作业10 无线电波和无线电通信（含信息题专练）（原卷版）

完成时间：月日天气：作业10无线电波和无线电通信（含信息题专练）一、无线电波1.无线电波：射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波等都是无线电波。2.无线电波的特征：（1）波速：波传播的快慢。（2）波长：相邻两个波峰（或波谷）的距离，叫做波长。用字母λ表示。单位是米（m）。（3）频率：波周期性变化的次数与时间之比，用字母表示。单位是赫，还有千赫和兆赫等。（4）波速、波长与频率的关系：。要点：1.在真空中无线电波的波速一定，无线电波的波长和频率互成反比例关系。2.无线电波的用途非常广泛：医生用λ射线做脑手术；用X光片判断是否骨折；电视机、空调等设备的遥控器都是红外遥控；微波在通信领域、日常生活中大显身手；无线电波，收音机、电视机、飞机和舰船上的雷达都少不了。二、踏上信息高速公路1.光导纤维：光导纤维简称光纤，是传输光信号的器件。2.现代电信网络：（1）卫星通信：卫星把地面站送来的信号接收下来，进行放大，然后转发给另外的地面站。（2）微波通信：微波通信像接力赛，每隔几十千米修建一座接力站，接收并放大信号，继续传送。（3）移动通信：移动电话用微波信号与电话网络联系。3.互联网：互联网将分布于世界各地的计算机网络连接起来，用来传送计算机信号。要点：1.光纤的抗干扰能力强，能减少信号衰减，适用于远距离、大容量传输信息。2.卫星定位系统由三部分组成：空间段：在距离地球20000km以上的轨道上，均匀分布着若干颗带有原子钟的卫星；地面段：保证空间原子钟的计时准确，并完成导航数据的计时；用户段：卫星定位接收机等。一、选择题1．实施“空中课堂”教学，它传输信息用到的是（）A．超声波 B．次声波 C．红外线 D．无线电波2．关于信息传递，下列说法正确的是（）A．光在光导纤维内壁上多次折射传递信息B．手机通话是利用超声波传递信息C．北斗卫星是通过电磁波传递信息，从而提供导航和通信服务D．宇航员在空间站外交流可以使用超声波3．下列关于电磁波的说法正确的是（）A．电磁波在空气中的传播速度是340m/sB．电磁波只能传递声音信号，不能传递图像信号C．微信聊天时手机发射的电磁波不能在真空中传播D．北斗卫星定位系统既可以发射也可以接收电磁波4．关于在真空中传播的无线电波，下列说法中正确的是（）A．频率较高的电磁波，传播的速度较大B．波长较长的电磁波，传播的速度较大C．频率较高的电磁波，波长较长D．不同频率的电磁波，传播的速度相同5．关于信息的传递，下列说法正确的是（）A．用月球做中继站，实现微波通信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．同步通信卫星作为传播微波的中继站用两颗同步卫星就可以实现全球通信D．光纤通信是依靠激光在光导纤维内沿直线传播来传递信息的6．我们生活在电磁波的海洋中，下列关于电磁波的说法中正确的是（

）A．在房间内不开收音机、电视机时房间内不存在电磁波B．电磁波不能在真空中传播C．电磁波在空气中的传播速度是340m/sD．电磁波不仅能传递声音信号，也能传递图像信号7．我国科研团队利用（米口径球面射电望远镜）发现了世界首例持续活跃的快速射电暴。快速射电暴（）是宇宙无线电波段最剧烈的爆发现象。下列说法正确的是（）A．无线电波只能在真空中传播B．无线电波的传播速度小于光的传播速度C．如果有外星人，FAST可以收到外星人利用电磁波给我们传递的信息D．FAST可先后收到火星、月球、太阳系外的脉冲星同时发出的无线电波8．据网络信息，WIFI商业联盟，Wifi版本，标准和时间以及对应的参数统计如图，由图可知（）Wifi版本wifi标准发布时间最高传输速率工作频段Wifi7IEEE802.1lbc2022年30Gbits2.4GHz，5GHz，6GHzWifi6IEEE802.1lax2019年11Gbps2.4GHz或5GHz┇┇┇┇┇Wifi1IEEE802.1la1999年54Mbps5GHzA．随着Wifi版本的提升，信号电磁波的传播速度越来越快B．某Wifi6版本的家用路由器工作信号属于无线电波C．从电磁波谱图可以看出红外线的波长明显小于紫外线的波长D．1999年实施的第一代Wifi工作频段为5GHz，说明当时已进入5G通信时代二、填空题9．一节新干电池的电压为伏；四冲程汽油机工作时将内能转化为机械能的冲程是冲程；在太空中，空间站通过把信息传输到地面指挥中心（选填“无线电波”或“声波”）。10．航天员在太空出舱作业的过程中，地面工作人员是通过（选填“无线电波”或“声波”）与该航天员进行交流；航天员返回实验舱的过程中，以实验舱为参照物，该航天员是的（选填“运动”或“静止”），他的惯性（选填“增大”“不变”或“减小”）。11．现代社会手机已成为人们普遍使用的通信工具，它是由来传递信息的。某手机发射的信号频率是2000MHz，那么信号的波长约为m。12．我国发电厂发出的交变电流的周期是，频率是。13．光纤通信光纤通信是光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。光导纤维是很细很细的，由内芯和外套两部分组成。光纤通信传送的不是普通的光，而是一种频率单一、方向高度集中的，激光最早是在1960年由美国科学家梅曼发现的。光纤通信的保密性，不受外界条件的，传播距离，容量。14．太阳能是（选填“可再生”或“不可再生”）能源，电能属于能源（选填“一次”或“二次”），用户是利用卫星接收和发射的信号来收看现场画面的。15．收音机通过接收无线电波，机内的电子电路从接收到的无线电波中把选出的音频电信号加以放大，再通过扬声器把转换成，这就是无线电广播的接收过程。16．是传递信息的载体。无线电通信系统由和两大部分组成。无线电广播信号的发射和接受：无线电广播信号的发射由广播电台完成，信号的接受由收音机完成。三、简答题17．小晶用收音机收听中央人民广播电台1008kHz频道播放的钢琴节目，某时刻他听到演员弹奏频率为440Hz的“6”音。问：（1）在该时刻，射频电流的频率是多少、音频电流的频率是多少？（2）此时收音机接收到空中电磁波的频率是多少？18．如图所示是6月23日9时43分，北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空的场景，卫星准确进入预定轨道，发射任务取得圆满成功，标志着北斗全球系统星座部署完成。如图乙所示的北斗系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。随着北斗系统建设和服务能力的发展，相关产品将广泛应用于如图丙所示的交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信系统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域，逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面，为全球经济和社会发展注入新的活力。请找出一个与上述情景相关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复。示例：物理信息：卫星发射点火升空；物理知识：燃料燃烧，将化学能转化为内能。作答：物理信息：；物理知识：。19．阅读短文，回答问题。“嫦娥四号”怀抱“玉兔二号”在2019年1月3日上午10点26分，在万众瞩目的期待下，成功在月球背面进行软着陆。这次登陆是人类历史上第一次成功登陆月球背面，这预示着中国航天技术已经达到世界领先水平。如图甲所示是“嫦娥四号”着陆器地形地貌相机对“玉兔二号”巡视器的成像图片。由于月球自转周期与公转周期相同，加上被地球潮汐锁定，地球强大的引力让月球总是一面朝向地球，人类在地球上只能看见月球的正面。由于受到月球自身的遮挡，在月球背面，任何人类探测器都无法直接与地球进行测控通信和数据传输。为了解决这个难题，在发射“嫦娥四号”之前，科学家们在太空里“布”了一个通信链接的中继卫星“鹊桥”，如图乙所示，“鹊桥”既能看到月球的背面，也能看到地球。“鹊桥”可以同时与地球和月球背面进行信息和数据交换，实现实时对地对月通信。根据短文信息回答下列各题。(1)请说明为什么人类在地球上只能看见月球的正面？(2)“玉兔二号”在月球背面为什么不能直接与地球进行测控通信和数据传输？(3)在月球背面“嫦娥四号”着陆器相机对“玉兔二号”成像的图片是通过怎样的途径传递到地球的？一、填空题1．图（a）（b）所示是家用微波炉及其铭牌。小徐对微波加热食物的原理感到好奇，查阅资料后得知：（a）水分子会发生振动，振动的固有频率为2450MHz（1MHz=106赫兹），若受到频率相同或相近的波激发，水分子的热运动会加剧；（b）微波的振动频率为300MHz~300000MHz，可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但遇到金属就会发生反射。（1）该微波炉正常工作0.1小时，耗电度；（2）结合所学知识及上述信息，简述微波加热食物的原理：；（3）若要加热牛奶到60℃左右，应将牛奶倒入中，再放入微波炉加热；A．耐高温的玻璃杯

B．耐高温的不锈钢杯C．耐热温度50℃的一次性纸杯2．电磁波是指在空间传播的交变电磁场，在真空中的传播速度为3108米/秒，无线电波是其中的一种电磁波。无线电波、红外线、可见光（即人眼能看到的光）、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，它们的产生方式不尽相同，波的长度也不同，把它们按波长顺序排列就构成了电磁波谱，如图所示。请根据上述信息及所学知识，结合电磁波谱图回答：(1)白光（可见光）可以发生色散，分解成红、橙、黄等七种颜色的光，其中波长最长的单色光是光。广播和电视利用电磁波谱中来传递声音和图像；(2)请观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出初步结论；(3)请进一步观察和计算电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出结论：。3．我国自主研制的“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功完成了万米级海试，潜水器配备了国际先进水平的声学系统，声学系统由母船部分和潜水器本体部分组成，为“奋斗者”号实现了水声通信、精细探测和定位导航。水声通信是“奋斗者”号与母船之间唯一的沟通方式。由于可见光和电磁波在海水中传播时衰减很快，也无法通过一根连接母船的线缆来进行通信。所以科学家为“奋斗者”号量身定制了一套数字水声通信系统，如图所示，通过换能器进行发射和接收，实现数据交互精细探测为“奋斗者”号在水下航行和作业提供了安全保障。尽管马里亚纳海沟两侧都是非常陡峭的海山，但是“奋斗者”号安装有前视成像声呐设备，可对前方海山的距离和轮廓进行实时探测。定位导航使“奋斗者”号水下作业精准高效。由于水下没有卫星定位，必须使用声学定位。下潜之前，科学家通过设备的标定实验，再将定位与多普勒测速仪、惯性导航设备组合后进行导航，就能实现万米海底“大海捞针”。

（1）由于可见光和电磁波在海水中传播时衰减很快，因此是“奋斗者”号与母船之间沟通的唯一方式；（2）前视成像声呐设备能发出（选填“超声波”或“次声波”）；让潜水器在漆黑的万米深海中精准避障。这说明声音能传递（选填“信息”或“能量”）；（3）请写出“奋斗者”号声学系统的一个优点：。4．图甲为部分电磁波的频率分布示意图。

（1）由图可知，紫外线（选填“是”或“不是”）电磁波。它在真空中的传播速度约为m/s，其波长为m；（2）下列实例中，属于紫外线应用的是（填字母）；A．遥控器控制电视B．体检时拍X光片C．医院杀菌消毒灯D．“测温枪”测量体温（3）少量的紫外线照射是有益的，过量的紫外线照射会损伤皮肤。紫外线能使荧光物质发光，小明想检验某防晒霜对紫外线的阻挡作用，利用图乙所示的实验装置在暗室及一定防护下进行实验；步骤一：如图乙所示，固定好紫外线灯和涂有荧光物质的硬纸板，将一块大小合适的玻璃板放置在（选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域，且调整玻璃板与硬纸板平行；步骤二：打开紫外线灯，荧光物质发光；步骤三：关闭紫外线灯，荧光物质不发光；步骤四：按产品的说明书要求在玻璃板上均匀涂满防晒霜，再次打开紫外线灯，荧光物质有微弱发光。由此可推断，该防晒霜（选填“能”或“不能”）阻挡全部紫外线。5．紫外线可以穿透大气层到达地球表面，图为紫外线的三个波段示意图。某地区冬至正午，测出不同波长紫外线的强度随海拔高度变化情况如下表：强度（×10﹣4W/m2）海拔（k