2024年物理中考复习-第20讲 信息传递的探究与应用（思维训练）（原卷版）

2024年物理中考复习—信息传递的探究与应用（思维训练）2024年物理中考复习—信息传递的探究与应用（思维训练）课标解读1.电话机原理课标解读1.电话机原理当发话者拿起电话机对着送话器讲话时,声带的振动激励空气振动形成声波，声波作用于送话器上,使之产生随声音变化的电流,这个变化电流沿着线路传送到对方电话机的受话器内,而受话器作用与送话器刚好相反,把电流转化为声波，通过空气传至人的耳朵中.电话机结构可以很复杂,但原理都相同.2.电磁波通过物理学的电磁现象可以知道,在通入交流变化电流的导体周围会产生交流变化的磁场,交流变化的磁场在其周围又会感应出交流变化的电场,交流变化的电场又在其周围产生交流变化的磁场,这种变化的磁场与变化的电场不断交替产生,并不断向周围空间传播，就形成了电磁波.常见的可见光,看不见的红外线、远红外线、紫外线、各种射线及无线电波都是频率不同的电磁波.3.无线电波无线电波只是电磁波中的一小部分,但频率范围很宽.不同频率的无线电波的特性是不同的.无线电波按其频率(或波长)的不同可划分为若干个波段，一般把分米波和米波合称为超短波,把波长小于30cm的分米波和厘米波合称为微波.无线电波按波长不同分成长波、中波、短波、超短波等.4.卫星通信卫星通信系统是由空间部分通信卫星、地面部分通信地面站两大部分构成的.在这一系统中,通信卫星实际上就是一个悬挂在空中的通信中继站.从地面站发出无线电信号,这个微弱的信号被卫星通信天线接收后,首先在通信转发器中进行放大,变频和功率放大,最后再由卫星的通信天线把放大后的无线电波重新发向地面站,从而实现两个地面站或多个地面站的远距离通信,它居高临下,视野开阔,只要在它的覆盖照射区以内,不论距离远近都可以通信,通过它可转发和反射电报、电视、广播和数据等无线信号.思维方法图解无线电广播工作过程思维方法图解无线电广播工作过程在无线电广播的发射过程中,声音信号经传声器转换为音频信号,并送入音频放大器,音频信号在音频放大器中得到放大,被放大后的音频信号作为调制信号被送入调制器.高频振荡器产生等幅的高频信号,高频信号作为载波也被送入调制器.在调制器中,调制信号对载波进行幅度(或频率)调制,形成调幅波(或调频波)，调幅波和调频波统称为已调波.已调波再被送入高频功率放大器,经高频功率放大器放大后送入发射天线，向空间发射出去.接收机作为无线电广播的接收终端,其基本工作过程就是无线电广播发射的逆过程.接收机的基本任务是将空间传来的无线电波接收下来,并把它还原成原来的声音信号.接收机通过调谐回路,选择出所需要的电台信号,由检波器从已调制的高频信号中还原出低频信号.还原低频信号的过程称为检波(调幅)(调频为鉴频),或者称为解调.解调是调制的反过程,由检波器或鉴频器还原出来的低频信号,经过音频放大器放大,最后由扬声器还原出声音,无线电广播的传输过程如图所示幅的高频信号,高频信号作为载波也被送入调制器.在调制器中,调制信号对载波进行幅度(或频率)调制,形成调幅波(或调频波)，调幅波和调频波统称为已调波.已调波再被送入高频功率放大器,经高频功率放大器放大后送入发射天线，向空间发射出去.接收机作为无线电广播的接收终端,其基本工作过程就是无线电广播发射的逆过程.接收机的基本任务是将空间传来的无线电波接收下来,并把它还原成原来的声音信号.接收机通过调谐回路,选择出所需要的电台信号,由检波器从已调制的高频信号中还原出低频信号.还原低频信号的过程称为检波(调幅)(调频为鉴频),或者称为解调.解调是调制的反过程,由检波器或鉴频器还原出来的低频信号,经过音频放大器放大,最后由扬声器还原出声音,无线电广播的传输过程如图所示问题解决典例1.下列关于信息的传递的说法中，正确的是(

)A.烽火、旗语、电报、电话传递信息都是数字通信

B.广播电台靠稳定的电流而发射电磁波，打开收音机听到的声音就是靠电磁波传来的

C.青岛交通广播频道FM89.70的频率为89.70MHz，在空气中，这个频道的波长约3.34m

D.我国自主研发的北斗卫星导航系统是通过光纤通信实现高质量定位、导航和授时服务思维点拨思维点拨知道数字信号和模拟信号的区别，进而理解数字通信和模拟通信；知道手机，电视、雷达、导航、WIFI、蓝牙等都是利用电磁波传递信息的；知道电磁波速度，会利用公式c=λf进行简单的计算；了解北斗导航和光纤通信。典例2.物体不能无限地被压缩说明分子间存在着相互作用的______；Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术，是利用______传递信息的。(选填“电磁波”、“超声波”或“红外线”)思维点拨思维点拨本题考查学生对分子之间作用力、wifi、蓝牙、对讲机、子母机等近距离无线通信技术都是利用电磁波传输的。

物质由分子构成，分子不停地做无规则运动，分子间存在引力和斥力；通过电磁波可以实现无线互联。典例3.如图是电磁波家族，真空中各种电磁波的传播速度相同。蓝牙通讯使用的甲频率是4×109Hz，消毒柜工作时使用的乙频率是1.4×1015HzA.甲的波长比乙的波长短 B.甲、乙均属于电磁波

C.甲、乙频率均属于无线电波 D.甲频率属于红外线思维点拨思维点拨(1)根据波速公式v=λf分析波长的大小；

(2)蓝牙通讯、消毒柜工作都利用了电磁波；

(3)根据图像分析甲、乙的频率。典例4.如图是一列电磁波的波形图，A、B间的距离为750m，则这列波的波长为______m，频率为______Hz.(电磁波的传播速度等于光速)

思维点拨思维点拨本题考查了利用波速公式：波速=波长×频率的计算和波长的概念：相邻两个波峰之间的距离为一个波长。A到B之间有三个波长，故可求得波长的大小，电磁波的波速c=3×108m/s，由波速公式：波速=典例5.如图所示为电话机的原理图。电话的基本原理是通过话筒与听筒完成声音信号与______信号的相互转换。当人对着话筒说话时，如果滑动变阻器的滑片向右移动，那么听筒中电磁铁的磁性将______(选填“变强”“变弱”或“不变”)。思维点拨思维点拨(1)电话的构造，即话筒和听筒以及电池组组成。电话的话筒通过电磁感应把声音的信号变为强弱变化的电流，而听筒是把强弱变化的电流通过磁场对电流的作用转化成声音。

(2)影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小和线圈的匝数。知道电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。移动滑动变阻器的滑片，改变连入电路的电阻的长度，改变连入电路的电阻，改变电路中的电流。典例6.电磁波让信息不受任何阻挡地传递，它真正地让信息“飞”起来了。请你对下列关于电磁波的说法进行判断，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)电磁波、声波都可以在真空中传播。(

)(2)汽车上安装的GPS，是利用超声波来确定行驶路线和距离。(

)(3)“嫦娥二号”通过电磁波接收地面指挥中心的运行指令，实现变轨奔向月球。(

)(4)无线移动电话是通过超声波来传递信息的。(

)(5)验钞机利用红外线辨别钞票的真伪。(

)(6)微波不具有能量。(

)(7)红外线和可见光在真空中传播的速度相同。(

)典例7.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______能会增大；

(2)用______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______s。思维点拨思维点拨(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3×10思维方法天地思维方法天地一、单选题1.能源是人们生活和社会发展的基石，信息和材料是社会发展的保障。下列有关能源、信息和材料的说法正确的是(

)A.核电站是利用核聚变来发电的

B.我国自主建立的北斗卫星定位系统，主要是用超声波来传递信息的

C.光纤通信是光在光导纤维中多次发生折射来传递信息的

D.煤、石油和天然气是一次能源，也是不可再生能源2.人类历史上的信息传播方式经历过数次变革，信息传播的速度越来越快。下列不属于信息传播工具的(

)A.烽火台 B.信鸽 C.空气 D.智能手机3.如图是电磁波及其应用实例，下列说法正确的是．(

)

A.紫外线是紫色的

B.电视机遥控器用γ射线遥控

C.体检胸透用的电磁波频率比无线电波低

D.可见光与无线电波在真空中的传播速度都为30万千米每秒4.如图是一台收音机的屏板，当向右调指针(图中黑块)时，所接收的电磁波(

)

A.频率变大 B.频率变小 C.频率不变 D.波速变小5.在电话装置中，话筒和听筒的工作原理是(

)A.都是利用电流变化引起磁场变化

B.都是利用电阻变化引起电流变化

C.话筒是利用电阻变化引起电流变化听筒是利用电流变化引起磁场变化

D.话筒是利用电流变化引起磁场变化，听筒是利用电阻变化引起电流变化6.关于同步卫星，下列说法中不正确的是(

)A.同步卫星可作为传播微波的中转站

B.同步卫星绕地球转动的周期和地球自转周期一样，从地球上看，它在赤道上空静止不动

C.同步卫星的速度与电磁波的速度相同

D.同步卫星的电池板把太阳能转化为电能，供卫星使用7.随着数字时代的到来，我们已经可以很方便地使用Wi-Fi、4G或5G网络进行无线手机上网。下列对手机上网的说法中，正确的是(

)A.使用红外线传输数字信号 B.使用超声波传输数字信号

C.使用光纤传输数字信号 D.使用电磁波传输数字信号8.广播电台或广播电视台的发射天线的作用是(

)A.只发射音频电流激发的电磁波

B.只发射视频电流激发的电磁波

C.只把音频电流和视频电流加载到更高频率的射频电流上，再通过天线发射

D.三种电流不经调制通过天线发射三种不同的电磁波9.2021年3月4日，新华社消息，我国自行研制的北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来，运行稳定、持续为全球用户提供优质服务，系统服务能力步入世界一流行列。下列有关说法正确的是(

)A.北斗导航系统是利用超声波实现定位导航

B.北斗导航系统主要通过传递信息来实现定位导航

C.北斗导航系统传递信息的速度小于光速

D.北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为1千米二、填空题10.数字通信是一种既现代又古老的通信方式，现代电话已全部采用数字信号进行处理。若用“0”和“1”代表“开”和“关”这两个动作，组成一组数字信号，可以表达一句话。例如：“我相信你能行”的数字信号为“0、01、1、10、00”。开关动作开关开、关开、开关、开表示数字01010010中文意义我你相信行能请参照表中代码和上述例子，用另一组信号表达你想说的一句话：

，其数字信号为

。11.我国古代利用烽火传送边疆警报，古希腊人用火炬的位置表示字母符号，这些都是通过传递______信号达到传递信息的目的的。利用击鼓鸣金可以报送时刻和传达命令，这传递的是______信号。(均选填“声”或“光”)12.2021年10月16日搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心成功发射。美女航天员王亚平第二次在太空授课，我们通过电视都看到了，这些信息是通过______波由太空传到地球的；该波在太空中的传播速度与光在真空中的传播速度______(选填“相同”或“不同”)；火箭在上升过程中，其头部表面温度将会急剧升高，这是通过______方式使火箭头部表面的内能增加，温度升高。13.如图是我们在实验室或课堂上做过的一些实验。图甲中收音机发出喀喀声，说明了______的存在；图乙中的轻质小球被弹开，说明发声的音叉在______；图丙中的气球不会被刺破，是由于钉子的数量多，气球受到的______小。

14.2019年世界移动通信大会上，如图所示的5G折叠屏手机首次亮相，这款手机搭载7nm 5G多模芯片，性能更强劲；同时它能疾速充电，30分钟充电85%.5G网络通信是利用______波传输信息的；手机芯片上的二极管是由______材料制成；手机充电时，其电池相当于______(选填“电源”或“用电器”)。15.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______(选填“输电”“通信”或“导热”)，光______(选填“属于”或“不属于”)电磁波。16.汽车GPS导航仪与通信卫星之间通过______来传递信息，其中真空中的传播速度为______m/s；如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图，频率最高的是______信号。如图所示的光纤通信是利用了激光在纤维中经过多次______从一端传到另一端。17.在一个无色大塑料瓶的侧壁靠底部的位置钻一个小孔，用胶带粘住小孔，在瓶中装满水。在瓶的另一侧放一只激光电筒。调节光束的方向，让光束正好能射中对侧的小孔(如图所示).揭下胶带，让水流到下面的盆里，你会看到光随弯弯的水流照到盆底，在盆底产生一个光斑。

(1)在这个实验中，激光电筒的光束是沿水流的______(选填“内”或“外”)壁经过多次______(选填“反射”或“折射”)，最后射到盆底；

(2)实验中从瓶中流出的水柱相当于激光通信中的光导纤维，由此说明用来进行激光通信的导管______(选填“能”或“不能”)弯曲；

(3)猜想：在激光通信中，每一根导管能不能同时传导多束激光束而不致相互干扰？______。三、实验探究题18.国家工信部将5G牌照发给了中国移动、中国联通、中国电信以及四家公司。其获得的频谱资源如表。1GHz=103运营商中国移动中国联通中国电信中国广电频谱资源4.83.53.4700

(1)人们通常所说“中国移动5G信号比4G信号传输速度快”是否意味着“4G的电磁波比5G的电磁波在空气中传播速度快”？______(选填“是”或“否”)；中国移动5G信号的电磁波与中国电信的5G信号的电磁波在空气中的传播速度，哪个更大？______(选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”)；

(2)中国移动5G信号的电磁波的属于哪个波段？______(选填“微波”、“红外线”、“紫外线”或“X射线”)；中国移动5G信号的电磁波比中国电信的5G信号的电磁波的波长更长？______(选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”)。19.电

磁

炉电能作为一种清洁和便宜的能源在人们的生活中日益得到广泛的使用。利用电能的炊具有电炉、电饭锅、电水壶、电烤箱、微波炉、电磁炉(图1)等。它们的工作原理有所不同，电炉、电饭锅是利用电流的热效应在电炉丝将电能转化为热能，效率较低；微波炉利用磁控管将电能转化为微波辐射能，微波辐射引起食物内部的水分子振动摩擦，从而产生热量，效率较高但用途较少；而电磁炉作为高效安全而用途广泛的厨房家电广泛走进人们的生活。电磁灶是现代家庭烹饪食物的先进电子炊具，使用非常方便，可用来进行煮、炸、煎、蒸