专题39 电磁波与信息传递
1、电磁波的产生
(1)电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波,不变化的电流不能激起电磁波。
(2)周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波。
2、电磁波的传播
(1)电磁波的传播不需要介质,可以在固体、液体、气体中传播,也可以在真空中传播。
(2)电磁波传播速度,电磁波的波长为,波速c=f,其中f是电磁波的频率。
(3)电磁波波谱:Y射线,X射线,紫外线,红外线,微波,短波,中波,长波。
3、电磁波的应用
(1)微波炉:利用电磁波(微波)来加热食物。
(2)雷达:利用无线电波测定物体位置。
(3)无线电波:用于广播、电视和移动电话等无线电技术中使用的电磁波。
1.如图,在桌面上将开关、灯泡和电源等连接好制成一套简易有线电报机。小明、小红分别在不透光挡板图中未画出两侧,通过控制灯泡闪光次数来向对方发送不同信息,图中虚线表示可固定挡板的位置。则( )
A. 挡板沿固定,灯泡显示操控开关的人所发信息
B. 挡板沿固定,灯泡显示操控开关的人所发信息
C. 挡板沿固定,灯泡显示操控开关的人所发信息
D. 挡板沿固定,灯泡显示操控开关的人所发信息
2.下列不属于数字信号的特点是( )
A. 形式简单
B. 数字通信抗干扰能力强,不失真
C. 可以编码加密
D. 数字通信传递的信号与声音的频率、振幅变化的情况完全一样
3.如图是电磁波家族,真空中各种电磁波的传播速度相同,某类恒星温度较低,呈暗红色;另一类恒星温度极高,呈蓝色.根据所给信息可推测( )
A. 红外线波长比蓝光波长短 B. 红光与射线都是电磁波
C. 恒星温度越高,发出的光频率越低 D. 真空中红光比无线电波传播速度大
4.下列说法中不正确的是( )
A. 最简单的电话由话筒和听筒组成
B. 为了提高线路的利用率,人们发明了电话交换机
C. 打电话时,有时出现“占线”现象,但可能当时对方的话机并没有在使用
D. 模拟信号可以长距离传输而不失真
5.年月日,新华社消息,我国自行研制的北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来,运行稳定、持续为全球用户提供优质服务,系统服务能力步入世界一流行列。下列有关说法正确的是( )
A. 北斗导航系统是利用超声波实现定位导航
B. 北斗导航系统主要通过传递信息来实现定位导航
C. 北斗导航系统传递信息的速度小于光速
D. 北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为千米
6(多选题).如图所示,神舟十三号载人飞船,于北京时间年月日时分,成功对接于天和核心舱径向端口,与此前已对接的天舟二号,天舟三号货运飞船一起构成四舱船组合体,名航天员随后将从神舟十三号载人飞船进入天和核心舱。“对接天眼”光学成像敏感器、红外成像光谱仪等设备全部运行正常。下面有关飞船及对接过程说法正确的是( )
A. “对接天眼”的镜头对光线起会聚作用
B. 红外线光谱仪是利用红外线的“荧光效应”工作的
C. 对接过程中为确保与地面通信的实时畅通,需要利用超声波向地球传递信息
D. 货运飞船的制造使用了密度小、耐温差的新材料
7.固定电话是通过电话线中______ 传递声音信息;广播、电视以及移动电话都是利用______ 传递信息的.
8.人们利用如图所示的同步卫星转播电视节目.“同步卫星”中“同步”的意思是“以 为参照物,它是静止的”;同步卫星转播电视节目是利用 来传递声音和图像信号的.
9.如图是课本上的一些演示实验或插图,请你根据要求填空:
图中的实验现象说明了______。
图的实验中,能改变导体所受磁场力方向的方法是______。
图的实验是为了探究______。
图瓶中装有水,水从侧壁不同高度喷出,观察现象说明______。
10.如图所示,某同学打开收音机的开关,转动选台用的旋钮,调到一个没有节目的位置,使收音机收不到广播节目,然后开大音量,拿导线头迅速在钢锉上移动,这时收音机会发出“喀喀”的响声,表明有______ 产生,由此可知产生电磁波的条件是______ 。关于电磁波和声波有下列说法:电磁波和声波都是由物体振动而产生的;电磁波和声波都可以在真空中传播;电磁波和声波都可以传递信息,但传播的速度不同;紫外线、红外线、可见光都属于电磁波,且在真空中的传播速度相同。其中正确的有______ 。
11.最简单的电话由______ 和______ 以及电源组成,话筒把声音转换成______ 的电流,电流流经对方的听筒,使听筒的______ ,携带信息的电流又转换成了声音,电话的基本工作原理是______ 。
12.电话的发明人是______ ,最简单的电话是由______ 和______ 组成的;现在的电话分为______ 和______ 两种。
13.如图所示的“热红外生命探测仪”是利用红外热成像原理,通过探测受困者与周围温度的差异,形成人体图像。在黑夜,该仪器使用效果______ 选填“较好”或“较差”;“可视生命探测仪”利用光纤把细小的摄像探头深入废墟的缝隙中,光信号在光纤内经多次______ 选填“反射”或“折射”传送回来,救援队员在显示屏上就可以把废墟深处的情况看得清清楚楚。
14.光纤通信:光纤通信是利用光波在______ 的一种方式。光导纤维是指那些能够传输光信号的极其纤细的材料,由多根光导纤维制成的传输光信号的传输线称为______ 。如图所示,光沿直线进入光纤,在纤芯与包层的界面上多次______ ,从端到达端。
15.______ 技术不仅被广泛应用于农业、______ 、通信、______ 等领域,而且也逐渐应用于日常生活,给人类带来了方便,我们称之为“希望之光”。
16.年月日,英国华裔科学家高锟因在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性成就而获得诺贝尔物理学奖。光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入,在内壁上多次______ 后从另一端射出来传递信息的。
17.光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式。光波______选填“属于”或“不属于”电磁波,光波在光导纤维中传输时遵循光的______定律。
18.微波通信
电磁波可以用来传递信息,通常用于广播、电视等通信。微波是电磁波家族中的一员,它的性质比中波和短波更接近光波。信息理论表明,作为载体的电磁波,与中波和短波相比,微波在相同的时间内可以传输更多的信息。
用微波传递信息时,必须每隔左右就要建设一个微波中继站,如图甲所示。信号传递的距离越远,需要的中继站越多。在雪山上、大洋中,根本无法建设中继站,所以人类用地球同步通信卫星做微波通信的中继站来进行通信。如图乙所示,在地球的周围均匀地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三颗同步通信卫星作为太空微波中继站,可使地球上任意两点间保持通信,接收地面站传来的电信号,经过处理后,再发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视,某地举行体育赛事,其他地方的人几乎可以立刻看到现场的画面。
请根据上述材料,回答下列问题:
用微波传递信息时,必须每隔左右就要建设一个微波中继站,这是因为______选填序号。
多修建中继站,有利于微波产生更多的信息
微波的传播距离比中波近,只能传播
微波沿直线传播,不能沿地球表面绕射
如图丙所示,、分别是Ⅰ、Ⅱ两颗卫星正下方的地面站,把通信卫星假想成一个平面镜,要使地球上处地面站接收到处发送的信号,请仿照光路图,在图中画出平面镜及微波传播的路径和方向。
已知三颗通信卫星距地面的高度都是,任意两颗卫星之间的距离都是则处发送的微波信号传送到处所用的时间是______。
第1页,共1页专题39 电磁波与信息传递
1、电磁波的产生
(1)电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波,不变化的电流不能激起电磁波。
(2)周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波。
2、电磁波的传播
(1)电磁波的传播不需要介质,可以在固体、液体、气体中传播,也可以在真空中传播。
(2)电磁波传播速度,电磁波的波长为,波速c=f,其中f是电磁波的频率。
(3)电磁波波谱:Y射线,X射线,紫外线,红外线,微波,短波,中波,长波。
3、电磁波的应用
(1)微波炉:利用电磁波(微波)来加热食物。
(2)雷达:利用无线电波测定物体位置。
(3)无线电波:用于广播、电视和移动电话等无线电技术中使用的电磁波。
1.如图,在桌面上将开关、灯泡和电源等连接好制成一套简易有线电报机。小明、小红分别在不透光挡板图中未画出两侧,通过控制灯泡闪光次数来向对方发送不同信息,图中虚线表示可固定挡板的位置。则( )
A. 挡板沿固定,灯泡显示操控开关的人所发信息
B. 挡板沿固定,灯泡显示操控开关的人所发信息
C. 挡板沿固定,灯泡显示操控开关的人所发信息
D. 挡板沿固定,灯泡显示操控开关的人所发信息
【答案】B
【解析】解:、开关控制灯泡,灯泡不能显示操控开关的人所发信息,故A错误;
B、挡板沿固定,开关控制灯泡,开关和灯泡分别在挡板两侧,灯泡能显示操控开关的人所发信息,故B正确;
C、挡板沿固定,开关控制灯泡,开关和灯泡都在挡板的上方,灯泡显示的信息不能传递到对方,故C错误;
D、开关控制灯泡,灯泡不能显示操控开关的人所发信息,故D错误。
故选:。
先对题干中的电路进行分析,并清楚每个开关的作用,再结合挡板的位置分析每个选项中的灯泡能否显示操控开关的人所发信息。
此题主要考查学生对于电路连接方式、信息与信息传递的理解和掌握,属于中考必考点。
2.下列不属于数字信号的特点是( )
A. 形式简单
B. 数字通信抗干扰能力强,不失真
C. 可以编码加密
D. 数字通信传递的信号与声音的频率、振幅变化的情况完全一样
【答案】D
【解析】解:、形式简单、数字通信抗干扰能力强,不失真、可以编码加密都是数字信号的特点,不符合题意;
D、数字通信传递的信号与声音的频率、振幅变化的情况是不一样的,符合题意。
故选:。
用不同符号的不同组合表示的信号,叫做数字信号。通常的数字信号只包含两种不同的状态,形式简单,所以抗干扰能力特别强,还可以通过不同的编码进行加密。
了解模拟通信和数字通信的定义、特点,它们的最主要区别是模拟信号易失真,数字信号不易失真。
3.如图是电磁波家族,真空中各种电磁波的传播速度相同,某类恒星温度较低,呈暗红色;另一类恒星温度极高,呈蓝色.根据所给信息可推测( )
A. 红外线波长比蓝光波长短 B. 红光与射线都是电磁波
C. 恒星温度越高,发出的光频率越低 D. 真空中红光比无线电波传播速度大
【答案】B
【解析】【分析】
此题主要考查的是学生学生的读图能力。
【解答】
A.由图可知无线电波到射线的频率越来越高,而波长越来越短,所以红外线波长比蓝光波长长,故A错误;
B.可见光和射线都属于电磁波,故B正确;
C.恒星温度越高,发出光的频率越高,故C错误;
D.真空中各种电磁波的传播速度相同,故D错误。
故选B。
4.下列说法中不正确的是( )
A. 最简单的电话由话筒和听筒组成
B. 为了提高线路的利用率,人们发明了电话交换机
C. 打电话时,有时出现“占线”现象,但可能当时对方的话机并没有在使用
D. 模拟信号可以长距离传输而不失真
【答案】D
【解析】解:
A、最简单的电话装置是由听筒、话筒组成,它们应串联在电路中;电话的话筒把声信号转变为强弱变化的电信号传递出去,再通过听筒把强弱变化的电信号变成声信号,把传输的声音还原出来,故A正确;
B、最早发明电话后,若想使得电话间相互通话时,即必须将其连接在一起,故若想实现几部电话间的通话,就必须将所有的电话都相互连接才可以实现,这样大大的浪费了导线,故为提高线路的利用率,人们发明了电话交换机,即一个地区的电话都要接到同一台交换机上,不同地区的电话之间相互通话时,只需将两地的交换机相连即可实现,这样大大的节省了资源,提高了线路的利用率,故B正确;
C、“占线”可能是两地电话交换机间的线路太少,也可能是对方正在通话中,故C正确;
D、模拟信号形式简单,抗干扰能力弱,而数字信号长距离传输或多次放大时不易造成声音、图象的失真,故D错误。
故选:。
电话的话筒通过电磁感应把声音的信号变为强弱变化的电流,而听筒是把强弱变化的电流通过磁场对电流的作用转化成声音;
为了提高线路的利用率,人们发明了电话交换机,一个地区的电话都要接到同一台交换机上,使用时要靠电话交换机来接通;
两个电话若没有连起来,就会出现电话“占线”;
分立、不连续的信号是数字信号,随时间连续变化的信号是模拟信号;数字信号具有:传播距离长、可同时传递大容量的信号、抗干扰能力强、不失真、能加密、易储存等优点;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。
本题考查了电话的构造、电话交换机的应用、数字信号和模拟信号的特点,属于基础题。
5.年月日,新华社消息,我国自行研制的北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来,运行稳定、持续为全球用户提供优质服务,系统服务能力步入世界一流行列。下列有关说法正确的是( )
A. 北斗导航系统是利用超声波实现定位导航
B. 北斗导航系统主要通过传递信息来实现定位导航
C. 北斗导航系统传递信息的速度小于光速
D. 北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为千米
【答案】B
【解析】解:、电磁波可以在真空中传播,所以北斗导航系统是利用电磁波来传递信息的,故A错误;
B、北斗导航系统主要利用电磁波传递信息来实现定位导航,故B正确;
C、电磁波的传播速度和光速相同,故C错误。
D、北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为米,故D错误。
故选:。
声波和电磁波都可以传递信息,但是声波不能在真空中传播,而电磁波可以在真空中传播,所以对于没有空气的情况下的信息传递一般都是通过电磁波实现的;电磁波的传播速度和光速相同;北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为米。
考查了信息传播基本技术,电磁波的传播速度及与声波的区别,属于基础考核。
6多选题.如图所示,神舟十三号载人飞船,于北京时间年月日时分,成功对接于天和核心舱径向端口,与此前已对接的天舟二号,天舟三号货运飞船一起构成四舱船组合体,名航天员随后将从神舟十三号载人飞船进入天和核心舱。“对接天眼”光学成像敏感器、红外成像光谱仪等设备全部运行正常。下面有关飞船及对接过程说法正确的是( )
A. “对接天眼”的镜头对光线起会聚作用
B. 红外线光谱仪是利用红外线的“荧光效应”工作的
C. 对接过程中为确保与地面通信的实时畅通,需要利用超声波向地球传递信息
D. 货运飞船的制造使用了密度小、耐温差的新材料
【答案】AD
【解析】解:、“对接天眼”可以成像,它的的镜头是凸透镜,对光线起会聚作用,故A正确;
B、红外线光谱仪是利用红外线的热效应工作的,故B错误;
C、对接过程中为确保与地面通信的实时畅通,需要利用电磁波向地球传递信息,故C错误;
D、为了减轻飞船的总质量,应选用密度较小的材料;太空中温差大,因此,飞船应使用耐温差的新材料,故D正确。
故选:。
凸透镜可以成像,凸透镜对光线有会聚作用;
紫外线具有“荧光效应”,红外线的热效应强;
声波的传播需要介质,电磁波可以在真空中传播;
根据飞船工作要求和材料特点可做出判断。
本题围绕神舟十三号载人飞船,考查了对光学知识、声学知识和材料特点的了解与应用,有一定综合性。
7.固定电话是通过电话线中______ 传递声音信息;广播、电视以及移动电话都是利用______ 传递信息的.
【答案】电流;电磁波
【解析】解:由于固定电话的话筒是将声信号变为变化的电流,而听筒是将变化的电流还原为声信号,故其所传递的声音信息是由导线中变化的电流来实现的;移动电话在通话时,既是无线电波的发射台,又是一个接收台,故它是通过电磁波来传递信息的.
故答案为:电流;电磁波.
对于固定电话一般是有话筒和听筒组成,即话筒将声信号变为变化的电流;而听筒是将变化的电流还原为声信号,故据此能判断出固定电话中信息传递是靠什么进行的;
移动电话能发射电磁波,即其传递信息是通过电磁波实现的.
知道并能区分固定电话和移动电话传递声信息的媒介是解决该题的关键.
8.人们利用如图所示的同步卫星转播电视节目.“同步卫星”中“同步”的意思是“以 为参照物,它是静止的”;同步卫星转播电视节目是利用 来传递声音和图像信号的.
【答案】地面
电磁波
【解析】略
9.如图是课本上的一些演示实验或插图,请你根据要求填空:
图中的实验现象说明了______。
图的实验中,能改变导体所受磁场力方向的方法是______。
图的实验是为了探究______。
图瓶中装有水,水从侧壁不同高度喷出,观察现象说明______。
【答案】大气压强的存在 改变导体中的电流方向 通断电流时产生电磁波 液体产生的压强随深度的增加而增大
【解析】解:覆杯实验说明了大气压强的存在;
通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与磁场方向和电流方向两个因素有关:一个是磁场方向,另一个是电流方向;
图说明电路通断电时,会在周围激起电磁波;
水向侧面喷出,说明了液体内部向侧面有压强;从上到下三个位置水流的速度依次增大,说明水的压强也在增加,从而反映出液体压强随着深度的增加而增大。
故答案为:大气压的存在;改变导体中的电流方向或改变磁场方向;通断电流时产生电磁波;液体产生的压强随深度的增加而增大。
覆杯实验可以证明大气压强的存在;
通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与磁场方向和电流方向两个因素有关:一个是磁场方向,另一个是电流方向。如果只改变一个因素,则导体受力方向改变,如果同时改变两个因素,则导体受力方向不变。
变化的电流会在空间激起电磁波;
液体产生的压强随深度的增加而增大。
本题考查了证明大气压强存在、通电导体在磁场中受力情况、电磁波的产生等问题你,熟练掌握基础知识,分析清楚图示情景是正确解题的关键。
10.如图所示,某同学打开收音机的开关,转动选台用的旋钮,调到一个没有节目的位置,使收音机收不到广播节目,然后开大音量,拿导线头迅速在钢锉上移动,这时收音机会发出“喀喀”的响声,表明有______ 产生,由此可知产生电磁波的条件是______ 。关于电磁波和声波有下列说法:电磁波和声波都是由物体振动而产生的;电磁波和声波都可以在真空中传播;电磁波和声波都可以传递信息,但传播的速度不同;紫外线、红外线、可见光都属于电磁波,且在真空中的传播速度相同。其中正确的有______ 。
【答案】电磁波 迅速变化的电流
【解析】解:音机会发出“喀喀”的响声,表明有电磁波产生,由此可知产生电磁波的条件是迅速变化的电流;:电磁波是迅速变化的电流产生的,声波是物体振动产的,故错误;电磁波可以在真空中传播,声波不能在真空中传播,故错误;电磁波和声波都可以传递信息,但传播的速度不同,正确;紫外线、红外线、可见光都属于电磁波,且在真空中的传播速度相同,正确。
故答案为:电磁波;迅速变化的电流;。
当电路中有迅速变化的电流时,周围就会产生电磁波,对收音机所接收的电磁波产生干扰,发出“咯咯”的声音;红外线、紫外线、可见光都是电磁波,能在真空中传播;超声波是由物体振动产生,不能在真空中传播;电磁波和声波都能传递信息,传播速度不同。
此题主要考查的是学生对电磁波产生条件的理解和掌握以及电磁波和声波的区别,属于基础性题目。
11.最简单的电话由______ 和______ 以及电源组成,话筒把声音转换成______ 的电流,电流流经对方的听筒,使听筒的______ ,携带信息的电流又转换成了声音,电话的基本工作原理是______ 。
【答案】话筒 听筒 变化 膜片振动 振动变化的电流振动
【解析】解:最简单的电话是由话筒和听筒组成的,话筒将声音变成变化电流,电流则把信息传到远方。电流使听筒的膜片振动,携带信息的电流又变成了声音。因此电话的基本工作原理是振动变化的电流振动。
故答案为:话筒;听筒;变化;膜片振动;振动变化的电流振动。
电话由听筒和话筒组成,话筒将声信号转变成变化的电流电信号,电流沿导线到远方;听筒内有电磁铁,变化的电流使电磁铁的磁性忽强忽弱,吸引膜片引起振动,将电信号转变成声信号。
本题考查了电话的基本构造及其工作原理,关键是掌握话筒和听筒在作用上的区别。
12.电话的发明人是______ ,最简单的电话是由______ 和______ 组成的;现在的电话分为______ 和______ 两种。
【答案】贝尔 话筒 听筒 固定电话 移动电话
【解析】解:年贝尔首先发明了电话,最简单的电话装置是由听筒、话筒和电池组组成,它们应串联在电路中,现代电话分为固定电话与移动电话两种。
故答案为:贝尔;话筒;听筒;固定电话;移动电话。
要解答本题需掌握:电话的构造,即话筒和听筒以及电池组组成;知道贝尔发明了电话,知道现代电话的种类。
本题考查了电话的发明、电话的构造、及现代电话的种类,是一道基础题。
13.如图所示的“热红外生命探测仪”是利用红外热成像原理,通过探测受困者与周围温度的差异,形成人体图像。在黑夜,该仪器使用效果______ 选填“较好”或“较差”;“可视生命探测仪”利用光纤把细小的摄像探头深入废墟的缝隙中,光信号在光纤内经多次______ 选填“反射”或“折射”传送回来,救援队员在显示屏上就可以把废墟深处的情况看得清清楚楚。
【答案】较好 反射
【解析】解:“热红外生命探测仪”利用红外热成像原理,不受可见光强弱的影响,在黑夜,该仪器使用效果较好。“可视生命探测仪”利用光纤把细小的摄像探头深入废墟的缝隙中,光信号在光纤内经多次反射传送回来,救援队员在显示屏上就可以把废墟深处的情况看得清清楚楚。
故答案为:较好;反射。
物体能不断地发射红外线,在黑夜里光线较暗或无光,但“热红外生命探测仪”仍能捕捉到物体发出的红外线,在黑夜里“热红外生命探测仪”使用效果较好。
光信号在光导纤维中经多次反射传递信息。
任何物体都能发射红外线,物体的温度不同所发射的红外线也不同,“热红外生命探测仪”接受的信号不受看见光的影响,在夜里应用“热红外生命探测仪”有很大的优点。
14.光纤通信:光纤通信是利用光波在______ 的一种方式。光导纤维是指那些能够传输光信号的极其纤细的材料,由多根光导纤维制成的传输光信号的传输线称为______ 。如图所示,光沿直线进入光纤,在纤芯与包层的界面上多次______ ,从端到达端。
【答案】光导纤维中传输信息 光导纤维 反射
【解析】解:光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的一种方式;
光导纤维是指那些能够传输光信号的极其纤细的材料,由多根光导纤维制成的传输光信号的传输线称为光导纤维;
光在纤芯与包层的界面上多次反射前进。
光纤通信是利用激光传递信息,传输过程遵循光的反射定律。
本题主要考查学生对现代网络通讯的了解和掌握,是一道基础题。
15.______ 技术不仅被广泛应用于农业、______ 、通信、______ 等领域,而且也逐渐应用于日常生活,给人类带来了方便,我们称之为“希望之光”。
【答案】光纤通信 工业 军事
【解析】解:光纤通信技术不仅被广泛应用于农业、工业、通信、军事等领域,而且也逐渐应用于日常生活,给人类带来了方便,我们称之为“希望之光”。
故答案为:光纤通信;工业;军事。
根据光纤通信的特点分析解答。
本题考查学生对光纤通信的理解和掌握情况。
16.年月日,英国华裔科学家高锟因在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性成就而获得诺贝尔物理学奖。光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入,在内壁上多次______ 后从另一端射出来传递信息的。
【答案】反射
【解析】解: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。
故答案为:反射。
激光在光导纤维内部传播时,要在光导纤维内表面上发生多次全反射,激光在光导纤维内呈锯齿形路线在光导纤维内向前传播。
本题考查了光纤通信的原理,知道光在光纤内表面发生的全反射进行传递信息的,属于基础知识的考查。
17.光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式。光波______选填“属于”或“不属于”电磁波,光波在光导纤维中传输时遵循光的______定律。
【答案】属于;反射
【解析】解:
光波属于电磁波;
光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入,在内壁上多次反射,从另一端射出,这样就把它携带的信息传到远方,光波在光导纤维中传输时遵循光的反射定律。
故答案为:属于;反射。
光波是一种电磁波;
光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入,在内壁上多次反射,从另一端射出,这样就把它携带的信息传到远方。
本题考查了光纤通信,光纤通信是现在通信方式中比较多、比较好的一种通信方式,是一道基础题。
四、综合题:本大题共1小题,共10分。
18.微波通信
电磁波可以用来传递信息,通常用于广播、电视等通信。微波是电磁波家族中的一员,它的性质比中波和短波更接近光波。信息理论表明,作为载体的电磁波,与中波和短波相比,微波在相同的时间内可以传输更多的信息。
用微波传递信息时,必须每隔左右就要建设一个微波中继站,如图甲所示。信号传递的距离越远,需要的中继站越多。在雪山上、大洋中,根本无法建设中继站,所以人类用地球同步通信卫星做微波通信的中继站来进行通信。如图乙所示,在地球的周围均匀地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三颗同步通信卫星作为太空微波中继站,可使地球上任意两点间保持通信,接收地面站传来的电信号,经过处理后,再发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视,某地举行体育赛事,其他地方的人几乎可以立刻看到现场的画面。
请根据上述材料,回答下列问题:
用微波传递信息时,必须每隔左右就要建设一个微波中继站,这是因为______选填序号。
多修建中继站,有利于微波产生更多的信息
微波的传播距离比中波近,只能传播
微波沿直线传播,不能沿地球表面绕射
如图丙所示,、分别是Ⅰ、Ⅱ两颗卫星正下方的地面站,把通信卫星假想成一个平面镜,要使地球上处地面站接收到处发送的信号,请仿照光路图,在图中画出平面镜及微波传播的路径和方向。
已知三颗通信卫星距地面的高度都是,任意两颗卫星之间的距离都是则处发送的微波信号传送到处所用的时间是______。
【答案】;;
【解析】解:
由题意可知,微波的性质比中波和短波更接近光波,其传播路径更接近沿直线传播,不能沿地球表面绕射,所以,用微波传递信息时,必须每隔左右就要建设一个微波中继站;
由题意可知,地球上处地面站能接收到处发送的信号,则、两点关于法线对称,连接、两点,做出中垂线即为法线,
找到法线与同步卫星轨道的交点,然后做该点的切线即为平面镜的位置,微波从点发出然后到达点,如下图所示:
处发送的微波信号传送到处时微波通过的路程:
,
微波传播的速度等于光速,即,
由可得,处发送的微波信号传送到处所用的时间:
。
故答案为:;;。
由题意可知,微波的性质比中波和短波更接近光波,其传播路径和光在同种、均匀介质的传播路径更接近;
光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。根据光的反射定律可知、两点关于法线对称,连接两点做出中垂线即为法线,找到法线与同步卫星轨道的交点,然后做该点的切线即为平面镜的位置,据此进行解答;
处发送的微波信号传送到处微波经过的路程等于通信卫星距地面的高度的倍加上任意两颗卫星之间的距离,微波传播的速度等于光速,根据求出处发送的微波信号传送到处所用的时间。
本题考查了学生对光的传播路径和光的反射定律、速度公式的掌握与应用,熟知光的发射定律和最后一问中微波的路程是关键。
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