内容正文:
课时冲关1 文本信息的理解与分析
阅读下面的文字,完成1-5题.
材料一:我们生活在一个特殊的时代,这
个时代的知识总量是以指数级增长的.或许
更重要的是,用科学家卡尔萨根的话说:“我
们生活在一个完全依赖科学和技术的社会中,
然而几乎没有人了解这些科学和技术.”这确
实是一个问题,且有待解决.
而且,除此之外,大多数人都因这样或那
样的原因无法对科学产生兴趣.一部分原因
是,科学的语言是数学,但它涉及的数学太复
杂,以至于只有接受了高等教育的人才能用数
学这个工具来理解科学.不过,偶尔也会出现
一些“翻译者”,向其他人传达科学的意义,以
及它的美妙和激动人心之处.
迈克尔S.沃克站在了“翻译者”的前沿,
虽然并不是一名学术研究者,但他通过这本大
众科学书,在规避了复杂数学的同时,传达了
他对物理世界的清晰理解.
这本书的核心是量子力学,但内容已经超
越了这个范畴,还介绍了相关应用,沃克为我
们提供了对物理世界最奇特、最迷人、最美丽
的描述.他非常努力地描述了量子力学,尤其
是原子,并将其作为解释化学和我们周围事物
的基础.这本书正是把这一部分物理学用非
数学的语言和视觉化的呈现方式向我们“翻
译”了过来.另外,这本书还时不时地插入了
物理学和化学的发展史以及推动科学发展的
著名科学家的生活,这些“插曲”也让这本书变
得栩栩如生.
在量子力学发展的早期,尽管它在预测实
验结果方面取得了令人难以置信的成功,但科
学家对量子力学的本质仍困惑不已,为此,科
学巨人之间还产生了一些伟大的辩论.例如,
阿尔伯特爱因斯坦(他厌恶量子力学及其违
反直觉的结论,最终却因在该领域的贡献获得
诺贝尔奖)宣称:“上帝不会跟宇宙玩掷骰子.”
尼尔斯玻尔(另一位诺贝尔奖得主)对此则
有一句不那么著名但同样重要的反驳:“不要
告诉上帝该做什么.”玻尔也曾说过:“如果有
哪个人对量子力学不感到震惊,就说明他不了
解量子力学.”然而,80多年后,量子力学可以
说是历史上最成功、最具争议,同时也经受住
了各种实验考验的理论.
这不是第一本将科学和历史交织在一起
的书.实际上,关于这一主题的大多数非学术
书籍都会通过介绍历史来缓解量子力学概念
带来的冲击.但是沃克还从物理学出发,解释
了化学的原理,并讲述了人类对量子力学的理
解如何让现代发明和技术成为可能,向我们展
示了如何通过量子力学的视角理解宇宙———
从大爆炸开始直至今天.
这本书为读者提供了一个驶向新认知彼
岸的契机.我相信你会像我一样享受这本书.
想必你也会同意这句话:科学比幻想更奇妙.
(摘编自迈克尔S.沃克
«‹量子世界的发现之旅›推荐序»)
材料二:在公元前7世纪,古希腊斯巴达
人用加密棒,把一个布带缠到加密棒上,写上
“明天发动攻击”,命令发布完之后,如果别人
没有同样半径的加密棒的话,信息是读不出来
的,这是最原始的加密方法.后来到了公元前
1世纪 左 右,凯 撒 大 帝 发 明 了 更 好 用 的 办 法
———把26个字符移动一下,这样移动完之后,
“明天发动攻击”就变成DWWD等等,只有预
先约定的人知道这个命令究竟是什么.这样
一些非常聪明但很古老的加密算法,其实可以
用字符出现频率的方法加以破解.
一个问题就是信息安全瓶颈.实现信息
的安全传送,自古以来就是人类的梦想.随着
信息技术进一步发展,借助量子纠缠理论,通
过量子密钥分发,能够解决这一问题.
量子通信的一种应用是量子密钥分发,原
理其实很简单.单光子不可分割,所以我们用
一个光子来传输密钥的时候,窃听者不可能砍
走半个光子,他拿走了,接收者就收不到了,这
个光子也就没用了.那么窃听者能不能复制
一份? 量子不可克隆,测量的话,必然导致干
涉条纹消失;通过观测干涉条纹是否消失,就
知道你的光子状态是不是被别人窃听过.也
就是说,在量子密钥分发的过程中,原理上存
在复制是一定会被察觉的,我们就丢弃那些存
在窃听的风险密钥,保留安全密钥,再加上“一
次一密”的话,加密内容就不可破译,这是基于
物理学原理的无条件安全.
为什么现在仍要研究量子纠缠? 一旦你
能够从下往上对微观粒子进行组装、操纵的
话,其实就掌握了搭建整个世界的每一块积
木.这种进步相当于从孟德尔被动观察得到
遗传定律,到基因工程主动调控生命形态的进
步一样.所以,就可以从对量子规律被动的观
测和应用变成了对量子状态的主动调控和操
纵,这样就产生了第二次量子革命,那就是量
子信息技术.
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第一部分 现代文阅读
量子通信的发展目标,是要在更大的范围
里,实现安全的信息传输.它的发展路线是,
通过光纤实现城域的量子通信网络,通过中继
实现城际的量子网络,通过卫星中转实现远距
离量子通信.
2007年我们首次把光纤量子通信的安全
距离拓展到一百公里,2008年建设了一个小
型网络,2012年建成了规模化的量子通信网
络,并投入了永久使用.最后慢慢把这些局域
网,一个一个连起来,变成现在的“京沪干线”,
这个是基于可信中继技术.而以目前的技术
实现远距离的量子通信,则需要卫星的中转.
通过十几年的努力,我们研制成功了国际上第
一颗量子科学实验卫星“墨子号”,其中在2016
年8月份成功发射.
“墨子号”有一个重要的科学实验任务,验
证了即使相隔上千公里,量子纠缠之间的诡异
互动也是存在的.如通过“墨子号”进行密钥
分发,首先向地面发射光子,每对处于纠缠状
态的光子中的一个发向青海德令哈站,另一个
发向云南丽江站,两个地面站之间的距离达到
1203公里,首次实现超一千公里的量子纠缠.
其目的就是在相距超过一千公里的两个光通
信终端之间,通过低轨卫星给它们分发密钥,
使得两 个 终 端 之 间 用 这 组 密 钥 完 成 保 密 光
通信.
未来会是什么样? 在量子通信方面,我们
希望能够在外太空搭建一个非常准的光钟,这
个光钟的稳定度大概会达到10-21,也就是大
概10万亿年的误差都不超过1秒钟.再结合
我们的广域量子通信技术的话,用两个这样的
光钟进行时间比对,就可以提供一种引力波探
测的 新 途 径,从 而 来 揭 示 更 加 丰 富 的 天 文
现象.
(摘编自潘建伟«从爱因斯坦的
好奇心到量子信息革命»)
★1.根据材料内容,下列对图片的理解,不正
确的一项是 ( )
量子通信:量子密钥分发
A.单光子因其具有不可分割性,窃听者无
法截取半个光子.
B.窃听者无法复制发送方分发的量子密钥,
保证了信息传送的安全.
C.接收方通过观测干涉条纹是否消失,可识
别光子状态是否被窃听.
D.丢弃存在窃听风险的密钥后,保留的安全
密钥,加上“一次一密”,加密内容不可
破译.
2.下列对材料相关内容的理解和分析,正确的
一项是 ( )
A.沃克通过科学史叙事证明量子通信技术
已完全替代传统加密方法.
B.爱因斯坦与玻尔之间的争论直接推动了
量子密钥分发技术的诞生.
C.量子纠缠理论的研究发展将使量子通信
在更大的范围内得以应用.
D.借助以“墨子号”为中转的密钥分发就能
保证区域内的通信安全.
3.下列对材料相关内容的分析和评价,不正确
的一项是 ( )
A.我们生活在一个知识总量以指数级增长
的时代,但大多数人因数学等复杂因素
无法对科学产生兴趣,这凸显了科学普
及的重要性.
B.迈克尔沃克«量子世界的发现之旅»一
书,用非数学的语言和视觉化的方式,向
大众传达了量子物理的奇妙与美丽.
C.古希腊斯巴达人使用的加密棒和凯撒大
帝发明的字符移动加密法,都是基于字
符出现频率的原理进行加密的.
D.量子通信的发展目标是实现更大范围的
安全信息传输,其中“墨子号”量子科学
实验卫星的发射是这一领域的重要里
程碑.
4.材料一指出沃克的科普写作具有哪些突出
特点? 请简要说明.
5.材料一中提到“科学比幻想更奇妙”,请结合
两则材料谈谈你对这句话的理解.
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艺考生文化课百日冲关 语文
课时冲关参考答案
课时冲关1
1.B [B.“保证了信息传送的安全”错,材料二说“量子
不可克隆,测量的话,必然导致干涉条纹消失;通过观
测干涉条纹是否消失,就知道你的光子状态是不是被
别人窃听过”,但这并不意味着能绝对保证信息传送
的安全.因为即使能察觉被窃听并丢弃风险密钥,在
实际复杂环境中,仍可能存在其他安全隐患等情况.]
2.C [A.材料中未提及沃克通过科学史叙事证明量子
通信技术已完全替代传统加密方法,且从实际来看,
传统加密方法仍在一些场景应用,该项无中生有.B.
“争论直接推动了量子密钥分发技术的诞生”错,材料
仅提到爱因斯坦和玻尔对量子力学本质有辩论,未表
明其争论直接推动量子密钥分发技术诞生,属于过度
推断.D.以“墨子号”为中转进行密钥分发只是实现
量子通信安全的部分环节,说“就能保证区域内的通
信安全”过于绝对.故选C.]
3.C [C.“都是基于字符出现频率的原理进行加密的”
错,材料二提到“古希腊斯巴达人用加密棒,把一个布
带缠到加密棒上,写上‘明天发动攻击’凯撒大帝
发明了更好用的办法———把26个字符移动一下
这样一些非常聪明但很古老的加密算法,其实可以用
字符出现频率的方法加以破解”,说明这些加密法并
非基于字符出现频率原理加密,而是可以被字符出现
频率方法破解.故选C.]
4.解析:①去数学化表达:由原文“迈克尔沃克站在了
‘翻译者’的前沿,虽然并不是一名学术研究者,但他
通过这本大众科学书,在规避了复杂数学的同时,传
达了他对物理世界的清晰理解”“这本书正是把这一
部分物理学用非数学的语言和视觉化的呈现方式向
我们‘翻译’了过来”可知,规避复杂公式,用非数学语
言与视觉化方式阐释量子力学.
②历史叙事融合:由原文“这本书还时不时地插入了
物理学和化学的发展史以及推动科学发展的著名科
学家的生活,这些‘插曲’也让这本书变得栩栩如生”
可知,穿插科学史与科学家生平,增强内容的生动性
与可读性.
③跨学科解读:由原文“但是沃克还从物理学出发,解
释了化学的原理,并讲述了人类对量子力学的理解如
何让现代发明和技术成为可能,向我们展示了如何通
过量子力学的视角理解宇宙 ——— 从大爆炸开始直至
今天”可知,从物理学出发解释了化学原理,讲述并展
示了量子力学的应用.
答案:①去数学化表达:规避复杂公式,用非数学语言
与视觉化方式阐释量子力学.②历史叙事融合:穿插
科学史与科学家生平,增强内容的生动性与可读性.
③跨学科解读:从物理学出发解释了化学原理,讲述
并展示了量子力学的应用.
5.解析:①科学理论的颠覆性超越日常认知:材料一中
提到,量子力学揭示的物理世界(如量子纠缠等现象)
“超出了人类的日常经验和想象”.沃克在«量子世界
的发现之旅»中通过“去数学化表达”和“历史叙事”
(材料一),让大众理解这些抽象理论,证明科学本身
的内在逻辑和规律比幻想更具震撼力.
②科学技术的应用成就超越虚构想象:材料二指出,
量子通信技术利用量子纠缠原理实现 “无条件安全的
信息传输”,这种“绝对安全加密”在传统幻想中常被
归为“魔法”或“超能力”范畴,但科学通过技术将其变
为现实.例如,“墨子号”卫星的密钥分发技术(材料
二)突破了传统加密方法(如斯巴达人的加密棒、凯撒
的字符移动法)的局限性,后者依赖“字符频率统计”
等经验方法(材料二),而量子通信则基于量子力学的
根本原理,实现了理论上“不可破译”的安全等级,这
种技术成就远超任何幻想作品中的“加密魔法”.
③科学发展的持续性突破幻想边界:材料二中,从古
代加密术到现代量子通信的演变,体现了科学对人类
文明的持续推动.例如,量子通信的目标是“更大范
围的安全信息传输”(材料二),这种“全球化安全网
络”的构想在科幻作品中常作为“未来设定”存在,而
科学正通过“墨子号”等实践逐步将其变为现实,证明
科学的“可实现性”远超幻想的“虚构性”.
答案:①从科学理论的角度来看,通过介绍量子力学
向大众宣传科学知识,让大众对物理世界有清晰的理
解,超出人类的日常经验和想象.②科学技术的应用
更是展现了其超越幻想的魅力.利用量子纠缠等原
理,借助量子密钥分发,实现了无条件安全的信息传
输,这是我们在幻想中也难以想象的成就.③科学的
发展还推动了人类社会的进步和文明的进步.从古
代的加密棒、字符移动及现代的量子通信技术,科学
在信息安全领域发挥重要作用.
课时冲关2
1.A [B.“作者认为应立即叫停”错.由原文“原卫生部
副部长王国强曾表示:‘在尚无有效替代品的情况下,
活熊取胆属无奈之举’”可知,作者并没有认为应立即
被叫停.C.“濒危药材中动物类药材的缺乏问题是无
法解决的”说法绝对.由原文“现代科学技术的发展
为濒危药材替代品研发提供了科学基础,现在濒危动
物药材如麝香、牛黄、熊胆粉等人工替代品研究都取
得了较大进展”可知,研制濒危中药材替代品就是解
决之道.D.“因此”强加因果,前后不构成因果关
系,原文是说“目前在濒危药材人工替代品审批相关
政策执行细节中,一些专家确实存在不同意见,但各
方的目标是相同的———更好促进濒危中药材的传承
与发展”,表明“促进濒危中药材的传承与发展”是目
标而非原因.故选 A.]
2.C [C.“论证了我国在濒危中药材找寻替代工作方面
取得的成绩和世界领先地位”错,第⑦段列举8种人
工替代药材的例子,是为了论证我国在濒危中药材找
寻替代工作方面取得的成绩,原文是“濒危药材供给
问题得到有效缓解”,“世界领先地位”于文无据.]
3.解析:①第⑤段“截至2022年至少拯救了2300万头
雄麝的生命”直接点明“拯救了2300万头雄麝的生
命”,可填“2300万头雄麝”.
②第⑥段“人工麝香价格每公斤6万多元,与野生麝
香超百万元的价格相比”,计算可得约为野生麝香价
格的1/20,可填“二十分之一左右”.
③第⑥段“药效与天然麝香没有多大差别”直接表明
两者间差别不大,可填“没有多大差别”.
答案:①2300万头雄麝 ②二十分之一左右
③没有多大差别
4.解析:①根据“长达数十厘米的引流管插进黑熊体内,
吸取胆汁一时间,活熊取胆引发的动物伦理问题
备受关注”以及“生物多样性是人类赖以生存和发展
的基石,野生动物入药不利于生物多样性保护”可知,
文章以“活熊取胆”这一具体事件为切入点,通过描述
其残酷操作场景,直接引出野生动物入药过程中暴露
的动物伦理争议;同时,借助“野生动物入药不利于生
物多样性保护”的论断,将话题延伸至濒危药材资源
供给不足时,人类需求与生态保护之间的矛盾,从而
说明该问题所引发的社会伦理与生态平衡双重层面
的困境.
②根据“对濒危中药材直接弃之不用被证实是一
条可行之路”以及“人工麝香的研制可谓几十年磨一
剑,彻底解决了麝香长期供应不足的问题”可知,文章
以“人工麝香”为典型案例,首先通过“直接弃之不用
绝非明智之举”强调研发替代品的必要性,再以“人工
替代被证实是一条可行之路”明确其解决问题的可行
性;此外,结合“至少拯救了2300万头雄麝的生命”
“431种完全用人工麝香替代,药效与天然麝香没有多
大差别”等成果描述,既论证了替代品对缓解资源短
缺的实际作用,也通过展现其研发历程与技术突破,
凸 显 我 国 在 濒 危 药 材 人 工 替 代 研 究 领 域 的 成 果 与
贡献.
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参考答案