第四单元 科普文章

阅读下面的文字，完成后面题目。
微型黑洞蒸发之谜
沈 英 甲
①科学家认为，除了质子间和超对称粒子间的碰撞外，导致产生反质子的基本粒子现象，还有微型黑洞的蒸发。
②英国物理学家、黑洞蒸发理论提出者斯蒂芬• 霍金对与大型黑洞相比较要小得多的黑洞进行了探究，他认为在刚诞生不久的宇宙，由于若干因素导致能量密度分布极不均衡，密度高的极小部分会因自身重力收缩，可能形成微型黑洞。如果这类微型黑洞仍大量存在于银河系和宇宙之中的话，就有可能随着它的蒸发放射出反质子，并倾泻到地球上。
③从比质子还要小的微观尺度来看，能量等所有物质不会维持在一个定值，而是在波动。在“虚无”状态，甚至在完全不存在物质的真实中，也不停地进行着粒子与反粒子的对生成和对湮没，在黑洞表面的真空中也反复着这一过程，具有负能量的粒子或是反粒子会陷入黑洞的强重力场，于是与其相对的粒子或反粒子就会从黑洞被释放出来。
④黑洞会把物质、能量或者信息统统吸入，但是比质子还要小的微型黑洞会因为这种强重力场的 量子效应，释放出粒子和能量。斯蒂 芬•霍金进一步说明，黑洞释出能力也就是它具有的“温度”，这种温度与黑洞的质量成反比，所以黑洞释放出粒子后会变轻变小，温度不断升高。最后，黑洞 温度急剧升至无限高，爆发性地释放出粒子，然后归于灭亡。
⑤如果早期宇宙几乎都是由微型黑洞构成的话，这些微型黑洞就会参与银河系的形成，大量微型黑洞就会在银河系周围形成晕圈状的球形分布。这些微型黑洞的质量和温度各异，从几乎不再释放粒子的冷却黑洞到爆发性持续蒸发的，黑洞可能类型众多，迄今为止已经消失的也不计其数。
⑥微型黑洞的温度一旦达 到极高，在爆发之前的数千万年间会持续释放出质子和反质子等粒子，释放出的反质子以低能量者居多。
⑦高温物质会释放出粒子和反粒子，其中也包括反质子。但是没有人预言初期的宇宙到底能生成多少微型黑洞，银河系中也许完全不存在微型黑洞，也许存在甚多微型黑洞。不过，科学家有可能利用高性能的探测器准确无误地捕捉到来自宇宙的反质子。具有低能的反质子由宇宙线碰撞是困难的，十分罕见。所以，来自宇宙空间的低能反质子是探寻微型黑洞蒸发的极理想的途径。通过科学家实验，这种探索开始成为可能。
⑧大爆炸结束时的宇宙被称为“放晴的宇宙”，只是靠光信息来观察比“放晴的宇宙”更早期的宇宙是不可能的。对此，只能靠找寻微型黑洞——这一来自极早期宇宙的化石，来研究刚刚诞生的宇宙及超微观尺度上宇宙密度的变化，这在理论上是可行的。
⑨科学家要深入地探究，是否存在处于低能状态的来自微型黑洞的反质子。低能粒子流因地球磁场而发生弯曲，只倾注于靠近地球磁极的高纬度地区，国际空间站的轨道与赤道的夹角为51度，无法观察。科学家认为，有必要在地磁极附近通过高空气球进行长期观察，为此要减低检测器的重量，降低耗电，将来从阿拉斯加北部围绕北极进行环球飞行，或围绕南极点实现20天气球飞行，最终揭开有关反质子的谜团。
（节选自《知识就是力量》2011年第10期）
1．下列关于“微型黑洞”的表述，不正确的一项是（ ）
A．微型黑洞是相对于大型黑洞存在的一种现象，诞生于早期的宇宙，并可能参与银河系的形成。
B．微型黑洞释放出变轻变小的粒子与不断升高温度的能量，在此情况下，温度与黑洞的质量成反比。

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C．微型黑洞是由于各种特定因素影响了黑洞能量密度，密度高的极小部分收缩，最终可能形成微型黑洞。
D．探寻微型黑洞蒸发的最佳途径就是找到低能量反质子，因为它具有数量多与不易受到宇宙线碰撞的特性。
【答案】B
【解析】

考点：理解文中重要概念的含义。能力层级为理解B。
2．下列对“微型黑洞蒸发”的阐述，正确的一项是（ ）
A．能量等物质会处于波动状态，且发生于黑洞表面的 真空。
B．黑洞的强重力场充斥着粒子和反粒子，从而把相对的粒子和反粒子释放出来。
C．微型黑洞蒸发的过程就是释放粒子和能量的过程，这就是具有的温度。
D．微型黑洞有个强重力场，缺此就无法产生黑洞蒸发。
【答案】C
【解析】

考点：筛选并整合文中的信息。能力层级为分析综合C。学科网
3．下列对文章内容的推断，不正确的一项是（ ）
A．微型黑洞的高温物质会释放出粒子、反粒子和反质子，其中反质子与微型黑洞蒸发密切相关。
B．从理论上讲，利用现代科技手段找寻微型黑洞完全可以打开刚诞生宇宙和超微观尺度上宇宙变化之谜。
C．要深入研究低能状态的反质子要到近地球磁极的高纬度地区，因为地球磁极致使低能粒子流发生了弯曲而注入到这些区域。
D．微型黑洞质量和温度各不相同，数量也是未知数，它们一直处于不断生成和不断消失的循环往复的过程。
【答案】A
【解析】
试题分析：A项从第①⑥段和第⑦段的第一句话可知，反质子是反粒子的一种，两者是种属关系，因此不能并列。
考点：探究文本中的某些问题，提出自己的见解。能力层级为探究F。
阅读下面文字，完成后面题目。
①宇宙无穷极的能量，因为有了秩序，我们才能看到银河的运转、星汉的灿烂。那失序的星辰，燃烧着、挟持着陨石和尘沙，在大穹拖着光亮的尾巴，消逝到永夜的黑暗中去。宇宙，即时空，不只是一个物质的概念，它同样是人类理性之源，甚至它便是理性本身。人类的悟性，那不待逻辑、实证的睿智，正是冥 冥中理性的启示。当它体现了宇宙的秩序时，这睿智便具有了不朽的生命，瓜瓞绵绵、不绝如缕地从远古延伸到今天。
②“ 天地有大美而不言，四时有明法而不议，万物有成理而不说” 。（《庄子•知北游》）天地之大美，四时之更嬗，万物之荣枯，皆由“惛然若亡而存，油然不形而神”（《庄子•知北游》）的自在之物 ——理性之源所使然。人类对它的了解甚微，我们除了表示敬畏与虔诚而外，根本无力改变宇宙的大规律。对天地之大美，我们能够奉上的也只是无限的赞叹。
③人类自身便是宇宙秩序的一部分。当人文未开时，人类懵懂地生活于自然状态，那时的顺应是天生的，不假意志的，这便构成了“天人本无二，不必言合”的境界。人类的智慧渐渐增长，意识到自身的存在，并竭力想表现其自身时，这“间间小智”便会与宇宙的“闲闲大智”相龃龉、相矛盾，人类的一切过错在于违拗宇宙的大智慧。古哲强调“天人合一”，意在指出人类背离这根本规律的危机。
④古希腊先哲柏拉图以为万有乃永恒理念的临摹品，艺术则应为临摹品之临摹品。这种观念不只为新潮、前卫的艺术家们拒绝，为浪漫主义的艺术家们嘲讽，甚至连古典主义大师都以为柏拉图不免有冬烘先生之嫌。其实，在我看来，只要我们在参选先贤妙论时，不要胶柱鼓瑟、作茧自缚，我们是可以从中得到十分有益的启示的。它不会抑制你独特的创造力，也不会束缚你心灵自由的张力，相反，它会使我们过于偏执的理念归于平和，从而去创造符合天地大美的作品。
⑤宇宙的大美，根本来源于它的秩序；社会的大美，同样来源于社会的契约——秩序；艺术的大美，也离不开美学的大限——秩序。一切失序的，便是毁灭着的如彗星、凋谢着的如残荷、死亡着的如骸骨。艺术家有时也表现残荷之类，那是对秩序的怀恋，包含着蓄芳待来年的企盼。
⑥然而，倘有艺术家一定要与秩序为仇寇，以脏乱怪丑为追逐，则自古有逐臭之夫、舐痔之徒，有怪力乱神之辈。那也是一种存在，不过它们不是美的所在。
⑦秩序的标志是纯粹、明确、简捷。如狄拉克之物理学公式、如开普勒之天体学阐释、如八大山人水墨画之美奂，那都是天人合一的典范。这儿是“天人本无二”的至高境界，人类的睿智至此，也就是一种回归，返璞归真，复归于朴，复归于无极，复归于婴儿。
⑧“我就是上帝”，毕加索，你不觉得有些出语不逊吗？
4．下列有关“秩序”的说法，不正确的一项是（ ）
A．银河运转，星汉灿烂，四时更嬗，万物枯荣，皆因有序。
B．脏乱怪丑的存在，是合理的秩序，尽管它们不是美的所在。
C．秩序是宇宙、社会、艺术等一切大美之所在。
D．纯粹、明确、简捷，是秩序的标志，也是人类睿智的回归。
【答案】B
【解析】

考点：理解文中重要概念的含义。能力层级为理解B。学科网
5．下列对文章内容的理解，不正确的一项是（ ）
A．宇宙是 理性之源。当人类顺应宇宙的秩序并竭力表现自身时，人类便成了秩序。
B．古哲强调“天人合一”， 意在指出人类背离这根本规律的危机。
C．先贤妙论使后人过于偏执的理念归于平和，从而创造出大美的作品。
D．残荷是失序的东西，它不是美之所在，艺术家表现它，是为了怀念和期盼秩序。
【答案】A[来源:Z&xx&k.Com]
【解析】
试题分析：由第三段可知，人类自身便是宇宙秩序的一部分。当人类竭力想表现其自身时，便会与宇宙的“闲闲大智”相龃龉、相矛盾。解答此类题时要回到原文，找到上下文的语境，仔细比较、分析。
考点：理解文中重要句子的含意。能力层级为理解B。
6．作者为什么认为毕加索“有些语出不逊”？请结合本文观点加以阐述。
【答案】①作者认为对天地之大美，人类只能是赞叹，对宇宙之规律，人类只能是顺应。②当人类竭力想表现自身，违拗宇宙大智慧时，人类就偏执了。③毕加索说“我就是上帝”，有违于“秩序”，背离了规律。在这个意义上，作者说他“语出不逊”，是有道理的。（每点1分）
【解析】[来源:学*科*网Z*X*X*K]

考点：筛选并整合文中的信息。能力层级为分析综合C。
7．阅读下面材料，请概括宇宙诞生之初的四个阶段。（每点不超过8字）
按照一种颇有影响的理论的推测，宇宙之初是以一种无法想象的高速急剧膨胀。高速行驶的汽车突然急刹车，轮胎同地面摩擦会发热，这是汽车行驶的动能转化为热能的缘敌。同样，在膨胀停止时也会发生这种能量转移，这种灼热状 态被称为大爆炸。随着温度的下降，原来分散地飞来飞去的基本粒子互相结合，诞生出质子和中子。温度下降到大约10亿度时，质子和中子互相结合，形成较大的原子核，宇宙中的氦元素和锂元素就是通过这样的核聚变反应合成出来的。像太阳这样的恒星也要靠核聚 变反应合成元素产生能量来发出光和热。

展开余下试题

第一阶段：_________________________ 第二阶段：__________________________
第三阶段：_________________________ 第四阶段：__________________________
【答案】①急剧膨胀；②（灼热的）大爆炸；③诞生质子和中子；④核聚变合成元素。
【解析】
试题分析：此题要求概括宇宙诞生之初的四个阶段，其实属于提取关键词。 如何提取关键词，可采用如下方法：摘取中心，这种方法要注意准确地把握本段语言材料的中心，打叶削枝，摘取中心句或关键句，根据要求把多余的枝叶去掉，要注意从六句话中加以概括即可。
考点：扩展语句，压缩语段。能力层级为表达运用E。
8．简要概括原初引力波的发现是“里程碑式的重大成果”的依据。
科学家宣布首次观测到宇宙原初引力波存在的证据，若获证实，这将是里程碑式的重大成果。广义相对论预言了宇宙诞生之初产生的原初引力波的存在，这一发现有力地佐证了广义相对论。引力波可以作为光观测以外另一种观测宇宙的手段，由此打开了引力波天文学的大门。现在关于大爆炸原初时刻的理论模型有数百个，原初引力波忠实记录了暴涨时期的物理过程，如果观测结果是真的，那么很多理论模型会被排除。宇宙微波背景辐射是宇宙大爆炸的“余烬”，多年来人们一直没有测量到引力波的独特印记——B模式偏振，新发现无疑将进一步增强人们关注与研究的力度。
【答案】能佐证广义相对论，作为观测宇宙的新手段，排除很多理论模型，促进宇宙微波背景辐射的测量。
【解析】[来源:学#科#网]
试题分析：本题要求简要概括原初引力波的发现是“里程碑式的重大成果”的依据，其实就是从文中找出相关语句来加以印证，应该注意本段共有四句话，也即应有四个要点，从每小节中归纳出要点即可。
考点：语言表达简明、连贯、得体、准确、鲜明、生动。能力层级为表达运用E。
9．用一句话概括下面这条新闻的要点（不超过25个字）。
据英国广播公司报道，德国汉堡大学的天文学家在银河系中发现了一颗已有140亿年历史的恒星。它的形成能够追溯到宇宙形成的初期。这颗恒星被编为HE0107—5240。其罕见之处在于：与其它历史稍短的恒星不同，它完全是由宇宙大爆炸时产生的几种简单 元素组成的，是迄今为止发现的第一颗不含金属元素的恒星。
【答案】16．德国天文学家首次发现 银河系中不含金属元素的恒星。（一句话1分，字数1分，“德国天文学家”1分，“首次”1分，“不含金属元素的恒星”1分。）
【解析】

考点：扩展语句，压缩语段。能力层级为表达运用E。[来源:学科网]
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