9年级-09-信息的传递（解析版）-全国初中物理竞赛试题编选

试卷第=page1111页，共=sectionpages1212页试卷第=page1212页，共=sectionpages1212页《信息的传递》全国初中物理竞赛试题精编一、单选题1．下列关于电磁波的说法中，正确的是（）A．导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波B．电磁波不可以在真空中传播C．收音机的天线不仅可以接收各种各样的电磁波，还可以发出各种电磁波D．作为载体的电磁波，频率越高，可以传输的信息越多【答案】A【详解】A．电磁波是由变化的电流、电场引起的。故A正确；B．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。故B错误；C．收音机只能接收电磁波，不能发射电磁波。故C错误；D．电磁波传输信息的多少与电磁波频率无关，与频率范围有关。故D错误。故选A。2．利用光导纤维在一定时间内可以传输较大量的信息，这是因为光波的（）A．波长长 B．波速快C．频率高 D．看得见【答案】C【详解】因为光波的频率高，所以光导纤维在一定时间内可以传输较大量的信息，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。3．如图所示，光在玻璃纤维中的传输情况是光线每次由内层玻璃芯射向外包层的分界面时，均要发生反射，而不发生折射，从而使光在不断的反射中沿内层玻璃心向远处传播。当增大入射光线AB的入射角时，下列说法错误的有（）A．光线CD的入射角将增大 B．点D将要向右侧移动C．信息传输所需时间更少 D．∠BCD将减小【答案】D【详解】AD．在光的反射现象中，反射角等于入射角，当入射角增大时，反射角也随着增大。由图示知，上下两个外包层的反向面是平行的，所以任何一个入射角增大，其它入射角也随着增大，同时反向角也增大。即光线CD的入射角增大，BC的入射角增大，CD的反射角增大，∠BCD将增大，故A正确，不符合题意，D错误，符合题意；BC．由于光线BC的反射角增大，则在上面外包层上的入射点向图示中的C点的右侧移动，同理D点也向右侧移动，玻璃纤维的长度一定时，反射次数会变少，传递信息的时间变少，故BC正确，不符合题意。故选D。4．下列说法正确的是（）A．通过手语向听力障碍者传递信息，这是数字通信B．没有手机、收音机、电视机的海边就没有电磁波C．光信号在光导纤维中的传播速度是D．通过调频日照新闻广播频道能听到频率为的声音【答案】A【详解】A．用点“．”和画“—”的组合代表各种数字，一定的数字组合代表一个汉字，于是，一系列点和画组成的信号就可以代表一个完整的句子。像这样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。通过手语向听力障碍者传递信息，这是数字通信，故A正确；B．变化的电场和变化的磁场构成一个不可分离的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成电磁波，手机、收音机、电视机、微波炉等动能发出电磁波，故B错误；C．光在真空中的传播速度约为3×108m/s，光信号在光导纤维中的传播速度是3×108m/s，故C错误；D．用调频95MHz日照新闻广播频道广播时，接收的是无线电波的频率，不是听到频率为95MHz的声音，故D错误。故选A。5．如图所示，这款“自拍神器”可三脚架支撑可伸缩可折叠，还可手持蓝牙遥控器拍照，为人们外出旅游拍照带来极大便利。下列关于利用自拍杆拍照的说法，错误的是（）A．增大物距，减小像的大小，从而增大取景范围B．用蓝牙遥控器遥控拍照，是利用了电磁波传递信息C．某同学照了半身像后，想拍全身像，他应该远离自拍杆D．某同学照了全身像后，想拍半身像，他应该远离自拍杆【答案】D【详解】A．手机的镜头为凸透镜，根据凸透镜在成实像的条件下，“物远像近像变小”，即增大物距，减小像的大小（像距变小），从而可以增大取景范围，故A正确，A不符合题意；B．蓝牙遥控是一种短距离的无线电通讯技术，是利用了电磁波传递信息的，故B正确，B不符合题意；C．某同学照了半身像后，想拍全身像，即所成的像要变小，根据“物远像近像变小”，应增大物距，他应该远离自拍杆，故C正确，C不符合题意；D．某同学照了全身像后，想拍半身像，即所成的像要变大，根据“物近像远像变大”，他应减小物距，即他应该靠近自拍杆，故D错误,D符合题意。故选D。6．下列说法正确的是A．中国玉兔号月球车在月球表面活动时质量会减小．B．北斗卫星导航系统是用超声波传递信息的．C．轴承是利用了使物体彼此分开的方法减小了摩擦力．D．近视眼的病理是因为晶状体变厚了，因此近视镜是凹透镜，因为对光具有发散作用．【答案】D【详解】A．质量是物体的属性，与位置、形状、状态无关，所以中国玉兔号月球车在月球表面活动时质量不变，故A错误；B．北斗卫星导航系统是用电磁波传递信息的，故B错误；C．轴承是在相同条件下，用滚动代替滑动的方法减小了摩擦力，故C错误；D．近视眼是因为晶状体变厚了，对光线的折射能力变强，成像在视网膜前方，凹透镜对光具有发散作用，可以使成像后移，因此近视镜是凹透镜，故D正确．二、多选题7．随着停课不停学网上教学活动的开展，如图所示的这个小图标，迅速蹿红师生两界，下列说法中正确的是（）A．当你用眼睛看这个图片时会在视网膜上成正立缩小的实像B．长时间看电脑休息一下跳望远处景物时，晶状体会变薄C．我们看到电脑屏幕的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的D．我们听到老师上网课的声音是利用声传递信息【答案】BC【详解】A．人的眼睛相当于一架照相机，用眼睛看这个图片时，会在视网膜上成倒立、缩小的实像，故A错误；B．跳望远处景物时，睫状体放松，晶状体变薄，对光的偏折能力减弱，远处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清远处的物体，故B正确；C．光的三原色是红、绿、蓝，手机屏幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成，故C正确；D．电磁波可以传递信息，我们听到老师上网课的声音是利用电磁波传递过来的，故D错误。故选BC。三、填空题8．电话通信与网络通信有许多相似之处，如图甲和乙所示表示两种通信的工作原理，比较两者可以发现，电话通信中的电话交换机相当于网络通信中的，网络通信中的计算机相当于电话通信中的．【答案】服务器电话机【详解】(1)电话通信是利用电信号传输消息、互通话语的通信方式．在发话端，送话器把话音变成电信号，通过有线或无线电路传输到收话端，再由受话器把电信号还原成声音，电话通信系统由电话机、线路设施及交换机等三部分组成．(2)电子邮件又称电子信箱、电子邮政，它是-种用电子手段提供信息交换的通信方式，是因特网应用最广的服务，非常快速的方式与世界上任何一个角落的网络用户联系，这些电子邮件可以是文字、图象、声音等各种方式．电话通信是利用电信号传输消息、互通话语的通信方式．在发话端，送话器把话音变成电信号，通过有线或无线电路传输到收话端，再由受话器把电信号还原成声音，电话通信系统由电话机、线路设施及交换机等三部分组成．故答案为：服务器

电话机9．四旋翼快递无人机其下方悬挂着一个质量为4kg的货物。无人机以2m/s的速度匀速竖直上升了20m，用时s，它对货物做的功是J。地面控制人员通过（超声波/电磁波）向无人机传输信息，控制无人机（g＝10N/kg）。【答案】10800电磁波【详解】[1]无人机以2m/s的速度匀速竖直上升了20m，用时[2]它对货物做的功[3]电磁波具有遥控距离远、信号传输稳定等特点。地面控制人员通过电磁波向无人机传输信息，控制无人机。10．如图，磁悬浮无线蓝牙音箱可由蓝牙通过（超声波/电磁波）实现与手机数据的光速传输。该产品底座里有一个电磁铁，可使箱体悬在空中，这是根据同名磁极相互的原理实现的。该产品处于图示状态时，桌面对底座的支持力FG箱体+G底座（>/</=），若重力突然消失，则此瞬间底座对水平桌面（有/没有）压力。【答案】电磁波排斥=有【详解】[1]蓝牙是通过电磁波工作的。[2]蓝牙音箱能够悬浮是因为箱体底部的磁极与底座上部的磁极相同，而同名磁极相互排斥，于是箱体悬浮。[3]箱体静止悬浮，是受到重力和底座对它向上的磁力的作用，这两个力是一对平衡力，所以F磁力=G箱体反过来，箱体也对底座有向下的磁力作用，所以底座受到的力有：竖直向下的重力、向下的磁力和桌面对它的向上的支持力，且处于静止，所以F=F磁力+G底座=G箱体+G底座[4]重力消失，但磁力没消失，所以底座还受到向下的磁力，那么底座对桌面便有向下压挤，产生压力。11．5G手机是靠来传递信息的。手机拍照镜头可看作凸透镜，其拍照的原理是：当被拍摄的物体离凸透镜距离（大于/等于/小于）2f时，成倒立的的实像。当手机离被拍摄的物体变近时，物体所成实像的像距将变（远/近），从手机中看到的像变模糊，为了仍能拍摄出清晰的像，我们可以自制手机微距镜头，即在手机镜头前加一（凸透镜/凹透镜），使近距被拍摄的物体清晰成像。【答案】电磁波大于缩小远凸透镜【详解】[1]手机是靠电磁波来传递信息的。[2][3][4][5]手机拍照时，物距应大于2倍焦距，成的是倒立缩小的实像。当物距变小时，像会变远。在不改变像距的情况下，应在手机镜头前加一凸透镜，让物体发来的光线先会聚一下，则成像的距离会变小，于是会成一个清楚的像在手机上。四、简答题12．在人口集中的城市，现在发展了有线电视，从最初有线（如电话）发展到无线（如移动电话）是一大进步，为什么电视又回到了有线？【答案】见解析【详解】随着人们生活水平的不断提高以及各地地方电视台的大量出现，也伴随着各种通信工具普遍地大量使用，无线电频率资源越来越紧张，频率资源不够使用，且相互之间干扰较大，为了解决频率资源短缺和相互干扰的问题，人们将电视信号回到有线传输，可以很好的解决干扰，又因电缆的传输容量很大，可以同时传输多套电视节目，所以有了这些好处，又回到了有线传输。五、实验题13．小明同学在使用洗手间水龙头时发现：当手伸进水龙头下如图所示窗口前时，水龙头出水，当手离开时断水。（1）小明听老师说这是一种由红外线控制的自动出水龙头，他想到：任何物体都会向外辐射红外线，水龙头自动出水可能是温度较高的手辐射的红外线被窗口接收，使控制阀打开而出水．为验证猜想，他取3个相同的塑料杯分别装入等质量不同温度的水，以相同的方式将杯子逐渐靠近窗口，发现控制阀是否打开出水与杯子到窗口的有关，把刚好出水时杯子与窗口的距离定为最远出水距离，每次测量这个距离都是15cm.他对实验现象分析如下：温度不同的杯子辐射的红外线强弱（选填不同或相同），最远出水距离应该不同，但实际却相同，可见他的猜想是错误的。（2）为了进一步寻找原因，小明分析得到控制水龙头出水的红外线可能是由窗口发出的，于是他取了面积形状完全相同的梳妆镜和透明玻璃板，保持它们与窗口平行，分别将它们逐渐靠近窗口，测出最远出水距离分别为32cm、7cm.入射到梳妆镜上的光线全部反射，而入射到玻璃板上的光线（选填“全部”“部分”或“不发生”）反射，接收到的反射光越弱，最远出水距离会越，因此说明水龙头出水是因为窗口发出的红外线被手到窗口而使水龙头控制阀打开自动出水。（3）得到出水原因后，他又进一步探究最远出水距离与哪些因素有关，设计并完成实验，数据记录如下：反射面面积/cm2最远出水距离/cm1瓷砖100302纸板10018.23棉布10017.54海绵10016.1实验结果表明，自动出水龙头的最远出水距离与有关，此表中对红外线的反射效果最好。实验后他查资料得知：有一种红外线夜视仪的原理是利用红外探照灯照射物体，接收反射的红外辐射形成图像，来看到物体。为使物体不易被暴露，应使其表面材料对红外线反射作用较（选填强或弱）。【答案】距离不同部分近反射反射面材料瓷砖弱【详解】(1)[1]小明取3个相同的塑料杯分别装入等质量不同温度的水，以相同的方式将杯子逐渐靠近窗口，实验中控制其它条件相同，水的温度不同，则控制阀是否打开出水与杯子到窗口距离不同，进而说明控制阀是否打开出水与杯子到窗口的距离有关。[2]温度不同的杯子辐射的红外线强弱是不同的。温度越高辐射的红外线越强。(2)[3]入射到玻璃板上的光线会折射，所以入射到玻璃板上的光线部分反射。[4]收到的反射光越弱，则需要的距离越近。[5]通过实验说明水龙头出水是因为窗口发出的红外线被手反射到窗口而使水龙头控制阀打开自动出水。(3)[6]通过实验数据可知，反射面积相同，反射面的材料不同，最远出水距离不同，说明自动出水龙头的最远出水距离与反射面的材料有关。[7]通过表中数据可知，反射面积相同时，瓷砖的最最远出水距离最短说明，瓷砖的反射效果最好。[8]使用表面对红外线反射作用较弱的材料，接收反射的红外辐射少，使物体不易被暴露。六、综合题14．如图甲所示，商场自动售卖机可以通过投入硬币、纸币购买商品，还可以通过手机扫码进行支付。实践本组设计了一个模拟自动售卖机装置，可以售卖单价为1元、3元和5元的商品，且三次只能售卖一件商品。该装置通过电压值确定投入硬币金额，其部分原理图如图乙所示，轻质杠杆OAB的支点为O，电路中使用的是高精度电压表，R0为定值电阻，压敏电阻R的阻值与压力F的函数关系如图丙所示。（OA∶OB＝1∶10，1枚1元硬币质量为6g，1枚5角硬币质量为4g，g＝10N/kg）

（1）手机扫码付款利用了传递信息；（2）若把硬币对触点B的压力作为动力，则杠杆OAB是杠杆；（3）在确定售卖1元商品需要预设的电压值时，小组成员进行了如下操作：投入1枚1元硬币时，电压表示数为3.2V；取出1元硬币，再投入2枚5角硬币时，电压表示数为4V。售卖商品时，当电压表示数为预设电压3.2V或4V时，装置可以识别出投入硬币的金额为1元，商品购买成功。小组同学分析发现，利用以上数据通过计算也可以确定售卖3元和5元商品时的预设电压值，请通过计算得出售卖5元商品时预设电压中的最大值是多少？（写出必要的文字说明、表达式及最后结果）()【答案】电磁波省力10V【详解】（1）[1]手机工作时发射和接收电磁波，因此手机扫码付款利用了电磁波传递信息。（2）[2]由图乙知道，动力臂为OB，阻力臂为OA，因为OB＞OA，即动力臂大于阻力臂，因此杠杆OAB是省力杠杆；（3）[3]由图乙知道，两电阻串联，电压表测R0两端的电压；由图丙知道，压敏电阻R的阻值与压力F的乘积R×F＝60Ω×0.4N＝30Ω×0.8N＝24Ω•N即为一定值，因此压敏电阻R的阻值与压力F成反比，表达式为1枚1元硬币的重力G＝mg＝6×10﹣3kg×10N/kg＝0.06N对于轻质杠杆OAB，由杠杆的平衡条件可得F1×OA＝G×OB所以，压敏电阻R受到的压力此时压敏电阻R的阻值串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压

①2枚5角硬币的重力G'＝m'g＝2×4×10﹣3kg×10N/kg＝0.08N由杠杆的平衡条件知道F1'×OA＝G'×OB压敏电阻R受到的压力此时压敏电阻R的阻值电源电压

②由①②解得R0＝10Ω，U＝16V由题意知道，由10枚5角的硬币组成5元时的硬币总质量最大，为m大＝10×4g＝40g10枚5角的硬币的重力G大＝m大g＝40×10﹣3kg×10N/kg＝0.4N由杠杆的平衡条件知道F1大×OA＝G大×OB压敏电阻R受到的压力此时压敏电阻R的阻值由串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻R总小＝R0+R小＝10Ω+6Ω＝16Ω此时电路中的电流由欧姆定律知道，预设电压中的最大值U大＝I大R0＝1A×10Ω＝10V15．如图甲所示，是一款智能晾衣架的简易结构图，它采用无线射频遥控，同时支持手机远程控制。图乙是电动装置控制电路的示意图，当衣架上挂好衣服静止时，只要电路中电流不超过0.3A，电动机过载保护装置（电阻不计）就不会切断电路，电动机正常工作。R为力敏电阻，其阻值随绳端所受拉力的变化关系如图丙所示。当所挂衣物重20N时，电流表的示数为0.15A；当所挂衣物重40N时，电流表示数为0.20A。动滑轮、横梁和衣架总重为20N，不计绳重和摩擦，g＝10N/kg。（1）晾衣架通过手机进行远程遥控时，是利用传递信息的；（2）晾衣架上悬挂的衣物越多，电流表的示数；（3）为保证电路安全，晾衣架所能悬挂衣物的最大质量是多少？（写出必要的文字说明、表达式及最后的结果）

【答案】电磁波越大10kg【详解】（1）[1]电磁波可以传递信息。晾衣架通过手机进行远程遥控时，是利用电磁波传递信息的。（2）[2]晾衣架上悬挂的衣物越多，对力敏电阻的拉力越大，力敏电阻的电阻越小，控制电路的总电阻减小，根据欧姆定律，电路中的电流增大，电流表的示数越大。（3）[3]滑轮组有4段绳子承担重物和动滑轮的重。当所挂衣物重20N时