第十九章 電磁波與信息時代 綜合檢測

第十九章綜合檢測(滿分100分，限時45分鐘)一、選擇題(每小題4分，共40分)1.如圖所示A為信號源，B為接收器，A、B之間有一真空區(qū)域。當信號源A分別發(fā)射出次聲波、紫外線、可見光和無線電波信號時，接收器B不能接收到的信號是()A.次聲波 B.紫外線 C.可見光 D.無線電波2.(2022廣西賀州中考)下列關(guān)于電磁波的說法，正確的是()A.電磁波既能傳遞信息也能傳遞能量 B.電磁波傳播需要介質(zhì)C.電磁波的頻率恒定不變 D.電磁波傳播速度為340m/s3.移動電話也叫“手機”，在我國的用戶已經(jīng)突破10億。在同一區(qū)域手機間的通信方式是()A.手機甲→手機乙B.手機甲→基地臺→手機乙C.手機甲→基地臺1→交換機→基地臺2→手機乙D.手機甲→基地臺1→基地臺2→手機乙4.5G測溫巡邏機器人在抗擊疫情中提高了防疫效率，成了新晉網(wǎng)紅，下列關(guān)于該機器人的說法中正確的是()A.人體發(fā)出的紅外線屬于電磁波B.行人都能看見機器人，是由于陽光在它表面發(fā)生了鏡面反射C.當行人靠近機器人的攝像系統(tǒng)時，所成的像會變小D.5G是通過電磁波傳輸信息的，它不能在真空中傳播5.賈波特同學對如圖所示的《三水荷花世界》電視紀錄片錄制和播放過程解釋正確的是()A.攝像機是把電信號轉(zhuǎn)化為光信號 B.話筒是把電能轉(zhuǎn)化為聲能C.揚聲器是把聲信號轉(zhuǎn)化為電信號 D.發(fā)射機發(fā)射電磁波把信號傳給接收機6.(2021廣東廣州越秀質(zhì)檢)智能手機的“藍牙”使用2.4×109Hz這個波段的電磁波進行通信，如圖所示是電磁波家族，下列表述正確的是()A.“藍牙”使用的電磁波是藍光B.“藍牙”使用的電磁波在真空中傳播速度比紫外線要快C.“藍牙”使用的電磁波的頻率比X射線的頻率高D.“藍牙”使用的電磁波的波長比紅外線的波長長7.(2022湖北武漢調(diào)研)如圖為老式電話機的原理圖。碳粒話筒相當于一個變阻器，膜片振動把碳粒壓緊和放松時，相當于圖中膜片帶動滑動頭左右移動，使滑動變阻器接入電路的電阻發(fā)生周期性變化，引起電路中的電流發(fā)生相應的周期性變化。聽筒中有一個電磁鐵，當線圈中的電流周期性變化時，它對旁邊鐵質(zhì)膜片的引力也隨之改變，使膜片來回運動。設圖示位置話筒膜片、聽筒膜片均靜止，以下說法正確的是()A.碳粒話筒的作用是通過電磁感應原理把聲音信號轉(zhuǎn)換成變化的電流B.聽筒中膜片往返運動的頻率跟話筒中膜片運動的頻率不同C.鐵膜聽筒的原理相當于發(fā)電機，線圈在磁場中受力運動D.話筒膜片從圖示位置左移時，對方聽筒膜片應會右移8.(2021廣東韶關(guān)模擬)我國無線通信已經(jīng)向5G升級換代。2~4G、5G電磁波的頻段如圖所示，2~4G信號為分米波頻段，5G信號分為FR1厘米波頻段和FR2毫米波頻段。與4G相比，5G電磁波在相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘考s是4G的10倍，主要原因是5G信號()A.頻率更高 B.頻率更低 C.傳播速度更小 D.傳播速度更大9.(2022四川成都中考)北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式開通以來，運行穩(wěn)定，持續(xù)為全球用戶提供優(yōu)質(zhì)服務，系統(tǒng)服務能力步入世界一流行列。下列說法正確的是()A.北斗衛(wèi)星利用電磁波向地面?zhèn)鬟f信息 B.電磁波在空氣中的傳播速度為340m/sC.北斗衛(wèi)星上的芯片采用超導材料制成 D.北斗衛(wèi)星長期工作不需要消耗任何能量10.(2022湖北黃岡模擬)初三(3)班的同學們上完信息課，從微機室中出來，大家議論紛紛，有以下幾種說法，你認為不正確的是()A.利用上網(wǎng)可以查閱所需的各種資料，比資料室中要全多了B.利用上網(wǎng)可以看到不斷更新的新聞，比報紙要快多了C.利用上網(wǎng)可以發(fā)送電子郵件，拉近了人與人之間的距離D.只有收件人的計算機打開著，我們才能向他發(fā)送電子郵件二、填空題(每空2分，共26分)11.(2022廣西梧州中考)NFC的中文全稱為近場通信技術(shù)，是一種短距高頻的無線電技術(shù)，廣泛應用于移動支付、門禁、公交卡等，該技術(shù)利用波傳遞信息，該波在真空中的傳播速度約為m/s。

12.(2022湖南永州中考)“祝融號”火星車是我國研制的第一臺火星表面探測裝置，“祝融號”與地面控制中心科學家的通信是依靠(選填“聲波”或“電磁波”)進行的。某次“祝融號”在牽引力的驅(qū)使下，200s內(nèi)勻速直線運動了10m，“祝融號”在這段時間內(nèi)運動速度的大小為m/s。

13.(2022陜西西安新城愛知中學期中)如圖是一款運動手環(huán)，手環(huán)內(nèi)置一空心密閉的塑料管，管內(nèi)有一小塊可移動的磁鐵，管外纏繞著線圈。戴著這種手環(huán)走路時，磁鐵在管內(nèi)反復運動，線圈中便會產(chǎn)生電流，液晶屏上就會顯示出運動的步數(shù)，這是利用了原理。計步的數(shù)據(jù)還可通過(選填“超聲波”或“電磁波”)無線傳送到手機上，這種波在真空也能傳播。某次外出小明手環(huán)記下的步數(shù)是4500步，用時50分鐘，按“三步兩米”(即每3步走過的路程為2m)估算，小明此次運動的平均速度是m/s。

14.(2021湖北硚口期末)2020年6月23日，我國北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射，該系統(tǒng)能為全球提供導航、定位、授時和短報文等服務。(1)北斗衛(wèi)星之間(選填“是”或“不是”)利用聲音傳遞信息來實現(xiàn)“星間鏈路”。

(2)“北斗+”讓天地互通更加智慧。在某公交車站，某同學從電子站牌上看到一輛公交車需要用時6min，行駛3.2km才能到達某站，由此他預測該車的速度是km/h，該車實際上提前8s到達此站，它的行駛速度是m/s。(結(jié)果保留兩位小數(shù))

15.(2022河北遵化模擬)信鴿能從2000km以外的地方準確地飛回“家中”，研究表明，原來信鴿是利用(選填“地磁場”或“電磁波”)來導航的。光纖是信息傳遞的一種重要工具，光可以從任意彎曲的光纖一端傳向另一端，似乎光在其中能隨意“轉(zhuǎn)彎”，其實這是光在光纖內(nèi)壁多次(選填“反射”或“折射”)而實現(xiàn)的。光纖利用激光傳遞信息，大幅提高了信息傳輸量，是因為激光具有較高的(選填“速度”或“頻率”)。

三、實驗探究題(共7分)16.小明同學在家看電視時發(fā)現(xiàn)，當人站在電視機和遙控器之間時，遙控器就會失去作用。他想:不同物體對電視機遙控信號的阻擋能力是否一樣呢?為了探究這一問題，小明同學找了一個作業(yè)本，先將一張紙片放在遙控器與電視機之間，手指按遙控器控制鍵，如果遙控器能對電視機起控制作用，則增加紙片的張數(shù);如此重復實驗，直到遙控器剛好不能控制電視機為止，記下紙片的張數(shù)。然后，他又換用了塑料紙和棉布，按照同樣的方法進行實驗，得到的實驗數(shù)據(jù)如表所示。實驗序號實驗材料剛好完全阻擋遙控信號的張數(shù)1紙片152塑料紙213棉布10請分析以上數(shù)據(jù)，把得出的探究結(jié)論填在橫線上：

。

(2)小明的探究過程中可能存在一些問題，請你幫他指出應當特別注意的兩個問題。①;

②。

四、綜合應用題(17題18分，18題9分，共27分)17.(2022廣東揭西五校聯(lián)考)如圖甲所示為最新型的智能穿戴設備——谷歌眼鏡。它的外觀類似一個環(huán)繞式眼鏡，其中一個鏡片具有微型顯示屏的功能。谷歌眼鏡可將信息傳送至鏡片，并且允許穿戴用戶通過聲音控制。眼鏡包含了很多高科技，包括藍牙、WiFi、骨傳導耳機、照相機、麥克風、觸摸盤以及幫助你探測傾斜度的重力感應和陀螺儀。(1)WiFi無線信號是通過來傳遞信息的，其在空氣中的傳播速度約為km/s。

(2)電子眼鏡中最為先進的就是顯示系統(tǒng)，它主要由一個微型投影儀和一個透明的棱鏡組成(如圖乙所示)，投影儀成的是(選填“正立”或“倒立”)的實像;透明的棱鏡能將投影儀發(fā)出的光(選填“反射”或“折射”)到人眼中，同時也能讓自然光進入人眼從而使眼鏡顯示信息融合于現(xiàn)實(如圖丙所示)。

(3)谷歌眼鏡內(nèi)置一塊3.6V，容量為600mAh的電池，高負荷使用僅可以堅持6個小時。并且在使用中因為電流的效應，會有明顯的發(fā)熱，給使用者帶來不適。試計算谷歌眼鏡在高負荷使用中的平均功率為W。

18.請根據(jù)材料，回答下列問題。微波通信電磁波可以用來傳遞信息，通常用于廣播、電視等通信。微波是電磁波家族中的一員，它的性質(zhì)比中波和短波更接近光波。信息理論表明，作為載體的電磁波，與中波和短波相比，微波在相同的時間內(nèi)可以傳輸更多的信息。用微波傳遞信息時，必須每隔50km左右就要建設一個微波中繼站，如圖甲所示。信號傳遞的距離越遠，需要的中繼站越多。在雪山上、大洋中，根本無法建設中繼站，所以人類用地球同步通信衛(wèi)星做微波通信的中繼站來進行通信。如圖乙所示，在地球的周圍均勻地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三顆同步通信衛(wèi)星作為太空微波中繼站，可使地球上(除兩極外)任意兩點間保持通信，接收地面站傳來的電信號，經(jīng)過處理后，再發(fā)送到另一個或幾個地面站?，F(xiàn)在通過衛(wèi)星電視，某地舉行體育賽事，其他地方的人幾乎可以立刻看到現(xiàn)場的畫面。(1)用微波傳遞信息時，必須每隔50km左右就要建設一個微波中繼站，這是因為(選填序號)。

①多修建中繼站，有利于微波產(chǎn)生更多的信息②微波的傳播距離比中波近，只能傳播50km③微波沿直線傳播，不能沿地球表面繞射(2)如圖丙所示，a、b分別是Ⅰ、Ⅱ兩顆衛(wèi)星正下方的地面站，把通信衛(wèi)星假想成一個平面鏡，要使地球上b處地面站接收到a處發(fā)送的信號，請仿照光路圖，在圖中畫出平面鏡及微波傳播的路徑和方向。(3)已知三顆通信衛(wèi)星距地面的高度都是3.58×104km，任意兩顆衛(wèi)星之間的距離都是7.30×104km。則a處發(fā)送的微波信號傳送到b處所用的時間約s。

答案全解全析1.A次聲波是聲波，不能在真空中傳播，故選A。2.A電磁波既能傳遞信息也能傳遞能量，A正確;電磁波的傳播不需要介質(zhì)，B錯誤;不同電磁波的頻率不同，C錯誤;電磁波在不同的介質(zhì)中傳播速度不同，但遠大于340m/s，D錯誤。3.B手機本身既是無線電發(fā)射臺也是無線電接收臺，但手機的發(fā)射頻率低，需要基地臺轉(zhuǎn)接，同一區(qū)域間的通信只需一臺基地臺，不需要交換機。A、C、D錯誤，B正確。4.A紅外線是一種不可見光，屬于電磁波，A正確;行人都能看見機器人是因為反射光線進入眼睛，形成視覺，說明陽光在機器人表面發(fā)生了漫反射，B錯誤;攝像系統(tǒng)是利用凸透鏡成倒立、縮小的實像原理制成的，且物距越小，像距越大，同時像變大，C錯誤;5G通信利用電磁波傳輸信息，電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播，D錯誤。5.D攝像機把光信號轉(zhuǎn)化為電信號;話筒把聲能轉(zhuǎn)化為電能;揚聲器是把電信號轉(zhuǎn)化為聲信號;發(fā)射機發(fā)射電磁波把信號傳給接收機。A、B、C錯誤，D正確。6.D“藍牙”使用2.4×109Hz的電磁波，在無線電波的范圍內(nèi)，不在可見光范圍內(nèi)，A錯誤;不同頻率的電磁波在真空中的傳播速度都相同，B錯誤;根據(jù)c=λf可知，c為定值，波長與頻率成反比，“藍牙”使用的電磁波的頻率比X射線的頻率低，波長比紅外線的波長長，C錯誤，D正確。7.D碳粒話筒的作用是通過聲音的振動引起碳粒電阻的變化，從而引起電路中電流的變化，把聲音信號轉(zhuǎn)換成變化的電流，A錯誤;聽筒中膜片往返運動的頻率跟話筒中膜片運動的頻率相同，才能保證聲音不會“失真”，B錯誤;聽筒是通過變化的電流產(chǎn)生變化的磁場，使吸引鐵膜的力變化，引起鐵膜振動，把電信號轉(zhuǎn)化成聲音信號，其原理不是電磁感應，C錯誤;話筒膜片從圖示位置左移時，滑動變阻器接入電路的電阻變大，則電路中電流變小，右側(cè)電磁鐵的磁性減弱，對鐵膜聽筒膜片的吸引力變小，所以對方聽筒膜片應會右移，D正確。8.A相同時間內(nèi)5G電磁波傳輸?shù)男畔⒏啵钪饕脑蚴?G信號使用的電磁波頻率更高，A正確，B、C、D錯誤。9.A北斗衛(wèi)星是利用電磁波向地面?zhèn)鬟f信息的，A正確;電磁波在空氣中的傳播速度約為3×108m/s，B錯誤;北斗衛(wèi)星上的芯片采用半導體材料制成，C錯誤;北斗衛(wèi)星需要發(fā)射電磁波，消耗能量，D錯誤。10.D網(wǎng)絡上的資料內(nèi)容豐富，什么資料都有，而且新聞每時每刻都在進行更新，信息容量大，還可以向遠在千里之外的人發(fā)送電子郵件，進行聯(lián)系，A、B、C都正確，但不符合題意。電子郵件隨時都可以發(fā)送，收件人可以在任何時候打開信箱，查看郵件，D符合題意。11.電磁3×108解析電磁波可以傳遞信息，近場通信技術(shù)利用電磁波傳遞信息，該波在真空中的傳播速度約為3×108m/s。12.電磁波0.05解析聲波不能在真空中傳播，“祝融號”與地面控制中心科學家的通信是依靠電磁波進行的;“祝融號”在這段時間內(nèi)運動速度的大小為v=st=10m200s=0.13.電磁感應電磁波1解析戴著這種手環(huán)走路時，磁鐵在管內(nèi)反復運動，線圈中便會產(chǎn)生電流，這是電磁感應現(xiàn)象;計步的數(shù)據(jù)還可通過電磁波無線傳送到手機上，這種波在真空也能傳播。小明運動4500步通過的路程為s=4500步3步×2m=3000m，用時為t=50min=50×60s=3000s，小明此次運動的平均速度是v=st=3000m14.(1)不是(2)329.09解析(1)太空是真空，聲音無法傳播，因此北斗衛(wèi)星不是利用聲音傳遞信息;(2)時間t1=6min=0.1h=360s，該同學預測的速度為v1=st1=3.2km0.1h=32km/h，公交車的實際速度為v2=st2=15.地磁場反射頻率解析鴿子在飛行時靠地磁場導航;光纖通信利用全反射，光纖在結(jié)構(gòu)上有線芯和包層兩種不同介質(zhì)，光在線芯中傳播時會在線芯與包層的交界面上發(fā)生全反射，從而保證光不會泄漏到光纖外;由于激光的頻率很高，在光導纖維中利用激光傳遞信息，大幅提高了信息傳輸量。16.(1)在所研究的三種材料中，棉布對電視機遙控信號的阻擋能力最強，紙片次之，塑料紙最弱(2)①要選擇同一臺電視機和同一個遙控器進行實驗②每次實驗時，遙控器與電視機的距離要保持一