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阅读《5G时代》,回答问题。 5G时代 首届世界5G大会于2019年11月在北京...

阅读《5G时代》,回答问题。

5G时代

首届世界5G大会于201911月在北京举行。本次大会以“5G改变世界,5G创造未来为主题,以国际化、高端化、专业化为特色,以推进国内外5G应用发展为主线,推出了智慧城市智慧交通智能制造智慧医疗等六大主题展览,以及5G仿生机器狗等黑科技,描述了5G为社会和生活带来的改变。

“5G”代表什么呢?5G是第五代移动通信技术的简称,是最新一代蜂窝移动通信技术。它的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接,也是继4G系统之后的延伸。5G网络的优势,在于数据传输速率远远高于以往的蜂窝网络,比当前的有线互联网还要快。另一个优点是较低的网络延迟,响应时间低于1毫秒。由于数据传输更快,5G网络将不仅仅能为手机用户提供服务,而且还将成为家庭和办公网络的提供商,与有线网络提供商形成竞争。

博大精深的无线通信技术中的奥秘是什么呢?它全部都蕴含在物理学的基本公式c = λ f 中,即光速=波长×频率,在国际单位制中,波长的单位为米(m,频率的单位为赫兹(Hz。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。

由于5G技术采用了高频段传输,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。全国已经建设5G基站11.3万个,将来会更多,将来我们身边将会出现很多的微基站天线阵列,这样同一基站下的两个用户就可以不通过基站直接实现手机间的传输。

5G的应用并不仅仅局限于消费端,更广阔的市场在于工业互联网领域的应用,如5G智慧工厂、自动驾驶等。目前,自动驾驶是市场焦点之一,车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯,为无人驾驶提供支持。另外,中国联通已与中国商飞共同打造了5G智慧工厂,实现了飞机制造质量、效率和动力的大幅提升。

阅读上文,回答下列问题:

1)车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯,为无人驾驶提供支持。如图所示,是用于路口的5G指示灯,则红黄绿指示灯的连接方式以及5G通讯传递信息的形式分别为________

A.串联、超声波

B.串联、电磁波

C.并联、超声波

D.并联、电磁波

2)电磁波在真空中的传播速度为___________m/s。若使用频率为25吉赫兹(GHz)的电磁波进行5G商用的频段试验,其中1GHz=109Hz,请利用短文中的知识,计算5G商用电磁波的波长为_______ m

35G技术高频段传输数据遇到的困难是什么______

 

D 3×108 0.012 传输距离大幅缩短,覆盖能力大幅减弱 【解析】 (1)[1]根据生活经验可知,交通指示灯中的三个灯不会同时亮,即可以单独工作,且工作时互不影响,所以可以判断出三种颜色指示灯是并联的;5G通讯是利用电磁波来传递信息的;故选D; (2)[2]电磁波在真空中的传播速度等于光速,即3×108m/s; [3]由题意可知,商用电磁波的波长为: ; (3)[4]由题意可知,5G技术高频段传输数据遇到的困难是传输距离大幅缩短,覆盖能力大幅减弱。  
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考点分析:
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实验课上,小丽连接了如图所示的实验电路,闭合开关后,她发现两电流表的示数相等,于是她得出结论:并联电路中各支路电流总相等。请你选用合适的器材设计一个实验证明小丽的观点是错误的。

要求:简述实验步骤和实验现象

 

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在“探究串联电路的电压特点”的实验中,小芳连接了如图所示的电路。请按要求完成下列问题:

1)实验时,她应选择规格_______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。

2)用完好的电压表测灯L1两端的电压时,闭合开关后,发现电压表示数为零,可能的原因是_________(填出一种即可)。

3)电路故障排除后,保持电压表的B连接点不动,小芳只将A连接点改接到C连接点上,来测量灯L2两端的电压。她这样的操作 _____ (选填“能”或“不能”)测出灯L2两端的电压,理由是_____________

4)小芳准确测出ABBCAC间的电压后,将数据记录在如下表格中,并分析实验数据得出了结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。

/V

/V

/V

2.2

1.6

3.8

 

请对小芳得出的结论进行评价__________,写出你认为合理的改进措施_________

 

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小明将16V的学生电源(电压保持不变)、开关、两个阻值分别为的电阻丝串联后,连接了如图甲所示的电路。他将两张同样的餐巾纸分别包裹在两个电阻丝上,闭合开关,通电一段时间,发现电阻丝上的餐巾纸先燃烧起来,如图乙所示。

请完成下列问题:

1)根据上述实验现象,请提出一个可探究的科学问题:_____________________

2)若要探究电流产生的热量与电阻大小的关系,需要控制____________ 不变。

3)你认为利用上述实验器材_________(选填“能”或“不能”)探究电流产生的热量和电流大小的关系,依据是___________________

 

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小明在测量标有“2.5V”字样小灯泡电功率的实验中,连接了如图甲所示的实验电路。请完成下列问题:

1)电路中有一个电表所选的量程不合适,你认为量程不合适的电表是____________

2)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,小明认为灯不亮的原因是灯丝断了,他的说法是____的(选填正确错误),请说出依据________________

3)为了能使小灯泡发光,接下来的操作应该是________

A.更换小灯泡    B.更换电池    C.更换开关    D.调节滑动变阻器滑片

4)实验过程中,小明测量了小灯泡在不同电压下的电流值,并根据实验数据绘制出小灯泡的图像如图乙所示,由图像可得,当小灯泡正常发光时,电路中的电流I =_____A,小灯泡的额定功率P =_______W

5)利用上述实验电路还能测出小灯泡的电阻。当电压表的示数如图丙所示时,此状态下小灯泡的电阻=________Ω

 

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小军在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,将漆包线绕在铁钉上自制了简易电磁铁,连接了如图所示的电路。请按要求完成下列问题:

1)实验时用简易电磁铁能吸起大头针数量的最大值来反映_________,这种实验方法称为______(选填转换法控制变量法)。

2)当闭合开关后,他发现电流表的指针发生偏转,但电磁铁没有吸起大头针。你认为电磁铁没有吸起大头针的原因是______(写出一条即可),请利用如图所示的器材验证你的判断,具体操作是:__________

 

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