高中物理：高考热点物理情景（5G技术）.docx

第 = page 1 1页 第 = page 1 1页 高考热点物理情景 5G 技术 移动通信延续着每十年一代技术的发展规律，已历经1G、2G、3G、4G的发展。每一次代际跃迁，每一次技术进步，都极大地促进了产业升级和经济社会发展。从1G到2G，实现了模拟通信到数字通信的过渡，移动通信走进了千家万户；从2G到3G、4G，实现了语音业务到数据业务的转变，传输速率成百倍提升，促进了移动互联网应用的普及和繁荣。当前，移动网络已融入社会生活的方方面面，深刻改变了人们的沟通、交流乃至整个生活方式。4G网络造就了繁荣的互联网经济，解决了人与人随时随地通信的问题，随着移动互联网快速发展，新服务、新业务不断涌现，移动数据业务流量爆炸式增长，4G移动通信系统难以满足未来移动数据流量暴涨的需求，急需研发下一代移动通信（5G）系统。第五代移动通信技术（简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。 例1：第五代移动通信技术，简称5G。5G将开启万物互联时代：车联网、物联网、智慧城市、自动驾驶技术等将一一实现。5G应用3300MHz~5000MHz频段的无线电波传送信号，相比于现有的4G（1880MH~2635MHz频段）而言，5G所应用的无线电波（　　） A．频率更低 B．在真空中的传播速度更大 C．在真空中的传播速度更小 D．在真空中的波长更短 例2：抗击新冠肺炎疫情的战斗中，中国移动携手“学习强国”推出了武汉实景24小时直播，通过5G超高清技术向广大用户进行九路信号同时直播武汉城市实况，全方位展现镜头之下的武汉风光，共期武汉“复苏”。5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一为具有超高速的数据传播速率。5G信号一般采用3.3×109~6×109 Hz频段的无线电波，而第四代移动通信技术4G的频段范围是1.88×109~2.64×109 Hz，则（　　） A．5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播的更快 B．5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站 C．空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象 D．5G信号是横波，4G信号是纵波 例3：通讯设备的电磁辐射量越小，对人们健康的影响越小通讯基站辐射的测量标准是——测量位置距离基站辐射区域中心10m，手机辐射的测量标准是测量位置距离手机30cm。美国4G基站要求接收到的辐射量小于等于600μW/cm2。某款苹果手机距离人体30cm时，人体接收到的待机辐射约为17μW/cm2，通话辐射约为93μW/cm2。我国5G通讯基站正常工作时的辐射功率是40W，若此类电磁辐射可视为球面波，下列说法正确的是（　　） A．在距离我国某5G通讯基站辐射区域中心10m位置处，辐射量大约是318μW/cm2 B．在距离我国某5G通讯基站辐射区域中心10m位置处，辐射量大约是3.18μW/cm2 C．我国5G通讯基站的辐射量大于美国4G通讯基站的安全标准 D．长时间使用苹果手机对人体的电磁辐射远低于我国5G通讯基站对人体的正常电磁辐射 例4：5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展5G网络。5G网络使用的无线电波通信频率在以上的超高频段和极高频段，比目前4G及以下网络（通信频率在间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达（为bits per second的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50-100倍。关于5G网络使用的无线电波相比4G网络，下列说法正确的是（　　） A．在真空中的传播速度更快 B．在真空中的波长更长 C．衍射的本领更弱 D．频率更高，相同时间传递的信息量更大  参考答案： 1．D 【解析】A．5G应用3300MHz~5000MHz频段的无线电波传送信号，4G应用1880MH~2635MHz频段的无线电波传送信号，则5G信号的频率比4G信号高，A错误； BC．根据麦克斯韦电磁场理论，可知任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，BC错误； D．由公式则5G信号的频率比4G信号高，则波长比4G信号短， D正确。 2．B 【解析】A．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，无线电波属于电磁波，故A错误； B．5G信号的频率更高，波长更短，故相比4G信号更不易发生衍射现象，则5G通信需要搭建更密集的基站，故B正确； C．5G信号和4G信号的频率不同，则它们相遇不会产生干涉现象，故C错误； D．电磁波均为横波，故5G信号和4G信号都是横波，故D错误。 3．B 【解析】ABC．建立模型如图，单位时间辐射源辐射的能量以球状辐射出去。所以球面上接收到的电磁辐射功率等于基站