17.3现代通信走进信息时代（考点解读）（原卷版）

17.3现代通信——走进信息时代（考点解读）（原卷版）1、卫星通信（1）概念：利用地球同步通信卫星作微波中继站，把地面站送来的信号接收，并进行放大，然后转发给另外的地面站，实现信息的传递；

（2）卫星通信系统由通信卫星、地面站、和传输系统组成，在地球周围均匀地布置3颗同步卫星，就可以实现全球通信；（3）同步卫星相当于一个固定在地球上空的中继站，将接收到的信号放大后再发送到地面站；

（4）卫星通信能远距离传送信息，且通信容量大、干扰小、质量好和效率高。2、光纤通信（1）概念：利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出．这样就把它携带的信息传递到了远方．这种通信方式叫做光线通信；（2）光导纤维：是很细的玻璃丝，它有内、外两层，由于内外层的折射本领不一样，光在光纤中通过时，发生全反射，光就不会跑到外层了。（3）1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率单一、方向高度集中的光激光；（4）激光属于电磁波，频率较大、传递信息的容量较大；（5）光在光纤里只发生全反射；（6）光纤通信抗干扰能力强，信号衰减小，传递的信息量大，保密性好，通信质量高。3、互联网与信息高速公路（1）互联网是一个由计算机、通信网络及其附属设备连接起来的全球通信网络。（2）利用互联网可以向全球的互联网用户发送电子邮件，召开分散于世界各地的有关人员的视频会议。（3）“信息高速公路”：集卫星通信、光纤通信、数据通信、移动通信等技术于一身，利用光缆和各级计算机把所有的通信系统连接在一起，组成了一个高速传递信息的网络。人们通俗地把这种国家信息基础设施称为“信息高速公路”。【考点1卫星通信】【典例11】（2023•梅州一模）北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信系统，目前已经具备全球导航、定位和授时功能。关于北斗卫星导航系统，下列说法正确的是（）A．北斗卫星导航系统传输信息的速度与光速相同 B．北斗卫星导航系统的空间段采用光纤传输信息 C．北斗卫星导航系统采用超声波为汽车导航 D．北斗卫星导航系统在传输大量信息时，其传输频率较低【典例12】（2023•江岸区模拟）我国的北斗卫星导航系统可以为全球提供导航、定位、授时和短报文等服务。（1）卫星从远地点向近地点运行时能会增大；（2）用颗同步卫星就可以实现全球通信；（3）地球静止轨道距地面高度约为42000km，若运行于该轨道的卫星将电磁波信号发送到地面接收站，大约需要s。【变式11】（2021•蓝田县一模）我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用（）A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．光纤【变式12】中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（）A．智能机器人只能通过声音信号控制 B．北斗卫星导航是通过光纤传递信息 C．无人机的垂直运动利用了力的作用是相互的 D．用5G上网是通过超声波传递信息【变式13】（2022•丹东模拟）电磁波在真空中传播的速度大约为m/s；人类可以用通信卫星做微波通信的中继站来进行通信，至少用颗同步卫星就可以实现全球通信。【考点2光纤通信】【典例21】（2023•陕西模拟）光纤通信就是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式，光导纤维是一种由玻璃或塑料制成的纤维，其应用前景非常广阔。下列关于光纤通信的说法正确的是（）A．光导纤维是导体 B．光在光导纤维中经多次反射传递信息 C．光波在光导纤维中传播的速度等于3×108m/s D．光波不是电磁波【典例22】（2023•电白区模拟）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。据专家预计，到2030年5G网络将完全开发和建立，将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施，其中5G技术是利用来传递信息的，光纤通信是利用光在光导纤维中多次将信息传到远方。【变式21】（2023•历下区三模）光纤通信技术作为现代通信的前沿技术，在现代社会的发展中占据重要地位。其优势是抗干扰能力强，能减少信号衰减，适用于远距离、大容量传输信息。光纤通信传输信息依靠的是（）A．紫外线 B．超声波 C．次声波 D．电磁波【变式22】（2022秋•长安区校级期末）关于信息传递，下列说法正确的是（）A．光在光导纤维内壁上多次折射传递信息 B．通话是利用超声波传递信息 C．北斗卫星是通过电磁波传递信息，从而提供导航和通信服务 D．宇航员在空间站外交流可以使用超声波【变式23】（2021•中山区模拟）在光纤通信中应用传递信息，该波的传播速度是km/s，该波在真空中传播（后一空填“能”或“不能”）。【考点3互联网与信息高速公路】【典例31】“互联网+光纤”时代的来临，人们的工作和生活效率得到进一步提高。则光纤的主要用途是（）A．装饰 B．照明 C．通信 D．输电【典例32】互联网作为一种信息交流平台，给我们的生活带来很多便利，得益于光导纤维的发明和使用，利用光导纤维传输信息时实际上是光的一种现象（填“反射”或“折射”）；值得注意的是，少数青少年由于沉迷于网络而用眼过度导至近视，使远方物体成像在视网膜（“前”或“后”），需要配带（填“凸透镜”或“凹透镜”）制作的眼镜来矫正视力。凹透镜对光线有（选填“会聚”或“发散”）作用。【变式31】小明家的计算机通过光纤与互联网交换信息，光纤（）A．利用光传输信息 B．传输信息量很小 C．利用电流传输信息 D．传输信息时损耗大【变式32】在大数据、云计算的当今时代，计算机通过光纤接入互联网，光纤的作用是（选填“输电”“通信”或“导热”），光（选填“属于”或“不属于”）电磁波。1．（2022春•市南区校级期末）2016年，我国发射了首颗量子科学实验卫星“墨子”和第23颗北斗导航卫星G7，“墨子”在高度为500km的圆形轨道上运行，G7属地球同步轨道卫星（高度约为36000km），则（）A．两颗卫星的运行速度可能大于7.9km/s B．两颗卫星内的设备不受地球引力的作用 C．卫星G7可以定点在长春正上方 D．卫星“墨子”的角速度比卫星G7大2．（2023•香洲区校级三模）2018年6月14日，中继卫星“鹊桥”顺利进入以地月拉格朗日L2点为中心的halo轨道。2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功登陆月球（如图所示）。至此，中国实现了人类历史上首次月球背面软着陆和巡视探测，首次实现了月球背面同地球的中继通信。下列说法正确的是（）A．以“鹊桥”为参照物，嫦娥四号是静止的 B．嫦娥四号在月面着陆过程中，如果关闭发动机将做匀速直线运动 C．“鹊桥”在halo轨道上运动时，地球和月球对它的万有引力是一对平衡力 D．halo轨道的半径足够大，才能实现地面测控站与嫦娥四号之间的中继通信3．（2022•无锡模拟）光纤通信已成为现代通信的主要支柱之一，关于光纤以下说法正确的是（）A．光纤是超导体 B．光波在光纤中不断折射向前传播 C．光波在光纤中的传播速度为3×108m/s D．光纤不导电，不会受外界电磁场的干扰4．（2020•苏州模拟）五十年前，华裔物理学家高锟在光导纤维通信领域取得突破性的进展并因此获得2009年的诺贝尔物理学奖。光纤传播信息利用的原理是（）A．光的反射B．光的折射C．光的直线传播D．光的色散5．（2023•石家庄模拟）下列关于电磁波和信息技术说法不正确的是（）A．5G主要利用电磁波进行通信 B．光纤通信是光在光导纤维中多次反射传递信息 C．电磁波既能传递信息，又能传递能量 D．不同频率的电磁波在真空中传播速度不相同6．利用互联网可以方便的进行一些信息的传递，下列各种方式中，不能通过互联网做到的是（）A．远程教育B．做饭C．远程医疗会诊D．打IP7．下面选项跟互联网无关的是（）A．WiFi B．QQ聊天 C．摇微信 D．飞鸽传书8．（多选）被誉为“光纤之父”的华人科学家高锟荣获了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。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。”下列关于光导纤维的说法中正确的是（）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9．（多选）关于电视机，下列说法正确的是（）A．打开电视机，听到的、看到的是电磁波传来的声音和图象 B．遥控器是靠发射一种电磁波来控制电视机的，这种电磁波是红外线 C．调节电视机的音量，是为了改变声音的音调 D．彩色电视画面上的色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成10．（2022•凤凰县模拟）2020年6月23日，我国的北斗卫星导航系统（简称BDS）全球组网完成，该导航系统依靠传递信息。11．（2020•同心县校级开学）通信卫星大多是相对于地球“静止”的，从地面上看，它好像悬挂在空中。在地球周围均匀地配置颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面。通过卫星电视，一个地方的突发事件，全世界几乎可以看到现场的画面。12．（2021•遵化市模拟）信鸽能从2000km以外的地方准确地飞回“家中”，研究表明，原来信鸽是利用（选填“地磁场”或“电磁波”）来导航的。光纤是信息传递的一种重要工具，光可以从任意弯曲的光纤一端传向另一端，似乎光在其中能随意“转弯”，其实这是光在光纤内壁多次（选填“反射”或“折射”）而实现的。光纤利用激光传递信息，大幅提高了信息传输量，是因为激光具有较高的（选填“速度”或“频率”）。13．互联网作为一种信息交流平台，给我们的生活带来很多便利，得益于光导纤维的发明和使用，利用光导纤维传输信息时实际上是光的一种现象（选填“反射”或“折射”）；为了确保中、高招考试严格有序进行，按要求各考场内都安装了电子监控装置，如图所示是该装置的光学系统，图中摄像头的工作原理与生活中的工作原理相同。14．阅读短文，回答文后的问题。光纤光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。如图所示，光可以从弯曲的光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出光纤。光在玻璃纤维中每次由光纤内层的玻璃芯射向外层的分界面时，只会发生反射，而没有折射。这是因为光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角。当入射角增加到某一角度时，折射角先达到90°，此时的入射角叫临界角，入射角再增大时，折射光消失，只剩下反射光，这种现象叫光的全反射。（1）光在光纤中传播时路线是（填“折线”或“弧线”）。（2）折射光线消失后，反射光线的亮度比原来。（3）光从玻璃进入空气，如果临界角为46°，以下列角度入射的光线中，能发生全反射的是。A．30°B．42°C．45°D．50°（4）当光从空气射向玻璃，（填“会”或“不会”）发生光的全反射现象。15．阅读文章回答以下问题：量子通讯技术2017年8月10日，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。1200公里的超远距离量子纠缠分发成果，1个月前曾登上顶级学术期刊《科学》的封面。这次，星地间的远距离量子密钥分发、量子隐形传态，又同时发表在另一顶级学术期刊《自然》上。报道称，中国量子卫星克服了超安全通信的主要障碍。量子卫星探针实现了创纪录的远距离量子纠缠，这能够实现基于量子技术下的数据加密传输。通过两个地面站点和卫星之间发射量子，在千公里级别距离上实现了量子纠缠。这一技术是未来绝对安全的量子通信技术的基础技术。参与这次实验的两个地面站分别是青海德令哈站和云南丽江站，两站距离1203公里。这次重要实验是在去年年底完成的，而此前的传输距离纪录为144公里。“墨子”号卫星是2016年8月发射的。从百公里到千公里，中国“墨子号”量子卫星将量子纠缠分发的世界纪录提高了一个数量级。量子纠缠是奇特的量子力学现象。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。爱因斯坦称之为“鬼魅般的远距作用”。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”。潘建伟对新华社记者说：“这项工作为未来开展大尺度量子网络和量子通信实验研究以及开展外太空广义相对论、量子引力等物理学基本原理的实验检验奠定了可靠的技术基础。”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。潘建伟表示，除了量子密钥和通信实验之外，他们还将运用“墨子