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第二部分言语理解与表达
(共40道题)
根据所给材料,回答下列题目。
很久以前,人类通过观察太阳、月亮和星辰的运动来感知时间的流转。然而,随着时代的发展,人类对时间的精度要求也在逐渐提高。一天不再只是日出而作、日落而息,而是被精确地划分出时、分,甚至秒。
据现有记载,古埃及人发明了“水钟”,这标志着人类开始尝试天文规律以外的更加精确的计时方式。水钟在世界上得到了进一步发展,成为数千年间很多国家采用的计时工具。公元前6世纪,水钟传入中国。人们对其改良后,使它变得更为小巧。人们还为它赋予了新的名字:“刻漏”或“漏壶”。北宋初年的“水运仪象台”将水钟计时和天文观测完美结合,是水钟的巅峰之作。
17世纪时,荷兰物理学家克里斯蒂安·惠更斯根据摆的等时性原理,制造了世界上第一个摆钟。机械摆钟的出现,将计时带入了一个全新的纪元。通过钟摆的有规律摆动,人们得以更加精确地度量时间。
20世纪20年代,石英晶体时钟的出现再次推动了计时技术的发展。石英晶体时钟的误差每天不超过千分之一秒,并且具有体积小、重量轻等特点,极大地促进了社会生产力和科学的进步。
随着人类对精密测量的不懈追求,更为精确的原子钟应运而生。原子钟利用原子在吸收或释放能量时发出的电磁波来计时。由于原子辐射电磁波的频率极高且极为稳定,原子钟的精度可以达到每千万年仅误差1秒。高精度原子钟的问世,让人们重新思考起“时、分、秒”的概念定义。1967年,国际计量大会将“秒”的概念定义在铯原子钟上,即铯133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期持续的时间。这标志着原子“秒”时代的开始。
光学原子钟(光钟),是人类目前所能制造的最为精密的时钟。顾名思义,与传统的微波段原子钟不同,光钟输出信号的振荡频率处于光频段。相比之下,光钟的振荡频率提高了约10万倍,就像一台每秒“滴答”万亿次的时钟。
光钟的原理,其实并不算复杂。科学家们需要先把原子的温度降低到绝对零度附近,然后用一个非常稳定的光频段的电磁波振荡源,对其进行谱线探测,激发相应的能级跃迁。最后获取纠错信号反馈控制这台激光器的长期漂移,这样就获得了一个稳定性非常好的光学频率标准,即光频标。①光频标可用于光学计量,但不能直接用作“钟”,因为电子器件无法响应光频信号。因此需要用光频梳将光频标转化为常用的微波频标,它就像一把尺子,尺子的一边是微波频段,尺子的另一头是光频段,将光频段的信号锁定到光频标上就可以实现同等精度的微波信号。
尽管光钟相比传统微波钟有着不可比拟的精准度,但其体积庞大、系统复杂,且在稳定度等方面仍有许多瓶颈需要克服,目前尚处于向工程化和应用化样机过渡的阶段②。不过,随着光钟的小型化,许多国家都提出了空间科学+光原子钟的计划③,即在远离地球引力的外太空,建立更稳定、更精确的空间时频体系,用于验证相对论、引力波,寻找暗物质等基本的科学问题④。
医院远程手术需要仪器同步精度优于毫秒量级;5G通信的基站需要优于微秒级的时间同步精度;人们出行依赖的卫星定位和导航系统,几个纳秒的时间误差就意味着米级的位置误差……对时间的测量和利用,已经贯穿了人类生活生产的方方面面,而且在军事领域,时间的精密测量一样十分重要。
51.(单选题)下面这段文字填入文中哪一位置最为合适?
2022年,中国已经率先将一台“准工程化”的光钟放入了中国空间站梦天实验舱,成为世界首台在轨运行的空间光钟。入驻太空的光钟有望用于提高卫星导航定位系统的精准度,更好地服务于国计民生。
A.①处B.②处C.③处D.④处
52.(单选题)下列各项,材料中没有提到的是:
A.原子钟的工作原理 B.机械摆钟的发明过程
C.人类计时方式的演变 D.光学原子钟的缺陷
53.(单选题)根据材料,下列说法正确的一项是:
A.目前为止,世界上最精密的时钟是光钟
B.与古埃及的“水钟”相比,“水运仪象台”及时更精准
C.与传统微波钟相比,光钟的原理更加简单
D.石英晶体时钟构造简单,且有体积小、重量轻等特点
54.(单选题)材料第五段最后一句的“这”指的是:
A.高精度原子钟成功问世
B.“时、分、秒”的概念被重新定义
C.原子钟的精度达到了每千万年仅误差1秒
D.国际计量大会将“秒”的概念定义在铯原子钟上
55.(单选题)这篇文章接下来最有可能论述的一项是:
A.能够对军事领域产生颠覆性影响的其他因素
B.时间的精密测量对学术层面的影响
C.举例论证时间的精密测量决定着未来战争的走向
D.详细论述时间对于战争的重要性
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(编辑:liyulu)