量子计算机是一类遵循答案解析

十七、人从哪里来？往哪里去？这是人类永恒的话题……

43.地球的年龄到底有多大？科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现的最古老的岩石中铀和铅含量的测定，推算出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时的一半。铀238的相对含量随时间变化关系如图示。由此推断，地球的年龄大致为　　　。

地球为什么会成为生命的摇篮？试分析地球的宇宙环境和地理环境的特点与生命物质存在条件的关系，并用直线相连。

44.生命是如何产生的？米勒曾将水、氨气、甲烷、氢气放在密闭的容器中用电炉加热，同时模拟原始地球电闪雷鸣条件，对其进行长时间放电，最终发现在容器中有简单的氨基酸等有机小分子生成。氨基酸可进一步生成　　　　。这个实验模拟了　　　　　　　的基础物质的形成。

　地球生命在外观上千姿百态，但在微观上则基本一致。从微生物到人，遗传物质都是　　　，它能在细胞分裂和繁殖过程中正确地　　　　，保证了生命的延续性。

45.从石器时代到信息时代，人类取得了无数重要的科学成果。根据上图，请回答：图1中富尔敦创制的“克莱蒙脱”号汽船运用了瓦特改良的　　　　　　。图2中飞机的发明者是　　　　。

分析第一次科技革命和第二次科技革命给人类社会带来的共同影响。

46.人类在探索自然规律的进程中总结了许多科学方法。如分析归纳法、演绎法、等效替代法、控制变量法、理想实验法等。在下列研究中，运用理想实验方法进行研究的是（　　）

A.爱因斯坦提出光子假说

B.查理得出气体状态变化的规律

C.卢瑟福提出原子的核式结构模型

D.伽利略得出力不是维持物体运动原因的结论

现在人们已能合成自然界并不存在的许多性能优良的有机高分子材料，出氯乙烯制取聚氯乙烯的反应属于____反应。

适合于合成聚氯乙烯的原料是（　　）

A.CH₄，Cl₂                                    

B.CH₃CH₃，HCl

C.CH≡CH，HCl                           

D.CH₂==CH₂，HCl，

人类在不断探索生命的奥秘，提高生命质量。为了解人类自身的所有基因及其功能，有关国家联合实施了一项　　　　计划。该项研究于2001年初已完成了　　　　测序工作。

47.在漫长的岁月里，人类不断发现、不断创造……。正如马克思主义哲学所认为，人类对客观世界的认识遵循着“实践—认识—实践”不断深化的规律。请在A、B处填写相应内容。

科学技术对社会和经济发展的巨大贡献，日益证明了邓小平同志的科学论断：“　　　　　　　　　　　　　　　　”。

科学思想、科学精神、科学方法和先进技术引导人类继续在不断的探索中前进……

阅读下面文段完成后面问题。（16分）
免费的救命药
卢晓菲 译
⑴这是一种神奇药物，身体里也许没有一个器官不受它影响。对这个星球上的每个人来说，这种药物都是可以免费得到的，吃不吃，吃多少，都完全取决于你。
⑵这种神奇的药物到底是什么？就是身体运动。人类天生是好动的，但是环境已经改变了，生活方式让我们变得不爱运动。
⑶我们正在为此付出代价。 
⑷1935年，当全球的人口总数只有20亿出头的时候，估计1500万人患有Ⅱ型糖尿病；到了2010年，全球人口总数是那时的三倍多，患糖尿病的人口却大幅上升到2.2亿，预计2025年更将增加至3亿人。
⑸一项针对超过5万名男性和女性的研究表明心肺功能不好是早亡最主要的危险因素。在研究中发现，16％的死亡由心肺功能不好引起，超过了肥胖、糖尿病、高胆固醇导致的死亡总和，也是吸烟导致的死亡的两倍。
⑹科学研究给我们带来的好消息，是我们还能为此做一些改善。
⑺专家建议每周150分钟的中等强度有氧运动，比如快走、舞蹈或者园艺，抑或是75分钟更为剧烈的运动，比如骑车、跑步或者游泳，可以减少40％由心脏病导致的早亡，效果跟服用他汀类药物大致相同。运动能使心脏病风险减少30％至50％。
⑻运动也能疏通血管保持血管干净，帮助摧毁那些最危险的脂肪。运动可以改变血液中一种叫做三酸甘油酯的脂肪微粒的结构，让酶在它们堵塞血管前更容易地将其破坏掉。很多循环系统的风险来自于这些脂肪颗粒，像是肠内产生的乳糜微粒，或是肝脏中合成的极低密度脂蛋白。极低密度脂蛋白颗粒越大，越容易被酶分解，而研究表明运动能令这些脂肪颗粒体积增大约四分之一。
⑼每周中等强度的运动量能够使患Ⅱ型糖尿病的几率降低58％，预防效果是广泛用于糖尿病的药物二甲双胍的两倍。
⑽遵照以上推荐的每周运动量，能够让女性罹患乳腺癌风险减少一半，也能让肠癌风险降低大概60％。这跟每天服用低剂量的阿司匹林所产生的预防效果相当。
⑾运动是怎样产生这些效果尚不清楚——不仅因为癌症的出现和发展涉及很多因素，包括通常说的性激素的不平衡，免疫系统清除癌细胞的能力，以及遗传因子和脱氧核糖核酸的损伤等。然而，一些线索已经出现。运动降低了体重，而体重是已知的更年期乳腺癌的风险因素。
⑿跟运动者相比，不运动的人有更多结肠隐窝异常的迹象——结肠隐窝是结肠内壁的凹陷处，它是吸收水分和养分的。不运动的志愿者的隐窝里分裂细胞的数量有增加，这些细胞还会爬到隐窝内壁高处，在那里它们有可能发展成癌前息肉。
⒀运动刺激细胞寻求额外的能量来燃烧掉不需要的垃圾，包括那些可能引发癌症的错误或者突变的DNA。此外，莱文发现脑细胞也有同样的机制，表明运动可能有助于预防痴呆神经退行性疾病。
⒁运动还可能提升智力和记忆力。科学家发现使用跑轮的老鼠每天跑步，一个月之后海马体内的神经元增加了一倍到两倍。海马体是大脑里对记忆至关重要的部分。即使最温和的运动量增加也能够将记忆力提高15％至20％。
⒂运动带来的好处不仅局限于成年人。青春期的孩子通过运动也有更大的海马体。
⒃现在，想象你得到了一种药丸能够有如此好的效果，你难道不打算吃么？
（选自《读者》2013年第5期，有删改）
【小题1】文章7—15段介绍了运动的各种益处，              、           、降低Ⅱ型糖尿病患病率、_________________和___________________。（4分）
【小题2】“不运动的志愿者的隐窝里分裂细胞的数量有增加，这些细胞还会爬到隐窝内壁高处，在那里它们有可能发展成癌前息肉。”句中加点部分能否删去，为什么？（4分）
【小题3】第4段划线句主要用了什么说明方法，有什么表达效果?（4分）
【小题4】“青春期的孩子通过运动也有更大的海马体。”从这句话中你受到何种启示？你认为应怎样做到学习与锻炼相结合？（4分）

阅读下面文段完成后面问题。（16分）

免费的救命药

卢晓菲 译

⑴这是一种神奇药物，身体里也许没有一个器官不受它影响。对这个星球上的每个人来说，这种药物都是可以免费得到的，吃不吃，吃多少，都完全取决于你。

⑵这种神奇的药物到底是什么？就是身体运动。人类天生是好动的，但是环境已经改变了，生活方式让我们变得不爱运动。

⑶我们正在为此付出代价。

⑷1935年，当全球的人口总数只有20亿出头的时候，估计1500万人患有Ⅱ型糖尿病；到了2010年，全球人口总数是那时的三倍多，患糖尿病的人口却大幅上升到2.2亿，预计2025年更将增加至3亿人。

⑸一项针对超过5万名男性和女性的研究表明心肺功能不好是早亡最主要的危险因素。在研究中发现，16％的死亡由心肺功能不好引起，超过了肥胖、糖尿病、高胆固醇导致的死亡总和，也是吸烟导致的死亡的两倍。

⑹科学研究给我们带来的好消息，是我们还能为此做一些改善。

⑺专家建议每周150分钟的中等强度有氧运动，比如快走、舞蹈或者园艺，抑或是75分钟更为剧烈的运动，比如骑车、跑步或者游泳，可以减少40％由心脏病导致的早亡，效果跟服用他汀类药物大致相同。运动能使心脏病风险减少30％至50％。

⑻运动也能疏通血管保持血管干净，帮助摧毁那些最危险的脂肪。运动可以改变血液中一种叫做三酸甘油酯的脂肪微粒的结构，让酶在它们堵塞血管前更容易地将其破坏掉。很多循环系统的风险来自于这些脂肪颗粒，像是肠内产生的乳糜微粒，或是肝脏中合成的极低密度脂蛋白。极低密度脂蛋白颗粒越大，越容易被酶分解，而研究表明运动能令这些脂肪颗粒体积增大约四分之一。

⑼每周中等强度的运动量能够使患Ⅱ型糖尿病的几率降低58％，预防效果是广泛用于糖尿病的药物二甲双胍的两倍。

⑽遵照以上推荐的每周运动量，能够让女性罹患乳腺癌风险减少一半，也能让肠癌风险降低大概60％。这跟每天服用低剂量的阿司匹林所产生的预防效果相当。

⑾运动是怎样产生这些效果尚不清楚——不仅因为癌症的出现和发展涉及很多因素，包括通常说的性激素的不平衡，免疫系统清除癌细胞的能力，以及遗传因子和脱氧核糖核酸的损伤等。然而，一些线索已经出现。运动降低了体重，而体重是已知的更年期乳腺癌的风险因素。

⑿跟运动者相比，不运动的人有更多结肠隐窝异常的迹象——结肠隐窝是结肠内壁的凹陷处，它是吸收水分和养分的。不运动的志愿者的隐窝里分裂细胞的数量有增加，这些细胞还会爬到隐窝内壁高处，在那里它们有可能发展成癌前息肉。

⒀运动刺激细胞寻求额外的能量来燃烧掉不需要的垃圾，包括那些可能引发癌症的错误或者突变的DNA。此外，莱文发现脑细胞也有同样的机制，表明运动可能有助于预防痴呆神经退行性疾病。

⒁运动还可能提升智力和记忆力。科学家发现使用跑轮的老鼠每天跑步，一个月之后海马体内的神经元增加了一倍到两倍。海马体是大脑里对记忆至关重要的部分。即使最温和的运动量增加也能够将记忆力提高15％至20％。

⒂运动带来的好处不仅局限于成年人。青春期的孩子通过运动也有更大的海马体。

⒃现在，想象你得到了一种药丸能够有如此好的效果，你难道不打算吃么？

（选自《读者》2013年第5期，有删改）

1.文章7—15段介绍了运动的各种益处， 、 、降低Ⅱ型糖尿病患病率、_________________和___________________。（4分）

2.“不运动的志愿者的隐窝里分裂细胞的数量有增加，这些细胞还会爬到隐窝内壁高处，在那里它们有可能发展成癌前息肉。”句中加点部分能否删去，为什么？（4分）

3.第4段划线句主要用了什么说明方法，有什么表达效果?（4分）

4.“青春期的孩子通过运动也有更大的海马体。”从这句话中你受到何种启示？你认为应怎样做到学习与锻炼相结合？（4分）

实用类文本阅读

我们的宇宙图像

（英）霍金

科学的终极目的在于提供一个简单的理论去描述整个宇宙。然而，大部分科学家遵循的方法是将这问题分成两部分。首先，是一些告诉我们宇宙如何随时间变化的定律；第二，关于宇宙初始状态的问题。

毕全功于一役地设计一种能描述整个宇宙的理论，看来是非常困难的。反之，我们是将这问题分成许多小块，并发明许多部分理论。每一部分理论描述和预言一定有限范围的观测，同时忽略其他量的效应或用简单的一组数来代表之。可能这方法是全错的。如果宇宙中的每一件东西都以非常基本的方式依赖于其他的任何一件东西，很可能不能用隔离法研究问题的部分去逼近其完备的答案。尽管如此，这肯定是我们在过去取得进展所用的方法。牛顿引力理论又是一个经典的例子，它告诉我们两个物体之间的引力只决定于与每个物体相关的一个数――它的质量；而与物体由何物组成无关。这样，人们不需要太阳和行星结构和成份的理论就可以计算它们的轨道。

今天科学家按照两个基本的部分理论――广义相对论和量子力学来描述宇宙。它们是本世纪上半叶的伟大的智慧成就。广义相对论是描述引力和宇宙的大尺度结构，也就是从只有几英哩直到大至1亿亿亿（1后面跟24个0）英哩，即可观测到的宇宙范围的尺度的结构。另一方面，量子力学处理极小尺度的现象，例如万亿分之一英寸。然而，可惜的是，这两个理论不是互相协调的――它们不可能都对。当代物理学的一个主要的努力，即是寻求一个能将其合并在一起的理论――量子引力论。我们还没有这样的理论，要获得这个理论，我们可能还有相当长的路要走。

现在，如果你相信宇宙不是任意的，而是由确定的定律所制约的，你最终必须将这些部分理论合并成一套能描述宇宙中任何东西的完整统一理论。然而，在寻求这样的完整统一理论中有一个基本的自相矛盾。在前面概括的关于科学理论的思想中，假定我们是有理性的生物，既可以随意自由地观测宇宙，又可以从观察中得出逻辑推论。在这样的方案里可以合理地假设，我们可以越来越接近找到制约我们宇宙的定律。然而，如果真有一套完整的统一理论，则它也将决定我们的行动。这样，理论本身将决定了我们对之探索的结果！那么为什么它必须确定我们从证据得到正确的结论？它不也同样可以确定我们引出错误的结论吗？或者根本没有结论？

对于这个问题，我所能给出的回答是基于达尔文的自然选择原理。这思想是说，在任何自繁殖的群体中，存在有不同个体在遗传物质和发育上的变异。这些差异表明，某些个体比其他个体对周围的世界更能引出正确的结论，并去适应它。这些个体更可能存活、繁殖，因此它们的行为和思维的模式将越来越起主导作用。这一点在过去肯定是真的，即我们称之为智慧和科学发现的东西给我们带来了存活的好处。这种情况是否仍会如此不是很清楚：我们的科学发现也可以将我们的一切都毁灭。即使不是这样，一个完整的统一理论对于我们存活的机会不会有很大影响。然而，假定宇宙已经以规则的方式演化至今，我们可以预期，自然选择赋予我们的推理能力在探索完整统一理论时仍然有效，并因此不会导致我们得到错误的结论。

因为除了最极端的情况外，我们已有了对所有一切都足够给出精确的预言的部分理论，看来很难以现实的理由为探索宇宙的终极理论辩护。（值得指出，虽然可用类似的论点来攻击相对论和量子力学，但这些理论已给我们带来了核能和微电子学的革命！）所以，一套完整的统一理论的发现可能对我们种族的存活无助，甚至也不会影响我们的生活方式。然而自从文明开始，人们即不甘心于将事件看作互不相关而不可理解的。他们渴求理解世界的根本秩序。今天我们仍然渴望知道，我们为何在此？我们从何而来？人类求知的最深切的意愿足以为我们所从事的不断的探索提供正当的理由。而我们的目标恰恰正是对于我们生存其中的宇宙作完整的描述。

（节选自霍金的《时间简史》第一章）

19．结合文章内容，说说你对第二段 “可能这方法是全错的”这句话的理解。（4分）

20．请用简要的语言分别概括2、3、4段的主要内容，然后说说这三段文字从总体上可以划分为几个层次，并简要说明理由。（5分）

21．请结合文章的内容说明霍金身上体现了哪些科学精神。（6分）

阅读下文，完成下面题目。（12分）

人脑越来越聪明吗?

林泉

近年来许多科学家都在关注这样一个问题：随着人类生活环境的变化，特别是人类对自己发明出来的高科技的依赖度越来越高，人脑会发生什么样的变化？是变聪明了还是变傻了？

大多数人相信，随着人类的发展，人类的大脑会越来越聪明。许多父母都有这种体验，他们的孩子在电脑或打电子游戏方面似乎比他们更有天赋，不管多么复杂的程序或游戏，孩子们掌握起来都要比他们得心应手。这一结论似乎还在人类考古学中找到了依据：人类的前身古猿大约生活在500万～150万年之间，脑量不到450毫升，智人生活在大约30万～5万年之间，脑量已达到1350～1400毫升，与今天的人没有多大差别。这好像说明人脑容量越来越大，人脑也进化得越来越聪明了。但是最新的一项研究又得出了相反的结论：人类大脑在过去2万年不断缩小，脑量由1500毫升，下跌至1350毫升。这是否又意味着人类愈来愈愚蠢？

一些科学家用智商作为评判智力的标准，结论是人类的确越来越聪明。新西兰科学家詹姆斯•弗林研究了21个国家几十年来智商测试的结果后发现，人类的智商一直呈上升趋势，平均每10年提高3分。此后弗林又对这一结果进行了深入研究，仔细比较了每种类型智商，如语言智商、数字智商和视觉空间智商等的变化趋势，结果发现各国人口中智商增加最显著的部分都集中在视觉空间智商上。他认为，由于电视、电脑、汽车操作技能的提高促使人们视觉空间技巧的发展，因而下一代更为重视发展此方面的技能。

但是对于人类大脑在过去2万年不断缩小又怎么解释呢？美国密苏里大学认知科学家大卫•吉里做了一项研究，结果显示，当人口密度低时，人类头骨会扩大；但当某个地区的人口由稀少转为稠密时，头骨尺寸就会缩小。他指出，人类社会越趋向复杂，人们可以专注发展所长，不用兼顾多样技能，所以脑部一些功能退化，令脑部缩小，但这并不意味人类较祖先愚笨。

但有些科学家认为，我们人类智力长期以来并没有什么发展，只是知识结构变化了。人脑的结构犹如一台电脑的硬件，知识结构相当于电脑的软件，今天与古代人的不同，并不是硬件不同，而是软件的更新。我们似乎感觉比古人懂得多了，其实古人在某些方面比我们懂得多。

还有一些科学家认为，即使就知识而言，我们似乎比古人懂得多了，但这并不能表示我们比古人更聪明。前人的很多聪明才智都已经物化在各种机器上了，这些机器为我们提供了很多方便条件，但也使我们在很多方面变成傻瓜了。比如，如果离开了计算器，还有多少人会开平方呢？如果离开了电脑与电视，我们大多数是否会感觉自己变成傻子呢？

人脑到底是变聪明了还是变笨了？大部分科学家的观点是：随着人类的发展，人类的大脑应该是向着高级进化的。但是随着人类环境的改变，我们大脑遵循“用进废退”的法则，一部分技能增强了，另一部分技能减弱了。

（选自《百科知识》2011年第4期）

1.关于人脑是变聪明还是愚蠢的问题，本文偏重于怎样的看法？（3分）

2.文章中用到了很多的问句，用这些问题有什么作用呢？（3分）

3.文中划线句子有什么表达效果？（3分）

4.把握文中有关信息，用“√”“×”判别下列说法的正误。（3分）

（1）一些科学家用智商来评判智力水平，得出的结论是人类越来越聪明。（　　　）

（2）大卫•吉里回答了人类大脑在过去2万年不断缩小的原因。（　　　）

（3）有些科学家认为我们虽然比古人懂得更多，但不能证明我们聪明于古人。（　　　）

阅读下文，完成下面题目。（12分）
人脑越来越聪明吗?
林泉
近年来许多科学家都在关注这样一个问题：随着人类生活环境的变化，特别是人类对自己发明出来的高科技的依赖度越来越高，人脑会发生什么样的变化？是变聪明了还是变傻了？
大多数人相信，随着人类的发展，人类的大脑会越来越聪明。许多父母都有这种体验，他们的孩子在电脑或打电子游戏方面似乎比他们更有天赋，不管多么复杂的程序或游戏，孩子们掌握起来都要比他们得心应手。这一结论似乎还在人类考古学中找到了依据：人类的前身古猿大约生活在500万～150万年之间，脑量不到450毫升，智人生活在大约30万～5万年之间，脑量已达到1350～1400毫升，与今天的人没有多大差别。这好像说明人脑容量越来越大，人脑也进化得越来越聪明了。但是最新的一项研究又得出了相反的结论：人类大脑在过去2万年不断缩小，脑量由1500毫升，下跌至1350毫升。这是否又意味着人类愈来愈愚蠢？
一些科学家用智商作为评判智力的标准，结论是人类的确越来越聪明。新西兰科学家詹姆斯?弗林研究了21个国家几十年来智商测试的结果后发现，人类的智商一直呈上升趋势，平均每10年提高3分。此后弗林又对这一结果进行了深入研究，仔细比较了每种类型智商，如语言智商、数字智商和视觉空间智商等的变化趋势，结果发现各国人口中智商增加最显著的部分都集中在视觉空间智商上。他认为，由于电视、电脑、汽车操作技能的提高促使人们视觉空间技巧的发展，因而下一代更为重视发展此方面的技能。
但是对于人类大脑在过去2万年不断缩小又怎么解释呢？美国密苏里大学认知科学家大卫?吉里做了一项研究，结果显示，当人口密度低时，人类头骨会扩大；但当某个地区的人口由稀少转为稠密时，头骨尺寸就会缩小。他指出，人类社会越趋向复杂，人们可以专注发展所长，不用兼顾多样技能，所以脑部一些功能退化，令脑部缩小，但这并不意味人类较祖先愚笨。
但有些科学家认为，我们人类智力长期以来并没有什么发展，只是知识结构变化了。人脑的结构犹如一台电脑的硬件，知识结构相当于电脑的软件，今天与古代人的不同，并不是硬件不同，而是软件的更新。我们似乎感觉比古人懂得多了，其实古人在某些方面比我们懂得多。
还有一些科学家认为，即使就知识而言，我们似乎比古人懂得多了，但这并不能表示我们比古人更聪明。前人的很多聪明才智都已经物化在各种机器上了，这些机器为我们提供了很多方便条件，但也使我们在很多方面变成傻瓜了。比如，如果离开了计算器，还有多少人会开平方呢？如果离开了电脑与电视，我们大多数是否会感觉自己变成傻子呢？
人脑到底是变聪明了还是变笨了？大部分科学家的观点是：随着人类的发展，人类的大脑应该是向着高级进化的。但是随着人类环境的改变，我们大脑遵循“用进废退”的法则，一部分技能增强了，另一部分技能减弱了。
（选自《百科知识》2011年第4期）
【小题1】关于人脑是变聪明还是愚蠢的问题，本文偏重于怎样的看法？（3分）
【小题2】文章中用到了很多的问句，用这些问题有什么作用呢？（3分）
【小题3】文中划线句子有什么表达效果？（3分）
【小题4】把握文中有关信息，用“√”“×”判别下列说法的正误。（3分）
（1）一些科学家用智商来评判智力水平，得出的结论是人类越来越聪明。（　　　）
（2）大卫?吉里回答了人类大脑在过去2万年不断缩小的原因。（　　　）
（3）有些科学家认为我们虽然比古人懂得更多，但不能证明我们聪明于古人。（　　　）

阅读下文，完成下面题目。（12分）

人脑越来越聪明吗?

林泉

近年来许多科学家都在关注这样一个问题：随着人类生活环境的变化，特别是人类对自己发明出来的高科技的依赖度越来越高，人脑会发生什么样的变化？是变聪明了还是变傻了？

大多数人相信，随着人类的发展，人类的大脑会越来越聪明。许多父母都有这种体验，他们的孩子在电脑或打电子游戏方面似乎比他们更有天赋，不管多么复杂的程序或游戏，孩子们掌握起来都要比他们得心应手。这一结论似乎还在人类考古学中找到了依据：人类的前身古猿大约生活在500万～150万年之间，脑量不到450毫升，智人生活在大约30万～5万年之间，脑量已达到1350～1400毫升，与今天的人没有多大差别。这好像说明人脑容量越来越大，人脑也进化得越来越聪明了。但是最新的一项研究又得出了相反的结论：人类大脑在过去2万年不断缩小，脑量由1500毫升，下跌至1350毫升。这是否又意味着人类愈来愈愚蠢？

一些科学家用智商作为评判智力的标准，结论是人类的确越来越聪明。新西兰科学家詹姆斯•弗林研究了21个国家几十年来智商测试的结果后发现，人类的智商一直呈上升趋势，平均每10年提高3分。此后弗林又对这一结果进行了深入研究，仔细比较了每种类型智商，如语言智商、数字智商和视觉空间智商等的变化趋势，结果发现各国人口中智商增加最显著的部分都集中在视觉空间智商上。他认为，由于电视、电脑、汽车操作技能的提高促使人们视觉空间技巧的发展，因而下一代更为重视发展此方面的技能。

但是对于人类大脑在过去2万年不断缩小又怎么解释呢？美国密苏里大学认知科学家大卫•吉里做了一项研究，结果显示，当人口密度低时，人类头骨会扩大；但当某个地区的人口由稀少转为稠密时，头骨尺寸就会缩小。他指出，人类社会越趋向复杂，人们可以专注发展所长，不用兼顾多样技能，所以脑部一些功能退化，令脑部缩小，但这并不意味人类较祖先愚笨。

但有些科学家认为，我们人类智力长期以来并没有什么发展，只是知识结构变化了。人脑的结构犹如一台电脑的硬件，知识结构相当于电脑的软件，今天与古代人的不同，并不是硬件不同，而是软件的更新。我们似乎感觉比古人懂得多了，其实古人在某些方面比我们懂得多。

还有一些科学家认为，即使就知识而言，我们似乎比古人懂得多了，但这并不能表示我们比古人更聪明。前人的很多聪明才智都已经物化在各种机器上了，这些机器为我们提供了很多方便条件，但也使我们在很多方面变成傻瓜了。比如，如果离开了计算器，还有多少人会开平方呢？如果离开了电脑与电视，我们大多数是否会感觉自己变成傻子呢？

人脑到底是变聪明了还是变笨了？大部分科学家的观点是：随着人类的发展，人类的大脑应该是向着高级进化的。但是随着人类环境的改变，我们大脑遵循“用进废退”的法则，一部分技能增强了，另一部分技能减弱了。

（选自《百科知识》2011年第4期）

1.关于人脑是变聪明还是愚蠢的问题，本文偏重于怎样的看法？（3分）

2.文章中用到了很多的问句，用这些问题有什么作用呢？（3分）

3.文中划线句子有什么表达效果？（3分）

4.把握文中有关信息，用“√”“×”判别下列说法的正误。（3分）

（1）一些科学家用智商来评判智力水平，得出的结论是人类越来越聪明。（　　　）

（2）大卫•吉里回答了人类大脑在过去2万年不断缩小的原因。（　　　）

（3）有些科学家认为我们虽然比古人懂得更多，但不能证明我们聪明于古人。（　　　）

阅读下面的文字，完成下题。

有科学家认为，由父母选择基因“组合”下一代的时代已快来临了。在“组合”未来的“非常婴儿”方面，父母们面对的是一道多项选择题，他们可以选择让婴儿能抵抗常见疾病和感染的基因，这样婴儿不会再害怕癌症、心脏病等；父母让孩子的个子长高一点、头发浓密一点也并非难事。

在美国的普林斯顿，科学家们成功地利用基因改善了老鼠的大脑功能，经过“加工”的老鼠比其他普通老鼠明显聪明得多。这种神奇的效果来自于从外界植入老鼠体内的一种基因，这种基因产生名为NR2B的化学物质。人脑当然比老鼠的大脑复杂得多，但他们的工作原理实际上是一样的。

至于说到为孩子选择人格与个性，其实也不是匪夷所思的，专家相信，个人个性的特点中至少有一半是由基因的特性决定的。

科学家打算将来自不同个体的基因——比如聪明一些的迟钝一些的，好看的和普通的——混合在一起进行研究，以便了解为什么人们会在力量、耐力、敏捷性等方面有差异。当这些主管天赋与性格的基因的奥秘解开之后，未来的父母就离“设计”自己的孩子又近了一步。但技术上的难题是，人为注入的基因大部分都是人体内自有的，因此如何确保这些外来基因能发挥作用、取代原有的基因是个关键。

有专家对基因工程能否如人们所认为的那样大步向前跃进持怀疑态度，因为在基因和染色体的世界里，随机性因素很多，基因一旦站错了队，不仅不能发挥出人们预先估计的作用，反而会给别的重要基因带来影响，甚至破坏它们。

要想给人的自然基因“升级”，只有通过“人造染色体”，可是人的染色体数目的标准是23对，加进人造染色体后，就必然引起染色体数量上的变化，如果未来人类还遵循有性繁殖规律的话，这些多出来的染色体还会传给下一代，这会带来什么后果？多出来的染色体怎么办？就是世界一流的科学家现在也无法对这些问题作出明确回答。

对文中划线句子所表达的意思理解正确的一项是  （    ）

 A．将来人工组合一个婴儿，孩子人格、个性的选择是可以办到的。

 B．将来人工组合一个婴儿，孩子人格、个性的选择是完全办不到的。

 C．将来人工组合一个婴儿，孩子人格、个性是可任意选择，随心所欲的。

 D．将来人工组合一个婴儿，孩子人格、个性的选择，至少有一半的可能。

有些专家对选择基因“组合”下一代能够大步跃进持怀疑态度，对其原因理解正确的一项是    （    ）

A．因为如何确保外来基因能发挥作用，取代原有的基因这一关键问题尚未解决。

B．因为在基因和染色体的世界里，随机性因素很多，基因一旦站错队，反而会起破坏作用。

C．因为技术上的难题是，人为注入的基因都是人体内自有的，很难听人的安排。

D．因为要想给人的自然基因“升级”，就必须通过“人造染色体”，而“人造染色体”的合成技术是个难题。

下面对文章内容理解不正确的一项是   （    ）

 A．通过选择基因来“组合”下一代的研究还只是一个设想。

 B．通过选择基因“组合”一个“非常婴儿”这个问题还需要进一步研究探索。

 C．科学家们的实验研究表明，由基因产生的名为NR2B的化学物质可以使人脑变得更聪明。

 D．目前，世界一流的科学家尚无法解决多余染色体会给下一代带来什么后果和处理多余染色体的问题。

阅读下面的文字，完成1—3题。

我们的宇宙图像

（英）霍金

科学的终极目的在于提供一个简单的理论去描述整个宇宙。然而，大部分科学家遵循的方法是将这问题分成两部分。首先，是一些告诉我们宇宙如何随时间变化的定律；第二，关于宇宙初始状态的问题。

毕全功于一役地设计一种能描述整个宇宙的理论，看来是非常困难的。反之，我们是将这问题分成许多小块，并发明许多部分理论。每一部分理论描述和预言一定有限范围的观测，同时忽略其他量的效应或用简单的一组数来代表之。可能这方法是全错的。如果宇宙中的每一件东西都以非常基本的方式依赖于其他的任何一件东西，很可能不能用隔离法研究问题的部分去逼近其完备的答案。尽管如此，这肯定是我们在过去取得进展所用的方法。牛顿引力理论又是一个经典的例子，它告诉我们两个物体之间的引力只决定于与每个物体相关的一个数——它的质量；而与物体由何物组成无关。这样，人们不需要太阳和行星结构和成份的理论就可以计算它们的轨道。

今天科学家按照两个基本的部分理论——广义相对论和量子力学来描述宇宙。它们是本世纪上半叶的伟大的智慧成就。广义相对论是描述引力和宇宙的大尺度结构，也就是从只有几英哩直到大至1亿亿亿（1后面跟24个0）英哩，即可观测到的宇宙范围的尺度的结构。另一方面，量子力学处理极小尺度的现象，例如万亿分之一英寸。然而，可惜的是，这两个理论不是互相协调的——它们不可能都对。当代物理学的一个主要的努力，即是寻求一个能将其合并在一起的理论——量子引力论。我们还没有这样的理论，要获得这个理论，我们可能还有相当长的路要走。

现在，如果你相信宇宙不是任意的，而是由确定的定律所制约的，你最终必须将这些部分理论合并成一套能描述宇宙中任何东西的完整统一理论。然而，在寻求这样的完整统一理论中有一个基本的自相矛盾。在前面概括的关于科学理论的思想中，假定我们是有理性的生物，既可以随意自由地观测宇宙，又可以从观察中得出逻辑推论。在这样的方案里可以合理地假设，我们可以越来越接近找到制约我们宇宙的定律。然而，如果真有一套完整的统一理论，则它也将决定我们的行动。这样，理论本身将决定了我们对之探索的结果！那么为什么它必须确定我们从证据得到正确的结论？它不也同样可以确定我们引出错误的结论吗？或者根本没有结论？

对于这个问题，我所能给出的回答是基于达尔文的自然选择原理。这思想是说，在任何自繁殖的群体中，存在有不同个体在遗传物质和发育上的变异。这些差异表明，某些个体比其他个体对周围的世界更能引出正确的结论，并去适应它。这些个体更可能存活、繁殖，因此它们的行为和思维的模式将越来越起主导作用。这一点在过去肯定是真的，即我们称之为智慧和科学发现的东西给我们带来了存活的好处。这种情况是否仍会如此不是很清楚：我们的科学发现也可以将我们的一切都毁灭。即使不是这样，一个完整的统一理论对于我们存活的机会不会有很大影响。然而，假定宇宙已经以规则的方式演化至今，我们可以预期，自然选择赋予我们的推理能力在探索完整统一理论时仍然有效，并因此不会导致我们得到错误的结论。

因为除了最极端的情况外，我们已有了对所有一切都足够给出精确的预言的部分理论，看来很难以现实的理由为探索宇宙的终极理论辩护。（值得指出，虽然可用类似的论点来攻击相对论和量子力学，但这些理论已给我们带来了核能和微电子学的革命！）所以，一套完整的统一理论的发现可能对我们种族的存活无助，甚至也不会影响我们的生活方式。然而自从文明开始，人们即不甘心于将事件看作互不相关而不可理解的。他们渴求理解世界的根本秩序。今天我们仍然渴望知道，我们为何在此？我们从何而来？人类求知的最深切的意愿足以为我们所从事的不断的探索提供正当的理由。而我们的目标恰恰正是对于我们生存其中的宇宙作完整的描述。

（节选自霍金的《时间简史》第一章）

1．结合文章内容，说说你对第二段 “可能这方法是全错的”这句话的理解。

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2．请用简要的语言分别概括2、3、4段的主要内容，然后说说这三段文字从总体上可以划分为几个层次，并简要说明理由。

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3．请结合文章的内容说明霍金身上体现了哪些科学精神。

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(2009年惠来模拟试题)阅读下文，完成下面试题

我们的宇宙图像

（英）霍金

科学的终极目的在于提供一个简单的理论去描述整个宇宙。然而，大部分科学家遵循的方法是将这问题分成两部分。首先，是一些告诉我们宇宙如何随时间变化的定律；第二，关于宇宙初始状态的问题。

一蹴而就地设计一种能描述整个宇宙的理论，看来是非常困难的。反之，我们是将这问题分成许多小块，并发明许多部分理论。每一部分理论描述和预言一定有限范围的观测，同时忽略其他量的效应或用简单的一组数来代表之。可能这方法是全错的。如果宇宙中的每一件东西都以非常基本的方式依赖于其他的任何一件东西，很可能不能用隔离法研究问题的部分去逼近其完备的答案。尽管如此，这肯定是我们在过去取得进展所用的方法。牛顿引力理论又是一个经典的例子，它告诉我们两个物体之间的引力只决定于与每个物体相关的一个数——它的质量；而与物体由何物组成无关。这样，人们不需要太阳和行星结构和成份的理论就可以计算它们的轨道。

今天科学家按照两个基本的部分理论——广义相对论和量子力学来描述宇宙。它们是本世纪上半叶的伟大的智慧成就。广义相对论是描述引力和宇宙的大尺度结构，也就是从只有几英哩直到大至1亿亿亿（1后面跟24个0）英哩，即可观测到的宇宙范围的尺度的结构。另一方面，量子力学处理极小尺度的现象，例如万亿分之一英寸。然而，可惜的是，这两个理论不是互相协调的——它们不可能都对。当代物理学的一个主要的努力，即是寻求一个能将其合并在一起的理论——量子引力论。我们还没有这样的理论，要获得这个理论，我们可能还有相当长的路要走。

现在，如果你相信宇宙不是任意的，而是由确定的定律所制约的，你最终必须将这些部分理论合并成一套能描述宇宙中任何东西的完整统一理论。然而，在寻求这样的完整统一理论中有一个基本的自相矛盾。在前面概括的关于科学理论的思想中，假定我们是有理性的生物，既可以随意自由地观测宇宙，又可以从观察中得出逻辑推论。在这样的方案里可以合理地假设，我们可以越来越接近找到制约我们宇宙的定律。然而，如果真有一套完整的统一理论，则它也将决定我们的行动。这样，理论本身将决定了我们对之探索的结果！那么为什么它必须确定我们从证据得到正确的结论？它不也同样可以确定我们引出错误的结论吗？或者根本没有结论？

对于这个问题，我所能给出的回答是基于达尔文的自然选择原理。这思想是说，在任何自繁殖的群体中，存在有不同个体在遗传物质和发育上的变异。这些差异表明，某些个体比其他个体对周围的世界更能引出正确的结论，并去适应它。这些个体更可能存活、繁殖，因此它们的行为和思维的模式将越来越起主导作用。这一点在过去肯定是真的，即我们称之为智慧和科学发现的东西给我们带来了存活的好处。这种情况是否仍会如此不是很清楚：我们的科学发现也可以将我们的一切都毁灭。即使不是这样，一个完整的统一理论对于我们存活的机会不会有很大影响。然而，假定宇宙已经以规则的方式演化至今，我们可以预期，自然选择赋予我们的推理能力在探索完整统一理论时仍然有效，并因此不会导致我们得到错误的结论。

因为，除了最极端的情况外，我们已有了对所有一切都足够给出精确的预言的部分理论，看来很难以现实的理由为探索宇宙的终极理论辩护。（值得指出，虽然可用类似的论点来攻击相对论和量子力学，但这些理论已给我们带来了核能和微电子学的革命！）所以，一套完整的统一理论的发现可能对我们种族的存活无助，甚至也不会影响我们的生活方式。然而自从文明开始，人们即不甘心于将事件看作互不相关而不可理解的。他们渴求理解世界的根本秩序。今天我们仍然渴望知道，我们为何在此？我们从何而来？人类求知的最深切的意愿足以为我们所从事的不断的探索提供正当的理由。而我们的目标恰恰正是对于我们生存其中的宇宙作完整的描述。

（节选自霍金的《时间简史》第一章）

结合文章内容，说说你对第二段 “可能这方法是全错的”这句话的理解。

请用简要的语言分别概括2、3、4段的主要内容，然后说说这三段文字从总体上可以划分为几个层次，并简要说明理由。

请结合文章的内容说明霍金身上体现了哪些科学精神。

第三部分 运动学

第一讲　基本知识介绍

一． 基本概念

1．  质点

2．  参照物

3．  参照系——固连于参照物上的坐标系（解题时要记住所选的是参照系，而不仅是一个点）

4．绝对运动，相对运动，牵连运动：v_绝=v_相+v_牵 

二．运动的描述

1．位置：r=r(t) 

2．位移：Δr=r(t+Δt)－r(t)

3．速度：v=lim_Δt→0Δr/Δt.在大学教材中表述为：v=dr/dt, 表示r对t 求导数

5．以上是运动学中的基本物理量，也就是位移、位移的一阶导数、位移的二阶导数。可是

三阶导数为什么不是呢？因为牛顿第二定律是F=ma,即直接和加速度相联系。（a对t的导数叫“急动度”。）

6．由于以上三个量均为矢量，所以在运算中用分量表示一般比较好

三．等加速运动

v(t)=v₀+at           r(t)=r₀+v₀t+1/2 at² 

 一道经典的物理问题：二次世界大战中物理学家曾经研究，当大炮的位置固定，以同一速度v₀沿各种角度发射，问：当飞机在哪一区域飞行之外时，不会有危险？（注：结论是这一区域为一抛物线，此抛物线是所有炮弹抛物线的包络线。此抛物线为在大炮上方h=v²/2g处，以v₀平抛物体的轨迹。） 

练习题：

一盏灯挂在离地板高l₂,天花板下面l₁处。灯泡爆裂，所有碎片以同样大小的速度v 朝各个方向飞去。求碎片落到地板上的半径（认为碎片和天花板的碰撞是完全弹性的，即切向速度不变，法向速度反向；碎片和地板的碰撞是完全非弹性的，即碰后静止。）

四．刚体的平动和定轴转动

1． 我们讲过的圆周运动是平动而不是转动 

  2．  角位移φ=φ（t）, 角速度ω=dφ/dt , 角加速度ε=dω/dt

 3．  有限的角位移是标量，而极小的角位移是矢量

4．  同一刚体上两点的相对速度和相对加速度 

两点的相对距离不变，相对运动轨迹为圆弧，V_A=V_B+V_AB,在AB连线上

投影：[V_A]_AB=[V_B]_AB,a_A=a_B+a_AB,a_AB=_,aⁿ_AB+_,a^τ_AB, _,a^τ_AB垂直于AB,_,aⁿ_AB=V_AB²/AB 

例：A，B，C三质点速度分别V_A ，V_B  ，V_C      

求G的速度。

五．课后习题：

一只木筏离开河岸，初速度为V，方向垂直于岸边，航行路线如图。经过时间T木筏划到路线上标有符号处。河水速度恒定U用作图法找到在2T，3T，4T时刻木筏在航线上的确切位置。

五、处理问题的一般方法

（1）用微元法求解相关速度问题

例1：如图所示，物体A置于水平面上，A前固定一滑轮B，高台上有一定滑轮D，一根轻绳一端固定在C点，再绕过B、D，BC段水平，当以恒定水平速度v拉绳上的自由端时，A沿水平面前进，求当跨过B的两段绳子的夹角为α时，A的运动速度。

（v_A＝）

（2）抛体运动问题的一般处理方法

1. 平抛运动
2. 斜抛运动
3. 常见的处理方法

（1）将斜上抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动

（2）将沿斜面和垂直于斜面方向作为x、y轴，分别分解初速度和加速度后用运动学公式解题

（3）将斜抛运动分解为沿初速度方向的斜向上的匀速直线运动和自由落体运动两个分运动，用矢量合成法则求解

例2：在掷铅球时，铅球出手时距地面的高度为h，若出手时的速度为V₀，求以何角度掷球时，水平射程最远？最远射程为多少？

（α=、 x=）

第二讲 运动的合成与分解、相对运动

（一）知识点点拨

1. 力的独立性原理：各分力作用互不影响，单独起作用。
2. 运动的独立性原理：分运动之间互不影响，彼此之间满足自己的运动规律
3. 力的合成分解：遵循平行四边形定则，方法有正交分解，解直角三角形等
4. 运动的合成分解：矢量合成分解的规律方法适用
1. 位移的合成分解 B.速度的合成分解 C.加速度的合成分解

参考系的转换：动参考系，静参考系

相对运动：动点相对于动参考系的运动

绝对运动：动点相对于静参考系统（通常指固定于地面的参考系）的运动

牵连运动：动参考系相对于静参考系的运动

（5）位移合成定理：S_A对地=S_A对B+S_B对地

速度合成定理：V_绝对=V_相对+V_牵连

加速度合成定理：a_绝对=a_相对+a_牵连

（二）典型例题

（1）火车在雨中以30m/s的速度向南行驶，雨滴被风吹向南方，在地球上静止的观察者测得雨滴的径迹与竖直方向成21^。角，而坐在火车里乘客看到雨滴的径迹恰好竖直方向。求解雨滴相对于地的运动。

提示：矢量关系入图

答案：83.7m/s

（2）某人手拿一只停表，上了一次固定楼梯，又以不同方式上了两趟自动扶梯，为什么他可以根据测得的数据来计算自动扶梯的台阶数？

提示：V人对梯=n1/t1

      V梯对地=n/t2

      V人对地=n/t3

V人对地= V人对梯+ V梯对地

答案：n=t₂t₃n₁/（t₂-t₃）t₁

(3)某人驾船从河岸A处出发横渡，如果使船头保持跟河岸垂直的方向航行，则经10min后到达正对岸下游120m的C处，如果他使船逆向上游，保持跟河岸成а角的方向航行，则经过12.5min恰好到达正对岸的B处，求河的宽度。

提示：120=V水*600

        D=V船*600

 答案：200m

（4）一船在河的正中航行，河宽l=100m，流速u=5m/s，并在距船s=150m的下游形成瀑布，为了使小船靠岸时，不至于被冲进瀑布中，船对水的最小速度为多少？

提示：如图船航行

答案：1.58m/s

（三）同步练习

1.一辆汽车的正面玻璃一次安装成与水平方向倾斜角为β₁=30°，另一次安装成倾角为β₂=15°。问汽车两次速度之比为多少时，司机都是看见冰雹都是以竖直方向从车的正面玻璃上弹开？（冰雹相对地面是竖直下落的）

2、模型飞机以相对空气v=39km/h的速度绕一个边长2km的等边三角形飞行，设风速u = 21km/h ，方向与三角形的一边平行并与飞机起飞方向相同，试求：飞机绕三角形一周需多少时间？

3.图为从两列蒸汽机车上冒出的两股长幅气雾拖尾的照片（俯视）。两列车沿直轨道分别以速度v₁=50km/h和v₂=70km/h行驶，行驶方向如箭头所示，求风速。

4、细杆AB长L ，两端分别约束在x 、 y轴上运动，（1）试求杆上与A点相距aL（0＜ a ＜1)的P点运动轨迹；（2）如果v_A为已知，试求P点的x 、 y向分速度v_Px和v_Py对杆方位角θ的函数。

（四）同步练习提示与答案

1、提示：利用速度合成定理，作速度的矢量三角形。答案为：3。

2、提示：三角形各边的方向为飞机合速度的方向（而非机头的指向）；

第二段和第三段大小相同。

参见右图，显然：

v² =  + u² － 2v_合ucos120°

可解出 v_合 = 24km/h 。

答案：0.2hour（或12min.）。

3、提示：方法与练习一类似。答案为：3

4、提示：（1）写成参数方程后消参数θ。

（2）解法有讲究：以A端为参照， 则杆上各点只绕A转动。但鉴于杆子的实际运动情形如右图，应有v_牵 = v_Acosθ，v_转 = v_A，可知B端相对A的转动线速度为：v_转 + v_Asinθ=  。

P点的线速度必为  = v_相 

所以 v_Px = v_相cosθ+ v_Ax ，v_Py = v_Ay － v_相sinθ

答案：（1） +  = 1 ，为椭圆；（2）v_Px = av_Actgθ ，v_Py =（1 － a）v_A

（2009年宁夏三校联考试题）阅读下文，完成下面试题

我们的宇宙图像

（英）霍金

科学的终极目的在于提供一个简单的理论去描述整个宇宙。然而，大部分科学家遵循的方法是将这问题分成两部分。首先，是一些告诉我们宇宙如何随时间变化的定律；第二，关于宇宙初始状态的问题。

毕全功于一役地设计一种能描述整个宇宙的理论，看来是非常困难的。反之，我们是将这问题分成许多小块，并发明许多部分理论。每一部分理论描述和预言一定有限范围的观测，同时忽略其他量的效应或用简单的一组数来代表之。可能这方法是全错的。如果宇宙中的每一件东西都以非常基本的方式依赖于其他的任何一件东西，很可能不能用隔离法研究问题的部分去逼近其完备的答案。尽管如此，这肯定是我们在过去取得进展所用的方法。牛顿引力理论又是一个经典的例子，它告诉我们两个物体之间的引力只决定于与每个物体相关的一个数——它的质量；而与物体由何物组成无关。这样，人们不需要太阳和行星结构和成份的理论就可以计算它们的轨道。

今天科学家按照两个基本的部分理论——广义相对论和量子力学来描述宇宙。它们是本世纪上半叶的伟大的智慧成就。广义相对论是描述引力和宇宙的大尺度结构，也就是从只有几英哩直到大至1亿亿亿（1后面跟24个0）英哩，即可观测到的宇宙范围的尺度的结构。另一方面，量子力学处理极小尺度的现象，例如万亿分之一英寸。然而，可惜的是，这两个理论不是互相协调的——它们不可能都对。当代物理学的一个主要的努力，即是寻求一个能将其合并在一起的理论——量子引力论。我们还没有这样的理论，要获得这个理论，我们可能还有相当长的路要走。

现在，如果你相信宇宙不是任意的，而是由确定的定律所制约的，你最终必须将这些部分理论合并成一套能描述宇宙中任何东西的完整统一理论。然而，在寻求这样的完整统一理论中有一个基本的自相矛盾。在前面概括的关于科学理论的思想中，假定我们是有理性的生物，既可以随意自由地观测宇宙，又可以从观察中得出逻辑推论。在这样的方案里可以合理地假设，我们可以越来越接近找到制约我们宇宙的定律。然而，如果真有一套完整的统一理论，则它也将决定我们的行动。这样，理论本身将决定了我们对之探索的结果！那么为什么它必须确定我们从证据得到正确的结论？它不也同样可以确定我们引出错误的结论吗？或者根本没有结论？

对于这个问题，我所能给出的回答是基于达尔文的自然选择原理。这思想是说，在任何自繁殖的群体中，存在有不同个体在遗传物质和发育上的变异。这些差异表明，某些个体比其他个体对周围的世界更能引出正确的结论，并去适应它。这些个体更可能存活、繁殖，因此它们的行为和思维的模式将越来越起主导作用。这一点在过去肯定是真的，即我们称之为智慧和科学发现的东西给我们带来了存活的好处。这种情况是否仍会如此不是很清楚：我们的科学发现也可以将我们的一切都毁灭。即使不是这样，一个完整的统一理论对于我们存活的机会不会有很大影响。然而，假定宇宙已经以规则的方式演化至今，我们可以预期，自然选择赋予我们的推理能力在探索完整统一理论时仍然有效，并因此不会导致我们得到错误的结论。

因为除了最极端的情况外，我们已有了对所有一切都足够给出精确的预言的部分理论，看来很难以现实的理由为探索宇宙的终极理论辩护。（值得指出，虽然可用类似的论点来攻击相对论和量子力学，但这些理论已给我们带来了核能和微电子学的革命！）所以，一套完整的统一理论的发现可能对我们种族的存活无助，甚至也不会影响我们的生活方式。然而自从文明开始，人们即不甘心于将事件看作互不相关而不可理解的。他们渴求理解世界的根本秩序。今天我们仍然渴望知道，我们为何在此？我们从何而来？人类求知的最深切的意愿足以为我们所从事的不断的探索提供正当的理由。而我们的目标恰恰正是对于我们生存其中的宇宙作完整的描述。

（节选自霍金的《时间简史》第一章）

结合文章内容，说说你对第二段 “可能这方法是全错的”这句话的理解。

请用简要的语言分别概括2、3、4段的主要内容，然后说说这三段文字从总体上可以划分为几个层次，并简要说明理由。

请结合文章的内容说明霍金身上体现了哪些科学精神。

阅读下面的文字，完成文后各小题。

警惕科学

田 松

数理科学的代表是牛顿的经典物理学，它建立在机械论、决定论、还原论的世界图景之上。牛顿时代有种说法——“上帝是一个钟表匠”，整个宇宙被看成一架机器，由一系列机械连接的构件组合而成，它是物质的，没有内在的生命，这是机械论；这架机器可以分离，拆卸，也可以重新安装，重新组合，这是还原论；只要掌握每一个部件的细节，就可以对整个机械的运行做完全确定性的计算和预期，这是决定论。按照这种机械自然观的世界图景，整部宇宙机器的运行遵循既定的、统一的物理规律；这些规律能够被人获知，写成数学方程；这些方程可以计算。数理科学试图通过计算，对大自然进行准确的分析和预言；进而，通过其技术，直接对自然进行干预。于是，大自然成为人类研究、分析、计算、控制、改造、重构的对象。大自然失去了其曾经的主体地位，变成了纯粹的客体，人类则相信自己有能力、有权力对自然进行控制和改造。

然而，基于数理科学的技术与大自然有着根本上的冲突。数理科学的实际操作方式是：从自然之中切割出一个局部，忽略这个局部与其它部分之间的关联，建立理想化模型，再用数学方程来描述这个局部，此所谓科学规律。美国科学哲学家约瑟夫劳斯认为，科学是一种地方性知识，实验室中的地方性知识。人们把基于实验室的科学技术强行应用于大自然（“大自然的实验室化”），必然要对自然的整体性进行破坏。大自然也不会甘于“被”的命运，在整体上不会服从人类从局部的简化的自然中获得的规律。人类行为在长时段导致的后果，就是全球性的环境问题和生态危机。

如果我们从有机自然观来看待这个世界，对于当下的环境问题和生态危机，会有一个更加简单的描述。

地球生物圈是一个相互关联的整体，各种生物共同演化，彼此相连，地球上的物质相互转化，达成动态平衡。从寒武纪算起，生命的历史大概有五亿年，生物圈里各种物质的相互转化、相互作用，则有五亿年之久；从人类出现算起，也有大概一百万年。

在传统社会，人类所用的材料都是大自然已经有的物质，从自然中来，也能回到自然中去。进入工业文明，则越来越多地依赖于人造的物质。尤其是在化学工业产生之后，人类大大地改变了地球上的物质的化学组成。而这些人造的东西，比如苯和甲基叔丁基醚这样的物质，从来不是大自然物质循环的一部分，也无法正常地加入大自然的物质循环，并且必然会干扰和破坏大自然本身的物质循环。

人类目前大量生产的化工产品，有些是自然中从来没有过的，有些在大自然中只以特定的量存在于特定的场合。人类的身体从来没有接触过这些物质，人类的身体之中，也没有消解这些东西的酶；大自然中从来没有接触过这些物质，大自然中也不存在对应的消解这些东西的微生物群落。所以它们注定会危害生物体的健康，危害环境，最终造成全球生态系统的紊乱。

一项科学的技术在应用之初，它的好处是当下可见的。而其负面效应则很难马上就被人知晓。原因大致如下：有时候，负面效应要很长时间之后才能被人认识到；有时候，负面效应是分散的，并不集中表现为单一的效应，难以找到责任者；还有很多时候，负面效应的承担者与正面效应的享受者不是同一个人群，比如享受者是城市白领，承担者在生产第一线；更有很多时候，负面效应的承担者并非是人，而是自然环境，不会说话；最后，还有一种可能，承担者尚未出生，因为其影响在很久以后才会显现。由于负面效应显现的迟滞性，它一旦显现，就已经晚了。并且，一经显现，就不可逆。

当我们对科学及其技术的认知发生变化之后，当我们对科学及其技术的整体判断发生变化之后，我们对科学的态度，自然而然地要发生变化。

要警惕科学，要警惕科学家！当科学家告诉我们他们发明了一个什么新奇的玩意儿，我们的第一反应不应该是欢呼，不应该是歌颂，而应该是警惕。惟此，才有可能把科学及其技术对生态环境和人类健康的潜在危害，阻拦在其尚未发生的时候。

（选自《读书》2012年第11期，有删节）

1.请简要分析下面句子中加点词语的表达效果。 （4分）

大自然也不会甘于“被”的命运，在整体上不会服从人类从局部的简化的自然中获得的规律。

2.本文最后一段是文章的核心观点，如果把这一段放在文章的开头，你认为可以吗？为什么？ （5分）

3.我们一贯倡导“热爱科学”“献身科学”，作者却让我们“警惕科学”，对这两种观点你怎么看？请说明理由。 （6分）