河北省部分学校2023-2024学年高三上学期七调考试语文试题

2023—2024学年度上学期高三年级七调考试 语文 本试卷共8页，总分150分，考试时间150分钟。 一、现代文阅读（35分） （一）现代文阅读Ⅰ（本题共5小题，19分） 阅读下面的文字，完成1～5题。 太空电梯畅想曲 王诗雨 “女士们，先生们，太空电梯即将到达失重空间站，请做好准备，从右侧梯门下梯。”如果有一天，人们听见这样的播报声，会不会以为是在梦里？ 20世纪初，被誉为俄罗斯“航天之父”的康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基可真有这样的构想。这个构想，其实很朴素——在地面上建设一座高到超乎想象的铁塔，一直建到地球同步轨道为止，在铁塔内架设电梯，人们便可以搭着电梯进入外太空。 从太空中“扔”下绳索 康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基的构想，与大家对电梯的认知最为接近，但是，有一个最大的问题——地球同步轨道高度为35786千米，而目前世界上最高的建筑，是位于迪拜的哈利法塔，高度只有828米。 差距太过悬殊，就像巨人和蚂蚁。这样一来，建一座太空电梯就像痴人说梦了！ 还有没有别的办法？想一想，假如要把一只风筝放到250米的高空，除了在地面上奔跑，不断放长线绳，将风筝放飞到空中，还能怎么做？能不能坐直升机到更高空，将风筝扔出，慢慢放线，让风筝到达250米的空中？ 虽然这是个很不严谨的类比，但它体现出来的逆向思维，给太空电梯的建造提供了一个思路。如果想要建造一座直达外太空的电梯，最重要的就是需要提供绳索轨道，既然从地面向上建造不现实，那能不能从太空中“扔”下绳索，就像扔风筝线一样？ 也就是说，可以先发射一颗地球同步卫星，然后从卫星上伸出绳索“垂”到地面上，在地面一端固定，形成太空电梯的运行轨道。 这就不用建塔了，只需“几根绳索”就行了。 这样一想，建造太空电梯，就显得不那么镜花水月，如今的太空电梯计划，也都是基于这个模型。 寻找最强缆绳材料 在众多太空电梯计划中，最受人瞩目的，是日本在2012年宣布的太空电梯计划。 当时，尤其擅长建高塔的日本著名建筑公司大林组，宣布要投资100亿美元建设太空电梯。然而，距离计划启动已经过去了10年之久，前景似乎不容乐观，就连大林组公司内部一直参与太空电梯研发的高级工程师石川洋二都坦言：这个项目越是尝试，就越是困难。 比如电梯厢体上下运动所需的缆绳，实际并不是处于静止的状态，而是随着同步卫星一起高速转动，所需的巨大向心力可能会超过材料的抗拉极限，导致缆绳自己把自己甩断。 这是异常棘手的问题——如何找到密度小，但抗拉强度大的材料？ 目前，最有可能满足上述要求的是碳纳米管。这是由碳原子组成的管状结构纳米材料，是目前已知的理论上力学强度最高和韧性最好的材料。 碳纳米管的密度大约是1700kg/m³，如果用碳纳米管做太空电梯的缆绳，碳纳米管的抗拉强度至少要达到90GPa。 目前，在实验中能够合成的碳纳米管，其抗拉强度可以达到200GPa，而具有理想结构的单壁碳纳米管，其抗拉强度可以达到800GPa。 这样看来，只要生产出几万千米长的碳纳米管，把它从同步卫星上“悬挂”下来，固定到赤道附近的海上基站，问题也就迎刃而解了！ 然而，探索太空电梯的道路，注定崎岖不平。 1991年，日本科学家饭岛澄男发现并命名了碳纳米管，给陷入瓶颈的太空电梯设想注入了信心，许多研究团队重新拾起了太空电梯计划。 可是，大家很快就发现，由于制备工艺的限制，实际能够制备出的碳纳米管长度只有几毫米，且存在大量结构缺陷。 这似乎又走到了死胡同。 但科学家可不会轻易放弃。 2013年，清华大学魏飞教授团队，将生长每毫米长度碳纳米管的催化剂活性概率提高到99．5%后，成功制备出了单根长度超过半米，且具有完美结构的碳纳米管。 目前，他们正在研制长度在千米级以上的碳纳米管。 太空天梯，似乎迎来了一线曙光。 难题要逐一攻克 一旦要考虑项目建设的可行性，就必须要去面对和解决更多实际问题。 例如，用碳纳米管做的缆绳，时间久了会不会磨损？能用很长时间吗？毕竟，如果缆绳很容易破损，那么这电梯即便建好了，也不经用，实在不具备良好的性价比。 为了检验碳纳米管的耐久性，日本大林组建筑公司于2015年，将碳纳米管样品送到了位于地表上空400千米附近的日本实验舱内，放置在太空中两年后，这一样品又被带回地球。研究人员分析发现，碳纳米管的表面已经被原子状态的氧破坏了。 要知道，400千米高度是大气层中的热层，空气已经极其稀薄，即便是这样，两年的时间也已破坏了碳纳米管。 那么，可以想象，在地表附近氧气丰富的对流层，碳纳米管缆绳会面临着更加严峻的考验——除了被原子状态的氧破坏，它还需要面对风吹日晒雨淋，甚至可能碰上闪电、飓风等各种极端天气。 建造太空电梯，真的是越尝试，越困难。 既然如此困难，为什么科学家还一直执着于这几乎不可能的设想呢？ 最大的动力，就是要降低奔赴太空的成本。 目前的国际商业卫星