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突破练5 基于跨界阅读的融通性考查
一、(2025·安徽江南十校一模)阅读下面的文字,完成1~5 题。(19 分)
材料一 人民网北京12 月20 日电 记者从中国科学院空天信息创新研究院获悉,
近期,我国首次基于航空冰雷达技术开展典型冰川储量调查,可以为河西走廊各流域水资
源管理和决策、祁连山生态环境保护与区域可持续发展等提供关键数据支撑。
据介绍,航空冰雷达是一种搭载在飞机上对冰川进行透视观测的雷达,通过向冰川发
射低频段电磁波,例如P 波段或VHF 波段,接收冰川表面和冰底基岩的散射回波,经过处
理和反演得到冰川厚度及储量信息。
此次调查是基于国家重大科技基础设施“航空遥感系统”建设的新舟60 遥感飞机
和奖状遥感飞机,搭载航空冰雷达与三维激光雷达,在甘肃省老虎沟12 号冰川、七一冰
川、宁缠河3 号冰川开展了冰川透视探测。
本次调查自2024 年9 月至11 月,共有效飞行13 架次,采集原始数据5.6TB,取得了冰
川表面数字高程模型(DEM)、冰川底部基岩数字高程模型(DEM)、冰川剖面图、冰川
储量、冰川三维透视图及3 个典型冰川储量等成果,并结合探地雷达(GPR)测量数据完
成了冰川厚度准确度评价。验收专家组评价称,该项目首次实现了复杂地形条件下的复
式山谷冰川冰厚测量,总体技术达到国际领先水平。
(摘编自人民网赵竹青《我国首次采用航空
冰雷达开展典型冰川储量调查》)
材料二 日益加剧的全球气候变暖,让人们一次次地在新闻中听到“冰川”这个曾
经陌生的名词。人们也愈来愈关心这些冰川的命运。有些小伙伴还会好奇,这些远在山
巅之上的冰川变化是如何被观测的呢?
物质平衡是指单位时间内冰川上以固态降水形式为主的物质收入(积累)和以冰川消
融为主的物质支出(消融)的代数和。这种方法是直接在冰川上布设测点,进行系统的定
期观测,然后根据各测点的测量结果计算出整个冰川在全年或某一时段的物质平衡。
物质平衡观测侧重的是冰川本身高程的变化,而不仅仅是面积的变化。由于冰川在
不同位置的厚度差异较大,物质平衡观测在传统观测手段中是最为精确的一种方法。
由于冰川上遍布危险的裂隙和陡坡,冬季还有雪崩的危险,物质平衡观测方式对于野
外观测人员来说较为辛苦和危险。研究人员每年夏天在观测的同时,需要使用专门的仪
器如蒸汽钻对插在冰川上的花杆重新进行扦插。在消融特别强烈的冰川下部区域,年纯
冰消融深度能有10 米多,如果错过夏天对花杆的维护,花杆可能会因为冰川消融而倾倒,
这意味着一整年的数据就此缺失。因此,冰川的物质平衡观测需要每年不止一次地观测
和维护,野外工作极为艰巨且危险。部分观测站还需要有人员整个夏季都驻守,他们不但
要忍受恶劣的天气条件和强烈的高原反应,还经常要面对来自野生动物的威胁。是的,冰
川上也有野生动物。我们在中国科学院唐古拉冰冻圈与环境观测研究站工作的同事比
较烦恼的是,在夏季,一到晚上就有棕熊跑到站上,闯进室内四处翻找一番后扬长而去。
这也从一个侧面说明我们的环境保护卓有成效,棕熊的数量变多了。
遗憾的是,这种方法无法应用到冰川表碛较为发育的冰川,因为冰川表面都是大石头,
花杆插不进去,如珠峰的绒布冰川。同时,由于冰川不同海拔和坡向的积累、消融差异很
大,物质平衡观测需要在冰川上合理布设较多的测点,所以此方法只适合于中小型冰川。
基于上述原因,全球能够坚持长时间且持续开展物质平衡观测的冰川少之又少,在中
国,有连续10 年以上持续观测记录的冰川不超过10 条。不少冰川物质平衡观测项目在
持续几年后,往往因为后续资助中断等而被废弃。现今,在中国西部,仅有数个野外观测
站的科研坚守者持续记录着冰川的变化,如天山的乌鲁木齐河源1 号冰川、祁连山的老
虎沟12 号冰川和唐古拉山的冬克玛底冰川等。这里让我们向他们致以最崇高的敬意。
冰川是全球气候系统的重要组成部分,由于其对温度的敏感性可以最直观地反映出
气候变化,故对于冰川的诊断需要持续且更加精确的观测。而现有的冰川观测向我们展
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示了一个残酷的结果,即随着气候变暖的加剧,冰川正在逐渐消亡。这对于每一位目睹该
过程的冰川观测者而言都是一种痛苦的煎熬。
2019 年,地处北欧的冰岛为一条冰川举行了一场独特的葬礼,以纪念该国一条叫作
“Ok”的冰川的消亡。本文谨将“Ok”冰川的墓志铭作为结尾:“在接下来的200 年里,我
们所有的冰川都将遵循同样的灭亡之路,这座纪念碑是为了承认我们知道正在发生的事
情和需要做的事情。只有你知道我们做了什么。”
(摘编自高坛光《“问诊”冰川——浅谈冰川的观测》)
材料三 中国的植物多样性可以跻身世界前三,植物家底的调查和保护历来是经济
社会发展和生态文明建设的重点。在植物资源中有一颗被忽视的明珠——高山植物。
我国的高山植物多样性及资源异常丰富,主要集中在西南部的青藏高原、横断山和喜马
拉雅地区。高山环境十分恶劣,土地贫瘠,植物生长周期漫长,种群规模非常小,分布范围
狭窄,种群十分脆弱,对高山生态环境的破坏带来的影响大多是不可逆的,往往会导致物
种灭绝。
高山植物保护的分水岭在2021 年,新出台的《国家重点保护野生植物名录》纳入了
大量高山植物。还有一点需要引起我们的注意。全球气候变暖导致冰川融化,低海拔植
物分布区逐渐上移,这使得许多高山植物的生存空间被挤压。高山植物由于自身的特异
性可适应极端环境,是许多高山贫瘠土地的“拓荒者”,而“攀爬”上来的植物直接“鸠
占鹊巢”,因此在全球气候变暖的背景下,高山植物首当其冲面临着生境被破坏的威胁。
依靠监管和宣传的被动保护都不足以有效应对气候变暖的影响,迁地保护、种质资源保
存和室内繁育等保护工作亟须积极推进。
(摘编自张亚洲《高山植物的保护之路在何方?》)
1.下列关于冰川“问诊”方式的理解和分析,不正确的一项是( )(3 分)
A.利用航空冰雷达技术观测冰川,需要向冰川发射低频段电磁波,并接收散射回波,才能
得到相关信息。
B.航空冰雷达技术,填补了复杂山地冰川储量精确测量的技术空白,标志着国际冰川学研
究进入新阶段。
C.物质平衡观测法,采用花杆测量,即在冰川表面安插花杆进行检测,这种方法局限于中
小型冰川。
D.不论是采用物质平衡观测,还是运用航空冰雷达技术探测,这些实践都体现了科研工作
者的科学精神。
2.根据材料内容,下列说法正确的一项是( )(3 分)
A.采用航空冰雷达开展典型冰川储量调查在我国首次实现,因而此项技术称得上是我国
的新兴技术。
B.如果没有恶劣的天气条件和强烈的高原反应带来的危险,物质平衡观测法不失为一种
精确的测量方法。
C.冰川在不同海拔的积累和消融以及在不同位置的厚度差异较大,使得全球开展物质平
衡观测的冰川很少。
D.只有多措并举,多管齐下,才能有效保护受到冰川消融影响的高山植物,为植物多样性
保护作出贡献。
3.下列对材料相关内容的分析和评价,不正确的一项是( )(3 分)
A.材料一第四段与《别了,“不列颠尼亚”》一样,多次运用表达精确的数字,体现了新闻
真实准确的特点。
B.材料二在介绍物质平衡观测法的相关内容时,综合使用下定义、列数字、举例子、分
类别等说明方法。
C.材料二以冰川墓志铭结尾,发出保护冰川的呼吁,渗透着浓郁的人文关怀,直击人心,引
发共鸣。
D.种质资源保存是高山植物保护的有效措施,“探界者”钟扬在西藏挑战极限,用行动作
出了最好的注解。
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4.材料三最后一段使用了“拓荒者”“攀爬”“鸠占鹊巢”等词语,请简析其效果。(4
分)
5.2025 年为国际冰川保护年,“中国现代冰川之父”施雅风常说:“冰川事业是一项豪迈的
事业,是勇敢者的事业!”请结合材料,谈谈你的认识。(6 分)
二、(2025·河北省级联测)阅读下面的文字,完成6~10 题。(19 分)
大家都知道,一个物体之所以看上去是白色的,那是因为它反射所有频率的光波;反之,
如果看上去是黑色的,那是因为它吸收了所有频率的光波。物理上定义的“黑体”,是理
想状态下的模型物体,指的是那些可以吸收全部外来辐射的物体,比如一个空心的球体,
内壁涂上吸收辐射的涂料,外壁开一个小孔。那么,因为从小孔射进球体的光线无法反射
出来,这个小孔看上去就是绝对黑色的,即我们定义的“黑体”。
19 世纪末,人们开始对黑体模型的热辐射问题发生兴趣。其实,很早的时候,人们就
已经注意到,对于不同的物体,热和辐射频率似乎有一定的对应关联。比如金属,有过生
活经验的人都知道,要是我们把一块铁放在火上加热,那么到了一定温度的时候,它会变
得暗红起来(其实在这之前有不可见的红外线辐射),温度再高些,它会变得橙黄,到了极度
高温的时候,如果能想办法不让它汽化,我们可以看到铁块将呈现蓝白色。也就是说,物
体的辐射能量、频率和温度之间有着一定的函数关系(在天文学里,有“红巨星”和“蓝
巨星”,前者呈暗红色,温度较低,通常属于老年恒星;而后者的温度极高,是年轻恒星的典
范)。问题是,物体的辐射能量和温度究竟有着怎样的函数关系呢?
最初对于黑体辐射的研究是基于经典热力学的基础之上的,而许多著名的科学家在
此之前也已经做了许多准备工作。“黑体辐射”这个概念是由伟大的基尔霍夫提出,并
由斯特藩加以总结和研究的。玻尔兹曼建立了热力学理论,这是黑体辐射研究的一个强
大理论武器。
维恩从经典热力学的思想出发,假设黑体辐射是由一些分子发射出来的,然后通过精
密的演绎,他终于在1894 年提出了他的辐射能量分布定律公式:
ρ=bλ-5e
- a
λT
其中ρ 表示能量分布的函数,λ 是波长,T 是绝对温度,a、b 是常数。
这就是著名的维恩分布公式。很快,另一位德国物理学家帕邢在兰利的基础上对各
种固体的热辐射进行了测量,结果很好地符合了维恩的公式,这使得维恩取得了初步胜利。
然而,维恩却面临着一个基本的难题:他的出发点似乎和公认的现实格格不入,换句话
说,他的分子假设使得经典物理学家们十分不舒服。因为辐射是电磁波,而大家已经都知
道,电磁波是一种波动。用经典粒子(粒子与波动在性质上有很大不同)的方法分析,似乎
让人感到隐隐地有些不对劲,有一种南辕北辙的味道。果然,维恩的同事很快就做出了另
外一个实验,他们发现当把黑体加热到1000 多K 的高温时,测到的短波长范围内的曲线
和维恩公式符合得很好,但在长波方面,实验和理论出现了偏差。很快,另两位同事扩大
了波长的测量范围,再次肯定了这个偏差,并得出结论:能量密度在长波范围内应该和绝
对温度成正比,而不是维恩所预言的那样,当波长趋向无穷大时,能量密度和温度无关。
维恩定律在长波内的失效引起了英国物理学家瑞利的注意,他试图修改公式以适应
ρ 和T 在高温长波下成正比这一实验结论。瑞利的做法是抛弃玻尔兹曼的分子运动假
设,简单地从经典的麦克斯韦理论出发,最终他也得出了自己的公式。后来,另一位物理
学家金斯计算出了公式里的常数,最后他们得到的公式形式如下:
ρ=8 π ν
2
c
3
kT
4
这就是我们今天所说的瑞利-金斯公式,其中ν 是频率,k 是玻尔兹曼常数,c 是光速。
这样一来,就从理论上证明了ρ 和T 在高温长波范围内成正比的实验结果。
但是,瑞利-金斯公式是一个拆东墙补西墙的典型。因为它在长波方面虽然符合了实
验数据,但在短波方面的失败却是显而易见的。当波长λ 趋于0,也就是频率ν 趋向无穷
大时,我们从上面的公式可以明显地看出:能量将无限制地呈指数式增长。这样一来,黑
体在它的短波,也就是高频段就将释放出无穷大的能量来!这个戏剧性的事件无疑是荒谬
的,因为谁也没见过任何物体在任何温度下这样地释放能量辐射(如果真是这样的话,那
么我们何必辛辛苦苦地去造什么原子弹)。显然,瑞利-金斯公式也无法给出正确的黑体
辐射分布。我们在这里遇到的是一个相当微妙而尴尬的处境。
我们的手里现在有两套公式,但不幸的是,它们分别只有在短波和长波的范围内才能
起作用。这的确让人们非常郁闷,就像你有两套衣服,其中的一套上装十分得体,但裤腿
太长;另一套的裤子倒是合适了,但上装小得无法穿上身。最要命的是,这两套衣服根本
没办法合在一起穿,因为两个公式推导的出发点是截然不同的!
就在这个时候,普朗克决定彻底解决黑体辐射这个困扰人们多时的问题。摆在他面
前的全部事实,就是我们有两个公式,分别只在一个有限的范围内起作用。但是,如果从
根本上去追究那两个公式的推导,却无法发现任何问题。而我们的目的,在于找出一个普
遍适用的公式来。在这个问题上,他已经苦苦研究了6 年,终于有一天,他决定不再去做
那些根本上的假定和推导,不管怎么样,我们先尝试着凑出一个可以满足所有波段的普适
公式出来。于是,利用数学上的内插法,普朗克开始玩弄起他手上的两个公式来。要做的
事情,是让维恩公式的影响在长波的范围里尽量消失,而在短波里“独家”发挥出来。普
朗克尝试了几天,终于灵机一动,他无意中凑出了一个公式,看上去似乎正符合要求!在长
波的时候,它表现得就像正比关系一样。而在短波的时候,它则退化为维恩公式的原始形
式。这就是著名的普朗克黑体公式:
ρ=
c1 λ
-5
e
c2
λT -1
(其中c1和c2为两个常数)
1900 年10 月19 日,普朗克在柏林德国物理学会的会议上,把这个新鲜出炉的公式公
之于众。当天晚上,他的朋友鲁本斯就仔细比较了这个公式与实验的结果。结果,让他又
惊又喜的是,普朗克的公式大获全胜,在每一个波段里,这个公式给出的数据都十分精确
地与实验值相符合。第二天,鲁本斯便把这个结果通知了普朗克本人,在这个彻底的成功
面前,普朗克自己都不由得一愣。他没有想到,这个完全是侥幸拼凑出来的经验公式居然
有着这样强大的威力。
(摘编自曹天元《上帝掷骰子吗:量子物理史话》)
6.(概念理解)下列对材料中出现的相关概念的理解和分析,不正确的一项是( )(3 分)
A.黑体:由物理学家在现实中发现并命名的物体,它能够吸收全部的外来辐射。
B.黑体辐射:其研究基于经典热力学,是由基尔霍夫提出的概念,并由斯特藩加以总结和
研究。
C.维恩公式:维恩从经典热力学的思想出发,基于一定的假说并通过精密演绎得到的辐射
能量分布定律公式。
D.普朗克黑体公式:由普朗克利用数学上的内插法凑出的普适公式,解决了维恩公式在长
波范围内失效的问题。
7.下列对材料相关内容的分析和评价,不正确的一项是( )(3 分)
A.人们对黑体模型热辐射问题的兴趣源于生活中对物体热与辐射频率对应关联的观察,
可见科研往往需要对生活用心留意。
B.黑体辐射的研究历史充满了曲折和挑战,从最初的维恩公式到普朗克黑体公式,反映了
科学发展的曲折性与渐进性。
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C.瑞利试图抛弃分子运动假设而从经典理论出发,修改公式以适应实验结论,导致戏剧性
的荒谬,说明科学研究不宜更换理论基础。
D.三个公式都涉及表示能量分布的函数ρ 和代表黑体的绝对温度T,意在探索物体的辐
射能量和温度之间的函数关系。
8.下列对材料中相关内容的推理,说法不正确的一项是( )(3 分)
A.根据黑体辐射理论,如果加热的物体随着温度升高,颜色由暗红变为蓝白色,由此可以
推测天体中“蓝巨星”比“红巨星”温度更高。
B.如果认为辐射是电磁波,就应该采用波动的研究理论;粒子与波动在性质上有很大不同,
用经典粒子的方法分析,可能得出错误结论。
C.维恩的同事认为,如果维恩的预言正确,那么实验和理论就会相符,实验表明,能量密度
在长波范围内和绝对温度成正比,说明维恩的预言不正确。
D.如果瑞利-金斯公式正确,那么黑体在短波段就将释放出无穷大的能量来,这就意味着
能够发射短波的萤火虫蕴含着无穷大的能量。
9.作为一篇科普文章,本文的语言充满趣味性,请简要赏析。(4 分)
10.本文在介绍黑体辐射的研究过程中,展现了科学家们对待科研的一些可贵素养。请结
合文中具体事例,谈谈你对科学研究中创新精神和严谨态度的理解。(6 分)
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参考答案
1.B 解析:B 项,曲解文意。结合材料一原文“该项目首次实现了复杂地形条件下的复
式山谷冰川冰厚测量,总体技术达到国际领先水平”可知,“复杂山地冰川储量”表述与
原文不符,且填补技术空白并不能成为“国际冰川学研究进入新阶段”的标志。
2.D 解析:A 项无中生有,材料一原文仅指出“我国首次基于航空冰雷达技术开展典型
冰川储量调查”,并未说明航空冰雷达技术是我国的新兴技术。B 项强加关系,结合材料
二可知,物质平衡观测法是不是一种精确的测量方法与观测困难没有关联。C 项错误,冰
川在不同位置的厚度差异较大并不是运用物质平衡观测法观测冰川少的原因,原因应是
观测的艰巨性和危险性、部分冰川表面条件不适合布设测点、需要合理布设较多测点
等,选项归因不当。
3.B 解析:B 项,“使用……分类别等说明方法”错误。材料二并没有使用分类别的说明
方法。
4.①将高山植物比作“拓荒者”,形象地说明了高山植物对极端环境的适应性很强(或肯
定了其对高山贫瘠土地的改造作用);“攀爬”“鸠占鹊巢”运用比拟、比喻的修辞手法,
表达了对低海拔植物上移破坏高山植物的隐忧。②语言生动形象、平易通俗。以轻松
诙谐的方式对科学知识进行通俗解释,增强趣味性和普及性。
5.①冰川工作与科学技术密切相关,需要科研工作者勠力攻坚,创新争先。②冰川工作受
制于恶劣的自然环境,需要科研工作者不畏艰难,勇攀高峰。③冰川工作关乎人类生存发
展,需要科研工作者胸怀人类,主动担当。
6.A 解析:A 项,“由物理学家在现实中发现并命名的物体”错误。依据原文“物理上定
义的‘黑体’,是理想状态下的模型物体”,可知“黑体”并非在现实中发现的实际物体,
因此该项错误。
7.C 解析:C 项,“说明科学研究不宜更换理论基础”错误。瑞利试图抛弃分子运动假设
而从经典理论出发修改公式,虽然出现了荒谬结果,但他的公式在长波范围内是有一定意
义的,并不是毫无意义,更不能就此说明科学研究不宜更换理论基础,文中普朗克的例子
也体现了科学研究中合理地更换理论基础或研究方法是可以的,因此该项不正确。
8.D 解析:D 项,“这就意味着能够发射短波的萤火虫蕴含着无穷大的能量”错误。瑞
利-金斯公式是针对黑体辐射而言的,而黑体是“理想状态下的模型物体”,萤火虫不是
黑体,不能用该公式推断萤火虫蕴含着无穷大的能量,因此该项不正确。
9.①比喻生动形象:在介绍黑体辐射研究过程时,用“两套衣服”来比喻当时的两套公式,
使复杂的科学问题变得通俗易懂。②语言通俗,多口语化表达,富有感染力。如“最要命
的是”“无意中凑出了一个公式”“不由得一愣”等口语化、生活化的表达拉近了与
读者的距离,消除了阅读的隔阂感,提升了读者的阅读兴趣。
10.①创新精神能够帮助科学家们突破传统思维的束缚,开拓新的研究方向和方法。如普
朗克在面对已有公式失效的困境时,不再局限于原理的推导,而是创新采用数学上的内插
法,得出了普朗克黑体公式。②严谨态度则确保了研究的科学性和可靠性。如瑞利基于
实验结果试图对维恩公式进行修改完善,金斯则进一步计算出了公式里的常数,最终得到
了瑞利-金斯公式。
