手机通信原理及使用安全

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1、1手机、汽车相关的综合手机、汽车相关的综合一、手机一、手机 （一）背景综述（一）背景综述 传统的电话，是靠导线传送信号的有线电话，发话人与通话人均处在固定的地点。 这种固定地点的通信方式很不适应现代生活，如果在网络的车上、航行的飞机上、轮船 里，如果也有电话该有多好啊！1921 年卖国发现了供警察汽车通信用的移动电话，这种 电话于 20 世纪 60 年代以后在世界各地得到了较快的发展。20 世界 80 年代以后，我国 也有了这种轻巧、方便、可靠的通信工具移动电话，俗称手机。 手机的通信过程是：使用手机把语言信号变换成电信号传输到移动通信网络中的基 地台，再由基地台把代表语言的电信号变成电磁频谱

2、，通过在距地面高度为 3600km 的 通信卫星辐射漫游传送到受话人的电信网络中，受话人的通信设备接收到无线电波，转 换成语言信号。如图所示，我们可以手持手机，不管走到哪里，都可与城市电话网的所 有用户及本系统移动电话用户进行通话。它们间的通话是经过系统的基地台发射电磁波 与接收电磁波来实现的。从上述手机通信过程可以看出：手机通信是一个开放的电子通 信系统，只要有相应的接收设备，就能够截获任何时间、任何地点、任何人的通话信息。目前，世界一些军事强国已经形成了多层次、全方位、大纵深、高立体、覆盖全球 的电子监听网络系统。他们正是利用这些“网”广泛地收集全球各方的信息情报。小小 手机事关国家和军队

3、的信息安全。随着信息时代的到来，有关信息通信保密问题越来越 多地在不同领域表现出来。对此，我们必须引起高度警觉和重视，必须增强全民国防信 息安全观念，经济信息安全观念，以高度的责任感迎接信息时代的挑战。 随着现代科学技术的发展以及人们的生活水平的提高，移动电话（手机）的使用已 经越来越普及。它的结构、原理等运用了物理、化学基础知识，其产生的电磁辐射对人 们的生活、生产等造成的危害涉及到物理、化学和生物等学科基础知识。 （二）综合练习（二）综合练习 1、机通信是靠电磁波传递信息的。从理论上预言电磁波存在的物理学家和第一次用实电话机电 话 交换台基地台电话线电话线图 12验证实电磁波存在的物理学家

4、分别是（ ） A法拉第、赫兹 B麦克斯韦、安培 C赫兹、麦克斯韦 D麦克斯韦、赫兹 2、手机的话筒和听筒所依据的物理学原理，下述说法正确的是（ ） A话筒是按照电磁感应原理工作的，听筒是由于电流的磁效应工作的 B话筒是把电能转换成声能，听筒是把声能转换成电能 C话筒是按照电流的磁效应工作的，听筒是按照电磁感应原理工作的 D话筒是把声音直接转换为电磁波发射到周围空间，听筒是把周围的电磁波信号转换 为声音 3、电磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做磁场的能量密度，其值式中 B 是磁场的磁感应强度， 是磁介质的磁导率，在空气中 为一已知常22BBW数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应

5、强度 B，一学生用一根端面面积为 A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片 P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小的距离，并lV 测出拉力 F，如图 2 所示。因为 F 所做的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感 应强度 B 与 F、A 之间的关系式为（ ）AB=PF2BB=AF2CB=AF2DB=WB Al4、空气中的电磁波对人体健康有一定的影响，使用手机不当，可对人体健康造成一 定的损害。按照有关规定，工作场所感受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位 面积的电磁辐射能量）不得超过 0.50W/m2。若某一小型无线通讯装置的电磁辐射功率 是 1W，已知球面面积为 S=4R2,那么在距离该通讯装置

6、多远距离以外是符合规定的安全 区域？（ ） A4.0m B0.40m C0.04m D40m 5、手机中的电池通常采用可充电镍镉（NiCd）电池，其电池的总反应可以表示为 Cd+2 NiO(OH)+2H2O2 Ni(OH)2+ Cd(OH)2 放电充电已知 Ni(OH)2和 Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法中正确的是（ ）以上反应是可逆反应1NPFL图 23以上反应不是可逆反应2充电时化学能转变为电能3放电时化学能转变为电能4A B C D132414236、废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物。有资料表明一节废镍镉电池可以使 一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤

7、为严重，这是因为 。 7、下图是废弃镍镉电池中的重金属渗入水体后，进入人体的一条途径：生物体 D 中重金属浓度 （填大于、等于、小于）生物体 A 中重金属浓度， 这是通过食物链 作用所引起的。除上述途径外，被污染水体中的重金 属还可以直接通过 途径进入人体。8、若某种型号的电池容量是 100mAh，由此可知该电池可输出的电量最多为（ ）A100C B360C C3600C D不能确定9、手机里的电池用久了以后，通讯会中断，这就是我们常说的“电池没电了” 。小 明设计了如图 4 的电路可用来测定新、旧电池的电动势和电阻（电压表、电流 表对测量的影响可忽略不计）（1）.设 R 为某值时，电流表示数

8、为 I1，电压表示数为 V1；R 为另一值时，电流表 示数为 I2，电压表示数为 V2，则所测电池的电动势为 （2）小明将测量结果绘成如图 4 所示的 VI 图象，由图象可知： 旧电池的电阻为 图 3 中电流表的量程至少应大于 A10、电池便于携带、使用方便、用途广泛，是现代生活、生产的必须品，但废旧电 池对人体及生态环境有不同程度的危害，而且回收难，处理难。这说明（ ） A. 事物是普遍联系的 B. 事物的联系表现为因果关系VAKE、r图 3R0 0.3 54.23.6U/VI/A图 44C. 规律是客观的，不能消灭和改变 D. 一切事物都是一分为二的11、随着人们生活这里 6 的不断提高和

9、科技进步，手机使用量增大，手机更新的周 期将缩短。集中回收处理废旧手机将提到议事日程上。集中回收处理废旧手机的根本目 的是（ ） A. 重新利用旧手机内的集成电路块 B. 重新利用旧手机内的贵重金属材料 C. 防止旧手机的有害物质污染神态环境 D. 防止不法商贩倒买盗卖旧手机 12、下述说法正确的是 A. 变化的电场一定产生变化的磁场 B. 在真空中电磁波的传播速度与真空中光速相等 C. 空间中有变化的电场（或变化的磁场）存在，就一定能形成电磁波 D. 电磁波由真空进入介质传播时，起频率、波长不变。 13、如果你用手机通过同步卫星转发的无线电话与对方通话，则在你讲完话后，至 少 要等多长时间才

10、能听到对方的回话？已知地球的质量 M=6.01024kg，地球半径R=604106m，万有引力衡量 G=60671011Nm2/ kg。 14、有两部上机 A 和 B，A 的号码为 12345672002，B 的号码为 2345672008，当用 A（或 B）拨打 B（或 A）的号码时，既能听到 B（或 A）的叫声，又能看到 B（或 A） 的显示屏上显示出 A（或 B）的号码。现把 A 放到 一个透明罩内，并抽成真空，再用 B 拨打号码 12345672002，则以下说法正确的是（ ） A. 既能听到 A 的叫声，又能看到 A 显示屏上显示出 12345672008 B. 不能听到 A 的叫声

11、，但能看到 A 显示屏上显示出 12345672008 C. 不能听到 A 的叫声，但能看到 A 显示屏上显示出 12345672002 D. 既不能听到 A 的叫声，又不能看到 A 显示屏上显示出号码。 15、移动通信中的手机能使用的电磁波频率为 9108HZ，这种电磁波 A. 波速是 108m/s B. 波长是 1/3m C. 要利用空气为介质传播 D. 它能干涉和衍射 16.据报道，最近摩托罗拉（MOTOROLA）公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱 作电解质溶液的新型手机电池，电量可达现用镍氢或锂电池的十倍，可连续使用一个月 才充一次电。据此请回答下列问题：（可能用到的数据：H1,C12

12、,O16。 ） （1）甲醇是_极，电极反应是 _。 （2）电池反应的离子方程式是 _。 （3）这种电池若用在宇宙飞船上还可为宇航员提供生活用水。设在这种电池的总5反应中每消耗 1mol 甲醇将生成 amol 水和放出 QkJ 的热量，在实际使用中这种电池每发 1kWh 电时生成 mg 的水，则电池的能量利用率为_（用含 a、Q、m 的代 数式表示） 。 （4）这种电池输出的电压为 bV，要使标有 bV、12W 的小灯泡发光 1 小时，实际 应消耗甲醇_g（用含有关的字母的代数式表示） 。 17.材料一：近年来，随着手机的普及、移动电话站的增加以及一些发射装置安装 在居民区的建筑物上，人们越来越

13、担心它们所产生的电磁波辐射对人体所造成的危害。 为此，国际上一些学者展开了一项国际性调查研究，研究表明，人体对电磁接受量与电 磁波强度成正比，人离电磁波源越近，使用电磁波时间越长，接受电磁波强度越大。离 人头部最近的电器手机比移动电话站要强千倍，对人体危害也较大。 材料二：在哺乳类动物的脑中，有一个被称为“松果体”的生物时钟，松果体主要 是借其所分泌的褪黑激素来使动物入眠及控制动物的寿命。医学专家指出：电磁波对人 体的生物效应，主要在于电磁波对松果体内褪黑素的影响，由此可使人类疾病的发生率 提高。 材料三：电磁辐射对电器设备、飞机、建筑物等也可能造成直接破坏，此外，在高 场强作用下，电磁波可能

14、引燃可燃性油类，武器弹药等。 结合以上材料，解答下列问题。 （1）为了减少手机产生的电磁辐射对人体的危害，应采取什么保护措施？ （2）松果体在人体中的位置是 A.大脑的下部 B.小脑的上部 C.四叠体、上丘脑之间的凹陷内 D.脑干的上部 （3）部分调查报告显示，移动电话用户中脑瘤患者几率比一般人群较高。若此项 调查成立，移动电话的电磁辐射对人体是有害的，其可能的原因是辐射诱发了 _，使细胞分裂失控，形成脑瘤。 （4）在正在运行的飞机上禁止使用手机，其原因是什么？ （5）大多数现代电子设备可屏蔽无线电波，然而，有的电子设备不具有此项功能， 如移动电话会干扰植入的心脏起搏器以及其它医学植入设备。对

15、装有心脏起搏器的人来 说，应如何正确使用手机。 （6）假如某一乘客在某一加油站使用手机而引发汽油燃烧，试写出其可能的化学 反应方程式。 二、汽车二、汽车 （一）几种技术（一）几种技术 1 1、遥控技术、遥控技术 题目题目 某日，一人汽车被劫，此时车主迅速拿出一小物件，对着已逃出几十米开外的 汽车一按按钮，只见汽车立即熄火停车。你认为这种“遥控停车装置”最可能的原理是 什么?2 2、缓冲技术、缓冲技术 行驶中要系好安全带，防止意外事故.当汽车冲撞障碍物时， 汽车几乎在几十 ms 到几百 ms 的极短时间内停止运动.此瞬间， 乘员以撞车以前的速度仍向前方移动.若撞上仪表盘、方向盘或6前座位背，会产生很大的冲力，造