.答案 (1)C (2)如果不同的电视台采用的载波频率相同,电视就会同时收到多个电视台的信号,信号重叠,就不能得到清晰的图像和声音。(3)这是一个调谐的过程。
19.解析 (1)据课本知识可知,无线电波不是可见光。
(2)电磁波即能传递信息,又能传递能量,手机信号屏蔽器主要是阻碍电磁波传递信息。
(3)不同的电磁波在真空中的传播速度是相同的,故屏蔽器的作用频率有800 MHz、900 MHz、2 000 MHz等几个不同的频率,这几个不同频率的无线电波在真空中传播速度是相同的。
(4)针对手机信号屏蔽器能否屏蔽固定电话的信号这个问题,必须将固定电话处于屏蔽区,而后用固定电话拨打覆盖范围外的手机,看能否打通即可,故选B。
(5)据上面的分析可知,所谓增强型屏蔽器,是指增大了屏蔽器的作用频率,故选C。
答案 (1)不属于 (2)信息 (3)相同 (4)B (5)C
20.解析 地球同步卫星,就是卫星绕地球转动的周期与地球自转的周期相同,与地球同步转动,且在赤道某地的上空。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,所以它可以用作微波中继站,只要有三颗相隔120°角的卫星就能覆盖整个赤道圆周。
λ1==0.3 m,
λ2==0.03 m。
t==0.12 s。
答案 (1)地面站 (2)A (3)0.03~0.3 m
(4)0.12 s
7
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