電磁波和通信單元測(cè)試

電磁波和通信單元測(cè)試一、選擇題（每題3分，共45分）1．關(guān)于廣播、電視、移動(dòng)電話的信號(hào)發(fā)射和接收過(guò)程，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．它們都是靠電磁波傳遞信息的 B．在發(fā)射時(shí)，它們都要把電信號(hào)加載到高頻電流上 C．它們都只有接收功能，沒有發(fā)射功能 D．移動(dòng)電話既有接收功能又有發(fā)射功能2．北京時(shí)間2021年2月10日，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)“天問(wèn)1號(hào)”實(shí)施近火捕獲制動(dòng)，成功進(jìn)入火星引力捕獲軌道，地面控制中心與“天問(wèn)一號(hào)”之間進(jìn)行信息傳輸通過(guò)（）A．電磁波 B．紅外線 C．超聲波 D．次聲波3．我國(guó)自主研發(fā)的空間站已投入使用，第二批宇航員已成功進(jìn)入空間站，當(dāng)宇航員出艙到太空?qǐng)?zhí)行任務(wù)時(shí)，要借助無(wú)線電設(shè)備才能進(jìn)行通話，這是因?yàn)椋ǎ〢．無(wú)線電設(shè)備使用方便 B．太空環(huán)境過(guò)于復(fù)雜，噪聲太大 C．太空是真空，不能傳聲 D．太空中的聲速過(guò)快，無(wú)法聽清楚4．關(guān)于聲和電磁波，下列說(shuō)法中正確的是（）A．利用聲和電磁波都可以測(cè)量地球到月球的距離 B．我們無(wú)法區(qū)分音調(diào)和響度相同的聲音 C．β射線、γ射線、紫外線都屬于電磁波，都能傳遞能量 D．用手機(jī)上網(wǎng)是利用電磁波傳遞信息的5．2020年11月我國(guó)成功發(fā)射嫦娥五號(hào)探測(cè)器，并從月球帶回1731g月壤，實(shí)現(xiàn)“繞、落、回”三步走的戰(zhàn)略目標(biāo)。地面人員對(duì)探測(cè)器進(jìn)行控制是利用（）A．紫外線 B．微波 C．次聲波 D．超聲波6．2021年3月24日，國(guó)家航天局發(fā)布3幅由我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器拍攝的高清火星影像圖，探測(cè)器向地球傳遞信息依靠的是（）A．超聲波 B．紅外線 C．電磁波 D．次聲波7．1965年，美國(guó)發(fā)射通信衛(wèi)星les﹣1，由于故障導(dǎo)致衛(wèi)星進(jìn)入太空后與地球失去聯(lián)系，18年后，科學(xué)愛好者菲爾威廉偶然捕捉到les﹣1發(fā)出的頻率為2.5×108Hz的信號(hào)。該信號(hào)（）A．屬超聲波，周期為4×10﹣8s B．屬超聲波，周期為4×10﹣9s C．屬電磁波，周期為4×10﹣8s D．屬電磁波，周期為4×10﹣9s8．目前我國(guó)大部分智能手機(jī)使用的第四代移動(dòng)通信技術(shù)（簡(jiǎn)稱4G），和新一代移動(dòng)通信技術(shù)（簡(jiǎn)稱5G）相比，分別使用表格中波段的電磁波進(jìn)行通訊。結(jié)合電磁波譜圖，以下判斷正確的是（）4G與5G波段對(duì)比使用波段4G/×103MHz5G/×103MHz1.88～1.93.3～3.42.32～2.373.4～3.62.575～2.6354.8～5.0A．5G技術(shù)使用的電磁波的波長(zhǎng)比4G的短 B．5G比4G技術(shù)使用的電磁波在真空中傳播速度快 C．5G和4G技術(shù)使用的電磁波、以及可見光都是無(wú)線電波 D．電磁波可在真空中傳播，光從太陽(yáng)傳播到地球，所以太陽(yáng)到地球的空間是真空9．智能手機(jī)的“藍(lán)牙”功能使用2.4×109Hz這個(gè)波段的電磁波進(jìn)行通訊，如圖所示是電磁波家族，則下列表述正確的是（）A．“藍(lán)牙”功能使用的電磁波是藍(lán)光，所以叫“藍(lán)”牙 B．“藍(lán)牙”功能使用的電磁波在真空中傳播速度比紫外線要快 C．“藍(lán)牙”功能使用的電磁波的頻率比X射線的頻率高 D．“藍(lán)牙”功能使用的電磁波的波長(zhǎng)比紅外線的波長(zhǎng)長(zhǎng)10．關(guān)于信息的傳遞，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．?dāng)?shù)字信號(hào)比模擬信號(hào)抗干擾能力強(qiáng) B．5G網(wǎng)絡(luò)通信主要是利用電磁波傳遞信息的 C．北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)不能提供全天候即時(shí)定位服務(wù) D．電磁波不僅能傳遞聲音信號(hào)，且可以傳遞圖像信號(hào)11．5G通信技術(shù)是指第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)，我國(guó)在5G通信技術(shù)方面處于世界領(lǐng)先地位。5G網(wǎng)絡(luò)比4G網(wǎng)絡(luò)有更大的容量和更快的數(shù)據(jù)處理速度，它能夠?qū)⒛壳盁o(wú)線通信技術(shù)拓展到人與物無(wú)線相連。關(guān)于5G與4G的下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．5G和4G都是利用電磁波進(jìn)行無(wú)線通信 B．5G比4G傳輸處理數(shù)據(jù)的容量更大 C．5G比4G處理數(shù)據(jù)的速度更快 D．5G傳播電磁波的速度比4G的快12．2021年3月4日，新華社消息，我國(guó)自行研制的北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通以來(lái)，運(yùn)行穩(wěn)定、持續(xù)為全球用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，系統(tǒng)服務(wù)能力步入世界一流行列。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是利用超聲波實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航 B．北斗導(dǎo)航系統(tǒng)主要通過(guò)傳遞信息來(lái)實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航 C．北斗導(dǎo)航系統(tǒng)傳遞信息的速度小于光速 D．北斗導(dǎo)航系統(tǒng)能為用戶提供定位服務(wù)的最小精度為1千米13．如圖所示為一款可聲控的電視，使用時(shí)人只要對(duì)著遙控器說(shuō)出調(diào)節(jié)指令，遙控器即會(huì)識(shí)別指令并完成相應(yīng)調(diào)節(jié)任務(wù)．下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是（）A．遙控器是通過(guò)超聲波向電視機(jī)發(fā)出指令的 B．人說(shuō)話的聲音是通過(guò)空氣傳到遙控器的 C．遙控器識(shí)別指令利用了聲音傳遞信息 D．人說(shuō)話的聲音是由聲帶振動(dòng)產(chǎn)生的14．下列信號(hào)中不屬于數(shù)字信號(hào)的是（）A．古代，士兵們常在“烽火臺(tái)”上點(diǎn)起煙火，向遠(yuǎn)處的同伴傳遞敵人來(lái)犯的消息 B．電話機(jī)把說(shuō)話聲音變?yōu)殡娦盘?hào)傳給電話交換機(jī) C．漢字電報(bào)碼 D．海員舉起的紅色小旗或藍(lán)色小旗向?qū)Ψ酱槐硎镜男畔?5．鄭州正在加速建設(shè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)城市，學(xué)校、商業(yè)區(qū)、BRT站點(diǎn)…等公共場(chǎng)所的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)即將完工，鄭州市將在2015年實(shí)現(xiàn)無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫覆蓋，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)是（）A．利用電磁波傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào) B．利用電磁波傳輸?shù)哪M信號(hào) C．利用超聲波傳輸?shù)哪M信號(hào) D．利用紅外線傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)。二．填空題（每空2分，共38分）16．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)已不再是單一的通話工具。出行導(dǎo)航、上網(wǎng)瀏覽、遙控家電等功能一應(yīng)俱全。以上信息的傳遞都離不開波，它在空氣中的傳播速度約為m/s。17．2020年6月23日，我國(guó)北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射，能為全球提供導(dǎo)航、定位、授時(shí)和短報(bào)文等服務(wù)。（1）北斗衛(wèi)星之間（選填“是”或“不是”）利用聲傳遞信息來(lái)實(shí)現(xiàn)“星間鏈路”。（2）“北斗+”讓天地互通更加智慧。在某公交車站，某同學(xué)從電子站牌上看到一輛公交車需要用時(shí)6min，行駛3.2km才能到達(dá)某站，由此他預(yù)測(cè)該車的速度是km/h，該車實(shí)際上提前8s到達(dá)此站，它的行駛速度是m/s（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。18．如圖是懸浮式無(wú)線藍(lán)牙音箱，可由藍(lán)牙通過(guò)（選填“超聲波”或“電磁波”）實(shí)現(xiàn)與手機(jī)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸。該產(chǎn)品底座里有一個(gè)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。19．國(guó)家工信部將5G牌照發(fā)給了中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信以及中國(guó)廣電四家公司。其獲得的頻譜資源如下表。1GHz＝103MHz＝109Hz。根據(jù)下面的波譜圖解答問(wèn)題：運(yùn)營(yíng)商中國(guó)移動(dòng)中國(guó)聯(lián)通中國(guó)電信中國(guó)廣電頻譜資源4.8﹣4.9GHz3.5﹣3.6GHz3.4﹣3.5GHz700﹣800MHz（1）人們通常所說(shuō)“中國(guó)移動(dòng)5G信號(hào)比4G信號(hào)傳輸速度快”是否意味著“4G的電磁波比5G的電磁波在空氣中傳播速度快”？（選填“是”或“否”）；中國(guó)移動(dòng)5G信號(hào)的電磁波與中國(guó)電信的5G信號(hào)的電磁波在空氣中的傳播速度，哪個(gè)更大？（選填“中國(guó)電信”、“中國(guó)移動(dòng)”或“一樣大”）；（2）中國(guó)移動(dòng)5G信號(hào)的電磁波的屬于哪個(gè)波段？（選填“微波”、“紅外線”、“紫外線”或“X射線”）；中國(guó)移動(dòng)5G信號(hào)的電磁波比中國(guó)電信的5G信號(hào)的電磁波的波長(zhǎng)更長(zhǎng)？（選填“中國(guó)電信”、“中國(guó)移動(dòng)”或“一樣大”）。20．電視信號(hào)的傳送是將頻率較低的音頻信號(hào)和視頻信號(hào)加載到頻率更高的電流上，產(chǎn)生電磁波發(fā)射到天空中，這種電流叫做射頻電流。如圖所示，是音頻信號(hào)、視頻信號(hào)和射頻信號(hào)波形的示意圖，其中表示射頻信號(hào)的是，該信號(hào)在真空中傳播速度為m/s。21．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“網(wǎng)紅”。關(guān)于該型機(jī)器人（1）測(cè)溫儀遠(yuǎn)距測(cè)溫時(shí)，是通過(guò)接收人體輻射的實(shí)現(xiàn)的。（2）5G是通過(guò)傳輸信息的，5G利用的電磁波在空氣中的傳輸速度4G利用的電磁波在空氣中的傳輸速度（填“大于”、“小于”或“等于”）。22．微波爐是現(xiàn)代家庭中的烹飪工具。接通電源后微波爐內(nèi)的磁控管能產(chǎn)生頻率很高、波長(zhǎng)很短的電磁波，故稱為微波。微波有以下重要特性：（1）微波的傳播速度等于光速，微波遇到金屬物體，會(huì)像光遇到鏡子一樣地發(fā)生反射；（2）微波遇到絕緣材料，如玻璃、塑料等，會(huì)像光透過(guò)玻璃一樣順利通過(guò)；（3）微波遇到含水的食品，能夠被其大量吸收，引起食品內(nèi)部分子發(fā)生劇烈的振動(dòng)，達(dá)到加熱食品的目的；（4）過(guò)量的微波照射對(duì)人體有害。（1）利用微波爐加熱米飯時(shí)，是（選填“物理”或“化學(xué)”）變化。（2）微波爐就是用微波來(lái)煮飯燒菜的，微波（選填“是”或“不是”）電磁波，通過(guò)以上信息可知微波可以傳遞。三．解答題（23題6分，24題7分，共13分）23．北斗在天心有乾坤“初夜電光搖北斗”、“北斗闌干南斗斜”優(yōu)美詩(shī)句體現(xiàn)華夏先人對(duì)北斗七星的鐘愛，我國(guó)自主研發(fā)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)取名北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)更是具有深遠(yuǎn)的意義。2020年6月23號(hào)9點(diǎn)43分，長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十五顆導(dǎo)航衛(wèi)星暨北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星。至此，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署比原計(jì)劃提前半年全面完成。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)版GPS，路癡者的福音，捉迷藏的終結(jié)者，徒步者的救命符，對(duì)失聯(lián)者的定位精確度可以大幅提高。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)如何做到精確定位的呢？首先，失聯(lián)者身上需要攜帶有可以接收衛(wèi)星訊號(hào)的電子設(shè)備，如手機(jī)、手表等。一顆衛(wèi)星收到手機(jī)信號(hào)后，以失聯(lián)者到衛(wèi)星的距離確定一個(gè)球面，而另一顆衛(wèi)星亦可以用同樣的方式確定另一個(gè)球面，失聯(lián)者必然在兩個(gè)球面相交的弧線上，當(dāng)再有第3顆衛(wèi)星以同樣的方式確定一個(gè)球面時(shí)，即可通過(guò)三個(gè)球而的交點(diǎn)確定失聯(lián)者電子設(shè)備的準(zhǔn)確位置。那么衛(wèi)星如何知道電子設(shè)備與它的距離呢？衛(wèi)星信號(hào)實(shí)際上就是電磁波，它在真空中的傳播速度是3×108m/s，衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)被地面電子設(shè)備接收再返回，利用來(lái)回的時(shí)間差和波速即可確定電子設(shè)備與衛(wèi)星的距離。然而由于現(xiàn)實(shí)情況中電磁波的傳播速度會(huì)受到大氣密度等因素的影響，這個(gè)距離會(huì)存在不小的誤差，因此，除了上文提到的3顆衛(wèi)星外，還至少需要第4顆衛(wèi)星提供的數(shù)據(jù)來(lái)修正距離計(jì)算中存在的誤差，且電子設(shè)備可以接收到信號(hào)的衛(wèi)星數(shù)量越多，就可以越精確地確定這個(gè)電子設(shè)備在地面的位置。如圖所示，北斗三號(hào)系統(tǒng)由24顆中遠(yuǎn)地球軌道、3顆地球靜止軌道和3顆傾斜地球同步軌道，共30顆衛(wèi)星組成。這套衛(wèi)星系統(tǒng)可以保證我們?cè)谥袊?guó)境內(nèi)，甚至在中亞、西亞地區(qū)都能實(shí)現(xiàn)平均可見北斗衛(wèi)星顆數(shù)在8顆以上，在全球范圍內(nèi)95%的地區(qū)其定位精度可達(dá)10米，在亞太地區(qū)可以縮小到5米。北斗系統(tǒng)不僅具有高精度定位的能力，它還創(chuàng)新融合了導(dǎo)航與通信能力，具有實(shí)時(shí)導(dǎo)航、快速定位、精確授時(shí)、位置報(bào)告和短報(bào)文通信服務(wù)五大功能。隨著5G商用時(shí)代的到來(lái)，北斗正在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等新興應(yīng)用領(lǐng)域，自動(dòng)駕駛、自動(dòng)泊車、自動(dòng)物流等創(chuàng)新應(yīng)用層出不窮。北斗與交通運(yùn)輸、農(nóng)林牧漁、電力能源等傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域業(yè)務(wù)融合，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展提供更大便利，帶來(lái)更多可能。請(qǐng)根據(jù)上述材料，回答下列問(wèn)題：（1）某一衛(wèi)星從發(fā)出信號(hào)到接收到地面某一電子設(shè)備返回的信號(hào)共經(jīng)過(guò)0.14s，則理論上這顆衛(wèi)星到這個(gè)電子設(shè)備的距離是m，考慮到地球大氣層的存在，實(shí)際的距離比這個(gè)理論值偏（選填“大”或“小”）。（2）我自行研制北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)除了具有定位功能，還具有功能（請(qǐng)至少填寫一項(xiàng)）。（3）電磁波被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生活的各個(gè)方面，除本文中提及的電磁波的應(yīng)用以外，請(qǐng)?jiān)倥e一例電磁波的應(yīng)用。24．閱讀《微波和微波通信》微波和微波通信微波是電磁波家族中的一員，其在真空中傳播速度與光速一樣為每秒約30萬(wàn)公里。微波的頻率在300MHz﹣300KMHz的范圍內(nèi)，比一般的無(wú)線電波中的長(zhǎng)波、中波、短波的頻率高。不同頻率的電磁波，其波長(zhǎng)也不同，但傳播時(shí)都遵循“光速＝波長(zhǎng)×頻率”的規(guī)律，微波也不例外。微波的主要特點(diǎn)是它的似光性、穿透性和非電離性。似光性指它傳播時(shí)的波束能像光線一樣集中地沿直線傳播；穿透性指它照射介質(zhì)時(shí)更易深入物質(zhì)內(nèi)部；非電離性指它的量子能量還不夠大，與物質(zhì)相互作用時(shí)雖能改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，但還不足以改變物質(zhì)分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)或分子間的鍵。利用這些特點(diǎn)，微波有廣泛的應(yīng)用，最主要的應(yīng)用是在軍事和通信方面。微波通信具有通信容量大，投資費(fèi)用省，建設(shè)速度快，抗災(zāi)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。微波與同屬無(wú)線電波的中波和短波相比，在相同的時(shí)間內(nèi)可以傳輸更多的信息。微波的傳播是沿直線傳播，其繞行能力差，遇到障礙物會(huì)被反射和阻擋。用微波傳遞信息時(shí)，需每隔50km左右就要建設(shè)一個(gè)微波中繼站，如圖甲所示。要使微波信號(hào)傳遞的距離越遠(yuǎn)，需要的中繼站越多。由于在雪山上、大洋中無(wú)法建設(shè)中繼站，所以人們利用地球同步通信衛(wèi)星做微波通信的中繼站，如圖乙所示，在地球的赤道上空的固定軌道上均勻地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三顆地球同步通信衛(wèi)星作為太空微波中繼站，就能使通信范圍幾乎覆蓋地球上的各個(gè)角落。從地面站向同步衛(wèi)星Ⅰ發(fā)送微波，衛(wèi)星Ⅰ收到后，經(jīng)過(guò)放大用微波向地面和同步衛(wèi)星Ⅱ轉(zhuǎn)發(fā)，衛(wèi)星Ⅱ收到后再經(jīng)過(guò)放大用微波向地面和同步衛(wèi)星Ⅲ轉(zhuǎn)發(fā)，覆蓋全球所有地面站。如果在某地舉行的體育賽事的電視信號(hào)通過(guò)衛(wèi)星傳送，其他地方的觀眾幾乎可以立刻看到現(xiàn)場(chǎng)的畫面。請(qǐng)