第二十一章信息的傳遞3

第二十一章信息的傳遞（解析版）知識點回顧知識點1：現(xiàn)代順風耳1、：1876年美國發(fā)明家貝爾發(fā)明了第一部（1）基本結構：主要由話筒和聽筒組成。（2）工作原理：話筒把聲信號轉化為電信號；聽筒把電信號轉化為聲信號；聲音→話筒→產(chǎn)生變化的電流→聽筒→振動（聲音）。2、交換機：（1）為了提高線路的利用率而發(fā)明的；（2）用來實現(xiàn)兩部之間的轉換；（3）使用交換機，可以大幅度的減少線的數(shù)量。3、模擬通信和數(shù)字通信（1）模擬信號：在話筒將聲音轉換成電流信號時，信號電流的頻率，振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化情況完全一樣，模仿聲音的“一舉一動”這種電流傳遞的信號叫模擬信號。模擬通信：使用模擬信號的通信方式叫模擬通信，例如：傳統(tǒng)的市話通話，長途通話。（2）數(shù)字信號：用不同符號的不同組合表示的信號叫做數(shù)字信號。數(shù)字通信：使用數(shù)字信號的通信方式叫數(shù)字通信，例如電子計算機是利用二進制碼識別信息和處理信息。（3）模擬通信在加工，放大和傳輸過程中抗干擾能力差，噪聲大，失真大；而數(shù)字信號形式簡單，抗干擾能力強，噪聲小，失真小。（4）交換機間的信息是靠數(shù)字信號傳遞，而與機之間的信息傳遞靠模擬信號，但是不論哪種通信都需要線。知識點2：電磁波的海洋1、電磁波：由導體中迅速變化的電流產(chǎn)生的，光也是一種電磁波。2、有關波的物理量：（1）振幅：波源偏離平衡位置的最大距離，單位是m；（2）周期：波源振動一次所需要的時間，單位是s；（3）頻率：波源每秒內振動的次數(shù)，單位是Hz；（4）波長：波在一個周期內傳播的距離，單位是m；（5）波速：波在一秒內傳播的距離，單位是m/s。3、電磁波是在空間傳播的周期性變化的電磁場，由于電磁場本身具有物質性，因此電磁波傳播時不需要介質，電磁波可以在真空中傳播。4、各種電磁波的波速都相同，都等于光速，c=3×108m/s，但頻率和波長不相同，它們成反比。5、電磁波的發(fā)射和接收（1）發(fā)射：將要傳輸?shù)碾娦盘枺ㄒ纛l信號，圖像信號）加載到高頻電磁波（載波）上，再通過天線發(fā)射到空中的過程。（2）接收：天線將電磁波接收下來，再通過接收器（收音機，電視機等）將要傳輸?shù)碾娦盘柸〕鰜聿⒎糯?，最后還原成聲音或圖像過程。（3）“天線”可以同時接收多種頻率的電磁波，利用調諧器可以選出人們所需要的頻率。6、人類應用電磁波傳播信息的歷史經(jīng)歷了以下變化：（1）傳播的信息形式從文字→聲音→圖像；（2）傳播的信息量由小到大；（3）傳播的距離由近到遠；（4）傳播的速度由慢到快。7、電磁波的應用（1）微波爐：利用電磁波（波長很短的微波）來加熱食品。（2）雷達：利用無線電波測定物體位置的無線電設備；工作原理：電磁波如果遇到尺寸明顯大于波長的障礙物就要發(fā)生反射，雷達就是利用電磁波的這個原理，波長越短，傳播直線性越好，反射性能越強。（3）無線電波：電磁波中用于廣播、電視和移動的頻率為數(shù)值數(shù)百千赫茲至數(shù)百兆赫茲的那部分叫做無線電波（無線電技術中使用的電磁波）；根據(jù)波長的不同而有不同傳播特征：分為地波，天波，空間波三種；激光：激光束平行度特別好，在傳播很遠的距離后仍能保持一定的強度，制成激光測距雷達；激光束的亮度高，在很小的空間和很短的時間內能集中很大的能量，利用激光束切割物質，焊接金屬，醫(yī)學上稱作“光刀”。知識點3：廣播、電視和移動通信1、無線電廣播信號的發(fā)射和接收：無線電廣播信號的發(fā)射由廣播電臺完成，無線電廣播信號的接收由收音機完成。（1）發(fā)射：話筒把播音員的音信號轉換成電信號，然后用調制器把音頻電信號加載到高頻電磁波（載波）上，再通過天線發(fā)射到空中。（2）接收：收音機天線接到電磁波，經(jīng)過收音機的調諧器選出特定頻率的信號，電子電路在把音頻信號從中選出來，進行放大，送到揚聲器里，把音頻電信號轉換成聲音。（3）注意：調諧器和調制器易錯：調制器是把音頻電信號加載到電磁波上的過程，而調諧器通俗叫做選臺，是在接收過程中。2、電視信號的發(fā)射和接收：電視信號的發(fā)射由電視臺完成，電視信號的接收由電視機完成。（1）圖像信號的產(chǎn)生過程：攝像機把圖像變成電信號，發(fā)射機把電信號加載到頻率很高的電磁波上，通過發(fā)射電線發(fā)射到空中。（2）圖像信號的接收過程：電視機的接收天線把高頻信號接收下來，通過電視機把圖像信號取出來并放大，由顯像管把它還原成圖像?！⒁猓郝曇粜盘柕漠a(chǎn)生，傳播和接收與無線電廣播的工作過程相似，與無線電信號一樣，單獨的圖像信號不能在空中傳播，必須以電磁波為載體傳播3、移動通信（1）基本原理：移動能將我們講話的信號利用電磁波發(fā)射到空中同時又能在空中捕獲電磁波得到對方講話的信號。（2）優(yōu)點：利用電磁波傳遞信息，只要在電磁波輻射到的區(qū)域都能進行通話，比固話方便。（3）缺點：為了保證通話的質量，必須建立較大的無線電臺進行信號的轉換，這些固定的電臺叫做基地臺?！苿訖C既是無線電發(fā)射臺又是無線電接收臺。知識點4：越來越寬的信息之路1、現(xiàn)代“信息高速公路”的兩大支柱是：衛(wèi)星通信和光纖通信；（1）用三顆同步衛(wèi)星就可以實現(xiàn)全球通信。（2）光纖通信優(yōu)點是：容量大、不受外界電磁場干擾、不怕潮濕、不怕腐蝕。2、光纖實質是很細很細的玻璃絲，光纖通信利用的是光的反射原理。3、其他通信：微波通信、網(wǎng)絡通信。4、世界上最大的計算機網(wǎng)絡是因特網(wǎng)，目前使用最頻繁的網(wǎng)絡通信形式是電子郵件。考點直擊典例分析典例分析考點1現(xiàn)代順風耳【典例1】（2020秋?香坊區(qū)期末）固定是人們常用的通訊工具，下列說法不正確的是（）A．的聽筒把機械能轉化為電能 B．固定是靠變化電流傳遞信息 C．的話筒是聲音傳感器 D．的聽筒可以把電信息轉化為聲信息【答案】A。【分析】（1）聽筒是把變化的電流轉化為聲音的裝置；聲音是由物體的振動產(chǎn)生的；振動的物體具有機械能。（2）對于固定一般是有話筒和聽筒組成，即話筒將聲信號變?yōu)樽兓碾娏鳎欢犕彩菍⒆兓碾娏鬟€原為聲信號，故據(jù)此能判斷出固定中信息傳遞是靠什么進行的。（3）聲音傳感器就是通過將聲音轉化為變化電流的裝置?！窘獯稹拷猓篈、聽筒里有電磁鐵和膜片，當對方強弱不同的電信號傳到聽筒后，電磁鐵便把電信號變成膜片的振動，把傳輸?shù)穆曇暨€原出來。所以，電磁鐵把電能轉化為膜片的機械能。故A錯誤；B、固定傳遞的聲音信息是由導線中的信號電流來實現(xiàn)的。故B正確；C、的話筒就是一個聲音傳感器，將聲音轉化為隨聲音變化的電流。故C正確；D、聽筒是把強弱變化的電流通過磁場對電流的作用轉化成聲音的信號的。故D正確。故選：A?！镜淅?】（2020秋?安達市校級期末）下列信號中不屬于數(shù)字信號的是（）A．古代，士兵們常在“烽火臺”上點起煙火，向遠處的同伴傳遞敵人來犯的消息 B．機把說話聲音變?yōu)殡娦盘杺鹘o交換機 C．漢字電報碼 D．海員舉起的紅色小旗或藍色小旗向對方船只表示的信息【答案】B。【分析】數(shù)字通信是一種既現(xiàn)代又古老的通信方式，烽火、旗語、電報傳遞信息都是數(shù)字通信；不僅可以用點和畫，還可以用長短不同的聲音、長短不同的亮光，甚至可以用電壓（或電流）的有無、磁體的南北極、或者“0““1“兩個不同的數(shù)字，來組成各種數(shù)字信號?！窘獯稹拷猓篈、古代，士兵們常在“烽火臺”上點起煙火，用不同數(shù)量的烽火傳達不同的信息的，屬于利用數(shù)字信號來傳遞的，故A不符合題意；B、機用電流傳遞的信號叫做模擬信號，故B符合題意；C、漢字電報碼發(fā)出的信號是不連續(xù)的，是分立的信號，屬于數(shù)字信號，故C不符合題意；D、如今的海軍使用的旗語與莫爾斯電碼一樣，由26個英文字母組成，屬于數(shù)字信號傳遞信息，故D不符合題意。故選：B?！镜淅?】（2019?淮安模擬）美國發(fā)明家貝爾利用電磁轉換的原理傳送聲音，制成最早的，是人類利用電流進行異地通話的開始。早期的由話筒和聽筒兩部分組成?！敬鸢浮浚宦犕??！痉治觥康陌l(fā)明家是美國人亞歷山大?貝爾。1875年貝爾開始設計電磁式。他最初把音叉放在帶鐵芯的線圈前，音叉振動引起鐵芯相應運動，產(chǎn)生感應電流，電流信號傳到導線另一頭經(jīng)過轉換，變成聲信號，隨后，貝爾又把音叉換成能夠隨著聲音振動的金屬片，把鐵芯改作磁棒，經(jīng)過反復實驗，制成了實用的裝置?！窘獯稹拷猓鹤钤缡敲绹素悹柊l(fā)明的，是人類利用電流進行異地通話的開始；早期的包括話筒和聽筒兩部分。故答案為：；聽筒?！镜淅?】（2019?合肥一模）關于的工作過程，有如下幾句話，正確的排列順序是②①③⑤④。①膜片忽松忽緊擠壓炭粒；②人對話筒說話時，聲波使膜片振動；③電阻忽大忽??；④磁體對鐵片的吸引力忽大忽小，使鐵片振動，振動情形和對方說話相同；⑤在電路中產(chǎn)生了強弱按聲音振動而變化的電流?！敬鸢浮竣冖佗邰茛堋！痉治觥康墓ぷ髟恚喝税l(fā)出聲音時聲帶振動，聲帶振動→空氣振動→膜片振動→電阻變化→電流變化→磁性變化→鐵片振動→空氣振動?！窘獯稹拷猓汗ぷ髟恚喝税l(fā)出聲音時聲帶振動，聲帶振動→空氣振動→膜片振動→電阻變化→電流變化→磁性變化→鐵片振動→空氣振動，通話時正確步驟：②人對話筒說話時，聲波使膜片振動；①膜片忽松忽緊擠壓炭粒；③電阻忽大忽??；⑤在電路中產(chǎn)生了強弱按聲音振動而變化的電流。④磁體對鐵片的吸引力忽大忽小，使鐵片振動，振動情形和對方說話相同；故答案為：②①③⑤④考點2電磁波的海洋【典例5】（2021?徐州）今年5月21日晚，在云龍湖畔的無人機燈光表演中，數(shù)百架無人機在夜空中按照指令排列出“100”“初心?使命”等字樣。地面工作人員向無人機發(fā)送指令通過的是（）A．紫外線 B．電磁波 C．超聲波 D．次聲波【答案】B?！痉治觥侩姶挪軌騻鬟f信息，也能傳遞能量。廣播、電視、移動通信、衛(wèi)星都是用電磁波傳遞信息的。【解答】解：無人機傳遞信息利用的是無線電波，無線電波是電磁波的一種。故選：B。【典例6】（2021?沂南縣一模）北京時間2021年2月10日，我國首次火星探測任務“天問1號”實施近火捕獲制動，成功進入火星引力捕獲軌道，地面控制中心與“天問一號”之間進行信息傳輸通過（）A．電磁波 B．紅外線 C．超聲波 D．次聲波【答案】A?！痉治觥侩姶挪ǖ膫鞑ゲ恍枰橘|，電磁波可以在固體、液體、氣體中傳播，也可以在真空中傳播。電視、移動通信、衛(wèi)星都是用電磁波傳遞信息的。【解答】解：電磁波可以在真空傳播，地面控制中心與“天問一號”之間進行信息傳輸是通過電磁波來完成的，故A正確，BCD錯誤。故選：A?！镜淅?】（2021?鎮(zhèn)江）2021年5月22日，我國發(fā)射的“祝融號”火星車成功登陸火星，與在地球上相比，其質量不變（填寫變化情況）?；鹦擒囃ㄟ^電磁波與地球聯(lián)絡，它利用太陽能電池板供電，太陽能屬于可再生（填“可再生”或“不可再生”）能源?！敬鸢浮坎蛔?；電磁；可再生?！痉治觥浚?）質量是物體所含物質的多少，是物體的一種特性，與物體的溫度、形狀、狀態(tài)及空間位置等因素無關；（2）電磁波能傳遞信息，可以在真空傳播；（3）能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源；短期內不能從自然界得到補充的能源叫不可再生能源?！窘獯稹拷猓嘿|量是物體的一種屬性，與物體所在的空間位置無關?；鹦擒嚦晒Φ顷懟鹦?，與在地球上相比，其質量不變；火星車通過電磁波與地球聯(lián)絡，它利用太陽能電池板供電，太陽能可以源源不斷地從自然界得到，屬于可再生能源。故答案為：不變；電磁；可再生?！镜淅?】（2021?新?lián)釁^(qū)模擬）如圖所示是2021年3月31日正式向全世界開放的中國天眼，它是世界上最大的單口徑射電望遠鏡。它的外形和我們學過的凹面鏡（填“凸面鏡”或“凹面鏡”）相同，可以將來自遙遠太空微弱電磁波（填“電磁波”或“超聲波”）信號，進行反射（填“反射”或“折射”）會聚起來。進行篩選獲得有用信息，來探索太空奧秘。【答案】凹面鏡：電磁波：反射?！痉治觥扛鶕?jù)天眼的形狀判定屬于什么面鏡；凹面鏡對光線具有會聚作用；電磁波的傳播不需要介質，可以在真空傳播，真空不能傳聲?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，“中國天眼”相當于一個巨大凹面鏡，可以反射電磁波信號，能使來自遙遠太空微弱電磁波信號會聚起來。故答案為：凹面鏡：電磁波：反射?！镜淅?】（2021?保定一模）2020年2月10日，我國第一個火星探測器“天問一號”成功被火星“捕獲”，開始繞火星飛行。繞火星飛行時，“天問一號”相對于其內部的火星車是靜止（選填“運動”或“靜止”）的。“天問一號“利用電磁（選填“電磁”或“超聲”）波將拍攝的火星影像傳回地球?！敬鸢浮快o止；電磁。【分析】（1）在研究物體的運動情況時，要先選取一個標準做為參照物，研究對象和參照物的位置發(fā)生了改變，就是運動的，如果位置沒有發(fā)生改變，則是靜止的；（2）電磁波可以在真空中傳播。【解答】解：繞火星飛行時，“天問一號”相對于其內部的火星車的位置沒有發(fā)生改變，所以以火星車為參照物，“天問一號”是靜止的；超聲波的傳播需要介質，在真空狀態(tài)下無法傳播；電磁波可以在真空狀態(tài)下傳遞無線信息，所以“天問一號”利用電磁波將拍攝的火星影像傳回地球。故答案為：靜止；電磁?！镜淅?0】（2021?大連二模）電視信號的傳送是將頻率較低的音頻信號和視頻信號加載到頻率更高的電流上，產(chǎn)生電磁波發(fā)射到天空中，這種電流叫做射頻電流。如圖所示，是音頻信號、視頻信號和射頻信號波形的示意圖，其中表示射頻信號的是丙，該信號在真空中傳播速度為3×108m/s?！敬鸢浮勘?；3×108?！痉治觥坑刹牧峡芍?，視頻信號的頻率大于音頻信號的頻率，射頻信號的頻率大于視頻信號的頻率，據(jù)此分析即可得出結論；電磁波在真空中傳播速度為3×108m/s?！窘獯稹拷猓河纱蠹s在幾十赫到幾千赫之間，叫做音頻信號，頻率在幾赫到幾兆赫之間，叫做視頻信號可知，視頻信號的頻率大于音頻信號的頻率，射頻電流是把音頻電流和視頻電流加載到頻率更高的電流上，因此頻率最高的是射頻信號，由波形圖可知，丙頻率最高，為射頻信號，甲頻率最低，為音頻信號，乙為視頻信號，該信號在真空中傳播速度為3×108m/s。故答案為：丙；3×108?？键c3廣播、電視和移動通信【典例11】（2021?上海模擬）通話是通過無線電波實現(xiàn)的，其主要應用的物理知識是（）A．光學 B．熱學 C．電磁學 D．力學【答案】C。【分析】通話是利用電磁波來傳遞信息。【解答】解：通話是通過無線電波實現(xiàn)的，而無線電波是電磁波，所以所應用的物理知識是電磁學，故選：C?！镜淅?2】（2021?青白江區(qū)校級模擬）2017年3月，在北京人民大會堂召開的全國兩會圓滿結束，“開放的大門不關，改革的腳步不?！保@是今年全國人民兩會上最強的聲音，全國人民通過收聽廣播、觀看電視了解兩會的消息，倍感振奮。關于廣播和電視信號，下列說法正確的是（）A．廣播信號是超聲波 B．廣播信號是次聲波 C．電視信號是電磁波 D．電視信號是聲波【答案】C?！痉治觥磕壳?，使用最廣泛的信息傳遞是通過電磁波傳遞的，移動、廣播和電視都是利用電磁波傳遞信息的。【解答】解：廣播信號和電視信號都是利用電磁波來傳遞信息的，故C正確，ABD錯誤。故選：C?！镜淅?3】（2021?興賓區(qū)校級模擬）已經(jīng)進入“5G”時代，所謂“5G”指的是第五代移動通信技術。“5G”傳遞信息的載體是頻率更高的電磁波（填“超聲波”或“電磁波”）；智能傳遞信息的電信號采用數(shù)字（填“模擬”或“數(shù)字”）信號。【答案】電磁波；數(shù)字?！痉治觥浚?）是通過接收和發(fā)射電磁波來實現(xiàn)通訊的；（2）數(shù)字信號不易失真，易于加密，抗干擾能力強，的聲音、圖象信息是數(shù)字信號?！窘獯稹拷猓菏抢秒姶挪▊鬟f信息的；的聲音、圖象信息都是數(shù)字信號。故答案為：電磁波；數(shù)字。【典例14】（2021?新吳區(qū)一模）如圖是無線電廣播工作過程的簡易圖。話筒把播音員的聲信號轉換成電信號，調制器把音頻信號加載到高頻電流上發(fā)射到空中，收音機接收到各種電磁波并從中選出特定頻率的信號。通過解調將音頻信號留下，通過揚聲器把播音員的聲音從收音機播放出來?！敬鸢浮柯曅盘枺浑?；高頻；音頻；揚聲器?！痉治觥拷獯鸨绢}應掌握聲音信號調制及接收的過程：首先要將聲音信號轉換成音頻電信號，然后再通過調制器將音頻信號加載到高頻電流上，利用天線發(fā)射到空中。接收后利用調諧器選出特定的信號，再經(jīng)放大送入揚聲器。【解答】解：話筒將聲信號轉化為音頻電信號，而后該信號經(jīng)調制器后加載在高頻電磁波上，然后由天線發(fā)射到空中；收音機接收裝置收到空中的各種電磁波，并通過調諧器從眾多的電磁波中找出特定頻率的信號，通過調諧器選出音頻電信號，送到揚聲器即可發(fā)出聲音。故答案為：聲信號；電；高頻；音頻；揚聲器?！镜淅?5】（2021?本溪模擬）如圖所示為中國自主研發(fā)制造的無人機翼龍2號，已經(jīng)成為我國空軍利器之一。請回答：（1）無人機的機翼上凸下平，使無人機獲得升力的原理是什么？（2）無人機的無線電系統(tǒng)通過什么給地面?zhèn)鬟f信息的？（3）無人機降落時要滑行800m，不能立即停下來的原因是什么？【答案】（1）流體的壓強與流速有關，流速大的位置壓強?。唬?）電磁波；（3）無人機具有慣性?！痉治觥浚?）流體的壓強與流速有關，流速越大壓強越小；（2）電磁波能夠傳遞信息，也能傳遞能量；（3）我們把物體保持運動狀態(tài)不變的屬性叫做慣性。慣性是一切物體的固有屬性，無論是固體、液體或氣體，無論物體是運動還是靜止，都具有慣性?！窘獯稹拷猓海?）無人機的機翼上凸下平，使機翼上下表面氣流速度不等，造成壓力差獲得升力；（2）無人機的無線電系統(tǒng)通過電磁波給地面?zhèn)鬟f信息；（3）無人機降落時要滑行，不能立即停下來是因為無人機具有慣性。故答案為：（1）流體的壓強與流速有關，流速大的位置壓強?。唬?）電磁波；（3）無人機具有慣性?？键c4越來越寬的信息之路【典例16】（2020?邵陽）下列有關材料說法正確的是（）A．絕緣體在任何情況下都不能導電 B．航空器材常采用高強度、高密度的合金或新型合成材料 C．鐵、鈷、鋁都能被磁體吸引 D．用光導纖維制成的光纜，可以高速傳遞大量信息【答案】D。【分析】（1）導體和絕緣體之間沒有明顯的界線，在一定條件下，兩者是可以相互轉化的；（2）航空器材需要質量小、強度高，要減小航空器材的質量，在體積一定時，需要減小材料的密度，常采用高強度、低密度的合金或新型合成材料；（3）磁性是指一些物體具有吸引鐵、鈷、鎳等磁性物質的性質，具有磁性的物體稱為磁體；（4）光纖是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達成的光傳導工具，主要是利用光波在光導纖維中傳輸信息的通信方式。【解答】解：A、絕緣體在條件發(fā)生變化時可以變?yōu)閷w，例如常溫下玻璃是絕緣體，在溫度升高到一定程度時會變?yōu)閷w，故A錯誤；B、航空器材常采用密度小、強度高的合金材料或新型合成材料，故B錯誤；C、磁體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質，故C錯誤；D、由于光的頻率高，在一定時間內光纖通信可以傳輸大量的信息，所以用光導纖維制成的光纜，可以高速傳遞大量信息，故D正確。故選：D?！镜淅?7】（2021?海南一模）生活中我們看的光纖電視，信號強，畫面清晰，音質好。那么光纖的主要作用是（）A．輸電 B．通訊 C．導熱 D．照明【答案】B?！痉治觥扛鶕?jù)光纖的物質組成及特點分析解題?！窘獯稹拷猓汗鈱Юw維：是很細的玻璃絲。光在光纖里只發(fā)生全反射，光纖通信抗干擾能力強，信號衰減小，傳遞的信息量大，保密性好，通信質量高，故光纖的主要作用是通訊。故選：B?！镜淅?8】（2021?丹東）5G是第五代移動通信技術的簡稱，5G是利用電磁波傳遞信息的。據(jù)專家預計到2030年5G網(wǎng)絡將完全開發(fā)和建立，將和光纖一道成為信息社會最重要的基礎設施，其中光纖通信是利用光在光導纖維中多次反射將信息傳到遠方。【答案】電磁波；反射。【分析】（1）廣播、電視、移動通信、衛(wèi)星都是用電磁波傳遞信息的；（2）光纖通信利用了激光的反射來傳遞信息。【解答】解：（1）移動通信主要是依靠無線網(wǎng)絡通信技術，就是利用電磁波進行信息傳輸；（2）光纖通信是利用激光在光導纖維中多次反射，將攜帶的信息傳到遠方。故答案為：電磁波；反射。【典例19】（2021?雁塔區(qū)校級模擬）如圖是新型“光導纖維照明系統(tǒng)”，讓太陽光先通過可過濾部分紫外線的玻璃球罩，再通過透鏡將光會聚到光導纖維里，將太陽光導入室內不同的地方，此系統(tǒng)具有安全性能高、不帶電、能使植物進行光合作用的特點。系統(tǒng)中的透鏡能對光線進行會聚，這種透鏡一定是凸（選填“凸”、“凹”）透鏡，光通過光導纖維時，在其內部發(fā)生的是反射（選填“反射”、“折射”）現(xiàn)象?！敬鸢浮客梗环瓷??！痉治觥客雇哥R對光線有會聚作用；光纖通信利用激光傳遞信號，激光在光導纖維中經(jīng)多次反射向前傳播?！窘獯稹拷猓合到y(tǒng)中的透鏡能對光線進行會聚，這種透鏡一定是凸透鏡，光通過光導纖維時，在其內部發(fā)生的是反射現(xiàn)象。故答案為：凸；反射。鞏固提升訓練一、選擇題。1．（2020春?威海校級期中）移動機的說法正確的是（）A．移動機只是無線電發(fā)射臺 B．移動機只是一個無線電接收臺 C．移動機既能發(fā)射信號，又能接收無線電信號 D．兩個移動機之間可以直接通話，不需要通過基地臺【答案】C?！痉治觥恳苿訖C是通過電磁波傳遞和接受信息的，既能發(fā)射電磁波，又能接收電磁波；移動機是通過發(fā)射和接收電磁波來實現(xiàn)通信的；【解答】解：移動機既是無線電發(fā)射臺，又是無線電接受臺，故AB錯誤；移動機是通過發(fā)射和接收電磁波來實現(xiàn)通信的，故C正確；兩個移動機之間通話時，每個移動機都需要通過基地臺，故D錯誤；故選：C。2．（2021?柳州）如圖所示，將導線一端與電池負極連接，用另一端與電池正極快速斷續(xù)接觸，可以聽到收音機發(fā)出“咯、咯”聲，表明收音機接收到了（）A．熱量 B．聲波 C．光能 D．電磁波【答案】D?！痉治觥侩姶挪óa(chǎn)生的條件是有迅速變化的電流；【解答】解：當將導線的一端與電池的一極相連，再用導線的另一端與電池的另一極時斷時續(xù)的接觸時，會產(chǎn)生時斷時續(xù)的電流，即變化的電流，會產(chǎn)生電磁波，電磁波可以被收音機接收，從而發(fā)出聲音，故ABC錯誤，D正確。故選：D。3．（2021?河南模擬）2021年4月29日，我國成功發(fā)射空間站“天和”核心艙，“天和”核心艙和地面之間傳遞信息是利用了（）A．紅外線 B．電磁波 C．超聲波 D．次聲波【答案】B。【分析】電磁波能夠傳遞信息，也能傳遞能量；電磁波的傳播不需要介質，電磁波可以在固體、液體、氣體中傳播，也可以在真空中傳播?！窘獯稹拷猓嚎臻g站“天和”核心艙，“天和”核心艙和地面之間傳遞信息是利用電磁波來傳遞的，所以ACD錯誤，B正確。故選：B。4．（2021?南寧三模）藍牙音響是一種具有無線通信功能的設備，它傳遞信息是利用（）A．電磁波 B．次聲波 C．超聲波 D．激光【答案】A。【分析】電磁波可以傳遞信息，廣播、電視、移動通信、衛(wèi)星都是用電磁波傳遞信息的?！窘獯稹拷猓核{牙音響是一種具有無線通信功能的設備，它是利用電磁波傳遞信息的。故選：A。5．（2021?市南區(qū)一模）下列關于電磁波的應用，不正確的是（）A．廣播電臺是利用無線電波廣播的 B．微波爐是利用微波加熱物品的 C．北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)是利用電磁波傳輸信號的 D．醫(yī)院利用紅外線殺菌、X射線對人體透視【答案】D?！痉治觥浚?）電磁波在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應用，電磁波的傳播不需要介質，光是電磁波的一種；（2）紫外線可以殺死微生物，所以醫(yī)院用紫外線來殺菌?！窘獯稹拷猓篈、無線電廣播是利用電磁波將信息傳播出去，故A正確；B、微波爐是利用磁控管將電能轉化為微波輻射能，微波輻射引起食物內部的水分子振動摩擦，從而產(chǎn)生熱量，故B正確；C、北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)是利用電磁波傳輸信號的，故C正確；D、紫外線的化學作用強，紫外線在生活中的應用很廣，醫(yī)院利用紫外線殺菌，故D錯誤。故選：D。6．（2019?無錫）無錫是我國首個移動物聯(lián)網(wǎng)連接規(guī)模超千萬的地級市。移動物聯(lián)網(wǎng)用戶可以通過實現(xiàn)遠程控制。傳遞信息是利用了（）A．紅外線 B．電磁波 C．超聲波 D．次聲波【答案】B。【分析】移動、廣播和電視是利用電磁波傳遞信息的；【解答】解：屬于移動，它既是電磁波發(fā)射臺也是電磁波接收臺，所以是利用電磁波來傳遞信息的，故B正確。故選：B。7．（2021?宜昌）關于信息和材料，下列說法不正確的是（）A．銅、鋁、陶瓷都是很好的導體 B．光導纖維傳導的是電磁波 C．超導材料適合用來進行遠距離輸電 D．發(fā)光二極管是一種半導體材料【答案】A。【分析】（1）容易導電的物體叫導體，不容易導電的物體叫絕緣體；（2）利用攜帶信息的激光從光導纖維的一端射入，經(jīng)內壁多次反射，從另一端射出．這樣就把它攜帶的信息傳遞到了遠方．這種通信方式叫做光纖通信；（3）超導體的電阻為0，不會放熱，使用過程中電能無法轉化為內能；（4）導電性能介于導體與絕緣體之間的叫半導體，半導體材料常用于制作二極管、三極管、光敏電阻等?！窘獯稹拷猓篈、陶瓷為絕緣體，故A錯誤；B、光導纖維傳導的是激光信號，激光也是一種電磁波，故B正確；C、超導體做輸電導線，可以減小由電能到內能的損耗，提高傳輸效率，故C正確；D、發(fā)光二極管是一種半導體材料，故D正確。故選：A。8．（2021?惠安縣模擬）“能量”和“信息”是人類賴以生存的基本需求，每個房子都通過各種管線與外界進行“能量”和“信息”的交換。以下房子的管線主要用于傳送信息的是（）A．輸電線 B．天然氣管道 C．光纖 D．暖氣管道【答案】C。【分析】利用攜帶信息的激光從光導纖維的一端射入，經(jīng)內壁多次反射，從另一端射出，這樣就把它攜帶的信息傳遞到了遠方，這種通信方式叫做光纖通信?！窘獯稹拷猓篈、輸電線主要用于輸送電能，故A錯誤；B、天然氣管道主要用于輸送天然氣，屬于輸送能量，故B錯誤；C、光導纖維簡稱光纖，主要用來傳送信息，故C正確；D、暖氣管道主要用于輸送內能，故D錯誤。故選：C。9．（2021?江都區(qū)一模）關于信息與材料，下列說法正確的是（）A．5G利用超聲波傳遞信息 B．光纖通信用光波傳遞信息，光導纖維是導體 C．用超導材料制造輸電線可大大降低電能損耗 D．塑料容器對電磁波能起到屏蔽作用【答案】C?！痉治觥浚?）移動通信是利用電磁波可以傳遞信息；（2）光導纖維用絕緣體材料制成的；（3）超導體的電阻為零，電流流過超導體時不會產(chǎn)生熱量，凡是利用電流熱效應工作的設備，都不能使用超導體。超導體適合制作輸電導線和電動機線圈等；（4）金屬物質對電磁波能起到屏蔽作用?！窘獯稹拷猓篈、5G是利用電磁波傳遞信息的，故A錯誤；B、光導纖維是用絕緣體材料制成的，不是導體，故B錯誤；C、如果用超導材料作為輸電線，可大大降低輸電過程中的電能損耗，所以利用超導體的零電阻可以實現(xiàn)遠距離輸電，故C正確；D、金屬物質對電磁波能起到屏蔽作用，塑料容器對電磁波不能起到屏蔽作用，故D錯誤。故選：C。二、填空題。10．（2019?濮陽模擬）如圖所示為機原理圖。的基本原理是通過話筒與聽筒完成聲音信號與電信號的相互轉換。當人對著話筒說話時，滑動變阻器的滑片向左移動，則聽筒電磁鐵的磁性將變強（選填“變強”“變弱”或“不變”），其左端為S極?！敬鸢浮侩姡蛔儚?；S?！痉治觥浚?）的構造，即話筒和聽筒以及電池組組成。的話筒通過電磁感應把聲音的信號變?yōu)閺娙踝兓碾娏鳎犕彩前褟娙踝兓碾娏魍ㄟ^磁場對電流的作用轉化成聲音。（2）影響電磁鐵磁性強弱的因素：電流的大小和線圈的匝數(shù)。知道電流越大、線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強。移動滑動變阻器的滑片，改變連入電路的電阻的長度，改變連入電路的電阻，改變電路中的電流；（3）安培定則：伸出右手，用右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇指所指的方向是N極。【解答】解：（1）最簡單的由話筒和聽筒組成。話筒把聲音變成變化的電流，電流沿著導線把信息傳到聽筒，電流使聽筒的膜片振動，攜帶信息的電流又變成了聲音，所以的基本原理是通過話筒與聽筒共同完成聲信號與電信號的相互轉化；（2）滑動變阻器的左半段連入電路，滑片向左移動時，連入電路的電阻變小，電流增大，在螺線管的匝數(shù)一定時，電流越大，電磁鐵的磁性越強。（3）如圖，電流從螺線管的右下端流入，用右手握住螺線管，大拇指指向右端，所以右端是N極，左端是S極。故答案為：電；變強；S。11．（2019?日照模擬）信號分模擬信號和數(shù)字信號兩種。信號電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化的情況完全一樣，這種電流傳遞的信號叫模擬信號。使用不同符號的不同組合表示的信號叫數(shù)字信號。【答案】模擬信號；數(shù)字信號；模擬信號；數(shù)字信號。【分析】（1）模擬信號：在話筒將聲音轉換成信號電流時，這種信號電流的頻率，振幅變化的情況根聲音的頻率，振幅變化的情況完全一樣，這種電流傳遞的信號叫做模擬電信號；（2）數(shù)字信號：用不同符號的不同組合表示的信號叫做數(shù)字信號?！窘獯稹拷猓盒盘柗帜M信號和數(shù)字信號兩種；信號電流的頻率、振幅變化情況與聲音的頻率、振幅變化情況完全一樣，模仿聲信號的電信號，叫做模擬信號；利用數(shù)字的組合來代表信號的信號叫做數(shù)字信號。故答案為：模擬信號；數(shù)字信號；模擬信號；數(shù)字信號。12．（2019秋?豐潤區(qū)期末）話筒把聲音變成變化的電流，電流沿著導線把信息傳到遠方，在另一端，聽筒把變化的電流變成聲音?！敬鸢浮孔兓恍畔?；變化的電流?！痉治觥渴怯稍捦埠吐犕矁刹糠纸M成的，的話筒通過電磁感應把聲音的信號變?yōu)閺娙踝兓碾娏?，而聽筒是把強弱變化的電流通過磁場對電流的作用轉化成聲音的信號的?！窘獯稹拷猓鹤詈唵蔚难b置是由聽筒、話筒組成，它們應串聯(lián)在電路中。的話筒把聲音的信號轉變?yōu)閺娙踝兓碾娏鞯男畔鬟f出去，再通過聽筒把強弱變化的電流信號變成聲音的信號，把傳輸?shù)穆曇暨€原出來。故答案為：變化；信息；變化的電流。13．（2021?鞍山）2021年5月15日，“天問一號”火星探測器所攜帶的“祝融號”火星車及其著陸組合體成功降落在火星?！白Ｈ谔枴被鹦擒囀褂锰柲茈姵匕骞╇姡柲軐儆诳稍偕ㄟx填“可再生”或“不可再生”）能源，來源于太陽內部發(fā)生的核聚變（選填“裂變”或“聚變”）。地面控制中心通過電磁波向它發(fā)出指令?！敬鸢浮靠稍偕?；聚變；電磁。【分析】（1）解答本題要清楚可再生能源與不可再生能源的區(qū)別，使用之后可以在短時間內從自然界中再次產(chǎn)生的能源是可再生能源，使用之后在短時間內無法在自然界中再次產(chǎn)生的能源是不可再生能源；（2）太陽內部進行著核聚變，由氫原子核聚變成氦原子核，釋放出核能；（3）電磁波可以傳遞信息，電磁波可以在真空中傳播?！窘獯稹拷猓禾柲芸梢詮淖匀唤缰性丛床粩嗟氐玫剑瑢儆谑强稍偕茉?；在太陽內部，氫原子核在超高溫作用下發(fā)生聚變，釋放巨大的核能；電磁波可以傳遞信息，能在真空中傳播，飛行控制團隊通過電磁波向“天問一號”傳遞指令。故答案為：可再生；聚變；電磁。14．（2021?臨洮縣模擬）從2020年11月24日凌晨嫦娥五號探測器在中國文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射，到12月17日1時59分嫦娥五號返回器帶著2公斤的月球土壤樣品在內蒙古四子王旗預定區(qū)域成功著陸標志著我國首次月球采樣返回任務圓滿完成。此次任務中科研人員設計了定向天線，依靠電磁波（“電磁波”或“超聲波”）將珍貴的數(shù)據(jù)從月球傳輸至地球；從月球帶回的2公斤土壤到達地球后其質量不變（“變大”、“變小”或“不變”）?！敬鸢浮侩姶挪ǎ徊蛔?。【分析】（1）電磁波能傳遞信息，廣播、電視、移動通信、衛(wèi)星都是用電磁波傳遞信息的；（2）質量是物體的一種基本屬性，與物體的狀態(tài)、形狀、溫度、所處的空間位置的變化無關?！窘獯稹拷猓嚎蒲腥藛T是依靠電磁波將珍貴的數(shù)據(jù)從月球傳輸至地球；質量是物體的一種基本屬性，與物體空間位置的變化無關，故從月球帶回的2公斤土壤到達地球后其質量不變。故答案為：電磁波；不變。15．（2021?鄧州市一模）科技的發(fā)展給我們的生活帶來了便利。我們觀看網(wǎng)絡電視，信號是通過光纖傳輸?shù)模醒腚娨暸_的《新聞聯(lián)播》節(jié)目信號從北京傳輸?shù)轿覀兊碾娨暀C，距離約900km，所需時間大于3×10﹣3s（選填“大于”、“等于”或“小于”）；我們能分辨出是河南姑娘海霞在播音，是根據(jù)音色（選填“音調”、“響度”或“音色”）判斷的?！敬鸢浮看笥?；音色?！痉治觥抗饫w通信實際上是光在光導纖維內壁上多次反射形成的，是利用光來傳遞信息的，因為經(jīng)過多次反射，光的傳播路徑并不是一條直線；不同物體發(fā)出聲音的音色不同，可以根據(jù)音色辨別發(fā)聲物體?！窘獯稹拷猓汗庠诠饫w中的傳播速度為3×108m/s。根據(jù)t＝可計算出，光傳播900km的距離所需要的時間為3×10﹣3s，但因為光纖通信實際上是光在光導纖維內壁上多次反射形成的，而不是直線傳播，因此實際傳播的距離會大于900km，所以所需的時間會大于3×10﹣3s；每個人發(fā)音的音色不同，我們可以根據(jù)音色分辨播音員的聲音；故答案為：大于；音色。16．（2021?高臺縣校級一模）光纖通信巧妙地應用了光的反射原理，其傳輸信號的載體是激光。【答案】激光?！痉治觥考す馐穷l率單一、方向高度集中的光?！窘獯稹拷猓浩胀ǖ墓庠窗嗽S多不同波長的（頻率）的光，難以用它攜帶信息，所以光纖通信選擇的是頻率單一、方向高度集中的激光作為載體。而且現(xiàn)在的許多通信距離都長達數(shù)百或數(shù)千公里以上，因此在傳導的過程中難免會因為光纖的純度問題導致光信號的衰減，因此在發(fā)信端要求使用很大的功率，所以只能采用激光。故答案為：激光。17．（2021?清江浦區(qū)一模）光纖通信是利用電磁波（選填“電磁波”或“超聲波”）在光導纖維中反射（選填“反射”或“折射”、“直線傳播”），實現(xiàn)信息傳輸?shù)??！敬鸢浮侩姶挪?；反射?！痉治觥抗饫w，是光導纖維的簡寫，它是利用光在玻璃制成的纖維中發(fā)生全反射原理工作的。通常，光纖的一端的發(fā)射裝置使用發(fā)光二極管或一束激光將光脈沖傳送至光纖，光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈沖。【解答】解：光也是一種電磁波，光纖通信是利用激光在光導纖維內壁不斷反射來傳遞信息的，光纖的抗干擾能力強，不受外界電磁波的干擾與影響，而且本身也不向外界輻射信號，因此它適用于長距離的信息傳輸以及要求高度安全的場合，在傳輸過程中，一般不會受到外界的影響，只有將光纜弄斷，信號的傳輸才有可能中斷。故答案為：電磁波；反射。三、解答題。18．（2021?東莞市校級模擬）生活中的物理常識關注起來還是很有意思的，比如：（1）某廣播電臺的廣播頻率為100MHz，則其波長為3m；（2）某臺汽油機的飛輪每分鐘轉速為3600轉，該汽油機每秒鐘對外做功30次；（3）家用電能表的盤面上，標有3000r/kW?h的字樣，當接入一個用電器正常工作時，1min內電能表的轉盤轉了15轉，則該電器消耗的實際功率是300W【答案】3；30；300。【分析】（1）電磁波在真空中的傳播速度是3×108m/s，已知頻率f，波速c，由c＝λf可求出波長；（2）汽油機完成一個工作循環(huán)，經(jīng)過四個沖程，燃氣對外做功一次，活塞往復兩次，飛輪轉動兩周；完成4個沖程；（3）已知消耗1kW?h的電能，電能表的轉盤轉動3000轉，可求轉15轉消耗的電能，根據(jù)公式P＝可求該電器消耗的實際功率?！窘獯稹拷猓海?）電磁波在真空中的傳播速度與光速相同是3×108m/s；廣播頻率f＝100MHz＝1×108Hz，由c＝λf得波長λ＝＝＝3m；（2）單缸四沖程汽油機的飛輪轉速是3600r/min＝60r/s，也就是1s飛輪轉動60r，飛輪轉動60r，燃氣對外做功30次，完成30個工作循環(huán)；（3）電能表的轉盤轉15轉，該電器消耗的電能：W＝kW?h×15＝0.005kW?h，該電器消耗的實際功率：P＝＝＝0.3kW＝300W。故答案為：3；30；300。19．（2021?長春模