陕西省西安市鄠邑区第二中学2023-2024学年高二下学期期末教学质量检测语文试卷（含解析）.docxVIP

2023-2024学年陕西省西安市鄠邑二中高二（下）期末语文试卷

一、现代文阅读（35分）（一）现代文阅读I（本题共1小题，18分）

1．（18分）阅读下面的文字，完成各题。

最初10亿年，宇宙是如何从黑暗走向光明的？

宇宙在年龄为38万年的时候，进入了“黑暗时代”。宇宙中除了来自宇宙微波背景辐射（CMB）的光子，其中气体以氢原子为主，氢约占四分之三质量

“黑暗时代”持续了大约一亿年。在这寂寞的一亿年里，暗物质在引力的作用下开始形成暗晕团块，原子物质也落入暗晕的引力势阱中进一步结团

“宇宙黎明”开始了，星系的光开始照亮宇宙。

随着星系以及星系中的恒星和黑洞形成，恒星的紫外光子溢出星系，逐步电离星系际介质中的氢原子，在宇宙年龄接近10亿年的时候，宇宙星系际介质中的氢原子几乎被完全电离。这一氢原子被发光天体再次电离的过程称为“宇宙再电离”。

那用什么来探测宇宙最初的10亿年呢？目前，要想探测宇宙被第一代星系照亮的过程，氢原子的21厘米谱线几乎是唯一的直接探测手段。利用这个工具，可以探索宇宙最古老的样子，揭秘宇宙如何从黑暗走向光明。①氢原子可以在射电波段吸收或辐射光子，对应光子的波长约为21厘米，因此该谱线通常被称为“21厘米谱线”。

中性氢原子的21厘米谱线为我们探索宇宙提供了巨大的机遇。首先，为我们打开了观测宇宙的新窗口，让我们能够利用氢原子的21厘米谱线作为信号在射电波段对宇宙演化进行探测。其次（或频率）是固定的，波长的拉长程度自动就给出了源的红移，理论上可以利用21厘米谱线对CMB形成以后的整个宇宙演化历史进行探索。也就是说，在早期宇宙探索中，可以做两种21厘米谱线信号的观测，一个是全天平均频谱测量，而且得到了一些初步的观测数据。正在建设中的“平方公里阵列射电望远镜”（SKA）也准备以这样的方式开始对“宇宙黎明”和“宇宙再电离”进行探测。

宇宙的第一代星系在暗物质晕中形成。利用21厘米谱线观测，或许还可以帮助回答暗物质是“冷”还是“温”这一关键问题。

②根据宇宙学的观测，构成我们世界的重子物质（原子物质）只占宇宙中总能量的5%暗物质的本质，是当前基础科学中最重大的科学问题之一。在当前的宇宙学中，科学家提出三种有关暗物质的理论模型——冷暗物质模型、热暗物质模型和温暗物质模型。

宇宙在“婴儿”时期非常炽热，各种粒子频繁碰撞，处于“热浴”之中。暗物质在宇宙“婴儿”时期也处于“热浴”之中，随着宇宙膨胀，温度快速下降，运动速度比较慢，无法达到光速，就是热暗物质模型。由于热暗物质模型无法合理解释宇宙大尺度结构的形成，因此冷暗物质模型成为主流模型。但冷暗物质模型却无法很好地解释一些星系尺度上的问题——在冷暗物质模型中，而这与实际观测明显不符；在冷暗物质模型中，而在实测中看到的卫星星系数量与之相比要少得多。

面对这样的情况，温暗物质模型应运而生。在宇宙大尺度结构的形成上，它也可以很好地解释宇宙学观测数据。由于运动速度快得多，温暗物质模型可以在一定程度上“抹平”一些小尺度结构，从而弥补冷暗物质模型的不足。但暗物质到底是“冷”还是“温”？要想弄清楚这一点，可这是极其困难的。③目前只有少数几种观测方法——如强引力透镜观测、赖曼—阿尔法森林观测、银河系卫星星系观测等，不过这些方法也都有局限性，目前尚不能从根本上解答问题。

不过，还有一种有趣的探测方法——“21厘米森林”观测。当背景源为射电噪类星体、伽马射线暴的射电余晖等高红移射电亮的点源时，它们发出的光被其路径上更冷的中性氢原子气体云团在21厘米波长上吸收，这些森林状的吸收线被形象地称为“21厘米森林”，21厘米吸收线对于小暗晕的尺度很敏感

④如果能够探测到这样的21厘米吸收线，那么通过对吸收暗线的计数，就可以对暗物质粒子的质量进行限制与此同时，“21厘米森林”信号随气体温度升高而减弱。实际上，宇宙早期的加热历史也是天体物理和宇宙学中一个基本且未解决的问题，那么它本身也会成为宇宙加热历史的绝佳探针。

然而，早期宇宙结构形成的加热效应会轻易抑制“21厘米森林”信号，使探测变得非常具有挑战性——信号对温度很敏感，信号就会很容易被埋葬到噪声中，以致于很难被测到。更棘手的是，二者的效应难以区分。因此，我们面对着双重的难题，二是暗物质效应与宇宙加热效应难以区分的问题。该如何来破解这些技术难题呢？有科学家提出用增加观测时间的方法来解决弱信号提取问题。这是因为，对于明亮的高红移类星体，非常弱的信号也有可能被提取出来。

即便有诸多优点和不可替代性，“21厘米森林”也是一个非常冷门的宇宙学探针。现实中根本不可能有任何射电望远镜会给这样一个观测项目如此多的观测时间。这也是为何这一方法被提出20年来还没有付诸实施的主要原因。

（摘编自徐怡冬、张鑫《“刺探”宇宙最初10亿年》）

（1）下列对原文相关内容的理解和分析，不正