第十五章怎样传递信息——通信技术简介测评(时间:45分钟 满分:100分)一、选择题(每小题4分,共36分)1.人们把无线电通信所用的电磁波(也叫无线电波)分为几个波段,这是按( ) A.电磁波的频率分的B.电磁波的波长分的C.电磁波的波速分的D.电磁波的波长和频率分的2.下列关于移动通信的说法不正确的是( )A.有一些移动通信设备之间不需基地台也可以相互联系B.用手机与另一部手机通话时,必须经过基地台才能实现C.移动通信无需借助光缆线,可直接使用无线电波(电磁波)联系D.移动电话不但可以通话,还可以传递图片等3.下列关于电磁波的说法正确的是( )A.次声波属于电磁波B.可见光不属于电磁波C.电磁波传播速度是340m/sD.Wi-Fi信号属于电磁波4.某手机网络频率范围是1920~1935MHz,下列说法正确的是( )A.1920MHz的电磁波波长比1935MHz的短B.1920MHz的电磁波不能在没有空气的月球上传播C.1920MHz的电磁波在真空中传播的速度比1935MHz的慢D.1920MHz和1935MHz的电磁波在真空中传播的速度相同5.晓红现在很烦恼,她很努力,成绩就是不理想。没有人可以倾诉,怎么办?她想起了网上有一个知心姐姐的信箱,于是她给知心姐姐发了一个邮件。在知心姐姐的帮助下,她的成绩终于上去了。关于网络通信,下列说法不正确的是( )A.世界上最大的网络是互联网B.互联网上可以传递文字、图像、声音等信息C.通过互联网,人们可以聊天谈心D.互联网上的信息都是可靠的6.很多牧民在家中使用锅盖形天线收看到了多套电视节目。下列关于该天线的说法正确的是( )A.它们用来接收卫星信号B.无论天线朝什么方向均能很好地接收卫星信号C.只有朝正上方的才是用来接收卫星信号的D.以上说法都不对7.下列仪器用在电视信号发射过程中的是( )A.显像管B.解调器C.调谐器D.摄像机8.下列关于信息传递的说法正确的是( )6A.从古至今,世界上只有电磁波能够传递信息B.固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的C.摄像机拍得的物体图像,直接通过发射天线发射传播信息D.移动通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息9.光导纤维的主要用途是用来传递信息,进行通信。把要传输的信息变成光信号在光纤中传播,如图所示,那么光在光纤中的传播方式是( )A.沿着光纤的中轴线直线传播B.沿着光纤的外壁多次折射传播C.沿着光纤的内壁多次反射传播D.沿着光纤螺旋式的曲线传播二、填空题(每空2分,共32分)10.雷达是现代战争中重要的军事设备。若雷达向飞机发射的微波从发出到接收返回信号所用时间为52μs(1μs=10-6s),微波在空气中的传播速度是 ,则此时飞机与雷达的距离为 m。 11.电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等,在真空中传播时,它们的 (选填“频率”“波长”或“波速”)相同。 12.20世纪30年代,一个制玻璃的工人偶然发现:光能沿着长长的玻璃棒传输。于是,科学家试验用拉得很细的玻璃丝来作激光的传输线。人们把那些能够传输光信号的极其纤细的物质称为 。由计算机联成的互联网,在现代生活中正发挥着越来越重要的作用,其中应用电磁波的一个实例是 。 13.通信卫星大多是相对于地球“静止”的 ,从地面上看,它好像悬挂在空中 。在地球周围均匀地配置 颗同步通信卫星,就覆盖了几乎全部地球表面。通过卫星电视,一个地方的突发事件,全世界几乎可以 看到现场的画面。 14.当你使用手机和远在北京的朋友通话时,你说话的声音通过 传播到手机,手机接收到信息后,将它转化成 信号传递给设在附近的基地台,再通过基地台的设备传输到你朋友的电话,从而引起电话中发声体 ,朋友就听到了你的声音。 15.微波的性质接近于 的性质,大致沿 传播,不能沿地面绕射。卫星通信实质是用 作微波通信的中继站。 16.北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。该系统通过接收卫星发射的导航信号,可以在任何地点、任何时候准确地测量到物体瞬时的位置。该系统的无线通信是通过 (选填“超声波”“次声波”或“电磁波”)实现信息传送的。 三、问答题(每小题6分,共12分)17.传真是利用无线电波来传送图表、书信、照片的。报纸上印的许多照片都是传真照片。传真示意图如下图所示,请问甲图中是哪个元件把光信号转化为了电信号?乙图中又是哪个元件把电信号转化为光信号?618.大家对电视都已十分熟悉,可以讲每天都离不开,不同电视台占有不同的频道。频道实际上就是预先设计好的频率,每一个频道都有固定的发射(接收)频率,过去的黑白电视只有12个频道,现在发展到90多个预选频道。新型的电视可以自动搜索频道,使每一台节目都有最佳的收视效果。请问:(1)题中提到的“预先设计好的频率”指的是( )A.音频频率B.视频频率C.射频频率D.音频和视频频率(2)为什么不同的电视台要用不同的频率?(3)电视自动搜台的过程用物理术语来说是一个什么过程?四、实验探究题(每小题10分,共20分)19.卫星通信系统由卫星和地面站两部分组成。卫星在空中起中继站的作用,即把地面站发射的电磁波放大后再返送回另一地面站。地面站则是卫星系统与地面公众网的接口,地面用户通过地面站6出入卫星系统形成链路。同步卫星在赤道上空36000km,它绕地球一周的时间恰好与地球自转一周一致,从地面看上去如同静止不动。三颗相距120°角的卫星就能覆盖整个赤道圆周,故卫星通信用于实现越洋和洲际通信。最适合卫星通信的频率是1~10GHz频段,即微波频段。(1)卫星通信是远距离的无线通信,要从卫星上接收信号必须在地面上设立 。 (2)关于同步卫星,以下说法正确的是( )A.同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同B.同步卫星和月球一样每天绕地球一周C.同步卫星固定在空中一直不动D.作为传播微波的中继站,地球上空的同步卫星越多越好(3)频率为1~10GHz的微波对应的波长是多少?(4)赤道上的地面站向卫星发射信号需要多长时间?20.小明坐火车到奶奶家。在火车上,他拿出收音机收听广播节目,却发现平常清晰响亮的广播音量变小了,他猜可能是电池没电了,也可能是火车上多了层金属外壳,是金属外壳在起作用,于是他换上新电池,音量依然很小;换乘公共汽车后,小明打开收音机,音量依然很小,到奶奶家后,小明打开收音机,收音机又正常了。小明和他叔叔一块乘坐商业城的电梯时,他叔叔发现性能完好的手机接收不到信号。(1)分析发生上述现象的可能原因,提出一个猜想。(2)设计一个实验验证你的猜想。(简述实验方法)(3)你认为以上现象在生产、生活中可以有哪些方面的应用?请举一个应用的设想。6参考答案第十五章测评1.B2.C 有些通信设备,像对讲机、军用电台等无需借助基地台,可直接建立联系,A正确。手机与其他手机(或座机)通话时,必须经基地台转接,有些甚至还需经多个基地台转接,B正确。移动通信由一个基地台向另一个基地台传送信号时,需用光缆传播,C不正确。移动电话现在除通话功能外还可以实现收发信息,拍摄、传送图片,接收电视节目和无线上网等功能,D正确。3.D 次声波是声波,不是电磁波,故A错误;可见光是电磁波,故B错误;电磁波在空气中的传播速度为3×108m/s,故C错误;Wi-Fi信号是利用电磁波传递信息的,故D正确。4.D5.D 互联网给人们带来很大的便利,但互联网上也有许多虚假信息,使人上当受骗。因此,人们对互联网上的信息要学会辨别真假,不要盲目听从。6.A 这种天线叫卫星天线,是用来接收卫星转发的微波信号的,微波沿直线传播,要想很好地接收某卫星转发的微波信号,天线需朝向该卫星,不同的通信卫星在天空中的位置不同,所以不同的天线朝向也应该不同。7.D 在电视信号发射过程中,需要将图像转换成电信号,即视频信号,这项工作是由摄像机完成的。8.D 传递信息的方法有很多。例如古代的篝火、驿马、信鸽等;移动电话、广播和电视都是利用电磁波传递信息的;摄像机拍得的物体图像转化为电信号,加载在高频电磁波上通过天线发射到空中。9.C10.解析:微波属于电磁波,电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s,单程所用时间是t=2.6×10-5s。雷达是利用了回声定位系统,飞机与雷达的距离是s=vt=3×108m/s×2.6×10-5s=7.8×103m。答案:3×108m/s 7.8×10311.解析:各种电磁波在真空中的传播速度都是3×108m/s,故波速相同。答案:波速12.答案:光导纤维 电子邮件等13.解析:要正确解答此题,需要知道以下知识点:同步通信卫星在微波通信中的作用;微波的传播速度极大。答案:同步卫星 静止不动 3 同时14.解析:我们所发出的声音是由空气传播到手机的话筒,而手机与手机之间是由基地台通过电磁波承载着声音信号来发送的,最后通过手机的听筒转化成说话者的声音。答案:空气 电磁波 振动615.解析:本题考查的是微波的性质,微波波长很短,几乎沿直线传播。微波传播以同步卫星作为中继站。答案:光 直线 同步卫星16.解析:卫星通信是利用的电磁波。答案:电磁波17.解析:通过调查研究、查阅资料来解决学习中、生活中所出现的问题,是解决问题的一种重要手段,我们要学会借用工具(书籍、网络等),充分发挥各种工具的服务功能。答案:甲图中是光电管把光信号转化为了电信号;乙图中则是辉光管把电信号转化为光信号。18.解析:音频和视频信号的频率低,是不能直接传送到电视用户的,必须将这些信号转化成的电流信号调制到很高频率变化的电流上即射频电流,通过发射机的功率放大,由天线将载有信息的电磁波发射出去。答案:(1)C (2)如果不同的电视台采用的载波频率相同,电视就会同时收到不同电视台的多个信号,信号重叠,就不能得到清晰的图像和声音。(3)这是一个调谐的过程。19.解析:地球同步卫星,就是卫星绕地球转动的周期与地球自转的周期相同,与地球同步转动,且在赤道上空的某地。站在地球上观看(以地球本身为参照物),它在空中的位置是固定不动的,所以它可以用作微波中继站。只要有三颗互成120°角的卫星就能覆盖整个赤道圆周。λ1=cf1=3.0×108m/s109Hz=0.3m,λ2=cf2=3.0×108m/s1010Hz=0.03m,t=sc=3.6×107m3.0×108m/s=0.12s。 答案:(1)碟形天线 (2)A (3)0.03~0.3m(4)0.12s20.解析:本题主要考查科学探究能力。(1)分析所给事例的共同点:电磁波进入有金属外壳的空间时,强度会大大减弱,由此可以提出猜想:金属外壳对电磁波有屏蔽作用。(2)要验证猜想,需要一个可以密闭的金属外壳(铁盒、铝盒等)和“显示”电磁波的装置(手机、收音机等)。可以将手机放入一个密闭的铁盒内,观察它是否能正常接收外界信号。(3)由于我们周围的空间充满了各种电磁波,常对某些精密电、磁仪器的正常工作带来影响和干扰。人体经常接收强电磁波的辐射会危害健康。因此可考虑用金属屏蔽电磁波。答案:(1)金属外壳对电磁波有屏蔽作用。(2)验证方法:将手机设置到响铃状态后放入密闭的金属容器内,试用另一手机呼叫盒内的手机,如果听不到盒内的手机声响,就说明金属容器对电磁波有屏蔽作用。(3)在修建电磁学专用实验室时,可在房子墙体内安装金属网,使室外电磁波对室内的影响大大减弱;为经常接触电磁波的人制作金属防护服等。6
