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(共42张PPT)
5　无线电波与移动互联网
[学习目标]　
1.了解信息技术的演变过程。2.了解蜂窝系统与手机通信的关系。3.知道互联网中的网络协议,理解怎么用电磁波传递二进制数据。
探究·必备知识
「探究新知」
知识点一　电磁波与信息技术的演变
1.信息技术的核心内容是获取、 、存储和 。
2.信息的传递。
(1)利用纸张。
纸和印刷术的发明使 得以大量流通,书籍、报纸、杂志因此发展起来。
(2)利用电磁波。
借助电磁波,可以随时随地获取和发送信息,不再受制于双绞线或光缆的
束缚。
表达
传递
信息
1.移动电话
(1)功能。
每一部手机都相当于一个 ,将各种信息转变为电信号发射到空中;同时它又相当于一个 ,捕捉空中的 ,使用户接收到信息。
(2)特点。
①体积一般都 ,发射功率 。
知识点二　蜂窝系统
无线电台
收音机
无线电波
不大
很小
②它的天线很 ,接收无线电波的灵敏度 。要让手机与其他网络终端实现信息传递,就需要借助大型的固定无线电台(基站)来转接。
2.蜂窝系统:每一个基站的工作范围经过合理调配后呈 ,排列起来像 一样。
简单
不高
正六边形
蜂窝
1.Wi-Fi:手机通过登陆 的方式连接互联网的技术。
2.网络协议:无线路由器以及与它相连的手机等各种设备遵守一个 的约定,按照一定的标准行事。
3.用电磁波传递二进制数据
智能手机、平板电脑和个人计算机处理的信号都是用幅度恒定的
来表示的 ,它包含二进制数据,用这样的信号对载波进行调制后,就可以将二进制数据传递出去。
知识点三　网络协议　用电磁波传递二进制数据
无线局域网
共同
脉冲电压
数字信号
「新知检测」
1.思考判断
(1)高频电磁波是信息传送的载体。(　 　)
(2)雷达是利用微波定位目标的。(　 　)
(3)电视机是一种发射电磁波的装置。(　 　)
(4)利用电磁波可以传递信息。(　 　)
(5)电磁波的传播需要介质。(　 　)
(6)电磁波可以通过光缆进行有线传输。(　 　)
√
√
×
√
×
√
2.思维探究
(1)电磁波可以通过什么方式进行传播 用光缆通信有何特点
【答案】 (1)可以通过电缆、光缆进行有线传输,也可以进行无线传输。光缆通信,因为光的频率高,所以承载的信息量大,同时光缆传输还有抗干扰能力强、损耗小、通信质量高的特点。
(2)信息的掌握和信息的交流在日常生活、工作、学习中很重要。你常采用什么方法收集和交流信息
【答案】 (2)通过广播、电视、移动电话、因特网等。
突破·关键能力
要点一　信息的传递和传输方式
「情境探究」
(1)古代人们有哪些传递信息的方式
【答案】 (1)烽火台、鸽子、驿站、邮差等。
(2)无线通信是怎么开创的
【答案】 (2)1895年,波波夫和马可尼的无线电报机的问世,开创了无线通信的先河。
(3)现在我们有哪些传递信息的方式
【答案】 (3)广播、电视、电话、手机、互联网等。
「要点归纳」
1.信息的传递
(1)传送电磁波的三种方式:电缆、光缆、无线传输。
(2)光缆是目前发展最快的通信方式,它容量巨大、保密性好、抗干扰性强,被誉为信息社会的神经。
2.现代信息的传输方式
(1)有线通信传输,如电话、传真、电视。
(2)无线通信传输,如对讲机、移动电话、收音机。
(3)数字通信传输,如联网的电脑、数字电视。
(4)纸张通信传输,如书信、报纸。
[例1] (多选)古代也采用过“无线”通信的方式,如利用烟火传递信息的烽火台、利用声音传递信息的鼓。关于声音与光,下列说法正确的是(　 　)
[A] 声音是机械波 [B] 声音是电磁波
[C] 光是电磁波 [D] 光是机械波
AC
【解析】 声音必须在介质中传播,是机械波;光可以在真空中传播,是电磁波。故A、C正确。
现在的通信方式有有线和无线之分,无线主要依靠电磁波,在无线电技术中使用的电磁波叫作无线电波。
·名师点拨·
[针对训练1] 下列各种通信方式不属于现代通信的是(　　)
[A] 卫星通信
[B] 互联网(有线网络和无线网络)
[C] 战场上的八百里加急
[D] 光纤通信
C
【解析】 选项C是一种古代通信方式,故选C。
要点二　移动通信
「情境探究」
(1)两个人在同一地点用手机通话时,信号是直接相互传播的吗
【答案】 (1)不是。两个人在同一地点用手机通话时,信号也要通过附近的基站传到移动交换中心,移动交换中心对信号处理后再传给基站发射出来,由另一部手机接收。不过此时两部手机共用一个基站。
(2)我国的卫星通信技术拥有自主知识产权,在世界上处于领先地位。在北京发射的信号通过通信卫星可以转到上海被接收。这种信号传递的载体是什么
【答案】 (2)电磁波。
「要点归纳」
1.移动电话又称为手机。每部手机都是一个小电磁波发射台,它将用户的声音或数字信息转变为高频信号发射到空中;同时它又相当于一个收音机,捕捉空中的电磁波,使用户接收到通话对方送来的信息。
2.移动通信系统是一个有线与无线相结合的综合通信系统。以甲市移动用户A与乙市移动用户B进行移动通信为例,其信号流程图如图所示。
[例2] (多选)移动通信诞生于19世纪末,发展到20世纪中叶以后个人移动电话逐渐普及。下列关于移动电话功能的判断正确的是(　 　)
[A] 移动电话可以发射电磁波
[B] 移动电话可以接收电磁波
[C] 移动电话只是一个电磁波发射器
[D] 移动电话只是一个电磁波接收器
AB
【解析】 因为移动电话能将我们的声音信息用电磁波发射到空中,同时它也能在空中捕获电磁波,得到对方讲话的信息,所以移动电话既能发射电磁波,也能接收电磁波,故A、B正确。
(1)移动电话机既是一个电磁波发射器,又是一个电磁波接收器,可以拨打电话,也能够接听电话。
(2)手持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,它跟其他用户通话要靠较大的固定无线电台转接。
·名师点拨·
[针对训练2] (多选)关于移动电话(手机),下列说法正确的是(　 　)
[A] 随身携带的移动电话(手机)内,只有无线电接收装置,没有无线电发射
装置
[B] 随身携带的移动电话(手机)内,既有无线电接收装置,又有无线电发射
装置
[C] 两个携带移动电话(手机)的人,必须通过固定的基站转接,才能相互通话
[D] 两个携带移动电话(手机)的人如果离得较近,不需要基站,可以直接相互通话
BC
【解析】 移动电话(手机)内既有无线电接收装置,又有无线电发射装置,A错误,B正确;由于移动电话(手机)发射功率小,因此必须通过固定的基站转接,两个携带移动电话(手机)的人才能通话,C正确,D错误。
提升·核心素养
「模型·方法·结论·拓展」
电磁波与运动学的综合应用
电磁波在真空中的传播速度是恒定不变的,在实际运用中常用来测量距离,这部分的知识需要结合运动学的知识进行求解。要注意用电磁波测距离时,电磁波所走的路程与所测距离的倍数关系。
[示例] 如果你想利用通过同步卫星转发信号的无线电话与对方通话,你讲完话后,至少要等多长时间才能听到对方讲话 (已知地球质量M=6.0×1024 kg,地球半径R=6.4×106 m,万有引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2。结果保留
2位小数)
【答案】 0.48 s
「科学·技术·社会·环境」
手机信号屏蔽器
手机信号屏蔽器在工作过程中以一定的速度从前向信道的低端频率向高端扫描。该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰,手机不能检测出从基站发出的正常数据,使手机不能与基站建立连接。手机表现为手机无信号、无服务系统等现象。
[示例] 如图为手机信号屏蔽器。手机信号屏蔽器主要用于各类考场、军事重地等禁止使用手机的场所。手机工作时,手机和基站通过一定频率范围内的无线电波来完成数据和声音的传输。针对这种通信原理,手机信号屏蔽器在工作过程中以一定的速度从手机通信所使用的频率的低端向高端扫描,在扫描过程中向手机发送一定频率的电磁波信号,使手机不能与基站建立正常的联系,从而对手机形成干扰。对于手机信号屏蔽器的工作过程,下列说法正确的是(　　)
[A] 手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的
[B] 手机信号屏蔽器是利用电磁感应的原理来工作的
[C] 手机信号屏蔽器工作时能阻止基站发出的电磁波传播到限制场所内
[D] 手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的
D
【解析】 手机信号屏蔽器是利用屏蔽器向手机发送信号去干扰手机与基站的联系,从而起到屏蔽作用,因此手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的,故A、B、C错误,D正确。
检测·学习效果
1.手机是人们最常用的通信工具之一,手机间通话和收发信息是利用(　　)
[A] 电磁波传送 [B] 超声波传送
[C] 光纤传送 [D] 空气传送
A
【解析】 手机既是一个小型电磁波发射台,又是一个电磁波接收台,捕捉空中的电磁波,使用户接收到对方传送的信息。故选A。
2.随着通信技术的更新换代,无线通信使用的电磁波频率更高,频率资源更丰富,在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术(简称5G)意味着更快的网速和更大的网络容载能力。与4G相比,5G使用的电磁波(　　)
[A] 光子能量更大 [B] 衍射更明显
[C] 传播速度更大 [D] 波长更长
A
3.(多选)Wi-Fi无线通信技术是当今使用最广的一种无线网络传输技术,几乎所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持Wi-Fi上网,Wi-Fi信号的本质就是电磁波,波长7~12 cm,通过无线路由器发射后将信号传递到设备上,使设备实现无线上网能力。下列对Wi-Fi信号的判断正确的是(　 )
[A] 波长比可见光短
[B] 能在真空中传播
[C] 其信号波是横波
[D] 不能产生干涉和衍射现象
BC
【解析】 Wi-Fi信号是无线电波,其波长比可见光更长,A错误;电磁波的传播不需要介质,所以Wi-Fi信号可以在真空中传播,B正确;Wi-Fi信号的本质是电磁波,所以其信号波是横波,C正确;干涉和衍射是波特有的现象,而Wi-Fi信号属于电磁波,所以Wi-Fi信号能产生干涉和衍射现象,D错误。
4.对讲机是一种双向移动通信工具,因为其在无网络支持的情况下也可以通信,所以即使是在手机通信如此发达的今天也仍然被广泛使用。若小刚使用对讲机与5 km以外的人联系,对讲机发出的电磁波频率为 470 MHz,则该电磁波的波长为多少 使用对讲机接收信息的人至少需要多久才能接收到电磁波信号 (结果均保留2位有效数字)
【答案】 0.64 m　1.7×10-5 s
感谢观看5　无线电波与移动互联网
[学习目标]　1.了解信息技术的演变过程。2.了解蜂窝系统与手机通信的关系。3.知道互联网中的网络协议,理解怎么用电磁波传递二进制数据。
探究新知
知识点一　电磁波与信息技术的演变
1.信息技术的核心内容是获取、表达、存储和传递。
2.信息的传递。
(1)利用纸张。
纸和印刷术的发明使信息得以大量流通,书籍、报纸、杂志因此发展起来。
(2)利用电磁波。
借助电磁波,可以随时随地获取和发送信息,不再受制于双绞线或光缆的束缚。
知识点二　蜂窝系统
1.移动电话
(1)功能。
每一部手机都相当于一个无线电台,将各种信息转变为电信号发射到空中;同时它又相当于一个收音机,捕捉空中的无线电波,使用户接收到信息。
(2)特点。
①体积一般都不大,发射功率很小。
②它的天线很简单,接收无线电波的灵敏度不高。要让手机与其他网络终端实现信息传递,就需要借助大型的固定无线电台(基站)来转接。
2.蜂窝系统:每一个基站的工作范围经过合理调配后呈正六边形,排列起来像蜂窝一样。
知识点三　网络协议　用电磁波传递二进制数据
1.Wi-Fi:手机通过登陆无线局域网的方式连接互联网的技术。
2.网络协议:无线路由器以及与它相连的手机等各种设备遵守一个共同的约定,按照一定的标准行事。
3.用电磁波传递二进制数据
智能手机、平板电脑和个人计算机处理的信号都是用幅度恒定的脉冲电压来表示的数字信号,它包含二进制数据,用这样的信号对载波进行调制后,就可以将二进制数据传递出去。
新知检测
1.思考判断
(1)高频电磁波是信息传送的载体。(　√　)
(2)雷达是利用微波定位目标的。(　√　)
(3)电视机是一种发射电磁波的装置。(　×　)
(4)利用电磁波可以传递信息。(　√　)
(5)电磁波的传播需要介质。(　×　)
(6)电磁波可以通过光缆进行有线传输。(　√　)
2.思维探究
(1)电磁波可以通过什么方式进行传播 用光缆通信有何特点
(2)信息的掌握和信息的交流在日常生活、工作、学习中很重要。你常采用什么方法收集和交流信息
【答案】 (1)可以通过电缆、光缆进行有线传输,也可以进行无线传输。光缆通信,因为光的频率高,所以承载的信息量大,同时光缆传输还有抗干扰能力强、损耗小、通信质量高的特点。
(2)通过广播、电视、移动电话、因特网等。
要点一　信息的传递和传输方式
情境探究
(1)古代人们有哪些传递信息的方式
(2)无线通信是怎么开创的
(3)现在我们有哪些传递信息的方式
【答案】 (1)烽火台、鸽子、驿站、邮差等。
(2)1895年,波波夫和马可尼的无线电报机的问世,开创了无线通信的先河。
(3)广播、电视、电话、手机、互联网等。
要点归纳
1.信息的传递
(1)传送电磁波的三种方式:电缆、光缆、无线传输。
(2)光缆是目前发展最快的通信方式,它容量巨大、保密性好、抗干扰性强,被誉为信息社会的神经。
2.现代信息的传输方式
(1)有线通信传输,如电话、传真、电视。
(2)无线通信传输,如对讲机、移动电话、收音机。
(3)数字通信传输,如联网的电脑、数字电视。
(4)纸张通信传输,如书信、报纸。
[例1] (多选)古代也采用过“无线”通信的方式,如利用烟火传递信息的烽火台、利用声音传递信息的鼓。关于声音与光,下列说法正确的是(　　)
[A] 声音是机械波 [B] 声音是电磁波
[C] 光是电磁波 [D] 光是机械波
【答案】 AC
【解析】 声音必须在介质中传播,是机械波;光可以在真空中传播,是电磁波。故A、C
正确。
现在的通信方式有有线和无线之分,无线主要依靠电磁波,在无线电技术中使用的电磁波叫作无线电波。
[针对训练1] 下列各种通信方式不属于现代通信的是(　　)
[A] 卫星通信
[B] 互联网(有线网络和无线网络)
[C] 战场上的八百里加急
[D] 光纤通信
【答案】 C
【解析】 选项C是一种古代通信方式,故选C。
要点二　移动通信
情境探究
(1)两个人在同一地点用手机通话时,信号是直接相互传播的吗
(2)我国的卫星通信技术拥有自主知识产权,在世界上处于领先地位。在北京发射的信号通过通信卫星可以转到上海被接收。这种信号传递的载体是什么
【答案】 (1)不是。两个人在同一地点用手机通话时,信号也要通过附近的基站传到移动交换中心,移动交换中心对信号处理后再传给基站发射出来,由另一部手机接收。不过此时两部手机共用一个基站。
(2)电磁波。
要点归纳
1.移动电话又称为手机。每部手机都是一个小电磁波发射台,它将用户的声音或数字信息转变为高频信号发射到空中;同时它又相当于一个收音机,捕捉空中的电磁波,使用户接收到通话对方送来的信息。
2.移动通信系统是一个有线与无线相结合的综合通信系统。以甲市移动用户A与乙市移动用户B进行移动通信为例,其信号流程图如图所示。
[例2] (多选)移动通信诞生于19世纪末,发展到20世纪中叶以后个人移动电话逐渐普及。下列关于移动电话功能的判断正确的是(　　)
[A] 移动电话可以发射电磁波
[B] 移动电话可以接收电磁波
[C] 移动电话只是一个电磁波发射器
[D] 移动电话只是一个电磁波接收器
【答案】 AB
【解析】 因为移动电话能将我们的声音信息用电磁波发射到空中,同时它也能在空中捕获电磁波,得到对方讲话的信息,所以移动电话既能发射电磁波,也能接收电磁波,故A、B正确。
(1)移动电话机既是一个电磁波发射器,又是一个电磁波接收器,可以拨打电话,也能够接听电话。
(2)手持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,它跟其他用户通话要靠较大的固定无线电台转接。
[针对训练2] (多选)关于移动电话(手机),下列说法正确的是(　　)
[A] 随身携带的移动电话(手机)内,只有无线电接收装置,没有无线电发射装置
[B] 随身携带的移动电话(手机)内,既有无线电接收装置,又有无线电发射装置
[C] 两个携带移动电话(手机)的人,必须通过固定的基站转接,才能相互通话
[D] 两个携带移动电话(手机)的人如果离得较近,不需要基站,可以直接相互通话
【答案】 BC
【解析】 移动电话(手机)内既有无线电接收装置,又有无线电发射装置,A错误,B正确;由于移动电话(手机)发射功率小,因此必须通过固定的基站转接,两个携带移动电话(手机)的人才能通话,C正确,D错误。
模型·方法·结论·拓展
电磁波与运动学的综合应用
　　电磁波在真空中的传播速度是恒定不变的,在实际运用中常用来测量距离,这部分的知识需要结合运动学的知识进行求解。要注意用电磁波测距离时,电磁波所走的路程与所测距离的倍数关系。
[示例] 如果你想利用通过同步卫星转发信号的无线电话与对方通话,你讲完话后,至少要等多长时间才能听到对方讲话 (已知地球质量M=6.0×1024 kg,地球半径R=6.4×106 m,万有引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2。结果保留2位小数)
【答案】 0.48 s
【解析】 同步卫星是相对地面静止的卫星,它的运动周期是T=24 h,设卫星离地面的高度为h,它运动的向心力是地球对它的万有引力,即G=m(R+h)()2,
所以h=-R,代入数据,求得h≈3.59×107 m,
最短时间通信应是通话人均在同步卫星的正下方,这时,无线电波的传播距离最短,最短距离是2h,听到对方回话时无线电波所走路程应是4h,所以t== s≈0.48 s。
科学·技术·社会·环境
手机信号屏蔽器
　　手机信号屏蔽器在工作过程中以一定的速度从前向信道的低端频率向高端扫描。该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰,手机不能检测出从基站发出的正常数据,使手机不能与基站建立连接。手机表现为手机无信号、无服务系统等现象。
[示例] 如图为手机信号屏蔽器。手机信号屏蔽器主要用于各类考场、军事重地等禁止使用手机的场所。手机工作时,手机和基站通过一定频率范围内的无线电波来完成数据和声音的传输。针对这种通信原理,手机信号屏蔽器在工作过程中以一定的速度从手机通信所使用的频率的低端向高端扫描,在扫描过程中向手机发送一定频率的电磁波信号,使手机不能与基站建立正常的联系,从而对手机形成干扰。对于手机信号屏蔽器的工作过程,下列说法正确的是(　　)
[A] 手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的
[B] 手机信号屏蔽器是利用电磁感应的原理来工作的
[C] 手机信号屏蔽器工作时能阻止基站发出的电磁波传播到限制场所内
[D] 手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的
【答案】 D
【解析】 手机信号屏蔽器是利用屏蔽器向手机发送信号去干扰手机与基站的联系,从而起到屏蔽作用,因此手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的,故A、B、C错误,D正确。
1.手机是人们最常用的通信工具之一,手机间通话和收发信息是利用(　　)
[A] 电磁波传送 [B] 超声波传送
[C] 光纤传送 [D] 空气传送
【答案】 A
【解析】 手机既是一个小型电磁波发射台,又是一个电磁波接收台,捕捉空中的电磁波,使用户接收到对方传送的信息。故选A。
2.随着通信技术的更新换代,无线通信使用的电磁波频率更高,频率资源更丰富,在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术(简称5G)意味着更快的网速和更大的网络容载能力。与4G相比,5G使用的电磁波(　　)
[A] 光子能量更大 [B] 衍射更明显
[C] 传播速度更大 [D] 波长更长
【答案】 A
【解析】 因为5G使用的电磁波频率比4G高,根据ε=hν可知5G使用的电磁波比4G光子能量更大,故A正确。发生明显衍射的条件是障碍物(或孔)的尺寸跟波长相近,甚至比波长还小;因5G使用的电磁波频率更高,即波长更短,故5G更不容易发生明显衍射,故B错误。电磁波在真空中的传播速度都是相同的;电磁波在介质中的传播速度为v=,5G的频率比4G高,而频率越大折射率越大,电磁波在介质中的传播速度越小,故C错误。因5G使用的电磁波频率更高,根据ν=可知波长更短,故D错误。
3.(多选)Wi-Fi无线通信技术是当今使用最广的一种无线网络传输技术,几乎所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持Wi-Fi上网,Wi-Fi信号的本质就是电磁波,波长7~
12 cm,通过无线路由器发射后将信号传递到设备上,使设备实现无线上网能力。下列对Wi-Fi信号的判断正确的是(　　)
[A] 波长比可见光短
[B] 能在真空中传播
[C] 其信号波是横波
[D] 不能产生干涉和衍射现象
【答案】 BC
【解析】 Wi-Fi信号是无线电波,其波长比可见光更长,A错误;电磁波的传播不需要介质,所以Wi-Fi信号可以在真空中传播,B正确;Wi-Fi信号的本质是电磁波,所以其信号波是横波,C正确;干涉和衍射是波特有的现象,而Wi-Fi信号属于电磁波,所以Wi-Fi信号能产生干涉和衍射现象,D错误。
4.对讲机是一种双向移动通信工具,因为其在无网络支持的情况下也可以通信,所以即使是在手机通信如此发达的今天也仍然被广泛使用。若小刚使用对讲机与5 km以外的人联系,对讲机发出的电磁波频率为 470 MHz,则该电磁波的波长为多少 使用对讲机接收信息的人至少需要多久才能接收到电磁波信号 (结果均保留2位有效数字)
【答案】 0.64 m　1.7×10-5 s
【解析】 由c=λf得该电磁波的波长为λ== m≈0.64 m,
则使用对讲机接收信息的人接收到电磁波信号的时间至少为t== s≈1.7×10-5 s。
课时作业
(分值:54分)
单选题每题4分,多选题每题6分。
1.当今时代,对我们工作和生活影响最大的电磁波技术是(　　)
[A] 电视 [B] 互联网
[C] 智能手机 [D] 无线电广播
【答案】 C
【解析】 智能手机集成了通信、娱乐、学习、支付等多种功能,它正在改变着我们的生活,C正确。
2.比较下列各类传递信息的方法,在相同时间内传递信息最多的是(　　)
[A] 电话 [B] 电报
[C] 书信 [D] 可视电话
【答案】 D
【解析】 电话只传递声音,电报、书信只传递文字,可视电话声音、文字、图像均可传送,所以可视电话传递信息最多。D正确。
3.在下列装置中,既能发射又能接收电磁波的是(　　)
[A] 收音机 [B] 移动电话
[C] 固定电话 [D] 电视机
【答案】 B
【解析】 收音机和电视机只能接收电磁波,固定电话接收和发送的是电流信号,只有移动电话可发射和接收电磁波。B正确。
4.5G,即第五代移动通信技术,采用3 300~5 000 MHz 频段,相比于4G(即第四代移动通信技术,1 880~2 635 MHz频段)而言,具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延。5G信号与4G信号相比,下列说法正确的是(　　)
[A] 5G信号与4G信号都不能在真空中传播
[B] 5G信号比4G信号更不容易被障碍物阻挡
[C] 5G信号比4G信号需要更多的通信基站
[D] 5G信号比4G信号更适合长距离传输
【答案】 C
【解析】 5G信号和4G信号都是电磁波,都能在真空中传播,故A错误;根据λ=可知,4G信号频率更低,波长更长,更容易发生明显衍射,即5G信号比4G信号更容易被障碍物阻挡,需要建设更密集的基站,故B错误,C正确;近距离数据传输技术也是未来5G移动通信网络构建过程中所研究的关键技术之一,近距离数据传输也就是指移动网络数据信号可以不经过移动信号基站,而是直接实现设备与设备之间的通信传输,故D错误。
5.(多选)20世纪90年代中期,世界最大的计算机互联网——因特网发展迅速,可见,因特网有许多用途。下列行为可以在互联网上实现的是(　　)
[A] 远程教学
[B] 为身处世界各地的人召开电视会议
[C] 远程医疗
[D] 虚拟一个人完全取代你
【答案】 ABC
【解析】 互联网不可以虚拟一个人完全取代人,D错误,A、B、C正确。
6.蓝牙能在包括移动电话、无线耳机、笔记本电脑等设备之间进行短距离无线信息交换,其使用的是2.400~2.485 GHz频段的无线电波。则(　　)
[A] 这个频段的电磁波比红外线的波长更长
[B] 这个频段的电磁波比紫外线的波长更短
[C] 这个频段的电磁波不能在水中传播
[D] 蓝牙信号“穿墙”时,在墙壁中的传播速率大于3×108 m/s
【答案】 A
【解析】 这个频段的电磁波频率低于红外线的频率,根据c=λv,可知它的波长比红外线波长更长,A正确;这个频段的电磁波频率低于紫外线的频率,同理可知它的波长比紫外线波长更长,B错误;这个频段的电磁波能在水中传播,C错误;3×108 m/s是电磁波在真空中的传播速度,也是最大的速度,电磁波在介质中的传播速度会变小,所以蓝牙信号“穿墙”时,在墙壁中的传播速率小于3×108 m/s,D错误。
7.(多选)共享自行车的车锁内集成了嵌入式芯片、定位模块和SIM卡等,便于监控自行车在路上的具体位置。用户仅需用手机上的客户端软件扫描二维码,即可自动开锁,骑行时在手机软件上能实时了解自行车的位置;骑行结束关锁后软件就显示计时、计价、里程等信息。此外,共享自行车能够在骑行过程中为车内电池充电,满足定位和自动开锁等过程中的用电。根据以上信息,下列说法正确的是(　　)
[A] 共享自行车和手机之间是利用声波传递信息的
[B] 共享自行车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位确定的
[C] 共享自行车是利用电磁感应原理实现充电的
[D] 由手机软件上的显示信息,可求出骑行的平均速度
【答案】 BC
【解析】 共享自行车和手机之间是利用电磁波传递信息的,A项错误;共享自行车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位确定的,B项正确;共享自行车在运动过程中通过电磁感应将机械能转化为电能,从而实现充电,C项正确;手机软件上的里程表示路程,而平均速度为位移与时间的比值,只知道路程不知道位移,无法求出骑行的平均速度,D项错误。
8.(多选)以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。我国载人潜水器“奋斗者”号就曾创造了10 909 m深潜纪录。此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换,如图所示。下列说法正确的是(　　)
[A] “奋斗者”号与“探索一号”通信的信息载体属于横波
[B] “奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波
[C] “探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现
[D] “探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程
【答案】 BD
【解析】 由题知,“奋斗者”号与“探索一号”通信是通过水声通信,上下通信,故信息载体属于纵波,故A错误;由题意知,“奋斗者”号与“沧海”号通信是通过无线蓝绿光通信,左右通信,故信息载体属于横波,故B正确;因为太空中没有介质,故机械波无法传播,所以“探索一号”与通信卫星的实时通信只能通过电磁波来实现,故C错误;传递信息的过程也是传递能量的过程,故“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程,故D正确。
9.2024年5月18日,我国成功发射了全球首颗6G卫星“中星6G-1号”,这标志着我国在6G通信领域取得重大突破。6G使用的无线电波频率在100 GHz 以上频段,5G使用的无线电波频率在3~5 GHz频段,下列说法正确的是(　　)
[A] 6G网络使用的无线电波需靠介质传播
[B] 6G网络使用的无线电波能产生干涉现象
[C] 在真空中6G比5G使用的无线电波传播速度更快
[D] 在真空中6G比5G使用的无线电波的波长更长
【答案】 B
【解析】 无线电波可以在真空中传播,故6G网络使用的无线电波不需要靠介质,A错误;干涉现象是波的特有属性,B正确;在真空中6G和5G使用的无线电波传播速度都等于真空中光的传播速度,C错误;根据c=λν,可知5G使用的无线电波的波长更长,D错误。
10.使用蓝牙耳机接听手机来电,信号传输示意图如图所示。蓝牙通信的电磁波(　　)
[A] 是蓝光
[B] 波长比手机通信的电磁波短
[C] 在真空中的传播速度大小为340 m/s
[D] 在真空中的传播速度比手机通信的电磁波速度小
【答案】 B
【解析】 蓝牙通信用的电磁波不在可见光频率范围内,故A错误;蓝牙通信比手机通信的电磁波频率高,波长短,故B正确;电磁波在真空中的传播速度约为3×108 m/s,故C错误;蓝牙通信和手机通信使用的都是电磁波,在真空中传播速度相同,故D错误。
11.(8分)一列电磁波的波长为30 km,该波从地球传到月球需1.3 s,则这一距离等于多少个波长
【答案】 1.3×104个
【解析】 电磁波从地球到月球的传播速度可看成光速,
则地球到月球的距离s=ct=3.9×108 m,
波长的个数n===1.3×104。

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