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2016-05-13
三、简答题(16、17题各6分,18题8分,共20分)
16.现代信息技术的发展可能会使人们在家里上班变为现实。人们在家里只要使用电话、计算机以及可视网络等设备进行工作,不必每天到办公室去,你认为这样工作的优点和缺点是什么?
17.传真是近几年兴起的一种信息传递方式,它因具有速度快、不失真、图文并茂等特点而快速发展。传真是利用无线电波来传送图表、书信、照片的。报纸上印的许多照片都是传真照片。其传真示意图如图所示,请问甲图中是哪个元件把光信号转化为了电信号?乙图中又是哪个元件把电信号转化为光信号?
18.大家对电视都已十分熟悉,可以说每天都离不开,不同电视台占有不同的频道。频道实际上就是预先设计好的频率,每一个频道都有固定的发射(接收)频率,过去的黑白电视只有12个频道,现在发展到90多个预选频道。新型的电视可以自动搜索频道,使每一台节目都有最佳的收视效果。
请问:
(1)题中提到的“预先设计好的频率”指的是______。
A.音频频率 B.视频频率
C.射频频率 D.音频和视频频率
(2)为什么不同的电视台要用不同的频率?
(3)电视自动搜台的过程用物理术语来说是一个什么过程?
四、综合题(每小题14分,共28分)
19.卫星通信系统由卫星和地面站两部分组成。卫星在空中起中继站的作用,即把地面站发射的电磁波放大后再返送回另一地面站。地面站则是卫星系统与地面公众网的接口,地面用户通过地面站出入卫星系统形成链路,由于同步卫星在赤道上空36 000 km,它绕地球一周的时间恰好与地球自转一周一致,从地面看上去如同静止不动,三颗相距120°角的卫星就能覆盖整个赤道圆周,故卫星通信用于实现越洋和洲际通信。最适合卫星通信的频率是1~10 GHz频段,即微波频段。
(1)卫星通信是远距离的无线通信,要从卫星上接收信号必须在地面上设立________。
(2)关于同步卫星,以下说法中正确的是________。
A.同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同
B.同步卫星和月球一样每天绕地球一周
C.同步卫星固定在空中一直不动
D.作为传播微波的中继站,地球上空的同步卫星越多越好
(3)频率为1~10 GHz的微波对应的波长是多少?
(4)赤道上的地面站向卫星发射信号需要多长时间?
20.阅读下面材料,回答问题。
光纤通信
光纤通信是光在用玻璃纤维做的“导线”中传送信号。这种光“导线”是英国物理学家丁达尔首先发现的。
1 870年,丁达尔做了一次有趣的表演。他在一个大桶的侧壁上开了一个小孔,然后在大桶内装满水,让水从小孔流出,形成一股弯弯的水柱落到地面,接着,他在水面上用光源照射桶中的水。当盖上桶盖,再把屋子里的灯关掉以后。看到射入水中的光竟随着水从小孔流出。并且同弯弯的水流一起落到地面,在地面上形成一个光斑。
丁达尔的这个发现启发了科学家们,他们利用拉得很细的玻璃丝光纤来作为光的“导线”,实验证明:不管玻璃丝怎样弯曲,从它的一端射入的光都会顺着它弯曲地传播,而从另一端射出,这种纤维就叫做光导纤维。
能传送光的光导纤维可以传送声音信号,也可以用来传送图像信号。光导纤维传送声音和图像的原理与电话相类似,但它要把声音和图像的电信号变成相应强弱变化的光信号。在“光话”或“光视”的一端有一个编码器,它把 所有要传送的声音或图像(或其他信息)转换成数字信息,比方说编成一个0和1组成的数码,发光器就根据数码中的数字,有光表示1,无光表示0,通过光导纤维射出一串明暗不同的光信号,传到另一端的接收器后,由那里的译码器复原成声音或图像,这样,对方就像用电话或电视传输一样,直接听到声音或接收电视节目。
光纤通信应用的场合很多,除了“光话”“光视”外,还可用于计算机网络、厂矿内部的通信,光缆传输的电视、铁道系统的通信等。
(1)科学家们由丁达尔的实验发明了光导纤维,这个过程中所采取的思维方法是________。
A.归纳 B.类比 C.发散 D.推理
(2)光导纤维作为光的导线具有什么样的特点?
(3)请你完成下列表示光导纤维传送声音和图像的框图(如图所示)。
参考答案
1. 答案:B
2. 答案:C 电磁波能在真空中传播,所有电磁波在真空中都以光速传播,在空气中的速度约为3×108 m/s,手机是利用电磁波来传递信息的,电冰箱是利用压缩机使物质通过液化放热和汽化吸热来获得低温的。故C项正确。
3. 答案:A 微波同其他电磁波一样,过量的照射对人体有害,所以B错误;C中频率越高的电磁波波长越短;D中电磁波在空气中的传播速度是约3×108 m/s;只有A正确。
4. 答案:A 在无线电广播的发射过程中,音频信号是在调制器中“搭载”到射频信号上的。
5. 答案:A
6. 答案:B 固定电话是利用电话线通过电流进行传递信息的。
7. 答案:B 光纤通信使用激光来传递信息,具有传输容量大、抗干扰能力强、信号衰减小等优点,可以用来传输各种图像、声音、文字、数据等信息。
8. 答案:A 这种天线叫卫星天线,是用来接收卫星转发的微波信号的,微波沿直线传播,要想接收某卫星转发的微波信号,天线需朝向该卫星,不同的通信卫星在天空中的位置不同,所以不同的天线朝向也应该不同。
9. 答案:D 光的频率远远高于无线电波的频率,所以光所携载的信息容量远大于无线电波,通常所说的“信息高速公路”就是指光纤通信。
10. 答案:C 移动电话可以对 外发射无线电波,只是发射功率很小,需借助于一组功率较大的固定电台(基地台)或交换中心来转接。
11. 解析:收音机上标有英文字母“AM”“FM”,其中“AM”是调幅,“FM”是调频。根据公式C=λf得:λ= =314.5 m。
答案:调幅 314.5
12. 解析:要正确解答此题,需要知道 以下知识点:同步通信卫星在微波通信中的作用;微波的传播速度极大。
答案:同步卫星 静止不动 3 同时
13. 解析:由指示器荧光屏出现的图形可知,雷达发射电磁波到电磁波返回接收的时间t=1.6 ms=1.6×10-3 s,则目标离雷达的距离s=v× =3×108 m/s× ×1.6×10-3 s=2.4×105 m。
答案:2.4×105 m
14. 解析:电磁波在空气中的传播速率为3×108 m/s,人体温度高于周围环境的温度,人体发出的红外线能够在黑暗中被探测到。
答案:3×108 能
15. 解析:本题考查了学生对表格的分析、总结能力,通过本题使学生对电磁波的把握更加准确。对于长波:3×104 m×10 kHz=3×103 m×102 kHz=3×108 m/s;对于中波:3×103 m×102 kHz=2×102 m×1.5×103 kHz=3×108 m/s;同理可知,短波、微波、中短波的波速都是3×108 m/s。
答案:(1)不同波长的各种电磁波的传播速度相同
(2)波长越长,频率越低;波长越短,频率越高
16. 解析:可从不同角度、不同侧面分析,任何事物都具有两面性,我们应辩证地分析问题。
答案:优点:节省时间、工作效率高等。缺点:户外活动减少,影响身体健康;与同事间交流少,影响互相沟通等。
17. 解析:通过调查研究、查 阅资料来解决学习中、生活中所出现的问题,是解决问题的一种重要手段,我们要学会借用工具(书籍、网络等),充分发挥各种工具的服务功能。
答案:甲图中是光电管把光信号转化为了电信号;乙图中则是辉光管把电信号转化为光信号。
18. 解析:音频和视频信号的频率低,是不能直接传送到电视用户的,必须将这些信号转化成电流,调制到很高频率变化的电流上即射频电流,通过发射机的功率放大,由天线将载有信息的电磁波发射出去。
答案:(1)C
(2)如果不同的电视台采用的载波频率相同,电视就会同时收到电视台的多个信号,信号重叠,就不能得到清晰的图像和声音。
(3)这 是一个调谐的过程 。
19. 解析:地球同步卫星,就是卫星绕地球转动的周期与地球自转的周期相同,与地球同步转动,且在赤道上空的某地。站在地球上观看(以地球本身为参照物),它在空中的位置是固定不动的,所以它可以用作微波中继站,只要有三颗相隔120°角的卫星就能覆盖整个赤道圆周。
λ1= =0.3 m,λ2= =0.03 m。
t= =0.12 s。
答案:(1)碟形天线 (2)A (3)0.03~0.3 m (4)0.12 s
20. 解析:光纤通信是当今生活中的一种常用通信方式,它具有容量大、不失真、不受电磁干扰等优点。
答案:(1)B
(2)不管玻璃丝怎样弯曲,从它的一端射入的光都会顺着它弯曲地传播,而从另一端射出
(3)编码器 译码器
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标签:物理试卷
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