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1. 通信科技日新月异,5G 正隆,6G 崭露,都基于电磁理论. 下列科学家中,预言了电磁波的存在,并在理论上进行了分析总结的是 ( )
A. 牛顿
B. 瓦特
C. 焦耳
D. 麦克斯韦
A. 牛顿
B. 瓦特
C. 焦耳
D. 麦克斯韦
答案:
D
2.(2024·湖北宜昌二模)关于汽车上的信息传递,下列说法正确的是 ( )
A. 车灯发出的可见光不属于电磁波
B. 导航仪利用超声波与卫星传递信息
C. 倒车雷达利用电磁波获取信息
D. 收音机利用电磁波接收信息
A. 车灯发出的可见光不属于电磁波
B. 导航仪利用超声波与卫星传递信息
C. 倒车雷达利用电磁波获取信息
D. 收音机利用电磁波接收信息
答案:
D
3.(2024·广东广州二模)频率在 $3×10^{10}$ Hz 至 $3×10^{11}$ Hz 之间的无线电波叫作毫米波,近年来利用毫米波制作的雷达被广泛应用于汽车领域. 无线电波频段划分如图. 下列说法正确的是 ( )


A. 毫米波属于 UHF 频段的电磁波
B. 毫米波在空气中的传播速度为 340 m/s
C. $6×10^{10}$ Hz 毫米波的波长比 $8×10^{10}$ Hz 的波长长
D. 真空中,UHF 频段电磁波的传播速度比 SHF 频段电磁波的传播速度慢
A. 毫米波属于 UHF 频段的电磁波
B. 毫米波在空气中的传播速度为 340 m/s
C. $6×10^{10}$ Hz 毫米波的波长比 $8×10^{10}$ Hz 的波长长
D. 真空中,UHF 频段电磁波的传播速度比 SHF 频段电磁波的传播速度慢
答案:
C@@解析:毫米波的频率在3×10¹⁰ Hz至3×10¹¹ Hz之间,由图可知属于EHF频段的电磁波,故A错误;毫米波也是电磁波,各种电磁波在空气中的传播速度近似等于在真空中的传播速度,大约为3×10⁸ m/s,UHF和SHF频段电磁波在真空中的传播速度相同,故B、D错误;由图可知,波长越短,频率越高,6×10¹⁰ Hz毫米波的波长比8×10¹⁰ Hz的波长长,故C正确。
4.(2024·山东枣庄)“智能手环”是一种穿戴式智能设备,具有计步统计和语音助手等功能. “智能手环”利用________将数据无线传输到手机,其在真空中的传播速度为________m/s.
答案:
电磁波@@3×10⁸
5. 新趋势 学科融合 阅读短文,回答问题.
拥抱 5G 时代
5G 电话通了,5G 手术成功了,5G 庭审开庭了……近期,5G“很忙”,形形色色的与 5G 有关的应用频频在我们视野中出现.
5G 技术突破了数据传输的瓶颈,实现了端到端的高速率、低时延、广连接,在移动终端大规模推出. 无论是 1G、2G、3G,还是 4G、5G,无论什么黑科技、白科技,博大精深的无线通信技术奥秘全部都蕴含在物理学的基本公式“$c = \lambda f$”中,即“光速 = 波长×频率”(国际单位制中,波长的单位为米,频率的单位为赫兹).
电磁波的功能特性是由它的频率决定的,不同频率的电磁波有不同的用途. 频率越高,能使用的频率资源越丰富,其传输速率就越高;同时,频率越高,波长越短,越趋近于直线传播(绕射能力越差),在传播介质中的衰减也越大.
5G 技术采用了高频段,其最大的问题就是传输距离大幅缩短,覆盖能力大幅减弱. 为了解决这一问题,需要增加覆盖同一区域的 5G 基站的数量,将来我们身边会出现很多的“微基站”“天线阵列”,只有这样,同一基站下的两个用户才可以不通过基站直接实现手机间的传输.
(1)短文中所说的“5G 传输速率”与物理课本中所学习的“电磁波在真空中的传播速度”________(选填“是”或“不是”)同一概念.
(2)5G 技术的难点是________大幅缩短.
(3)技术人员通过________________________的方法突破数据传输的瓶颈.
(4)国际上主要使用 30 GHz(1 G = $10^{9}$)的电磁波进行 5G 商用的频段试验,利用文中提到的知识,估算 5G 商用电磁波的波长为________m.
拥抱 5G 时代
5G 电话通了,5G 手术成功了,5G 庭审开庭了……近期,5G“很忙”,形形色色的与 5G 有关的应用频频在我们视野中出现.
5G 技术突破了数据传输的瓶颈,实现了端到端的高速率、低时延、广连接,在移动终端大规模推出. 无论是 1G、2G、3G,还是 4G、5G,无论什么黑科技、白科技,博大精深的无线通信技术奥秘全部都蕴含在物理学的基本公式“$c = \lambda f$”中,即“光速 = 波长×频率”(国际单位制中,波长的单位为米,频率的单位为赫兹).
电磁波的功能特性是由它的频率决定的,不同频率的电磁波有不同的用途. 频率越高,能使用的频率资源越丰富,其传输速率就越高;同时,频率越高,波长越短,越趋近于直线传播(绕射能力越差),在传播介质中的衰减也越大.
5G 技术采用了高频段,其最大的问题就是传输距离大幅缩短,覆盖能力大幅减弱. 为了解决这一问题,需要增加覆盖同一区域的 5G 基站的数量,将来我们身边会出现很多的“微基站”“天线阵列”,只有这样,同一基站下的两个用户才可以不通过基站直接实现手机间的传输.
(1)短文中所说的“5G 传输速率”与物理课本中所学习的“电磁波在真空中的传播速度”________(选填“是”或“不是”)同一概念.
(2)5G 技术的难点是________大幅缩短.
(3)技术人员通过________________________的方法突破数据传输的瓶颈.
(4)国际上主要使用 30 GHz(1 G = $10^{9}$)的电磁波进行 5G 商用的频段试验,利用文中提到的知识,估算 5G 商用电磁波的波长为________m.
答案:
不是@@传输距离@@增加覆盖同一区域的5G基站数量@@0.01@@解析:
(1)5G传输速率是指所使用电磁波的频率高,能使用的频率资源丰富,与物理课本中所学习的“电磁波在真空中的传播速度”不是同一概念。
(2)由短文信息可知,5G技术的难点是传输距离大幅缩短,覆盖能力大幅减弱。
(3)由短文信息可知,技术人员通过增加覆盖同一区域的5G基站数量的方法突破数据传输的瓶颈。
(4)5G商用电磁波频率为30 GHz = 3×10¹⁰ Hz,c = 3×10⁸ m/s,则5G商用电磁波的波长λ = $\frac{c}{f}$ = $\frac{3×10^{8} \text{ m/s}}{3×10^{10} \text{ Hz}}$ = 0.01 m。
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