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《果壳中的宇宙》阅读测试题(参考答案)

一、选择题（每题3分，共30分）

1.《果壳中的宇宙》的作者是（）

A.艾萨克·牛顿

B.阿尔伯特·爱因斯坦

C.斯蒂芬·霍金

D.伽利略·伽利雷

答案：C

解析：《果壳中的宇宙》是英国物理学家斯蒂芬·霍金创作的科普著作，所以选C。牛顿主要成就在经典力学等领域，爱因斯坦提出相对论等，伽利略是近代实验科学的先驱者，他们都不是该书作者。

2.根据书中内容，以下哪种理论尝试统一引力和量子力学（）

A.广义相对论

B.量子力学

C.弦理论

D.牛顿万有引力定律

答案：C

解析：弦理论是一种试图将引力和量子力学统一起来的理论。广义相对论主要描述引力现象，但和量子力学存在矛盾；量子力学主要研究微观世界的物理规律；牛顿万有引力定律是经典的引力理论，无法统一引力和量子力学。所以选C。

3.书中提到的“黑洞无毛”定理是指（）

A.黑洞没有毛发

B.黑洞外部的观测者只能探知黑洞的质量、电荷和角动量

C.黑洞表面非常光滑

D.黑洞没有任何物质

答案：B

解析：“黑洞无毛”定理表明，无论什么样的恒星形成黑洞，外部观测者只能探知黑洞的质量、电荷和角动量这三个物理量，其他信息都丢失了。选项A是字面意思错误；黑洞表面情况目前还不明确，C错误；黑洞是有物质的，只是物质高度集中，D错误。所以选B。

4.以下关于时间旅行的说法，符合《果壳中的宇宙》观点的是（）

A.时间旅行完全不可能

B.时间旅行在理论上有一定可能性，但面临诸多困难和悖论

C.时间旅行已经在现实中实现

D.时间旅行只能前往过去，不能前往未来

答案：B

解析：书中提到时间旅行在理论上存在一定可能性，比如通过虫洞等方式，但会面临像祖母悖论等诸多困难和问题。目前时间旅行并未在现实中实现，C错误；时间旅行既可以理论上探讨前往过去，也可以探讨前往未来，D错误；所以A错误，选B。

5.宇宙微波背景辐射的发现支持了（）

A.稳态宇宙模型

B.大爆炸宇宙模型

C.宇宙永恒不变的观点

D.宇宙收缩模型

答案：B

解析：宇宙微波背景辐射是大爆炸的“余晖”，它的发现为大爆炸宇宙模型提供了重要的证据。稳态宇宙模型认为宇宙一直处于稳定状态，与宇宙微波背景辐射的发现相悖；宇宙永恒不变的观点也不符合宇宙微波背景辐射所反映的宇宙演化信息；宇宙收缩模型与宇宙微波背景辐射所暗示的宇宙膨胀等特征不符。所以选B。

6.弦理论中提出的额外维度通常是（）

A.1个

B.3个

C.6个

D.10个

答案：C

解析：弦理论中通常认为除了我们熟悉的三个空间维度和一个时间维度外，还存在6个额外维度，这些额外维度蜷缩在非常小的尺度下。所以选C。

7.按照书中的观点，虫洞是（）

A.连接两个不同时空区域的隧道

B.宇宙中的黑洞

C.一种神秘的能量场

D.恒星演化的一个阶段

答案：A

解析：虫洞是一种理论上连接两个不同时空区域的隧道，有可能成为时间旅行和星际旅行的通道。它和黑洞是不同的概念，B错误；虫洞不是神秘的能量场，C错误；也不是恒星演化的一个阶段，D错误。所以选A。

8.以下哪种现象可以用广义相对论来解释（）

A.电子的量子态

B.原子的能级跃迁

C.光线在引力场中的弯曲

D.原子核的衰变

答案：C

解析：广义相对论指出物质会使时空弯曲，光线在引力场中会沿着弯曲的时空传播，从而发生弯曲现象。电子的量子态、原子的能级跃迁和原子核的衰变都属于量子力学研究的范畴，用广义相对论无法解释。所以选C。

9.书中提到的“膜世界”模型认为（）

A.宇宙只有一个膜

B.我们生活在一个三维膜上，膜漂浮在更高维的空间中

C.膜世界模型与弦理论无关

D.膜世界中的膜不会相互作用

答案：B

解析：“膜世界”模型中，我们生活在一个三维膜上，这个膜漂浮在更高维的空间中。膜世界模型通常不止一个膜，A错误；膜世界模型与弦理论有密切关系，C错误；膜与膜之间是可以相互作用的，D错误。所以选B。

10.霍金提出的黑洞蒸发理论表明（）

A.黑洞会一直不断地吸收物质，不会有物质流出

B.黑洞会逐渐蒸发变小，最终消失

C.黑洞的质量会一直不变

D.黑洞只会吸收光，不会吸收其他物质

答案：B

解析：霍金提出的黑洞蒸发理论指出，黑洞并不是只进不出，会通过量子效应向外辐射能量，从而逐渐蒸发变小，最终消失。A选项与黑洞蒸发理论相悖；黑洞质量会因为蒸发而改变，C错误；黑洞会吸收各种物质，不只是光，D错误。所以选B。

二、填空题（每题3分，共30分）

1.《果壳中的宇宙》中提到，宇宙的演化可以用__________方程来描述。

答案：爱因斯坦场