考点20信息传递（解析版）-2022年物理中考一轮复习考点透析（北师大版）

这是一份考点20信息传递（解析版）-2022年物理中考一轮复习考点透析（北师大版），共14页。试卷主要包含了现代顺风耳-电话，模拟通信和数字通信，电磁波，电磁波性质，电磁波的发射和接收，电磁波的应用，无线电广播信号的发射和接收，电视信号的发射和接收等内容，欢迎下载使用。
考点20信息传递  考点总结一：信息传递 1.现代顺风耳-电话（1）电话的组成：话筒-把声信号变成变化的电流信号；听筒-把变化的电流信号变成声音信号。（2）电话的工作原理：声音→话筒→产生变化的电流→听筒→振动（声音）。（3）电话交换机：1)为了提高电话线路的利用率而发明的；2）用来实现两部电话之间的转换；3）使用交换机，可以大幅度的减少电话线的数量。（4）电话“占线”原因：1）对方电话没有扣好；2）对方正在通话；3）电话交换机忙。2.模拟通信和数字通信（1）模拟信号：在话筒将声音转换成电流信号时，信号电流的频率，振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化情况完全一样，模仿声音的“一举一动”这种电流传递的信号叫模拟信号。模拟通信：使用模拟信号的通信方式叫模拟通信，例如：传统的市话通话，长途通话。（2）数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号。数字通信：使用数字信号通信的方式叫数字通信，例如电子计算机是利用二进制码识别信息和处理信息。（3）模拟通信在加工，放大和传输过程中抗干扰能力差，噪声大，失真大；而数字信号形式简单，抗干扰能力强，噪声小，失真小。（4）电话交换机间的信息是靠数字信号传递，而电话与电话机之间的信息传递靠模拟信号，但是不论哪种通信都需要电话线。3.电磁波：如果在空间某处产生一个随时间变化的电场，这个电场就会产生磁场，如果这个磁场也随时间变化，那么它又会在空间产生新的电场，这个变化的电场，磁场并不局限于空间某个区域，而是由远及近的传播出去，这样的传播就形成了电磁波，即导体中电流的迅速变化在空间激起电磁波。4.电磁波性质：是一种看不见摸不到的特殊物质，可以在真空中传播，传播不需要介质；电磁波传播的速度c=3×108m/s，电磁波的波长为λ，波速c=λf，其中f是电磁波的频率；电磁波的波谱：γ射线，X射线，紫外线，红外线，微波，短波，中波，长波。5.电磁波的发射和接收1）发射：将要传输的电信号（音频信号，图像信号）加载到高频电磁波（载波）上，再通过天线发射到空中的过程。2）接收：天线将电磁波接收下来，再通过接收器（收音机，电视机等）将要传输的电信号取出来并放大，最后还原成声音或图像过程。3）“天线”可以同时接收多种频率的电磁波，利用调谐器可以选出人们所需要的频率。6.电磁波的应用1）微波炉：利用电磁波（波长很短的微波）来加热食品。2）雷达：利用无线电波测定物体位置的无线电设备；工作原理：电磁波如果遇到尺寸明显大于波长的障碍物就要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个原理，波长越短，传播直线性越好，反射性能越强。3）无线电波：电磁波中用于广播、电视和移动电话的频率为数值数百千赫兹至数百兆赫兹的那部分叫做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）；根据波长的不同而有不同传播特征：分为地波，天波，空间波三种；激光：激光束平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度，制成激光测距雷达；激光束的亮度高，在很小的空间和很短的时间内能集中很大的能量，利用激光束切割物质，焊接金属，医学上称作“光刀”。7.无线电广播信号的发射和接收：无线电广播信号的发射由广播电台完成，无线电广播信号的接收由收音机完成。1）发射：话筒把播音员的音信号转换成电信号，然后用调制器把音频电信号加载到高频电磁波（载波）上，再通过天线发射到空中。2）接收：收音机天线接到电磁波，经过收音机的调谐器选出特定频率的信号，电子电路在把音频信号从中选出来，进行放大，送到扬声器里，把音频电信号转换成声音。3）注意：调谐器和调制器易错：调制器是把音频电信号加载到电磁波上的过程，而调谐器通俗叫做选台，是在接收过程中。8.电视信号的发射和接收：电视信号的发射由电视台完成，电视信号的接收由电视机完成。1）图像信号的产生过程：摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到频率很高的电磁波上，通过发射电线发射到空中。2）图像信号的接收过程：电视机的接收天线把高频信号接收下来，通过电视机把图像信号取出来并放大，由显像管把它还原成图像。注意：声音信号的产生，传播和接收与无线电广播的工作过程相似，与无线电信号一样，单独的图像信号不能在空中传播，必须以电磁波为载体传播9.移动通信1）基本原理：移动电话能将我们讲话的信号利用电磁波发射到空中同时又能在空中捕获电磁波得到对方讲话的信号。优点：利用电磁波传递信息，只要在电磁波辐射到的区域都能进行通话，比固话方便。缺点：为了保证通话的质量，必须建立较大的无线电台进行信号的转换，这些固定的电台叫做基地台。移动电话机既是无线电发射台又是无线电接收台。10.越来越宽的信息之路1）微波通信：作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多。微波波长在10m-1mm，频率在30MHz-3×105MHz的电磁波。中继站：微波接近光波，大致沿直线传播，微波不能沿地球表面绕射，因此每隔50km左右就需要建设一个中继站；如果遇到高山和大洋根本无法建中继站，有时需要利用同步卫星作为中继站。2）卫星通信：卫星通信是借助地球同步卫星来弥补微波在地面传播的不足；在地球周围均匀配置三颗通信卫星就可以实现全球通信。注意：月球不能作为中继站，因为月球离我们太远，不利于接收。3）光纤通信：光是一种电磁波，而且它们的频率很高，频率间隔很宽；美国梅曼制成世界上第一台红宝石激光器。光不但能够沿直线传播，而且可以沿着弯曲的水流和玻璃丝传播，不管玻璃丝怎么样弯曲，都从一端射入的光都会顺着它传播，再从另一端射出。光纤通信（光缆）：通信用的激光一般在特殊的管道-光导纤维（很细很细的玻璃丝）里传播。4）网络通信：把计算机联在一起就可以实现网络通信，发送和接收电子邮件是目前使用最频繁的网络通信方式。因特网：网络互相联结，成为世上最大的计算机网络，这就叫因特网。 真题演练一．选择题（共10小题）1．2021年4月29日，我国成功发射空间站“天和”核心舱，“天和”核心舱和地面之间传递信息是利用了（　　）A．红外线 B．电磁波 C．超声波 D．次声波【分析】电磁波能够传递信息，也能传递能量；电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。【解答】解：空间站“天和”核心舱，“天和”核心舱和地面之间传递信息是利用电磁波来传递的，所以ACD错误，B正确。故选：B。2．关于声和电磁波，下列说法中正确的是（　　）A．利用声和电磁波都可以测量地球到月球的距离 B．我们无法区分音调和响度相同的声音 C．β射线、γ射线、紫外线都属于电磁波，都能传递能量 D．用手机上网是利用电磁波传递信息的【分析】（1）电磁波的传播不需要介质，可以在真空传播，声音不能在真空传播；（2）音色：发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定，是区别声音的重要标志；（3）β射线是高速的电子流；（4）电磁波能传递信息，广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。【解答】解：A、声音不能在真空传播，故不能用声音测量地球到月球的距离，故A错误；B、我们利用声音音色来区分不同的声音，音调和响度相同的声音，音色不同依然可以区分，故B错误；C、β射线是高速的电子流，不是电磁波，故C错误；D、电磁波能传递信息，手机上网是利用电磁波传递信息的，故D正确。故选：D。3．家庭轿车钥匙控制车门，主要利用了（　　）A．红外线 B．超声波 C．次声波 D．电磁波【分析】红外线是看不见的光；红外线的热效应很强，制成热谱仪、红外线夜视仪、电视遥控器、体温枪等。【解答】解：家庭轿车钥匙控制车门是利用红外线来传递信息的。故选：A。4．如图中我国自主研究生产的碳纤维无人机，它具有自动化、轻量化、微型化等特点，可广泛用于航拍、测绘等。下列应用与物理知识对应正确的是（　　）A．机载北斗导航系统—电磁波 B．用碳纤维材料制造—密度大 C．无人机航拍的镜头—凸面镜 D．无人机的控制芯片—超导体【分析】（1）电磁波可以传递信息；（2）在体积一定时，质量与密度成正比；（3）物体通过凸透镜可以成实像；（4）常用半导体材料制作芯片。【解答】解：A、无人机所载北斗导航系统里有的是电磁波传递信息，故A正确；B、无人机采用碳纤维材料是因为碳纤维材料的密度较小，相同体积的前提下能够减小质量，便于飞行，故B错误；C、无人机航拍的镜头是凸透镜，通过镜头拍摄得到物体的实像，故C错误；D、硅、锗等材料导电性介于导体和绝缘体之间，称为半导体，常用来制作集成电路的控制芯片，故D错误。故选：A。5．如图是电磁波及其应用事例，下列说法正确的是（　　）A．手机只能发射无法接收电磁波 B．胸透机所使用的电磁波频率比雷达用的电磁波高 C．无线电波在真空中的传播速度比可见光快 D．我国的北斗卫星导航系统是利用 X 射线来传递信息的【分析】（1）手机即能接收电磁波，又能发射电磁波；（2）胸透机用的电磁波频率比雷达高；（3）可见光和不可见光的传播速度是相同的；（4）卫星通信是利用电磁波传递信息的。【解答】解：A、手机既是发射台又是接收机，所以手机即能接收电磁波，又能发射电磁波，故A错误；B、由图知，雷达电磁波的频率在1010Hz左右，而胸透机电磁波的频率在1016﹣1018Hz之间，说明胸透机所使用的电磁波频率比雷达用的电磁波高，故B正确；C、无线电波和可见光都是电磁波，它们在真空中传播速度相同，故C错误；D、卫星通信是利用电磁波传递信息的，故D错误。故选：B。6．2021年4月16日，我市首条SRT试运行，SRT是新一代5G智能城市轨道交通产品，它通过北斗导航系统实时导航。导航时信号传输利用的是（　　）A．超声波 B．次声波 C．微波 D．紫外线【分析】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质。导航是用电磁波来传输信号，属于无线电波中的微波（特高频），波长大约在分米级。【解答】解：AB.超声波和次声波均属于声波，声波不能在真空中传播。故AB不符合题意；CD.导航时信号传输利用的是电磁波，属于无线电波中的微波。故C符合题意，D不符合题意。故选：C。7．下列说法中错误的是（　　）A．用香皂洗手时人能闻到香气，这属于扩散现象 B．移动电话、WiFi、卫星导航系统都是利用电磁波传递信息的 C．风力发电机是利用电磁感应现象工作的 D．电饭煲、电热毯、微波炉都是利用电流的热效应工作的【分析】（1）扩散现象是分子运动的基本形式。温度越高，扩散速度越快；（2）电磁波能够传递信息，广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的；（3）人类利用电磁感应现象制成了发电机；（4）电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。【解答】解：A、因为香皂分子永不停息的在做无规则运动，扩散到空气中，所以我们能够闻到香皂的香气，故A正确；B、移动电话、WiFi、卫星导航系统都是利用电磁波传递信息的，故B正确；C、风力发电机是利用电磁感应现象工作的，故C正确；D、电饭煲、电热毯是利用电流的热效应工作的，微波炉是利用微波加热食物的，故D错误。故选：D。8．智能手机的“蓝牙”“近场通信”功能分别使用2.4×109Hz、1.356×107Hz这两个波段的电磁波进行通信，图是电磁波家族，关于蓝牙、近场通信使用的电磁波的说法，正确的是（　　）A．前者的波长比后者的波长小 B．它们在真空中传播的速度不相等 C．前者是可见的蓝光，后者是无线电波 D．前者只能在空气中传播，后者能在真空中传播【分析】①根据c＝λf判断波长的关系；②根据无线电波的频率范围判断近场通讯、蓝牙是否属于无线电波；③电磁波可以在真空中传播。【解答】解：A、根据c＝λf知λ与f成反比，因为“蓝牙”频率高，故蓝牙的波长短，故A正确；B、“近场通讯”、“蓝牙”功能分别使用1.356×107Hz、2.4×109Hz，都是电磁波它们在真空中传播的速度相等，故B错误；C、无线电波的范围为106Hz～1012Hz，“近场通讯”、“蓝牙”功能分别使用1.356×107Hz、2.4×109Hz，在无线电波的范围内，故它们都是电磁波。故C错误；D、“近场通讯”、“蓝牙”都是使用的电磁波，电磁波可以在真空中传播；故D错误；故选：A。9．关于生活中的一些现象，下列说法正确的是（　　）A．5G通讯利用超声波传递信息 B．家庭电路中控制电灯的开关应接在零线上 C．高压锅煮饭快是由于锅内气压高液体沸点低 D．拦河坝上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大【分析】（1）电磁波能传递信息；（2）开关与被控制的用电器串联．为了安全，开关应接在火线与用电器的尾部金属体连接；（3）液体表面的压强越大，沸点越高；（4）利用液体的压强公式p＝ρgh分析解题。【解答】解：A、5G通讯利用电磁波传递信息，故A错误；B、家庭电路中控制电灯的开关应接在火线上，故B错误；C、高压锅煮饭快是由于锅内气压高液体沸点高，故C错误；D、根据液体压强公式p＝ρgh，液体内部的压强随深度增加而增大，为了使拦河大坝承受更大的水压，坝堤筑成上窄下宽，故D正确。故选：D。10．随着科技的迅猛发展，电磁波有了非常广泛的应用。下面列出的电器设备中，利用电磁波工作的是（　　）A．B超 B．电磁起重机 C．微波炉 D．电吹风【分析】电磁波是由于电流的迅速变化产生的，所以据电磁波既能传递信息，又能传递能量，所以据题目中的选项逐个分析即可判断；【解答】解：A、B超是利用超声传递信息的，故A错误；B、电磁起重机是利用电流的磁效应工作的，故B错误；C、微波炉是利用微波的剧烈振动加热物体的，所以是利用电磁波工作的，故C正确；D、电吹风是利用电流的热效应的原理工作的，故D错误。故选：C。二．填空题（共7小题）11．我国采取“一箭九星”方式将“吉林一号”高分03﹣1组卫星送入预定轨道，卫星在加速升空的过程中，动能 　变大　。该卫星发射和接收 　电磁　波，为我国做国土资源普查、城市规划、灾害监测等工作。【分析】物体的动能与物体的质量和运动速度有关；卫星通信中，发射和接收的是电磁波。【解答】解：卫星在加速升空的过程中，质量不变，速度变大，所具有的动能变大；该卫星通过发射和接收的是电磁波，为我国做国土资源普查、城市规划、灾害监测等工作。故答案为：变大；电磁。12．如图为无人驾驶清洁车，它在遇到障碍物时通过头顶的雷达发射的　超声波　自动绕开，结合人工智能和5G模块将高清摄像头拍摄的路面情况实时通过 　电磁波　（以上两空均选填“电磁波”、“超声波”或“次声波”）传送到后台终端，它们都是利用电力行驶的新能源车，工作过程中将电能转化为 　机械　能。【分析】（1）超声波能传递信息和能量；（2）电磁波能够传递信息，广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的；（3）要明白消耗能量、利用能量或获得能量的过程就是能量的相互转化和转移的过程，能在具体情景中分析能量形式的转化。【解答】解：超声波是以波的形式传播的，遇到障碍物时会反射从而被机器人接收；高清摄像头拍摄的路面情况实时通过电磁波传送到后台终端，它们都是利用电力行驶的新能源车，工作过程中将电能转化为机械能能。故答案为：超声波；电磁波；机械。13．2020年6月23日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗导航卫星，北斗全球卫星导航系统星座部署完美收官。火箭离开地面时，发射架下的大水池周围腾起了大量“白气”，“白气”的形成是 　液化　（填物态变化名称）现象；火箭升空时，以火箭为参照物，搭载的卫星是 　静止　的；我们利用北斗导航系统接收到的导航信息是通过 　电磁　波传播的。【分析】（1）物质由气态转变为液态的过程叫做液化；（2）在研究机械运动时，假定不动的物体叫参照物，判断一个物体相对于那一个物体在运动，就要看这个物体相对于那个物体位置发生变化；（3）电磁波能传递信息，可以在真空传播。【解答】解：火箭离开地面时，发射架下的大水池周围腾起了大量“白气”，是水池里的水吸收热量汽化，水蒸气上升遇冷液化形成的小水滴；以火箭为参照物，搭载的卫星位置没有改变，所以是静止的；北斗导航系统接收到的导航信息是通过电磁波传播的。故答案为：液化；静止；电磁。14．如图是悬浮式无线蓝牙音箱，可由蓝牙通过 　电磁波　（选填“超声波”或“电磁波”）实现与手机数据的无线传输。该产品底座里有一个电磁铁，可使箱体悬在空中，这是根据同名磁极相互 　排斥　的原理实现的。【分析】（1）广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的，电磁波的传播不需要介质；（2）磁极间的相互作用规律：同名磁极相排斥，异名磁极相吸引。【解答】解：悬浮式无线蓝牙音箱，可由蓝牙通过电磁波实现与手机数据的无线传输。该产品底座里有一个电磁铁，可使箱体悬在空中，说明电磁铁与箱体相互排斥，应为同名磁极。故答案为：电磁波；排斥。15．无线路由器为家庭上网提供方便，它是通过　电磁波　为手机等电子设备提供声像信息；路由器后排的几个网络接口是　并联　（填“串联”或“并联”）的。【分析】（1）电磁波能传递信息，手机能接受电磁波；（2）并联电路中各用电器工作时互不影响。【解答】解：手机接收路由器发出的无线信号是电磁波；因为计算机房里的多台电脑可以单独工作，因此这些电脑之间是并联连接。故答案为：电磁波；并联。16．骑共享自行车前要扫码。扫码时，手机发射 　电磁波　将信息传递到共享平台，进行解锁。手机里有二极管，二极管是用 　半导体　材料制成的（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）。【分析】手机信息采用电磁波进行传递；手机里有二极管，二极管是用半导体材料制成的。【解答】解：骑共享自行车前要扫码。扫码时，手机发射电磁波将信息传递到共享平台，进行解锁。手机里有二极管，二极管是用半导体材料制成的。故答案为：电磁波；半导体。17．如图所示，磁悬浮列车是一种快速、舒适、经济、无污染、低能耗的现代交通工具。它利用磁极间相互作用，使车轮与轨道不接触，从而减小 　摩擦　，提高车速。列车上的GPS定位利用 　电磁波　传递信息。【分析】（1）减小摩擦的方法：使接触面变光滑；减小压力；用滚动代替滑动；使接触面分离；（2）GPS是卫星导航、定位系统，信息需要在真空中传播，利用的是电磁波来传递信息。【解答】解：（1）磁悬浮列车是利用磁极间的相互作用，使车轮与轨道不接触，通过使接触面彼此分离，从而减小摩擦力，提高车速度；（2）车载高精度GPS系统可对车实时定位，该系统定位时利用电磁波传递信息。故答案为：摩擦；电磁波。三．解答题（共2小题）18．“嫦娥五号”取回第一杯中国月壤2020年12月17日凌晨，“嫦娥五号”返回器带着1731g“月球土特产”安全着陆，标志着我国探月工程完美收官。2004年，中国正式开展月球探测工程，并命名为“嫦娥工程”。整个中国探月工程分为“绕”、“落”、“回”三步走，“嫦娥五号”月球探测器完成的，就是第三步“回”。嫦娥五号由长征五号“胖五”火箭携带发射，其主要结构包括轨道器、返回器、上升器和着陆器四部分。它的主要任务是从月球土壤中取样，再从月球返回。它顺利解决了取样、上升、对接和高速再入等四个主要技术难题。“嫦娥五号”到达月球轨道后，轨道器和返回器绕月飞行，着陆器和上升器在月面着陆，着陆器用搭载的采样装置采样后，将样本装入上升器，随后上升器从月面起飞，与轨道器组合体对接，把采集的样品转移到返回器后，与组合体分离。之后轨道器携带返回器启动，从环月轨道直接返回地球，返回器与轨道器在即将再入大气层前分离，通过“半弹道跳跃式”返回技术，最后降落在了我国北方的内蒙古草原上。“嫦娥五号“实现了我国开展航天活动以来的四个“首次”；首次在月面自动采样：首次从月面地球。首次在38万千米外的月球轨道上进行无人交会对接；首次带着月壤以接近第二宇宙速度返回地球。阅读上述材料，回答下列问题（1）火箭发射时，塔架下巨大水池上方的“白雾”涉及的物态变化主要有哪些？嫦娥五号的燃料用液氢的原因是什么？（2）进入月球轨道时，嫦娥五号通过向前喷气来减速制动，这样做的原理是什么？改变其运动状态的力的施力物体是什么？（3）请分析“半弹道跳跃式”返回过程中总的能量转化情况，并说出这种转化的方式。【分析】（1）物质由液态变成气态的过程叫汽化，汽化是吸热过程；物质由气态变成液态的过程叫液化，液化过程放热。根据燃料的热值分析解题；（2）当受力物体受到一个力的作用时，同时也给施力物体一个力，这两个力互为相互作用力。力是改变物体运动状态的原因；（3）能量转化时，必定会有一种形式的能量减少，另一种形式的能量增加。【解答】解：（1）火箭发射时，高温的火焰向下喷射，放出大量的热量，火箭发射架下方建有较大的水池，就是为了吸收这些热量，水吸热后迅速汽化，形成高温的水蒸气，水蒸气上升过程中空气温度降低，水蒸气遇冷液化形成白雾，所以火箭发射时，塔架下巨大水池上方的“白雾”涉及的物态变化主要有汽化、液化；嫦娥五号的燃料用液氢的原因是因为氢的热值高；（2）嫦娥五号向前喷气，给气体一个作用力同时气体也会给嫦娥五号反向的作用力，达到制动的目的，说明物体间力的作用是相互的；改变其运动状态的力的施力物体是嫦娥五号喷出的气体；（3）“半弹道跳跃式”返回过程中，通过做功的方式将机械能转化为内能，机械能减小，内能增大。答：（1）涉及的物态变化主要有汽化、液化；氢的热值高；（2）物体间力的作用是相互的；嫦娥五号喷出的气体；（3）机械能转化为内能；做功。19．生活中的物理常识关注起来还是很有意思的，比如：（1）某广播电台的广播频率为100MHz，则其波长为 　3　m；（2）某台汽油机的飞轮每分钟转速为3600转，该汽油机每秒钟对外做功 　30　次；（3）家用电能表的盘面上，标有3000r/kW•h的字样，当接入一个用电器正常工作时，1min内电能表的转盘转了15转，则该电器消耗的实际功率是 　300　W【分析】（1）电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s，已知频率f，波速c，由c＝λf可求出波长；（2）汽油机完成一个工作循环，经过四个冲程，燃气对外做功一次，活塞往复两次，飞轮转动两周；完成4个冲程；（3）已知消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转动3000转，可求转15转消耗的电能，根据公式P＝可求该电器消耗的实际功率。【解答】解：（1）电磁波在真空中的传播速度与光速相同是3×108m/s；广播频率f＝100MHz＝1×108Hz，由c＝λf得波长λ＝＝＝3m；（2）单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min＝60r/s，也就是1s飞轮转动60r，飞轮转动60r，燃气对外做功30次，完成30个工作循环；（3）电能表的转盘转15转，该电器消耗的电能：W＝kW•h×15＝0.005kW•h，该电器消耗的实际功率：P＝＝＝0.3kW＝300W。故答案为：3；30；300。