2016年初中应用物理知识竞赛专题讲座21 信息的传递（解析版）

黄伟东123

　　初中应用物理知识竞赛专题讲座21
　　专题 二十一  信息的传递
　　【知识要点解读】
　　1.电磁波的产生和传播
　　（1）         迅速变化的电流在其周围空间产生电磁波。
　　（2）         电磁波传播不需要介质。电磁波在真空中传播速度为3×108m/s。
　　（3）         波速、频率与波长的关系：c=λf。
　　（4）         电磁波可以传递能量，传递信息。
　　2.电话、广播、电视和移动通信
　　（1）         电话由话筒和听筒组成。话筒将声音信号转化成音频电信号；听筒将音频电信号转化成声音信号。
　　（2）         无线电广播的发射由广播电台完成，收音机接收到电磁波，通过调谐选出要接收的电台的电磁波，检出相应的音频电信号，扬声器将电信号转化成声音。
　　（3）         电视台发射的电磁波中同时带有声音信号和图像信号，电视机接收到电视台发射的电磁波中的声音信号和图像信号，电视机中扬声器把声音信号转化成声音，显像管把图像信号转化成图像。
　　（4）         移动电话既是无线电发射装置，又是无线电接收装置。
　　（5）         现代通信有微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信。
　　【竞赛知识拓展】
　　初中应用物理知识竞赛关于信息的传递拓展的知识点主要有：
　　1.各种可见光和不可见光（紫外线、红外线、X射线、γ射线）都是电磁波，其波速、频率与波长满足关系：c=λf。
　　2、红外线可以遥控电器。紫外线可以杀菌消毒，具有荧光效应。
　　【经典竞赛题分析】
　　例1．“玉兔”月球车和地面指挥中心之间的信息传输利用的是（   ）
　　A．电磁波        B．超声波        C．次声波        D．激光
　　【参照答案】．A
　　例2.（2010全国初中物理知识竞赛题）黑光诱虫灯是应用物理学原理治理害虫的一种专用设备，其结构和工作电路与普通的日光灯的基本相同，区别只是黑光诱虫灯灯管的材料和其内壁上所涂的荧光粉不同。有的黑光诱虫灯的灯管外侧加一层高压电网杀灭害虫，如图1所示，有的是直接利用自然水源(如养鱼池等)杀灭害虫。黑光诱虫灯在正常工作时，会发出波长为365nm的“光”，尽管这种“光”，人眼看不见，一些害虫却看得见。具有趋光特性的害虫见到这种“光”后即纷纷飞来，为进一步杀灭害虫创造条件。
　　1.为什么人眼看不见黑光诱虫灯发出的“光”?它发出的是红外线还是紫外线?[人的视觉频率范围： (0.43~0.75) ×1015Hz]
　　2.尽管人眼看不见黑光诱虫灯发出的“光”，但技术人员仍然不允许我们用肉眼近距离地直接观察正在正常工作的黑光诱虫灯灯管。这是为什么?
　　3.通常一盏H-40型40W的黑光诱虫灯可以用来诱杀害虫的果园范围约35亩。小胖家承包有400亩果园，在果园里安装的这种黑光诱虫灯每年工作约150天，每天工作约10小时，电价按每度电0.5元计算，则每年需要为这些黑光诱虫灯交多少元电费?
　　4.请解释上述两种黑光诱虫灯是如何杀灭害虫的。
　　【名师点评】此题以治理害虫的黑光诱虫灯切入，考查波速、频率与波长的关系，电能计算，“光”的频率等，综合性强、
　　例3（2006第十六届全国初中应用物理知识竞赛题）磁带录音机既可以录音，也可用以放音，其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头。录音时，磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化，这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上；放音时，再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音过程的基本原理，下列各种说法中正确的是［  ］
　　A．录音的基本原理是电磁感应，放音的基本原理是电流的磁效应
　　B．录音的基本原理是电流的磁效应，放音的基本原理是电磁感应
　　C．录音和放音的基本原理都是电流的磁效应
　　D．录音和放音的基本原理都是电磁感应
　　【参考答案】：B
　　【名师点评】此题以磁带录音机切入，考查电流的磁效应和电磁感应。
　　【竞赛实战训练】
　　一．选择题
　　1.（2012?贵港竞赛）能量、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于它们，下列说法中正确的是（　　）
　　A．光纤通信是用超声波在光导纤维里传播来传递信息
　　B．如果把超导材料应用于输送电能，就可以大大降低电能损耗
　　C．水能、太阳能、核能是可再生能源
　　D．电磁波不能在真空中传播
　　【参考答案】：B
　　2. (第15界全国初中物理知识竞赛江苏预赛)下列说法正确的是（   ）
　　A、频率越高的电磁波，传播速度越大
　　B、波长越短的电磁波，传播速度越大
　　C、频率越高的电磁波，波长越短
　　D、频率越高的电磁波，波长越长
　　【参考答案】C
　　3.（2011全国初中应用物理知识竞赛题）目前，很多汽车的驾驶室里都有一个叫做GPS(全球卫星定位系统)接收器的装置。GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航。卫星向GPS接收器传送信息依靠的是  (    )
　　A．红外线    B．紫外线    C．电磁波    D．激光
　　【参考答案】C
　　4．（2009全国初中应用物理知识竞赛）在2008年北京奥运会的所有运动场馆都安装了光纤网络。场馆中光纤的主要用途是（    ）
　　A．输电         B．通信          C．导热          D．照明
　　【参考答案】B
　　5．（2008全国初中应用物理知识竞赛）光在同种均匀介质中是沿直线传播的，小红一直不明白：在光纤通信中，光信号是怎样经过漫长而又曲折的线路，从一端传到另一端的呢?后来通过“探究光纤怎样传输光信号”的活动中，她终于明白了：光信号在光纤中（    ）
　　A．是靠光纤壁不断地反射而向前传播
　　B．就像电流沿弯曲导线那样传播
　　C．就像水流沿弯曲水管流动那样传播
　　D．是靠光纤壁不断地折射而向前传播
　　【参考答案】：A
　　6．（2008全国初中应用物理知识竞赛河南预赛）目前探测水下物体深度仍采用声纳技术，声纳指的是(    )
　　A．电磁波    B．红外线    C．超声波    D．紫光
　　【参考答案】：C
　　7．（2007全国初中应用物理知识竞赛）手机已成为现代生活中常用的一种通讯工具。一般的手机都设有利用振动提示人们“来电”的装置。有一种手机提示“来电”是用一个微型电动机带动转轴上的叶片转动，当叶片转动时，电动机也就跟着振动起来，从而又带动手机振动。在下图所小的几种形状的叶片中，你认为能够实现上述振动功能的是（　　）
　　【参考答案】：C
　　8．（2006年全国初中应用物理知识竞赛题）王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验：当他轻轻地靠近自动门时，门自动打开；当把一个足球滚向自动门时，门自动打开；当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板，直立着滑向自动门时，门不打开。王勇同学根据探究试验的结果，对自动门的自控原理提出了以下几种猜想，你认为其中最合理的猜想是［   ］
　　A．自动门“听”到来者的声音时，通过声控装置实现自动开闭
　　B．自动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实现自动开闭
　　C．自动门本身能发射出一种红外线信号，当此种信号被靠近的物体反射时，就会实现自动开闭
　　D．靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门，实现自动开闭
　　【参考答案】：C
　　9．（2006重庆初中应用物理知识竞赛题）用遥控器调换电视机频道的过程，实际就是传感器把光信号转化为电信号的过程，下列属于这类传感器的是（   ）
　　A．走廊照明灯的声控开关
　　B．红外报警装置
　　C．自动洗衣机中的压力传感器
　　D．电饭煲中控制加热和保温的温控器
　　【参考答案】：B
　　10下列关于信息传递的说法，正确的是（　　）
　　A． 声、光和电磁波都能传递信息
　　B． 无论何种信息的传递都需要介质
　　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
　　D． 微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都是利用无线电波传递信息
　　【参考答案】：A 学科网
　　二．填空题和作图题
　　1．（2006重庆初中应用物理知识竞赛题）重庆人民广播电台的发射频率是1310Hz，其波长是                m。
　　【参考答案】：229
　　2．（2005江苏初中应用物理知识竞赛题）“信息高速公路”实际上是指单位时间内传输的信息量很大的通信方式。当前被称为“信息高速公路”的通信，实际上是指　　　　　　通信，这种通信方式的通信信号是在　  　　　中传输的。.
　　【参考答案】：光纤  光缆
　　3．（2002年全国初中应用物理知识竞赛题）开关电灯时收音机里会出现“喀啦”声，这是因为 ______________________________________________________。
　　3．【参考答案】：开关电灯时产生电磁波，收音机接收到电磁波，发出“喀啦”声。
　　4．（2006重庆初中应用物理知识竞赛题）人类记录信息的方法很多，请举出两种现代人类记录信息的方法：（1）                                            ；
　　（2）                                            。
　　4．【参考答案】：文字、照片、录音、录像等。学科网
　　5．（2006年全国初中应用物理知识竞赛题）向阳中学广播室想借助于双刀双掷开关控制南北两教学楼的喇叭：开关掷向A端时南面的三只喇叭接通，掷向B端时南北六只喇叭全部接通。请你用笔画线代替导线按上述要求完成图中的电路图。
　　5.【参考答案】：如图所示。
　　四．  判断题
　　（2002第十二届全国初中应用物理知识竞赛题）根据你对“宽带”、“数字”、“电子信箱（电子邮件）”这几个术语的理解，判断以下说法的正误。正确的在后面的方括号中打“√”，错误的打“×”。
　　（1）宽带网络可以进行电视信号的传送。［　　　］
　　（2）现在商店卖的“数字电视机”，不能接收数字电视信号。［　　　］
　　（3）别人给你发来电子邮件时，如果当时你的计算机没有开机，邮件也不会丢失。［　　　］
　　（4）声音经过话筒后变成的电信号是模拟信号，电报机发出的“滴滴答答”的信号是数字信号。［　　　］
　　（5）宽带通信线路允许更多的人同时用同一线路通电话。［　　　］
　　（6）电子邮件地址中，“＠”前面的字符是这个邮箱的用户名。［　　　］
　　三．判断题答案：（1）√（2）√（3）√（4）√（5）√（6）√
　　四．知识综合运用题
　　1．（2008全国初中应用物理知识竞赛）频率为300MHz-300GHz的电磁波，它的波长很短，通常称之为微波。微波能沿直线传播，在遇到金属材料时能发生反射：遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料时可以穿透；遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质可被吸收，并将微波的电磁能量变为内能。人们熟悉的手机就是利用微波进行通讯的。GSM手机的工作频率一般为900 MHz~1800 MHz波段。使用手机通话时，微波会对人体产生一种“加热效应”，微波频率越高，人对其能量吸收率就越高，危害也就越大。下表提供了某种型号手机的技术参数。请根据这些技术参数和微波的上述特性解决下列问题。
　　某型号GSM手机的主要技术参数表
　　工作电压标准配置电池最长通话时间最大发射功率工作频率
　　4.1V670mAh300min2W900/1800MHz
　　（1）手机的最大工作电流约是多少?在300 min的通话时间内．手机的平均功率约为多少？
　　（2）请列举两项减小手机微波辐射危害的措施；
　　【名师解析】：（1）手机的最大工作电流    I=P/U=2W/4.1V=0.49A。
　　2． (2006全国初中应用物理知识竞赛复赛)现在流行的无线市话俗称“小灵通”，是一种新型的个人无线接收系统，具有语音清晰、发射功率低、待机时间长、功能多、价格合理等特点、它的使用使传统意义上的固定电话不再固定在某个位置，可在无线网络覆盖范围内自由移动使用，并可随时随地接听、拨打本地和国内、国际电话．
　　表1是某一型号小灵通的部分资料数据．若这种小灵通在正常使用情况下，充电一次可使用7d，累计通话时间为1.2h，通话时耗电功率为平均发射功率的20倍．则：
　　表l<b

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