17.3現(xiàn)代通信走進(jìn)信息時(shí)代（考點(diǎn)解讀）（原卷版）

17.3現(xiàn)代通信——走進(jìn)信息時(shí)代（考點(diǎn)解讀）（原卷版）1、衛(wèi)星通信（1）概念：利用地球同步通信衛(wèi)星作微波中繼站，把地面站送來(lái)的信號(hào)接收，并進(jìn)行放大，然后轉(zhuǎn)發(fā)給另外的地面站，實(shí)現(xiàn)信息的傳遞；

（2）衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星、地面站、和傳輸系統(tǒng)組成，在地球周圍均勻地布置3顆同步衛(wèi)星，就可以實(shí)現(xiàn)全球通信；（3）同步衛(wèi)星相當(dāng)于一個(gè)固定在地球上空的中繼站，將接收到的信號(hào)放大后再發(fā)送到地面站；

（4）衛(wèi)星通信能遠(yuǎn)距離傳送信息，且通信容量大、干擾小、質(zhì)量好和效率高。2、光纖通信（1）概念：利用攜帶信息的激光從光導(dǎo)纖維的一端射入，經(jīng)內(nèi)壁多次反射，從另一端射出．這樣就把它攜帶的信息傳遞到了遠(yuǎn)方．這種通信方式叫做光線通信；（2）光導(dǎo)纖維：是很細(xì)的玻璃絲，它有內(nèi)、外兩層，由于內(nèi)外層的折射本領(lǐng)不一樣，光在光纖中通過(guò)時(shí)，發(fā)生全反射，光就不會(huì)跑到外層了。（3）1960年，美國(guó)科學(xué)家梅曼制成了世界上第一臺(tái)紅寶石激光器，它能產(chǎn)生頻率單一、方向高度集中的光激光；（4）激光屬于電磁波，頻率較大、傳遞信息的容量較大；（5）光在光纖里只發(fā)生全反射；（6）光纖通信抗干擾能力強(qiáng)，信號(hào)衰減小，傳遞的信息量大，保密性好，通信質(zhì)量高。3、互聯(lián)網(wǎng)與信息高速公路（1）互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)由計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)及其附屬設(shè)備連接起來(lái)的全球通信網(wǎng)絡(luò)。（2）利用互聯(lián)網(wǎng)可以向全球的互聯(lián)網(wǎng)用戶發(fā)送電子郵件，召開分散于世界各地的有關(guān)人員的視頻會(huì)議。（3）“信息高速公路”：集衛(wèi)星通信、光纖通信、數(shù)據(jù)通信、移動(dòng)通信等技術(shù)于一身，利用光纜和各級(jí)計(jì)算機(jī)把所有的通信系統(tǒng)連接在一起，組成了一個(gè)高速傳遞信息的網(wǎng)絡(luò)。人們通俗地把這種國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施稱為“信息高速公路”?！究键c(diǎn)1衛(wèi)星通信】【典例11】（2023?梅州一模）北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自主研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)，目前已經(jīng)具備全球?qū)Ш?、定位和授時(shí)功能。關(guān)于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)傳輸信息的速度與光速相同 B．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間段采用光纖傳輸信息 C．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用超聲波為汽車導(dǎo)航 D．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在傳輸大量信息時(shí)，其傳輸頻率較低【典例12】（2023?江岸區(qū)模擬）我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以為全球提供導(dǎo)航、定位、授時(shí)和短報(bào)文等服務(wù)。（1）衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行時(shí)能會(huì)增大；（2）用顆同步衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)全球通信；（3）地球靜止軌道距地面高度約為42000km，若運(yùn)行于該軌道的衛(wèi)星將電磁波信號(hào)發(fā)送到地面接收站，大約需要s。【變式11】（2021?藍(lán)田縣一模）我國(guó)自行研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有定位、導(dǎo)航和通信等功能，它傳遞信息是利用（）A．電磁波 B．超聲波 C．次聲波 D．光纖【變式12】中國(guó)的創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略使科技領(lǐng)域不斷取得新成果，下列說(shuō)法正確的是（）A．智能機(jī)器人只能通過(guò)聲音信號(hào)控制 B．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航是通過(guò)光纖傳遞信息 C．無(wú)人機(jī)的垂直運(yùn)動(dòng)利用了力的作用是相互的 D．用5G上網(wǎng)是通過(guò)超聲波傳遞信息【變式13】（2022?丹東模擬）電磁波在真空中傳播的速度大約為m/s；人類可以用通信衛(wèi)星做微波通信的中繼站來(lái)進(jìn)行通信，至少用顆同步衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)全球通信。【考點(diǎn)2光纖通信】【典例21】（2023?陜西模擬）光纖通信就是利用光波在光導(dǎo)纖維中傳輸信息的一種通信方式，光導(dǎo)纖維是一種由玻璃或塑料制成的纖維，其應(yīng)用前景非常廣闊。下列關(guān)于光纖通信的說(shuō)法正確的是（）A．光導(dǎo)纖維是導(dǎo)體 B．光在光導(dǎo)纖維中經(jīng)多次反射傳遞信息 C．光波在光導(dǎo)纖維中傳播的速度等于3×108m/s D．光波不是電磁波【典例22】（2023?電白區(qū)模擬）第五代移動(dòng)通信技術(shù)（簡(jiǎn)稱5G）是具有高速率、低時(shí)延和大連接特點(diǎn)的新一代寬帶移動(dòng)通信技術(shù)。據(jù)專家預(yù)計(jì)，到2030年5G網(wǎng)絡(luò)將完全開發(fā)和建立，將和光纖一道成為信息社會(huì)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施，其中5G技術(shù)是利用來(lái)傳遞信息的，光纖通信是利用光在光導(dǎo)纖維中多次將信息傳到遠(yuǎn)方?！咀兪?1】（2023?歷下區(qū)三模）光纖通信技術(shù)作為現(xiàn)代通信的前沿技術(shù)，在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展中占據(jù)重要地位。其優(yōu)勢(shì)是抗干擾能力強(qiáng)，能減少信號(hào)衰減，適用于遠(yuǎn)距離、大容量傳輸信息。光纖通信傳輸信息依靠的是（）A．紫外線 B．超聲波 C．次聲波 D．電磁波【變式22】（2022秋?長(zhǎng)安區(qū)校級(jí)期末）關(guān)于信息傳遞，下列說(shuō)法正確的是（）A．光在光導(dǎo)纖維內(nèi)壁上多次折射傳遞信息 B．通話是利用超聲波傳遞信息 C．北斗衛(wèi)星是通過(guò)電磁波傳遞信息，從而提供導(dǎo)航和通信服務(wù) D．宇航員在空間站外交流可以使用超聲波【變式23】（2021?中山區(qū)模擬）在光纖通信中應(yīng)用傳遞信息，該波的傳播速度是km/s，該波在真空中傳播（后一空填“能”或“不能”）。【考點(diǎn)3互聯(lián)網(wǎng)與信息高速公路】【典例31】“互聯(lián)網(wǎng)+光纖”時(shí)代的來(lái)臨，人們的工作和生活效率得到進(jìn)一步提高。則光纖的主要用途是（）A．裝飾 B．照明 C．通信 D．輸電【典例32】互聯(lián)網(wǎng)作為一種信息交流平臺(tái)，給我們的生活帶來(lái)很多便利，得益于光導(dǎo)纖維的發(fā)明和使用，利用光導(dǎo)纖維傳輸信息時(shí)實(shí)際上是光的一種現(xiàn)象（填“反射”或“折射”）；值得注意的是，少數(shù)青少年由于沉迷于網(wǎng)絡(luò)而用眼過(guò)度導(dǎo)至近視，使遠(yuǎn)方物體成像在視網(wǎng)膜（“前”或“后”），需要配帶（填“凸透鏡”或“凹透鏡”）制作的眼鏡來(lái)矯正視力。凹透鏡對(duì)光線有（選填“會(huì)聚”或“發(fā)散”）作用?！咀兪?1】小明家的計(jì)算機(jī)通過(guò)光纖與互聯(lián)網(wǎng)交換信息，光纖（）A．利用光傳輸信息 B．傳輸信息量很小 C．利用電流傳輸信息 D．傳輸信息時(shí)損耗大【變式32】在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的當(dāng)今時(shí)代，計(jì)算機(jī)通過(guò)光纖接入互聯(lián)網(wǎng)，光纖的作用是（選填“輸電”“通信”或“導(dǎo)熱”），光（選填“屬于”或“不屬于”）電磁波。1．（2022春?市南區(qū)校級(jí)期末）2016年，我國(guó)發(fā)射了首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”和第23顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7，“墨子”在高度為500km的圓形軌道上運(yùn)行，G7屬地球同步軌道衛(wèi)星（高度約為36000km），則（）A．兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行速度可能大于7.9km/s B．兩顆衛(wèi)星內(nèi)的設(shè)備不受地球引力的作用 C．衛(wèi)星G7可以定點(diǎn)在長(zhǎng)春正上方 D．衛(wèi)星“墨子”的角速度比衛(wèi)星G7大2．（2023?香洲區(qū)校級(jí)三模）2018年6月14日，中繼衛(wèi)星“鵲橋”順利進(jìn)入以地月拉格朗日L2點(diǎn)為中心的halo軌道。2019年1月3日，嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功登陸月球（如圖所示）。至此，中國(guó)實(shí)現(xiàn)了人類歷史上首次月球背面軟著陸和巡視探測(cè)，首次實(shí)現(xiàn)了月球背面同地球的中繼通信。下列說(shuō)法正確的是（）A．以“鵲橋”為參照物，嫦娥四號(hào)是靜止的 B．嫦娥四號(hào)在月面著陸過(guò)程中，如果關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)將做勻速直線運(yùn)動(dòng) C．“鵲橋”在halo軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，地球和月球?qū)λ娜f(wàn)有引力是一對(duì)平衡力 D．halo軌道的半徑足夠大，才能實(shí)現(xiàn)地面測(cè)控站與嫦娥四號(hào)之間的中繼通信3．（2022?無(wú)錫模擬）光纖通信已成為現(xiàn)代通信的主要支柱之一，關(guān)于光纖以下說(shuō)法正確的是（）A．光纖是超導(dǎo)體 B．光波在光纖中不斷折射向前傳播 C．光波在光纖中的傳播速度為3×108m/s D．光纖不導(dǎo)電，不會(huì)受外界電磁場(chǎng)的干擾4．（2020?蘇州模擬）五十年前，華裔物理學(xué)家高錕在光導(dǎo)纖維通信領(lǐng)域取得突破性的進(jìn)展并因此獲得2009年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。光纖傳播信息利用的原理是（）A．光的反射B．光的折射C．光的直線傳播D．光的色散5．（2023?石家莊模擬）下列關(guān)于電磁波和信息技術(shù)說(shuō)法不正確的是（）A．5G主要利用電磁波進(jìn)行通信 B．光纖通信是光在光導(dǎo)纖維中多次反射傳遞信息 C．電磁波既能傳遞信息，又能傳遞能量 D．不同頻率的電磁波在真空中傳播速度不相同6．利用互聯(lián)網(wǎng)可以方便的進(jìn)行一些信息的傳遞，下列各種方式中，不能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)做到的是（）A．遠(yuǎn)程教育B．做飯C．遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診D．打IP7．下面選項(xiàng)跟互聯(lián)網(wǎng)無(wú)關(guān)的是（）A．WiFi B．QQ聊天 C．搖微信 D．飛鴿傳書8．（多選）被譽(yù)為“光纖之父”的華人科學(xué)家高錕榮獲了2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。光導(dǎo)纖維是由純度極高的石英玻璃（主要成分是二氧化硅）拉制而成的。諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)委會(huì)這樣描述：“光流動(dòng)在細(xì)小如線的玻璃絲中，它攜帶著各種信息數(shù)據(jù)向每一個(gè)方向傳遞，文本、音樂(lè)、圖片和視頻因此能在瞬間傳遍全球?！毕铝嘘P(guān)于光導(dǎo)纖維的說(shuō)法中正確的是（）A．光導(dǎo)纖維的主要成分是氧化物 B．光纖通信不容易受外界干擾，能夠傳播更遠(yuǎn) C．光導(dǎo)纖維是利用光傳輸信息的 D．石英玻璃能夠拉制成細(xì)絲說(shuō)明它的彈性好9．（多選）關(guān)于電視機(jī)，下列說(shuō)法正確的是（）A．打開電視機(jī)，聽到的、看到的是電磁波傳來(lái)的聲音和圖象 B．遙控器是靠發(fā)射一種電磁波來(lái)控制電視機(jī)的，這種電磁波是紅外線 C．調(diào)節(jié)電視機(jī)的音量，是為了改變聲音的音調(diào) D．彩色電視畫面上的色彩是由紅、綠、藍(lán)三種色光混合而成10．（2022?鳳凰縣模擬）2020年6月23日，我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱BDS）全球組網(wǎng)完成，該導(dǎo)航系統(tǒng)依靠傳遞信息。11．（2020?同心縣校級(jí)開學(xué)）通信衛(wèi)星大多是相對(duì)于地球“靜止”的，從地面上看，它好像懸掛在空中。在地球周圍均勻地配置顆同步通信衛(wèi)星，就覆蓋了幾乎全部地球表面。通過(guò)衛(wèi)星電視，一個(gè)地方的突發(fā)事件，全世界幾乎可以看到現(xiàn)場(chǎng)的畫面。12．（2021?遵化市模擬）信鴿能從2000km以外的地方準(zhǔn)確地飛回“家中”，研究表明，原來(lái)信鴿是利用（選填“地磁場(chǎng)”或“電磁波”）來(lái)導(dǎo)航的。光纖是信息傳遞的一種重要工具，光可以從任意彎曲的光纖一端傳向另一端，似乎光在其中能隨意“轉(zhuǎn)彎”，其實(shí)這是光在光纖內(nèi)壁多次（選填“反射”或“折射”）而實(shí)現(xiàn)的。光纖利用激光傳遞信息，大幅提高了信息傳輸量，是因?yàn)榧す饩哂休^高的（選填“速度”或“頻率”）。13．互聯(lián)網(wǎng)作為一種信息交流平臺(tái)，給我們的生活帶來(lái)很多便利，得益于光導(dǎo)纖維的發(fā)明和使用，利用光導(dǎo)纖維傳輸信息時(shí)實(shí)際上是光的一種現(xiàn)象（選填“反射”或“折射”）；為了確保中、高招考試嚴(yán)格有序進(jìn)行，按要求各考場(chǎng)內(nèi)都安裝了電子監(jiān)控裝置，如圖所示是該裝置的光學(xué)系統(tǒng)，圖中攝像頭的工作原理與生活中的工作原理相同。14．閱讀短文，回答文后的問(wèn)題。光纖光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)寫，是一種由玻璃或塑料制成的纖維，可作為光傳導(dǎo)工具。如圖所示，光可以從彎曲的光纖的一端傳到另一端，而不會(huì)“溜”出光纖。光在玻璃纖維中每次由光纖內(nèi)層的玻璃芯射向外層的分界面時(shí)，只會(huì)發(fā)生反射，而沒(méi)有折射。這是因?yàn)楣鈴牟Ａ鄙淙肟諝庵袝r(shí)，折射角大于入射角。當(dāng)入射角增加到某一角度時(shí)，折射角先達(dá)到90°，此時(shí)的入射角叫臨界角，入射角再增大時(shí)，折射光消失，只剩下反射光，這種現(xiàn)象叫光的全反射。（1）光在光纖中傳播時(shí)路線是（填“折線”或“弧線”）。（2）折射光線消失后，反射光線的亮度比原來(lái)。（3）光從玻璃進(jìn)入空氣，如果臨界角為46°，以下列角度入射的光線中，能發(fā)生全反射的是。A．30°B．42°C．45°D．50°（4）當(dāng)光從空氣射向玻璃，（填“會(huì)”或“不會(huì)”）發(fā)生光的全反射現(xiàn)象。15．閱讀文章回答以下問(wèn)題：量子通訊技術(shù)2017年8月10日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團(tuán)隊(duì)宣布，全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”圓滿完成了三大科學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)：量子糾纏分發(fā)、量子密鑰分發(fā)、量子隱形傳態(tài)。1200公里的超遠(yuǎn)距離量子糾纏分發(fā)成果，1個(gè)月前曾登上頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》的封面。這次，星地間的遠(yuǎn)距離量子密鑰分發(fā)、量子隱形傳態(tài)，又同時(shí)發(fā)表在另一頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》上。報(bào)道稱，中國(guó)量子衛(wèi)星克服了超安全通信的主要障礙。量子衛(wèi)星探針實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)紀(jì)錄的遠(yuǎn)距離量子糾纏，這能夠?qū)崿F(xiàn)基于量子技術(shù)下的數(shù)據(jù)加密傳輸。通過(guò)兩個(gè)地面站點(diǎn)和衛(wèi)星之間發(fā)射量子，在千公里級(jí)別距離上實(shí)現(xiàn)了量子糾纏。這一技術(shù)是未來(lái)絕對(duì)安全的量子通信技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)。參與這次實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)地面站分別是青海德令哈站和云南麗江站，兩站距離1203公里。這次重要實(shí)驗(yàn)是在去年年底完成的，而此前的傳輸距離紀(jì)錄為144公里?！澳印碧?hào)衛(wèi)星是2016年8月發(fā)射的。從百公里到千公里，中國(guó)“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星將量子糾纏分發(fā)的世界紀(jì)錄提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。量子糾纏是奇特的量子力學(xué)現(xiàn)象。通俗地說(shuō)，兩個(gè)處于糾纏狀態(tài)的量子就像有“心靈感應(yīng)”，無(wú)論相隔多遠(yuǎn)，一個(gè)量子狀態(tài)變化，另一個(gè)也會(huì)改變。愛(ài)因斯坦稱之為“鬼魅般的遠(yuǎn)距作用”。量子糾纏分發(fā)，就是將一對(duì)有“感應(yīng)”的量子分置于兩地。這尤其適用于保密通信，在此基礎(chǔ)上的量子通信技術(shù)被譽(yù)為信息安全“終極武器”。潘建偉對(duì)新華社記者說(shuō)：“這項(xiàng)工作為未來(lái)開展大尺度量子網(wǎng)絡(luò)和量子通信實(shí)驗(yàn)研究以及開展外太空廣義相對(duì)論、量子引力等物理學(xué)基本原理的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)奠定了可靠的技術(shù)基礎(chǔ)?！迸私▊フf(shuō)，目前主要的挑戰(zhàn)是，如何在白天，光量子非常多的情況下，分辨并接收到量子衛(wèi)星的信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)量子通信。潘建偉表示，除了量子密鑰和通信實(shí)驗(yàn)之外，他們還將運(yùn)用“墨子