21.4 越来越宽的信息之路（考点解读）（原卷版）

214 越来越宽的信息之路（考点解读）（原卷版） 1、络通信 （1）络通信是计算机技术和通信技术相结合而形成的一种新型的通信方式，主要是满足 数据通信的需要； （2）目前人们经常使用的络通信形式是电子邮件，每个电子邮箱都有自己的“地址”， 这 样才能把邮件送到正确的地方，电子信箱地址的格式为：用户名、符号 @ 、域名 ； （3）目前络通信广泛应用于购物、查阅资料、远程育、远程医疗等方面。 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（如图所示），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、卫星中继通信 （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。 【考点1 络通信】 【典例1-1】f 是一种可以将个人电脑、手机等终端设备以无线方式互相连接的技术，常见 的连接方式是通过一个无线路由器来实现的。以下有关说法正确的是（ ） ．无线路由器是通过电磁波向四周有效范围内的终端传送信息的 B．无线路由器是通过红外线向四周有效范围内的终端传送信息的 ．无线路由器向四周传送信息的速度大于光速 D．无线路由器向四周传送信息的速度小于光速 【典例1-2】世界上凡是计算机集中的地方，例如企业、机关、某些居民小区等，大都已经 把自己的计算机联在一起了。这些络又互相联结，成为世界上最大的计算机络，叫做 。 【变式1-1】互联有很多用途，下列用途中不属于互联络的是（ ） ．可远距离运输货物 B．可实现远程登录 ．可进行电子会议 D．用户间互发电子邮件或简报 【变式1-2】把计算机联在一起，可以进行 通信，小红近来学会了上冲浪，她的电 子邮箱是：Xg 168@163 ﹣ ．m，这表示这个电子邮箱属于 ，邮箱的服务器 名叫 。 【考点2 光纤通信】 【典例2-1】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 （ ） ．光导纤维是导体 B．光在光导纤维中经多次反射传递信息 ．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 【典例2-2】光导纤维由内芯和外套组成（如图甲）。若光在内芯中传播速度为真空中传播 速度的三分之二，那么光信号在光导纤维内芯中沿直线传播10km，需要 s．互 联的光纤通信是利用光在光导纤维中多次反射来传输信息，如图乙所示，当一束光与水 平方向成45°角射到一段水平放置的长为095mm、内径为50μm 的直光导纤维的边缘， 光束在此光导纤维内部（两端的边缘除外）反射了 次。 【变式2-1】关于电磁波和现代通信，下列说法中正确的是（ ） ．我国建立的“北斗”卫星定位系统是利用超声波进行定位的 B．光不能在弯曲的光纤中传播 ．中央电视台与黑龙江电视台发射的电磁波在同一区域内传播的速度不同 D．移动电话是利用电磁波传递信息 【变式2-2】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 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 来传递信息的，光纤通信 是利用光在光导纤维中多次 将信息传到远方。 【考点3 卫星中继通信】 【典例3-1】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，可向全球提供 高精度、高可靠的定位、导航、授时等服务。北斗导航卫星系统为汽车导航采用的通信 方式是（ ） ．超声波 B．光纤 ．电磁波 D．红外线 【典例3-2】利用卫星来发射和接收 波信号应用非常广泛，例如中国建立的北斗卫星 定位系统，可提供全天候的即时定位服务，用 颗同步卫星就能实现全球通信。 【变式3-1】如图所示，“长征六号”运载火箭成功地将20 颗小卫星送入太空，创造了中 国航天“一箭多星”的发射新纪录。下列关于火箭发射卫星和卫星通信的叙述正确的是 （ ） ．火箭点火起飞时将机械能转化为内能 B．卫星通信是利用超声波来传递信息的 ．火箭选用液态氢做燃料是因为氢的热值小 D．卫星随火箭上升过程中，重力势能增大 【变式3-2】现在的卫星通信，大多采用相对地球“静止”的同步卫星作中继站，是需要 颗同步卫星就可以实现全球通信，卫星与地面之间的通信是通过 实现的。 一、选择题。 1．使用F 上，它传递信息用到的是（ ） ．超声波 B．次声波 ．无线电波 D．声呐 2．利用互联可以方便的进行一些信息的传递，下列各种方式中，不能通过互联做到的是（ ） ．远程育 B．做饭 ．远程医疗会诊 D．打P 电话 3．物理来源于生活，生活中蕴含着物理。关于如图所示生活中物理现象的解释，下列说法 正确的是（ ） ．甲图：小孔成的像是虚像，若将蜡烛和光屏位置对调，所成的像大小不变 B．乙图：医生用电子胃镜通过光导纤维观察人体胃肠道内部是利用光的多次反射传输 图像信息 ．丙图：岸上景物在湖水中形成清晰的倒影，“水中倒影”是光的折射 D．丁图：购物支付已进入“刷脸”时代，消费者“刷脸”结账时，面部经摄像头成正 立缩小的实像 4．关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（ ） ．光在光导纤维中靠多次折射传递信息 B．绿色植物是利用光能转化为热能来提供养分的 ．LED 灯的核心元件发光二极管是由超导材料制成的 D．电视遥控器是用红外线来遥控电视机的，红外线属于电磁波 5．2016 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（ ） ．两颗卫星的运行速度可能大于79km/s B．两颗卫星内的设备不受地球引力的作用 ．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 6．下列关于声和电磁波的说法正确的是（ ） ．物体振动得越快，声音的传播速度越大 B．“听诊器”能使人的心脏振动幅度增大，响度增大 ．电磁波看不见、摸不着，它是人们研究问题方便而假想出来的 D．利用卫星系统进行导航，是利用电磁波传递信息的 7．下列方式中，不属于现代通信方式的是（ ） ．卫星通信 B．光纤通信 ．络通信 D．书信通信 8．下列关于模拟信号与数字信号的说法正确的是（ ） ．模拟信号比数字信号的抗干扰能力强 B．模拟信号比数字信号的抗干扰能力差 ．模拟信号与数字信号的抗干扰能力一样好 D．电话只能用数字信号传输信息 9．（多选）关于能源、信息与材料，下列说法不正确的是（ ） ．5G 络所指的就是在移动通信络发展中的第五代络，经测试5G 下载速度是4G 的15 倍， 因为5G 络比4G 络的电磁波在真空中传播的速度小 B．指南针是磁性材料制成的，其南极指向地磁北极附近 ．电热丝是用超导体材料制成的 D．光纤通信利用电流传递信息的 二、填空题。 10．物理老师上冲浪用的电子邮箱是：ygy2003@gml．m，这表示这个电子邮箱属于 ，邮箱的服务器名叫 。 11．把计算机联在一起，可以进行 通信，目前使用最频繁的这种通信形式是 ， 物理老师上冲浪用的电子邮箱是：gy2003@gml．m，这表示这个电子邮箱属于 ，邮箱的服务器名叫 。 12．生活中物理知识无处不在，例如：在光纤通信中，激光信号经漫长而曲折的线路，从 发射端靠光纤壁持续地 （选填“直线传播”、“反射”或“折射”）到达接收端， 这样就把信息传到远方；LED 灯是一种新型的高效节能光源，它的核心元件是发光二极 管，二极管是由 材料制成的。 13．“停课不停学”期间，同学们在家里用电脑、手机等络工具进行上学习；手机上是通 过 来传递信息的，而电脑一般是利用光纤进行上，而光纤传递信息是利用了光 的 （选填“直线传播”或“反射”），也是信息高速公路两大支柱之一。 14．如图是同步通信卫星，板状的两翼是太阳能电池板，它把太阳能转化成电能，供卫星 使用；若以地球做参照物，同步卫星是 的；现在许多长途电话是以地球同步卫 星做中继站，打这种长途电话会感到对方的反应有点延迟。假设某通信卫星距离地球 36000km，则打电话会延迟 s。 15．2018 年11 月19 日我国在西昌卫星发射中心成功发射第四十三颗北斗导航卫星，该卫 星属地球同步轨道卫星，该卫星相对地球来说是 的：若北斗卫星向地面传输一条 信息用时007s，则该卫星距离地面的高度为 m。 16．可见光本质是 波的一种，“可见光通信”是未来科技前沿，它是将各种照明光 源、移动终端联，实现有灯光的地方既可上，当我们用窗帘遮住光线，传递的信息就 （选填“会”、“不会”）外泄至室外，因高速、低成本它可能取代现在的F。 三、实验探究题。 17．（1）如图﹣1 所示，从倒置的漏斗口向下吹气，乒乓球不会掉下来，这是因为乒乓球 上方空气流速大于其下方空气流速，依据流速越大的位置压强越 的原理，乒乓球 上下表面就存在着压强差，因而有压力差，乒乓球受压力差的作用而不下落。 （2）如图﹣2 所示，将同种材料制成阻值不同的电阻R1、R2串联接入电路时，温度计 示数的变化量不同，说明电流的热效应与 有关。 （3）如图﹣3 所示，利用弹簧、小球和木块探究“弹性势能大小与什么因素有关”的实 验中，通过比较 来衡量弹性势能的大小。 （4）如图﹣4 所示模拟的是光纤通信的情形，激光在光导纤维中经过多次 ，从光 纤的一端传播到另一端。 四、解答题。 18．习近平总书记在考察哈尔滨市高新技术企业和科研单位时，查看了卫星通信，蓝宝石 晶体材料，石墨烯等高新技术成果展示。其中卫星通信是利用 传递信息的，我 国在石墨烯应用方面的研究成果之一是制成光学调制器，其传递速度比铜导线快约千倍， 这说明石墨烯具有良好的 性（选填“导电”或“绝缘”）。 19．阅读短文回答问题： 激光的应用 1958 年，人类在实验室里激发出一种自然界中没有的光，这就是激光。激光束的平行度 特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。激光的这个特点使它可以用来进行 精确的测距。对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和接收反射脉冲的时间 间隔，就可以求出目标的距离。激光测距雷达就是根据这个原理制成的。 由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点上，让这一点照射到光盘上，就可以读出光 盘上记录的信息，经处理后还原成声音和图象，由于会聚点很小，光盘记录信息密度很 高。 激光还有一个特点是亮度高，也就是说，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大 的能量，如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可以使物体被照的部分迅速上升 到极高的温度，最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了。因此可以利用激光束来切割各种 物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤，切 除肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器，在 军事上有广泛的应用。 （1）激光在真空中的传播速度为 km/s。 （2）激光测距与初中物理学到的 测距原理相同。 （3）用激光作“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视膜，是利用激光的 的特点。