2024教科版物理九年级下学期
第十章 电磁波与信息技术
3 改变世界的信息技术
基础过关全练
知识点1 卫星通信
1.【新素材·现代科技】(2023江苏无锡一模)北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信系统,可向全球提供高精度、高可靠的定位、导航和授时等服务。北斗卫星导航系统为汽车导航采用的通信方式是( )
A.超声波 B.光纤
C.电磁波 D.红外线
知识点2 光缆通信
2.(2023云南玉溪红塔模拟)第五代移动通信技术(简称5G)是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术。据专家预计,到2030年5G网络将被完全开发和建立,将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施,其中5G技术是利用 来传递信息的,光纤通信是利用光在光导纤维中多次 将信息传到远方。
知识点3 移动通信
3.【新素材·现代科技】(2022内蒙古呼伦贝尔、兴安盟中考节选)在图书馆里,智能机器人可以辅助或替代图书馆管理员的工作,提供整理图书、读者咨询等服务。读者与智能机器人图书管理员“小i”对话,咨询某图书所在位置,“小i”需将读者的声音信号转化为电流信号,这与
(选填“发电机”或“电动机”)的原理相同;“小i”也提供无线上网服务,它与互联网之间通过 来传递信息。
知识点4 信息革命与人类文明
4.【新独家原创】电磁波在我们的生产、生活以及科学研究中发挥着重要作用。下列关于电磁波在信息技术方面的应用,说法正确的是 ( )
A.手机通信是利用电磁波传递信息
B.卫星通信是利用超声波传递信息
C.“Wi Fi”上网是利用红外线传递信息
D.“B超”是利用次声波传递信息
能力提升全练
5.【新素材·时事热点】(2023四川泸州中考,21,★☆☆)2023年5月30日,神舟十六号载人飞船成功发射,之后飞船采用自主快速交会对接模式与空间站成功对接,飞船与空间站的组合体在地球附近轨道上绕地球运动,如图所示。关于该过程,下列说法中正确的是 ( )
A.飞船与空间站对接成功后,组合体受到平衡力的作用
B.与在地面上相比,航天员在空间站内时,其质量变小
C.空间站内的航天员处于“漂浮”状态,不受重力作用
D.指挥中心与空间站间的联系是利用电磁波来传递信息
6.(2023黑龙江虎林三模,9,★☆☆)关于电磁波和现代通信,下列说法中正确的是( )
A.我国建立的北斗卫星导航系统是利用超声波进行定位的
B.光不能在弯曲的光纤中传播
C.中央电视台与黑龙江电视台发射的电磁波在同一区域内传播的速度不同
D.移动电话是利用电磁波传递信息
素养探究全练
7.【物理观念】阅读短文,回答问题:
光纤的奥秘
光导纤维简称光纤,作为信息高速公路的核心,是本世纪最重要的发明之一。光纤利用玻璃清澈、透明的性质,使用来传递信息的光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端,而不会“溜”出玻璃光纤,这是为什么呢
先介绍一个与折射密切相关的概念——介质的折射率。它是指光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比。空气的折射率可近似为1,水的折射率为1.33,玻璃的折射率为1.5~1.8。介质的折射率越高,使入射光发生折射的能力越强。光从折射率较大的介质射向折射率较小的介质时,会同时发生折射和反射(如图甲);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(如图乙);当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,折射光完全消失,只剩下反射光(如图丙),这种现象叫做全反射,这时的入射角叫做临界角。这种现象只有当光从折射率较大的介质射向折射率较小的介质时才能发生。
光纤通信就是利用光的全反射原理,光导纤维在结构上有内芯和包层两种不同的透明介质,如图丁所示,光在内芯传播时遇到光纤包层处,会发生全反射现象,从而保证光不会泄漏到光纤外,这样光就只能在内芯中传播,而不会“溜”出玻璃光纤。
(1)光在玻璃中的传播速度 (大于/等于/小于)在水中的传播速度。
(2)若图甲中介质的临界角为45°,则下列关于折射角γ随入射角α变化的图像正确的是 。
(3)下列说法正确的是 。
A.折射光线消失后,反射光线的亮度比原来暗
B.介质的折射率都大于1
C.光从空气进入水时,增大入射角可能发生全反射
D.光从水进入玻璃时,增大入射角可能发生全反射
(4)光纤的内芯的折射率 (大于/小于)包层。
(5)一光导纤维全长为L,光在空气和光纤内芯中的传播速度分别为v1、v2,则关于光在光纤中传播的时间t,正确的是 。
A.t> B.t=
C.t< D.t≥
答案全解全析
基础过关全练
1.C 卫星与地面之间有一部分是真空区域,超声波不能在真空中传播,A错误;光纤的材料是玻璃丝,卫星通话是通过无线方式,B错误;卫星通信是利用电磁波来传递信息的,C正确;红外线的频率较高,在传播过程中能量衰减非常大,易受到云层等干扰,不适合卫星通信,D错误。
2.电磁波 反射
解析 5G技术是利用电磁波来传递信息的,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。
3.发电机 电磁波
解析 读者与“小i”对话,声音使膜片振动,带动线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,即将读者的声音信号转化为电流信号,这是电磁感应现象,故与发电机的原理相同。“小i”提供无线上网服务,与互联网之间通过电磁波传递信息。
4.A 手机通信、卫星通信和“Wi Fi”上网都是利用电磁波传递信息的。“B超”是利用超声波传递信息的。
能力提升全练
5.D 组合体绕地球运动过程中,运动方向时刻变化,所以受到非平衡力的作用,A错误;与在地面上相比,航天员在空间站内时,其质量不变,B错误;空间站内的航天员由于失重处于“漂浮”状态,但仍受重力作用,C错误;指挥中心与空间站间的联系是利用电磁波来传递信息,D正确。
6.D 北斗卫星导航系统是利用电磁波定位的,A错误;光能在弯曲的光纤中反射而传播,B错误;电磁波在同种介质中的传播速度是相同的,C错误;移动电话是靠电磁波传递信息的,D正确。
素养探究全练
7.(1)小于 (2)A (3)B (4)大于 (5)A
解析 (1)玻璃的折射率大于水的折射率,故光在玻璃中的传播速度小于在水中的传播速度;(2)根据材料中信息可知,临界角为45°表示入射角为45°时折射角刚好为90°,选A;(3)介质的折射率是指光在真空中的传播速度与在该介质中的传播速度之比,而光在真空中的传播速度是大于在其他介质中的,所以介质的折射率都大于1,选B;(4)全反射现象只发生在光从折射率大的介质射向折射率小的介质时,所以内芯的折射率大于包层;(5)因为光在内芯中不断反射向前传播,所以传播路程要大于L,所以光在光纤中传播的时间t大于在内芯中沿直线传播的时间,选A。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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