19.3踏上信息高速公路同步练习-2023-2024沪科版九年级物理全一册(含解析)


19.3 踏上信息高速公路 同步练习-2023-2024学年沪科版九年级物理全一册
一、单选题
1.下列有关声和电磁波的说法正确的是(  )
A.利用卫星系统进行导航,其信息传递的媒介与“B超”相同
B.利用声呐探测海深,其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理不相同
C.养蜂人通过听到蜜蜂的“嗡嗡”声,来判断蜜蜂是否采了蜜
D.固定电话既有发射电磁波的功能,又有接收电磁波的功能
2.华为推出全球首款支持双向北斗卫星消息的智能手机,在无地面网络信号时,仍可通过卫星发送和接收信息,在传递信息过程中主要依靠的是(  )
A.微波 B.红外线 C.X射线 D.光导纤维
3.2022年10月12日,“天宫课堂”第三课在中国空间站“问天”实验舱开讲,实现“天宫课堂”天地互动是采用(  )
A.电磁波 B.超声波
C.次声波 D.有线电话
4.2021年5月16日,我国自主研发的“天问一号”火星探测器成功将“祝融号”火星车着落到火星表面,探测器从火星向地球传递信息是通过(  )
A.红外线 B.超声波 C.电磁波 D.次声波
5.如图所示,京东智能配送机器人正在使用GPS定位进行全场景配送,GPS定位技术传递信息主要是利用( )
A.电磁波 B.超声波
C.次声波 D.红外线
6.2020年4月24日,国家航天局公布:首次火星探测任务被命名为“天问一号”。火星探测器与地球的通讯是利用( )
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.光纤
7.火神山医院是全世界首家全面使用5G网络的医院,可实现远程指挥远程会诊、远程监护、远程手术和数据传输等业务。5G网络远程传递信息的媒介是(  )
A.红外线 B.紫外线 C.超声波 D.微波
8.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
二、填空题
9.5G是第五代移动通信技术的简称,5G是利用 传递信息的。据专家预计到2030年5G网络将完全开发和建立,将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施,其中光纤通信是利用光在光导纤维中多次 将信息传到远方。
10.将计算机联在一起形成网络,将网络又互相联结,成为世界上最大的计算机网络,就是 ,这样就能使信息资源 。利用网络通信除了收发电子邮件外,还可以看到不断更新的新闻,查到所需的 。
11.北斗卫星导航系统与地面光纤通信共同组成现代通信,去年的6月23日上午9时43分许北斗三号收官之星成功发射,实现了全球覆盖。卫星是使用 与地面站通信的,而光纤传递信息利用了光的 (选填“反射”或“直线传播”)原理。
12.在2023年3月15日,我国成功将试验十九号卫星送入预定轨道(如图所示),这是长征十一号运载火箭的第16次发射,实现了16连胜。地面科技人员是通过 与卫星进行通信的,火箭使用液氢做燃料是因为它的 大。

13.北斗卫星导航系统与地面光纤通信共同组成现代通信,将于2020年实现全球覆盖。卫星是使用 选填“电磁波”或“超声波”与地面站通信的,而光纤传递信息利用了光的 选填“反射”或“直线传播”原理。
14.通信卫星大多是地球“同步”的卫星。“同步”卫星相对于地球是 (填“运动”或“静止”)的。利用卫星来发射和接受 信号应用非常广泛,例如中国建立的北斗卫星定位系统,可提供全天候的即时定位服务。
三、实验题
15.如图是辽宁电视台的导播室,检查无误的节目通过 (填“电磁波”或“超声波”)发射向中继卫星,这种波在真空中的传播速度为 ;如果要实现全球覆盖,至少要 颗中继卫星。

16.小明的奶奶家在一个风景秀丽的小山村,放暑假了,小明到奶奶家避暑。小明发现奶奶家的电视节目跟自己家的一样。于是,小明在叔叔的带领下参观了当地的卫星电视接收及传递设施,初步弄清了其中的道理。下面是小明自己绘制的一张卫星电视节目的接收传递流程图,如图甲所示。
(1)卫星电视的接收天线的“锅口”大致是朝上放置,这样是为了接收来自 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有何作用 ?
(4)小明发现:天线接收到的信号都是通过如图乙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信号有什么用处 ?
四、简答题
17.微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信,这些通信方式是从不同的视角进行分类的:微波通信按加载信号的电磁波的波长来分类;卫星通信、光纤通信按传播介质或设备来分类,网络通信按通信者之间的联络关系来分类。网络通信也可以采用光纤通信方式,微波通信也可以通过卫星传播,这些分类是可以重叠的。请你把以上通信方式和你知道的其他通信方式,设计一个通信方式分类图,并在图中侧重说明以上四种方式的优点。
18.阅读材料回答问题。
共享单车
不知道从什么时候开始,共享单车成了城市中一道靓丽的风景线,为我们的绿色出行带来了便利。当我们使用共享单车APP扫描车辆二维码时,手机就会通过网络将这个二维码信息传送到云端,云端收到信息后识别该车辆,并通知该车辆的车锁打开,完成了用户借车动作;单车使用完毕后,锁好车,完成了用户还车动作,整个租借流程结束。
二维码与一维条形码最大的区别在于它不仅能存储数字和字母;还能够存储汉字、图片等信息。二维码技术基于二进制编码,所谓“二进制”就是将字母、汉字、数字、符号、图片及视频等各种信息都用0和1来表示在最后的编码中,一个0对应一个白色小方块,一个1对应一个黑色小方块,把这些小方块按照8个一组填进大方块里,我们就得到一个可被手机和电脑识别的二维码图案了。二维条码是在一维条码的基础上扩展出另一维具有可读性的条码,使用黑白矩形图案表示二进制数据,被设备扫描后可获取其中所包含的信息。一维条码的宽度记载着数据,而其长度没有记载数据二维条码的长度、宽度均记载着数据。二维条码有一维条码没有的“定位点”和“容错机制”。容错机制在即使没有辨识到全部的条码、或是说条码有污损时,也可以正确地还原条码上的信息。
细心的同学会发现,一部分共享单车的轮胎与我们常见的自行车有一点不一样,它采用的是如图所示的镂空设计,这种结构的轮胎弹性好所以缓冲效果非常好,质量也比传统车胎轻很多,其最大的亮点是永远不用充气,即使不小心被钉子等尖锐物品扎到也没关系,拔掉就可以继续骑行了,让骑行变得毫无顾忌,使用寿命可以达到8000多公里。
请你结合上述材料,回答下列问题:
(1)利用手机摄像头扫描二维码的原理是什么?在租借共享单车的过程中,获取信息识别车辆和通知车辆开车的是“谁”?
(2)二维码是基于一维码扩展出来的可读性条码,请你概括出与一维码相比,它具有哪些优势?
(3)共享单车特殊的镂空设计带来了哪些好处?
(4)写出一个你的关于二维码使用的创意。
五、科普阅读题
19.阅读《全反射与光导纤维》回答问题:
全反射与光导纤维
1870年,英国科学家丁达尔做了一个有趣的实验:如图1所示,让一股水流从玻璃杯侧壁的细口自由流出,以一束细光束沿水平方向从开口处的正对面射入水中。丁达尔发现,细光束不是穿出这股水流射向空气,而是顺从地沿着水流弯弯曲曲地传播,这是光的全反射造成的结果。
当光从光密介质(如水、玻璃等)斜射入光疏介质(如空气等)时,同时发生折射和反射,折射角大于入射角。如果入射角逐渐增大,折射光离法线会越来越远,而且越来越弱,反射光却越来越强。当入射角增大到某一角度时,折射角会先增大到90°,此时,折射光完全消失,只剩下反射光,这种现象叫光的全反射,如图2所示,这时的入射角叫作临界角。
华裔物理学家高锟正是依据这一原理,提出用光导纤维(简称光纤)传递信息的设想,并因此获得2009年诺贝尔物理学奖。光纤由内芯和外套两部分组成,如图3所示。当光从内芯射向外套时,会在内芯与外套的界面上发生全反射,于是光会在内芯中沿着锯齿形路线传播,使光从光纤的一端传向另一端。
光纤在现代技术中有着广泛的应用。如果把光纤集成束,使纤维在两端排列的相对位置一样,图像就可以从一端传到另一端,如图4所示。医学上用这种光纤制成内窥镜,用来检查人体胃、肠等脏器内部。此外,光也可以像无线电波那样,作为载体来传递信息。载有声音、图像数字信号的激光从光纤一端输入,就可以传到千里之外的另一端,实现光纤通信。
目前,我国已进入全面应用光纤通信的时代,已建成的光缆线路与通信卫星、微波接力站、普通电缆相结合,构成了现代国家的“神经系统”。

(1)光从空气斜射入玻璃时, (选填“能”或“不能”)发生全反射现象;
(2)光纤传递信息是利用了光的 现象;
(3)光纤的内芯和外套相比,内芯属于 (选填“光疏”或“光密”)介质;
(4)请你举例说出光纤在生活中的一个应用: 。

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19.3 踏上信息高速公路 同步练习-2023-2024学年沪科版九年级物理全一册
一、单选题
1.下列有关声和电磁波的说法正确的是(  )
A.利用卫星系统进行导航,其信息传递的媒介与“B超”相同
B.利用声呐探测海深,其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理不相同
C.养蜂人通过听到蜜蜂的“嗡嗡”声,来判断蜜蜂是否采了蜜
D.固定电话既有发射电磁波的功能,又有接收电磁波的功能
【答案】C
【详解】A.利用卫星系统进行导航,其信息传递的媒介是电磁波,而“B超”是利用超声波,则它们传递信息的媒介不同,故A错误;
B.利用声呐探测海深与蝙蝠在夜间能正常飞行的原理相同,都是利用超声波传递信息,故B错误;
C.蜜蜂在不带花蜜飞行时比带花蜜飞行时翅膀每秒钟振动频率大,发出的音调高,有经验的养蜂人可以通过听蜜蜂飞行时发出声音的音调高低来判断蜜蜂是出去采蜜还是采蜜回来,故C正确;
D.固定电话是利用导线中的电流来传递信息的,既不能接收电磁波,也不能发射电磁波,故D错误。
故选C。
2.华为推出全球首款支持双向北斗卫星消息的智能手机,在无地面网络信号时,仍可通过卫星发送和接收信息,在传递信息过程中主要依靠的是(  )
A.微波 B.红外线 C.X射线 D.光导纤维
【答案】A
【详解】A.利用微波进行通信具有容量大、频带宽、质量好、传输效率高、可传至很远的距离等特点,故A符合题意;
B.红外线有热效应,主要应用于医疗,作为红外线光源具有一定穿透性,可以用于夜视仪、监控装备、遥控器、感应门或感应开关等,故B不符合题意;
C.X射线是一种频率极高、波长极短、能量很大的电磁波,具有很强的穿透性,透过人体不同组织时,被吸收的程度不同,经过显像处理后可得到不同的影像,故C不符合题意;
D.光导纤维原理是根据光的全反射传播信息,不能无线传输信息,故D不符合题意。
故选A。
3.2022年10月12日,“天宫课堂”第三课在中国空间站“问天”实验舱开讲,实现“天宫课堂”天地互动是采用(  )
A.电磁波 B.超声波
C.次声波 D.有线电话
【答案】A
【详解】A.由于电磁波可以在真空中传播,所以可以采用电磁波实现“天宫课堂”天地互动,故A符合题意;
BC.由于超声波、次声波都是声波,真空不能传声,所以中国空间站与地面不能采用超声波、次声波传递信息,故BC不符合题意;
D.中国空间站与地面是无线通信,故D不符合题意。
故选A。
4.2021年5月16日,我国自主研发的“天问一号”火星探测器成功将“祝融号”火星车着落到火星表面,探测器从火星向地球传递信息是通过(  )
A.红外线 B.超声波 C.电磁波 D.次声波
【答案】C
【详解】因为电磁波的传播不需要介质,且传播速度快,传递距离远,所以在太空中进行远距离信息传递使用的是电磁波,火星探测器向地球传递信息也是通过电磁波传播的。
故选C。
5.如图所示,京东智能配送机器人正在使用GPS定位进行全场景配送,GPS定位技术传递信息主要是利用( )
A.电磁波 B.超声波
C.次声波 D.红外线
【答案】A
【详解】北斗导航卫星的信息传递要在真空中进行,电磁波可成真空中传播,超声波和次声波不能在真空是传播,而红外线频率偏低,不适合卫星通信,所以卫星和地面的联系靠的是电磁波。
股癣A。
6.2020年4月24日,国家航天局公布:首次火星探测任务被命名为“天问一号”。火星探测器与地球的通讯是利用( )
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.光纤
【答案】C
【详解】AB.声按照人的听觉频率分为超声波,声音和次声波,声音的传播需要介质,真空不能传声,太空中是真空,所以火星探测器与地球的通讯不能依靠声传播,故AB不符合题意;
C.电磁波的传播不需要介质,能在真空中传播,速度是3×108m/s,故C符合题意;
D.光纤通讯需要传导工具玻璃纤维,光在玻璃纤维中发生全反射传输信息,光纤通讯有很多优点,但是受传导工具限制,不能在太空中通讯,故D不符合题意。
故选C。
7.火神山医院是全世界首家全面使用5G网络的医院,可实现远程指挥远程会诊、远程监护、远程手术和数据传输等业务。5G网络远程传递信息的媒介是(  )
A.红外线 B.紫外线 C.超声波 D.微波
【答案】D
【详解】5G网络远程传递信息是以微波即电磁波为载体。
故选D。
8.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
【答案】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。
二、填空题
9.5G是第五代移动通信技术的简称,5G是利用 传递信息的。据专家预计到2030年5G网络将完全开发和建立,将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施,其中光纤通信是利用光在光导纤维中多次 将信息传到远方。
【答案】 电磁波 反射
【详解】[1]电磁波可传递信息,且传递信息的质量高、传输距离远。5G是利用电磁波传递信息的。
[2]光从光纤的一端射入,在内壁上多次反射,从另一端射出,把它携带的信息传到了远方,即光纤通信是利用光在光导纤维中多次反射将信息传到远方。
10.将计算机联在一起形成网络,将网络又互相联结,成为世界上最大的计算机网络,就是 ,这样就能使信息资源 。利用网络通信除了收发电子邮件外,还可以看到不断更新的新闻,查到所需的 。
【答案】 因特网 共享 各种资料
【详解】[1]将计算机联在一起形成网络,将网络又互相联结,成为世界上最大的计算机网络,就是因特网,因特网上的信息可以以电磁波或电流的形式传递到网络中任何一台电脑,这样就能使信息资源共享。
[2]利用网络通信除了收发电子邮件外,还可以看到不断更新的新闻,通过搜索引擎,查到所需的各种资料。
11.北斗卫星导航系统与地面光纤通信共同组成现代通信,去年的6月23日上午9时43分许北斗三号收官之星成功发射,实现了全球覆盖。卫星是使用 与地面站通信的,而光纤传递信息利用了光的 (选填“反射”或“直线传播”)原理。
【答案】 电磁波 反射
【详解】[1]电磁波可以再真空中传播,卫星和地面传递信息主要是利用了电磁波传递信息的。
[2]光可以沿着弯曲的水流和玻璃丝传播。为了减少传输损耗,现在用高纯度的石英玻璃制成光导纤维来传递光信号。光纤也可以像电缆一样做成多芯的光缆。光在光导纤维中传输损耗小,可长距离传输,光纤通信容量极大,不怕雷击,不受电磁干扰,通信质量高,保密性好,光纤传递信息是利用光的反射原理进行传递。
12.在2023年3月15日,我国成功将试验十九号卫星送入预定轨道(如图所示),这是长征十一号运载火箭的第16次发射,实现了16连胜。地面科技人员是通过 与卫星进行通信的,火箭使用液氢做燃料是因为它的 大。

【答案】 电磁波 热值
【详解】[1]电磁波可以传递信息且能够在真空中传播,地面科技人员是通过电磁波与卫星进行通信的。
[2]火箭使用液氢做燃料是因为它的热值大,相同质量的液氢完全燃烧时与其他燃烧比较可以放出更多的热量。
13.北斗卫星导航系统与地面光纤通信共同组成现代通信,将于2020年实现全球覆盖。卫星是使用 选填“电磁波”或“超声波”与地面站通信的,而光纤传递信息利用了光的 选填“反射”或“直线传播”原理。
【答案】 电磁波 反射
【详解】[1]我国使用的“北斗”卫星通信是利用电磁波传递信息的;
[2]光在光导纤维中传播时发生全反射,因此光导纤维是利用光的反射传递信息的。
14.通信卫星大多是地球“同步”的卫星。“同步”卫星相对于地球是 (填“运动”或“静止”)的。利用卫星来发射和接受 信号应用非常广泛,例如中国建立的北斗卫星定位系统,可提供全天候的即时定位服务。
【答案】 静止 电磁波
【详解】[1]因为同步卫星的转动和地球的转动是同步的,它相对地球的位置没有发生变化,所以地球同步通讯卫星相对于地球是静止的。
[2]电磁波传播不需要介质,利用卫星来发射和接受电磁波信号应用非常广泛,比如:我国独立自主建立的北斗卫星定位系统,可提供全天候的及时定位服务,该系统利用电磁波传递信息。
三、实验题
15.如图是辽宁电视台的导播室,检查无误的节目通过 (填“电磁波”或“超声波”)发射向中继卫星,这种波在真空中的传播速度为 ;如果要实现全球覆盖,至少要 颗中继卫星。

【答案】 电磁波 3×108 3
【详解】[1][2][3]电磁波可以在真空中传播,检查无误的节目通过电磁波发射向中继卫星,电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s;要实现全球覆盖,至少要3颗中继卫星。
16.小明的奶奶家在一个风景秀丽的小山村,放暑假了,小明到奶奶家避暑。小明发现奶奶家的电视节目跟自己家的一样。于是,小明在叔叔的带领下参观了当地的卫星电视接收及传递设施,初步弄清了其中的道理。下面是小明自己绘制的一张卫星电视节目的接收传递流程图,如图甲所示。
(1)卫星电视的接收天线的“锅口”大致是朝上放置,这样是为了接收来自 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有何作用 ?
(4)小明发现:天线接收到的信号都是通过如图乙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信号有什么用处 ?
【答案】 卫星 频率 见解析 见解析
【详解】(1)[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卫星的电视信号。
(2)[2]不同的电视节目的频率不同,需要经过调试求能被接收。
(3)[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)[4]电线中的电视信号的频率很高,为了防止信号泄漏,影响接收效果,故要用有铜丝网的屏蔽层的电线来传输,同时防止信号对其它用电器的干扰。
四、简答题
17.微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信,这些通信方式是从不同的视角进行分类的:微波通信按加载信号的电磁波的波长来分类;卫星通信、光纤通信按传播介质或设备来分类,网络通信按通信者之间的联络关系来分类。网络通信也可以采用光纤通信方式,微波通信也可以通过卫星传播,这些分类是可以重叠的。请你把以上通信方式和你知道的其他通信方式,设计一个通信方式分类图,并在图中侧重说明以上四种方式的优点。
【答案】见解析
【详解】现代通信方式:
卫星通信指直接通过卫星通信频率交流的数字信息通信,它具有快捷、安全度较高的特点。
光纤通信是一种利用光纤信号的通信方式,其特点是快速交换信号。
网络通信则指一般为家庭所用的网络通信,适用家庭通信,安全度较差。
微波通信不需要固体介质,当两点间直线距离内无障碍时就可以使用微波传送。
18.阅读材料回答问题。
共享单车
不知道从什么时候开始,共享单车成了城市中一道靓丽的风景线,为我们的绿色出行带来了便利。当我们使用共享单车APP扫描车辆二维码时,手机就会通过网络将这个二维码信息传送到云端,云端收到信息后识别该车辆,并通知该车辆的车锁打开,完成了用户借车动作;单车使用完毕后,锁好车,完成了用户还车动作,整个租借流程结束。
二维码与一维条形码最大的区别在于它不仅能存储数字和字母;还能够存储汉字、图片等信息。二维码技术基于二进制编码,所谓“二进制”就是将字母、汉字、数字、符号、图片及视频等各种信息都用0和1来表示在最后的编码中,一个0对应一个白色小方块,一个1对应一个黑色小方块,把这些小方块按照8个一组填进大方块里,我们就得到一个可被手机和电脑识别的二维码图案了。二维条码是在一维条码的基础上扩展出另一维具有可读性的条码,使用黑白矩形图案表示二进制数据,被设备扫描后可获取其中所包含的信息。一维条码的宽度记载着数据,而其长度没有记载数据二维条码的长度、宽度均记载着数据。二维条码有一维条码没有的“定位点”和“容错机制”。容错机制在即使没有辨识到全部的条码、或是说条码有污损时,也可以正确地还原条码上的信息。
细心的同学会发现,一部分共享单车的轮胎与我们常见的自行车有一点不一样,它采用的是如图所示的镂空设计,这种结构的轮胎弹性好所以缓冲效果非常好,质量也比传统车胎轻很多,其最大的亮点是永远不用充气,即使不小心被钉子等尖锐物品扎到也没关系,拔掉就可以继续骑行了,让骑行变得毫无顾忌,使用寿命可以达到8000多公里。
请你结合上述材料,回答下列问题:
(1)利用手机摄像头扫描二维码的原理是什么?在租借共享单车的过程中,获取信息识别车辆和通知车辆开车的是“谁”?
(2)二维码是基于一维码扩展出来的可读性条码,请你概括出与一维码相比,它具有哪些优势?
(3)共享单车特殊的镂空设计带来了哪些好处?
(4)写出一个你的关于二维码使用的创意。
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析;(4)见解析
【详解】(1)扫描仪获取二维码信息,是利用凸透镜成像时,物距u>2f,像距2f>v>f成倒立缩小的实像原理;由“使用共享单车APP扫描车辆二维码时,手机就会通过网络将这个二维码信息传送到云端,云端收到信息后识别该车辆,并通知该车辆的车锁打开,完成了用户借车动作”可知,获取信息识别车辆和通知车辆开车的是云端系统或云端。
(2)由短文第2段可知,二维码与一维码相比可以储存更多的信息,且具有“定位点”和“容错机制”。
(3)由材料可知,镂空设计的好处:轻便,缓冲效果好,不用充气。
(4)物品隐秘处留有主人的二维码,丢失后便于寻找或归还失主。
五、科普阅读题
19.阅读《全反射与光导纤维》回答问题:
全反射与光导纤维
1870年,英国科学家丁达尔做了一个有趣的实验:如图1所示,让一股水流从玻璃杯侧壁的细口自由流出,以一束细光束沿水平方向从开口处的正对面射入水中。丁达尔发现,细光束不是穿出这股水流射向空气,而是顺从地沿着水流弯弯曲曲地传播,这是光的全反射造成的结果。
当光从光密介质(如水、玻璃等)斜射入光疏介质(如空气等)时,同时发生折射和反射,折射角大于入射角。如果入射角逐渐增大,折射光离法线会越来越远,而且越来越弱,反射光却越来越强。当入射角增大到某一角度时,折射角会先增大到90°,此时,折射光完全消失,只剩下反射光,这种现象叫光的全反射,如图2所示,这时的入射角叫作临界角。
华裔物理学家高锟正是依据这一原理,提出用光导纤维(简称光纤)传递信息的设想,并因此获得2009年诺贝尔物理学奖。光纤由内芯和外套两部分组成,如图3所示。当光从内芯射向外套时,会在内芯与外套的界面上发生全反射,于是光会在内芯中沿着锯齿形路线传播,使光从光纤的一端传向另一端。
光纤在现代技术中有着广泛的应用。如果把光纤集成束,使纤维在两端排列的相对位置一样,图像就可以从一端传到另一端,如图4所示。医学上用这种光纤制成内窥镜,用来检查人体胃、肠等脏器内部。此外,光也可以像无线电波那样,作为载体来传递信息。载有声音、图像数字信号的激光从光纤一端输入,就可以传到千里之外的另一端,实现光纤通信。
目前,我国已进入全面应用光纤通信的时代,已建成的光缆线路与通信卫星、微波接力站、普通电缆相结合,构成了现代国家的“神经系统”。

(1)光从空气斜射入玻璃时, (选填“能”或“不能”)发生全反射现象;
(2)光纤传递信息是利用了光的 现象;
(3)光纤的内芯和外套相比,内芯属于 (选填“光疏”或“光密”)介质;
(4)请你举例说出光纤在生活中的一个应用: 。
【答案】 不能 全反射 光密
医疗上使用的光纤内窥镜
【详解】(1)[1]发生全反射的条件:①光从光密介质射向光疏介质,②入射角大于或等于临界角。光从空气斜射入玻璃时,是光从光疏介质射向光密介质,因此不能发生全反射现象,此时的折射角小于入射角。
(2)[2]光纤传递信息是利用了光的全反射现象,光纤在结构上有中心和外皮两种不同介质,光从中心传播时遇到光纤弯曲处,会发生全反射现象,而保证光线不会泄漏到光纤外。
(3)[3]光纤由内芯和外套两层组成,内芯的折射率大于外套的折射率,即内芯是光密介质,外套是光疏介质。
(4)[4]光纤在生活中的应用很多,比如医疗上使用的光纤内窥镜等。

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