人教版九年级全一册 21.4 越来越宽的信息之路
一、单选题
1．下列关于电磁波和现代通信的叙述中错误的是（ ）
A．电磁波可以传递信息
B．不同频率的电磁波在真空中的传播速度都相等
C．光在光导纤维中始终沿直线传播
D．利用人造地球卫星作为中继站可以进行卫星通信
2．关于声和电磁波，下列说法不正确的是（ ）
A．声和电磁波都会被反射，声呐就是利用超声波反射获得信息的
B．声波不可能对人体产生危害，而电磁波可能对人体产生危害
C．“引吭高歌”中的“高”是指声音的响度大
D．光纤是利用电磁波传递信息的
3．下列说法中正确的是（ ）
A．光纤通信说明光可以携带和传递信息
B．早期的固定电话主要利用了电磁波传递信息
C．收音机接受到的广播电台的电磁波，只有音频成分，无需解调
D．微波炉加热食物跟电饭锅原理一样，利用了热传递改变物体的内能
4．下列有关信息的传递和信号的应用叙述正确的是
A．地球同步卫星相对地球是静止不动的
B．模拟信号比数字信号抗干扰能力强
C．电视、手机、固定电话都是靠电磁波传递信息
D．光纤通信用的激光一般在光导纤维里传播，光导纤维是很细很细的金属丝
5．关于能源、信息与材料，下列说法不正确的是（ ）
A．垃圾分类有利于环保和节约能源
B．用光导纤维制成的光缆，可以在很短时间内传递大量的信息
C．航空器材常采用密度大的合金，可以减小航空器的质量
D．若用超导材料制造输电线可以大大降低电能损耗
6．2021年2月24日10时22分，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将遥感三十一号03组卫星发射升空，卫星进入预定轨道。遥感三十一号03组卫星主要用于开展电磁环境探测及相关技术试验。卫星输送信号是利用（ ）
A．红外线 B．超声波 C．次声波 D．无线电波
7．用于卫星通信的人造卫星叫做通信卫星，下列关于通信卫星的说法中，正确的是
A．卫星通信的信号是由通信卫星发射的
B．卫星通信的信号是微波信号
C．微波信号在通过大气层时无能量损失
D．通信卫星离地面高度没有特定要求
8．下列说法正确的是（ ）
A．从环境保护的角度来讲，优美的音乐一定不属于噪声 B．微波炉是用声波来加热食品的
C．电磁波不能在真空中传播 D．鼓声是由鼓面振动产生的
9．中国的创新发展战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．北斗卫星导航是通过光纤传递信息
C．无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量 D．用5G手机上网是通过电磁波传递信息
10．2019年3月，我国在西昌发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第54颗北斗导航卫星，该类卫星在星基增强、短报文通信、精密单点定位等特色服务上发挥关键作用，以下说法正确的是（ ）
①组网卫星是通过超声波与地面进行通讯
②火箭点火发射时内能转化为机械能
③火箭升空过程中，卫星相对于火箭处于静止状态
④卫星从近地点到远地点运动的过程中，势能减小，动能增大，机械能不变
A．①② B．②③ C．③④ D．①③
二、填空题
11．吴明的电子邮箱地址是：wuming@sina．com．cn，这表示这个电子邮箱用户名叫_____________，邮箱服务器名叫____________，其中“cn”表示这个服务器是在_____________注册的．
12．同步通信卫星相当于是建立在太空中的________．科学家们发现，空中只需三颗通信卫星就可以覆盖全球了，那么每颗卫星对地球的覆盖张角应是________度．通信卫星上也是需要用电的，你知道它上面的电是怎样获得的吗？________．
13．“倒车雷达”是利用______（选填“超声波”或“电磁波”）工作的；网络光纤中的光传递的是_______（选填“信息”或“能量”）。
14．小明在电脑上收看春晚直播。小明家使用是光纤上网，因特网的信息是通过光导纤维传送的，在光导纤维中传递的是 _____（选填“电流”、“激光”或“微波”）； 除观看视频、浏览网页外，使用因特网还可以_____（只需填写一种）
15．卫星通信是通过______波来实现的，它是利用通信卫星作______通信的______进行通信的.通信卫星大多是______卫星，这样的卫星在地球周围只要均匀地配置______颗，就可以实现全球通信.
三、综合题
16．同步通信卫星是在离地面高度为3.6×107m，绕地心转动的圆轨道（同步轨道）上运行的卫星，运行周期跟地球自转周期相同．
（1）同步通信卫星绕地球运行时_____（选填“受”或“不受”）地球的引力，周期是_____h．同步通信卫星相对于地面的建筑物是_____的，_____颗同步通信卫星基本可以实现全球通信．
（2）理论和实践表明，质量不同的同步通信卫星都以相同的速度在同步轨道上运行，若同步通信卫星上的天线脱落，天线_____（选填“仍然”或“不会”）在同步轨道上运行．
（3）地面上的甲乙两人用卫星电话通过同步通信卫星联系，从甲发出信号到他收到乙自动回复的信号至少需要_____s．
17．阅读以下材料，回答问题：
搭载首颗新一代北斗导航卫星的长征三号丙运载火箭（如图）在西昌卫星发射中心点火发射，成功地将北斗卫星导航系统第17颗卫星送入工作轨道，标志着我国北斗卫星导航系统由区域运行向全球拓展的启动实施．预计到2020年我国将建成覆盖全球的北斗卫星导航系统，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，其定位精度10m，测速精度0.2m/s，授时精度10ns．
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，北斗卫星导航系统的空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成．5颗静止轨道卫星定点位置为东经58.75°、80°、110.5°、140°、160°，离地面的高度约为3.60×104km；30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星轨道离地面高度约为2.15×104km．
（1）北斗卫星导航系统由空间段、________ 段和用户段三部分组成．
（2）北斗卫星导航系统的空间段由 ________ 卫星和30颗非静止轨道卫星组成．
（3）卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段．第17颗北斗导航卫星点火发射时，相对长征三号丙运载火箭是________ 的（选填“运动”或“静止”）；
（4）第17颗北斗导航卫星加速升空过程中，卫星的动能将________ （选填“增大”或“减小”）；卫星的重力势能将________ （选填“增大”或“减小”）；卫星的机械能将________ （选填“增大”、“不变”或“减小”）．
（5）若从地面向静止轨道卫星发送电磁波信号，至少需要________ s可返回地面．
18．请仔细阅读下文，按要求回答问题．
同步通信卫星工作的基本原理如图所示．卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成．卫星在空中把地球站发射上来的电磁波放大后再返送回另一地球站．地球站则是卫星系统与地面公众网的接口，地面用户通过地球站出入卫星系统形成链路．由于同步通信卫星在赤道上空3 600 km，它绕地球一周的时间恰好与地球自转一周的时间一致，从地面看上去如同静止不动一般．三颗相距120°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为1 GHz～10 GHz频段，即微波频段．通信卫星的种类也越来越多，按服务区域划分，有全球、洲际区域和国内通信卫星．
（1）地球自转时间是23h56min4s，则通信用的地球同步卫星运行一周所用的时间是 ______
A．24h B．23h 56min C．24h 4min D．23h 56min 4s
（2）频率为1 GHz～10 GHz的微波对应的波长是________m～________m．
（3）赤道上的地面站向卫星发射信号需要经过的时间为________S．
（4）如图所示，地球站1和地球站2间的通信，同步通信卫星起的是________的作用．
19．小李的叔叔家在一个风景秀丽的小山村，放暑假的时候，小李到叔叔家去避暑．小李发现叔叔家的电视节目跟自己家的一样，也有许多卫视频道．山区怎么能收看到这么多电视节目呢？小李想弄个明白．于是他在叔叔的带领下参观了当地的卫星电视接收和转播设施，初步弄清了其中的道理．下面是小李自己绘制的一张卫星电视节目的接收和转播流程图，如图所示．
(1)卫星电视的接收天线的“锅口”大致是朝上放置的，这样做是为了接收来自_____________的电视信号；
(2)在机房内，技术人员可以通过调试，接收来自不同电视台的节目信息．这主要是因为不同电视台通过卫星发射的电磁波的____不同；
(3)请你猜想：从机房到用户家里加装放大器的作用是:___________________．
(4)小李发现：天线接收到的信号都是通过如下图所示的电缆线传输到各家各户的，而不是用类似于家庭电路中的与有芯线平行的导线传输．请你大胆猜想使用图中的电缆线传输会有什么好处_________．
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．C
【详解】
A．各种声音、图像信号都可以加载在电磁波上进行传播，所以电磁波是可以传递信息的，故A正确，不符合题意；
B．不同频率的电磁波在真空中的传播速度都是相等的，均为3×108m/s，故B正确，不符合题意；
C．光在光导纤维中是通过不断的反射来传播的，传播的路径不是直线，故C错误，符合题意；
D．利用人造地球卫星作为中继站，以电磁波为载体，可以进行卫星通信，故D正确，不符合题意。
故选C。
2．B
【详解】
A．声波和电磁波传播过程中会被反射，声呐利用超声波反射获得信息的，故A正确，不符合题意；
B．声波和电磁波都可以对人体产生危害，及产生环境污染，故B错误，符合题意；
C．响度是指声音的大小，“引吭高歌”中的“高”是指声音的响度大，故C正确，不符合题意；
D．光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式，光就是一种电磁波，故D正确，不符合题意。
故选B。
3．A
【详解】
A．光纤通信说明光可以携带和传递信息，故A正确。
B．早期的固定电话主要利用了电流传递信息的，故B错误。
C．收音机的原理是把天线接收到的高频信号经解调还原成音频信号，故C错误。
D．微波炉加热食物时，会产生很强的电磁波，食物分子在电磁波的作用下剧烈振动，使内能增加温度升高；电饭锅加热食物的原理是热传递改变物体的内能，故D错误。
故选A。
4．A
A、地球同步卫星，相对于地面位置保持不变；
B、数字信号的抗干扰能力强；
C、电视、手机是利用电磁波传递信号的，固定电话是利用电流传递信息的；
D、光导纤维的主要是由玻璃制作的．
【详解】
A、地球同步卫星，相对于地面位置保持不变，以地球为参照物，同步卫星是静止的，即地球同步卫星相对于地球静止不动，故A正确；
B、模拟信号比数字信号抗干扰的能力弱，故B错误；
C、手机与电视利用电磁波传递信息，固定电话利用导线传递的信号，故C错误；
D、光纤通信用的激光一般在光导纤维里传播，光导纤维是很细很细的玻璃丝，故D错误．
故选A．
5．C
【详解】
A．垃圾分类有利于环保和节约能源，分类回收加以利用，故A正确，A不符合题意；
B．光缆可以在很短时间内传递大量的信息，故B正确，B不符合题意；
C．航空器材常采用密度小的合金，可以减小航空器的质量，故C错误，C符合题意；
D．若用超导材料制造输电线，电阻为零，可以大大降低电能损耗，故D正确，D不符合题意。
故选C。
6．D
【详解】
A．红外线具有直线传播的特点，但传播的距离有限，较短，故A不符合题意；
BC．超声波和次声波均不能在太空中传播，故BC不符合题意；
D．卫星输送信号利用的是微波，即无线电波，故D符合题意。
故选D。
7．B
本题是有关卫星通信的题目，解题关键是掌握卫星通信的特点．
【详解】
A.卫星通信的信号是由地面站发射的，故A错误；
B.卫星通信的信号是微波信号，故B正确；
C.微波通信在传播过程中有能量损失，所以修建了微波中继站，故C错误；
D.同步卫星的高度约为35800千米，故D错误．
故选B．
卫星通信的信号穿越大气层时有一部分电磁波被大气吸收或反射，卫星通信是地面发射的携带信号的微波穿过大气层，经卫星接收后经过放大处理，在发回地球；
卫星通信的特点是：距离远、容量大、干扰小、质量高．
8．D
【详解】
A．如果音乐对别人生活、工作和学习造成了干扰就是噪声，故A错误；
B．微波炉是用微波来加热食品的，故B错误；
C．电磁波可以在真空中传播，故C错误；
D．敲鼓时鼓声是鼓面振动产生的，故D正确。
故选D。
9．D
【详解】
A．智能机器人可以通过电磁波信号控制；
B．卫星通讯都是通过电磁波传递信息的；
C．无人驾驶汽车行驶过程中也需要消耗能量；
D．现代手机通讯都是通过电磁波传递信息的．
10．B
【详解】
①组网卫星是通过电磁波与地面进行通讯，故①错误；
②火箭点火发射时内能转化为机械能，故②正确；
③火箭升空过程中，卫星相对于火箭的位置没有发生变化，故处于静止状态，故③正确；
④卫星从近地点到远地点运动的过程中，高度增加，重力势能增大，速度减小，动能减小，机械能不变，故④错误。
故选B。
11． wuming sina．com．cn 中国
【详解】
解：电子邮箱地址“wuming@sina．com．cn”中的“wuming”是这个电子邮箱的用户名；“sina．com．cn”是这个邮箱的服务器名；其中的“cn”表示这个服务器是在中国注册的．
点睛：电子邮件是目前人们经常使用的网络通信形式，电子邮箱的地址包括：用户名和服务器名两部分；服务器名的最后一部分表示的是服务器注册的国家名称．
12． 中继站 120 太阳能电池
人类可发射人造卫星，用通信卫星作微波中继站，实现了卫星通信梦想．通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信．
【详解】
同步通信卫星相当于是建立在太空中的中继站，只需三颗通信卫星就可以实现全球通信，每颗卫星对地球的覆盖张角是120度，通信卫星上获得的电能是由太阳能转化来的．
13． 超声波 信息
【详解】
[1]车内的倒车雷达系统，是利用超声波传的回声定位的原理来工作的。
[2]光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方。
14． 激光 网上聊天
【详解】
[1][2]光纤通信是利用激光传输信息的，从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端；使用因特网除观看视频、浏览网页外，使用因特网还可以网上聊天。
15． 微 微波 中继站 地球同步 3
【详解】
[1]电磁波可以在真空中传播，被广泛用来传递信息，卫星通信就是通过电磁波中的微波来实现通信的；
[2][3]通信卫星作用有两个，一是直接转发电磁波信号进行微波通信；二是作为地面与其它卫星，或卫星与卫星之间的数据转发，即作用为中继站进行通信；
[4]地球同步卫星因为相对于地面静止不动，非常有利于通信使用的目的，所以通信卫星大多是地球同步卫星；
[5]地球同步卫星在赤道正上空，在地球周围只要均匀地配置3颗，就能覆盖除地球两极以外的大部分地区，实现全球通信．
16． 受 24 静止 3 仍然 0.48
【详解】
（1）同步通信卫星绕地球运行时受地球的引力，周期与地球自转的周围相同，是24h．同步通信卫星相对于地面的建筑物没有发生位置的变化，是静止的，3颗同步通信卫星基本可以实现全球通信．
（2）若同步通信卫星上的天线脱落，由于天线具有惯性，保持原来的运动状态，所以天线仍然在同步轨道上运行．
（3）同步通信卫星利用电磁波通信，电磁波的传播速度是3108m/s；地面上的甲乙两个人用卫星电话通过同步通信卫星联系，从甲发出信号到他受到乙自动回复的信号至少需要的时间：t===0.48s.
17． 地面 5颗静止轨道 静止 增大 增大 增大 0.24
【详解】
（1）由短文知道，北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成；
（2）根据短文知道，空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星；
（3）第17颗北斗导航卫星点火发射时，相对长征三号丙运载火箭没有位置的改变，所以第17颗北斗导航卫星相对运载火箭是静止的；
（4）第17颗北斗导航卫星加速升空过程中，其质量不变，速度变大，所以动能变大；同时其质量不变，高度增加，故重力势能增大；由于机械能等于动能加势能，所以机械能也增大；
（5）由v=s/t知道，电磁波传播的距离是：s=3.6×104 km×2=7.2×104 km；所以从地面发送电磁波信号通过同步卫星返回至少需要的时间是：t=s/c=7.2×104km/3×105km/s=0.24s．
点睛：本题是一道综合性题目，通过卫星的发射过程考查的是卫星导航系统的组成、运动与静止的相对性、速度公式及其变形的应用、能量的相互转化等．
18． D 0.03 0.3 0.012 中继站
（1）通信用的地球同步卫星都是同步卫星，其绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同；
（2）由计算频率为1 GHz～10 GHz的微波对应的波长；
（3）由计算赤道上的地面站向卫星发射信号需要经过的时间；
（4）地球站和地球站间的通信，是用通信卫星作为中继站工作的．
【详解】
（1）通信用的地球同步卫星都是同步卫星，其相对地球是静止的，即地球同步卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同，所以，当地球自转时间是23h56min4s时，则通信用的地球同步卫星运行一周所用的时间也是23h56min4s，故选D；
（2）由知道，频率为1GHz的微波对应的波长是：
频率为10GHz的微波对应的波长是：；
（3）由知道，赤道上的地面站向卫星发射信号需要经过的时间是：；
（4）由图知道，地球站1和地球站2间的通信，是靠同步通信卫星来工作的，即同步通信卫星起到了中继站的作用．
本题考查的是对速度公式及波长、波速、频率公式的计算，是一道基础题，难度不大．
19． 通信卫星 频率 将信号放大，使电视机接收效果更好，图象更清晰 使用电缆线传递的信号保持得更加稳定，信号衰减小，抗干扰能力强．
【详解】
（1）卫星传来的信号是从太空传来的，故“锅口”大致是朝上放置，这样是为了接收来自通信卫星的电视信号；（2）不同的电视节目发射电磁波的频率不同，需要经过调试才能被接收；（3）放大器的作用是把机房出来的电视信号进行放大，使接收效果更好；（4）使用电缆线传递的信号保持得更加稳定，信号衰减减小，抗干扰能力强．
点睛：卫星是在太空中的，卫星天线是为了接收卫星传来的电视信号；不同的电视节目发射电磁波的频率不同；机房出来的电视信号经过放大器后，使信号得到放大，使得接收效果更好，更清晰；使用同轴电缆线传递的信号保持得更加稳定，信号衰减较小，抗干扰能力强，据此解答．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
