21.4越来越宽的信息之路
一、选择题
1．第三届数字中国建设峰会在福州海峡会展中心举行，数字经济（6号馆）展示云计算、卫星通信、区块链、网络安全等领域的技术创新，以及农业、工业和服务业数字化转型成果。卫星通信输送信号是利用（ ）
A．超声波 B．电磁波 C．次声波 D．红外线
2．关于电磁波和信息的传递，下列说法正确的是（ ）
A．光纤通信利用光的折射传递信息
B．不同频率的电磁波在真空中传播速度不相同
C．“嫦娥四号”探测器能从月球向地球传送影像，说明电磁波能在真空中传播
D．在地球的周围均匀配置至少5颗同步通信卫星，就可覆盖几乎全部的地球表面
3．下列关于电磁波与现代通信的说法中错误的是（ ）
A．语言、声音和图象是人类特有的三种信息
B．在真空罩内只能听到很微弱的手机声是因为真空罩能屏蔽电磁波
C．电流周围存在磁场，电磁波是在空间传播的电磁场
D．光纤通信是利用激光在光导纤维中传输信息的一种通信方式
4．关于信息和材料，下列说法正确的是（ ）
A．光纤通信是依靠激光在光导纤维内壁上多次发生折射来传递信息的
B．电磁波的频率越高，波长越短
C．电磁波的频率越高，传播速度越快
D．超导材料可以应用于电饭锅的电热丝
5．下列有关能量、信息和材料的说法，错误的是（ ）
A．不同形式的能量之间都可以自发的相互转化
B．光纤通信是光在光导纤维中多次发生全反射来传递信息的
C．我国自主建立的北斗卫星定位系统，主要是用电磁波来传递信息的
D．学生公交卡、银行存折都应用了磁性材料
6．下列说法正确的是（ ）
A．光导纤维是传递光信号的器件
B．电磁波的频率越高，传播速度就越大
C．可用超导材料制成电炉丝
D．民航客机飞行获得升力利用的是流体流速越大，压强越大
7．中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（ ）
A．智能机器人只能通过声音信号控制
B．北斗卫星导航是通过光纤传递信息
C．无人机的垂直运动利用了力的作用是相互的
D．用5G手机上网是通过超声波传递信息
8．关于信息的传递，下列说法正确的是（ ）
A．手机话筒的主要作用是把声音信号变成恒定电流
B．5G网络通信主要是利用光导纤维传递信息的
C．北斗卫星定位系统可提供全天候即时定位服务
D．电磁波只能传递声音信号，不能传递图象信号
9．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。以下关于能源、信息和材料的论述正确的是（ ）
A．光纤通信是利用光的折射传递信息
B．超导材料可以用于电热器的发热元件
C．手机通信是用超声波传递信号的
D．潮汐能主要来源于月球的引力
10．目前世界上共有四个卫星导航系统，为了国家安全和更好地服务全球，我国自主研发的卫星导航系统的命名是（ ）
A．天宫 B．嫦娥 C．北斗 D．神舟
11．下列方式中，不属于现代通信方式的是（ ）
A．卫星通信 B．光线通信 C．网络通信 D．书信通信
12．下列关于模拟信号与数字信号的说法正确的是（ ）
A．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
C．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
13．下列是记录信息的载体，其中能够记录信息最多的载体是（ ）
A．一张A4纸 B．一张3.5寸软盘
C．一张VCD光盘 D．一卷竹简
14．关于卫星通信，下列说法正确的是（ ）
A．卫星通信使用的是中波或者短波
B．通信卫星只能用来传递声音信号
C．通信卫星相对于地面是运动的
D．通信卫星既能传递信号，又能放大信号
二、综合题
15．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。
16．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，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36000 km，则打电话会延迟 s。
17．要想把某场足球比赛进行全球直播，至少需要 颗地球同步卫星。电视直播往往反应“迟钝”，是因为 的传播需要时间。如果足球比赛现场和电视机距离通信卫星都是3.6×108 m，则信号至少延迟 秒。
参考答案与试题解析
一、选择题
1．【答案】B
【解析】卫星系统是利用卫星传递信号，而卫星在高空中是不能够传递声音的，故A、C均错误。根据红外线热效应比较强的特点制成热谱仪，红外线体温计、红外线夜视仪等，红外线还可以进行遥控，故D错误。导航卫星系统传递信息利用的是微波，即电磁波，故B是正确的。
故选：B。
2．【答案】C
【解析】
A.光纤通信是利用光的全反射原理来传递信息的，故A错误；
B.不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，约为3.0×108 m/s，故B错误；
C.“嫦娥四号”探测器能从月球上传输影像图，宇宙中是真空环境，说明电磁波能在真空中传播，故C正确；
D.要想实现全球通信，可以用通信卫星做微波通信的中继站，并在地球周围均匀地配置3颗地球同步通信卫星，故D错误。
故选：C。
3．【答案】B
【解析】
A.语言、声音和图象是人类特有的三种信息交流形式。此选项正确；
B.在真空罩内只能听到很微弱的手机声是因为声音传播需要介质。电磁波传播不需要介质。此选项错误；
C.电流周围存在磁场，电磁波是在空间传播的电磁场。此选项正确；
D.光纤通信是利用激光在光导纤维中传输信息的一种通信方式。此选项正确。
故选：B。
4．【答案】B
【解析】A.光纤通信是依靠激光在光导纤维内壁上多次发生反射来传递信息的，故A错误；
B.据c＝λf得，电磁波的频率越高，波长越短，故B正确；
C.电磁波在空气中和真空中传播的速度约为3×108 m/s，所以电磁波的传播速度不随其频率的变化而变化，故C错误；
D.超导材料的电阻为零，那么电流通过超导体不会发热，所以超导材料不能应用于电饭锅的电热丝，故D错误。
故选：B。
5．【答案】A
【解析】
A.任何形式的能量在一定条件下可以相互转化，即有的能量不能自发的相互转化，如机械能无法自发的转化为核能，故A错误；
B.激光在传输过程中，从光导纤维的一端射入后，在光导纤维内壁上要发生多次反射，并从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方。这种传递信息的方式是光纤通信，故B正确；
C.电磁波可以传递信息，北斗卫星定位系统是利用电磁波来传递信息的，故C正确；
D.学生公交卡、银行存折采用了磁性材料来记录个人信息的，故D正确。
本题选错误的；
故选：A。
6．【答案】A
【解析】A.光纤通信是激光在光导纤维中经过多次反射来传递信息的，所以光导纤维是传递光信号的器件，故A正确；
B.不同的电磁波在真空或空气中的传播速度是相同的，都为3×108 m/s，故B错误；
C.因为超导体的电阻为零，所以不可用超导材料制成电炉丝，故C错误；
D.民航客机飞行获得升力利用的是流体流速越大，压强越小，故D错误。
故选：A。
7．【答案】C
【解析】
A.智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉，除具有感受器外，它还有效应器，作为作用于周围环境的手段，故A错误；
B.我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用电磁波传递信息的，故B错误；
C.无人机的垂直运动时，无人机的扇叶对空气产生向下的推力作用，由于力的作用是相互的，空气对无人机产生反作用力，推动无人机向上运动，故C正确；
D.5G手机上网属于移动电话，所以它传递信息是通过电磁波来实现的，故D错误。
故选：C。
8．【答案】C
【解析】A.话筒的作用是把声音信号转换成变化的电流，故A错误；
B.5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的，故B错误；
C.我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务。该系统利用电磁波传递信息，故C正确；
D.电磁波能传递声音信号，也能传递图象信号，故D错误。
故选：C。
9．【答案】D
【解析】
A.光纤通信是利用光的全反射原理来传递信息的，故A错误；
B.超导材料电阻为零，电流流过导体时，导体不发热，超导体不能用来制作电热器的发热元件，故B错误；
C.移动通信都是用电磁波中的微波来传递信号的，因为微波传递信息量大，故C错误；
D.因月球引力的变化引起潮汐现象，潮汐导致海水平面周期性地升降，因海水涨落及潮水流动所产生的能最称为潮汐能，故D正确。
故选：D。
10．【答案】C
【解析】
我国正在实施的自主研发、独立运行的卫星导航系统为北斗导航系统。
故选：C。
11．【答案】D
【解析】现代的通信方式有：光纤通信、卫星通信、微波通信、网络通信等，书信通信是古代就有的通信方式，不属于现代通信。
故选：D。
12．【答案】B
【解析】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。
13．【答案】C
【解析】在各选项中的载体中，VCD光盘相对纸、3.5寸软盘、竹简而言，记录信息最多；
故选：C。
14．【答案】
【解析】A.卫星通信是利用微波来传递信息的，故错误；
B.卫星通信既能传递声音信号，也能传递图象信号，故错误；
C.通信卫星相对于地球是同步的，即是静止的，故错误；
D.通信卫星既能传递信号，又能放大信号，故正确。
故选：D。
二、综合题
15．【答案】3；电磁波。
【解析】（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）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。
故答案为：3；电磁波。
16．【答案】静止；0.24。
【解析】
同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同，所以叫做“同步”卫星，它们是相对“地球”静止的；
电磁波在真空中的传播速度是3×105km/s；卫星无线电波传播的距离：s＝36000km×2＝72000km；
由v＝可得，信号传输到地面接收机时间：
t＝＝＝0.24s。
故答案为：静止；0.24。
【答案】3；电磁波；2.4。
【解析】
（1）确定空间的一个点需要三个坐标，所以为了确定一个地球上的点位置，需要至少三个卫星；在地球同步轨道上布设3颗通讯卫星，即可实现除两极外的全球通讯；
（2）从地面站发出载有信号的电磁波，这个电磁波被通信天线接收并处理后，再由卫星将它发送到地面站，需要一定的时间，所以会出现信号延迟的现象；
信号至少延迟t＝＝＝2.4s。
故答案为：3；电磁波；2.4。
