[高考语文专题] 实用类文本阅读(4)科普文章阅读-含答案
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实用类文本科普阅读练习及答案(二)实用类文本阅读阅读下面的文字,完成下列小题。
材料一:(摘编自科技部《2018年度全国科普统计数据》)材料二:说起科普,不少人的印象是无聊、枯燥的,充满着晦涩难懂的专业词汇,令人心生畏惧。
如今,随着短视频的兴起,有越来越多的科普工作者将其作为传播、交流知识的重要工具。
通过动画、虚拟人物、短剧、幽默搞笑等短视频叙述形式,他们将生涩的科普知识变得生动有趣,杜绝生硬,勾起人们求知欲,突出干货分享和实操性,取得了较好的科普效果。
短视频让更多科普工作者看到了科普的新方向。
各种身份的创作者,如两院院士、动物学博士、古脊椎动物研究专家、火山地质研究专家、中学教师……他们聚集在短视频平台上,制作了自然科学、人文学科、技能补充等众多领域的专业知识视频,由此形成了多层次、立体化的知识内容生态体系。
而对受众而言,他们也可以积极与科普工作者互动对话,比如转发、评论、发弹幕等,让知识成为了一个动态的再创造过程,拥有了不断更新的活力。
这种趋势喜闻乐见,体现了互联网内容从之前的单一娱乐化向知识化升级,带动了互联网内容行业的价值转向。
我们期望看到更多的科普工作者通过生动直观、寓教于乐的方式,降低理解知识的门槛,而短视频平台也不妨用好算法推荐机制,实现从过去的“人找知识”到“知识找人”,让人们可以各得所需。
(摘编自刘琛《科普要向短视频要“生产力”》)材料三:热点科技事件近年来不断出现,针对一些热点话题,许多专家学者都在第一时间进行了“应急科普”,解疑释惑,取得了良好的社会效果。
事实证明,这种科普方式很有效,也很受欢迎。
但也应看到,科普工作如果经常被热点牵着鼻子走,多少有些被动。
就像经济社会发展离不开水电油气、道路桥梁一样,进一步加强科普工作,也应该将其作为一种基础设施来建设,这样才能从根本上改变目前“应急科普”较多的情况,让科普成为百姓生活中离不开的公共产品,充分发挥其应有的社会作用。
基础设施是经济社会发展所需的基础工程设施,科普也是一种重要的基础设施,它能增强公众对科学技术的理解、掌握和运用能力,推广科学思想、科学理念,进而提升全社会的创新能力,推动经济社会持续较快发展、社会文明程度不断提高。
实用类文本阅读解题技巧之科普文章解题技巧科普文是解说、介绍科学技术的说明性文章,频频出现在高考语文实用类文本阅读考查中。
它用小品文的笔调,即借助某些文学写作手法,将科学内容生动、形象地表达出来,寓严密的科学性、生动的文艺性为一体,使读者在文学欣赏中获得科学知识。
就其内容看,一般是对科学知识的讲解,对新兴学科的介绍,对某种规律的阐述,对新技术新材料新工艺的说明,它兼有说明文和散文两种文体的特征和性质。
就其写作看,主要是运用说明文的说明方法和结构,以或形象生动、或通俗易懂、或亦庄亦谐的语言来展示科普知识。
一、务必读懂文章具体那么需认真通读文章1-2遍,整体把握,理清如下要点:1.文章的话题〔或观点〕是什么。
2.文章各个段落讲什么。
3.段落间的逻辑关系是什么。
二、科学答题1.认真勾画题干关键词,如加引号的引用原文中的词句和“原因”“结果”“具体表现”等,还有否认词“不”。
如果题干中有关于引用的原文词句的问题,如“关于‘某某的说明”“不能说明‘某某某某某某的原因”等,首先需要从四个选项中做“答非所问”的筛选和排除。
2.对题干中表示问题性质的词语要区分。
“关于原文内容的表述”,是最简单的题目,需要对照理解,往往一个选项就对照文中一个点。
“关于原文内容的理解和分析”,是较难的题目,往往一个选项就对照文中一个段落或者几个点,除了对照理解,还要概括分析。
“分析和推测〔推断〕”,主要考查逻辑关系,注意无中生有和因果适当。
3.根据勾画的关键词,将选项逐一在文中锁定对应的信息源区域。
需要注意的是一些题目会出现一个选项在文中有多个对应的信息源区域。
4.勾画找到对应文字,尤其注意文中对应文字至少是一个完整的句子。
然后作比对,圈点相异处,然后仔细辨析。
〔勾画圈点的文字要在旁边标上题号和选项番号〕5.注意如下词语和说法。
〔1〕表示范围、程度的词语:全部、都、一些、局部、相关、所有、人人、每个、必须、一定、严重、非常、可能、似乎……〔2〕表示时间、空间的词语:已经、将要、正在、完成、结束、成功……〔3〕表示指代的词语:之、其、这、那、这些、那些、此、哪……〔4〕表示肯定、否认的词语:没有、无、无非、拒绝、阻碍、防止、肯定……〔5〕表示各种逻辑关系的词语,如表因果关系、转折关系、条件关系、假设关系、并列关系、递进关系等的词语。
实用类文本阅读科普文章:自然科学类一、阅读下面的文字,完成下列小题。
仙人掌科植物是个大家族,成员有上千种。
它们相貌上的差异主要表现在茎的不同,多为柱状或掌状,小的如砂石,大的似巨柱。
表面有的平滑、有的结节,有的凹陷,有的呈圆球状……仙人掌的“老家”在美洲,大多生活在荒漠地带,少数生长于热带地区,比如常见的昙花属、蟹爪兰属的一些种类。
之所以能在沙漠的干旱气候下繁衍生息,是因为仙人掌的叶子退化成为刺状,大大缩小了蒸腾面积,使体内的水分不容易散失。
绿色的肉质茎很肥厚,表面有角质和蜡质,不仅贮藏水分,还代替叶子进行光合作用。
这种植物每到晚上打开气孔吸收二氧化碳,白天则在封闭气孔(防止水分散失)的同时,还能用晚上收集的二氧化碳进行光合作用。
通过该过程,就可以避免白天蒸腾作用损耗水分。
对于沙漠中的行走者,仙人掌就是一棵救命树。
在沙漠中,一棵15米至20米高的仙人掌,可蓄水两吨以上。
每公顷的刺梨仙人掌能储存180吨水,足够养活5头成年牛。
非洲岛国马达加斯加2015年遭遇干旱,当地民众关键的食物和水源、动物的草料都来自刺梨仙人掌。
仙人掌不仅是贮水能手,还是节水模范。
科学家做过一个实验,拔出一棵仙人掌称重后有37.5千克,把它扔到角落里6年后再称,重量为26.5千克。
也就是说,这些年它动用自己的储备,在没喝一口水的情况下仅消耗了11千克,但凡换成别的绿色植物,估计早已成了标本。
有些生命力顽强的仙人掌也对生长环境的要求严苛,一旦生长环境被严重破坏,就很难继续生存。
在众多破坏因素中,人类活动是导致植物濒危的主要原因,如无节制的采伐利用、非法贸易等。
间接原因则更为复杂,如大气、水以及土壤污染、外来物种入侵、全球气候变暖、生态系统功能受损、植物所依赖动物群体的退化等。
这些都会直接减少植物群体的数量或间接干扰植物群体的正常维持和更新,当特定植物群体的数量减少到一定数量,就会进入濒危、野外灭绝或灭绝的状态。
仙人掌是干旱地区生态环境的关键组成部分,同时对于许多动物的生存至关重要,直接影响所在生态系统的生物多样性。
高考语文科普文章类文本阅读专项训练(讲义及答案)含答案一、科普文章类文本阅读1.阅读下面的文字,完成下列小题。
材料一:因为宇宙辽阔无垠,所以那些我们所熟悉的适用于地球的量度单位——米、英里等等已经没有意义。
我们用光速来量度距离。
一束光每秒钟传播18.6万英里,约30万公里,也就是7倍于地球的周长。
一束光从太阳传播到地球用8分钟的时间,因此我们可以说,太阳离我们8光分。
一束光在一年之内约穿过10万亿公里的空间,这个单位称为1光年。
地球是宇宙中的一个地方,但决不是唯一的地方,也不是一个典型的地方。
任何行星、恒星或星系都不可能是典型的,因为宇宙中的大部分是空的。
唯一典型的地方在广袤、寒冷的宇宙真空之中,在星际空间永恒的黑夜里。
相比之下,行星,恒星和星系就显得特别稀罕而珍贵。
假如我们被随意搁置在宇宙之中,我们附着或旁落在一个行星上的机会只有1/l033。
在日常生活当中,这样的机会是“令人羡慕的”。
可见天体是多么宝贵。
(摘编自卡尔·萨根《宇宙的边疆》)材料二:现代大爆炸理论目前是解释宇宙起源的主流理论,它预测我们身处的这个宇宙来自于暴胀,即在宇宙大爆炸发生后的极短时间内,宇宙以指数形式膨胀。
宇宙学家普遍认为,一旦开始,在宇宙中的某些区域内,它就永远不会停止。
在这些区域内,量子效应会使暴胀永远进行下去。
所以从整个宇宙来看,暴胀的过程是没有终点的。
在这个被称作“永恒暴胀”的理论中,我们的可观测宇宙只是一个宜居的“口袋宇宙”,是一个暴胀已经停止而恒星和星系得以形成、生命得以出现的局部区域而已。
2017年接受采访时,霍金表示:“永恒暴胀理论通常预测我们的宇宙像是一个无限的分形,其中布满被暴胀海洋分隔开的不同的口袋宇宙。
一个口袋宇宙中的物理和化学定律可能和另一个口袋宇宙中的定律完全不同,这样就共同组成了一个多重宇宙。
”在采访中,霍金表示他不是多重宇宙理论的支持者,“因为如果多重宇宙中不同的宇宙太大甚至是无限大的话,这个理论不可能被检验。
高考语文的科普文章类文本阅读专项训练含答案一、科普文章类文本阅读1.阅读下面的文字,完成小题。
分子生物学家不怕公众问“你的研究有什么用”这样的问题,因为很多分子生物学的基础研究都有很强的实用性,几乎马上就可以指导医疗实践。
DNA修复机制的发现也不例外。
DNA修复涉及一系列蛋白质,如果其中任何一种不能正常合成,都可能导致DNA无法正常修复。
这样的病人身体里的DNA损伤会以比常人快得多的速度积累,患某种肿瘤的概率也就比一般人大得多。
在先天性DNA修复缺陷中,最有名的是着色性干皮病。
病人的核苷酸切除修复机制不能正常运作,因此无法修复由紫外线造成的DNA损伤,哪怕是最轻微的阳光,都可以让皮肤起疱、发干并长出大量雀斑。
病人100%会患皮肤癌,多在20岁之前离世。
现在已经知道这种病有多种亚型,分别对应不同的缺陷基因。
理论上讲,如果在产前能够检测这些基因是否存在缺陷,就可以避免生出有缺陷的新生儿。
当然,考虑到着色性干皮病的发病率只有二十五万分之一,目前对这种病进行产前基因检查的需求可能并不迫切。
相比之下更值得注意的是由先天性错配修复基因缺陷引起的遗传性非息肉性结直肠癌,这是遗传性结直肠癌中最常见的类型,在所有结直肠癌中占到2%-5%。
复旦大学的研究表明,在东亚人群中这种基因缺陷较为常见,因此一定还有很多携带者未被发现。
如果能通过基因检查确定为缺陷基因携带者,就可以早做预防,避免或推迟结直肠癌的发生。
事实上,即使是一般人,也可能因为体内某些细胞的DNA修复机制出现后天的缺陷,而患上肿瘤。
当这些修复机制不能正常运作之后,肿瘤细胞的DNA就更容易出现突变,肿瘤的恶性化程度也越高。
然而与此同时,肿瘤细胞的繁殖也更依赖于还能正常运作的修复机制。
如果这些修复机制也被破坏,DNA将更容易受到损伤,这样反而可以加快肿瘤细胞的死亡。
基于这一原理,科学家们从DNA修复相关蛋白质入手,筛选可以抑制其活性的肿瘤化疗药物,已经有了初步成绩。
2018年高考语文一轮复习第2部分实用类文本阅读专题4 科普文章阅读(含报告)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018年高考语文一轮复习第2部分实用类文本阅读专题4 科普文章阅读(含报告))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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专题四科普文章阅读(含报告)本专题的复习思路类似新闻与访谈两个专题,在熟悉文体特点、阅读技巧的基础上,结合文本的文体特征,重点突破“科普文的语言”和“科普文的手法和标题艺术”两大题型,与其他文本类似的考点不再涉及。
【文体知识概略】一、文体特点(一)科普文的内涵“科普"就是科学技术普及的简称。
人类的科学和技术活动,包括两个方面:一是科学技术的研究与开发,二是科学技术的传播与人才培养。
因此科普是科技工作的重要组成部分。
科普文就是把人类研究开发的科学知识、科学方法,以及融汇于其中的科学思想和科学精神,通过多种方法、多种途径传播到社会的方方面面,使之为公众所理解,用以开发智力、提高素质、培养人才、发展生产力,并使公众有能力参与科技政策的决策活动,促进社会的物质文明和精神文明建设。
(二)科普文的类别科普文章大致可分为两种:一种是科学说明文,一种是科学小品。
高考试卷中的选文大多采用科学小品.这里主要介绍科学小品的相关知识。
1.科学小品的概念科学小品是一种以科学为题材的小品文。
它用文学笔法来写,寓科学性、知识性、趣味性、娱乐性于一体,使读者在文学欣赏中获得科学知识。
科学小品一般短小精悍、通俗易懂、语言丰富多彩、形式生动活泼,读这类文章能活跃思维、丰富知识、开阔视野,很受广大读者的喜爱。
2023年高考语文二轮复习重难点精讲精练实用类文本科普类文本阅读(解析版)知识点回顾科普文章就是把已有的科学知识、科学方法,以及融于其中的科学思想和精神,通过文字的方式表达出来,而使之为读者所能理解的文章。
科普文章往往有着宏观叙事的风格,即以科学发展的宏观脉络为基础,告知读者科学界的主流观点。
(1)科学性:揭示事物的客观规律,探求客观真理。
(2)文学性:运用文艺形式来介绍科技知识,创作过程中,不仅使用逻辑思维来达到以理服人的效果,同时还采用形象思维,使之以情动人。
(3)通俗性:笔调轻松、活泼。
使之生动有趣,引人入胜。
另外,知识性、思想性……它在向读者传授知识的同时,也使读者受到科学思想、科学精神、科学态度和科学作风的熏陶,宣传着科学的世界观和方法论,以提高人们的科学素质和思想素质。
结构技巧特点。
先引出话题,介绍新工艺、新技术、新见解、新成果或新问题、新挑战,后面从不同角度具体介绍这个“新”,介绍它的形态、构造、成因、功用、原理、演变、发展、现状、评价等。
说明顺序一般有空间顺序、时间顺序和逻辑顺序。
逻辑顺序主要有原因到结果、主要到次要、整体到部分、概括到具体、现象到本质、特点到用途、总分总等。
科普作品常见的创作技巧:不同于其它科技论文,它可采用多种表现手法使之通俗易懂,引入入胜。
(一)命题——科普作品的命题方式有直叙式,如“青少年吸烟危害大”;疑问式,如“小儿缺钙会影响智力吗?”;警句式,如“气候纵横谈——宇宙、日、月”故事式;如“从《血疑》谈到白血病”;比喻式,如“植物的‘医生’——啄木乌”;此外还有寓意式、启迪式、成语式等多种命题方法。
《绝妙的错误》(讲DNA的演变过程)《追踪逃亡者》(讲利用科技手段追踪逃犯)等。
(二)开头——科普作品的开头的技巧有,以生动的故事开头;以发人深思的提问开头;开门见山,起首点题开头;描述性开头;议论性开头等。
(三)结尾——科普作品的结尾也象文学创作一样要令人回味无穷,并与文章的开头相照应。
专题四科普文章阅读(含报告)本专题的复习思路类似新闻与访谈两个专题,在熟悉文体特点、阅读技巧的基础上,结合文本的文体特征,重点突破“科普文的语言”和“科普文的手法和标题艺术”两大题型,与其他文本类似的考点不再涉及。
【文体知识概略】一、文体特点(一)科普文的内涵“科普”就是科学技术普及的简称。
人类的科学和技术活动,包括两个方面:一是科学技术的研究与开发,二是科学技术的传播与人才培养。
因此科普是科技工作的重要组成部分。
科普文就是把人类研究开发的科学知识、科学方法,以及融汇于其中的科学思想和科学精神,通过多种方法、多种途径传播到社会的方方面面,使之为公众所理解,用以开发智力、提高素质、培养人才、发展生产力,并使公众有能力参与科技政策的决策活动,促进社会的物质文明和精神文明建设。
(二)科普文的类别科普文章大致可分为两种:一种是科学说明文,一种是科学小品。
高考试卷中的选文大多采用科学小品。
这里主要介绍科学小品的相关知识。
1.科学小品的概念科学小品是一种以科学为题材的小品文。
它用文学笔法来写,寓科学性、知识性、趣味性、娱乐性于一体,使读者在文学欣赏中获得科学知识。
科学小品一般短小精悍、通俗易懂、语言丰富多彩、形式生动活泼,读这类文章能活跃思维、丰富知识、开阔视野,很受广大读者的喜爱。
2.科学小品的主要特点(1)内容的科学性科学小品的科学性非常重要,内容必须合乎科学,引用的资料必须可靠,数据必须准确。
写科学小品的目的就是向人们普及科学知识,如果介绍的知识不合乎科学,不仅达不到写作目的,还会造成很坏的影响。
比如,有科学小品提出“盆花不宜在室内过夜”,理由是植物在夜间要吸入氧气,呼出二氧化碳,在室内过夜,有害人的健康。
事实上,每300平方米叶面呼出的二氧化碳才相当于一个人的呼出量。
可见,几盆花放在室内过夜,不会影响人的健康。
(2)文笔的生动性文笔的生动性是科学小品区别于一般说明文的主要标志。
生动需要:一是要善于记叙和描写,二是要善于穿插趣闻,三是要善于运用修辞。
(四)科普文章阅读一、阅读下面的文字,完成1~3题。
雪花秘史刘旸1611年的圣诞节,穷困潦倒的德国天文学家开普勒徜徉街头。
这位皇家科学家很是沮丧,已经好几个月没发薪水的他正绞尽脑汁思考如何给朋友送上一份礼物。
他看着漫天飞舞的雪花仰天长叹:“啊,上帝!除了雪花之外,还能送什么呢?”雪花当然无法相送,这位天才的科学家却突发奇想:他决心写一篇关于雪花形状的文章作为新年礼物送给朋友。
于是这篇题为《论六角形雪花》的论文问世。
400年来,每当我们提到雪花研究,都会首推这篇诞生于贫寒与友情的学术论文。
天文学家的观察毕竟不拘小节。
20年后,数学家、哲学家笛卡尔才第一次详细描述了雪花的外形。
和开普勒一样,这位科学巨人的观察也仅限于肉眼观察。
不过,他的眼光非比寻常。
除了不同形态的六边形,他还记录了极其罕见的带帽冰棱柱和十二面体结构的雪花。
在观察笔记中,笛卡尔赞叹道:“完美的六边形啊!边是如此直,夹角是如此相等,粗手笨脚的人类简直没戏……我绝对想象不出来,这些完全对称的六角小精灵如何在自由的空气与狂躁的风中悠闲地降生。
咦,或许正是风神信手令小精灵在云朵上下翻飞,并在那里托住了它们轻盈的身躯;使它们来得及左顾右盼,遵照自然固有秩序的启蒙,把自己琢磨成六片棱角的模样!”时光机继续运转,1885年1月15日的暴风雪中,本特利拍到了第一张雪花的显微镜照片。
这种“雪花微距照”产生于冰天雪地中一架连了显微镜的相机匣子。
后来,他发表文章说:“虽然给雪花拍照是细致活儿,但并不困难。
困难之处就在于,这项工作必须在零下温度中完成,并且需要身体暴露在严寒中。
”此后的数十年中,这位“雪花晶体摄影师”拍下了5000多幅雪花照片,其中每一片都不尽相同。
雪花的研究后浪推前浪,如今的雪花人当数美国加州理工学院的肯尼思·利伯布雷赫特。
这位物理学家让雪花落在一个收集板上,然后仔细观察,从中找出有趣的样本。
他发现,最完美的雪花晶体往往出现在风力小的小雪天,那时的天气特别寒冷。
为此,他经常到寒冷的北方地区去等待降雪。
除六边形雪花之外,奇特的三角形雪花是大自然中普遍的雪花结晶形式。
为揭开这个谜团,利伯布雷赫特及其合作者在实验室中模拟与自然降雪相似的条件以制造雪花,同时记录下各种不同形状的雪花晶体。
最后的结果表明,其实一些三角形雪花晶体仍然拥有六个边,之所以看上去是三角形,是因为它们是由三长三短的六条边构成的。
利伯布雷赫特指出,在雪花从天降落的过程中,微小的尘埃颗粒等杂质会造成雪花的某个边缘产生倾侧。
在风的作用下,向下倾侧的边缘会生长得更快,从而形成三角形。
一旦三角形开始形成,由于三角形的稳定性,雪花在之后继续下降的过程中,即使再遭遇颠簸碰撞,也会继续维持这一形态,直至降落地面。
2006年,利伯布雷赫特的雪花照片被做成邮票,飘到世界各地,当然也包括那些永远不下雪的角落。
如今,科学家们正在研究可以导致巨型雪花形成的大气条件,这对气候研究非常重要。
据说,吉尼斯纪录的最大雪花是在美国蒙大拿州遭遇一次暴雪时出现的。
当地一个农场工人表示,这种雪花比牛奶平底锅还要大,直径大约有38厘米。
遗憾的是,找不到相关证据能够支持他的说法。
(摘自《中国青年报》,有删改) 1.本文列举了多位科学家对雪花奥秘的研究情况,请分点概括科学家们对雪花奥秘做了什么探索。
答案:①德国天文学家开普勒首先以学术论文的形式提出雪花是六角形的形态。
②哲学家笛卡尔第一次详细描述了雪花的外形,并记录了两种极其罕见的雪花形态。
③本特利拍摄“雪花微距照”,发现每一片雪花的形态都不尽相同。
④物理学家利伯布雷赫特揭开了三角形雪花晶体的奥秘。
2.科普文的语言除准确严谨外,还具有不同于一般说明文的语言特色。
请赏析文中画线句子的语言特色。
答案:画线部分运用比喻、拟人的修辞手法,把雪花比喻作小精灵,并赋予雪花以人的动作、情感,“悠闲地降生”“左顾右盼”“把自己琢磨成六片棱角的模样”,用富有情感的语言想象雪花形成六边形形态的过程,生动形象地展现了雪花形态的无限奥秘,充分表达了作者对雪花的喜爱和赞美。
3.文章中,本特利说:“虽然给雪花拍照是细致活儿,但并不困难。
困难之处就在于,这项工作必须在零下温度中完成,并且需要身体暴露在严寒中。
”而他为了拍出更多的雪花照片,最终在寒冷中感染肺炎去世。
结合文本,联系现实,谈谈本特利的经历带给你的感悟。
解析:谈“感悟”的观点可以在段首,也可以在结合原文后,也可以在段尾,但必须有明确的表述。
举例须恰当,即所举事例须围绕自己的感悟、观点来展开,所举事例应紧扣现实生活,包括个人经历、社会现象、真实事件等。
答案:(示例一)本特利在研究雪花的过程中,不畏严寒,不顾生死,这种对科学的热爱和追求让人感动。
我认为,我们的人生也应该像本特利一样,能执着地去追求我们所热爱的事物,并为此付出努力,我相信这个努力的过程会使我们终身受益。
如袁隆平,为了追求他的水稻梦,日复一日地在田间劳作,不怕脏不怕累,甘当一名农夫,却解决了困扰全球亿万人口的粮食问题,赢得世界人民的尊重。
所以,无限的热爱,执着地追求,能创造人生的辉煌。
(示例二)本特利为了研究雪花而付出了生命的代价,可见科学研究需要付出不同寻常的艰辛努力。
我认为,我们要超越有限而平庸的生命,也必须付出,没有人能随随便便获得成功。
时下,娱乐圈的很多年轻人吃不得苦,受不得累,总想着靠一些“作秀”的手段去获取名利,这样得来的名利怎么会长久呢?唯有付出努力,付出艰辛,修炼自身的基本功,涵养自己的身心,我们的人生才会真正的发光发亮。
二、阅读下面的文字,完成1~3题。
太空天梯可能实现的理由1979年,美国作家亚瑟·克拉克在一本名为《天堂的喷泉》的科幻小说中写道:“根据天体力学的定律,如果某个物体在天空中静止不动,就可以从其上向地面垂放下缆绳,通过这种方式,就能够把地球和宇宙空间联结起来。
”1960年,前苏联科学家阿斯塔诺夫就公开发表了修建太空天梯(又称“宇宙电梯”)的构想。
不过,正如克拉克在书中表达的对于登天梯或通天柱的看法那样,“尽管从理论上不能说有什么错误,但实际上却很难找到实现的方法。
”那么,修建太空天梯究竟会碰到什么样的实际困难呢?大家知道,人造卫星在围绕地球进行旋转运动时,会产生离心力。
其离心力刚好与地球对卫星的吸引力(万有引力)互相平衡,才会使得卫星作圆周运动并围绕地球进行旋转。
如果地球引力过强,人造卫星就会掉落到地面,反之,如果离心力过强,就会使得人造卫星远离地球而去。
根据牛顿的万有引力定律,卫星所受地球(万有)引力的强弱与其到地球(中心)距离的平方成反比,当卫星在地球引力比较弱的高轨道围绕地球不断旋转时,其离心力也会相应地变小。
同时,卫星的速度与离心力成正比,所以卫星的运转速度就变慢了。
实际上,处于地球上空高度约400公里处的国际空间站,围绕地球转一圈,大约只需要90分钟左右。
而处于赤道上空高度为35786公里轨道上面运行的气象观测卫星,围绕地球旋转一圈,大约需要24小时左右,因此,它的旋转周期与地球的自转周期相同。
这就意味着对于24小时绕地球一周的人造卫星而言,卫星的“正下方”始终会对着地球表面的同一个场所。
反之,如果从卫星“正下方”地面的某处向天空中看去,卫星也好像静止不动,始终处于天顶上面的同样位臵。
所以,就将这样处于地球同步轨道运行着的卫星称为“静止卫星”,并把静止卫星运行的轨道称为“静止轨道”。
如前文所述,静止卫星正是对于某个区域,在天空中静止不动的物体。
从这样的地球同步静止卫星上向地面垂放下缆绳,随着缆绳的加长延伸(假如忽略风力等因素的影响),缆绳的前端就会逐渐到达地面的同步观察点。
那么,就可以沿着这些缆绳进行升降,操作往返于地面与卫星之间运送人员和货物了。
这正是“太空天梯”天才构想的发端。
但只是简单地从静止卫星上施放缆绳,要想达到地面,是远远不够的。
由于缆绳本身也有重量,就会使静止卫星的重心产生偏移,从而使其掉落到地面上。
为了防止发生类似现象,必须要沿着地球的相反方向也施放出同样长度的缆绳,以便保持施放卫星的重心位臵不会发生改变。
为此,在必要时,还需要在施放卫星或轨道站平台的上方缆绳的顶端安装重物,以帮助缆绳系统保持平衡。
太空天梯的操作原理与一般建筑物所使用的普通电梯是完全不同的。
普通电梯是通过楼层顶端的滑车卷绕钢缆,使电梯箱体进行升降的,而且在钢缆的两端还安装着一些铁块用于电梯系统的平衡配重。
而太空天梯的升降机本身是带有动力的,它会依靠自身的动力沿着缆绳在天空中或上升或下降,在地面站和各级太空轨道站之间往返运输货物和人员。
太空天梯主要组成部件有,处于静止轨道上面的“静止轨道空间站”,延伸在数公里的天空中,联结着各级轨道空间站的太空缆绳系统,沿着缆绳系统上下来回运行的具有自主动力控制的升降机系统。
此外,在地球表面赤道附近的海岛或海洋平台上,还需要建设可以供太空升降机起落装卸货物、上下人员以及维修使用的大型地面基地设施。
(选自《科学世界》2010年第4期《太空天梯:从科幻到现实》) 1.作为科普文章,开头引述《天堂的喷泉》这部科幻小说的目的是什么?答案:文章开头引述科幻小说的目的是引起读者的阅读兴趣和进一步探究的欲望,同时引出本文关于太空天梯的话题,指出其在现实中可能实现的前景。
2.太空天梯与普通电梯有什么不同?请概括其中最本质的区别并简要说明。
答案:太空天梯与普通电梯最本质的区别是升降机本身有无动力。
普通电梯是通过楼层顶端的滑车卷绕钢缆,使电梯箱体进行升降的,升降机本身无动力;而太空天梯的升降机本身是带有动力的,它会依靠自身的动力沿着缆绳在天空中或上升或下降。
3.综观全文,你认为当前建造太空天梯最难又最关键的是哪一步?简要说说理由。
答案:略。
(只要看法言之有理即可)。