第19講-信息的傳遞（思維導(dǎo)圖+考點(diǎn)精講+例題精析）-2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)（原卷版）

第19講—信息的傳遞2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)一、思維導(dǎo)圖考點(diǎn)精講考點(diǎn)1現(xiàn)代順風(fēng)耳—電話1.電話——1876年美國發(fā)明家貝爾發(fā)明了第一部電話（1）基本結(jié)構(gòu)：主要由話筒和聽筒組成。（2）工作原理：話筒把聲信號(hào)變成變化的電流，電流沿著導(dǎo)線把信息傳到遠(yuǎn)方，在另一端，電流使聽筒的膜片振動(dòng)，攜帶信息的電流又變成了聲音。（話筒把聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；聽筒把電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲信號(hào)）2.電話交換機(jī)為了提高線路的利用率，人們發(fā)明了電話交換機(jī)。3.模擬通信和數(shù)字通信模擬信號(hào)：聲音轉(zhuǎn)換成信號(hào)電流時(shí)，信號(hào)電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化的情況完全一樣，“模仿”著聲信號(hào)的“一舉一動(dòng)”，這種電流傳遞的信號(hào)叫做模擬信號(hào)，使用模擬信號(hào)的通信方式叫做模擬通信。數(shù)字信號(hào)：用不同符號(hào)的不同組合表示的信號(hào)叫做數(shù)學(xué)信號(hào)，使用數(shù)學(xué)信號(hào)的通信方式叫做數(shù)字通信。模擬信號(hào)容易失真；數(shù)字信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)，便于加工處理，可以加密。在電話與交換機(jī)之間一般傳遞模擬信號(hào)，在交換機(jī)之間傳遞數(shù)字信號(hào)。考點(diǎn)2電磁波的海洋1.電磁波的產(chǎn)生—導(dǎo)線中電流的迅速變化會(huì)在周圍空間激起電磁波。2.電磁波可以在真空中傳播，不需要任何介質(zhì)。3.電磁波在真空中的波速為c,大小和光速一樣，c=3×108m/s=3×105km/s4.電磁波波速、波長λ和頻率f的關(guān)系：（1）波長：電流每振蕩一次電磁波向前傳播的距離叫做波長，用λ表示，單位是m。波長表示相鄰兩個(gè)波峰之間的距離，或相鄰兩個(gè)波谷之間的距離。（2）頻率：一秒內(nèi)電流振蕩的次數(shù)交頻率，用f表示，單位是赫茲（Hz），比赫茲（Hz）大的還有千赫（kHz）、兆赫（MHz）。1MHz=103kHz1kHz=103Hz1MHz=106Hz（3）波速：一秒內(nèi)電磁波傳播的距離，用c表示，單位是m/s。（4）波長、頻率和波速的關(guān)系c=λfλ=eq\f(c,f)f=eq\f(c,λ)。（5）電磁波的波長λ與頻率f成反比。5.電磁波中用于廣播、電視和移動(dòng)電話的是頻率為數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫的那一部分，叫做無線電波（無線電技術(shù)中使用的電磁波）。6.無線電波特點(diǎn)：無線電波的波長從幾毫米道幾千米，通常根據(jù)波長或頻率把無線電波分成幾個(gè)波段，包括：長波、中波、短波、微波等，各個(gè)波段的無線電波有各自的傳播方式和用途，如下表所示。波段波長頻率傳播方式主要用途長波30000m~3000m10kHz~100kHz地波超遠(yuǎn)程無線電通信和導(dǎo)航中波3000m~200m100kHz~1500kHz地波和天波調(diào)幅（AM）、無線電廣播、電報(bào)中短波200m~50m1500kHz~6000kHz短波50m~10m6MHz~30MHz天波微波米波（VHF）10m~1m30MHz~300MHz近似直線傳播調(diào)頻（FM）、無線電廣播、電視、導(dǎo)航分米波（UHF）10dm~1dm300MHz~3000MHz直線傳播移動(dòng)通信、電視、雷達(dá)、導(dǎo)航厘米波10cm~1cm3000MHz~30000MHz毫米波10mm~1mm30000MHz~300000MHz考點(diǎn)3廣播、電視和移動(dòng)通信電磁波是傳遞信息的載體。無線電通信系統(tǒng)由發(fā)射裝置和接收裝置兩大部分組成。1.無線電廣播信號(hào)的發(fā)射和接受：無線電廣播信號(hào)的發(fā)射由廣播電臺(tái)完成，信號(hào)的接受由收音機(jī)完成。2.電視信號(hào)的發(fā)射與接收：電視用電磁波傳送圖像信號(hào)和聲音信號(hào)。電視信號(hào)的發(fā)射由電視臺(tái)完成，接收由電視機(jī)完成。3.移動(dòng)電話：移動(dòng)電話由空間的電磁波來傳遞信息。移動(dòng)電話機(jī)既是無線發(fā)射臺(tái)又是無線電接收臺(tái)。移動(dòng)電話的體積很小，發(fā)射功率不大，它的天線也很簡單，靈敏度不高，因此，它和其他用戶的通話要靠較大的固定無線電臺(tái)轉(zhuǎn)移，這種固定的電臺(tái)叫基地臺(tái)。4.音頻、視頻、射頻和頻道：由聲音變成的電信號(hào)，它的頻率跟聲音相同，在幾十赫到幾千赫之間，叫做音頻信號(hào)。由圖像變成的電信號(hào)，它的頻率在幾赫到幾兆赫之間，叫做視頻信號(hào)。音頻電流和視頻電流在空間激發(fā)電磁波的能力很差，需要把它們加載到具有更好的發(fā)射能力的電流上，才能發(fā)射到天空中，這種電流的頻率更高，這種更高頻率的電流教做射頻電流。不同的電視臺(tái)使用不同的射頻范圍進(jìn)行廣播，以免互相干擾；這一個(gè)個(gè)不同的頻率范圍就叫做頻道。考點(diǎn)4越來越寬的信息之路信息理論表明，作為載體的無線電波，頻率越高，在相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉唷?.微波通信微波的波長在10m~1mm之間，頻率在30MHz~3×105MHz之間。微波的性質(zhì)更接近光波，大致沿直線傳播，不能沿地球繞射，因此，必須每隔50km左右就建設(shè)一個(gè)微波中繼站。2.衛(wèi)星通信通信衛(wèi)星相當(dāng)于微波通信的中繼站。通信衛(wèi)星大多是相對(duì)地球“靜止”的同步衛(wèi)星，在地球的周圍均勻地配置3顆同步通信衛(wèi)星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實(shí)現(xiàn)全球通信。3.光纖通信光纖通信是光從光導(dǎo)纖維的一端射入，在內(nèi)壁上多次反射，從另一端射出，這樣就把它攜帶的信息傳到了遠(yuǎn)方。光導(dǎo)纖維是很細(xì)很細(xì)的玻璃絲，由內(nèi)芯和外套兩部分組成。光纖通信傳送的不是普通的光，而是一種頻率單一、方向高度集中的激光，激光最早是在1960年由美國科學(xué)家梅曼發(fā)現(xiàn)的。光纖通信的保密性強(qiáng)，不受外界條件的干擾，傳播距離遠(yuǎn)，容量大。4.網(wǎng)絡(luò)通信目前使用最頻繁的網(wǎng)絡(luò)通信形式是電子郵件。世界上最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，叫做因特網(wǎng)。計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)結(jié)，除了使用金屬線外，還使用光纜、通信衛(wèi)星等各種通信手段。寬帶網(wǎng)是指頻率較高，能傳輸更多信息的網(wǎng)絡(luò)。三、例題精析1．古箏是我國傳統(tǒng)的一種弦樂器，在2022年央視元宵節(jié)晚會(huì)上，神舟十三號(hào)航天員王亞平在空間站用古箏彈奏了一曲《茉莉花》，如圖所示，關(guān)于王亞平的這次太空演出，下列說法正確的是（）A．古箏發(fā)出聲音是由琴弦的振動(dòng)產(chǎn)生的B．彈奏古箏時(shí)，手指越用力，發(fā)出聲音的響度越小C．人們能根據(jù)聲音的音調(diào)分辨出古箏D．古箏發(fā)出的聲音是由空氣直接傳播到地球的2．如圖是一款5G測(cè)溫巡邏機(jī)器人，在抗擊疫情中，提高了防疫效率，成為“新晉網(wǎng)紅”。下列關(guān)于該機(jī)器人說法中正確的是（）A．測(cè)溫儀遠(yuǎn)距測(cè)溫時(shí)，是通過接收人體輻射的紫外線實(shí)現(xiàn)的B．行人都能看見機(jī)器人，是由于陽光在它表面發(fā)生了漫反射C．機(jī)器人巡邏進(jìn)行廣播宣傳，說明聲音的傳播不需要介質(zhì)D．5G是通過電磁波傳輸信息的，在空氣中的傳輸速度是340m/s3．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/s4．2022年6月5日，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心搭載神舟十四號(hào)載人飛船的長征2號(hào)遙十四運(yùn)載火箭點(diǎn)火發(fā)射，火箭在轟鳴聲中拔地而起，沖向太空，轟鳴聲是由物體______產(chǎn)生的。如圖所示是進(jìn)駐天和核心艙的航天員陳冬、劉洋和蔡旭哲向全國人民敬禮的畫面，畫面信息是通過______波傳回地面的。5．我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)已進(jìn)入信息化和數(shù)字化時(shí)代，農(nóng)用機(jī)械已能通過北斗導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)行精準(zhǔn)作業(yè)，它們是利用______（選填“超聲波”或“電磁波”）來傳遞信息的。如圖，水平勻速飛行的無人機(jī)正在噴灑農(nóng)藥，在此過程中，它具有的機(jī)械能______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。6．2020年新型冠狀病毒（Covid-19）席卷而來，在短短兩個(gè)月時(shí)間就迅速發(fā)展成為全球公共衛(wèi)生事件。我國政府采取迅速有效的措施，使國內(nèi)的疫情較短時(shí)間內(nèi)得到緩解，醫(yī)學(xué)專家們已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)到這種新型冠狀病毒特點(diǎn)。（1）新型冠狀病毒大小約100nm=__m。飛沫是新型冠狀病毒的主要傳播途徑，人們?cè)诖驀娞鐣r(shí)如果沒有阻攔，則有上萬個(gè)飛沫以50m/s=__km/h（相當(dāng)于超級(jí)臺(tái)風(fēng)）的速度帶出。所以為了自己和他人的安全請(qǐng)佩戴口罩；（2）如果不幸確診，病人就通過負(fù)壓救護(hù)車送至負(fù)壓隔離病房，火神山和雷神山醫(yī)院提供的就是這種病房。負(fù)壓病房內(nèi)氣壓___（選填“低于”、“高于”或“等于”）病房外大氣壓，這樣空氣在自由流動(dòng)時(shí)只能由室外流向室內(nèi)，減少疾病傳播和交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)；（3）病人的檢查涉及到肺部影像學(xué)，主要指的是肺部CT，原理是利用了X光，它屬于__波的一部分，此時(shí)是利用它傳播___（選填“信息”或“能量”）。7．小明利用如下實(shí)驗(yàn)方案探究“電磁波的傳播規(guī)律”。實(shí)驗(yàn)過程：用一個(gè)厚玻璃罩與底座密封，然后調(diào)節(jié)收音機(jī)使它能收到一個(gè)音樂電臺(tái)的節(jié)目，再將收音機(jī)和一個(gè)正在通話中的電話話筒放入罩內(nèi)（如圖所示），最后將玻璃罩里面抽成真空。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①如果能通過另一部電話聽到收音機(jī)發(fā)出的音樂聲，表明收音機(jī)接收到了電磁波；②如果不能通過另一部電話聽到音樂聲，說明電磁波不能在真空中傳播。（1）通過另一部電話，小明____（填“能”或“不能”）聽到收音機(jī)發(fā)出的音樂聲，因?yàn)開_______________；（2）請(qǐng)你針對(duì)小明實(shí)驗(yàn)中的問題，對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)_______。8．有資料顯示：將皮膚曬黑的罪魁禍?zhǔn)资翘柟庵械拈L波紫外線。學(xué)校創(chuàng)新小組的同學(xué)們提出衣服的顏色、衣服面料的層數(shù)與材質(zhì)會(huì)影響衣服的防曬效果，于是小組同學(xué)用光纖探頭和計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)衣服材質(zhì)衣服而料層數(shù)長波紫外線透過率1全棉T恤（黑色）15%2全棉T恤（白色）110%3天蠶絲T恤（白色）112%4天蠶絲T恤（白色）26%5化纖T恤（白色）128%6化纖T恤（白色）214%分析表中數(shù)據(jù)可知：（1）實(shí)驗(yàn)是通過比較______來反映衣服的防曬效果的；（2）通過比較2、3、5三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在______相同時(shí)，衣服的防曬效果與衣服材質(zhì)有關(guān)。分析表格中的數(shù)據(jù)還可以得出的結(jié)論有______；（3）請(qǐng)你通過比較測(cè)量結(jié)果，為夏季戶外活動(dòng)擔(dān)心曬黑的朋友們提出一條合理的著裝建議：______。9．2019年1月3日，嫦娥四號(hào)成功登陸月球背面，全人類首次實(shí)現(xiàn)月球背面軟著陸運(yùn)動(dòng)，保證了嫦娥四號(hào)與地球的全天候正常通信。如圖甲所示：（1）若某時(shí)刻中繼星“鵲橋”與地球相距，中繼星“鵲橋”與月球相距，北京地面控制中心發(fā)出的指令需要多少時(shí)間才能傳送到月球背面的嫦娥四號(hào)？已知無線電信號(hào)的傳播速度為。（2）如圖乙“玉兔二號(hào)”巡視器用時(shí)90min行駛了270m，刷新了記錄。求“玉兔二號(hào)”巡視器的平均速度為多少m/min？10．在測(cè)量地球到月球之間的距離時(shí)，科學(xué)家向月球發(fā)出無線電波，經(jīng)過3s后接收到返回的無線電波。（無線電波的速度為3×108m/s）試求：（1）地球到月球之間的距離是多少km？（2）若宇航員駕駛宇宙飛船以2000km/h速度從地球直線飛行多少h才能到達(dá)月球？11．設(shè)地球距離月球3×108m，人類發(fā)射的月球探測(cè)器能