《2025年新课堂同步学习与探究九年级物理全一册人教版》

4. 阅读材料,回答下列问题.
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. 香港中文大学前校长高锟与合作者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),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 $20\ THz$. 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B.
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制成的光传导工具. 光波属于(选填“属于”或“不属于”)电磁波,光在真空中的传播速度为______3×10⁸ $m/s$.
(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,不会 (选填“会”或“不会”)发生全反射.
(4) 下列关于光导纤维的说法正确的是ABC.
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,能够传播得更远
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：
(1)B
(2)属于 3×10⁸
(3)不会
(4)ABC

5. 中国科学技术大学潘建伟团队宣布,全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满完成了三大科学实验任务：量子纠缠分发、量子密钥分发、量子隐形传态. 量子纠缠,通俗地说,两个处于纠缠状态的量子就像有“心灵感应”,无论相隔多远,一个量子状态变化,另一个也会改变.
量子纠缠分发,就是将一对有“感应”的量子分置于两地. 这尤其适用于保密通信,在此基础上的量子通信技术被誉为信息安全“终极武器”.
潘建伟说,目前主要的挑战是,如何在白天,光量子非常多的情况下,分辨并接收到量子卫星的信号,以实现量子通信. 除了量子密钥和通信实验之外,他们还将运用“墨子号”测试重力对于量子纠缠形态的影响. 他们还将在两年内发射另一颗量子卫星. 其他同事认为这个想法太雄心勃勃了,因为这意味着两套在太空中的量子发射系统,可能实现宇宙中的量子纠缠.
(1) 两个处于纠缠状态的量子,一个量子状态变化,另一个状态改变.
(2) 量子通信技术被誉为信息安全“终极武器”,是建立在量子纠缠分发基础上的.
(3) 量子通信技术目前主要的挑战是如何在白天,光量子非常多的情况下,分辨并接收到量子卫星的信号,以实现量子通信.

答案：
(1)改变
(2)量子纠缠分发
(3)如何在白天,光量子非常多的情况下,分辨并接收到量子卫星的信号,以实现量子通信