《黑洞计算机（节选）》高三说明文阅读题及答案.doc

黑洞计算机（节选）高三说明文阅读题及答案 如果任何一块物质都可看做一台计算机的话，那么一个黑洞就正是一台压缩到最小尺寸的计算机。 随着计算机的缩小，其部件之间的相互引力就增大，直至最终增大到没有物体能够逃逸出去。黑洞的尺寸（称为Schwarzschild半径）正比于它的质量。 一千克质量的黑洞有着大约10-27米的半径（一个质子的半径是10-15米）。压缩后的计算机并未改变其能量内容，因此它能像以前一样每秒执行1051次运算。发生改变的仅是它的存储容量。当引力小到可忽略时，总存储量正比于粒子数，也正比于体积。而当引力起支配作用时，它使各粒子之间相互联结，因此它们整体上所能存储的信息容量就较少。一个黑洞的总存储容量正比于它的表面积。20世纪70年代，霍金和以色列希伯来大学的JacobBekenstein计算一千克质量的黑洞能够记录大约1016个比特的信息，比压缩前要少得多。 因为存储的信息量少，黑洞是个快得多的处理器。它传递一个比特所用的时间是10-35秒，等于光从计算机一边传到另一边所用的时间。因此，较之高度并行的极端掌上计算机，黑洞是个串行计算机，它的行为如同一个独立的单元。 黑洞计算机将怎样实际运行呢？输入是不成问题的：只要将数据以物质或能量的形式编码，然后投入到黑洞内即可。通过适当制备投入黑洞的物质材料，将能够为黑洞执行任何所需要的计算编制程序。一旦物质进入黑洞，它就永远消失了所谓的“穹界”（eventhorizon）划分了一去不返的分界线。垂直落下的粒子彼此相互作用，在到达黑洞中心之前的有限时间内执行着运算。这个中心就是引力奇点，粒子到此则不复存在。物质在奇点处被挤压在一起，究竟发生了什么，这要取决于量子引力的细节，目前对此尚未可知。 黑洞计算机的输出采取霍金辐射的形式。如果一个一千克质量的黑洞放出霍金辐射，为了维持辐射能量，其质量将迅速衰减，在10-21秒内完全消失。辐射的峰值波长等于黑洞的半径，对于一千克质量的黑洞，这一波长等于极强烈的伽马射线的波长。粒子检测器能够俘获并解码此辐射，为人类所用。 霍金对于黑洞辐射的研究，使他的名字跟这一辐射连在了一起。他推翻了人们认为没有任何东西可逃出黑洞的传统知识。黑洞的辐射速率与其尺寸成反比，因此，诸如星系中心的那些大黑洞的能量损失，比它们吞噬物质要慢得多。然而，在将来实验人员可能在粒子加速器内创造某些微小黑洞，这些黑洞将随着一阵辐射而爆炸。一个黑洞可不被看做是固定的物体，而被看做是以最大可能速率执行运算的物质的短暂集合。 5.下列关于黑洞计算机的表述，错误的一项是 A.黑洞计算机是把黑洞这种固体的物质，看做以最大可能速率执行运算的物质的短暂集合。 B.黑洞计算机的体积越小，其部件之间的相互引力就越大，黑洞的体积与它的质量成反比。 C.如果把一块物质看做一台计算机的话，那么一个黑洞就正是一台压缩到最小尺寸的计算机。 D.黑洞计算机输出辐射的峰值波长等于黑洞的半径，因霍金对于黑洞辐射的研究而被命名为霍金辐射。 A.一千克质量的黑洞计算机压缩后，其能量内容和存储容量没有发生改变，仍能像以前一样每秒执行1051次运算。 B.黑洞计算机的体积越大，其存储容量也就越多。总存储容量正比于粒子数，也正比于体积。 C.当引力起支配作用时，黑洞上所能存储的信息容量就较少，是因为各粒子之间相互联结，表面积减小。 D.七十年代，霍金和以色列希伯来大学的JacobBekenstein通过计算证实黑洞所能记录的信息在压缩前后是不同的，总能量内容正比于它的表面积。 7.下列关于黑洞计算机的运行，表述正确的一项是 A.黑洞计算机的输入是将数据以物质或能量的形式编码，然后投入到黑洞内。投入物质越少处理的速度就越快。 B.粒子在黑洞计算机内垂直落下的过程中，一直进行着快速计算，当进入引力奇点后，就永远的消失了。 C.黑洞计算机以霍金辐射的形式进行输出，辐射极其强烈的伽马射线，被粒子检测器俘获并解码，为人类所用。 D.黑洞的辐射速率与其尺寸成反比，因此，有些较大的黑洞吞噬物质速度越慢，其能量损失就越快。 参考答案： 5.B（B项信息在第一自然段，说“黑洞的体积与它的质量成反比”错误，应该是成正比。A项是从最后一自然段“一个黑洞可不被看做是固定的物体，而被看做是以最大可能速率执行运算的物质的短暂集合”一句中提取的。C项信息在第一段。D项信息在第五段和第六段，均与原文信息吻合。） 6.C（C项见第二自然段“当引力起支配作用时总存储量正比于它的表面积”，该项信息即源于此。A项“存储容量没有发生改变”错，存储容量发生了改变。B项“总存诸容量正比于粒子数，也正比于体积”缺少前提条件“当引力小到可忽略时”。D项，不是“总能量内容正比于它的表面积”，而是“总存储容量正比于它的表面积”，偷换概念。） 7.B（由原文“垂直落下的粒子彼此相互作用，在到达粒子到此则不复存在”可知B项正确。A项“投入物质越少处理的速度就越快”错误，文中无此信息，属于无中生有。C项“辐射极其强烈的伽马射线”错误，原文为“这一波长等于极强烈的伽马射线的波长”，只是把辐射的波长与