专题21 信息的传递本专题中考考点及要求（“”表示该标准要求属于评价水平这一层次）评价目标和评价水平标准要求 知识性目标技能性目标体验性目标了解认识理解独立操作经历认同内化知道电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。规律总结1：现代顺风耳电话1.电话1876年美国发明家贝尔发明了第一部电话（1）基本结构：主要由话筒和听筒组成。（2）工作原理：话筒把声信号变成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方，在另一端，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音。（话筒把声信号转化为电信号；听筒把电信号转化为声信号）2.电话交换机为了提高线路的利用率，人们发明了电话交换机。3.模拟通信和数字通信（1）模拟信号：声音转换成信号电流时，信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“模仿”着声信号的“一举一动”，这种电流传递的信号叫做模拟信号，使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。（2）数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做数学信号，使用数学信号的通信方式叫做数字通信。模拟信号容易失真；数字信号抗干扰能力强，便于加工处理，可以加密。在电话与交换机之间一般传递模拟信号，在交换机之间传递数字信号。规律总结2：电磁波的海洋1.电磁波的产生导线中电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波。2.电磁波可以在真空中传播，不需要任何介质。电磁波在真空中的波速为c,大小和光速一样， c=3108m/s =3105km/s3.电磁波波速、波长和频率f的关系：（1）波长：电流每振荡一次电磁波向前传播的距离叫做波长，用表示，单位是m。波长表示相邻两个波峰之间的距离，或相邻两个波谷之间的距离。（2）频率：一秒内电流振荡的次数交频率，用f表示，单位是赫兹（Hz），比赫兹（Hz）大的还有千赫（kHz）、兆赫（MHz）。1 MHz=103 kHz 1 kHz=103 Hz 1 MHz=106 Hz（3）波速：一秒内电磁波传播的距离，用c表示，单位是m/s。（4）波长、频率和波速的关系c=f = f =。（5）电磁波的波长与频率f成反比。4.电磁波中用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）。无线电波特点：无线电波的波长从几毫米道几千米，通常根据波长或频率把无线电波分成几个波段，包括：长波、中波、短波、微波等，各个波段的无线电波有各自的传播方式和用途，如下表所示。规律总结3：广播、电视和移动通信1.无线电广播信号的发射和接受：无线电广播信号的发射由广播电台完成，信号的接受由收音机完成。2.电视信号的发射与接收：电视用电磁波传送图像信号和声音信号。电视信号的发射由电视台完成，接收由电视机完成。3.移动电话：移动电话由空间的电磁波来传递信息。移动电话机既是无线发射台又是无线电接收台。移动电话的体积很小，发射功率不大，它的天线也很简单，灵敏度不高，因此，它和其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转移，这种固定的电台叫基地台。4.音频、视频、射频和频道：由声音变成的电信号，它的频率跟声音相同，在几十赫到几千赫之间，叫做音频信号。由图像变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号。音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力很差，需要把它们加载到具有更好的发射能力的电流上，才能发射到天空中，这种电流的频率更高，这种更高频率的电流教做射频电流。不同的电视台使用不同的射频范围进行广播，以免互相干扰；这一个个不同的频率范围就叫做频道。规律总结4：越来越宽的信息之路1.微波通信。微波的波长在10m1mm之间，频率在30 MHz 3105MHz之间。微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球绕射，因此，必须每隔50km左右就建设一个微波中继站。2.卫星通信。通信卫星相当于微波通信的中继站。通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。3.光纤通信。光纤通信是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了远方。光导纤维是很细很细的玻璃丝，由内芯和外套两部分组成。光纤通信传送的不是普通的光，而是一种频率单一、方向高度集中的激光，激光最早是在1960年由美国科学家梅曼发现的。光纤通信的保密性强，不受外界条件的干扰，传播距离远，容量大。4.网络通信。目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件。例如：电子邮件地址：xiaolin server.com.cn用户名：xiaolin服务器名，其中“cn”是China的缩写，表示这个服务器是在中国注册的。 世界上最大的计算机网络，叫做因特网。计算机之间的联结，除了使用金属线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。宽带网是指频率较高，能传输更多信息的网络。【例题1】（2018大庆）关于电磁波和现代通信，下列说法正确的是（）A导体中电流的迅速变化会在空间激起电磁波B我国建立的“北斗”卫星导航系统是利用超声波进行导航的C固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的D电话听筒是把声信号转换成电信号【答案】A【解析】A.导体中电流的迅速变化会在空间激起电磁波，故A项说法正确。B.卫星在太空中，太空中是真空，声波在真空中不能传声，所以不能利用超声波导航，故B项说法错误。C.固定电话是利用导线中的电流来传递信息的，移动电话、广播和电视都是利用电磁波来传递信息的，故C项说法错误。D.电话的话筒是把声信号转化为电信号，听筒是把电信号转化为声信号，故D项说法错误。【例题2】（2019无锡）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.无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量 D.用5G手机上网是通过电磁波传递信息【答案】D【解析】A.智能机器人可以通过电磁波信号控制。B.北斗卫星通过电磁波传递信息。C.无人驾驶汽车需要消耗能量。【2019年题组】一、填空题1（2019成都）人们在使用手机时，芯片上晶体管中的电阻会发热，是将电能转化为能；手机通话过程中，是利用 来传递信息的。【答案】内；电磁波。【解析】（1）电流流过导体时会产生热量，这是电流的热效应；人们在使用手机时，芯片上晶体管中的电阻会发热，芯片的温度升高，内能增加。（2）手机是靠发射和接收电磁波来工作的。2（2019济南）WiFi是将电脑、手机与互联网以无线方式连接的技术，可进行信息、文件等材料的无线传输，此过程中各种信息是靠 来传输的，它在真空中的传播速度是 。【答案】电磁波；3108m/s。【解析】利用WiFi无线上网时，路由器利用电磁波向四周有效范围内的终端传递信息；电磁波的传播速度等于光速，为3108m/s。3（2019江西）渔民出海捕捞，常常满舱而归。在平静的海面上，一艘空船受到的浮力是F1，装满鱼后受到的浮力是F2，则F1______F2（选填“”、“”或“=”）。渔船编队在某个海域捕捞时，渔民用特定频率的电台通信是利用________传递信息。【答案】 电磁波【解析】根据漂浮条件，得F1=G空，F2=G满，因为G空G满，所以得F1F2；电台是利用电磁波进行通信的，这是利用了电磁波可以传递信息的特点。二、选择题4.（2019北京）电话的听筒工作时主要是利用了电流的（）A化学效应B磁效应 C热效应D以上三种效应均有【答案】B【解析】在电话的话筒中有能振动的膜片和随话音跳动的碳粒，人们对着话筒说话时，膜片便随着声音的高低强弱而发生振动，从而压缩碳粒一紧一松，这样就把强度不同的声波变成了相应大小的电信号；听筒里有电磁铁和膜片，当强弱不同的电信号传到听筒后，电磁铁便将电信号变成膜片的强弱振动，把传输的声音还原出来听筒里有电磁铁，是把变化的电流转化为声音信号，是利用电流的磁效应工作的5（2019绥化）目前中国网民数量和网络规模均位居全球第一，WiFi上网是当今广泛使用的一种无线网络传输技术，它传递信息用到的载体是（）A次声波B超声波C电磁波D可见光【答案】C【解析】WiFi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网（WLAN）的技术，它是用微波来传递信息的。次声波、超声波都属于声波不能再真空中传播。而WIFI是用微波来传递信息的，微波与可见光的波段不同，属于不同的电磁波。6（2019河南）2019年被称为5G元年，6月6日我国开始发放5G商用牌照。5G技术也是依靠电磁波传递信息的，下列有关电磁波的说法正确的是（）A太空中是真空，电磁波不能传播B电磁波在空气中的传播速度是340m/sC光是一种电磁波D中央电视台和郴州电视台发射的电磁波传播速度不同【答案】C【解析】A.电磁波可以在真空中传播，故A错误；B.声音在空气中传播速度约为340m/s，电磁波在空气中的传播速度约为3108m/s，故B错误；C.光是一种电磁波，故C正确；D.中央电视台和郴州电视台发射的电磁波频率不同，但不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，故D错误。三、综合计算题7.（2019贵州黔东南）阅读下面材料，请参照所给示例，从材料中找出两处与物理现象或物品的描述，并分别说明所涉及的物理知识或规律（物理知识或规律不能与示例重复）。2019年春晚深圳分会场上主持人从云轨中走出来拜年的场景令人印象深刻。云轨（如图）搭载了永磁轮边直驱电机，电机轴直接驱动行走轮；采用轻型铝制车身，轻量化效果显著。每天清晨，它可以在完成牵引、制动、车门、照明等多项检测之后，自动上线，随后自动运行，自动“回家”及自动“休眠”。在市电中断的情况下，可自动切换成车载动力电池供电，并在无人驾驶模式下，驱动车辆安全运行至车站。它还具有人脸识别功能，通过摄像镜头来捕捉人脸信息，让来客快速通过。每节车厢设有高速WIFI（无线）服务，可在线分享照片、视频等。【示例】通过摄像镜头来捕捉人脸信息的物理现象，反映了凸透镜成像的物理知识或规律。【答案】见解析。【解析】采用轻型铝制车身，轻量化效果显著，是利用铝密度比较小的物理知识；每节车厢设有高速WIFI（无线）服务，可在线分享照片、视频等。是利用电磁波可以传递信息的知识；每天清晨，它可以在完成牵引、制动、车门、照明等多项检测之后，自动上线，随后自动运行，自动“回家”及自动“休眠”。是利用电能可以转化为其他能量的知识。【2018年题组】一、填空题1.（自编题）电话之间是通过电话交换机来实现通话，一个地区的电话都接到同一台交换机上，每部电话都编上_____.使用时，交换机把需要通话的两部电话接通，通话完毕再将线路_______.现代的程控电话交换机利用了电子计算机技术，实现了按用户所拨的号码_______接通话机.【答案】号码，断开。自动。【解析】电话交换机的作用是为了提高线路的利用率。同一个县城或者区域用一台电话交换机，不同的地区之间把电话交换机连接即可。2（2018武汉）如图所示是嫦娥4号的中继卫星“鹊桥”由长征4号丙运载火箭发射时的情景。火箭中的燃料燃烧时，燃气推动火箭和卫星上升，卫星的机械能会______（填“增大”“不变”或“减小”），火箭外壳的温度会______（填“升高”“不变”或“降低”）。“鹊桥”最终在距地球约45万千米的轨道上运行，由此可知，从地球上发射的电磁波信号经过______秒后就会被“鹊桥”接收到。【答案】增大；升高；1.5。【解析】火箭中的燃料燃烧时，燃气推动火箭和卫星上升，卫星的质量不变，速度变大，高度增加，所以卫星的动能、重力势能都增大，其机械能会增大； 火箭上升过程中，克服与大气间的摩擦，机械能转化为内能，所以火箭外壳的温度会升高； 电磁波在太空中的传播速度为3108m/s=3105km/s， 由v= s t可得，电磁波传播时间： t=s/v=1.5s。 3（2018新疆）北斗卫星定位系统既可以发射也可以接收 （选填“超声波”或“电磁波”）。晚自习时，教室中正常发光的某一盏灯突然熄灭了，原因可能是该灯 （选填“短路”或“断路”）。【答案】电磁波；断路【解析】电磁波是移动通信传递信息的介质；家庭电路中各用电器是并联的。卫星接收和发送信号要靠电磁波传递，我国的北斗卫星定位系统也是利用电磁波来传递信号的；教室中正常发光的某一盏灯突然熄灭了，其他灯不受影响，由于是并联电路，故灯泡的故障是断路。二、选择题4（2018重庆）2019年1月3号嫦娥四号着陆器与巡视器成功分析月球车“玉兔二号”顺利抵达月背表面如图所示，玉兔二号月球车在月球表面展开探测工作。下面说法不正确的是（）A月球车是利用超声波与地面保持联系的B太阳能帆板的作用是将太阳能转化为电能C红外成像光谱可调查月表物质成分，红外线属于不可见光D“玉兔二号”的轮子做的较为宽大是为了减小对月表的压力【答案】AD【解析】（1）卫星信号都是通过无线电波来传递信息的；（2）玉兔号月球车上太阳能帆板的作用是为月球车提供能量，根据能量守恒，能量的来源只能是太阳能，故其作用是将太阳能转化为电能；（3）电磁波谱中人眼可以感知的部分叫可见光，红外线、紫外线属于不可见光；（4）压强的大小与压力和接触面的面积有关。A.月球上没有空气，声音无法传播，因此月球车把月球上获取的信息通过无线电波传输到地球上；故A错误；B.太阳能帆板的作用是将太阳能转化为电能，故B正确；C.红外线属于不可见光，故C正确；D.玉兔二号的轮子比较宽大是为了增大受力面积，减小对月球表面的压强，故D错误。5（2018海南）人造地球同步卫星常用于通讯、气象、广播电视等方面，以实现对同一地区连续工作，下列关于同步卫星的说法正确的是（ ）A. 卫星相对于地面来说是运动的B. 卫星是利用超声波来传递信息的C. 卫星上的太阳能电池板将化学能转化为电能D. 卫星相当于太空中的微波中继站【答案】D【解析】A.同步卫星相对于地面来说没有发生位置的变化，以地面做参照物，同步卫星是静止的；故A错误；B.超声波和次声波都属于声波，不能在真空中传播；电磁波可以在真空中传播，故卫星是利用电磁波来传递信息的，故C错误；C.卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，故C错误；D.同步卫星作为传播微波的中继站，地球上空只需3颗就几乎能覆盖全世界，故D正确。6（2018天津模拟题）作为第一次踏上月球的“中国制造”月球车“玉兔”，在月球上的每一步都创造着中国航天的新历史如图所示是月球车“玉兔”样机展示，下面说法正确的是（）A.玉兔的轮子较多是为了减小对月球表面的压力B.由于月球上昼夜温差高达330，所以“玉兔”的零件应使用热胀冷缩较微弱的材料制作C.玉兔安装有探测器，利用电磁波和超声波进行探测，在月球上遇到障碍时会发出预警D.玉兔两侧展开的光电设备可以将太阳能直接转化为机械能，供月球车行走【答案】B 【解析】A“玉兔”的轮子较多是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对月球表面的压强；故A错误；B由于月球上昼夜温差高达330，所以“玉兔”的零件应使用热胀冷缩较微弱的材料制作，故B正确；C声音不能在真空中传播，因此“玉兔”安装有探测器，利用电磁波和超声波进行探测是错误的，故C错误；D光电设备先把太阳能转化为电能再把电能转化为机械能，供月球车行走，故D错误综合计算题7.（2018赤峰）阅读短文回答问题：激光的应用1958年，人类在实验室里激发出一种自然界中没有的光，这就是激光。激光束的平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距。对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和接收反射脉冲的时间间隔，就可以求出目标的距离。激光测距雷达就是根据这个原理制成的。由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点上，让这一点照射到光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，经处理后还原成声音和图象，由于会聚点很小，光盘记录信息密度很高。激光还有一个特点是亮度高，也就是说，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了。因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤，切除肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器，在军事上有广泛的应用。（1）激光在真空中的传播速度为 km/s。（2）激光测距与初中物理学到的 测距原理相同。（3）用激光作“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜，是利用激光的 的特点。【答案】（1）3105（2）回声（3）亮度高【解析】（1）激光在真空中的传播速度与光速相等为3105km/s。（2）激光测距与初中物理学到的回声测距原理相同。（3）激光还有一个特点是亮度高，也就是说，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了。因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤，切除肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器，在军事上有广泛的应用。【2020年模拟压轴题组】一、填空题1（2020济南模拟）1876年________发明了电话，最简单的电话由________和________组成，在电话的一端话筒把声音变成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方.在另一端，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音.【答案】贝尔，话筒 听筒，【解析】1876年美国发明家贝尔发明了第一部电话。基本结构是主要由话筒和听筒组成。工作原理是话筒把声信号变成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方，在另一端，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音。（话筒把声信号转化为电信号；听筒把电信号转化为声信号）2（2020河北模拟）微信是时下广为流行的一款手机软件，微信信息是手机利用 （选填“电磁波”或“超声波”）进行传播的。小军看到平面镜中自己的像，当他走近平面镜时，他在平面镜中像的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】电磁波；不变。【解析】微信信息是利用手机通过一定频率的电磁波进行传播的；平面镜所成的像与物体是等大的，当小军向平面镜走近时，由于他的大小不变，所以他在平面镜中像的大小不变。3（2020上海虹口模拟）“wifi”是以无线方式互相连接的技术，无线路由器和电脑、手机之间是通过 传递信息的；电视遥控器前端的发光二极管可以发出不同的 ，实现对电视的遥控。【答案】电磁波；红外线。【解析】（1）WiFi利用了电磁波中的微波技术进行信息传输；无线路由器和电脑、手机之间是通过电磁波传递信息的；（2）红外线可以进行遥控。电视机的遥控器的前端有一个发光的二极管，可以发射红外线，用它来传递信息，实现对电视的控制。二、选择题4（2020云南模拟）下列关于能源与可持续发展及信息传递的叙述中正确的是（）A石油是可再生能源B娄底广播电台发射的电磁波是靠电流的迅速变化产生的C北斗3号卫星定位系统传递信息利用的是超声波D太阳内部每时每刻都在发生着核裂变释放巨大的核能【答案】B【解析】A.可再生能源是短时间内可以从自然界得到补充的能源，石油是化石能源，短时间没法从自然界得到补充；故A错误。B.迅速变化的电流可以产生电磁波；故B正确。C.卫星通信是用微波进行通信的，微波是电磁波；故C错误。D.太阳的内部不断有氢核聚变成氦核，发生的是核聚变反应；故D错误。5（2020四川成都模拟）2019年被称为5G元年，6月6日我国开始发放5G商用牌照。5G技术也是依靠电磁波传递信息的，下列有关电磁波的说法正确的是（）A太空中是真空，电磁波不能传播B电磁波在空气中的传播速度是340m/sC光是一种电磁波D中央电视台和郴州电视台发射的电磁波传播速度不同【答案】C【解析】A.电磁波可以在真空中传播，故A错误；B.声音在空气中传播速度约为340m/s，电磁波在空气中的传播速度约为3108m/s，故B错误；C.光是一种电磁波，故C正确；D.中央电视台和郴州电视台发射的电磁波频率不同，不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，故D错误。6（2020湖北荆州模拟）关于电磁波和现代通信，下列说法正确的是（）A导体中电流的迅速变化会在空间激起电磁波B我国建立的“北斗”卫星导航系统是利用超声波进行导航的C固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的D电话听筒是把声信号转换成电信号【答案】A【解析】A.导体中电流的迅速变化会在空间激起电磁波，故A项说法正确。B.卫星在太空中，太空中是真空，声波在真空中不能传声，所以不能利用超声波导航，故B项说法错误。C.固定电话是利用导线中的电流来传递信息的，移动电话、广播和电视都是利用电磁波来传递信息的，故C项说法错误。D.电话的话筒是把声信号转化为电信号，听筒是把电信号转化为声信号，故D项说法错误。三、综合计算题7（2020天津模拟）如图甲的“充电宝”是一种给手机等电子设备提供电能的移动电源。我国民航局专门针对“充电宝”发出公告，公告要求旅客携带登机的“充电宝”额定能量不能超过一定标准。这一“标准”的单位是_____（从Ah、 mAh、Wh、VA四个单位中选填一个）。 如图乙，为了方便市民出行，要求市区公交车全面安装“北斗卫星导航系统”，市民可以通过手机（导航系统接收器）查询公交车的动态位置。“北斗卫星”向手机传送信息，传播媒介是_______（ 从可见光、电磁波、红外线、声波中选填一个）。甲 乙【答案】Wh。电磁波。【解析】对于电学物理量而言，根据P=W/t知道电能W=Pt,所以电能的单位由电功率的单位与时间的单位的乘积来决定。电功率的单位有kW、W，时间的单位有h、 min 、s。组合一下我们发现kWh、 kWmin、 kWs、 Wh、 Wmin、 Ws都是电能单位。对照给出的选项，很容易知道第一个空的答案是Wh。 “北斗卫星”向手机传送信息，传播媒介是电磁波，所以第二个空答案是电磁波。13