第3单元 探索与发现(考案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材语文必修下册同步学习指导(统编版)

▲ ３５７ ▲ ▲ ３５８ ▲ 　 　 　 　 考 案 (三) 第三单元　 探索与发现 (本试卷满分:１５０ 分ꎬ测试时间:１５０ 分钟) 一、现代文阅读(３５ 分) (一)现代文阅读Ⅰ(本题共 ５ 小题ꎬ１９ 分) 阅读下面的文字ꎬ完成 １ ~ ５ 题ꎮ 　 　 宇宙大爆炸的火球有些像核爆炸的火球ꎬ但核爆炸的火球热量 在一小时、一天或一周内就会消散开来ꎮ 相比之下ꎬ大爆炸的热量就 无处消散了ꎬ只能在宇宙中徘徊ꎮ 事实上ꎬ宇宙里也只有大爆炸的产 物ꎮ 时至今日ꎬ大爆炸遗留的热量仍充满宇宙ꎬ围绕着我们ꎮ 在过去 约 １４０ 亿年的膨胀中ꎬ温度已然冷却下来ꎬ大爆炸再也无法发出可见 光ꎬ只能释放出一种不可见的光ꎬ即微波辐射ꎮ 微波对你而言一定不陌生ꎬ它被应用于加热食品、手机通信、传 播电视节目等领域ꎬ如果你用过老式电视ꎬ当你切换频道时ꎬ中间会 有画面停顿现象或者雪花出现在屏幕上ꎬ约 １％ 的画面停顿和雪花 可能来自大爆炸产生的微波辐射ꎮ 这些微波在被你家电视天线捕获 之前ꎬ已经在宇宙中飘荡了约 １４０ 亿年ꎬ上次它们接触到的其他事物 是宇宙开端的那个火球ꎮ 事实让人震惊ꎬ宇宙中 ９９. ９％ 的“光”ꎬ也就是光子都来源于大 爆炸ꎬ仅 ０. １％ 的光子源于恒星以及星系ꎮ 这就是宇宙最为惊人的 特征:宇宙微波背景辐射ꎮ 如果你有双能看见微波的眼睛ꎬ那么你眼 前的世界ꎬ包括空空如也的空间都会发出白亮的光ꎮ 你就像住在一 个大灯泡里ꎮ 科学家直到 １９６５ 年才发现宇宙微波背景辐射ꎬ而且完 全出于意外ꎮ 但是ꎬ我们周围的所有事物都会发出微波ꎬ我们难以分辨哪些是 大爆炸发出的ꎬ这正是 １９６４ 年新泽西州霍姆德尔的两位科学家阿尔 诺􀅰彭齐亚斯和罗伯特􀅰威尔逊碰上的难题ꎮ 这两个人被巨型喇叭 状的微波探测器吸引到贝尔实验室工作ꎮ 他们想用探测器研究天文 学ꎬ探测疑似围绕银河系的超冷氢气ꎮ 由于他们预测该气体微波十 分微弱ꎬ所以首先他们要测量其他微波源ꎬ如近处的树木、建筑、天 空ꎬ甚至是探测器本身ꎮ 然后他们再将这些干扰源剔除ꎬ剩下的可能 就是需要的微波信号ꎮ 但当他们把所有干扰源都剔除后ꎬ仍有稳定背景噪声ꎮ 这样的 微波应当是由一种温度比绝对零度约高 ３ 摄氏度ꎬ即约零下 ２７０ 摄 氏度的物质辐射产生的ꎮ 最开始ꎬ他们认为这是纽约市发出的微波ꎮ 但是ꎬ当他们将探测器的喇叭口对着天空或者背对纽约市时ꎬ噪声依 旧存在ꎮ 然后他们又猜测微波源应该是太阳系中的一些会发出无线 电波的天体ꎬ如木星ꎮ 但几个月过去了ꎬ地球沿轨道绕太阳运转ꎬ噪 声依旧稳定不变ꎮ 他们甚至想过这是不是附近核弹试验产生的高速 电子飞入大气产生的背景噪声ꎮ 然而ꎬ这种背景噪声一直很稳定ꎬ不 随时间改变ꎬ这并不符合任何猜测的特征ꎮ 最后ꎬ两位天文学家将目光锁定在两只鸽子上ꎮ 它们在探测器狭 窄的底部建了个鸟巢ꎮ 因为探测微波用的电子设备也固定在“喇叭” 的底部ꎬ而这些设备会散发热量ꎬ所以鸽子们选择了这个舒适温暖的 住处ꎬ这是在新泽西州度过严冬的最佳住所ꎮ 彭齐亚斯和威尔逊发现 鸽子们在微波探测器的表面覆盖了一层白色的电介质ꎬ即大家熟知的 鸟粪ꎮ 那么ꎬ是不是鸟粪发出的微波造成了这稳定的背景噪声呢? 两位天文学家捕获了鸽子ꎬ还附上推荐信把鸽子送往别处安家ꎮ 然后他们穿上长筒靴ꎬ拿着扫帚钻进“喇叭口”里收拾干净鸟粪ꎮ 但 是结果与他们的预期相反ꎬ稳定的背景噪声仍旧存在ꎮ 直到 １９６５ 年的春天ꎬ他们在天文学上仍一无所获ꎮ 一次彭齐亚 斯给他一个科学家朋友打电话ꎬ忍不住向朋友抱怨他和威尔逊在霍姆 德尔遇到的倒霉事ꎬ结果他朋友一听这事ꎬ立马来了精神ꎮ 他朋友先 前听过理论家詹姆斯􀅰皮布尔斯的演讲ꎬ演讲中提到普林斯顿大学正 在进行一项实验ꎬ旨在探测大爆炸余晖的热量ꎮ 普林斯顿大学离霍姆 德尔只有 ３０ 英里的距离ꎬ彭齐亚斯一放下电话ꎬ立刻就给皮布尔斯的 导师、普林斯顿大学的罗伯特􀅰迪克打了个电话ꎮ 迪克当时正在办公 室里吃便餐ꎬ研究小组成员都和他坐在一起ꎮ 迪克刚放下电话ꎬ他扭 头对他的同事们说道:“啊哈ꎬ咱们有料啦!” 现在我们已经知道由彭齐亚斯和威尔逊发现的微波辐射与绝对 零度以上 ２. ７２６ 摄氏度发出的辐射相匹配ꎮ “大爆炸余晖发出的微 波辐射与你家的微波炉发出的微波一样ꎬ只是能量低得多ꎬ”史蒂芬 􀅰霍金这么解释道ꎬ“不过ꎬ用它来加热比萨的话ꎬ只能加热到约零 下 ２７０ 摄氏度ꎮ 呃ꎬ这连解冻都不行ꎬ更别提烹饪了!” 彭齐亚斯和威尔逊因发现宇宙微波背景辐射ꎬ证明宇宙起源于 大爆炸ꎬ从而荣获 １９７８ 年诺贝尔物理学奖ꎮ 有人问ꎬ那两只鸽子后 来怎样了呢? 鸽子有归巢的习性ꎬ所以它们又飞回霍姆德尔探测器 了ꎮ 没办法ꎬ就只能把它们处理了ꎮ 但是ꎬ它们的鸟粪却名垂科学