文档内容
三、 现代通信
目录
题型分组练
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题型01 卫星通信...............................................................................................2
题型02 光纤通信...............................................................................................3
题型03 移动通信...............................................................................................5
创新拓展练.................................................................................6
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司题型分组练
题型01 卫星通信
1．卫星通信是利用 作为中继站，转发 波，进行通信的。
【答案】 人造地球卫星 电磁
【详解】卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站，转发电磁波进行通信传递信息的。
2．通信卫星也叫同步卫星，它与地球保持 。用通信卫星作微波通信的中继站，要实现全球
通信，至少需 颗同步卫星。
【答案】 相对静止 3
【详解】通信卫星也叫同步卫星，相当于一个固定在地球上空的中继站，将接收到的信号放大后再发
送到地面站，它与地球保持相对静止。用通信卫星作微波通信的中继站，要实现全球通信，至少需3颗同
步卫星。
3. 在地球周围均匀地配置 颗同步通信卫星就可以实现全球通信，卫星通信是利用了电磁波可以
传递 （选填“能量”或“信息”）。电磁波在真空中的传播速度为 。
【答案】 3 信息 3×108
【解析】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。
电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，而且电磁波可以传递信息和能量。卫星通信是利用了
电磁波可以传递信息。
电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，即3×108m/s
4. 如图所示，降落在月球背面的嫦娥四号登月探测器，借助鹊桥中继卫星向地球传送信息。利用的是
（ ）
A．次声波 B．无线电波 C．红外线 D．超声波
【答案】B
【详解】卫星是通过电磁波和地球进行信息交流的，借助鹊桥中继卫星向地球传送信息，利用的是电
磁波，即无线电波。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
5. 北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统（BDS）。许多公交车安装了BDS
系统，通过BDS系统可显示汽车的行驶方向、车速、与后车距离等信息。实现BDS系统与卫星信号传输
的是（ ）
A．可见光 B．微波 C．红外线 D．紫外线
【答案】B
【详解】在卫星通信中，人类利用通信卫星做微波通信的中继站来进行通信。可知，BDS接收器通过
接收卫星发射的微波信号，实现对车辆的精确定位并导航。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司6. 现在许多长途电话是以地球同步卫星做中继站的，如图所示。打这种长途电话时，会感到对方的反
应有些延迟。造成这种延迟的原因之一是无线电波在射向卫星和从卫星返回时需要一定的时间。假设某人
造卫星与地球的距离是36000km，则延迟的时间约为（ ）
A．0.12s B．0.24s C．2.4s D．0.012s
【答案】B
【详解】无线电波传播的速度与光速相同，v=3×108m/s，无线电波从地球到卫星用的时间
延迟时间
故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
7. 人们从某电视直播节目中获知，在北京2022年冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中，中国选手谷
爱凌夺得冠军！该电视节目的信号是通过卫星传送的，属于卫星通信。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．卫星通信就是利用卫星来向地面发射电磁波
D．通信卫星既能传递声音信号，又能传递图像信号
【答案】D
【详解】AC．卫星通信是利用卫星作为中继站，来转发接收到的无线电波（微波）的，故AC错误；
BD．电磁波可以传递信息，卫星通信既能传递声信号又能传递图像信号，故B错误，D正确。
故选D。
题型02 光纤通信
8．光导纤维是很细的 ，数条光纤并成一束敷上保护层就是 。
【答案】 玻璃丝 光缆
【详解】光导纤维就是很细的玻璃丝，数条光纤并成一束敷上保护层就是光缆。
9. 光纤通信主要利用波长很 （选填“短”或“长”）的激光传输信息。如图所示，激光从光纤
一端射入，在内壁上多次 ，从另一端射出，把信息传到远方，无线电广播的音频信号在发射出去之
前，必须加载到频率更 （选填“高”或“低”）的电流信号上。
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司【答案】 短 反射 高
【详解】光纤是利用激光传播信息的，作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内传输的信息量越
多，激光的频率比较高，波长较短，相同的时间内就可以传递大量的信息。
光纤通信是利用激光传输信息的，从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后
在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息；无线电广播的音频信号在发射
出去之前，必须加载到频率更高的电流信号上。
10. 小明在电脑上收看春节联欢晚会的直播。小明家使用的是光纤上网，因特网的信息是通过光导纤
维传送的，在光导纤维中传递的是 （选填“电流”“激光”或“微波”）。
【答案】激光
【详解】光纤通信是利用激光传输信息的，从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出
来，然后在接收端。
11．光纤通信前景广阔，下列关于光纤通信的说法正确的是（ ）
A．光纤通信中所使用的光不是激光
B．光纤通信传递信息的容量要比短波、微波大
C．光纤通信不需要任何传导介质
D．因为玻璃丝很容易折断，不宜用来做光导纤维
【答案】B
【详解】光纤通信利用的是激光，通信时需要光导纤维作为传导介质，光导纤维是很细很细的玻璃丝；
光纤通信传递信息的容量比短波、微波高出百万倍、千万倍。故ACD错误，B正确。
故选B。
12. 在一个无色大塑料瓶的侧壁靠底部的位置，钻一个小孔，在瓶中装满水，用胶带粘住小孔，在瓶
的另一侧放一只激光电筒，调节光束的方向，让光束正好能射中对面的小孔。如图所示，揭下胶带，让水
流到下面盆里，你会看到光随着弯弯的水流照到盆底，在盆底产生一个光斑。
（1）在这个实验中，激光电筒的光束沿水流的内壁经过多次 （填“反”或“折”）射，最后射
到盆底的；
（2）实验中从瓶中流出的水柱相当于激光通信中的 ，由此说明用来进行激光通信的导管
（填“能”或“不能”）弯曲；
（3）猜想：在激光通信中，同一根导管能不能同时传导多束激光束而不致相互干扰？ 。
【答案】 反 光纤 能 能
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司【详解】（1）由图可知，激光电筒的光束是沿水流的内壁，多次反射后，射到盆底。
（2）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。
实验中从瓶中流出的水柱相当于激光通信中的光导纤维，所以，用来进行激光通信的导管能弯曲。
（3）光纤通信的容量大，不受外界条件的干扰，传播很远，通信质量很高，在激光通信中，每一根
光导纤维中能同时传导多束激光信号而不致相互干扰。
题型03 移动通信
13. 下列关于移动通信的说法中不正确的是
A．有一些移动通信设备之间不需基地台也可以相互联系
B．用手机与另一部手机通话时，必须经过基地台才能实现
C．移动通信无需借助光缆线，可直接使用无线电波（电磁波）联系
D．移动通信不但可以通话，还可以传递图片等
【答案】C
【详解】A．有些通信设备，像对讲机、军用电台等无需借助基地台，可直接建立联系，A正确，不
符合题意．
B．手机与其他手机（或座机）通话时，必须经基地台转接，有些甚至还要经多个基地台转接，B正
确，不符合题意．
C．移动通信，由一个基地台向另一个基地台传送信号时，需用光缆传播，C不正确，符合题意．
D．移动电话现在除通话功能外还可以实现收发信息、拍摄和传送图片、接收电视节目和无线上网等
功能，D正确，不符合题意。
14．“5G+北斗”的融合发展正在成为新的趋势，指的是5G通信技术与北斗卫星导航系统相结合，构
建出一个精准的地下定位导航系统，该系统传递信息主要依靠（ ）
A．电磁波 B．次声波 C．超声波 D．光导纤维
【答案】A
【详解】5G通信技术与北斗卫星导航系统相结合，该系统传递信息主要依靠电磁波，超声波和次声波
无法在真空中传播，也不可能靠光导纤维连接卫星，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
15．5G通信技术是指第五代移动通信系统，我国在5G通信技术方面处于世界领先地位。5G网络比
4G网络有更大的容量和更快的数据处理速度，它能够将目前无线通信技术拓展到人与物无线相连。关于
5G与4G的下列说法错误的是（ ）
A．5G和4G都是利用电磁波进行无线通信
B．5G比4G传输处理数据的容量更大
C．5G比4G处理数据的速度更快
D．5G传播电磁波的速度比4G的快
【答案】D
【详解】A．电磁波可以传递信息，5G和4G都是利用电磁波传递的信息，故A正确，A不符合题意；
BC．由题意可知，5G网络比4G网络有更大的容量和更快的数据处理速度，它能够将目前无线通信技
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司术拓展到人与物无线相连，故BC正确，BC不符合题意；
D．电磁波在真空的速度为3.0×108m/s，所以它们的速度相同，故D错误，D符合题意。
故选D。
创新拓展练
16. 同步通信卫星是在离地面高度为3.6×107m，绕地心转动的圆轨道（同步轨道）上运行的卫星，运
行周期跟地球自转周期相同。
（1）同步通信卫星绕地球运行时 （选填“受”或“不受”）地球的引力，周期是 h．同步
通信卫星相对于地面的建筑物是 的， 颗同步通信卫星基本可以实现全球通信。
（2）理论和实践表明，质量不同的同步通信卫星都以相同的速度在同步轨道上运行，若同步通信卫
星上的天线脱落，天线 （选填“仍然”或“不会”）在同步轨道上运行。
（3）地面上的甲乙两人用卫星电话通过同步通信卫星联系，从甲发出信号到他收到乙自动回复的信
号至少需要 s。
【答案】 受 24 静止 3 仍然 0.48
【详解】（1）同步通信卫星绕地球运行时受地球的引力，周期与地球自转的周围相同，是24h。同步
通信卫星相对于地面的建筑物没有发生位置的变化，是静止的，3颗同步通信卫星基本可以实现全球通信。
（2）若同步通信卫星上的天线脱落，由于天线具有惯性，保持原来的运动状态，所以天线仍然在同
步轨道上运行。
（3）同步通信卫星利用电磁波通信，电磁波的传播速度是3 108m/s；地面上的甲乙两个人用卫星电
话通过同步通信卫星联系，从甲发出信号到他受到乙自动回复的信号至少需要的时间：
4×3.6×107m
t=s/v= =0.48s。
3×108m/s
17. 2024年3月20日，长征八号遥三运载火箭搭载着鹊桥二号中继星成功发射。如图，它可实时地将
月球探测器发出的测控通信信号发回地球，也将地球的控制指令信号传递到月球探测器，这为嫦娥六号探
测器实现月球背面采集月壤奠定基础。请根据上述材料，完成 下列问题
（1）运载火箭选用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有较大的 。完全燃烧2kg液态氢
释放出的热量为 J（氢的热值为1.4×108J/kg）；
（2）加速升空时“鹊桥二号”的动能变化情况是 。“鹊桥二号”到达预定轨道后绕月运行，
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司以地球为参照物，它是 的；
（3）嫦娥六号探测器利用 波通过“鹊桥二号”和地球联系；若将采集的月壤带回地球，月
壤的质量 。
【答案】 热值 2.8×108 增大 运动 电磁 不变
【详解】（1）火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液
态氢可以释放出更多的热量。
完全燃烧2kg的氢燃料，可放出的热量为
（2）加速升空的“鹊桥二号”与火箭分离前，“鹊桥二号”的速度增大，所以动能增大。
“鹊桥二号”到达预定轨道后绕月运行，以地球为参照物，二者相对位置不断发生改变，所以“鹊
桥二号”是运动的。
（3）由于电磁波可以传递信息，且传播时不需要介质，嫦娥六号探测器利用电磁波通过“鹊桥二
号”和地球联系。
质量不随位置、温度、形状和状态的变化而变化。所以当月壤被带回地球后，其质量不变。
18．光导纤维由内芯和外套组成（如图甲）。若光在内芯中传播速度为真空中传播速度的三分之二，
那么光信号在光导纤维内芯中沿直线传播100km，需要 s。互联网的光纤通信是利用光在光导纤维中
多次反射来传输信息，当一束光如图乙所示，与水平方向成45°角，从A点射到一段水平放置的长为
0.850mm、内径为50μm的直光导纤维的边缘，光束进入此光导纤维内部（两端的边缘除外）后反射了
次。
【答案】 5×10-4 17
【详解】光在内芯中传播速度为
光信号在光导纤维内芯中沿直线传播需要的时间为
由题知，光束在此光导纤维内部每反射一次传播的距离为
光束在此光导纤维内部反射的次数为
因两端的边缘除外，反射的次数应减去1，所以光束在此光导纤维内部反射的次数为16次。
19．阅读材料，回答下列问题。
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司光导纤维
光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而制成的光传导工具。
前香港中文大学校长高锟和GeorgeA．Hockham首先提出光纤可以用于通信传输的设想，高锟因此获得了
2009年诺贝尔物理学奖。
光导纤维是由纯度极高的石英玻璃（主要成分是二氧化硅）拉制而成的（如图甲所示），粗细大致与
人的头发相当，有的直径只有几微米。光纤通信的原理是利用光的全反射现象。当光从玻璃中射向空气时，
折射角会大于入射角，并且随着入射角的增大，折射光线越来越暗，反射光线能量越来越强，当入射角大
于某一角度时，折射光线消失，全部光线都反射回玻璃中，这就是光的全反射现象。表面上看，光好像在
玻璃中弯曲前进（如图乙）。
一根光纤的潜在带宽可达20THz。采用这样的带宽，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字
资料传送完毕。诺贝尔奖评委会这样描述：“光流动在细小如线的玻璃丝中，它携带着各种信息数据向每
一个方向传递，文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球。”
（1）计算机通过光纤接入互联网，光纤的作用是 ；
A．输电 B．通信 C．导热 D．照明
（2）光纤是利用光波在光导纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。光波 （选填“属于”
或“不属于”）电磁波，光在真空中的传播速度为 m/s；
（3）根据文中全反射的定义，请你判断：当光从空气射入水中，逐渐增大入射角时， （选填
“会”或“不会”）发生全反射；
（4）下列关于光导纤维的说法中正确的是 ；
A．光导纤维的主要成分是氧化物
B．光纤通信不容易受外界干扰，能够传播更远
C．光导纤维是利用光传输信息的
D．石英玻璃能够拉制成细丝说明它的弹性好
【答案】 B 属于 3×108 不会 ABC
【详解】（1）计算机通过光纤接入互联网，光纤的作用是通信，故选B。
（2）光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而制成的光传
导工具。光波属于电磁波，光在真空中的传播速度为3×108m/s。
（3）当光从玻璃中射向空气时，折射角会大于入射角，并且随着入射角的增大，折射光线越来越暗，
反射光线能量越来越强，当入射角大于某一角度时，折射光线消失，全部光线都反射回玻璃中，这就是光
的全反射现象。当光从空气射入水中，折射角会小于入射角，逐渐增大入射角时，所以不会发生全反射。
（4）A. 光导纤维是由纯度极高的石英玻璃（主要成分是二氧化硅）拉制而成的，故A正确；
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司B. 光纤通信是激光在光导纤维内传播，不容易受外界干扰，能够传播更远，故B正确；
C. 光导纤维是利用激光传输信息，故C正确；
D. 石英玻璃能够拉制成细丝说明它的延展性好，不是弹性好，故D错误。
故选ABC。
20．我国航空航天事业取得令人瞩目的成就，阅读以下相关材料，并回答问题。
2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器在文昌航天发射场成功发射（如图甲），开启了为期约
53天的世界首次月球背面采样返回之旅。它在太空中飞行了大约5天到达38万公里外的月球轨道，于6月
2日6时23分，成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区，后续将按计划开展约2天的月背采样工
作，采集月壤样品和月表岩石并返回地球。
（1）预计嫦娥六号将携带约2 （选填“克”“千克”或“吨”）珍贵的月球样品返回地球；
（2）嫦娥六号成功着陆后，将通过鹊桥二号与地球进行通讯。假设在如图乙所示位置，鹊桥二号（3
月20日发射升空）与地球间距离为 ，与月球间距离为 ，请计算出通讯信号由地球
到达嫦娥六号所需要的最短时间是多少？（通讯信号的速度为 ）
（3）小明用平面镜模拟了鹊桥的作用，请在图丙中画出平面镜的位置；
（4）为嫦娥六号探测器中设计的月球车质量约为240kg。已知相同质量的物体在月球上受到的吸引力
是地球上的六分之一，月球车在月球上受到的吸引力是多少？
【答案】千克 1.75s 见下图 400N
【详解】（1）预计嫦娥六号将携带约2千克珍贵的月球样品返回地球。
（2）当月球运动到距离地球最近时，通讯信号由地球到达“嫦娥六号”所需要的最短时间，距离为
s=4.6×105km+6.5×l04km=5.25×105km=5.25×108m
通讯信号的速度为v=3×108m/s，由速度公式可得
（3）鹊桥的作用就是反射电磁波，与平面镜的作用相同，故先作出反射光线和入射光线夹角的角平
分线即法线，根据法线与镜面垂直作出平面镜位置，故作图如下：
（4）球车在地球上受到的重力为
G =mg =240kg×10N/kg=2400N
地 地
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司因相同质量的物体在月球上受到的吸引力是地球上的六分之一，所以，月球车在月球上受到吸引力为
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