约17250字。
河南商丘市商师联盟2025-2026学年高二下学期7月期末语文试题
一、现代文阅读
阅读下面的文字,完成下面小题。
光有多重面貌
在日常生活中,人们观察到彩虹、倒影、日晕等自然现象,对光的特性产生了直观感受。尤其是小孔成像这一典型现象,早在两千多年前就已被古代学者注意到——《墨经》中“在远近有端,与于光,故景库内也”就是对小孔成像现象的早期描述。沈括在《梦溪笔谈》中记录了小孔成像和光的反射实验,体现了中国古代早期的几何光学思想与科学观察方法。
随着科学方法逐渐确立,光学研究迎来了真正意义上的系统化发展。伽利略改进望远镜,使人类首次详细记录了月球表面的山脉结构和木星卫星的运动,光学仪器开始成为探索宇宙与自然的重要工具。几乎同时,开普勒在《天文学的光学部分》中提出了人眼和透镜成像的几何解释,推动了近代几何光学的建立,使光学逐渐摆脱零散经验,成为可推演和计算的学科。
之后,牛顿通过棱镜实验揭示白光由不同颜色组成,并提出光由微小粒子构成的“微粒说”,以解释光的直线传播和反射现象;而惠更斯则用波动来解释折射与衍射现象。随着大量实验与思考的不断积累,“微粒说”的影响逐渐减弱,波动理论最终在19世纪上半叶确立了主导地位。
就在波动理论蓬勃发展的同时,电磁学的建立又推动了光学的新飞跃。19世纪后期,麦克斯韦方程组揭示了电场与磁场的统一,并指出光本质上是一种横向电磁波,在真空中以有限速度传播。光学由此与电磁学融为一体,成为物理学的重要分支。这一发现不仅统一了光学与电磁学,也为无线电通信、现代电气工程和光电技术开辟了道路。
然而,20世纪初的实验再次颠覆了人类对光的理解。1905年,爱因斯坦为解释光电效应提出,光不仅具有波动性,还具有粒子性。随后,量子理论的建立使光的波粒二象性得以确立:在干涉①和衍射中它呈现波动特征,而在光电效应和康普顿散射等实验中则显示出粒子属性。这成功解释了经典波动理论无法解决的难题。
几何光学、电磁理论与量子物理,共同展现出光的多重面貌——它既能作为直线传播的光线指导成像,又能作为电磁波解释干涉与衍射,还能以光子形式参与能量交换。人类通过实验与理论逐步揭示光的本质,不仅推动了物理学的飞跃,也深刻影响了化学、生物学与工程学的发展。
从观察光跃向驾驭光
自然界一直是人类探索光学奥秘的灵感源泉。彩虹的色彩分布启发了人类对光色分解的思考,贝壳和蝴蝶翅膀的绚丽色彩则源于微纳结构引发的干涉与衍射,而非单纯的色素沉积。这些“结构色”广泛存在于鸟羽、鱼鳞甚至矿石表面,展示了大自然通过精妙结构实现对光的选择性反射与调控。人类对这些现象的观察与模仿,逐渐催生了人工光学材料的探索。
19世纪,科学家开始尝试将自然现象“搬进”实验室。光栅实验通过人工刻槽,实现对光衍射与干涉的可控重现;20世纪的液晶技术则借鉴天然液晶物质的有序排列,发展为现代显示产业的重要基石。此时,人类已从对光的被动观察转向主动设计。
20世纪末以来,人工光学材料研究进入新阶段。人类对光子晶体的研究受到自然结构色的启发,通过在材料中引入周期性折射率调制,形成“光子带隙”,使特定波长的光无法传播。这一概念类似于固体物理中的电子能带,不仅深化了对光传播规律的理解,还推动了低损耗光纤、集成光路和高效激光器的发展。
更令人期待的是,仿生与人工设计的结合正在推动新型器件的诞生。模拟蝴蝶翅膀微结构的涂层用于防伪与高效反射;受荷叶表面启发而研发的超疏水材料,不仅能排斥水滴,还有助于保持光学表面②
(摘编自夏士齐、雷思弘《“驾驭”光,带来了什么》)
【注】①干涉:指两束或多束光叠加后形成明暗条纹的现象。②光学表面:指光学元件(如透镜、反射镜等)中与光发生相互作用的实际物理界面。
1.下列对原文相关内容的理解和分析,正确的一项是( )
A.作为近代几何光学建立的标志,《天文学的光学部分》一书促使光学成为可推演和计算的学科,在光学研究史中占据重要地位。
B.麦克斯韦从电磁学的角度提出光是一种横向电磁波,他的相关理论促进了光学与电磁学的融合,为物理学的发展提供了助力。
C.蝴蝶翅膀、鸟类羽毛、贝壳上有大量色素沉积,基于对此的观察和研究,人类逐渐探索出光子晶体、防伪涂层等人工光学材料。
D.虽然目前光电子学和集成光路提升了计算与通信的效率,降低了能耗,但传统电子电路仍处于举足轻重的地位,无法被取代。
2.根据原文内容,下列说法不正确的一项是( )
A.《墨经》《梦溪笔谈》中有关小孔成像的记载,表明中国古人早已通过实验和研究揭示了光的本质。
B.光的波粒二象性的确立意义重大,既展现了光的不同面貌,又解释了经典波动理论中的一些难题。
C.人类受到荷叶表面不沾水的自然现象的启发,设计出超疏水材料,实现了器件自清洁功能的应用。
D.激光是当代社会发展的重要引擎,日常生活中的购物扫码、医学手术中的精细切割都有它的身影。
3.根据原文内容,在下面横线处填入恰当的语句,每处不超过12个字。
光纤通信基于光的全反射原理。当光在光纤中传播时,如果光线的入射角超过全反射的临界角,纤芯内的光线将被全部反射回来,无法穿过界面,只能被束缚在纤芯内向前传播。这就好比光在纤芯内不断地进行“弹跳”,沿着光纤一路向前,从而实现了 ① 。在发送端,首先将需要传输的信息转换成电信号。然后,通过调制器将电信号加载到激光器发出的激光束上。激光因其 ② ,而成为光纤通信的理想光源。这些 ③ 通过光纤这一传输媒介,被发送到远方。在接收端,当光信号到达时,检测器会将其接收并转换成电信号。接着,经过解调处理,将电信号还原成原始的信息。
答:①__________________________________________________________________
②__________________________________________________________________
③__________________________________________________________________
4.文中既出现了“几乎”“或许”之类的字眼,也运用了“搬进”“看见”这些词语,它们在文中有怎样的作用?
5.学校的科普公众号准备转载本文,需要添加一段不超过200字的文章提要,请你帮忙拟写。
阅读下面的文字,完成下面小题。
文本一:
太阳照在滹沱河上(节选)
关仁山
1982年的初夏,元塔村面粉厂出事了。有些事情看似突如其来,其实都是有先兆的。元塔村坐落在滹沱河北岸,属于正缘县九桥公社。这年旱得邪乎,刚进5月的滹沱河两岸,没有雨,刮热风,沙粒砸在人脸上有点疼。河底的黄泥裸露出来。先是岸边的泥块裂了缝,后来连中间最深的地方也露了底,白花花的河卵石和细沙摊在那儿,被日头晒得发烫,瞅着人脑仁儿发紧。
这滹沱河在上游时还带着股子野劲,浪头拍着石头哗哗响。一进平原,它像是被抽走了筋骨,水势一下子就缓了,后来干脆浅得能看见河底的草茎,水像是被日头一口一口
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