题目内容

【题目】科技发展折射出社会前进的步伐,并在人类文明中产生极大的推动作用。阅读材料,回答问题。

材料一

中国古代的科技著作大多是对生产经验和自然现象的简单总结,属于经验和描述的范畴。期间缺少科学的概念、定律和逻辑推理,未能提出较为系统的完整的学说。这种“传统科技”并非严格意义上的科学。

——摘自岳麓版《文化发展历程》

材料二 1687年,牛顿的《自然哲学的数学原理》出版,阐述了其后被视作真理的物体运动三大定律等物理学成就,总结了他的力学体系。这一体系构成了近代力学体系的基础,从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。18世纪中期,牛顿的理论体系在欧洲各国得到广泛认可,对整个欧洲和世界的科学与哲学发展产生了深远的影响。

——摘编自詹姆斯·格雷克《牛顿传》

(1)依据材料一,指出明清科技著作体现了哪些共同生产领域。这些科技著作的特点是什么?

(2)依据材料二,指出牛顿在自然科学方面的成就及影响。

(3)综合以上材料,17世纪中英两国科技成果呈现出的差异,对两地近现代文明进程产生了怎样的影响?

【答案】1)领域:农业和医药;特点:生产经验和自然现象的简单总结。

2)成就:三大定律;影响:经典力学体系的形成,推动欧洲和世界科学与哲学的发展。

3)影响:中国:进入到经验总结时期,出现了众多的科技巨著;缺乏理论的指导,使中国科技逐渐落后于世界;英国:迎来近代物理学的巨大发展,推动启蒙运动的产生。

【解析】

1)领域:根据材料《农政全书》和筒车可知是农业领域;根据材料《本草纲目》可知是医药领域。特点:概括材料“中国古代的科技著作大多是对生产经验和自然现象的简单总结可知,生产经验和自然现象的简单总结。

2)成就:概括材料牛顿的《自然哲学的数学原理》出版,阐述了其后被视作真理的物体运动三大定律等物理学成就,总结了他的力学体系可知是三大定律。影响:概括材料这一体系构成了近代力学体系的基础,从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合可知,经典力学体系的形成;概括材料“18世纪中期,牛顿的理论体系在欧洲各国得到广泛认可,对整个欧洲和世界的科学与哲学发展产生了深远的影响可知,推动欧洲和世界科学与哲学的发展。

3)影响:中国:考生可给中国科技成果的特点从正反两方面考虑它的影响,如生产经验的总结形成众多的科技巨著,同时,缺乏理论的指导,使中国科技逐渐落后于世界。英国:考生可结合牛顿在自然科学领域的成就和影响,从正反两方面分析,如迎来近代物理学的巨大发展,推动启蒙运动的产生。

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【题目】随着科学技术水平的不断进步,相信在不远的将来人类能够实现太空移民。为此,科学家设计了一个巨型环状管道式空间站。空间站绕地球做匀速圆周运动,人们生活在空间站的环形管道中,管道内部截面为圆形,直径可达几千米,如图(a)所示。已知地球质量为M,地球半径为R,空间站总质量为mG为引力常量。

1)空间站围绕地球做圆周运动的轨道半径为2R,求空间站在轨道上运行的线速度大小;

2)为解决长期太空生活的失重问题,科学家设想让空间站围绕通过环心并垂直于圆环平面的中心轴旋转,使在空间站中生活的人们获得人工重力。该空间站的环状管道内侧和外侧到转动中心的距离分别为r1r2,环形管道壁厚度忽略不计,如图(b)所示。若要使人们感受到的人工重力与在地球表面上受到的重力一样(不考虑重力因地理位置不同而产生的差异且可认为太空站中心轴静止),则该空间站的自转周期应为多大;

3)为进行某项科学实验,空间站需将运行轨道进行调整,先从半径为2R的圆轨道上的A点(近地点)进行第一次调速后进人椭圆轨道。当空间站经过椭圆轨道B点(远地点)时,再进行第二次调速后最终进人半径为3R的圆轨道上。若上述过程忽略空间站质量变化及自转产生的影响,且每次调速持续的时间很短。

请说明空间站在这两次调速过程中,速度大小是如何变化的;

若以无穷远为引力势能零点,空间站与地球间的引力势能为,式中r表示空间站到地心的距离,求空间站为完成这一变轨过程至少需要消耗多少能量。

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