第19讲-信息的传递（思维导图+考点精讲+例题精析）-2023年中考物理一轮复习讲练测（解析版）

第19讲—信息的传递2023年中考物理一轮复习讲练测一、思维导图考点精讲考点1现代顺风耳—电话1.电话——1876年美国发明家贝尔发明了第一部电话（1）基本结构：主要由话筒和听筒组成。（2）工作原理：话筒把声信号变成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方，在另一端，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音。（话筒把声信号转化为电信号；听筒把电信号转化为声信号）2.电话交换机为了提高线路的利用率，人们发明了电话交换机。3.模拟通信和数字通信模拟信号：声音转换成信号电流时，信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“模仿”着声信号的“一举一动”，这种电流传递的信号叫做模拟信号，使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做数学信号，使用数学信号的通信方式叫做数字通信。模拟信号容易失真；数字信号抗干扰能力强，便于加工处理，可以加密。在电话与交换机之间一般传递模拟信号，在交换机之间传递数字信号。考点2电磁波的海洋1.电磁波的产生—导线中电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波。2.电磁波可以在真空中传播，不需要任何介质。3.电磁波在真空中的波速为c,大小和光速一样，c=3×108m/s=3×105km/s4.电磁波波速、波长λ和频率f的关系：（1）波长：电流每振荡一次电磁波向前传播的距离叫做波长，用λ表示，单位是m。波长表示相邻两个波峰之间的距离，或相邻两个波谷之间的距离。（2）频率：一秒内电流振荡的次数交频率，用f表示，单位是赫兹（Hz），比赫兹（Hz）大的还有千赫（kHz）、兆赫（MHz）。1MHz=103kHz1kHz=103Hz1MHz=106Hz（3）波速：一秒内电磁波传播的距离，用c表示，单位是m/s。（4）波长、频率和波速的关系c=λfλ=eq\f(c,f)f=eq\f(c,λ)。（5）电磁波的波长λ与频率f成反比。5.电磁波中用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）。6.无线电波特点：无线电波的波长从几毫米道几千米，通常根据波长或频率把无线电波分成几个波段，包括：长波、中波、短波、微波等，各个波段的无线电波有各自的传播方式和用途，如下表所示。波段波长频率传播方式主要用途长波30000m~3000m10kHz~100kHz地波超远程无线电通信和导航中波3000m~200m100kHz~1500kHz地波和天波调幅（AM）、无线电广播、电报中短波200m~50m1500kHz~6000kHz短波50m~10m6MHz~30MHz天波微波米波（VHF）10m~1m30MHz~300MHz近似直线传播调频（FM）、无线电广播、电视、导航分米波（UHF）10dm~1dm300MHz~3000MHz直线传播移动通信、电视、雷达、导航厘米波10cm~1cm3000MHz~30000MHz毫米波10mm~1mm30000MHz~300000MHz考点3广播、电视和移动通信电磁波是传递信息的载体。无线电通信系统由发射装置和接收装置两大部分组成。1.无线电广播信号的发射和接受：无线电广播信号的发射由广播电台完成，信号的接受由收音机完成。2.电视信号的发射与接收：电视用电磁波传送图像信号和声音信号。电视信号的发射由电视台完成，接收由电视机完成。3.移动电话：移动电话由空间的电磁波来传递信息。移动电话机既是无线发射台又是无线电接收台。移动电话的体积很小，发射功率不大，它的天线也很简单，灵敏度不高，因此，它和其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转移，这种固定的电台叫基地台。4.音频、视频、射频和频道：由声音变成的电信号，它的频率跟声音相同，在几十赫到几千赫之间，叫做音频信号。由图像变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号。音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力很差，需要把它们加载到具有更好的发射能力的电流上，才能发射到天空中，这种电流的频率更高，这种更高频率的电流教做射频电流。不同的电视台使用不同的射频范围进行广播，以免互相干扰；这一个个不同的频率范围就叫做频道。考点4越来越宽的信息之路信息理论表明，作为载体的无线电波，频率越高，在相同时间内传输的信息就越多。1.微波通信微波的波长在10m~1mm之间，频率在30MHz~3×105MHz之间。微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球绕射，因此，必须每隔50km左右就建设一个微波中继站。2.卫星通信通信卫星相当于微波通信的中继站。通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球的周围均匀地配置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.光纤通信光纤通信是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。光导纤维是很细很细的玻璃丝，由内芯和外套两部分组成。光纤通信传送的不是普通的光，而是一种频率单一、方向高度集中的激光，激光最早是在1960年由美国科学家梅曼发现的。光纤通信的保密性强，不受外界条件的干扰，传播距离远，容量大。4.网络通信目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件。世界上最大的计算机网络，叫做因特网。计算机之间的联结，除了使用金属线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。宽带网是指频率较高，能传输更多信息的网络。三、例题精析1．古筝是我国传统的一种弦乐器，在2022年央视元宵节晚会上，神舟十三号航天员王亚平在空间站用古筝弹奏了一曲《茉莉花》，如图所示，关于王亚平的这次太空演出，下列说法正确的是（）A．古筝发出声音是由琴弦的振动产生的B．弹奏古筝时，手指越用力，发出声音的响度越小C．人们能根据声音的音调分辨出古筝D．古筝发出的声音是由空气直接传播到地球的【答案】A【详解】A．声音是由物体的振动产生的，古筝发出声音是由琴弦的振动产生的，故A正确；B．弹奏古筝时，手指越用力，琴弦振幅越大，发出声音的响度越大，故B错误；C．音色是由发声体本身决定的一个特性，人们能根据声音的音色分辨出古筝，故C错误；D．声音不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播，古筝发出的声音是由电磁波直接传播到地球的，故D错误。故选A。2．如图是一款5G测温巡逻机器人，在抗击疫情中，提高了防疫效率，成为“新晋网红”。下列关于该机器人说法中正确的是（）A．测温仪远距测温时，是通过接收人体辐射的紫外线实现的B．行人都能看见机器人，是由于阳光在它表面发生了漫反射C．机器人巡逻进行广播宣传，说明声音的传播不需要介质D．5G是通过电磁波传输信息的，在空气中的传输速度是340m/s【答案】B【详解】A．测温仪远距测温时，是通过接收人体辐射的红外线实现的，故A错误；B．行人都能看见机器人，是由于阳光在它表面发生了漫反射，使得行人在各个方向上都能看到机器人，故B正确；C．机器人巡逻进行广播宣传，周围存在空气，说明声音的传播需要介质，故C错误；D．5G是通过电磁波传输信息的，电磁波在空气中的传输速度约为3×108m/s，故D错误。故选B。3．下列关于电磁波的说法，正确的是（）A．电磁波既能传递信息也能传递能量B．电磁波传播需要介质C．电磁波的频率恒定不变D．电磁波传播速度为340m/s【答案】A【详解】A．无线通信就是利用电磁波传递的信息，故电磁波可以传递信息，电磁波是波的一种，波可以传递能量，A说法正确；B．电磁波可以在真空中传播，故电磁波传播不需要介质，B说法错误；C．电磁波的频率范围很广，频率并不固定，C说法错误；D．电磁波在真空中的传播速度3×108m/s，在空气中略小于这个速度，但不会达到340m/s，D说法错误。故选A。4．2022年6月5日，在酒泉卫星发射中心搭载神舟十四号载人飞船的长征2号遥十四运载火箭点火发射，火箭在轰鸣声中拔地而起，冲向太空，轰鸣声是由物体______产生的。如图所示是进驻天和核心舱的航天员陈冬、刘洋和蔡旭哲向全国人民敬礼的画面，画面信息是通过______波传回地面的。【答案】振动电磁【详解】[1]一切发声的物体都在振动，所以轰鸣声是由物体振动产生的。[2]空间站在太空是真空环境，用电磁波与地面联系，电磁波的传输不需要介质。5．我国现代农业已进入信息化和数字化时代，农用机械已能通过北斗导航系统实行精准作业，它们是利用______（选填“超声波”或“电磁波”）来传递信息的。如图，水平匀速飞行的无人机正在喷洒农药，在此过程中，它具有的机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】电磁波变小【详解】[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；广播、电视、移动通信、卫星导航系统都是用电磁波传递信息的。[2]无人机正在喷洒农药，质量逐渐变小，速度不变，动能变小；高度不变，重力势能减小，机械能为动能和势能的和，机械能会减小。6．2020年新型冠状病毒（Covid-19）席卷而来，在短短两个月时间就迅速发展成为全球公共卫生事件。我国政府采取迅速有效的措施，使国内的疫情较短时间内得到缓解，医学专家们已经初步认识到这种新型冠状病毒特点。（1）新型冠状病毒大小约100nm=__m。飞沫是新型冠状病毒的主要传播途径，人们在打喷嚏时如果没有阻拦，则有上万个飞沫以50m/s=__km/h（相当于超级台风）的速度带出。所以为了自己和他人的安全请佩戴口罩；（2）如果不幸确诊，病人就通过负压救护车送至负压隔离病房，火神山和雷神山医院提供的就是这种病房。负压病房内气压___（选填“低于”、“高于”或“等于”）病房外大气压，这样空气在自由流动时只能由室外流向室内，减少疾病传播和交叉感染的风险；（3）病人的检查涉及到肺部影像学，主要指的是肺部CT，原理是利用了X光，它属于__波的一部分，此时是利用它传播___（选填“信息”或“能量”）。【答案】180低于电磁信息【详解】（1）[1]新型冠状病毒大小约[2]飞沫的速度（2）[3]负压病房是利用负压技术使室内的大气压强小于外界的大气压强，这样使空气在自由流动时只能由室外流向室内，减少人员交叉感染的机率。（3）[4][5]电磁波是个大家族，X光是电磁波的一部分，通过肺部CT可以观察肺部情况，是利用电磁波能传递信息工作的。7．小明利用如下实验方案探究“电磁波的传播规律”。实验过程：用一个厚玻璃罩与底座密封，然后调节收音机使它能收到一个音乐电台的节目，再将收音机和一个正在通话中的电话话筒放入罩内（如图所示），最后将玻璃罩里面抽成真空。实验结论：①如果能通过另一部电话听到收音机发出的音乐声，表明收音机接收到了电磁波；②如果不能通过另一部电话听到音乐声，说明电磁波不能在真空中传播。（1）通过另一部电话，小明____（填“能”或“不能”）听到收音机发出的音乐声，因为________________；（2）请你针对小明实验中的问题，对实验方案进行适当的改进_______。【答案】不能见解析见解析【详解】(1)[1][2]通过另一部电话，小明不能听到收音机发出的音乐声，因为真空不能传声。(2)[3]可以将收音机换成有来电显示的电话或手机，将玻璃罩内抽成真空，然后用另外的电话拨打罩内的电话或手机，通过看来电显示的闪灯是否发光，判断它是否接收到电磁波。8．有资料显示：将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的长波紫外线。学校创新小组的同学们提出衣服的颜色、衣服面料的层数与材质会影响衣服的防晒效果，于是小组同学用光纤探头和计算机进行实验，实验数据如表：实验序号衣服材质衣服而料层数长波紫外线透过率1全棉T恤（黑色）15%2全棉T恤（白色）110%3天蚕丝T恤（白色）112%4天蚕丝T恤（白色）26%5化纤T恤（白色）128%6化纤T恤（白色）214%分析表中数据可知：（1）实验是通过比较______来反映衣服的防晒效果的；（2）通过比较2、3、5三组实验数据可以得出结论：在______相同时，衣服的防晒效果与衣服材质有关。分析表格中的数据还可以得出的结论有______；（3）请你通过比较测量结果，为夏季户外活动担心晒黑的朋友们提出一条合理的着装建议：______。【答案】长波紫外线透过率衣服的层数和颜色见解析见解析【详解】（1）[1]由题可知长波紫外线是导致皮肤晒黑的主要原因，结合表格可知，可通过比较长波紫外线透过率来分析衣服的防晒效果，透过率越低，衣服的防晒效果越好。（2）[2]2、3、5组数据中，衣服的层数和颜色相同，衣服的材质不同，长波紫外线透过率也不同，所以可得出结论，在衣服的层数和颜色相同时，衣服的防晒效果与衣服材质有关。[3]分析1、2组实验表格，衣服的材质和层数相同，颜色不同，长波紫外线透过率不同，即防晒效果不同，且黑色衣服长波紫外线透过率低，白色衣服长波紫外线透过率高，可得结论：在衣服的材质和层数相同时，黑色比白色的防晒效果好；通过分析3、4组实验表格，衣服的材质和颜色相同，衣服层数不同，长波紫外线透过率也不同，层数多的通过率低，可得结论：在衣服的材质和颜色相同时，衣服层数越多，防晒效果越好。（3）[4]根据以上分析，厚的、颜色深的、全棉的衣服的防晒效果更好，所以，夏季户外活动时着装的建议：穿全棉长袖T恤；穿颜色较深的衣服；穿较厚的衣服等。9．2019年1月3日，嫦娥四号成功登陆月球背面，全人类首次实现月球背面软着陆运动，保证了嫦娥四号与地球的全天候正常通信。如图甲所示：（1）若某时刻中继星“鹊桥”与地球相距，中继星“鹊桥”与月球相距，北京地面控制中心发出的指令需要多少时间才能传送到月球背面的嫦娥四号？已知无线电信号的传播速度为。（2）如图乙“玉兔二号”巡视器用时90min行驶了270m，刷新了记录。求“玉兔二号”巡视器的平均速度为多少m/min？【答案】（1）1.8s；（2）3m/min【详解】解：（1）中继卫星距离地球约，距离月球，传播速度为，由速度公式可得，传播时间（2）“玉兔二号”巡视器的平均速度答：（1）北京地面控制中心发出的指令需要1.8s才能传送到月球背面的嫦娥四号；（2）“玉兔二号”巡视器的平均速度为3m/min。10．在测量地球到月球之间的距离时，科学家向月球发出无线电波，经过3s后接收到返回的无线电波。（无线电波的速度为3×108m/s）试求：（1）地球到月球之间的距离是多少km？（2）若宇航员驾驶宇宙飞船以2000km/h速度从地球直线飞行多少h才能到达月球？【答案】（1）4.5×105；（2）225【详解】解：（1）激光从地球传到月球的时间为地球到月球的距离为（2）宇航员驾驶宇宙飞船以2000km/h速