第十九章 走进信息时代 单元测试

第十九章 走进信息时代 单元测试

一、单选题

1．关于信息传递，下列说法正确的是（　　）

A．军用雷达是利用超声波进行定位和导航的

B．卫星是通过红外线传递信息的

C．光纤通信是利用电流传递信息的

D．汽车导航是通过电磁波传递信息的

【答案】D

【解析】

A．军用雷达是利用电磁波进行定位和导航的，和超声波无关，故A错误；

B．卫星利用频率很高的电磁波传递信息，不是利用红外线，故B错误；

C．激光在传输过程中，从光导纤维的一端射入后，在光导纤维内壁上要发生多次反射，并从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方，这种传递信息的方式是光纤通信，故C错误；

D．电磁波作为载波可以传递信息，汽车导航是通过电磁波传递信息的，故D正确。

故选D。

2．关于声和电磁波的说法正确的是（　　）

A．超声波和电磁波都能传递信息且都可以在真空中传播

B．公共场合要“轻声细语”指的是减小声音的音调

C．工厂工人佩戴有耳罩，这是从传播过程中减弱噪声

D．不同频率的电磁波在真空中传播速度相同

【答案】D

【解析】

A．电磁波能在空气和真空中传播，而超声波是声波，传播需要介质，不能在真空中传播，故A错误；

B．公共场合要“轻声细语”，指的是减小声音的响度，故B错误；

C．工厂工人佩戴有耳罩，这是在人耳处减弱噪声，故C错误；

D．不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同，均为3×108m/s，故D正确。

故选D。

3．今年10月16日，神舟十三号载人飞船升空，与空间站组合体对接完成。翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员先后进入天和核心舱，开启为期半年之久的太空驻留。航天员在空间站内可以直接对话，但是出舱活动必须借助无线电通讯设备才能进行通话，这是因为（      ）

A．太空中噪声太大 B．用通讯设备对话方便

C．声音只能在地面附近传播 D．空间站外是真空，不能传声

【答案】D

【解析】

宇航员在空间站内可直接对话，但在空间站外工作时，必须借助电子通讯设备才能进行通话，是因为太空中没有空气，电磁波能在真空中传播，而声音不能在真空中传播，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

4．今年10月16日0时23分，长征二号F遥13火箭将神舟十三号载人飞船将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空，6点56分飞船成功与中国天宫空间站实现自动交会对接，9点58分三名航天员进入了空间站。如图所示是对接时的情景，以下有关对接过程的说法，错误的是（　　）

A．对接时，“神舟十三号”相对天宫空间站的速度很小

B．对接后，“神舟十三号”相对天宫空间站是静止的

C．对接后，它们做匀速直线运动

D．对接时的图片不是通过声波传播的

【答案】C

【解析】

A．对接时，两个航天器之间必须保持相对较小的运动速度，这样才能便于操作，故A正确，不符合题意；

B．对接后，两个航天器的相对位置不变，以相同的速度和方向一起飞行，因此是相对静止的，故B正确，不符合题意；

C．对接后，两航天器绕地球做圆周运动，其运动方向不断改变，不是匀速直线运动，故C错误，符合题意；

D．航天器通过电磁波实现与地面的通讯联络，声音不能在真空中传播，对接时的图片不是通过声波传播的，故D正确，不符合题意。

故选C。

5．“奋斗者”号是中国研发的万米载人潜水器，2020年在马里亚纳海沟分别下潜到10058米和10909米海底，成功两探万米海底，创造了中国载人深潜的新纪录。无线电波在深水中减弱非常明显，给其定位和导航带来很大挑战。“奋斗者”号设计主要应用了“大海深处的GPS水声定位”和“惯性导航装置”等。其中“水声定位”主要采用的是以下哪项技术（　　）。

A．北斗导航 B．超声波 C．激光定位 D．无线电通讯

【答案】B

【解析】

无线电波在深水中减弱非常明显，给其定位和导航带来很大挑战。所以水声定位一般是利用超声波来传递信息 ，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

6．下列说法正确的是（　　）

A．司南是我国早期的指南针，静止时它的长柄指向南方，也就是指向了地磁的北极

B．“天舟二号”与“天和”核心舱交会对接的过程，是利用超声波传递信息的

C．英国物理学家法拉第第一个发现了电与磁之间的联系

D．电动机是根据电磁感应的原理制成的

【答案】A

【解析】

A．地球是个巨大的磁体，地磁场的北极在地理南极附近，司南是我国早期的指南针，静止时它的长柄指向了地理南极，也就是地磁北极，故A正确；

B．“天舟二号”与“天和”核心舱交会对接的过程，是利用电磁波传递信息的，故B错误；

C．奥斯特第一个发现了电与磁之间的联系，故C错误。

D．电动机是根据通电线圈在磁场中受力的作用的原理制成的，故D错误。

故选A。

7．手机已进入千家万户，手机传递信息是利用（　　）

A．超声波 B．电磁波 C．次声波 D．红外线

【答案】B

【解析】

手机属于移动电话，它既是电磁波发射台也是电磁波接收台，所以手机是利用电磁波来传递信息的。

故选B。

8．2021年4月5日，中国海军公布了辽宁舰航母编队在台湾周边海域进行例行性训练的消息。如图是舰载机在航母上起飞时的情景，下列说法正确的是（　　）

A．加速起飞的舰载机动能不变

B．指挥员和飞行员之间靠超声波通话

C．用密度小的合金制作机身可减小惯性

D．舰载机起飞时的升力利用了帕斯卡原理

【答案】C

【解析】

A．加速起飞的舰载机质量不变，速度变大，所以动能增加，故A错误；

B．舰载机飞行时，噪音比较大，依靠声波不能有效接收指令，所以指挥员和飞行员之间是依靠电磁波通话，故B错误；

C．用密度小的合金制作机身，在体积相同时，可以减小飞机的质量，进而可以减小飞机的惯性，故C正确；

D．舰载机上凸下平，起飞时，在相同时间内，上方空气通过的路程较长，速度较大，根据流体压强与流速的关系，流速越大，压强越小，下方的压强大于上方的压强，从而产生升力，利用的是流体压强和流速的关系，故D错误。

故选C。

9．手机通信已经进入“5G时代”，5G支持下的超高清、远距离视频传输，利用（　　）来传递信息。

A．电磁波 B．红外线 C．次声波 D．超声波

【答案】A

【解析】

电磁波能够传递信息，且传递信息的质量高、传输距离远，所以，5G支持下的超高清传输、远距离视频传输利用了电磁波，故BCD不符合题意，A符合题意。

故选A。

10．2021年3月4日，新华社消息，我国自行研制的北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来，运行稳定、持续为全球用户提供优质服务，系统服务能力步入世界一流行列。下列有关说法正确的是（　　）

A．北斗导航系统是利用超声波实现定位导航

B．北斗导航系统主要通过传递信息来实现定位导航

C．北斗导航系统传递信息的速度小于光速

D．北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为1千米

【答案】B

【解析】

A．因为真空不能传声，北斗导航系统是利用电磁波实现定位导航，故A错误；

B．北斗导航系统主要通过电磁波来进行传递信息实现定位导航，故B正确；

C．电磁波在传播的速度等于光速，北斗导航系统传递信息的速度等于光速，故C错误；

D．截止2020年7月北斗导航卫星的定位精度可达2.5米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒，故D错误。

故选B。

二、填空题

11．在新冠病毒肆意地侵害人类的时候，各单位、住户除了用“84”消毒液喷洒和过氧乙酸熏蒸预防外，还常用______（选填“红外”或“紫外”）线灯来灭菌.另外，个别科研部门在与新冠的斗争中研制出了多种快速（不超0.5s）测量体温的仪器，它们是利用______（选填“红外”或“紫外”）线测温的，红外线和紫外线在真空中传播的速度是______（填“相同”或“不相同”）的，为______km/s。

【答案】紫外    红外    相同       

【解析】

[1]紫外线能杀死微生物，因此人们制成紫外线灯来消毒。

[2]人体能辐射红外线，温度越高辐射的红外线越强，红外线体温计可以接收红外线，测量体温。

[3][4]红外线和紫外线都属于电磁波，其在真空中的传播速度相同，都是。

12．疫情期间，同学们进入校园时都需要通过测温通道测量体温，测温摄像头是根据人体辐射的 ______（红外线/紫外线）强弱来确定人体温度的，______（红外线/紫外线）在医院的病房里可以起到杀菌消毒的作用。道路拐弯处的反光镜使用的是 ______（凸面镜/凹面镜）。

【答案】红外线；    紫外线    凸面镜   

【解析】

[1]一切物体都在不断地辐射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越强，测温摄像头就是根据这样的原理工作的。

[2]紫外线可以杀死微生物，所以医院用紫外线来杀菌。

[3]凸面镜对光有发散作用，可以扩大视野，道路拐弯处的反光镜使用的是凸面镜。

13．2008年9月25日“神舟七号”飞船成功实现了发射、空间实验和回收工作，如图是当时的一些情景；请你根据图示回答问题：

（1）火箭刚发射时，高温火焰向下喷射到发射台的地面，很多物体遇到这样的高温将会______；为了保护发射台，在发射台底建了一个大水池，让火焰喷射到水中，利用水的______来吸收巨大的热量；我们在电视上看到火箭升空瞬间，伴有迅速扩展的庞大的白色气团是______形成的（填物态变化的名称）；

（2）火箭与大气摩擦会产生大量的热，为保护火箭不至于被烧毁，在火箭头部有一层特殊材料，这种材料在高温下会熔化和汽化，从而起到保护作用；这是因为：______；

（3）地面各个测控站能准确用一种波对飞船进行遥控，你认为它是超声波吗？______（填“是”或“不是”），你的理由是______。

【答案】熔化    汽化    液化    熔化和汽化要吸热    不是    真空不能传声   

【解析】

（1）[1][2]发射台的地面遇到高温会熔化成液态，所以要在发射台底建水池，利用水汽化来吸收热量。我们看到的白色气团是

[3]小水珠，它是由水蒸气液化而形成的。

（2）[4]火箭头部的特殊材料在熔化和汽化时可以吸收大量热量，从而达到保护火箭的目的，这是利用了熔化和汽化要吸热的原理。

（3）[5][6]对飞船遥控利用的是电磁波，而不是超声波，因为声音的传播需要介质，真空中是不能传声的。

14．通信卫星大多是地球“同步”的卫星。“同步”卫星相对于地球是______（填“运动”或“静止”）的。利用卫星来发射和接受_____信号应用非常广泛，例如中国建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的即时定位服务。

【答案】静止    电磁波   

【解析】

[1]因为同步卫星的转动和地球的转动是同步的，它相对地球的位置没有发生变化，所以地球同步通讯卫星相对于地球是静止的。

[2]电磁波传播不需要介质，利用卫星来发射和接受电磁波信号应用非常广泛，比如：我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务，该系统利用电磁波传递信息。

15．悦耳动听的笛声是靠笛管里的______振动产生的。在月球上的宇航员即使离得很近也只能以______为载体来传递信息。

【答案】空气    电磁波   

【解析】

[1]声音是由物体振动产生的，笛声是靠管子里的空气柱的振动产生的。

[2]声音的传播需要介质，月球上是真空，没有空气，电磁波的传播不需要介质，宇航员即使离得很近也只能靠无线电话以电磁波为载体来进行交谈。

16．2021年2月10日，我国首次发射的“天问一号”火星探测器进入环火轨道。探测器上的太阳帆板主要是用___________（选填“半导体”或“超导”）材料制成的。如图是探测器发回首幅火星图像，该图像信号是利用___________（选填“电磁”或“超声”）波来传递的。

【答案】半导体    电磁   

【解析】

[1]太阳帆板是一种收集太阳能的装置，有很多电子元件，这些元件主要用半导体材料制成的。

[2]电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，超声波不能在真空中传播，因此，探测器是利用电磁波传回首幅火星图像的。

17．2021年2月6日长沙开通国内首条智慧公交示范线，在基于5G的车路协同及车车协同的V2X应用场景下，智慧公交及其他智能网联汽车能做到与红绿灯系统及其他车辆之间的无障碍“交流”。智慧公交车与路口信号灯是通过______波传递信息的，这种波______在真空中传播。

【答案】电磁    能   

【解析】

[1][2]电磁波能够传递信息，智慧公交车与路口信号灯是通过电磁波传递信息的。电磁波能在真空中传播。

18．国家工信部将5G牌照发给了中国移动、中国联通、中国电信以及中国广电四家公司。其获得的频谱资源如下表。。根据下面的波谱图解答问题：

（1）人们通常所说“中国移动5G信号比4G信号传输速度快”是否意味着“4G的电磁波比5G的电磁波在空气中传播速度快”？________ （选填“是”或“否”）；中国移动5G信号的电磁波与中国电信的5G信号的电磁波在空气中的传播速度，哪个更大？_______ （选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）；

（2）中国移动5G信号的电磁波的属于哪个波段？________ （选填“微波”、“红外线”、“紫外线”或“X射线”）；中国移动5G信号的电磁波比中国电信的5G信号的电磁波的波长更长？________ ）选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）。

【答案】否    一样大    微波    中国电信   

【解析】

（1）[1]中国移动5G信号比4G信号传输速度快，是指5G信号承载信息量更大，更通畅；它们同属于电磁波，在空气中传播速度相同。

[2]4G的电磁波和5G的电磁波，都是电磁波的一种，在空气中传播速度相同。

（2）[3]由图可知：中国移动5G信号的电磁波属于微波。

[4]由表可知，中国移动5G信号的频率高， 根据公式c=f可知，中国移动5G信号的电磁波波长较短，中国电信5G信号的波长较长。

三、实验题

19．打开收音机的开关，将旋钮调到没有电台的位置，并将音量开大。取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触，如图所示，会听到收音机发出“咔咔”声

(1)这一现象验证了 ________ 的存在；

(2)现将收音机放入玻璃罩中，用抽气机抽去罩中的空气，重复以上实验，却发现听不到收音机发出的“咔咔”声，试分析：收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔咔”声的原因是 ______ ；

(3)谢老师在一次乘坐镇江商业城的电梯时，发现性能完好的手机接收不到信号，原因是 ______ ；

(4)请设计一个实验验证你的判断： ______ 。

【答案】电磁波    声音不能在真空中传播    电梯对电磁波有屏蔽作用    见解析   

【解析】

(1)[1]迅速变化的电流会在空间激起电磁波，听到收音机发出“咔咔”声验证了电磁波的存在。

(2)[2]声音的传播需要介质，将收音机放入玻璃罩中，用抽气机抽去罩中的空气，发现听不到收音机发出的“咔咔”声，原因是声音不能在真空中传播。

(3)[3]电梯是密闭的金属罩，乘坐电梯时，发现手机接收不到信号，原因是电梯对电磁波有屏蔽作用。

(4)[4]首先将完好的手机设置到响铃状态后放入密闭的金属盒内，再用另一完好的手机呼叫盒内的手机，若听不到盒内的手机声响，就说明金属体对电磁波有屏蔽作用。

20．如图是课本上的一些演示实验或插图，请你根据要求填空。

(1)图1的实验得出的结论说明重力的方向是_____。

(2)图2中点燃的蜡烛上下摆动，形成跷跷板，其中的物理原理是_____。

(3)图3是用来判定通电螺线管的磁场方向与_____方向之间关系的定则。

(4)图4中将手机放在金属容器中接收不到信号，其原因是金属容器对电磁波具有_____作用。

【答案】竖直向下的    杠杆原理    电流    屏蔽   

【解析】

(1) 如图所示是探究重力方向的实验装置。通过实验，因为重力的方向总是竖直向下的，所以悬线OA由于受重力的作用就保持竖直方向不变；剪断悬线OA，小球在竖直向下的重力的作用下就会竖直向下运动；通过分析得出的结论，重力的方向总是竖直向下的。

(2)[2]点燃的蜡烛上下摆动，由支点、两个力、两个力臂，符合杠杆的五个要素，故其原理是杠杆原理。

(3)[3]右手螺旋定则，是用来判定通电螺线管的磁场方向与电流方向之间关系的定则。

(4)[4]手机是接受无线电信号即电磁波工作的，现在把它放在金属合里，屏蔽了电磁波，所以接收不到信号。

21．图中的”凹面镜信号增强器”是小明在网课期间设计的，利用它可以增强路由器的“黑管”向某一方向发射的电磁波。为了探究它的增强效果，他进行了如下实验：

①“黑管”发出稳定信号后，将陶瓷材质的信号增强器朝向分析仪，同时移动分析仪直至接收到50dB的信号强度是（dB网络信号强度的单位，值越大表示信号越强），测出分析仪到路由器的距离；

②只改变信号增强器的材质，重复上述实验，记录数据如下表；

③再用小刀将铝制信号增强器的表面划成坑坑洼洼，再重复上述实验。关于信号增强器，请你解答：

(1)“黑管”发出的电磁波可以在它表面发生__，使分析仪接收到增强的电磁波信号；

(2)实验中可以通过__反映它的增强效果；分析表中数据可知：相同条件下，__材质的增强效果更好一些；

(3)第③步的操作是为了探究其增强效果与它表面__的关系。

【答案】反射    分析仪到路由器的距离的大小    铝    粗糙程度   

【解析】

(1)[1]凹面镜信号增强器能增强信号的原因是：“黑管”发出的电磁波可以在它表面发生路由器反射现象；

(2)[2]实验中可以通过分析仪到路由器的距离的大小来反映它的增强效果，距离越大，增强效果越强；

[3]通过对表格中1、2、3、4、实验数据的分析，我们的结论：相同条件下，铝材料制成的信号增强器的增强效果比其他材料好；

(3)[5]第③步的操作，即用小刀将铝制信号增强器的表面划成坑坑洼洼，改变了凹面镜信号增强器反射面的粗糙程度，所以第③步的操作是为了探究其增强效果与它表面粗糙程度的关系。

22．破壁料理机是如今越来越流行的一种厨房小家电，它可以瞬间击破食物细胞壁，释放植物生化素，且功能多样，集榨汁机、豆浆机、冰激凌机、早餐机、研磨机等多种功能于一体，颇受喜爱和欢迎。下图是一台破壁料理机，某同学仔细观察它的构造和制作豆浆的过程，发现其中用到了许多物理知识。

(1)机座底部安装有四个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止机器在运转时移动位置，“吸盘”是利用___________起固定作用的；

(2)为安全起见，该料理机使用的插座应选用图b中___________（选填“甲”或“乙”）插座；

(3)该机器可连接wifi无线网络， 用手机可实现远程控制设备的运行或停止，并监测设备工作状态。在这个过程中信息的传递是通过___________（电磁波或超声波）来实现的；

(4)如图所示是该料理机上面的简易图。在图中A点画出将壶盖打开所需最小力F的示意图（O为支点）___________；

(5)该料理机制作豆浆的工作过程中，下面说法正确的有（________）

A．通电后叶轮转动，电动机将机械能转化为电能

B．从开始加热到豆浆煮熟的过程中，豆浆的内能不变

C．叶轮打磨研碎豆子和加热豆浆时，电流都做了功

D．“闻到香味”是因为发生了扩散的结果

【答案】大气压    乙    电磁波        CD   

【解析】

(1)[1]“吸盘”是利用大气压起固定作用的。

(2)[2]为了安全用电，大功率家用电器的电源插座都用三孔插座，三脚插头的长脚应与用电器的金属外壳相连，若金属外壳带电，电流会通过接地线导入大地，防止触电事故的发生，故选乙。

(3)[3]wifi无线网络是通过电磁波来传递信息的。

(4)[4]要使力最小，力臂应最大，故连接OA，即是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡，动力F应垂直OA，方向向上，如下图所示。

(5)[5] A．通电后叶轮转动，消耗了电能，得到了机械能，即将电能转化为机械能，故A错误；

B．从开始加热到豆浆煮熟的过程中，电流做功将电能转化为豆浆的内能，内能增加，故B错误；

C．叶轮打磨研碎豆子时，将电能转化为机械能，加热豆浆时，将电能转化为内能，电流都做了功，故C正确；

D．“闻到香味”是分子做无规则运动的结果，是扩散现象，故D正确。

故选CD。