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21.4 越来越宽的信息之路
一、微波通信
1．微波通信
（1）微波：微波是波长在10 m～1 mm 之间的电磁波．
（2）微波的特点
①频率高：相同时间内传递的信息更多，一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话；
②大致沿 传播：不能沿地球绕射，每隔 50 km 左右就要建设一个微波 站．
2．通过微波传送的是（ ）
A．超远程通信 B．无线电广播 C．电报 D．电视和宇航通信
3．对于微波通信，下列说法正确的是
A．微波的频率比中、短波的低，因此它的波长更长一些，可以传递更多的信息
B．微波大致沿直线传播，而地球又是一个球体，其表面是一个球面，因而距发射台较远的地方必
须有相当高的天线才能接收到微波信号，而且信号也比较弱，因此，每隔50 km左右就要建立一个微
波中继站
C．月球是地球的卫星，可以在月球上建立中继站，实现微波通信
D．在陆地上必须建造中继站，而在水面上可以不建造中继站
二、卫星通信
4. 卫星通信
（1）通信卫星相当于微波通信的 。
（2）通信卫星大多是相对地球“ ”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 。
5. 北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行的卫星导航系统，始终秉持和践行“中国的北斗，
世界的北斗，一流的北斗”的发展理念，为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授
时服务。卫星导航在传递信息过程中主要依靠的是（ ）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．光导纤维
三、光纤通信
6．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 ，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 ，不受外界条件的 ，传播距离 ，
容量 。
7．历经四十年的发展，中国光纤光缆行业已经占据世界半壁江山，为现代通讯做出了突出贡献，
体现了大国精神、大国担当。现代信息高速公路，是卫星通信和光纤维通信等高速、大容量信息传输
通道的俗称，光纤维通信传输信息的载体是（ ）
A．微波 B．光波 C．无线电波 D．超声波
8. 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
四、网络通信
9. 世界上凡是计算机集中的地方，例如：企业、机关、学校等等．大都已经把自己的计算机连在
一起了．这些网络又互相连接，成为世界上最大的计算机网络，叫做 ，这样便可以做到 的
共享。
10．把计算机联在一起，可以进行 通信，目前这种通信使用最频繁的形式是 ，物
理老师上网冲浪用的电子邮箱是wangyoo2003@gmail.com，这表示这个电子邮箱属于 ，邮
箱的服务器域名叫 ．
11. 下列说法中不正确的是（ ）
A．微波大致沿直线传播，因此微波通信要建很多中继站才能把信息传递到远方
B．卫星通信只需要3颗同步卫星就可以实现全球通信
C．光纤通信容量大，不受电磁干扰，保密性好，通信质量高，但传输距离短
D．利用因特网可实现资源共享和信息传递，还可进行远程教育、远程医疗等
12．下列关于通信的说法正确的是（ ）
A．微波信号传递的距离远，不需要中继站
B．最少4颗同步通信卫星就可覆盖全部地球表面，实现全球通信
C．使用光纤通信，因为光的频率很低，在一定时间内可以传输大量信息D．使用手机时，可能也同时使用了微波通信
13. 光纤通信是利用 （选填“太阳光”或“激光”）在光纤内的 （选填“直线传
播”、“反射”或“折射”）来传递信息的；如下图所示，光从光纤一端射入，从另一端射出．请你
将图中未完成的光路部分补充完整．
14. 如图所示，电视台把无线电信号传送到高空中的通信卫星上，卫星再把信号传到地面上的其他
区域，这样就实现了卫星转播。在调试的过程中，电视台本身也需要接收卫星上传回的信号，并和演
播室用电缆传来的信号进行比较，这时发现卫星传来的画面上，人物动作变化总比电缆传来的画面发
生慢一些。
（1）解释产生这种时间延误的原因；
（2）已知通信卫星的高度大约是36000 km，无线电波的传播速度和光速相同。请你根据这些数据，
估算一下画面延迟的时间。
15．阅读短文，回答问题。
全反射
如图甲所示，当光线从一种介质1（如水）射向另一种介质2（如空气）时，一部分光进入介质
2，称为折射光，另一部分光反射回介质1，称为反射光。如图乙所示，当入射角增大时，折射角也增
大，但折射角先增大到90度，此时折射光消失，只剩下反射光，这种现象称为全反射现象，刚好发生
全反射时的入射角叫做临界角。
相对于空气而言，水是光密介质，空气是光疏介质；水相对于玻璃而言，水就是光疏介质。只有
当光由光密介质斜射入光疏介质且入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象。
光纤通信就是利用光的全反射原理，如图丙所示，光导纤维在结构上有内芯和外套两种不同介质，
光从内芯传播时遇到光纤弯曲处，会发生全反射现象，而保证光线不会泄漏到光纤外。（1）由全反射的条件可知，当光从空气斜射到水中时 （选填“会”或“不会”）发生全反
射现象；
（2）若光由水进入空气的临界角是48.5°，则入射光以60°的入射角从中水射向空气时 （选
填“会”或“不会”）发生全反射现象；
（3）光导纤维的外套相对于内芯介质来说是 （选填“光疏介质”或“光密介质”）。
16．（2023·湖南益阳·统考中考真题）2022年中国科学院新一代远洋综合科考船“科学”号历经
74天的航程，完成了一项基于北斗卫星的深海通讯实验。这次实验突破了海水深度达到6000米的大容
量数据的即时传输，解决了水下无线通信的世界性难题。下列有关北斗卫星与深海之间数据传输的说
法正确的是（ ）
A．通过声波传递数据 B．通过电磁波传递数据
C．通过光纤传递数据 D．数据传输有较长时间的延迟
17．（2022·山东日照·统考中考真题）下列说法正确的是（ ）
A．通过手语向听力障碍者传递信息，这是数字通信
B．没有手机、收音机、电视机的海边就没有电磁波
C．光信号在光导纤维中的传播速度是340m/s
D．通过调频95MH 日照新闻广播频道能听到频率为95MH 的声音
Z Z
18．（2021·广西玉林·统考中考真题）关于信息的传递，下列说法错误的是（ ）
A．数字信号比模拟信号抗干扰能力强
B．5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的
C．北斗卫星定位系统不能提供全天候即时定位服务
D．电磁波不仅能传递声音信号，且可以传递图像信号
19.（多选题）（2019·山东济南·统考中考真题）北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite
System）是我国自主发展、独立运行的卫星导航系统。从2018年12月26日开始提供全球服务，标志着北斗卫星导航系统正式迈入全球时代。如图所示的北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三
部分组成：空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，地面段包括主控站、注入站和监测
站等若干个地面站，用户段包括北斗用户终端以及与其他卫星导航系统兼容的终端。在北斗卫星导航
系统中（ ）
A．各部分间利用超声波进行信息传递
B．太阳能帆板是卫星的主要电源之一
C．静止轨道卫星相对于地球是静止的
D．导航定位信号的传播速度等于光速
20．（2020·山东青岛·统考中考真题）阅读材料，回答问题
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50km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：（1）用微波传递信息时，必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站，这是因为 （选填
序号）。
①多修建中继站，有利于微波产生更多的信息
②微波的传播距离比中波近，只能传播50km
③微波沿直线传播，不能沿地球表面绕射
（2）如图丙所示，a、b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b处地面站接收到a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______。
（3）已知三颗通信卫星距地面的高度都是3.58×104km，任意两颗卫星之间的距离都是
7.30×104km。则a处发送的微波信号传送到b处所用的时间是 s。
