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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