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初中物理苏科版九年级全册现代通信 走进信息时代测试题
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这是一份初中物理苏科版九年级全册现代通信 走进信息时代测试题，文件包含173现代通信走进信息时代考点解读原卷版docx、173现代通信走进信息时代考点解读解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共26页， 欢迎下载使用。
1、卫星通信
（1）概念：利用地球同步通信卫星作微波中继站，把地面站送来的信号接收，并进行放大，然后转发给另外的地面站，实现信息的传递；
（2）卫星通信系统由通信卫星、地面站、和传输系统组成，在地球周围均匀地布置3颗同步卫星，就可以实现全球通信；
（3）同步卫星相当于一个固定在地球上空的中继站，将接收到的信号放大后再发送到地面站；
（4）卫星通信能远距离传送信息，且通信容量大、干扰小、质量好和效率高。
2、光纤通信
（1）概念：利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出．这
样就把它携带的信息传递到了远方．这种通信方式叫做光线通信；
（2）光导纤维：是很细的玻璃丝，它有内、外两层，由于内外层的折射本领不一样，光在
光纤中通过时，发生全反射，光就不会跑到外层了。
（3）1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率单一、方
向高度集中的光----激光；
（4）激光属于电磁波，频率较大、传递信息的容量较大；
（5）光在光纤里只发生全反射；
（6）光纤通信抗干扰能力强，信号衰减小，传递的信息量大，保密性好，通信质量高。
3、互联网与信息高速公路
（1）互联网是一个由计算机、通信网络及其附属设备连接起来的全球通信网络。
（2）利用互联网可以向全球的互联网用户发送电子邮件，召开分散于世界各地的有关人员
的视频会议。
（3）“信息高速公路”：集卫星通信、光纤通信、数据通信、移动通信等技术于一身，利用光缆和各级计算机把所有的通信系统连接在一起，组成了一个高速传递信息的网络。人们通俗地把这种国家信息基础设施称为“信息高速公路”。
【考点1 卫星通信】
【典例1-1】（2023•梅州一模）北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信系统，目前已经具备全球导航、定位和授时功能。关于北斗卫星导航系统，下列说法正确的是（ ）
A．北斗卫星导航系统传输信息的速度与光速相同
B．北斗卫星导航系统的空间段采用光纤传输信息
C．北斗卫星导航系统采用超声波为汽车导航
D．北斗卫星导航系统在传输大量信息时，其传输频率较低
【答案】A
【分析】（1）电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播；迅速变化的电流周围产生电磁波，且电磁波在真空中的传播速度和光速相等，都是3×108m/s；电磁波能够传递信息；
（2）光纤通信抗干扰能力强，信号衰减小，传递的信息量大，保密性好，通信质量高。
【解答】解：A、北斗卫星导航系统传输信息的速度与光速相同，故A正确；
B、北斗卫星导航系统的空间段采用电磁波传输信息，故B错误；
C、北斗卫星导航系统采用电磁波为汽车导航，故C错误；
D、北斗卫星导航系统在传输大量信息时，其传输频率不变，故D错误。
故选：A。
【典例1-2】（2023•江岸区模拟）我国的北斗卫星导航系统可以为全球提供导航、定位、授时和短报文等服务。
（1）卫星从远地点向近地点运行时 动 能会增大；
（2）用 3 颗同步卫星就可以实现全球通信；
（3）地球静止轨道距地面高度约为42000km，若运行于该轨道的卫星将电磁波信号发送到地面接收站，大约需要 0.14 s。
【答案】（1）动；（2）3；（3）0.14。
【分析】（1）影响动能大小的因素：物体的质量和速度。物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大；
（2）通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信；
（3）电磁波传播速度约为3×108m/s，利用速度计算公式求得运行于该轨道的卫星将电磁波信号发送到地面接收站需要的时间。
【解答】解：（1）卫星从远地点向近地点运行时，重力势能转化为动能，动能增大。
（2）地球同步卫星定点在赤道上空，一颗同步卫星可以覆盖地球三分之一的面积，所以只要等距离安放3颗同步卫星就可以实现全球通信。
（3）电磁波传播速度约为3×108m/s，运行于该轨道的卫星将电磁波信号发送到地面接收站，大约需要t＝＝0.14s。
故答案为：（1）动；（2）3；（3）0.14。
【变式1-1】（2021•蓝田县一模）我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用（ ）
A．电磁波B．超声波C．次声波D．光纤
【答案】A
【分析】导航仪是利用电磁波传递信息的，导航仪、地面端的中心控制系统、导航卫星间可以相互传递信息。
【解答】解：我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它是利用电磁波传递信息的。
故选：A。
【变式1-2】中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（ ）
A．智能机器人只能通过声音信号控制
B．北斗卫星导航是通过光纤传递信息
C．无人机的垂直运动利用了力的作用是相互的
D．用5G手机上网是通过超声波传递信息
【答案】C
【分析】（1）电磁波能够传递信息，导航仪是利用电磁波传递信息的，导航仪、地面端的中心控制系统、导航卫星间可以相互传递信息；
（2）力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的。
【解答】解：
A、智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉，除具有感受器外，它还有效应器，作为作用于周围环境的手段，故A错误；
B、我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用电磁波传递信息的，故B错误；
C、无人机的垂直运动时，无人机的扇叶对空气产生向下的推力作用，由于力的作用是相互的，空气对无人机产生反作用力，推动无人机向上运动，故C正确；
D、5G手机上网属于移动电话，所以它传递信息是通过电磁波来实现的，故D错误。
故选：C。
【变式1-3】（2022•丹东模拟）电磁波在真空中传播的速度大约为 3×108 m/s；人类可以用通信卫星做微波通信的中继站来进行通信，至少用 3 颗同步卫星就可以实现全球通信。
【答案】3×108；3。
【分析】真空中电磁波的波速为c，其数值大约为30万千米每秒；
在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通讯。
【解答】电磁波在真空中传播的速度大约为3×108m/s；
人类可以用通信卫星做微波通信的中继站来进行通信，在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就可以实现全球通信。
故答案为：3×108；3。
【考点2 光纤通信】
【典例2-1】（2023•陕西模拟）光纤通信就是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式，光导纤维是一种由玻璃或塑料制成的纤维，其应用前景非常广阔。下列关于光纤通信的说法正确的是（ ）
A．光导纤维是导体
B．光在光导纤维中经多次反射传递信息
C．光波在光导纤维中传播的速度等于3×108m/s
D．光波不是电磁波
【答案】B
【分析】（1）光导纤维是玻璃丝，是绝缘体。
（2）光在光导纤维中经多次反射传递信息。
（3）光波在光导纤维中传播的速度小于3×108m/s。
（4）光波是电磁波。
【解答】解：A、光导纤维不是导体，是绝缘体，故A错误；
B、光在光导纤维中经多次反射传递信息，故B正确；
C、光导纤维是固体，光波在光导纤维中传播的速度小于3×108m/s；在真空中的传播速度最大，等于3×108m/s，故C错误；
D、光波是电磁波，故D错误。
故选：B。
【典例2-2】（2023•电白区模拟）第五代移动通信技术（简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术。据专家预计，到2030年5G网络将完全开发和建立，将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施，其中5G技术是利用 电磁波 来传递信息的，光纤通信是利用光在光导纤维中多次 反射 将信息传到远方。
【答案】电磁波；反射
【分析】（1）电磁波可以传递信息。
（2）光纤通信是利用光在光导纤维中多次反射将信息传到远方。
【解答】解：第五代移动通信技术（简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术。据专家预计，到2030年5G网络将完全开发和建立，将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施，其中5G技术是利用电磁波来传递信息的，光纤通信是利用光在光导纤维中多次反射将信息传到远方。
故答案为：电磁波；反射。
【变式2-1】（2023•历下区三模）光纤通信技术作为现代通信的前沿技术，在现代社会的发展中占据重要地位。其优势是抗干扰能力强，能减少信号衰减，适用于远距离、大容量传输信息。光纤通信传输信息依靠的是（ ）
A．紫外线B．超声波C．次声波D．电磁波
【答案】D
【分析】利用光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式，由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点，所以光纤通信中的光波主要是激光，激光是一种电磁波。
【解答】解：光纤通信主要是利用激光在光导纤维中传输信息的通信方式，激光是一种电磁波，故ABC错误，D正确。
故选：D。
【变式2-2】（2022秋•长安区校级期末）关于信息传递，下列说法正确的是（ ）
A．光在光导纤维内壁上多次折射传递信息
B．手机通话是利用超声波传递信息
C．北斗卫星是通过电磁波传递信息，从而提供导航和通信服务
D．宇航员在空间站外交流可以使用超声波
【答案】C
【分析】（1）光纤通信是依靠激光在光导纤维内壁上多次发射反射来传递信息的；
（2）手机既是电磁波的发射台，也是电磁波的接收台；
（3）卫星通信实际上是微波通信的一种，是利用卫星做微波通信的中继站；
（4）真空不能传声
【解答】解：A、光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息，故A错误；
B、手机通话是利用电磁波传递信息，故B错误；
C、北斗卫星导航是利用电磁波传递信息的，故C正确；
D、太空中没有空气，是真空状态，真空不能传声，所以宇航员在太空中不能直接对话，故D错误。
故选：C。
【变式2-3】（2021•中山区模拟）在光纤通信中应用 激光 传递信息，该波的传播速度是 3×105 km/s，该波 能 在真空中传播（后一空填“能”或“不能”）。
【答案】见试题解答内容
【分析】电磁波传播不需要介质；光波是一种电磁波，电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s。
【解答】解：在光纤通信中应用激光传递信息，激光属于电磁波，该波的传播速度是3×105km/s，激光的传播不需要介质，能在真空中传播。
故答案为：激光；3×105；能。
【考点3 互联网与信息高速公路】
【典例3-1】“互联网+光纤”时代的来临，人们的工作和生活效率得到进一步提高。则光纤的主要用途是（ ）
A．装饰B．照明C．通信D．输电
【答案】C
【分析】要解答本题需掌握：光纤通信是现代通信的主要传输工具，它具有容量大、不受外界磁场的干扰、不怕腐蚀、不怕潮、能量损耗少等优点。
【解答】解：光导纤维，简称光纤，是现代通信的主要传输工具。“互联网+光纤”时代的来临，人们的工作和生活效率得到进一步提高，主要是利用光纤传输信息。
故ABD错误，C正确。
故选：C。
【典例3-2】互联网作为一种信息交流平台，给我们的生活带来很多便利，得益于光导纤维的发明和使用，利用光导纤维传输信息时实际上是光的一种 反射 现象（填“反射”或“折射”）；值得注意的是，少数青少年由于沉迷于网络而用眼过度导至近视，使远方物体成像在视网膜 前 （“前”或“后”），需要配带 凹透镜 （填“凸透镜”或“凹透镜”）制作的眼镜来矫正视力。凹透镜对光线有 发散 （选填“会聚”或“发散”）作用。
【答案】见试题解答内容
【分析】光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方；
近视眼是晶状体会聚能力增强，像成在视网膜的前方，应配戴凹透镜矫正；
凹透镜对光线有发散作用，能减弱光线的会聚能力。
【解答】解：光纤通信利用的就是全反射的道理，光纤在结构上有中心和外皮两种不同介质，光从中心传播时遇到光纤弯曲处，会发生反射现象，而保证光线不会泄漏到光纤外。
由物理知识可知：近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像成在视网膜的前方，应配戴凹透镜，使光线推迟会聚。
凹透镜对光线有发散作用，能减弱光线的会聚能力。
故答案为：反射；前；凹透镜；发散。
【变式3-1】小明家的计算机通过光纤与互联网交换信息，光纤（ ）
A．利用光传输信息B．传输信息量很小
C．利用电流传输信息D．传输信息时损耗大
【答案】A
【分析】现代通信有微波通信、卫星通信、网络通信和光纤通信，每种通信的名字都是以传递信息的载体来命名。
【解答】解：光纤网络是光纤通信的载体，光纤通信的优点：通信容量大、传输距离远、抗电磁干扰、传输质量佳等。
故选：A。
【变式3-2】在大数据、云计算的当今时代，计算机通过光纤接入互联网，光纤的作用是 通信 （选填“输电”“通信”或“导热”），光 属于 （选填“属于”或“不属于”）电磁波。
【答案】见试题解答内容
【分析】现代通信有微波通信、卫星通信、网络通信和光纤通信，每种通信的名字都是以传递信息的载体来命名；光波是一种电磁波。
【解答】解：光纤网络是光纤通信的载体，因此光纤的主要作用是通信；
光波属于电磁波。
故答案为：通信；属于。
1．（2022春•市南区校级期末）2016年，我国发射了首颗量子科学实验卫星“墨子”和第23颗北斗导航卫星G7，“墨子”在高度为500km的圆形轨道上运行，G7属地球同步轨道卫星（高度约为36000km），则（ ）
A．两颗卫星的运行速度可能大于7.9km/s
B．两颗卫星内的设备不受地球引力的作用
C．卫星G7可以定点在长春正上方
D．卫星“墨子”的角速度比卫星G7大
【答案】D
【分析】第一宇宙速度是最大的环绕速度；两颗卫星内的设备都受地球引力的作用；同步卫星一定位于地球正上方；根据牛顿第二定律求解加速度与半径关系进行分析。
【解答】解：A、7.9km/s是最大的环绕速度，所以两颗卫星的运行速度都小于7.9km/s，故A错误；
B、两颗卫星内的设备受地球引力提供向心力，所以两颗卫星内的设备都受地球引力的作用，故B错误；
C、同步卫星一定位于地球正上方，长春不在赤道上，所以卫星G7不可以定点在长春正上方，故C错误；
D、轨道半径小的量子科学实验卫星“墨子号”的角速度比北斗G7大，故D正确。
故选：D。
2．（2023•香洲区校级三模）2018年6月14日，中继卫星“鹊桥”顺利进入以地月拉格朗日L2点为中心的hal轨道。2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功登陆月球（如图所示）。至此，中国实现了人类历史上首次月球背面软着陆和巡视探测，首次实现了月球背面同地球的中继通信。下列说法正确的是（ ）
A．以“鹊桥”为参照物，嫦娥四号是静止的
B．嫦娥四号在月面着陆过程中，如果关闭发动机将做匀速直线运动
C．“鹊桥”在hal轨道上运动时，地球和月球对它的万有引力是一对平衡力
D．hal轨道的半径足够大，才能实现地面测控站与嫦娥四号之间的中继通信
【答案】D
【分析】（1）物体相对于参照物的位置变化了，物体是运动的；物体相对于参照物的位置不变，物体是静止的。
（2）嫦娥四号在月面着陆过程中，关闭发动机后将做加速运动。
（3）物体做曲线运动时，受到的力不是一定平衡力。
（4）hal轨道的半径足够大，保证电磁波的传输不会中断。
【解答】解：A、以“鹊桥”为参照物，嫦娥四号与它的位置是变化的，嫦娥四号是运动的，故A错误；
B、嫦娥四号在月面着陆过程中，如果关闭发动机将做加速直线运动，故B错误；
C、“鹊桥”在hal轨道上运动时，做的是曲线运动，地球和月球对它的万有引力不是一对平衡力，故C错误；
D、hal轨道的半径足够大，才能实现地面测控站与嫦娥四号之间的中继通信，故D正确。
故选：D。
3．（2022•无锡模拟）光纤通信已成为现代通信的主要支柱之一，关于光纤以下说法正确的是（ ）
A．光纤是超导体
B．光波在光纤中不断折射向前传播
C．光波在光纤中的传播速度为3×108m/s
D．光纤不导电，不会受外界电磁场的干扰
【答案】D
【分析】AD．光纤的材料是二氧化硅，即玻璃丝，属于绝缘体，不导电，不会受外界电磁场的干扰；
B．光纤应用了光的反射原理；
C．光波属于电磁波，光在真空中的传播速度为3×108m/s，在玻璃中的传播速度小于3×108m/s。
【解答】解：AD．光纤是绝缘体，不导电，不会产生电磁感应现象，所以光纤通信不会受外界电磁场的干扰，故A不正确，D正确；
B．光波在光纤中不断反射向前传播，故B不正确；
C．光波在光纤中的传播速度小于3×108m/s，故C不正确。
故选：D。
4．（2020•苏州模拟）五十年前，华裔物理学家高锟在光导纤维通信领域取得突破性的进展并因此获得2009年的诺贝尔物理学奖。光纤传播信息利用的原理是（ ）
A．光的反射B．光的折射
C．光的直线传播D．光的色散
【答案】A
【分析】光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。
【解答】解：光纤通信利用的就是全反射的道理，光纤在结构上有中心和外皮两种不同介质，光从中心传播时遇到光纤弯曲处，会发生全反射现象，而保证光线不会泄漏到光纤外，故A正确，BCD错误。
故选：A。
5．（2023•石家庄模拟）下列关于电磁波和信息技术说法不正确的是（ ）
A．5G手机主要利用电磁波进行通信
B．光纤通信是光在光导纤维中多次反射传递信息
C．电磁波既能传递信息，又能传递能量
D．不同频率的电磁波在真空中传播速度不相同
【答案】D
【分析】（1）5G网络通信的载体是电磁波；
（2）光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息；
（3）电磁波既能传递信息，如无线电广播；又能传递能量，如微波炉加热食物；
（4）不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，都约为3.0×108m/s。
【解答】解：A.5G手机主要利用发射及接收电磁波来传递信息的，故A正确；
B.光纤通信是利用激光从光纤的一端射入后，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，故B正确；
C.电磁波既能传递信息，如无线电广播；又能传递能量，如微波炉加热食物，故C正确；
D.不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，约为3.0×108m/s，故D错误。
故选：D。
6．利用互联网可以方便的进行一些信息的传递，下列各种方式中，不能通过互联网做到的是（ ）
A．远程教育B．做饭
C．远程医疗会诊D．打IP电话
【答案】B
【分析】根据互联网功能、提供的服务分析解答。
【解答】解：人们可以通过互联网进行远程教育、远程医疗会诊、打IP电话、查阅资料、发送电子邮件等，但不能用互联网做饭。
故选：B。
7．下面选项跟互联网无关的是（ ）
A．WiFiB．QQ聊天C．摇微信D．飞鸽传书
【答案】D
【分析】根据对互联网相关知识的了解，可对选项中的内容逐一做出判断。
【解答】解：A、WiFi是目前最常用的可将电脑手机等终端以无线的方式进行连接的技术，其实质是高频的无线电信号，与互联网有关，故A不合题意；
B、QQ聊天是最常用的网络交流方式之一，与互联网有关，故B不合题意；
C、摇微信是通过互联网进行交流的一种方式，与互联网有关，故C不合题意；
D、飞鸽传书是古代人民发明的利用鸽子来帮助人类传递信息的一种特殊的方式，与互联网无关，符合题意。
故选：D。
8．（多选）被誉为“光纤之父”的华人科学家高锟荣获了2009年诺贝尔物理学奖。光导纤维是由纯度极高的石英玻璃（主要成分是二氧化硅）拉制而成的。诺贝尔奖评委会这样描述：“光流动在细小如线的玻璃丝中，它携带着各种信息数据向每一个方向传递，文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球。”下列关于光导纤维的说法中正确的是（ ）
A．光导纤维的主要成分是氧化物
B．光纤通信不容易受外界干扰，能够传播更远
C．光导纤维是利用光传输信息的
D．石英玻璃能够拉制成细丝说明它的弹性好
【答案】ABC
【分析】光纤通信中使用激光传递信息，光从光纤的一端射入，在内壁上经多次反射，从另一端射出。
【解答】解：A、光导纤维是由纯度极高的石英玻璃（主要成分是二氧化硅）制成的，属于氧化物，该选项说法正确；
B、光纤通信，激光在光导纤维内传播，不容易受外界干扰，能够传播更远，该选项说法正确；
C、光导纤维是利用激光传输信息，该选项说法正确；
D、石英玻璃能够拉制成细丝说明它的延展性好，该选项说法不正确。
故选：ABC。
9．（多选）关于电视机，下列说法正确的是（ ）
A．打开电视机，听到的、看到的是电磁波传来的声音和图象
B．遥控器是靠发射一种电磁波来控制电视机的，这种电磁波是红外线
C．调节电视机的音量，是为了改变声音的音调
D．彩色电视画面上的色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成
【答案】ABD
【分析】（1）电视机工作时我们看到的图象、听到的声音是由电磁波从电视台传来的；
（2）红外线的应用：红外线加热器，红外线夜视仪，电视遥控器，热谱仪等等；
（3）声音的三个特征分别是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性；调节音量是改变响度；
（4）光的三原色为红绿蓝，各种色光都是这三种颜色混合而成。
【解答】解：A、电视机工作时我们看到的图象、听到的声音是由电磁波从电视台传来的，故A正确；
B、家用电视机的遥控器是发射红外线来控制电视机，红外线是电磁波，故B正确；
C、调节电视机的音量，是为了改变声音的强弱（或大小），无法改变音色、音调；即是为了改变声音的响度；故C错误；
D、彩色电视的画面上的色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的，故D正确。
故选：ABD。
10．（2022•凤凰县模拟）2020年6月23日，我国的北斗卫星导航系统（简称BDS）全球组网完成，该导航系统依靠 电磁波 传递信息。
【答案】电磁波。
【分析】电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。
【解答】解：卫星在太空中，太空中没有介质，只能依靠电磁波传递信息。
故答案为：电磁波。
11．（2020•同心县校级开学）通信卫星大多是相对于地球“静止”的 同步卫星 ，从地面上看，它好像悬挂在空中 静止不动 。在地球周围均匀地配置 3 颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面。通过卫星电视，一个地方的突发事件，全世界几乎可以 同时 看到现场的画面。
【答案】同步卫星；静止不动；3；同时。
【分析】（1）运动和静止是相对的。判断一个物体的运动状态，关键是看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止；
（2）通信卫星做微波通信的中继站，在赤道上空等间隔分布的3颗地球静止轨道通信卫星可以实现除两极部分地区外的全球通信。
【解答】解：
因为同步卫星的转动和地球的转动是同步的，地球怎么转卫星也怎么转，所以它相对地球的位置没有发生变化，而地球上的人观察卫星自然是以地球为参照物，所以地球同步通讯卫星相对与地球是静止的；
要想实现全球通信，可以用通信卫星做微波通信的中继站，并在地球周围均匀地配置3颗地球同步通信卫星；
通过卫星电视，一个地方的突发事件，全世界几乎可以同时看到现场的画面。
故答案为：同步卫星；静止不动；3；同时。
12．（2021•遵化市模拟）信鸽能从2000km以外的地方准确地飞回“家中”，研究表明，原来信鸽是利用 地磁场 （选填“地磁场”或“电磁波”）来导航的。光纤是信息传递的一种重要工具，光可以从任意弯曲的光纤一端传向另一端，似乎光在其中能随意“转弯”，其实这是光在光纤内壁多次 反射 （选填“反射”或“折射”）而实现的。光纤利用激光传递信息，大幅提高了信息传输量，是因为激光具有较高的 频率 （选填“速度”或“频率”）。
【答案】地磁场；反射；频率。
【分析】（1）地球周围有磁场，鸽子是靠地磁场来导航的；
（2）光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方；
（3）激光的频率比较高，相同的时间内就可以传递大量的信息。
【解答】解：（1）鸽子在飞行时是靠地磁场来导航的；
（2）光纤通信利用的就是全反射的道理，光纤在结构上有中心和外皮两种不同介质，光从中心传播时遇到光纤弯曲处，会发生全反射现象，而保证光线不会泄漏到光纤外；
（3）由于激光的频率很高，在光导纤维中利用激光传递信息，从而大幅提高了信息传输量。
故答案为：地磁场；反射；频率。
13．互联网作为一种信息交流平台，给我们的生活带来很多便利，得益于光导纤维的发明和使用，利用光导纤维传输信息时实际上是光的一种 反射 现象（选填“反射”或“折射”）；为了确保中、高招考试严格有序进行，按要求各考场内都安装了电子监控装置，如图所示是该装置的光学系统，图中摄像头的工作原理与生活中的 照相机 工作原理相同。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方。
（2）透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像头。
【解答】解：（1）光纤通信利用的就是全反射的道理，光纤在结构上有中心和外皮两种不同介质，光从中心传播时遇到光纤弯曲处，会发生全反射现象，而保证光线不会泄漏到光纤外。
（2）监控摄像头镜头相当于一个凸透镜，当物体位于其二倍焦距以外时，物体在凸透镜中成倒立缩小的实像，因此其成像情况与照相机相似。
故答案为：反射；照相机。
14．阅读短文，回答文后的问题。
光纤
光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。如图所示，光可以从弯曲的光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出光纤。光在玻璃纤维中每次由光纤内层的玻璃芯射向外层的分界面时，只会发生反射，而没有折射。这是因为光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角。当入射角增加到某一角度时，折射角先达到90°，此时的入射角叫临界角，入射角再增大时，折射光消失，只剩下反射光，这种现象叫光的全反射。
（1）光在光纤中传播时路线是 折线 （填“折线”或“弧线”）。
（2）折射光线消失后，反射光线的亮度比原来 亮 。
（3）光从玻璃进入空气，如果临界角为46°，以下列角度入射的光线中，能发生全反射的是 D 。
A．30° B．42° C．45° D．50°
（4）当光从空气射向玻璃， 不会 （填“会”或“不会”）发生光的全反射现象。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据光在同种均匀介质中沿直线传播的特点进行解答；
（2）折射光消失，只剩下反射光，这种现象叫光的全反射，据此分析反射光线亮度的变化；
（3）（4）结合对材料内容的理解，从中找出全反射的条件及特点，再对题干中的问题进行解答。
【解答】解：
（1）因为光在同种均匀介质中沿直线传播，光在光纤内层的玻璃芯外层发生反射时方向发生改变，所以光在光纤中传播时路线是折线；
（2）由题意可知，当折射光线消失后，只剩下反射光，发生全反射，因此反射光线的亮度比原来亮；
（3）光从玻璃进入空气，如果临界角为46°，只有入射光以50°的入射角从玻璃进入空气时，入射角大于临界角，会发生全反射现象，故D正确；
（4）由题意可知，只有入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象，因此，当光从空气斜射到玻璃中时不会发生全反射现象。
故答案为：（1）折线；（2）亮；（3）D；（4）不会。
15．阅读文章回答以下问题：
量子通讯技术
2017年8月10日，中国科学技术大学潘建伟团队宣布，全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满完成了三大科学实验任务：量子纠缠分发、量子密钥分发、量子隐形传态。
1200公里的超远距离量子纠缠分发成果，1个月前曾登上顶级学术期刊《科学》的封面。这次，星地间的远距离量子密钥分发、量子隐形传态，又同时发表在另一顶级学术期刊《自然》上。
报道称，中国量子卫星克服了超安全通信的主要障碍。量子卫星探针实现了创纪录的远距离量子纠缠，这能够实现基于量子技术下的数据加密传输。通过两个地面站点和卫星之间发射量子，在千公里级别距离上实现了量子纠缠。这一技术是未来绝对安全的量子通信技术的基础技术。参与这次实验的两个地面站分别是青海德令哈站和云南丽江站，两站距离1203公里。
这次重要实验是在去年年底完成的，而此前的传输距离纪录为144公里。“墨子”号卫星是2016年8月发射的。从百公里到千公里，中国“墨子号”量子卫星将量子纠缠分发的世界纪录提高了一个数量级。
量子纠缠是奇特的量子力学现象。通俗地说，两个处于纠缠状态的量子就像有“心灵感应”，无论相隔多远，一个量子状态变化，另一个也会改变。爱因斯坦称之为“鬼魅般的远距作用”。
量子纠缠分发，就是将一对有“感应”的量子分置于两地。这尤其适用于保密通信，在此基础上的量子通信技术被誉为信息安全“终极武器”。
潘建伟对新华社记者说：“这项工作为未来开展大尺度量子网络和量子通信实验研究以及开展外太空广义相对论、量子引力等物理学基本原理的实验检验奠定了可靠的技术基础。”
潘建伟说，目前主要的挑战是，如何在白天，光量子非常多的情况下，分辨并接收到量子卫星的信号，以实现量子通信。
潘建伟表示，除了量子密钥和通信实验之外，他们还将运用“墨子号”测试重力对于量子纠缠形态的影响。他们还将在两年内发射另一颗量子卫星。其他同事认为这个想法太雄心勃勃了，因为这意味着两套在太空中的量子发射系统，可能实现宇宙中的量子纠缠。
（1）两个处于纠缠状态的量子，一个量子状态变化，另一个状态 改变 。
（2）量子通信技术被誉为信息安全“终极武器”，是建立在 量子纠缠分发 基础上的。
（3）量子通信技术目前主要的挑战是 如何在白天，光量子非常多的情况下，分辨并接收到量子卫星的信号，以实现量子通信 。
【答案】见试题解答内容
【分析】认真阅读、分析材料内容，根据材料提供的信息解答此题。
【解答】解：
（1）量子纠缠是奇特的量子力学现象，通俗地说，两个处于纠缠状态的量子就像有“心灵感应”，无论相隔多远，一个量子状态变化，另一个也会改变；
（2）量子纠缠分发，就是将一对有“感应”的量子分置于两地，这尤其适用于保密通信，在此基础上的量子通信技术被誉为信息安全“终极武器”；
（3）量子通信技术目前主要的挑战是，如何在白天，光量子非常多的情况下，分辨并接收到量子卫星的信号，以实现量子通信。
故答案为：（1）改变；（2）量子纠缠分发；（3）如何在白天，光量子非常多的情况下，分辨并接收到量子卫星的信号，以实现量子通信。
1、卫星通信
（1）概念：利用地球同步通信卫星作微波中继站，把地面站送来的信号接收，并进行放大，然后转发给另外的地面站，实现信息的传递；
（2）卫星通信系统由通信卫星、地面站、和传输系统组成，在地球周围均匀地布置3颗同步卫星，就可以实现全球通信；
（3）同步卫星相当于一个固定在地球上空的中继站，将接收到的信号放大后再发送到地面站；
（4）卫星通信能远距离传送信息，且通信容量大、干扰小、质量好和效率高。
2、光纤通信
（1）概念：利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出．这
样就把它携带的信息传递到了远方．这种通信方式叫做光线通信；
（2）光导纤维：是很细的玻璃丝，它有内、外两层，由于内外层的折射本领不一样，光在
光纤中通过时，发生全反射，光就不会跑到外层了。
（3）1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率单一、方
向高度集中的光----激光；
（4）激光属于电磁波，频率较大、传递信息的容量较大；
（5）光在光纤里只发生全反射；
（6）光纤通信抗干扰能力强，信号衰减小，传递的信息量大，保密性好，通信质量高。
3、互联网与信息高速公路
（1）互联网是一个由计算机、通信网络及其附属设备连接起来的全球通信网络。
（2）利用互联网可以向全球的互联网用户发送电子邮件，召开分散于世界各地的有关人员
的视频会议。
（3）“信息高速公路”：集卫星通信、光纤通信、数据通信、移动通信等技术于一身，利用光缆和各级计算机把所有的通信系统连接在一起，组成了一个高速传递信息的网络。人们通俗地把这种国家信息基础设施称为“信息高速公路”。
【考点1 卫星通信】
【典例1-1】（2023•梅州一模）北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信系统，目前已经具备全球导航、定位和授时功能。关于北斗卫星导航系统，下列说法正确的是（ ）
A．北斗卫星导航系统传输信息的速度与光速相同
B．北斗卫星导航系统的空间段采用光纤传输信息
C．北斗卫星导航系统采用超声波为汽车导航
D．北斗卫星导航系统在传输大量信息时，其传输频率较低
【答案】A
【分析】（1）电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播；迅速变化的电流周围产生电磁波，且电磁波在真空中的传播速度和光速相等，都是3×108m/s；电磁波能够传递信息；
（2）光纤通信抗干扰能力强，信号衰减小，传递的信息量大，保密性好，通信质量高。
【解答】解：A、北斗卫星导航系统传输信息的速度与光速相同，故A正确；
B、北斗卫星导航系统的空间段采用电磁波传输信息，故B错误；
C、北斗卫星导航系统采用电磁波为汽车导航，故C错误；
D、北斗卫星导航系统在传输大量信息时，其传输频率不变，故D错误。
故选：A。
【典例1-2】（2023•江岸区模拟）我国的北斗卫星导航系统可以为全球提供导航、定位、授时和短报文等服务。
（1）卫星从远地点向近地点运行时 动 能会增大；
（2）用 3 颗同步卫星就可以实现全球通信；
（3）地球静止轨道距地面高度约为42000km，若运行于该轨道的卫星将电磁波信号发送到地面接收站，大约需要 0.14 s。
【答案】（1）动；（2）3；（3）0.14。
【分析】（1）影响动能大小的因素：物体的质量和速度。物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大；
（2）通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信；
（3）电磁波传播速度约为3×108m/s，利用速度计算公式求得运行于该轨道的卫星将电磁波信号发送到地面接收站需要的时间。
【解答】解：（1）卫星从远地点向近地点运行时，重力势能转化为动能，动能增大。
（2）地球同步卫星定点在赤道上空，一颗同步卫星可以覆盖地球三分之一的面积，所以只要等距离安放3颗同步卫星就可以实现全球通信。
（3）电磁波传播速度约为3×108m/s，运行于该轨道的卫星将电磁波信号发送到地面接收站，大约需要t＝＝0.14s。
故答案为：（1）动；（2）3；（3）0.14。
【变式1-1】（2021•蓝田县一模）我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用（ ）
A．电磁波B．超声波C．次声波D．光纤
【答案】A
【分析】导航仪是利用电磁波传递信息的，导航仪、地面端的中心控制系统、导航卫星间可以相互传递信息。
【解答】解：我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它是利用电磁波传递信息的。
故选：A。
【变式1-2】中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（ ）
A．智能机器人只能通过声音信号控制
B．北斗卫星导航是通过光纤传递信息
C．无人机的垂直运动利用了力的作用是相互的
D．用5G手机上网是通过超声波传递信息
【答案】C
【分析】（1）电磁波能够传递信息，导航仪是利用电磁波传递信息的，导航仪、地面端的中心控制系统、导航卫星间可以相互传递信息；
（2）力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的。
【解答】解：
A、智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉，除具有感受器外，它还有效应器，作为作用于周围环境的手段，故A错误；
B、我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用电磁波传递信息的，故B错误；
C、无人机的垂直运动时，无人机的扇叶对空气产生向下的推力作用，由于力的作用是相互的，空气对无人机产生反作用力，推动无人机向上运动，故C正确；
D、5G手机上网属于移动电话，所以它传递信息是通过电磁波来实现的，故D错误。
故选：C。
【变式1-3】（2022•丹东模拟）电磁波在真空中传播的速度大约为 3×108 m/s；人类可以用通信卫星做微波通信的中继站来进行通信，至少用 3 颗同步卫星就可以实现全球通信。
【答案】3×108；3。
【分析】真空中电磁波的波速为c，其数值大约为30万千米每秒；
在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通讯。
【解答】电磁波在真空中传播的速度大约为3×108m/s；
人类可以用通信卫星做微波通信的中继站来进行通信，在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就可以实现全球通信。
故答案为：3×108；3。
【考点2 光纤通信】
【典例2-1】（2023•陕西模拟）光纤通信就是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式，光导纤维是一种由玻璃或塑料制成的纤维，其应用前景非常广阔。下列关于光纤通信的说法正确的是（ ）
A．光导纤维是导体
B．光在光导纤维中经多次反射传递信息
C．光波在光导纤维中传播的速度等于3×108m/s
D．光波不是电磁波
【答案】B
【分析】（1）光导纤维是玻璃丝，是绝缘体。
（2）光在光导纤维中经多次反射传递信息。
（3）光波在光导纤维中传播的速度小于3×108m/s。
（4）光波是电磁波。
【解答】解：A、光导纤维不是导体，是绝缘体，故A错误；
B、光在光导纤维中经多次反射传递信息，故B正确；
C、光导纤维是固体，光波在光导纤维中传播的速度小于3×108m/s；在真空中的传播速度最大，等于3×108m/s，故C错误；
D、光波是电磁波，故D错误。
故选：B。
【典例2-2】（2023•电白区模拟）第五代移动通信技术（简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术。据专家预计，到2030年5G网络将完全开发和建立，将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施，其中5G技术是利用 电磁波 来传递信息的，光纤通信是利用光在光导纤维中多次 反射 将信息传到远方。
【答案】电磁波；反射
【分析】（1）电磁波可以传递信息。
（2）光纤通信是利用光在光导纤维中多次反射将信息传到远方。
【解答】解：第五代移动通信技术（简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术。据专家预计，到2030年5G网络将完全开发和建立，将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施，其中5G技术是利用电磁波来传递信息的，光纤通信是利用光在光导纤维中多次反射将信息传到远方。
故答案为：电磁波；反射。
【变式2-1】（2023•历下区三模）光纤通信技术作为现代通信的前沿技术，在现代社会的发展中占据重要地位。其优势是抗干扰能力强，能减少信号衰减，适用于远距离、大容量传输信息。光纤通信传输信息依靠的是（ ）
A．紫外线B．超声波C．次声波D．电磁波
【答案】D
【分析】利用光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式，由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点，所以光纤通信中的光波主要是激光，激光是一种电磁波。
【解答】解：光纤通信主要是利用激光在光导纤维中传输信息的通信方式，激光是一种电磁波，故ABC错误，D正确。
故选：D。
【变式2-2】（2022秋•长安区校级期末）关于信息传递，下列说法正确的是（ ）
A．光在光导纤维内壁上多次折射传递信息
B．手机通话是利用超声波传递信息
C．北斗卫星是通过电磁波传递信息，从而提供导航和通信服务
D．宇航员在空间站外交流可以使用超声波
【答案】C
【分析】（1）光纤通信是依靠激光在光导纤维内壁上多次发射反射来传递信息的；
（2）手机既是电磁波的发射台，也是电磁波的接收台；
（3）卫星通信实际上是微波通信的一种，是利用卫星做微波通信的中继站；
（4）真空不能传声
【解答】解：A、光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息，故A错误；
B、手机通话是利用电磁波传递信息，故B错误；
C、北斗卫星导航是利用电磁波传递信息的，故C正确；
D、太空中没有空气，是真空状态，真空不能传声，所以宇航员在太空中不能直接对话，故D错误。
故选：C。
【变式2-3】（2021•中山区模拟）在光纤通信中应用 激光 传递信息，该波的传播速度是 3×105 km/s，该波 能 在真空中传播（后一空填“能”或“不能”）。
【答案】见试题解答内容
【分析】电磁波传播不需要介质；光波是一种电磁波，电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s。
【解答】解：在光纤通信中应用激光传递信息，激光属于电磁波，该波的传播速度是3×105km/s，激光的传播不需要介质，能在真空中传播。
故答案为：激光；3×105；能。
【考点3 互联网与信息高速公路】
【典例3-1】“互联网+光纤”时代的来临，人们的工作和生活效率得到进一步提高。则光纤的主要用途是（ ）
A．装饰B．照明C．通信D．输电
【答案】C
【分析】要解答本题需掌握：光纤通信是现代通信的主要传输工具，它具有容量大、不受外界磁场的干扰、不怕腐蚀、不怕潮、能量损耗少等优点。
【解答】解：光导纤维，简称光纤，是现代通信的主要传输工具。“互联网+光纤”时代的来临，人们的工作和生活效率得到进一步提高，主要是利用光纤传输信息。
故ABD错误，C正确。
故选：C。
【典例3-2】互联网作为一种信息交流平台，给我们的生活带来很多便利，得益于光导纤维的发明和使用，利用光导纤维传输信息时实际上是光的一种 反射 现象（填“反射”或“折射”）；值得注意的是，少数青少年由于沉迷于网络而用眼过度导至近视，使远方物体成像在视网膜 前 （“前”或“后”），需要配带 凹透镜 （填“凸透镜”或“凹透镜”）制作的眼镜来矫正视力。凹透镜对光线有 发散 （选填“会聚”或“发散”）作用。
【答案】见试题解答内容
【分析】光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方；
近视眼是晶状体会聚能力增强，像成在视网膜的前方，应配戴凹透镜矫正；
凹透镜对光线有发散作用，能减弱光线的会聚能力。
【解答】解：光纤通信利用的就是全反射的道理，光纤在结构上有中心和外皮两种不同介质，光从中心传播时遇到光纤弯曲处，会发生反射现象，而保证光线不会泄漏到光纤外。
由物理知识可知：近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像成在视网膜的前方，应配戴凹透镜，使光线推迟会聚。
凹透镜对光线有发散作用，能减弱光线的会聚能力。
故答案为：反射；前；凹透镜；发散。
【变式3-1】小明家的计算机通过光纤与互联网交换信息，光纤（ ）
A．利用光传输信息B．传输信息量很小
C．利用电流传输信息D．传输信息时损耗大
【答案】A
【分析】现代通信有微波通信、卫星通信、网络通信和光纤通信，每种通信的名字都是以传递信息的载体来命名。
【解答】解：光纤网络是光纤通信的载体，光纤通信的优点：通信容量大、传输距离远、抗电磁干扰、传输质量佳等。
故选：A。
【变式3-2】在大数据、云计算的当今时代，计算机通过光纤接入互联网，光纤的作用是 通信 （选填“输电”“通信”或“导热”），光 属于 （选填“属于”或“不属于”）电磁波。
【答案】见试题解答内容
【分析】现代通信有微波通信、卫星通信、网络通信和光纤通信，每种通信的名字都是以传递信息的载体来命名；光波是一种电磁波。
【解答】解：光纤网络是光纤通信的载体，因此光纤的主要作用是通信；
光波属于电磁波。
故答案为：通信；属于。
1．（2022春•市南区校级期末）2016年，我国发射了首颗量子科学实验卫星“墨子”和第23颗北斗导航卫星G7，“墨子”在高度为500km的圆形轨道上运行，G7属地球同步轨道卫星（高度约为36000km），则（ ）
A．两颗卫星的运行速度可能大于7.9km/s
B．两颗卫星内的设备不受地球引力的作用
C．卫星G7可以定点在长春正上方
D．卫星“墨子”的角速度比卫星G7大
【答案】D
【分析】第一宇宙速度是最大的环绕速度；两颗卫星内的设备都受地球引力的作用；同步卫星一定位于地球正上方；根据牛顿第二定律求解加速度与半径关系进行分析。
【解答】解：A、7.9km/s是最大的环绕速度，所以两颗卫星的运行速度都小于7.9km/s，故A错误；
B、两颗卫星内的设备受地球引力提供向心力，所以两颗卫星内的设备都受地球引力的作用，故B错误；
C、同步卫星一定位于地球正上方，长春不在赤道上，所以卫星G7不可以定点在长春正上方，故C错误；
D、轨道半径小的量子科学实验卫星“墨子号”的角速度比北斗G7大，故D正确。
故选：D。
2．（2023•香洲区校级三模）2018年6月14日，中继卫星“鹊桥”顺利进入以地月拉格朗日L2点为中心的hal轨道。2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功登陆月球（如图所示）。至此，中国实现了人类历史上首次月球背面软着陆和巡视探测，首次实现了月球背面同地球的中继通信。下列说法正确的是（ ）
A．以“鹊桥”为参照物，嫦娥四号是静止的
B．嫦娥四号在月面着陆过程中，如果关闭发动机将做匀速直线运动
C．“鹊桥”在hal轨道上运动时，地球和月球对它的万有引力是一对平衡力
D．hal轨道的半径足够大，才能实现地面测控站与嫦娥四号之间的中继通信
【答案】D
【分析】（1）物体相对于参照物的位置变化了，物体是运动的；物体相对于参照物的位置不变，物体是静止的。
（2）嫦娥四号在月面着陆过程中，关闭发动机后将做加速运动。
（3）物体做曲线运动时，受到的力不是一定平衡力。
（4）hal轨道的半径足够大，保证电磁波的传输不会中断。
【解答】解：A、以“鹊桥”为参照物，嫦娥四号与它的位置是变化的，嫦娥四号是运动的，故A错误；
B、嫦娥四号在月面着陆过程中，如果关闭发动机将做加速直线运动，故B错误；
C、“鹊桥”在hal轨道上运动时，做的是曲线运动，地球和月球对它的万有引力不是一对平衡力，故C错误；
D、hal轨道的半径足够大，才能实现地面测控站与嫦娥四号之间的中继通信，故D正确。
故选：D。
3．（2022•无锡模拟）光纤通信已成为现代通信的主要支柱之一，关于光纤以下说法正确的是（ ）
A．光纤是超导体
B．光波在光纤中不断折射向前传播
C．光波在光纤中的传播速度为3×108m/s
D．光纤不导电，不会受外界电磁场的干扰
【答案】D
【分析】AD．光纤的材料是二氧化硅，即玻璃丝，属于绝缘体，不导电，不会受外界电磁场的干扰；
B．光纤应用了光的反射原理；
C．光波属于电磁波，光在真空中的传播速度为3×108m/s，在玻璃中的传播速度小于3×108m/s。
【解答】解：AD．光纤是绝缘体，不导电，不会产生电磁感应现象，所以光纤通信不会受外界电磁场的干扰，故A不正确，D正确；
B．光波在光纤中不断反射向前传播，故B不正确；
C．光波在光纤中的传播速度小于3×108m/s，故C不正确。
故选：D。
4．（2020•苏州模拟）五十年前，华裔物理学家高锟在光导纤维通信领域取得突破性的进展并因此获得2009年的诺贝尔物理学奖。光纤传播信息利用的原理是（ ）
A．光的反射B．光的折射
C．光的直线传播D．光的色散
【答案】A
【分析】光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。
【解答】解：光纤通信利用的就是全反射的道理，光纤在结构上有中心和外皮两种不同介质，光从中心传播时遇到光纤弯曲处，会发生全反射现象，而保证光线不会泄漏到光纤外，故A正确，BCD错误。
故选：A。
5．（2023•石家庄模拟）下列关于电磁波和信息技术说法不正确的是（ ）
A．5G手机主要利用电磁波进行通信
B．光纤通信是光在光导纤维中多次反射传递信息
C．电磁波既能传递信息，又能传递能量
D．不同频率的电磁波在真空中传播速度不相同
【答案】D
【分析】（1）5G网络通信的载体是电磁波；
（2）光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息；
（3）电磁波既能传递信息，如无线电广播；又能传递能量，如微波炉加热食物；
（4）不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，都约为3.0×108m/s。
【解答】解：A.5G手机主要利用发射及接收电磁波来传递信息的，故A正确；
B.光纤通信是利用激光从光纤的一端射入后，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，故B正确；
C.电磁波既能传递信息，如无线电广播；又能传递能量，如微波炉加热食物，故C正确；
D.不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，约为3.0×108m/s，故D错误。
故选：D。
6．利用互联网可以方便的进行一些信息的传递，下列各种方式中，不能通过互联网做到的是（ ）
A．远程教育B．做饭
C．远程医疗会诊D．打IP电话
【答案】B
【分析】根据互联网功能、提供的服务分析解答。
【解答】解：人们可以通过互联网进行远程教育、远程医疗会诊、打IP电话、查阅资料、发送电子邮件等，但不能用互联网做饭。
故选：B。
7．下面选项跟互联网无关的是（ ）
A．WiFiB．QQ聊天C．摇微信D．飞鸽传书
【答案】D
【分析】根据对互联网相关知识的了解，可对选项中的内容逐一做出判断。
【解答】解：A、WiFi是目前最常用的可将电脑手机等终端以无线的方式进行连接的技术，其实质是高频的无线电信号，与互联网有关，故A不合题意；
B、QQ聊天是最常用的网络交流方式之一，与互联网有关，故B不合题意；
C、摇微信是通过互联网进行交流的一种方式，与互联网有关，故C不合题意；
D、飞鸽传书是古代人民发明的利用鸽子来帮助人类传递信息的一种特殊的方式，与互联网无关，符合题意。
故选：D。
8．（多选）被誉为“光纤之父”的华人科学家高锟荣获了2009年诺贝尔物理学奖。光导纤维是由纯度极高的石英玻璃（主要成分是二氧化硅）拉制而成的。诺贝尔奖评委会这样描述：“光流动在细小如线的玻璃丝中，它携带着各种信息数据向每一个方向传递，文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球。”下列关于光导纤维的说法中正确的是（ ）
A．光导纤维的主要成分是氧化物
B．光纤通信不容易受外界干扰，能够传播更远
C．光导纤维是利用光传输信息的
D．石英玻璃能够拉制成细丝说明它的弹性好
【答案】ABC
【分析】光纤通信中使用激光传递信息，光从光纤的一端射入，在内壁上经多次反射，从另一端射出。
【解答】解：A、光导纤维是由纯度极高的石英玻璃（主要成分是二氧化硅）制成的，属于氧化物，该选项说法正确；
B、光纤通信，激光在光导纤维内传播，不容易受外界干扰，能够传播更远，该选项说法正确；
C、光导纤维是利用激光传输信息，该选项说法正确；
D、石英玻璃能够拉制成细丝说明它的延展性好，该选项说法不正确。
故选：ABC。
9．（多选）关于电视机，下列说法正确的是（ ）
A．打开电视机，听到的、看到的是电磁波传来的声音和图象
B．遥控器是靠发射一种电磁波来控制电视机的，这种电磁波是红外线
C．调节电视机的音量，是为了改变声音的音调
D．彩色电视画面上的色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成
【答案】ABD
【分析】（1）电视机工作时我们看到的图象、听到的声音是由电磁波从电视台传来的；
（2）红外线的应用：红外线加热器，红外线夜视仪，电视遥控器，热谱仪等等；
（3）声音的三个特征分别是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性；调节音量是改变响度；
（4）光的三原色为红绿蓝，各种色光都是这三种颜色混合而成。
【解答】解：A、电视机工作时我们看到的图象、听到的声音是由电磁波从电视台传来的，故A正确；
B、家用电视机的遥控器是发射红外线来控制电视机，红外线是电磁波，故B正确；
C、调节电视机的音量，是为了改变声音的强弱（或大小），无法改变音色、音调；即是为了改变声音的响度；故C错误；
D、彩色电视的画面上的色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的，故D正确。
故选：ABD。
10．（2022•凤凰县模拟）2020年6月23日，我国的北斗卫星导航系统（简称BDS）全球组网完成，该导航系统依靠 电磁波 传递信息。
【答案】电磁波。
【分析】电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。
【解答】解：卫星在太空中，太空中没有介质，只能依靠电磁波传递信息。
故答案为：电磁波。
11．（2020•同心县校级开学）通信卫星大多是相对于地球“静止”的 同步卫星 ，从地面上看，它好像悬挂在空中 静止不动 。在地球周围均匀地配置 3 颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面。通过卫星电视，一个地方的突发事件，全世界几乎可以 同时 看到现场的画面。
【答案】同步卫星；静止不动；3；同时。
【分析】（1）运动和静止是相对的。判断一个物体的运动状态，关键是看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止；
（2）通信卫星做微波通信的中继站，在赤道上空等间隔分布的3颗地球静止轨道通信卫星可以实现除两极部分地区外的全球通信。
【解答】解：
因为同步卫星的转动和地球的转动是同步的，地球怎么转卫星也怎么转，所以它相对地球的位置没有发生变化，而地球上的人观察卫星自然是以地球为参照物，所以地球同步通讯卫星相对与地球是静止的；
要想实现全球通信，可以用通信卫星做微波通信的中继站，并在地球周围均匀地配置3颗地球同步通信卫星；
通过卫星电视，一个地方的突发事件，全世界几乎可以同时看到现场的画面。
故答案为：同步卫星；静止不动；3；同时。
12．（2021•遵化市模拟）信鸽能从2000km以外的地方准确地飞回“家中”，研究表明，原来信鸽是利用 地磁场 （选填“地磁场”或“电磁波”）来导航的。光纤是信息传递的一种重要工具，光可以从任意弯曲的光纤一端传向另一端，似乎光在其中能随意“转弯”，其实这是光在光纤内壁多次 反射 （选填“反射”或“折射”）而实现的。光纤利用激光传递信息，大幅提高了信息传输量，是因为激光具有较高的 频率 （选填“速度”或“频率”）。
【答案】地磁场；反射；频率。
【分析】（1）地球周围有磁场，鸽子是靠地磁场来导航的；
（2）光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方；
（3）激光的频率比较高，相同的时间内就可以传递大量的信息。
【解答】解：（1）鸽子在飞行时是靠地磁场来导航的；
（2）光纤通信利用的就是全反射的道理，光纤在结构上有中心和外皮两种不同介质，光从中心传播时遇到光纤弯曲处，会发生全反射现象，而保证光线不会泄漏到光纤外；
（3）由于激光的频率很高，在光导纤维中利用激光传递信息，从而大幅提高了信息传输量。
故答案为：地磁场；反射；频率。
13．互联网作为一种信息交流平台，给我们的生活带来很多便利，得益于光导纤维的发明和使用，利用光导纤维传输信息时实际上是光的一种 反射 现象（选填“反射”或“折射”）；为了确保中、高招考试严格有序进行，按要求各考场内都安装了电子监控装置，如图所示是该装置的光学系统，图中摄像头的工作原理与生活中的 照相机 工作原理相同。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方。
（2）透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像头。
【解答】解：（1）光纤通信利用的就是全反射的道理，光纤在结构上有中心和外皮两种不同介质，光从中心传播时遇到光纤弯曲处，会发生全反射现象，而保证光线不会泄漏到光纤外。
（2）监控摄像头镜头相当于一个凸透镜，当物体位于其二倍焦距以外时，物体在凸透镜中成倒立缩小的实像，因此其成像情况与照相机相似。
故答案为：反射；照相机。
14．阅读短文，回答文后的问题。
光纤
光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。如图所示，光可以从弯曲的光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出光纤。光在玻璃纤维中每次由光纤内层的玻璃芯射向外层的分界面时，只会发生反射，而没有折射。这是因为光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角。当入射角增加到某一角度时，折射角先达到90°，此时的入射角叫临界角，入射角再增大时，折射光消失，只剩下反射光，这种现象叫光的全反射。
（1）光在光纤中传播时路线是 折线 （填“折线”或“弧线”）。
（2）折射光线消失后，反射光线的亮度比原来 亮 。
（3）光从玻璃进入空气，如果临界角为46°，以下列角度入射的光线中，能发生全反射的是 D 。
A．30° B．42° C．45° D．50°
（4）当光从空气射向玻璃， 不会 （填“会”或“不会”）发生光的全反射现象。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据光在同种均匀介质中沿直线传播的特点进行解答；
（2）折射光消失，只剩下反射光，这种现象叫光的全反射，据此分析反射光线亮度的变化；
（3）（4）结合对材料内容的理解，从中找出全反射的条件及特点，再对题干中的问题进行解答。
【解答】解：
（1）因为光在同种均匀介质中沿直线传播，光在光纤内层的玻璃芯外层发生反射时方向发生改变，所以光在光纤中传播时路线是折线；
（2）由题意可知，当折射光线消失后，只剩下反射光，发生全反射，因此反射光线的亮度比原来亮；
（3）光从玻璃进入空气，如果临界角为46°，只有入射光以50°的入射角从玻璃进入空气时，入射角大于临界角，会发生全反射现象，故D正确；
（4）由题意可知，只有入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象，因此，当光从空气斜射到玻璃中时不会发生全反射现象。
故答案为：（1）折线；（2）亮；（3）D；（4）不会。
15．阅读文章回答以下问题：
量子通讯技术
2017年8月10日，中国科学技术大学潘建伟团队宣布，全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满完成了三大科学实验任务：量子纠缠分发、量子密钥分发、量子隐形传态。
1200公里的超远距离量子纠缠分发成果，1个月前曾登上顶级学术期刊《科学》的封面。这次，星地间的远距离量子密钥分发、量子隐形传态，又同时发表在另一顶级学术期刊《自然》上。
报道称，中国量子卫星克服了超安全通信的主要障碍。量子卫星探针实现了创纪录的远距离量子纠缠，这能够实现基于量子技术下的数据加密传输。通过两个地面站点和卫星之间发射量子，在千公里级别距离上实现了量子纠缠。这一技术是未来绝对安全的量子通信技术的基础技术。参与这次实验的两个地面站分别是青海德令哈站和云南丽江站，两站距离1203公里。
这次重要实验是在去年年底完成的，而此前的传输距离纪录为144公里。“墨子”号卫星是2016年8月发射的。从百公里到千公里，中国“墨子号”量子卫星将量子纠缠分发的世界纪录提高了一个数量级。
量子纠缠是奇特的量子力学现象。通俗地说，两个处于纠缠状态的量子就像有“心灵感应”，无论相隔多远，一个量子状态变化，另一个也会改变。爱因斯坦称之为“鬼魅般的远距作用”。
量子纠缠分发，就是将一对有“感应”的量子分置于两地。这尤其适用于保密通信，在此基础上的量子通信技术被誉为信息安全“终极武器”。
潘建伟对新华社记者说：“这项工作为未来开展大尺度量子网络和量子通信实验研究以及开展外太空广义相对论、量子引力等物理学基本原理的实验检验奠定了可靠的技术基础。”
潘建伟说，目前主要的挑战是，如何在白天，光量子非常多的情况下，分辨并接收到量子卫星的信号，以实现量子通信。
潘建伟表示，除了量子密钥和通信实验之外，他们还将运用“墨子号”测试重力对于量子纠缠形态的影响。他们还将在两年内发射另一颗量子卫星。其他同事认为这个想法太雄心勃勃了，因为这意味着两套在太空中的量子发射系统，可能实现宇宙中的量子纠缠。
（1）两个处于纠缠状态的量子，一个量子状态变化，另一个状态 改变 。
（2）量子通信技术被誉为信息安全“终极武器”，是建立在 量子纠缠分发 基础上的。
（3）量子通信技术目前主要的挑战是 如何在白天，光量子非常多的情况下，分辨并接收到量子卫星的信号，以实现量子通信 。
【答案】见试题解答内容
【分析】认真阅读、分析材料内容，根据材料提供的信息解答此题。
【解答】解：
（1）量子纠缠是奇特的量子力学现象，通俗地说，两个处于纠缠状态的量子就像有“心灵感应”，无论相隔多远，一个量子状态变化，另一个也会改变；
（2）量子纠缠分发，就是将一对有“感应”的量子分置于两地，这尤其适用于保密通信，在此基础上的量子通信技术被誉为信息安全“终极武器”；
（3）量子通信技术目前主要的挑战是，如何在白天，光量子非常多的情况下，分辨并接收到量子卫星的信号，以实现量子通信。
故答案为：（1）改变；（2）量子纠缠分发；（3）如何在白天，光量子非常多的情况下，分辨并接收到量子卫星的信号，以实现量子通信。
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