21.4 越来越宽的信息之路（考点解读）（解析版）

214 越来越宽的信息之路（考点解读）（解析版） 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 【答】 【分析】微波是指频率为30Mz 300Gz ﹣ 的电磁波，F 在24Gz 频段工作，属于微波，其 传播速度等于光速。 【解答】解： F 利用了电磁波中的微波技术进行信息传输，故正确，B 错误； 电磁波的传播速度等于光速，即为3×108m/s＝3×105km/s，故、D 错误。 故选：。 【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 因特 。 【答】见试题解答内容 【分析】世界上最大的计算机络是因特，它在全球范围内使信息得到了高速共享。 【解答】解：世界各地的计算机互相连接，成为世界上最大有计算机络，称为因特。 故答为：因特。 【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 【答】 【分析】通过互联可以：发送电子邮件、下载文件、浏览页、看视频、聊天等。 【解答】解： 互联的作用：发送电子邮件、下载文件、浏览页、看视频、聊天等，所以用户间互发电 子邮件或简报、远程登录和电子会议都属于互联络；互联不能用来远距离运输货物，选 项符合题意。 故选：。 【变式1-2】把计算机联在一起，可以进行 络 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 Xg 168 ﹣ ，邮箱的服务器名 叫 163 ． m 。 【答】见试题解答内容 【分析】电子邮件是目前人们经常使用的络通信形式，电子邮箱的地址包括：用户名和 服务器名两部分。 【解答】解：把计算机联在一起，可以进行络通信，常用电子邮箱，Xg 168@163 ﹣ ．m 表示该电子邮箱属于Xg 168 ﹣ ，邮箱服务器叫163．m。 故答为：络；Xg 168 ﹣ ；163．m。 【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 【答】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：、光导纤维不是导体，是绝缘体，故错误； B、光在光导纤维中经多次反射传递信息，故B 正确； 、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，故错误； D、光波是电磁波，故D 错误。 故选：B。 【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 5×10 5 ﹣ 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 18 次。 【答】5×10 5 ﹣；18。 【分析】（1）知道光在内芯中传播速度和路程，根据速度公式的变形式t＝ 可求出光 信号在光导纤维内芯中沿直线传播的时间； （2）由图乙知，知道光束在此光导纤维内部每反射一次传播的距离，可求出光束在此 光导纤维内部（两端的边缘除外）反射的次数。 【解答】解：（1）光在内芯中传播速度为：v＝ ＝ ×3×108m/s＝2×108m/s， 光信号在光导纤维内芯中沿直线传播需要的时间为：t＝ ＝ ＝5×10 5 ﹣s； （2）由题知，光束在此光导纤维内部每反射一次传播的距离为：s'＝50μm/次＝5×10﹣ 2mm/次，光束在此光导纤维内部反射的次数为：＝ ＝19 次，因两端的 边缘除外，反射的次数应减去1，所以光束在此光导纤维内部反射的次数为18。 故答为：5×10 5 ﹣；18。 【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 【答】D 【分析】（1）现代通信主要应用电磁波，由电磁波的性质可判断本题。 （2）电磁波的波速是一定值，其波长和频率成反比。 【解答】解：、我国建立的“北斗”卫星定位系统是利用电磁波定位的，故错误； B、光纤通信是以光通信，光能在弯曲的光纤中反射而传播，故B 错误； 、电磁波的波速在真空或空气中的传播速度是相同的，故中央电视台与广西电视台发射 的电磁波在同一区域传播速度相同，故错误； D、移动电话是靠电磁波来传递信息的，故D 正确。 故选：D。 【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 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】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 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。 故答为：电磁波；反射。 【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 【答】 【分析】卫星通信是利用电磁波来传递信息的。 【解答】解：、超声波不能在真空中传播，卫星与地面之间有一部分是真空区域，故错 误； B、光纤的材料是玻璃丝，卫星通过是利用无线方式，故B 错误； 、卫星通信是利用电磁波来传递信息的，故正确； D、红外线的频率高，在传输过程中能量衰减非常大，易受到云层等的干扰，不适合卫 星通信，故D 错误。 故选：。 【典例3-2】利用卫星来发射和接收 电磁 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 三 颗同步卫星就能实现全球通 信。 【答】电磁；三。 【分析】卫星利用电磁波传递信息； 根据科学家的测算，全球只需要3 颗同步卫星均匀分布，就可以实现全球通信。 【解答】解：卫星通信是利用电磁波传递或接收信息； 用三颗地球同步卫星就可以实现全球通信。 故答为：电磁；三。 【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 【答】D 【分析】（1）火箭属于热机的一种，工作时将内能转化为机械能。 （2）卫星通信是利用电磁波来传递信息的。 （3）氢的热值大，常用来作火箭的燃料。 （4）物体重力势能的大小与质量和高度有关。 【解答】解：、火箭点火起飞时将内能转化为机械能，故错误； B、卫星通信是利用电磁波来传递信息的，故B 错误； 、火箭选用液态氢做燃料是因为氢的热值大，故错误； D、卫星随火箭上升过程中，质量不变，高度增加，重力势能增大，故D 正确。 故选：D。 【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 3 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 电磁波 实现的。 【答】3；电磁波。 【分析】（1）一颗同步卫星信号可以覆盖赤道120°的范围，故只需3 颗即可实现对全 球信号覆盖，实现全球通信； （2）电磁波和声音都能传递信息，电磁波传播不需要介质。 【解答】解：（1）一颗同步卫星信号可以覆盖赤道120°的范围，故只需3 颗即可实现 对全球信号覆盖，实现全球通信； （2）太空中没有空气，是真空，所以卫星与地面之间的通信是利用电磁波传递信息的。 故答为：3；电磁波。 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 【答】 【分析】手机是利用电磁波来传递信息的，电磁波可以在真空中传播。 【解答】解： 手机用“F”上是利用电磁波即无线电波来传递信息的，故正确，BD 错误。 故选：。 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 【答】B 【分析】根据互联功能、提供的服务分析解答。 【解答】解：人们可以通过互联进行远程育、远程医疗会诊、打P 电话、查阅资料、发 送电子邮件等，但不能用互联做饭。 故选：B。 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 【答】B 【分析】（1）小孔成像，成倒立的实像，像的形状与孔的形状无关，取决于物体的形 状，物体距离小孔越近，光屏离小孔越远，成的像越大； （2）光导纤维是利用光的多次反射进行传播的； （3）倒影属平面镜成像现象，其原理是光的反射； （4）摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，当u＞2f 时，凸透镜才成 倒立、缩小的实像。 【解答】解： 、小孔成像，成倒立的实像，将蜡烛和光屏位置对调后，烛焰距离小孔比原来远了，光 屏到小孔的距离变小了，所以成的像也就变小了，故错误； B、光导纤维是利用光的多次反射进行传播的，故B 正确； 、倒影属平面镜成像现象，其原理是光的反射，故错误； D、凸透镜成像时，当u＞2f 时，成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部经摄 像头成倒立缩小的实像，故D 错误。 故选：B。 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 【答】D 【分析】（1）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； （2）绿色植物是利用光能转化为化学能来提供养分的； （3）发光二极管由半导体材料制成； （4）红外线是不可见光，属于电磁波，红外线的热作用很强，可以制成热谱仪、红外 线夜视仪、电视遥控器等等， 【解答】解：、光纤通信是利用激光在光导纤维中反射来传递信息的，故错误； B、绿色植物是利用光能转化为化学能来提供养分的，故B 错误； 、发光二极管由半导体材料制成，故错误； D、红外线可以做遥控器，遥控器发出红外线，电视机接收红外线，实现无线控制，红 外线是光波，属于电磁波，故D 正确。 故选：D。 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 【答】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：、79km/s 是最大的环绕速度，所以两颗卫星的运行速度都小于79km/s， 故错误； 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； 、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。 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 【答】D 【分析】（1）音调的影响因素是频率，声音的传播速度和介质的种类及介质的温度有 关； （2）物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度，声音越强，听到的越清楚； （3）电磁波虽然是看不见、摸不着的，但是客观存在的，不是人们假想的； （4）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。 【解答】解：、物体振动得越快，声音的音调越高，但传播速度不变，故错误； B、听诊器的工作原理就是利用声音在管内空气中集中传播，减小声音的分散，提高声 音的响度，从而可以听到更清楚的声音，但不能使人的心脏振动幅度增大，故B 错误； 、电磁波看不见、摸不着，但是客观存在的，不是人们假想的，故错误； D、卫星系统是通过电磁波传递信息的，故D 正确。 故选：D。 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 【答】D 【分析】卫星通信、微波通信、络通信等都是现代的通信方式。 【解答】解：现代的通信方式有：光纤通信、卫星通信、微波通信、络通信等，书信通 信是古代就有的通信方式，不属于现代通信。 故选：D。 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 【答】B 【分析】要解答本题需掌握数字信号和模拟信号的特点，以及模拟信号和数字信号的优 缺点。 【解答】解：数字信号：传播距离长，可同时传递大容量的信号，抗干扰能力强； 模拟信号：传播距离较短，传递容量小，保真性较差，抗干扰能力弱。 电话的模拟信号是在话筒将声音转换成信号电流时产生的。 故选：B。 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 【答】D 【分析】（1）电磁波能传递信息，电磁波在真空的传播速度为30×108m/s； （2）地球是一个大磁体，地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合．即：地磁南 极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近； （3）超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失，被称作零电阻效应。导体没有了 电阻，电流流经超导体时就不产生热效应； （4）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纤通信． 【解答】解：、5G 络和4G 络的电磁波在真空中传播的速度一样快，故错误； B、地磁场的南北极与地理南北极相反，指南针是磁性材料制成的，其南极指向地磁北 极附近，故B 正确； 、超导体的直流电阻率，不会产生热效应，不能制作电阻丝，故错误； D、光纤通信利用激光传递信息的，故D 错误。 故选：D。 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 gy2003 ，邮箱的服务器