9年級-09-信息的傳遞（解析版）-全國初中物理競賽試題編選

試卷第=page1111頁，共=sectionpages1212頁試卷第=page1212頁，共=sectionpages1212頁《信息的傳遞》全國初中物理競賽試題精編一、單選題1．下列關(guān)于電磁波的說法中，正確的是（）A．導(dǎo)線中電流的迅速變化會在空間激起電磁波B．電磁波不可以在真空中傳播C．收音機(jī)的天線不僅可以接收各種各樣的電磁波，還可以發(fā)出各種電磁波D．作為載體的電磁波，頻率越高，可以傳輸?shù)男畔⒃蕉唷敬鸢浮緼【詳解】A．電磁波是由變化的電流、電場引起的。故A正確；B．電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播。故B錯誤；C．收音機(jī)只能接收電磁波，不能發(fā)射電磁波。故C錯誤；D．電磁波傳輸信息的多少與電磁波頻率無關(guān)，與頻率范圍有關(guān)。故D錯誤。故選A。2．利用光導(dǎo)纖維在一定時間內(nèi)可以傳輸較大量的信息，這是因為光波的（）A．波長長 B．波速快C．頻率高 D．看得見【答案】C【詳解】因為光波的頻率高，所以光導(dǎo)纖維在一定時間內(nèi)可以傳輸較大量的信息，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。3．如圖所示，光在玻璃纖維中的傳輸情況是光線每次由內(nèi)層玻璃芯射向外包層的分界面時，均要發(fā)生反射，而不發(fā)生折射，從而使光在不斷的反射中沿內(nèi)層玻璃心向遠(yuǎn)處傳播。當(dāng)增大入射光線AB的入射角時，下列說法錯誤的有（）A．光線CD的入射角將增大 B．點(diǎn)D將要向右側(cè)移動C．信息傳輸所需時間更少 D．∠BCD將減小【答案】D【詳解】AD．在光的反射現(xiàn)象中，反射角等于入射角，當(dāng)入射角增大時，反射角也隨著增大。由圖示知，上下兩個外包層的反向面是平行的，所以任何一個入射角增大，其它入射角也隨著增大，同時反向角也增大。即光線CD的入射角增大，BC的入射角增大，CD的反射角增大，∠BCD將增大，故A正確，不符合題意，D錯誤，符合題意；BC．由于光線BC的反射角增大，則在上面外包層上的入射點(diǎn)向圖示中的C點(diǎn)的右側(cè)移動，同理D點(diǎn)也向右側(cè)移動，玻璃纖維的長度一定時，反射次數(shù)會變少，傳遞信息的時間變少，故BC正確，不符合題意。故選D。4．下列說法正確的是（）A．通過手語向聽力障礙者傳遞信息，這是數(shù)字通信B．沒有手機(jī)、收音機(jī)、電視機(jī)的海邊就沒有電磁波C．光信號在光導(dǎo)纖維中的傳播速度是D．通過調(diào)頻日照新聞廣播頻道能聽到頻率為的聲音【答案】A【詳解】A．用點(diǎn)“．”和畫“—”的組合代表各種數(shù)字，一定的數(shù)字組合代表一個漢字，于是，一系列點(diǎn)和畫組成的信號就可以代表一個完整的句子。像這樣用不同符號的不同組合表示的信號叫做數(shù)學(xué)信號，使用數(shù)學(xué)信號的通信方式叫做數(shù)字通信。通過手語向聽力障礙者傳遞信息，這是數(shù)字通信，故A正確；B．變化的電場和變化的磁場構(gòu)成一個不可分離的場，這就是電磁場，而變化的電磁場在空間的傳播形成電磁波，手機(jī)、收音機(jī)、電視機(jī)、微波爐等動能發(fā)出電磁波，故B錯誤；C．光在真空中的傳播速度約為3×108m/s，光信號在光導(dǎo)纖維中的傳播速度是3×108m/s，故C錯誤；D．用調(diào)頻95MHz日照新聞廣播頻道廣播時，接收的是無線電波的頻率，不是聽到頻率為95MHz的聲音，故D錯誤。故選A。5．如圖所示，這款“自拍神器”可三腳架支撐可伸縮可折疊，還可手持藍(lán)牙遙控器拍照，為人們外出旅游拍照帶來極大便利。下列關(guān)于利用自拍桿拍照的說法，錯誤的是（）A．增大物距，減小像的大小，從而增大取景范圍B．用藍(lán)牙遙控器遙控拍照，是利用了電磁波傳遞信息C．某同學(xué)照了半身像后，想拍全身像，他應(yīng)該遠(yuǎn)離自拍桿D．某同學(xué)照了全身像后，想拍半身像，他應(yīng)該遠(yuǎn)離自拍桿【答案】D【詳解】A．手機(jī)的鏡頭為凸透鏡，根據(jù)凸透鏡在成實(shí)像的條件下，“物遠(yuǎn)像近像變小”，即增大物距，減小像的大?。ㄏ窬嘧冃。?，從而可以增大取景范圍，故A正確，A不符合題意；B．藍(lán)牙遙控是一種短距離的無線電通訊技術(shù)，是利用了電磁波傳遞信息的，故B正確，B不符合題意；C．某同學(xué)照了半身像后，想拍全身像，即所成的像要變小，根據(jù)“物遠(yuǎn)像近像變小”，應(yīng)增大物距，他應(yīng)該遠(yuǎn)離自拍桿，故C正確，C不符合題意；D．某同學(xué)照了全身像后，想拍半身像，即所成的像要變大，根據(jù)“物近像遠(yuǎn)像變大”，他應(yīng)減小物距，即他應(yīng)該靠近自拍桿，故D錯誤,D符合題意。故選D。6．下列說法正確的是A．中國玉兔號月球車在月球表面活動時質(zhì)量會減?。瓸．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是用超聲波傳遞信息的．C．軸承是利用了使物體彼此分開的方法減小了摩擦力．D．近視眼的病理是因為晶狀體變厚了，因此近視鏡是凹透鏡，因為對光具有發(fā)散作用．【答案】D【詳解】A．質(zhì)量是物體的屬性，與位置、形狀、狀態(tài)無關(guān)，所以中國玉兔號月球車在月球表面活動時質(zhì)量不變，故A錯誤；B．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是用電磁波傳遞信息的，故B錯誤；C．軸承是在相同條件下，用滾動代替滑動的方法減小了摩擦力，故C錯誤；D．近視眼是因為晶狀體變厚了，對光線的折射能力變強(qiáng)，成像在視網(wǎng)膜前方，凹透鏡對光具有發(fā)散作用，可以使成像后移，因此近視鏡是凹透鏡，故D正確．二、多選題7．隨著停課不停學(xué)網(wǎng)上教學(xué)活動的開展，如圖所示的這個小圖標(biāo)，迅速躥紅師生兩界，下列說法中正確的是（）A．當(dāng)你用眼睛看這個圖片時會在視網(wǎng)膜上成正立縮小的實(shí)像B．長時間看電腦休息一下跳望遠(yuǎn)處景物時，晶狀體會變薄C．我們看到電腦屏幕的彩色畫面是由紅、綠、藍(lán)三種色光混合而成的D．我們聽到老師上網(wǎng)課的聲音是利用聲傳遞信息【答案】BC【詳解】A．人的眼睛相當(dāng)于一架照相機(jī)，用眼睛看這個圖片時，會在視網(wǎng)膜上成倒立、縮小的實(shí)像，故A錯誤；B．跳望遠(yuǎn)處景物時，睫狀體放松，晶狀體變薄，對光的偏折能力減弱，遠(yuǎn)處物體射來的光會聚在視網(wǎng)膜上，眼睛就可以看清遠(yuǎn)處的物體，故B正確；C．光的三原色是紅、綠、藍(lán)，手機(jī)屏幕上的彩色畫面是由紅、綠、藍(lán)三種色光混合而成，故C正確；D．電磁波可以傳遞信息，我們聽到老師上網(wǎng)課的聲音是利用電磁波傳遞過來的，故D錯誤。故選BC。三、填空題8．電話通信與網(wǎng)絡(luò)通信有許多相似之處，如圖甲和乙所示表示兩種通信的工作原理，比較兩者可以發(fā)現(xiàn)，電話通信中的電話交換機(jī)相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)通信中的，網(wǎng)絡(luò)通信中的計算機(jī)相當(dāng)于電話通信中的．【答案】服務(wù)器電話機(jī)【詳解】(1)電話通信是利用電信號傳輸消息、互通話語的通信方式．在發(fā)話端，送話器把話音變成電信號，通過有線或無線電路傳輸?shù)绞赵挾?，再由受話器把電信號還原成聲音，電話通信系統(tǒng)由電話機(jī)、線路設(shè)施及交換機(jī)等三部分組成．(2)電子郵件又稱電子信箱、電子郵政，它是-種用電子手段提供信息交換的通信方式，是因特網(wǎng)應(yīng)用最廣的服務(wù)，非?？焖俚姆绞脚c世界上任何一個角落的網(wǎng)絡(luò)用戶聯(lián)系，這些電子郵件可以是文字、圖象、聲音等各種方式．電話通信是利用電信號傳輸消息、互通話語的通信方式．在發(fā)話端，送話器把話音變成電信號，通過有線或無線電路傳輸?shù)绞赵挾耍儆墒茉捚靼央娦盘栠€原成聲音，電話通信系統(tǒng)由電話機(jī)、線路設(shè)施及交換機(jī)等三部分組成．故答案為：服務(wù)器

電話機(jī)9．四旋翼快遞無人機(jī)其下方懸掛著一個質(zhì)量為4kg的貨物。無人機(jī)以2m/s的速度勻速豎直上升了20m，用時s，它對貨物做的功是J。地面控制人員通過（超聲波/電磁波）向無人機(jī)傳輸信息，控制無人機(jī)（g＝10N/kg）。【答案】10800電磁波【詳解】[1]無人機(jī)以2m/s的速度勻速豎直上升了20m，用時[2]它對貨物做的功[3]電磁波具有遙控距離遠(yuǎn)、信號傳輸穩(wěn)定等特點(diǎn)。地面控制人員通過電磁波向無人機(jī)傳輸信息，控制無人機(jī)。10．如圖，磁懸浮無線藍(lán)牙音箱可由藍(lán)牙通過（超聲波/電磁波）實(shí)現(xiàn)與手機(jī)數(shù)據(jù)的光速傳輸。該產(chǎn)品底座里有一個電磁鐵，可使箱體懸在空中，這是根據(jù)同名磁極相互的原理實(shí)現(xiàn)的。該產(chǎn)品處于圖示狀態(tài)時，桌面對底座的支持力FG箱體+G底座（>/</=），若重力突然消失，則此瞬間底座對水平桌面（有/沒有）壓力?！敬鸢浮侩姶挪ㄅ懦?有【詳解】[1]藍(lán)牙是通過電磁波工作的。[2]藍(lán)牙音箱能夠懸浮是因為箱體底部的磁極與底座上部的磁極相同，而同名磁極相互排斥，于是箱體懸浮。[3]箱體靜止懸浮，是受到重力和底座對它向上的磁力的作用，這兩個力是一對平衡力，所以F磁力=G箱體反過來，箱體也對底座有向下的磁力作用，所以底座受到的力有：豎直向下的重力、向下的磁力和桌面對它的向上的支持力，且處于靜止，所以F=F磁力+G底座=G箱體+G底座[4]重力消失，但磁力沒消失，所以底座還受到向下的磁力，那么底座對桌面便有向下壓擠，產(chǎn)生壓力。11．5G手機(jī)是靠來傳遞信息的。手機(jī)拍照鏡頭可看作凸透鏡，其拍照的原理是：當(dāng)被拍攝的物體離凸透鏡距離（大于/等于/小于）2f時，成倒立的的實(shí)像。當(dāng)手機(jī)離被拍攝的物體變近時，物體所成實(shí)像的像距將變（遠(yuǎn)/近），從手機(jī)中看到的像變模糊，為了仍能拍攝出清晰的像，我們可以自制手機(jī)微距鏡頭，即在手機(jī)鏡頭前加一（凸透鏡/凹透鏡），使近距被拍攝的物體清晰成像。【答案】電磁波大于縮小遠(yuǎn)凸透鏡【詳解】[1]手機(jī)是靠電磁波來傳遞信息的。[2][3][4][5]手機(jī)拍照時，物距應(yīng)大于2倍焦距，成的是倒立縮小的實(shí)像。當(dāng)物距變小時，像會變遠(yuǎn)。在不改變像距的情況下，應(yīng)在手機(jī)鏡頭前加一凸透鏡，讓物體發(fā)來的光線先會聚一下，則成像的距離會變小，于是會成一個清楚的像在手機(jī)上。四、簡答題12．在人口集中的城市，現(xiàn)在發(fā)展了有線電視，從最初有線（如電話）發(fā)展到無線（如移動電話）是一大進(jìn)步，為什么電視又回到了有線？【答案】見解析【詳解】隨著人們生活水平的不斷提高以及各地地方電視臺的大量出現(xiàn)，也伴隨著各種通信工具普遍地大量使用，無線電頻率資源越來越緊張，頻率資源不夠使用，且相互之間干擾較大，為了解決頻率資源短缺和相互干擾的問題，人們將電視信號回到有線傳輸，可以很好的解決干擾，又因電纜的傳輸容量很大，可以同時傳輸多套電視節(jié)目，所以有了這些好處，又回到了有線傳輸。五、實(shí)驗題13．小明同學(xué)在使用洗手間水龍頭時發(fā)現(xiàn)：當(dāng)手伸進(jìn)水龍頭下如圖所示窗口前時，水龍頭出水，當(dāng)手離開時斷水。（1）小明聽老師說這是一種由紅外線控制的自動出水龍頭，他想到：任何物體都會向外輻射紅外線，水龍頭自動出水可能是溫度較高的手輻射的紅外線被窗口接收，使控制閥打開而出水．為驗證猜想，他取3個相同的塑料杯分別裝入等質(zhì)量不同溫度的水，以相同的方式將杯子逐漸靠近窗口，發(fā)現(xiàn)控制閥是否打開出水與杯子到窗口的有關(guān)，把剛好出水時杯子與窗口的距離定為最遠(yuǎn)出水距離，每次測量這個距離都是15cm.他對實(shí)驗現(xiàn)象分析如下：溫度不同的杯子輻射的紅外線強(qiáng)弱（選填不同或相同），最遠(yuǎn)出水距離應(yīng)該不同，但實(shí)際卻相同，可見他的猜想是錯誤的。（2）為了進(jìn)一步尋找原因，小明分析得到控制水龍頭出水的紅外線可能是由窗口發(fā)出的，于是他取了面積形狀完全相同的梳妝鏡和透明玻璃板，保持它們與窗口平行，分別將它們逐漸靠近窗口，測出最遠(yuǎn)出水距離分別為32cm、7cm.入射到梳妝鏡上的光線全部反射，而入射到玻璃板上的光線（選填“全部”“部分”或“不發(fā)生”）反射，接收到的反射光越弱，最遠(yuǎn)出水距離會越，因此說明水龍頭出水是因為窗口發(fā)出的紅外線被手到窗口而使水龍頭控制閥打開自動出水。（3）得到出水原因后，他又進(jìn)一步探究最遠(yuǎn)出水距離與哪些因素有關(guān)，設(shè)計并完成實(shí)驗，數(shù)據(jù)記錄如下：反射面面積/cm2最遠(yuǎn)出水距離/cm1瓷磚100302紙板10018.23棉布10017.54海綿10016.1實(shí)驗結(jié)果表明，自動出水龍頭的最遠(yuǎn)出水距離與有關(guān)，此表中對紅外線的反射效果最好。實(shí)驗后他查資料得知：有一種紅外線夜視儀的原理是利用紅外探照燈照射物體，接收反射的紅外輻射形成圖像，來看到物體。為使物體不易被暴露，應(yīng)使其表面材料對紅外線反射作用較（選填強(qiáng)或弱）?！敬鸢浮烤嚯x不同部分近反射反射面材料瓷磚弱【詳解】(1)[1]小明取3個相同的塑料杯分別裝入等質(zhì)量不同溫度的水，以相同的方式將杯子逐漸靠近窗口，實(shí)驗中控制其它條件相同，水的溫度不同，則控制閥是否打開出水與杯子到窗口距離不同，進(jìn)而說明控制閥是否打開出水與杯子到窗口的距離有關(guān)。[2]溫度不同的杯子輻射的紅外線強(qiáng)弱是不同的。溫度越高輻射的紅外線越強(qiáng)。(2)[3]入射到玻璃板上的光線會折射，所以入射到玻璃板上的光線部分反射。[4]收到的反射光越弱，則需要的距離越近。[5]通過實(shí)驗說明水龍頭出水是因為窗口發(fā)出的紅外線被手反射到窗口而使水龍頭控制閥打開自動出水。(3)[6]通過實(shí)驗數(shù)據(jù)可知，反射面積相同，反射面的材料不同，最遠(yuǎn)出水距離不同，說明自動出水龍頭的最遠(yuǎn)出水距離與反射面的材料有關(guān)。[7]通過表中數(shù)據(jù)可知，反射面積相同時，瓷磚的最最遠(yuǎn)出水距離最短說明，瓷磚的反射效果最好。[8]使用表面對紅外線反射作用較弱的材料，接收反射的紅外輻射少，使物體不易被暴露。六、綜合題14．如圖甲所示，商場自動售賣機(jī)可以通過投入硬幣、紙幣購買商品，還可以通過手機(jī)掃碼進(jìn)行支付。實(shí)踐本組設(shè)計了一個模擬自動售賣機(jī)裝置，可以售賣單價為1元、3元和5元的商品，且三次只能售賣一件商品。該裝置通過電壓值確定投入硬幣金額，其部分原理圖如圖乙所示，輕質(zhì)杠桿OAB的支點(diǎn)為O，電路中使用的是高精度電壓表，R0為定值電阻，壓敏電阻R的阻值與壓力F的函數(shù)關(guān)系如圖丙所示。（OA∶OB＝1∶10，1枚1元硬幣質(zhì)量為6g，1枚5角硬幣質(zhì)量為4g，g＝10N/kg）

（1）手機(jī)掃碼付款利用了傳遞信息；（2）若把硬幣對觸點(diǎn)B的壓力作為動力，則杠桿OAB是杠桿；（3）在確定售賣1元商品需要預(yù)設(shè)的電壓值時，小組成員進(jìn)行了如下操作：投入1枚1元硬幣時，電壓表示數(shù)為3.2V；取出1元硬幣，再投入2枚5角硬幣時，電壓表示數(shù)為4V。售賣商品時，當(dāng)電壓表示數(shù)為預(yù)設(shè)電壓3.2V或4V時，裝置可以識別出投入硬幣的金額為1元，商品購買成功。小組同學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，利用以上數(shù)據(jù)通過計算也可以確定售賣3元和5元商品時的預(yù)設(shè)電壓值，請通過計算得出售賣5元商品時預(yù)設(shè)電壓中的最大值是多少？（寫出必要的文字說明、表達(dá)式及最后結(jié)果）()【答案】電磁波省力10V【詳解】（1）[1]手機(jī)工作時發(fā)射和接收電磁波，因此手機(jī)掃碼付款利用了電磁波傳遞信息。（2）[2]由圖乙知道，動力臂為OB，阻力臂為OA，因為OB＞OA，即動力臂大于阻力臂，因此杠桿OAB是省力杠桿；（3）[3]由圖乙知道，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R0兩端的電壓；由圖丙知道，壓敏電阻R的阻值與壓力F的乘積R×F＝60Ω×0.4N＝30Ω×0.8N＝24Ω?N即為一定值，因此壓敏電阻R的阻值與壓力F成反比，表達(dá)式為1枚1元硬幣的重力G＝mg＝6×10﹣3kg×10N/kg＝0.06N對于輕質(zhì)杠桿OAB，由杠桿的平衡條件可得F1×OA＝G×OB所以，壓敏電阻R受到的壓力此時壓敏電阻R的阻值串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知，電源電壓

①2枚5角硬幣的重力G'＝m'g＝2×4×10﹣3kg×10N/kg＝0.08N由杠桿的平衡條件知道F1'×OA＝G'×OB壓敏電阻R受到的壓力此時壓敏電阻R的阻值電源電壓

②由①②解得R0＝10Ω，U＝16V由題意知道，由10枚5角的硬幣組成5元時的硬幣總質(zhì)量最大，為m大＝10×4g＝40g10枚5角的硬幣的重力G大＝m大g＝40×10﹣3kg×10N/kg＝0.4N由杠桿的平衡條件知道F1大×OA＝G大×OB壓敏電阻R受到的壓力此時壓敏電阻R的阻值由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，此時電路中的總電阻R總小＝R0+R?。?0Ω+6Ω＝16Ω此時電路中的電流由歐姆定律知道，預(yù)設(shè)電壓中的最大值U大＝I大R0＝1A×10Ω＝10V15．如圖甲所示，是一款智能晾衣架的簡易結(jié)構(gòu)圖，它采用無線射頻遙控，同時支持手機(jī)遠(yuǎn)程控制。圖乙是電動裝置控制電路的示意圖，當(dāng)衣架上掛好衣服靜止時，只要電路中電流不超過0.3A，電動機(jī)過載保護(hù)裝置（電阻不計）就不會切斷電路，電動機(jī)正常工作。R為力敏電阻，其阻值隨繩端所受拉力的變化關(guān)系如圖丙所示。當(dāng)所掛衣物重20N時，電流表的示數(shù)為0.15A；當(dāng)所掛衣物重40N時，電流表示數(shù)為0.20A。動滑輪、橫梁和衣架總重為20N，不計繩重和摩擦，g＝10N/kg。（1）晾衣架通過手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控時，是利用傳遞信息的；（2）晾衣架上懸掛的衣物越多，電流表的示數(shù)；（3）為保證電路安全，晾衣架所能懸掛衣物的最大質(zhì)量是多少？（寫出必要的文字說明、表達(dá)式及最后的結(jié)果）

【答案】電磁波越大10kg【詳解】（1）[1]電磁波可以傳遞信息。晾衣架通過手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控時，是利用電磁波傳遞信息的。（2）[2]晾衣架上懸掛的衣物越多，對力敏電阻的拉力越大，力敏電阻的電阻越小，控制電路的總電阻減小，根據(jù)歐姆定律，電路中的電流增大，電流表的示數(shù)越大。（3）[3]滑輪組有4段繩子承擔(dān)重物和動滑輪的重。當(dāng)所掛衣物重20N時