第十三章 通信技术简介 素养综合检测
(满分100分，限时45分钟)
一、单项选择题(每小题5分，共40分)
1.【新独家原创】2023新年的钟声敲响之际，中国的三位航天员在太空为全国人民送上新年祝福(如图)。他们美好的祝福声传到地球靠的是( )
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.红外线
2.(2022江苏昆山一模)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
3.(2022山东莱阳一模)随着社会的进步，光纤网络开始进入普通老百姓家庭。光纤的主要用途是( )
A.输电 B.导热 C.通信 D.照明
4.(2021广西柳州中考)如图所示，将导线一端与电池负极连接，用另一端与电池正极快速断续接触，可以听到收音机发出“咯、咯”声，表明收音机接收到了( )
A.热量 B.声波 C.光能 D.电磁波
5.【新素材·现代科技】(2022湖北江汉油田、潜江等中考)我国的“翼龙” 2H应急救灾型无人机系统可在一些极端条件下，定向恢复50平方千米的移动公网通信，建立覆盖15 000平方千米的音视频通信网络。该系统在传递信息时主要依靠 ( )
A.电磁波 B.红外线 C.超声波 D.次声波
6.(2022广西贺州中考)下列关于电磁波的说法，正确的是( )
A.电磁波既能传递信息也能传递能量 B.电磁波传播需要介质
C.电磁波的频率恒定不变 D.电磁波传播速度为340 m/s
7.(2023河南开封求实中学期末)中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是 ( )
A.智能机器人只能通过声音信号控制
B.北斗卫星导航系统是通过光纤传递信息的
C.无人机的垂直运动利用了力的作用是相互的
D.用5G手机上网是通过超声波传递信息的
8.(2021广西玉林中考)关于信息的传递，下列说法错误的是 ( )
A.数字信号比模拟信号抗干扰能力强
B.5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的
C.北斗卫星定位系统不能提供全天候即时定位服务
D.电磁波不仅能传递声音信号，且可以传递图像信号
二、多项选择题(每小题5分，共10分。每小题全选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的不得分)
9.下列说法不正确的是 ( )
A.声波、超声波、电磁波的传播速度都相同
B.水波、声波、电磁波都是由物体振动产生的
C.微波、红光、紫外线都是电磁波
D.微波通信、卫星通信和光纤通信都是通过光纤来传输信号的
10.下列有关电磁波及信息传输的说法中正确的是( )
A.现代生活中手机通话主要是利用电磁波传递信息
B.光纤是网络传输媒介中最理想的一种，它的特点是传输信息容量大、抗干扰性强、能量损耗小
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
三、实验解答题(11题4分，12题2分，13题4分，14题9分，15题13分，共32分)
11.【跨学科·物理学与工程实践】(2022广西梧州中考)NFC的中文全称为近场通信技术，是一种短距高频的无线电技术，广泛应用于移动支付、门禁、公交卡等，该技术利用 波传递信息，该波在真空中的传播速度约为 m/s。
12.【新素材·现代科技】手机已经进入“5G”时代，所谓“5G”指的是第五代移动通信技术。智能手机传递信息的信号采用 (选填“模拟”或“数字”)信号。
13.如图是无线电广播过程的简易图，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 电磁波上，发射到空中，收音机接收各种电磁波并从中选出特定频率的信号，通过解调将 信号留下，通过扬声器把播音员的声音从收音机中播放出来。
14.电磁波家庭成员很多，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，其中，波长最长的是 ，它们与人类生活息息相关，例如:电视机的遥控器是利用 来工作的。某电台发射的电磁波的频率为100 MHz，则其波长等于 m。
15.【跨学科·物理学与日常生活】亲爱的同学，你听说过电磁波的屏蔽吗，怎样屏蔽电磁波呢
(1)动手做一做:
①将手机放置在纸容器中，盖上盖子，再打电话呼叫容器中的手机(注意将手机设置到响铃状态)。这时手机 (选填“能”或“不能”)收到呼叫信号。
②将手机放置在金属容器中，盖上盖子，打电话呼叫金属容器中的手机。这时手机 (选填“能”或“不能”)收到呼叫信号。
(2)活动表明:金属容器 (选填“能”或“不能”)屏蔽电磁波。
(3)请运用以上知识解释，小芳在一次乘坐市中心商业城的电梯时，发现性能完好的手机接收不到信号，为什么
四、科普阅读题(16题10分)
16.(2022内蒙古赤峰中考)阅读短文，回答问题。
如图甲所示，划船的时候，船桨会激起水波。在一列水波向前传播中，凸起的最高处，叫作波峰；凹下的最低处，叫作波谷。邻近的两个波峰(或波谷)的距离，叫作波长。在某确定位置，1 s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少。
水波不停地向远处传播，用来描述波传播快慢的物理量叫作波速。跟水波类似，电磁波也有自己的频率、波长和波速。
电磁波是个大家族，自然界中最常见的可见光也是这个家族的成员。这些家族成员中，无线电波用于通信；红外线用于遥控、热成像等；可见光是生物用来观察事物的基础；紫外线用于医用消毒、验证假钞等；X射线用于CT照相，γ射线用于医疗。
无线电波有一种传播方式，就是沿着地球表面传播，如图乙所示。但地面上有许多障碍物，如高山、楼群等阻碍无线电波的传播。只有当波长大于或者等于障碍物的尺寸时，无线电波才能很好地绕过障碍物沿着地面传播。
(1)电视机遥控器利用 实现对电视机的控制(填电磁波家族成员名称)；
(2)如图丙所示的波，波长为 cm；
(3)波长为1 m的无线电波 (选填“能”或“不能”)很好地沿地球表面向远方传播。
五、综合题(17题8分)
17.【新素材·现代科技】(2022广东广州二中二模)国家工信部将5G牌照发给了中国移动、中国联通、中国电信以及中国广电四家公司，其获得的频谱资源如表中所示。1 GHz=103 MHz=109 Hz。根据下面的波谱图解答问题:
运营商 中国移动 中国联通 中国电信 中国广电
频谱 资源 4.8-4.9 GHz 3.5-3.6 GHz 3.4-3.5 GHz 700-800 MHz
(1)人们通常所说“中国移动5G信号比4G信号传输速度快”是否意味着“4G的电磁波比5G的电磁波在空气中传播速度快” (选填“是”或“否”)；中国移动5G信号的电磁波与中国电信的5G信号的电磁波在空气中的传播速度，哪个更大 (选填“中国电信”“中国移动”或“一样大”)；
(2)中国移动5G信号的电磁波属于哪个波段 (选填“微波”“红外线”“紫外线”或“X射线”)；中国移动5G信号的电磁波与中国电信5G信号的电磁波的波长哪个更长 (选填“中国电信”“中国移动”或“一样长”)。
答案全解全析
1.C 电磁波可以传递信息，可以在真空中传播，三位航天员美好的祝福声传到地球靠的是电磁波，故选C。
2.C 广播和电视信号都是电磁波而不是声波，故A、B、D都不正确，故选C。
3.C 光纤的主要用途是利用光纤通信，即传递信息。
4.D 将导线的一端与电池负极相连，再用导线的另一端与电池的正极快速断续接触，这时导线中就会有变化的电流，故周围就会产生电磁波，产生的电磁波被收音机接收，故能听到收音机发出“咯、咯”声，即A、B、C不符合题意，D符合题意。
5.A 移动公网通信依靠电磁波，发射端将图片和声音等信号调制到电磁波上，把电磁波当成载体发射出去，接收端将电磁波还原成图片和声音；电磁波具有比超声波、次声波更强的穿透力，电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，所以传递信息利用的是电磁波，故A符合题意，B、C、D不符合题意。
6.A 无线通信就是利用电磁波传递信息的通信方式，故电磁波可以传递信息，电磁波是波的一种，波可以传递能量，A说法正确；电磁波可以在真空中传播，故电磁波传播不需要介质，B说法错误；电磁波的频率范围很广，频率并不固定，C说法错误；电磁波在真空中的传播速度约为3×108 m/s，在空气中略小于这个速度，但不可能是340 m/s，D说法错误。
7.C 智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，可通过多种方式对其进行控制，A错误；我国自行研制的北斗卫星导航系统是利用电磁波传递信息的，B错误；无人机垂直运动时，无人机的扇叶对空气产生向下的推力作用，由于力的作用是相互的，空气对无人机产生反作用力，推动无人机向上运动，C正确；5G手机上网传递信息是通过电磁波来实现的，D错误。
8.C 通信的信号有两种，即数字信号和模拟信号，数字信号比模拟信号抗干扰能力强，故A正确；5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的，故B正确；我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候即时定位服务，该系统利用电磁波传递信息，故C错误；电磁波能传递声音信号，也能传递图像信号，故D正确。
9. ABD 超声波属于声波，声波和电磁波的传播速度不同，A错误；水波、声波是由物体的振动产生的，电磁波是由变化的电流产生的，B错误；微波、红光、紫外线都是电磁波，C正确；微波通信与卫星通信都是利用电磁波传输信号，光纤通信是通过光纤来传输信号，D错误。
10.ABC 手机是利用电磁波来传递信息的，A正确；光纤具有传输信息容量大、抗干扰性强、能量损耗小等优点，B正确；家用微波炉是利用微波来加热食品的，微波属于电磁波，C正确；电磁波在真空中传播的波速c、波长λ和频率f的关系是c=λf，D错误。
11.答案 电磁 3×108
解析 电磁波可以传递信息，近场通信技术利用电磁波传递信息，该波在真空中的传播速度约为3×108 m/s。
12.答案 数字
解析 手机的声音、图像信息都是采用数字信号进行传输的。
13.答案 高频 音频
解析 话筒将声信号转化为电信号，调制器将音频信号加载到高频电磁波上，再由天线发射到空中；收音机接收装置收到空中的各种电磁波，并从中找出特定频率的信号，通过解调将音频信号留下，送到扬声器即可发出声音。
14.答案 无线电波 红外线 3
解析 由c=λf可知，在波速一定时，频率越低，其波长越长，无线电波的频率最低，故其波长最长；电视机的遥控器是利用红外线来工作的；某电台发射的电磁波频率为f=100 MHz=1×108 Hz，则其波长为λ==3 m。
15.答案 (1)①能 ②不能 (2)能 (3)见解析
解析 (1)①当手机放置在纸容器中，打电话呼叫纸容器中的手机时，手机能收到呼叫信号；②当把它放置在金属容器中，打电话呼叫金属容器中的手机时，手机不能收到呼叫信号。(2)由(1)可以说明金属容器能屏蔽电磁波。(3)当小芳在乘坐电梯时，因电梯相当于金属容器，对电磁波有屏蔽作用，故手机接收不到信号。
16.答案 (1)红外线 (2)3 (3)不能
解析 (1)由短文可知，红外线用于遥控、热成像等，所以电视机遥控器利用红外线实现对电视的控制，红外线是电磁波的一种。(2)由短文可知，邻近的两个波峰(或波谷)的距离，叫作波长，所以图丙所示的波的波长为3 cm。(3)由短文可知，只有当波长大于或者等于障碍物的尺寸时，无线电波才能很好地绕过障碍物沿着地面传播，而地面上有许多障碍物，如高山、楼群等，这些障碍物的尺寸远远大于1 m，所以波长为1 m的无线电波不能很好地沿地球表面向远方传播。
17.答案 (1)否 一样大 (2)微波 中国电信
解析 (1)中国移动5G信号比4G信号传输速度快，是指5G信号承载信息量更大，更通畅，它们同属于电磁波，在空气中传播速度相同。中国移动5G信号的电磁波和中国电信5G信号的电磁波，都是电磁波的一种，在空气中传播速度相同。(2)由图可知，中国移动5G信号的电磁波属于微波。由表可知，中国移动5G信号的频率更高，根据公式c=λf可知，中国移动5G信号的电磁波波长更短，中国电信5G信号的波长更长。
