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試題詳情
宇宙的未來 （節(jié)選）
霍金 在大約一百億年以后，宇宙中大多數(shù)恒星都已把燃料耗盡。大約具有太陽質(zhì)量的恒星不是變成白矮星就是變成中子星（中子星）恒星在核能耗盡后，經(jīng)過引力坍縮，依靠簡并中子的壓力與引力平衡形成的星體。中子星比白矮星更小更緊致。具有更大質(zhì)量的恒星會(huì)變成黑洞（黑洞）一種特殊的天體，是時(shí)間—空間的一個(gè)區(qū)域。它的基本特征是有一個(gè)封閉的視界。由于引力強(qiáng)大，就連光也不能從中逃逸出來，所以黑洞是看不見的。黑洞還更小，并且具有強(qiáng)到使光線都不能逃逸的引力場。然而，這些殘留物仍然繼續(xù)繞著銀河系中心每一億年轉(zhuǎn)一圈。這些殘余物的相撞會(huì)使一些被拋到星系外面去。余下的會(huì)漸漸地在中心附近更近的軌道上穩(wěn)定下來，并且最終會(huì)集中在一起，在星系的中心形成一顆巨大的黑洞。不管星系或星系團(tuán)中的暗物質(zhì)是什么，可以預(yù)料它們也會(huì)落進(jìn)這些非常巨大的黑洞中去。
因此可以假定，星系或星系團(tuán)中的大部分物體最后在黑洞里終結(jié)。然而，我在若干年以前發(fā)現(xiàn)，黑洞并不像被描繪的那樣黑。量子力學(xué)的不確定性原理（量子力學(xué)的不確定性原理）即德國物理學(xué)家海森伯（1901—1976）提出的測不準(zhǔn)原理。它的量子力學(xué)意義是不能在同一個(gè)態(tài)中同時(shí)準(zhǔn)確測量出粒子的位置和速度。講，粒子不可能同時(shí)具有定義很好的位置和定義很好的速度。粒子位置定義得越精確，則其速度就只能定義得越不精確，反之亦然。如果在一顆黑洞中有一顆粒子，它的位置在黑洞中被很好地定義，這意味著它的速度不能被精確地定義。所以粒子的速度就有可能超過光速，這就使得它能從黑洞逃逸出來，粒子和輻射就這么緩慢地從黑洞中泄漏出來。在一顆星系中心的巨大黑洞可有幾百萬英里的尺度。這樣，在它之內(nèi)的粒子的位置就具有很大的不確定性。因此，粒子速度的不確定性就很小，這表明一顆粒子要花非常長的時(shí)間才能逃離黑洞。但是它最終是要逃離的。在一個(gè)星系中心的巨大黑洞可能花10（九十次方）年的時(shí)間蒸發(fā)掉并完全消失，也就是“1”后面跟90個(gè)“0”。這比宇宙現(xiàn)在的年齡要長得多，它是1010年，也就是“1”后面跟10個(gè)“0”。如果宇宙要永遠(yuǎn)膨脹下去的話，仍然有大量的時(shí)間可供黑洞蒸發(fā)。
永遠(yuǎn)膨脹下去的宇宙的未來相當(dāng)乏味。但是一點(diǎn)也不能肯定宇宙是否會(huì)永遠(yuǎn)膨脹。我們只有大約為使宇宙坍縮的需要密度十分之一的確定證據(jù)。然而，可能還有其他種類的暗物質(zhì)，還未被我們探測到，它會(huì)使宇宙的平均密度達(dá)到或超過臨界值。這種附加的暗物質(zhì)必須位于星系或星系團(tuán)之外。否則的話，我們就應(yīng)覺察到了它對星系旋轉(zhuǎn)或星系團(tuán)中星系運(yùn)動(dòng)的效應(yīng)。
為什么我們應(yīng)該認(rèn)為，也許存在足夠的暗物質(zhì)，使宇宙最終坍縮呢？為什么我們不能只相信我們已有確定證據(jù)的物質(zhì)呢？其理由在于，哪怕宇宙現(xiàn)在只具有十分之一的臨界密度，都需要不可思議地仔細(xì)選取初始的密度和膨脹率。如果在大爆炸后一秒鐘宇宙的密度大了一萬億分之一，宇宙就會(huì)在十年后坍縮。另一方面，如果那時(shí)宇宙的密度小了同一個(gè)量，宇宙在大約十年后就變成基本上空無一物。
宇宙的初始密度為什么被這么仔細(xì)地選取呢？也許存在某種原因，使得宇宙必須剛好具有臨界密度。看來可能存在兩種解釋。一種是所謂的人擇原理，它可被重述如下：宇宙之所以是這種樣子，是因?yàn)榉駝t的話，我們就不會(huì)在這里觀測它。其思想是，可能存在許多具有不同密度的不同宇宙。只有那些非常接近臨界密度的能存活得足夠久并包含足夠形成恒星和行星的物質(zhì)。只有在那些宇宙中才有智慧生物去詰問這樣的問題：密度為什么這么接近于臨界密度？如果這就是宇宙現(xiàn)在密度的解釋，則沒有理由去相信宇宙包含有比我們已探測到的更多物質(zhì)。十分之一的臨界密度對于星系和恒星的形成已經(jīng)足夠。
然而，許多人不喜歡人擇原理，因?yàn)樗坪跆兄赜谖覀冏陨淼拇嬖?。這樣就有人對為何密度應(yīng)這么接近于臨界值尋求另外可能的解釋。這種探索導(dǎo)致極早期宇宙的暴漲理論。其思想是宇宙的尺度曾經(jīng)不斷地加倍過，正如在遭受極端通貨膨脹的國家每隔幾個(gè)月價(jià)格就加倍一樣。然而，宇宙的暴漲更迅猛更極端得多：在一個(gè)微小的暴漲中尺度的至少一千億億億倍的增加，會(huì)使宇宙這么接近于準(zhǔn)確的臨界密度，以至于現(xiàn)在仍然非常接近于臨界密度。這樣，如果暴漲理論是正確的，宇宙就應(yīng)包含足夠的暗物質(zhì)，使得密度達(dá)到臨界值。這意味著，宇宙最終可能會(huì)坍縮，但是這個(gè)時(shí)間不會(huì)比迄今已經(jīng)膨脹過的一百五十億年左右長太多。
（1）對宇宙“臨界密度”作用的理解，不正確的一項(xiàng)是 AA
A．宇宙密度的臨界值很重要，大于它或者小于它最終都會(huì)導(dǎo)致宇宙膨脹而產(chǎn)生大爆炸。
B．為何宇宙必須剛好具有臨界密度，人擇原理和暴漲理論都是兩種可能的解釋。
C．如果宇宙的平均密度超過臨界密度那么宇宙就會(huì)坍縮。
D.如果宇宙的密度小于臨界密度，它就不會(huì)坍縮而會(huì)永遠(yuǎn)膨脹下去。
（2）對“人擇理論”的理解，正確的一項(xiàng)是 DD
A．人擇原理的提出是人們通過對宇宙的觀測從而得出的理論。
B．人擇理論者認(rèn)為只有那些有智慧生物的宇宙，因?yàn)槊芏冉咏谂R界密度，所以才得以“存活”。
C．人擇原理實(shí)際上就是對宇宙密度的人為確定，因此宇宙密度也可以任意改變。
D．人擇原理實(shí)際上就是從現(xiàn)行的宇宙狀況出發(fā)去認(rèn)識(shí)宇宙的臨界密度，其思想即“存在就是合理的”。
（3）下列說法不符合文意的一項(xiàng)是 DD
A．暴漲理論反對人擇理論那種對人們自身存在的過分倚重，而對宇宙的臨界密度尋求另外可能的解釋。
B．根據(jù)暴漲理論，宇宙的密度就是在一次次迅猛、極端的暴漲中接近于準(zhǔn)確的臨界密度。
C．如果暴漲理論是正確的，那么在星系和星系團(tuán)之外可能存在著其他種類的暗物質(zhì)。
D.現(xiàn)在的宇宙“安然無恙”既沒膨脹也沒坍縮，處于一種“穩(wěn)定狀態(tài)”。
（4）根據(jù)文中提供的信息，下列推論正確的一項(xiàng)是 CC
A．不能肯定宇宙是否會(huì)永遠(yuǎn)膨脹，也不能肯定宇宙最終會(huì)坍縮。
B．根據(jù)人擇原理，宇宙當(dāng)中有許多的暗物質(zhì)，只是人們還沒有探測到或者沒有去定義它們。
C．暴漲可以使宇宙的密度突然達(dá)到臨界狀態(tài)，也可以突然大于臨界狀態(tài)，這就意味著宇宙最終可能會(huì)坍縮。
D．可以預(yù)言，再過一百五十億年宇宙的某一次暴漲將使宇宙坍縮。
【答案】A；D；D；C
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2025/1/3 7:30:1組卷：2引用：1難度：0.5
相似題
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1．閱讀下面的文字，完成各題
大海的波濤聲是自然界最純美、渾厚，且頗具神秘色彩的“音樂”。然而是誰“彈奏”了這一曲曲動(dòng)人的音樂呢？美國科學(xué)家一項(xiàng)最新的研究發(fā)現(xiàn)，浪花中大大小小的氣泡便是一位位天才的“演奏家”。
海洋學(xué)研究所科學(xué)家認(rèn)為，濤聲的音質(zhì)取決于形成海浪所特有的浪端氣泡的體積大小。他們分別對在實(shí)驗(yàn)室水池和海洋中拍攝到的高速錄像進(jìn)行了分析，并測算了浪端氣泡的體積，進(jìn)而為我們勾畫出了一幅浪花中氣泡形成的完整圖畫。
根據(jù)測算，科學(xué)家將氣泡分成一大一小兩個(gè)種類，“大氣泡”直徑約在1毫米至1厘米之間，而“小氣泡”的直徑則小于1毫米?？茖W(xué)家介紹說，大氣泡和小氣泡的形成過程不盡相同。海浪形成初期，浪尖會(huì)卷裹一部分空氣形成一個(gè)管狀空洞，當(dāng)海浪下落時(shí)，這個(gè)空洞便被分割成若干部分，從而形成大氣泡。當(dāng)浪尖與海水再次相遇，飛濺起的浪花將海水表面的空氣帶入水中，小氣泡就此誕生。根據(jù)科學(xué)家的結(jié)論，小氣泡爆裂時(shí)所發(fā)出的聲音要比大氣泡更為激烈。雖然大小氣泡的形成過程不同，但兩種過程都遵循了能量守恒的規(guī)律。這一規(guī)律在自然界中十分常見，如在地震和山體滑坡等自然現(xiàn)象中都可以找到它。
科學(xué)家認(rèn)為，千萬不要小瞧這些不起眼的氣泡，它們不僅是“大海之音”的締造者，更是大氣與海洋相互作用的關(guān)鍵因素。通常，大大小小的氣泡會(huì)將空氣帶入海水中，為海洋生物提供大量所需的二氧化碳?xì)怏w。氣泡的大小決定著海水溶解二氧化碳?xì)獾臄?shù)量，并且在很大程度上影響著大氣中這一溫室氣體的含量。與此同時(shí)，氣泡在海面爆裂的一瞬間，又向空中輸送了豐富的水汽，有助于云的形成。上述看似簡單的正反兩個(gè)過程，卻對整個(gè)地球的氣候有著深遠(yuǎn)的影響。
（1）第四段中加點(diǎn)的“兩個(gè)過程”指的是
A.氣泡將空氣帶入海水中，同時(shí)為海洋生物提供二氧化碳?xì)怏w。
B.飛灘的浪花形成小氣泡，并將二氧化碳溶解在海水中。
C.氣泡將空氣帶入海水中，并向空中輸送豐富的水汽。
D.氣泡溶解二氧化碳?xì)怏w，并將它提供給海洋中的生物。
（2）下列說法不符合原文意思的一項(xiàng)是
A.海浪中的氣泡能發(fā)出純美、渾厚的聲音，這是海洋學(xué)研究所的科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)和觀測發(fā)現(xiàn)的。
B.地球上二氧化碳?xì)獾臄?shù)量影響著大氣的溫度，而大氣中二氧化碳的含量在很大程度上受海水中的大小氣泡影響。
C.科學(xué)家將氣泡分成一大一小兩個(gè)種類，大小氣泡形成的過程不盡相同，但都遵循了能量守恒的規(guī)律。
D．浪尖卷裹的空氣被海浪分割成大氣泡，與此同時(shí)，海水表面的空氣進(jìn)入水中形成小于1毫米的小氣泡。
（3）根據(jù)原文所給的信息，以下推斷不恰當(dāng)?shù)囊豁?xiàng)是
A.大氣泡是管狀空洞被海浪切割形成的，其直徑超過了1毫米，因此在爆裂時(shí)所發(fā)出的聲音也就更急促、更洪亮。
B.在地震和山體滑坡等自然現(xiàn)象中都可以發(fā)現(xiàn)能量守恒的規(guī)律，可見這個(gè)規(guī)律是對物質(zhì)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的準(zhǔn)確的抽象概括。
C.有關(guān)科學(xué)家都很重視改善大氣環(huán)境，他們對海水溶解二氧化碳的研究，可能為減弱地球“溫室效應(yīng)”提供新的思路。
D.浪花氣泡成了彈奏動(dòng)人音樂的天才的演奏家，這種奇妙的比喻表明科學(xué)和藝術(shù)常常是聯(lián)系在一起的。發(fā)布：2025/1/3 1:0:5組卷：2引用：2難度：0.5 -
2．閱讀下文，完成小題。
①所有動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)都具有一些共同的基本功能。最明顯的就是運(yùn)動(dòng)控制和感覺分析。人類大腦與眾不同的是，它能夠?qū)W會(huì)很多比較專門的活動(dòng)技能。最突出的例子就是語言，沒有一個(gè)人一生下來就懂某種語言，而實(shí)際上每一個(gè)人都能學(xué)會(huì)說話和聽懂別人的話語。各民族的人都可以學(xué)會(huì)閱讀和書寫。在人類中，音樂也帶有普遍性，沒有受過專門訓(xùn)練的人也會(huì)分辨和重復(fù)不少樂曲。與此相似，幾乎每一個(gè)人都能畫簡單的圖形，而且進(jìn)行精確復(fù)制的能力也并不鮮見。人腦的這些高級(jí)功能中至少有一部分是由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的。在某些情況下，神經(jīng)系統(tǒng)功能的專門化很強(qiáng)。
②人腦的另一個(gè)特性是，它的兩半球有各種功能的分工。人腦功能不是完全對稱的，這一點(diǎn)可以從對日常生活的觀察中舉例說明。大多數(shù)人慣用右手，而右手是左腦控制的，語言能力也基本上由左腦控制。由于這些原因，大腦左半球曾被認(rèn)為是控制性的，而右半球是服從性的。近年來，這個(gè)概念已被修正，因?yàn)槿藗冊絹碓角宄?，大腦兩半球各有其特殊的功能，由右腦控制的有音樂才能和復(fù)雜視覺圖形的辨別能力等。右腦對感情的表達(dá)和分辨也更為重要。
（1）文中畫線句“這個(gè)概念已被修正”一句中，“這個(gè)概念”是指。
（2）根據(jù)文意，對“人類大腦與眾不同的是，它能夠?qū)W會(huì)很多比較專門的活動(dòng)技能”中的“專門的活動(dòng)技能”理解不正確的一項(xiàng)是
A.說話和聽懂別人的話語
B.閱讀和書寫
C.精確制造
D.分辨和重復(fù)樂曲
（3）下列說法，與文意完全相符的一項(xiàng)是
A.人和動(dòng)物都具有運(yùn)動(dòng)控制能力。
B.語言能力是左右腦共同控制的。
C.每一個(gè)人都具有精確復(fù)制圖形的能力。
D.人類會(huì)讀寫、懂音樂、能畫圖這些功能完全是由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的。發(fā)布：2025/1/3 2:0:1組卷：2引用：1難度：0.5 -
3．閱讀下面的文章，完成各題。
病毒 病毒不同于其他所有生物，它不是由細(xì)胞構(gòu)成的。一個(gè)細(xì)胞中的結(jié)構(gòu)要進(jìn)行生命活動(dòng)：進(jìn)食、產(chǎn)生能量、生長、對環(huán)境的改變作出反應(yīng)。但這一切病毒都沒有。當(dāng)它待在細(xì)胞外時(shí)，它實(shí)際上是很小的、無生命的、懶惰的顆粒。它進(jìn)入細(xì)胞后，災(zāi)難就來了。
所有的病毒都由兩部分組成：核酸構(gòu)成的核和包住核的一層蛋白質(zhì)，在有些情況下是脂肪或類脂的包膜。蛋白質(zhì)外衣或類脂包膜（如果有的話）使病毒依附上細(xì)胞膜——然后病毒進(jìn)入細(xì)胞。實(shí)際上這并不容易。病毒外衣的表面必須剛好依附在細(xì)胞膜的“接收器”的位置。即使在理想的條件下，病毒與合適的細(xì)胞的幾千次撞擊中，也只有一次能使它們正確地連接。這就可以解釋為什么通常的病毒只對特定的細(xì)胞起作用?？袢『透忻皠t是最明顯的例外，它們能感染的范圍極廣。
一旦病毒依附上細(xì)胞，它有幾種方法穿過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。在細(xì)胞膜上開一個(gè)小洞讓它進(jìn)去，有脂肪包膜的病毒能將它們的包膜與細(xì)胞膜融合而使它們進(jìn)入細(xì)胞。
當(dāng)病毒進(jìn)入細(xì)胞，它就開始回復(fù)成它自己了。要理解它都干了些什么，我們必須更進(jìn)一步了解它的核酸中心。
核酸存在于每個(gè)活的細(xì)胞和病毒中。它們有兩種基本種類——DNA和RNA。DNA構(gòu)成基因組合。這意味著一個(gè)特定的DNA里儲(chǔ)藏了構(gòu)造和維持一種特定生物體的信息。DNA是怎樣決定生物的形式和功能的呢？它控制細(xì)胞和生物體制造蛋白質(zhì)。不同的DNA產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)，不同的蛋白質(zhì)構(gòu)成不同的生物體。
RNA是干什么的呢？RNA在細(xì)胞中的主要功能是充當(dāng)信息的傳遞者。它將信息從DNA（在所有細(xì)胞的細(xì)胞核中）傳遞到合成蛋白質(zhì)的地方（在細(xì)胞核外）。DNA像模板一樣造出正確的RNA，RNA又同樣制造出正確的蛋白質(zhì)。
病毒要么有DNA，要么有RNA，但不會(huì)兩樣都有。在病毒中，RNA不是信息的傳遞者而是基因物質(zhì)。
病毒進(jìn)入并強(qiáng)迫細(xì)胞制造出更多的病毒，必須有一些蛋白質(zhì)和核酸的組合與細(xì)胞的類似。這種與正常分子成分驚人的相似性不是偶然的，它來自病毒對細(xì)胞或它的宿主長期的適應(yīng)。實(shí)際上，自從地球上有生命以來，病毒和細(xì)胞就共同存在，共同進(jìn)化。
有一種曾經(jīng)很流行的說法，認(rèn)為病毒是在細(xì)胞之前出現(xiàn)的。這種說法現(xiàn)在看來不太好。一種更可信的可能性是說，病毒是在很久以前從它們的細(xì)胞中逃出來的基因物質(zhì)。
隨著時(shí)間的變遷，這些“逃出來的基因”提高了獨(dú)立的能力，能自我復(fù)制，在細(xì)胞中寄生——成了病毒。對它們的宿主細(xì)胞越適應(yīng)的病毒，危害性越小。這就是病毒進(jìn)化的形式。大部分的病毒感染完全沒有危害，但那些進(jìn)化得不完美的病毒引起的危害和痛苦則是巨大的。
病毒有修復(fù)4000種人類混亂基因的特殊能力。把準(zhǔn)確的基因附在經(jīng)過處理沒有感染性的病毒身上，使它進(jìn)入有缺陷的細(xì)胞，這是修復(fù)這些細(xì)胞最好的方法。這種基因療法還可能用來修復(fù)癌細(xì)胞的DNA。
（選自《在巖石上漂浮》有刪改）（1）下列關(guān)于“病毒”的表述，正確的一項(xiàng)是
A．病毒實(shí)際上是很小的，無生命的，懶惰的顆粒。它沒有進(jìn)食、產(chǎn)生能量、生長、對環(huán)境的改變作出反應(yīng)的生命活動(dòng)。
B．所有的病毒都由核酸構(gòu)成的核和包住核的一層蛋白質(zhì)組成。這層蛋白質(zhì)外衣使病毒依附上細(xì)胞膜——然后病毒進(jìn)入細(xì)胞。
C．病毒只對特定的細(xì)胞起作用。即使在理想的條件下，病毒與合適的細(xì)胞的幾千次撞擊中，也只有一次能使它們正確地連接。
D．病毒和細(xì)胞共同存在，共同進(jìn)化。病毒對它們的宿主細(xì)胞越適應(yīng)，危害性就越??；而那些進(jìn)化得不完美的病毒引起的危害和痛苦則是巨大的。
（2）下列對文章內(nèi)容的理解，不正確的一項(xiàng)是
A．一旦病毒依附上了細(xì)胞，穿過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的方法就是，將它們的包膜與細(xì)胞膜融合而使它們進(jìn)入細(xì)胞。
B．DNA控制細(xì)胞和生物體制造蛋白質(zhì)，不同的DNA產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)，不同的蛋白質(zhì)構(gòu)成不同的生物體，DNA就是這樣決定生物的形式和功能的。
C．RNA在細(xì)胞中的主要功能是充當(dāng)信息的傳遞者；而在病毒中，RNA不是信息的傳遞者，而是基因物質(zhì)。
D．病毒強(qiáng)迫細(xì)胞制造更多病毒，必須有一些蛋白質(zhì)和核酸的組合與細(xì)胞的類似，這種驚人的相似性來自病毒對細(xì)胞或它的宿主長期的適應(yīng)。
（3）從全文看，下列表述符合作者觀點(diǎn)的一項(xiàng)是
A．“病毒是在細(xì)胞之前出現(xiàn)的”這一說法是錯(cuò)誤的，實(shí)際上病毒是在很久以前從它們的細(xì)胞中逃出來的基因物質(zhì)。
B．病毒作為在很久以前從它們的細(xì)胞中逃出來的基因物質(zhì)，一旦逃出就提高了獨(dú)立的能力，能自我復(fù)制。
C．狂犬病和感冒病毒能感染的范圍極廣，它們對所有的細(xì)胞都起感染作用，免疫系統(tǒng)對它們無能為力。
D．把準(zhǔn)確的基因附在經(jīng)過處理沒有感染性的病毒身上，使它進(jìn)入有缺陷的細(xì)胞的基因療法，可能用來修復(fù)癌細(xì)胞的DNA。發(fā)布：2025/1/3 0:30:1組卷：4引用：5難度：0.5
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