閱讀下面的文字,完成下列小題。
材料一:
科學家為何執(zhí)著于射電望遠鏡?
當前人們探知宇宙天體信息的渠道主要有四種:電磁輻射、宇宙線、中微子和引力波。其中,電磁輻射是最為古老也最為主要的探測手段,望遠鏡便是我們認識廣袤宇宙的至關重要的儀器。我們知道,電磁波遠不限于可見光,然而并非所有波段的電磁波都能到達地球表面,地球大氣阻擋了來自宇宙空間的大部分電磁輻射,僅可見光和一部分紅外線以及射電波段的電磁輻射能到達地球表面,光學和射電這兩個大氣透明窗口便成為了天文學觀測的重要波段。
人們對于可見光波段的觀測歷史悠久,17世紀初,伽利略首次將望遠鏡伸向星空。20世紀30年代,無線電工程師偶然發(fā)現(xiàn)了宇宙中的射電信號,此后,射電天文學逐漸發(fā)展起來。20世紀60年代,天文學觀測中極為重要的“四大發(fā)現(xiàn)”:脈沖星、類星體、宇宙微波背景輻射和星際有機分子,都與射電望遠鏡有關??梢哉f,射電望遠鏡在當今天文學的研究中至關重要。
(1)
天文望遠鏡最主要的參數是望遠鏡的口徑,望遠鏡的口徑決定了望遠鏡的極限角分辨率和集光能力。
極限角分辨率說的是儀器能分辨的最小細節(jié)的能力。點光源經過光學儀器后,由于衍射的影響,所成的像不是一個點,而是一個明暗相間的圓形光斑,即艾里斑。當一個艾里斑的中心與另一個艾里斑的第一級暗環(huán)重合時,剛好能分辨出兩個像,由此給出光學儀器的最小分辨角。望遠鏡的極限角分辨率由瑞利判據給出,儀器的最小分辨角與儀器口徑成反比,與觀測波長成正比,即口徑越大,極限角分辨率越高,對于相同的角分辨率要求,觀測波長越長,則對儀器的口徑要求越大。同時,由于受到大氣湍流等因素影響,大口徑望遠鏡的實際分辨率常小于其極限分辨率。中國天眼的射電波段波長約為光學波段波長的上百萬倍,因此我們需要將射電望遠鏡建造的如此之巨大。
除提高分辨能力外,望遠鏡的另一個作用便是增加聚光,即增加我們能接收到的光子總數,體現(xiàn)了望遠鏡的靈敏度。望遠鏡聚光的能力稱為望遠鏡的集光能力。望遠鏡的集光能力與口徑的平方成正比,與望遠鏡的焦距無關。因此,為觀測宇宙深處的微弱信號,也要求建造超大口徑的望遠鏡。
(2)
“中國天眼”于2016年9月落成啟用,截至目前已發(fā)現(xiàn)脈沖星300余顆。搜尋和發(fā)現(xiàn)脈沖星是“中國天眼”的核心科學目標,包括銀河系內脈沖星的探尋,以及對仙女座大星系(距銀河系最近的河外星系)進行跟蹤觀測,以期捕獲銀河系外的第一顆脈沖星。
“中國天眼”還以其超高的靈敏度優(yōu)勢,通過盲搜發(fā)現(xiàn)了來自宇宙深處的快速射電暴新源。該源展現(xiàn)出極為罕見的三峰結構。根據其高色散量估算,該信號可能來自距地球約百億光年的宇宙深處??焖偕潆姳┦且环N持續(xù)僅數毫秒的未知射電暴發(fā)現(xiàn)象,當前人們對其了解還極其有限,對于其如何產生、究竟在哪發(fā)生都知之甚少?!爸袊煅邸钡母哽`敏度特性有望捕捉到更多的快速射電暴,探測到快速射電暴的更多細節(jié)信息,揭開快速射電暴的來源之謎。
此外,“中國天眼”承擔的主要科學任務還包括:巡視宇宙中性氫,天體超精細結構研究,星際分子探測及搜索可能的星際通信信號。隨著曾經“世界第一”的美國阿雷西博望遠鏡在去年發(fā)生坍塌,“中國天眼”已經成為全球唯一的超大型射電望遠鏡。“中國天眼”面向全球科學界開放申請,向世界表明了中國開放包容的大國姿態(tài)。在探索未知宇宙的道路上,只有充分匯集各方智慧,精誠合作,取長補短,才能讓這只巨大的天眼發(fā)揮出更加強大的威力。
(摘編自2021年4月10日《科普時報》之《“中國天眼”向全世界邀約:一起觀宇宙》)
材料二:
“巡天遙看一千河?!比涨?,中國國家天文臺研究團隊正式發(fā)布了利用中國天眼觀測到的新發(fā)現(xiàn)的201顆脈沖星,為人類的脈沖星譜系織就了一張更精準的定位網。
中國新發(fā)現(xiàn)的脈沖星種類齊全,有些發(fā)現(xiàn)將人類對脈沖星的認識和研究推向了一個全新領域。借著這些新發(fā)現(xiàn),我們對銀河系的電子分布、脈沖星三維速度與自轉軸共線等困擾科學界多年的問題有了“中國高度”“中國深度”的研究,甚至借助長期的監(jiān)測,有可能對人類的重大科學問題,諸如天體輻射、引力理論檢驗等學科前沿具有重要的推進作用,有望在這些領域發(fā)出更強大的“中國聲音”“中國波段”。
中國天眼不僅回答“人類”的科學問題,還回答著國家的科技發(fā)展戰(zhàn)略問題。比如,中國天眼、月球火星探測、太陽系其他行星及小行星探測等等“深空”探測,放眼的是無盡的深邃時空,著眼的卻是未來國家科技高地。
我們知道,“深空”探測面對著距離遙遠、飛行時間長、數據傳輸速率有限、深空環(huán)境復雜等一系列問題,需要一系列關鍵技術的支撐,如測控通信技術、自主導航與控制技術、核電源技術、先進推進技術和載荷技術等。這些技術是未來科技的“母體”,會帶動著相關領域科技的長足進步。這些支撐和進步,既是一個國家未來發(fā)展的動能,也是占據科技制高點、應對激烈競爭的利器。
(摘編自2021年5月20日《長江日報》之《中國天眼:放眼的是深空,著眼的是未來》)
1.根據材料內容,下列關于“中國天眼”的說法不正確的一項是( )
A.“中國天眼”是目前全球唯一的具有極高極限角分辨率和極強集光能力,用來進行天文觀測的超大型射電望遠鏡。
B.“中國天眼”正在對距離我們最近的河外星系仙女座進行跟蹤觀測,目的在于發(fā)現(xiàn)第一顆銀河系外的脈沖星。
C.“中國天眼”開創(chuàng)性地發(fā)現(xiàn)了來自宇宙深處的快速射電暴,并將持續(xù)發(fā)現(xiàn)更多細節(jié)信息,以期揭開其來源之謎。
D.“中國天眼”在對星空的搜尋和發(fā)現(xiàn)中,不斷地回答著“人類”的科學問題,并且著眼的是未來國家科技高地。
2.下列對材料相關內容的理解和分析,不正確的一項是( )
A.人類在很久以前就會觀測可見光波段,用光學望遠鏡觀測浩瀚的星空則是從17世紀初伽利略開始的。
B.宇宙中射電信號的發(fā)現(xiàn)使得射電天文學逐步發(fā)展起來,并引發(fā)了天文學研究中一系列重要的發(fā)現(xiàn)。
C.望遠鏡的口徑決定了望遠鏡的極限角分辨率和集光能力,口徑越大,極限角的分辨率越高,觀測波長越短。
D.“天眼”目前正在搜索可能的星際通信信號,一旦這樣的信號被發(fā)現(xiàn),則說明宇宙中可能存在其他智慧生命。
3.根據材料內容,下列各項中不能體現(xiàn)“天眼”使命范疇的一項是( )
A.2021年中國天眼科普基地聯(lián)手教育機構研發(fā)系列探究性課程,以中小學生為主體的“中國天眼”研學旅行成為熱門。
B.中國“天眼”可以繪制非常精準的星系圖,如果能夠發(fā)現(xiàn)宇宙的邊緣,那么整個宇宙的精確大小都能測繪出來。
C.“天眼”建設之初,即確立了“中國天眼”將按國際慣例逐步開放的原則,為全人類探索和認識宇宙作出貢獻。
D.天眼的建立對我國衛(wèi)星的發(fā)射、升空入軌的安全有著很重要的意義,并進一步加速了中國遙感衛(wèi)星的發(fā)展步伐。
4.請在材料一兩處橫線上各用一個疑問句添加小標題,每處不超過15個字。
5.兩則材料都提到了脈沖星,但是側重點不同,結合材料分析這樣處理的意圖分別是什么。
1.C
2.C
3.A
4.(1)射電望遠鏡為何如此巨大?(2)“中國天眼”有哪些威力?
5.①材料一中提到脈沖星強調其多,是為了說明“天眼”擁有巨大威力。②材料二中提到脈沖星強調其種類齊全,是為了強調我們的研究具有“中國高度”甚至可以發(fā)出更強大的“中國聲音”。③兩則材料的體裁不同。材料一是科普文章,重在普及知識;材料二是日報時評,重在增強自信。
【分析】
1.
本題考查學生理解文中概念的能力。
C.“'中國天眼’開創(chuàng)性地發(fā)現(xiàn)了來自宇宙深處的快速射電暴”錯誤,根據文中“通過盲搜發(fā)現(xiàn)了來自宇宙深處的快速射電暴新源”,“當前人們對其(快速射電暴)了解還極其有限,對于其如何產生、究竟在哪發(fā)生都知之甚少”,可知中國天眼并非“開創(chuàng)性”地發(fā)現(xiàn)了宇宙深處的快速射電暴。
故選C。
2.
本題考查學生篩選并辨析信息的能力。
C.“觀測波長越短”錯誤,根據文中“口徑越大,極限角分辨率越高,對于相同的角分辨率要求,觀測波長越長”,可知此處條件下,觀測波長應該是“越長”。
故選C。
3.
本題考查學生篩選并辨析信息的能力。
根據兩則材料,“天眼”的使命指“天眼”在未來國家科技發(fā)展中發(fā)揮的重要作用。根據材料二“日前,中國國家天文臺研究團隊正式發(fā)布了利用中國天眼觀測到的新發(fā)現(xiàn)的201顆脈沖星,為人類的脈沖星譜系織就了一張更精準的定位網”,可見“天眼”強大的定位測繪功能,故可知B項屬于“天眼”的使命范疇。
根據材料一中國天眼“面向全球科學界開放申請,向世界表明了中國開放包容的大國姿態(tài)”,可見“天眼”將為全人類探索宇宙做出貢獻,故可知C項屬于“天眼”的使命范疇。
根據材料二“中國天眼不僅回答'人類’的科學問題,還回答著國家的科技發(fā)展戰(zhàn)略問題。比如,中國天眼、月球火星探測、太陽系其他行星及小行星探測等等'深空’探測”,可見“天眼”對航天航空等科學領域的推動,故可知D項屬于“天眼”的使命范疇。
A.“天眼”催生的學生研學旅行天眼的熱潮,不屬于天眼在未來國家科技發(fā)展中發(fā)揮的重要作用,并非其使命范疇。