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阅读下面的文字,完成1一5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”也让这本书变得棚栩如生。
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
一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
的办法一把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
。1
第一部分现代文阅读
学生课时P217
2
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。
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“京沪千线”,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。
墨子号卫星
仪
纠缠光子信道
地面光纤信道
地面站1
地面站2
超过1200km
艺考生文化课百日冲关语文
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101,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
●
发送方
单光子
接收方
不可分割
复制必然
会被察觉
窃听者
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。
解析: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.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。
解析: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.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。
·1
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。
解析: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—一把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.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。
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一从大爆炸
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.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。
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”
学案2信息推断:选项看逻
判断与推断内容,主要考查考生根据原文信息进行
本中的某些内容,对事物的性质、特点、发展趋势等作出
选项的内容为文内相关或延伸“语境”,考查“语境辨析”能
境”两种。
一、文内情景语境
“文内情景语境”,即对文本信息以集合的方式推
断文内语境。情景语境命题即命题立足于文本要素
各个层次(词语、语句和段落)而产生新的信息。这些
新的信息是通过语法结构完整、语意关系复杂的句子
来表现的,其指向意义非常明确,通过句子主述位结
构(句首是主位,其余是述位)命题,一般把文本已知
的信息作为主位,也就是题干陈述的对象(或称话
题),也称为推断的前提。述位则是对主位信息的陈
述部分,表达的是新信息,也称为推断的结论。由“前
提”到“结论”所采用的推理形式就是推断形式。
“情景语境”推断根据推断的前提、结论、过程,做
好“三分析”
1.分析推断前提是否有据
分析推断前提是否有据,就是分析前提是否
涵
合乎文本内容,也就是作为推断的依据与原
文内容是否一致。
首先,在“审选项,抓关键”的过程中,分出前
提与结论,重点关注关联词语。其次,分析选
项的前提时思考:(1)前提是否混淆范围,如
原文内容是涉及局部的或整体的,而选项则
判
相反。(2)前提是否混淆了语气,注意前提中
接
表示或然语气的限制语,如“可能”“大概”“也
许”“差不多”“将会”一推断可能成立;前提
巧
中表示必然语气的限制语,如“一定”“必定”
“肯定”一导致推断不能成立;有时则是相
反的。这就需要考生仔细比对选项中的前提
与原文的信息是否一致。(3)前提条件在文
中是否有依据,是否充足。
第一部分现代文阅读
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。
辑,文内找依据学生用书P12
乎逻辑的推断的能力。其选项内容是命题者依据文
分析和推断。题干中常带有“根据”“说法”等关键词。
力。“语境”主要分为“文内情景语境”和“文外情景语
[典例1]请把下面选项与原文进行比对,指出其命
题陷阱并陈述理由。
[选项]改革开放以来,我国历史地理学的一些研
究在国际上领先(结论),主要得益于学科分支的开
拓和研究领域的扩大(前提)。
[原文]玫革开放以来,我国的历史地理学者继承
和发扬沿革地理注重文献考证的传统,充分运用地
理学和相关学科的科学原理,引入先进的理论、方
法和技术,不断开拓新的学科分支,扩大研究领域,
在历史地图编绘、行政区划史、人口史、区域文化地
理、环境变迁、历史地理文献研究和整理等方面都
取得显著成绩,有的已居国际领先地位。中国历史
地理学的研究在整体上达到一个新的水平,标志着
这门具有悠久传统的学科迎来了一个向现代化全
面迈进的新阶段。
[答案]前提条件不充足。选项“改革开放以来,
我国历史地理学的一些研究在国际上领先”是结
论,对应原文“有的已居国际领先地位”,结论正确;
“主要得益于学科分支的开拓和研究领域的扩大”
是前提,运用了因果推理,回归原文,发现原文原因
还包括“充分运用地理学和相关学科的科学原理,
引人先进的理论、方法和技术”,选项前提范围变
小,并且原文没有“主要”的意思。