作業(yè)10 無(wú)線電波和無(wú)線電通信（含信息題專練）（原卷版）

完成時(shí)間：月日天氣：作業(yè)10無(wú)線電波和無(wú)線電通信（含信息題專練）一、無(wú)線電波1.無(wú)線電波：射線、X射線、紫外線、可見(jiàn)光、紅外線、微波和無(wú)線電波等都是無(wú)線電波。2.無(wú)線電波的特征：（1）波速：波傳播的快慢。（2）波長(zhǎng)：相鄰兩個(gè)波峰（或波谷）的距離，叫做波長(zhǎng)。用字母λ表示。單位是米（m）。（3）頻率：波周期性變化的次數(shù)與時(shí)間之比，用字母表示。單位是赫，還有千赫和兆赫等。（4）波速、波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系：。要點(diǎn)：1.在真空中無(wú)線電波的波速一定，無(wú)線電波的波長(zhǎng)和頻率互成反比例關(guān)系。2.無(wú)線電波的用途非常廣泛：醫(yī)生用λ射線做腦手術(shù)；用X光片判斷是否骨折；電視機(jī)、空調(diào)等設(shè)備的遙控器都是紅外遙控；微波在通信領(lǐng)域、日常生活中大顯身手；無(wú)線電波，收音機(jī)、電視機(jī)、飛機(jī)和艦船上的雷達(dá)都少不了。二、踏上信息高速公路1.光導(dǎo)纖維：光導(dǎo)纖維簡(jiǎn)稱光纖，是傳輸光信號(hào)的器件。2.現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)：（1）衛(wèi)星通信：衛(wèi)星把地面站送來(lái)的信號(hào)接收下來(lái)，進(jìn)行放大，然后轉(zhuǎn)發(fā)給另外的地面站。（2）微波通信：微波通信像接力賽，每隔幾十千米修建一座接力站，接收并放大信號(hào)，繼續(xù)傳送。（3）移動(dòng)通信：移動(dòng)電話用微波信號(hào)與電話網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。3.互聯(lián)網(wǎng)：互聯(lián)網(wǎng)將分布于世界各地的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，用來(lái)傳送計(jì)算機(jī)信號(hào)。要點(diǎn)：1.光纖的抗干擾能力強(qiáng)，能減少信號(hào)衰減，適用于遠(yuǎn)距離、大容量傳輸信息。2.衛(wèi)星定位系統(tǒng)由三部分組成：空間段：在距離地球20000km以上的軌道上，均勻分布著若干顆帶有原子鐘的衛(wèi)星；地面段：保證空間原子鐘的計(jì)時(shí)準(zhǔn)確，并完成導(dǎo)航數(shù)據(jù)的計(jì)時(shí)；用戶段：衛(wèi)星定位接收機(jī)等。一、選擇題1．實(shí)施“空中課堂”教學(xué)，它傳輸信息用到的是（）A．超聲波 B．次聲波 C．紅外線 D．無(wú)線電波2．關(guān)于信息傳遞，下列說(shuō)法正確的是（）A．光在光導(dǎo)纖維內(nèi)壁上多次折射傳遞信息B．手機(jī)通話是利用超聲波傳遞信息C．北斗衛(wèi)星是通過(guò)電磁波傳遞信息，從而提供導(dǎo)航和通信服務(wù)D．宇航員在空間站外交流可以使用超聲波3．下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法正確的是（）A．電磁波在空氣中的傳播速度是340m/sB．電磁波只能傳遞聲音信號(hào)，不能傳遞圖像信號(hào)C．微信聊天時(shí)手機(jī)發(fā)射的電磁波不能在真空中傳播D．北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)既可以發(fā)射也可以接收電磁波4．關(guān)于在真空中傳播的無(wú)線電波，下列說(shuō)法中正確的是（）A．頻率較高的電磁波，傳播的速度較大B．波長(zhǎng)較長(zhǎng)的電磁波，傳播的速度較大C．頻率較高的電磁波，波長(zhǎng)較長(zhǎng)D．不同頻率的電磁波，傳播的速度相同5．關(guān)于信息的傳遞，下列說(shuō)法正確的是（）A．用月球做中繼站，實(shí)現(xiàn)微波通信B．用手機(jī)與另一部手機(jī)通話時(shí)，必須經(jīng)過(guò)基地臺(tái)才能實(shí)現(xiàn)C．同步通信衛(wèi)星作為傳播微波的中繼站用兩顆同步衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)全球通信D．光纖通信是依靠激光在光導(dǎo)纖維內(nèi)沿直線傳播來(lái)傳遞信息的6．我們生活在電磁波的海洋中，下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法中正確的是（

）A．在房間內(nèi)不開(kāi)收音機(jī)、電視機(jī)時(shí)房間內(nèi)不存在電磁波B．電磁波不能在真空中傳播C．電磁波在空氣中的傳播速度是340m/sD．電磁波不僅能傳遞聲音信號(hào)，也能傳遞圖像信號(hào)7．我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)利用（米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡）發(fā)現(xiàn)了世界首例持續(xù)活躍的快速射電暴。快速射電暴（）是宇宙無(wú)線電波段最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象。下列說(shuō)法正確的是（）A．無(wú)線電波只能在真空中傳播B．無(wú)線電波的傳播速度小于光的傳播速度C．如果有外星人，F(xiàn)AST可以收到外星人利用電磁波給我們傳遞的信息D．FAST可先后收到火星、月球、太陽(yáng)系外的脈沖星同時(shí)發(fā)出的無(wú)線電波8．據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息，WIFI商業(yè)聯(lián)盟，Wifi版本，標(biāo)準(zhǔn)和時(shí)間以及對(duì)應(yīng)的參數(shù)統(tǒng)計(jì)如圖，由圖可知（）Wifi版本wifi標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布時(shí)間最高傳輸速率工作頻段Wifi7IEEE802.1lbc2022年30Gbits2.4GHz，5GHz，6GHzWifi6IEEE802.1lax2019年11Gbps2.4GHz或5GHz┇┇┇┇┇Wifi1IEEE802.1la1999年54Mbps5GHzA．隨著Wifi版本的提升，信號(hào)電磁波的傳播速度越來(lái)越快B．某Wifi6版本的家用路由器工作信號(hào)屬于無(wú)線電波C．從電磁波譜圖可以看出紅外線的波長(zhǎng)明顯小于紫外線的波長(zhǎng)D．1999年實(shí)施的第一代Wifi工作頻段為5GHz，說(shuō)明當(dāng)時(shí)已進(jìn)入5G通信時(shí)代二、填空題9．一節(jié)新干電池的電壓為伏；四沖程汽油機(jī)工作時(shí)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程是沖程；在太空中，空間站通過(guò)把信息傳輸?shù)降孛嬷笓]中心（選填“無(wú)線電波”或“聲波”）。10．航天員在太空出艙作業(yè)的過(guò)程中，地面工作人員是通過(guò)（選填“無(wú)線電波”或“聲波”）與該航天員進(jìn)行交流；航天員返回實(shí)驗(yàn)艙的過(guò)程中，以實(shí)驗(yàn)艙為參照物，該航天員是的（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”），他的慣性（選填“增大”“不變”或“減小”）。11．現(xiàn)代社會(huì)手機(jī)已成為人們普遍使用的通信工具，它是由來(lái)傳遞信息的。某手機(jī)發(fā)射的信號(hào)頻率是2000MHz，那么信號(hào)的波長(zhǎng)約為m。12．我國(guó)發(fā)電廠發(fā)出的交變電流的周期是，頻率是。13．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，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，激光最早是在1960年由美國(guó)科學(xué)家梅曼發(fā)現(xiàn)的。光纖通信的保密性，不受外界條件的，傳播距離，容量。14．太陽(yáng)能是（選填“可再生”或“不可再生”）能源，電能屬于能源（選填“一次”或“二次”），用戶是利用衛(wèi)星接收和發(fā)射的信號(hào)來(lái)收看現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面的。15．收音機(jī)通過(guò)接收無(wú)線電波，機(jī)內(nèi)的電子電路從接收到的無(wú)線電波中把選出的音頻電信號(hào)加以放大，再通過(guò)揚(yáng)聲器把轉(zhuǎn)換成，這就是無(wú)線電廣播的接收過(guò)程。16．是傳遞信息的載體。無(wú)線電通信系統(tǒng)由和兩大部分組成。無(wú)線電廣播信號(hào)的發(fā)射和接受：無(wú)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。三、簡(jiǎn)答題17．小晶用收音機(jī)收聽(tīng)中央人民廣播電臺(tái)1008kHz頻道播放的鋼琴節(jié)目，某時(shí)刻他聽(tīng)到演員彈奏頻率為440Hz的“6”音。問(wèn)：（1）在該時(shí)刻，射頻電流的頻率是多少、音頻電流的頻率是多少？（2）此時(shí)收音機(jī)接收到空中電磁波的頻率是多少？18．如圖所示是6月23日9時(shí)43分，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空的場(chǎng)景，衛(wèi)星準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功，標(biāo)志著北斗全球系統(tǒng)星座部署完成。如圖乙所示的北斗系統(tǒng)是中國(guó)著眼于國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是為全球用戶提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)的國(guó)家重要空間基礎(chǔ)設(shè)施。隨著北斗系統(tǒng)建設(shè)和服務(wù)能力的發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)品將廣泛應(yīng)用于如圖丙所示的交通運(yùn)輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測(cè)、氣象預(yù)報(bào)、測(cè)繪地理信息、森林防火、通信系統(tǒng)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)急搜救等領(lǐng)域，逐步滲透到人類社會(huì)生產(chǎn)和人們生活的方方面面，為全球經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展注入新的活力。請(qǐng)找出一個(gè)與上述情景相關(guān)的物理信息，并指出對(duì)應(yīng)的物理知識(shí)，不得與示例重復(fù)。示例：物理信息：衛(wèi)星發(fā)射點(diǎn)火升空；物理知識(shí)：燃料燃燒，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。作答：物理信息：；物理知識(shí)：。19．閱讀短文，回答問(wèn)題?！版隙鹚奶?hào)”懷抱“玉兔二號(hào)”在2019年1月3日上午10點(diǎn)26分，在萬(wàn)眾矚目的期待下，成功在月球背面進(jìn)行軟著陸。這次登陸是人類歷史上第一次成功登陸月球背面，這預(yù)示著中國(guó)航天技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。如圖甲所示是“嫦娥四號(hào)”著陸器地形地貌相機(jī)對(duì)“玉兔二號(hào)”巡視器的成像圖片。由于月球自轉(zhuǎn)周期與公轉(zhuǎn)周期相同，加上被地球潮汐鎖定，地球強(qiáng)大的引力讓月球總是一面朝向地球，人類在地球上只能看見(jiàn)月球的正面。由于受到月球自身的遮擋，在月球背面，任何人類探測(cè)器都無(wú)法直接與地球進(jìn)行測(cè)控通信和數(shù)據(jù)傳輸。為了解決這個(gè)難題，在發(fā)射“嫦娥四號(hào)”之前，科學(xué)家們?cè)谔绽铩安肌绷艘粋€(gè)通信鏈接的中繼衛(wèi)星“鵲橋”，如圖乙所示，“鵲橋”既能看到月球的背面，也能看到地球?！谤o橋”可以同時(shí)與地球和月球背面進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)地對(duì)月通信。根據(jù)短文信息回答下列各題。(1)請(qǐng)說(shuō)明為什么人類在地球上只能看見(jiàn)月球的正面？(2)“玉兔二號(hào)”在月球背面為什么不能直接與地球進(jìn)行測(cè)控通信和數(shù)據(jù)傳輸？(3)在月球背面“嫦娥四號(hào)”著陸器相機(jī)對(duì)“玉兔二號(hào)”成像的圖片是通過(guò)怎樣的途徑傳遞到地球的？一、填空題1．圖（a）（b）所示是家用微波爐及其銘牌。小徐對(duì)微波加熱食物的原理感到好奇，查閱資料后得知：（a）水分子會(huì)發(fā)生振動(dòng)，振動(dòng)的固有頻率為2450MHz（1MHz=106赫茲），若受到頻率相同或相近的波激發(fā)，水分子的熱運(yùn)動(dòng)會(huì)加??；（b）微波的振動(dòng)頻率為300MHz~300000MHz，可以穿過(guò)玻璃、陶瓷、塑料等絕緣材料，但遇到金屬就會(huì)發(fā)生反射。（1）該微波爐正常工作0.1小時(shí)，耗電度；（2）結(jié)合所學(xué)知識(shí)及上述信息，簡(jiǎn)述微波加熱食物的原理：；（3）若要加熱牛奶到60℃左右，應(yīng)將牛奶倒入中，再放入微波爐加熱；A．耐高溫的玻璃杯

B．耐高溫的不銹鋼杯C．耐熱溫度50℃的一次性紙杯2．電磁波是指在空間傳播的交變電磁場(chǎng)，在真空中的傳播速度為3108米/秒，無(wú)線電波是其中的一種電磁波。無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光（即人眼能看到的光）、紫外線、X射線、γ射線都是電磁波，它們的產(chǎn)生方式不盡相同，波的長(zhǎng)度也不同，把它們按波長(zhǎng)順序排列就構(gòu)成了電磁波譜，如圖所示。請(qǐng)根據(jù)上述信息及所學(xué)知識(shí)，結(jié)合電磁波譜圖回答：(1)白光（可見(jiàn)光）可以發(fā)生色散，分解成紅、橙、黃等七種顏色的光，其中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的單色光是光。廣播和電視利用電磁波譜中來(lái)傳遞聲音和圖像；(2)請(qǐng)觀察電磁波譜中各種波的波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系，可以得出初步結(jié)論；(3)請(qǐng)進(jìn)一步觀察和計(jì)算電磁波譜中各種波的波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系，可以得出結(jié)論：。3．我國(guó)自主研制的“奮斗者”號(hào)載人潛水器在馬里亞納海溝成功完成了萬(wàn)米級(jí)海試，潛水器配備了國(guó)際先進(jìn)水平的聲學(xué)系統(tǒng)，聲學(xué)系統(tǒng)由母船部分和潛水器本體部分組成，為“奮斗者”號(hào)實(shí)現(xiàn)了水聲通信、精細(xì)探測(cè)和定位導(dǎo)航。水聲通信是“奮斗者”號(hào)與母船之間唯一的溝通方式。由于可見(jiàn)光和電磁波在海水中傳播時(shí)衰減很快，也無(wú)法通過(guò)一根連接母船的線纜來(lái)進(jìn)行通信。所以科學(xué)家為“奮斗者”號(hào)量身定制了一套數(shù)字水聲通信系統(tǒng)，如圖所示，通過(guò)換能器進(jìn)行發(fā)射和接收，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互精細(xì)探測(cè)為“奮斗者”號(hào)在水下航行和作業(yè)提供了安全保障。盡管馬里亞納海溝兩側(cè)都是非常陡峭的海山，但是“奮斗者”號(hào)安裝有前視成像聲吶設(shè)備，可對(duì)前方海山的距離和輪廓進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)。定位導(dǎo)航使“奮斗者”號(hào)水下作業(yè)精準(zhǔn)高效。由于水下沒(méi)有衛(wèi)星定位，必須使用聲學(xué)定位。下潛之前，科學(xué)家通過(guò)設(shè)備的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，再將定位與多普勒測(cè)速儀、慣性導(dǎo)航設(shè)備組合后進(jìn)行導(dǎo)航，就能實(shí)現(xiàn)萬(wàn)米海底“大海撈針”。

（1）由于可見(jiàn)光和電磁波在海水中傳播時(shí)衰減很快，因此是“奮斗者”號(hào)與母船之間溝通的唯一方式；（2）前視成像聲吶設(shè)備能發(fā)出（選填“超聲波”或“次聲波”）；讓潛水器在漆黑的萬(wàn)米深海中精準(zhǔn)避障。這說(shuō)明聲音能傳遞（選填“信息”或“能量”）；（3）請(qǐng)寫(xiě)出“奮斗者”號(hào)聲學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：。4．圖甲為部分電磁波的頻率分布示意圖。

（1）由圖可知，紫外線（選填“是”或“不是”）電磁波。它在真空中的傳播速度約為m/s，其波長(zhǎng)為m；（2）下列實(shí)例中，屬于紫外線應(yīng)用的是（填字母）；A．遙控器控制電視B．體檢時(shí)拍X光片C．醫(yī)院殺菌消毒燈D．“測(cè)溫槍”測(cè)量體溫（3）少量的紫外線照射是有益的，過(guò)量的紫外線照射會(huì)損傷皮膚。紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光，小明想檢驗(yàn)?zāi)撤罆袼獙?duì)紫外線的阻擋作用，利用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置在暗室及一定防護(hù)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；步驟一：如圖乙所示，固定好紫外線燈和涂有熒光物質(zhì)的硬紙板，將一塊大小合適的玻璃板放置在（選填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）區(qū)域，且調(diào)整玻璃板與硬紙板平行；步驟二：打開(kāi)紫外線燈，熒光物質(zhì)發(fā)光；步驟三：關(guān)閉紫外線燈，熒光物質(zhì)不發(fā)光；步驟四：按產(chǎn)品的說(shuō)明書(shū)要求在玻璃板上均勻涂滿防曬霜，再次打開(kāi)紫外線燈，熒光物質(zhì)有微弱發(fā)光。由此可推斷，該防曬霜（選填“能”或“不能”）阻擋全部紫外線。5．紫外線可以穿透大氣層到達(dá)地球表面，圖為紫外線的三個(gè)波段示意圖。某地區(qū)冬至正午，測(cè)出不同波長(zhǎng)紫外線的強(qiáng)度隨海拔高度變化情況如下表：強(qiáng)度（×10﹣4W/m2）海拔（k