1、练案十三科普文常见的两种探究题一、对点练阅读下面的文字,完成后面的题目。森林的枢纽戎可红日待升,晨雾缥缈,远山如幻。林中某处,黑啄木鸟凌厉的叫声一如既往,转眼间百鸟齐鸣。百鸟来朝是人类的想象,天下万物实在无高下之分。但是确实,某些物种似乎更加重要,如同枢纽。试想一下,如果没有了啄木鸟,森林将会怎样?辞源说,枢纽“比喻事物互相联系的中心环节”。这个中心环节如枢如纽,本身并不起眼,然而一旦缺少,整个系统却会发生重大改变。1969年,美国华盛顿大学的生态学家罗伯特T佩因提出了“关键种”的思想,它的英文是keystonespecies,其中keystone的本义是指石拱门上方中间的那块石头,它在所有组
2、成拱门的石头中受力最小,但没有它,拱门就会倾倒,keystone的含义与汉语里的“枢纽”异曲同工。“关键种”的概念并非凭空而来,佩因教授分析了一系列的例证,特别是他在1966年发表的一项研究。19621964年,他在离西雅图不远的马考海湾做了一个有趣的去除实验。马考海湾在太平洋东侧,满是石岸而无沙滩。佩因选择了一块海滩作为样地,调查底栖生物。样地的中段中潮间带,布满了贻贝、藤壶等,这些动物都附着在岩石上。有一种海星以这些动物为食,哪种动物增多,海星便优先取食哪种,所以没有谁能占据绝对优势。低潮间带暴露在空气中的时间较短,生物种类急剧增多,甚至包括了4种大型海藻。两种石鳖和两种帽贝四下爬行,几只
3、海兔(裸鳃类软体动物)在海绵上缓缓爬过,贪婪地摄取着它们的食物。实验中精彩的部分来了,佩因取走了样地里的海星。3个月后,原本只分布在低潮间带的那种藤壶,竟然占据了样地60%80%的空间。随后的9个月里,小个头儿的贻贝和茗荷儿迅速生长,到处都是它们。再往后,茗荷儿也消失了,遍地贻贝。它们侵占了几乎所有的岩石,其他生物无处附着,结果藻类只剩一种,石鳖和帽贝爬向别处,海兔也随着海绵的消失而消失。这样演替的结果,虽然生物量大大提高,但物种数却从15种迅速降到了8种,甚至更少。生态系统中物种数目减少的问题在于,一旦环境变得不适于这几个物种的生存,整个生态系统将面临崩溃。而这一切,仅仅是因为去除了几只能够
4、控制固着生物生长的海星。这个例子里的海星,便可称之为“关键种”。它们虽数量不多,却对生态系统起着至关重要的作用。关键种这个概念的意义在于,如果我们能够找到一处生态系统中的关键种,我们只要保护好这个物种,那么生态系统就能够在相当长的时间里,自我维持着它的结构和功能。而从理论上讲,保护一个关键种,所花费用应该不大,四两拨千斤,何乐而不为?像海星这样,通过捕食稳定了生态系统结构的例子很多,比如地上的老虎、天上的雄鹰和海里的海獭,这也是我们特别强调保护这些动物的意义所在。但是关键种至少还有另外两种可能的形式,其中一种是基于互利共生关系的关键种。比如在澳大利亚西部,食蜜鸟给很多种植物传粉,也取食它们的花
5、蜜,彼此互惠互利、互相依赖。但在橡子山龙眼开花的季节,它的花却是食蜜鸟的唯一蜜源。在这种情况下,橡子山龙眼就成了关键种,因为一旦它开不了花,食蜜鸟种群就会衰落,其他的植物也将跟着无法繁殖。与上面两类关键种不同,生态工程师为其他生物创造生态位,是另一种形式的关键种。比如水獭修筑的水坝,像工程师一样改变了局部环境,不仅促进了森林的更新,更为一系列物种的生存提供了资源。再比如啄木鸟,它在树上凿出的大大小小的洞,为真菌、昆虫的生存提供了便利,给各种小型兽类、鸟类的隐蔽和繁殖提供了空间。啄木鸟吃虫,它的数量不会太多,否则就意味着树干里的虫太多,森林也就不复存在。但如果没有啄木鸟,我们无法想象,那些依赖于
6、它的洞穴的动物将何去何从,森林又将是一个怎样的面貌。关键种是个美丽的保护生物学概念,但在真实的世界里找到这样一个枢纽却难上加难,这是因为物种间的复杂关系,往往远超常人的想象。我们能做的,就是到森林里多走走,多观察,多体会,多分析,大自然会告诉我们答案。也许,这就是荒野精神。(选自中国科学报2016年7月1日,有改动)1.(探究文中的观点)在生态环境中,关键种有哪些作用?这个概念的提出有什么启示意义?请结合材料简要分析。二、仿真练(2021广西南宁一模)阅读下面的文字,完成第24题。乒乓球运动是我国的传统优势项目,在多届奥运会中,我国乒乓球队都有十分优异的表现。在乒乓球队共同的努力下,2021年
7、举行的2020年东京奥运会的乒乓球单打决赛甚至成为“队内训练赛”,金银牌的角逐也成为国家队的胜利会师。在为国家乒乓球队优异的成绩自豪的同时,大家有没有注意过乒乓球比赛的细节呢?比如:小小的乒乓球,是如何拥有巨大力量的呢?为什么赛前裁判要特地检查比赛双方的球拍?大家为什么要自带球拍?每个人的球拍不一样吗?赛场上乒乓球“乒乒乓乓”地往复飞跃,是球和球拍相互撞击的动力学过程。比赛中,球和球拍在碰撞时相互接触的时间仅为千分之一秒,乒乓球的飞行速度最高可达每秒47米!电光火石之间,球拍表层的橡胶和海绵会因为球的快速挤压而变形,同时吸收动能储存变形能;而当总动能接近零时,形变会达到最大值,海绵和橡胶层形变
8、恢复,变形能快速释放,转化为乒乓球的动能,于是乒乓球“脱板”而飞,抵达对方队员球拍后,又会开始下一次的碰撞与飞跃。如果在击球瞬间,乒乓球的受力方向没有通过球心,切向摩擦力就会使球发生转动。除了球和球拍的相对运动姿态外,影响切向摩擦力的主要因素是球与球拍的材质和工艺。因此,通过优化技术可以制造出更高级的球和球拍,让击球更具“杀伤力”。球拍底板虽然不直接接触球,但却是球拍的承力主体。和底板相关的参数有:硬度、弹性和底劲。“底劲”又是啥?简单地讲,它可以理解为防止球与球拍碰撞能量耗散的一股“劲儿”。最有“底劲”的情况是“存多少就能取多少”。一般而言,球拍底板木料不多于七层,因为层数越多,球拍越硬,影
9、响击球效果。所以快攻型选手往往选用七层硬木板,弧圈型选手则常常选用五层夹芯软底板。新材料的引入,也让球拍底板性能提升很快:碳纤维比重轻、形变小,恢复时间短、回球速度快,还能够打出高速低弧线球;芳纶纤维撞击减震、底劲充足,能保护运动员手腕;芳纶纤维和碳纤维混编底板则兼顾了两者特性,既有快的脱板速度,又有柔和手感;高强玻璃纤维最接近纯木手感,又有远超纯木的变形恢复速度,适合现代鞭打式击球。总之,底板取材丰富多样,因人而异,各取所需,真可谓“量体裁衣”了。作为直接接触球体的胶皮,其工艺技术更是日新月异。当前,胶皮大致分为颗粒胶和反贴胶两类,颗粒胶又分为正胶、生胶和长胶,反贴胶分为反胶和防弧胶。不同的
10、胶皮有着不同的摩擦能力,可以配合不同的打法。中国乒乓球协会主席刘国梁在运动员时期所使用的球拍就是正胶胶皮的,世界女子乒乓球首位大满贯得主邓亚萍所用的则是长胶胶皮,而刚刚卫冕2020年东京奥运会男子单打冠军的马龙则是使用反胶胶皮。反胶胶皮也是目前世界一流乒乓球手的主流选择。海绵是贴在底板和胶皮之间的一层发泡橡胶,主要作用是加长球、球拍的接触时间,增加球拍的弹性和增强摩擦切球的能力。海绵有高弹和低弹两种不同的类型:高弹海绵弹性大,回球旋转和速度都较强;低弹海绵控球稳健,容易控球,击球运动员需要发挥更多自身力量。胶皮、海绵配置和底板性能的发挥相辅相成,互相成就。最终,胶皮、海绵和底板的不同组合让球拍
11、们展示出各有千秋的特别性能。(摘编自刘聪、吴臣武“乒乒乓乓天下无双”在千分之一秒的撞击中,创造着奇迹!)2.下列对材料相关内容的理解和分析,不正确的一项是()A.比赛中,乒乓球“脱板”而飞,是因为总动能接近零,球拍表层的橡胶和海绵的变形能储存到了最大值,变形能快速释放,转化为乒乓球的动能。B.除了球和球拍的相对运动姿态外,优化球与球拍的材质和工艺,也可以让击球更具“杀伤力”。C.快攻选手往往选用七层硬木板,是因为这样的球拍底板够硬,底劲够强,使击球速度更快。D.在击球力量相同的情况下,使用高弹海绵球拍比使用低弹海绵球拍控球的难度要大一些。3.下列对材料相关内容的分析和评价,正确的一项是()A.
12、“为什么赛前裁判要特地检查比赛双方的球拍?”“大家为什么要自带球拍,每个人的球拍不一样吗?”这些语句可以引起读者的阅读兴趣。B.碳纤维、芳纶纤维、高强玻璃纤维等新材料的引入,说明乒乓球比赛具有很高的科技含量,球拍的研发可以超越技术打法的革新。C.为了帮助读者更好地理解球拍底板要因人而异,各取所需,作者以刘国梁、邓亚萍、马龙等国手使用不同的球拍为例来进行说明。D.作者按照由外到内的顺序,为大家介绍了乒乓球拍的主要部分及其材质特点、不同功能,也让读者认识到乒乓球精神的发展变化。4.(探究观点启示类)中国著名女子乒乓球运动员,个人世锦赛、奥运会、世界杯大满贯获得者张怡宁是一位弧圈结合快攻选手,请你利
13、用本文中的知识为她量身配置一只球拍,并给出理由。练案十三科普文常见的两种探究题1.参考答案第一问:关键种在生态环境中起到了很重要的作用。像海星一样的关键种,通过捕食可以起到稳定生态系统结构的作用。有的关键种具有与其他物种互利共生的作用。像水獭、啄木鸟之类的物种,有为其他生物创造生态环境的作用。第二问:这个概念的提出是基于环境保护的目的,认识其重要性,有利于维护整个生态系统的稳定。像马考海湾石岸上的海星,控制着藤壶等几种节肢动物的数量,而这里的海星被拿走,导致了生态失衡。海星的重要性不言而喻,保护好海星就能维护好这里的生态系统。森林中的啄木鸟是维护森林生态系统的关键。如果保护好这样的关键种,生态
14、系统就能在相当长的时间里,自我维持着它的结构和功能,成本也不大,这种方法值得重视。解析本题考查探究文中的某些问题,提出自己见解的能力。本题第一问,可找出文中相关内容概括作答。第二问是探究题,需充分理解“关键种”的概念,然后结合文中的事例,结合自己的理解分析作答。2.C解析C项,“因为这样的球拍底板够硬,底劲够强,使击球速度更快”错,由原文“一般而言,球拍底板木料不多于七层,因为层数越多,球拍越硬,影响击球效果”可知,“选用七层硬木板”不是因为球拍底板够硬。3.A解析B项,“球拍的研发可以超越技术打法的革新”错,由原文“通过优化技术可以制造出更高级的球和球拍,让击球更具杀伤力”可知,球拍的研发是
15、服务于击球技术的。C项,作者以刘国梁、邓亚萍、马龙等国手使用不同的球拍为例,是为了说明“不同的胶皮有着不同的摩擦能力,可以配合不同的打法”。D项,“由外到内的顺序”错,文章先介绍“底板”,再介绍直接接触球体的“胶皮”,最后介绍贴在底板和胶皮之间的“海绵”,不符合由外到内的顺序;“也让读者认识到乒乓球精神的发展变化”错,文中并没有提到乒乓球精神。4.参考答案张怡宁是一位弧圈结合快攻选手,不适合选择过硬的球拍,可以为她选择一款五层夹芯软底板;张怡宁是弧圈选手,可以选择碳纤维材料作底板;张怡宁是个人世锦赛、奥运会、世界杯大满贯获得者,个人能力很强,可以选择反胶胶皮作为直接接触球体的胶皮;张怡宁是一名
16、快攻选手,追求速度,可以选择高弹海绵作为贴在底板和胶皮之间的一层发泡橡胶。解析结合“快攻选手往往选用七层硬木板,弧圈选手则常常选用五层夹芯软底板”,张怡宁是一位弧圈结合快攻选手,不适合选择过硬的球拍,可以为她选择五层夹芯软底板;结合“碳纤维比重轻、形变小,恢复时间短、回球速度快,还能够打出高速低弧线球”,考虑张怡宁是弧圈选手,可以选择碳纤维材料作底板;结合“反胶胶皮也是目前世界一流乒乓球手的主流选择”,张怡宁是个人世锦赛、奥运会、世界杯大满贯获得者,个人能力很强,可以选择反胶胶皮作为直接接触球体的胶皮;结合“高弹海绵弹性大,回球旋转和速度都较强”,张怡宁是一名快攻选手,追求速度,可以选择高弹海绵作为贴在底板和胶皮之间的一层发泡橡胶。
