《科学技术概论》复习题参考答案.pdf

科学技术概论复习题参考答案一、填空题:导论1、科学不仅是一种知识体系，同时也是一项基本的社会事业和一种社会发展过程。2 科学主要回答自然事物本身“是什么”、“为什么”；而技术则是改造和控 制自然。3、一般认为科学中心经历几次转移，其顺序是：第一篇近代科学技术1、1415 世纪欧洲，文艺复兴_、宗教改革_ 和代科学的诞生创造了条件。_为近意大利、英国、法国、德国、美国。2 牛顿力学是整个近代物理学和 _天文学的基础，也是现代一切机械、土木建筑、交通运输等工程技术的理论基础。3、近代科学史上物理学已完成了几次大综合。第一次是牛 _、第二次是能量守恒定律、第三次是麦克斯韦的电磁学理论。4、17 世纪上半叶，笛卡尔创立了解析几何的发展。，推动了数学的发展乃至整个自然科 学5、英国的化学家玻意耳提出了元 _的定义，把化学确立为一门科学。法国的拉瓦锡否定了“燃素说”，建立燃烧的氧化理论。6、荷兰人惠更斯创立了光的波 _。1785 年法国人库仑提出了库仑定律，使 电学 进入定量研究阶段。7、在科学方法上，培根强调观察和实验，笛卡尔推崇理论思维。伽俐略 提出理想实验方法。惠更斯阐述了假说的作用。牛顿提出分析和综合方法。&18 世纪 60 年代以英国的凯伊发明了飞梭瓦特发明的蒸 汽机为重要标志。为导火索开始了第一次产业革命，以9、1709 年，英国的比达父子发明了用焦炭炼铁的方法。1814 年英国人史蒂芬森_发明了火车。10、18 世纪，法国在分析力学方面的工作是首屈一指的。11、19 世纪下半叶，康德和拉普拉斯先后提出了太阳系形成的星云假说。英国人赫歇尔发现了天王星，并把人们对天空的认识扩展到了银河系。12、19 世纪初，地质学之父史密斯的主要贡献是提出了化石层序律。古生物学家居维叶提出了地质变动的灾变论。13、1865 年，德国的克劳修斯提出了“爛_”的概念。把热力学第二定律推广到整 个宇宙，提出了“热寂说”。14、1803 年英国人道尔顿提出了原子论，1811 年意大利人卩 _ 提出了分子论。1828 年，德国人维勒成功合成尿素。李比希提出基团理论奠定了有机化学 基础。15、_ 德国植物学家施莱登和动物学家施旺于 1839 年先后创立了纟 _ 学说。16、关于进化论，法国人拉马克的进化原则是用人达尔文的进化理由是_。_。英国17、1885 年德国的_ 以汽油机为动力制成了最早实用的汽车。1888 年英国人发明了充气轮胎。1913 年美国人福特发明了流水汽车生产线。18、第二次工业革命的特点之一就是科学与工业的紧密结合，有机化学之父_李比希创办了吉森实验室，美国第一个工业实验室是大发明家爱 _ 创办的。19、在工程管理和军事国防系统中系 _ 侧重处理战略性的全局问题，运筹学_侧重战术性的具体问题。20、美国的重大发明有：1793 年惠特尼发明轧花机。1807 年富尔顿发明汽船。1831 年麦考密克和赫西发明马拉收 _。1844 年画家莫尔斯发明电报。1876 年贝尔发明电话。1879 年爱迪生发明白炽灯。1903 年莱特兄弟发明滑翔机。1906 年福雷斯特发明了真空三极管。1910年建成第一个电台。1929 年发明彩电。1945年莫尔小组成功试制出第一台电子计算机。1948年贝尔实验室的肖克利、巴丁和布拉顿发明晶体管。1960 _ 年梅曼发明激光。第二篇 第二篇第五章现代自然科学物理学革命及其影响_ 实验否定了绝对静止的以太存在，导致了1、1887 年美国的相对论的诞生。2、爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设是狭_原理和光速不变_ 原理；广义协变原理是说自然定理对于任彳的数学形式。等效原理是说，非惯性系性系等效。_都应具有相同可以用一个内部存在一均匀引力场的惯3、狭义相对论的核心是_。狭义相对论认为同时是木 _ 的,运动的长度 _，运动的时钟 _。狭义相对论推出质能公式为E=m2公式。4、19 世纪末，普朗克提出了能量子宣告了量子理论的诞生。假说,解决了黑体辐射现象这朵乌云,5、光和实物粒子都具有波粒二象性。能量 E 动量 P 与频率v和波长入的关系是：E _;P=_6、海森堡的 _ 实际上是对玻尔的互补原理的定量化，是说有些物理量不能同时_ 精确测定,因此在微观领域引用宏观量（经典概念）会引起冲突。这导致一件非常有趣而又费解的事，即微 _ 粒子的轨道概7、根据量子力学，原子中的电子状态需要有四个量子数n述，电子的能量由量子数n _确定。8 化学键有三种基本类型：离乃是 _ 的重叠。第六章宇观世界探索_描 _。其中共价键的本质1、太阳质量m=kg，1AU_m。1pc=3.26 _ ly_ AU2、哈勃定律为v=H _。类星体是所谓目前观测到的具有最大红移的天体，因此离我们最遥 _。宇宙的年龄约为 150 _亿年。3、1948 年 _提出了大爆炸宇宙论，其预言了背景辐射_，被观察所证实，但目前_ 问题仍未解决。4、哈勃把星系分成*_三大类。5、当恒星中心温度达到 700 万 _ K 以上时，开 始氢聚变为氦，形成了正常的恒星，进入了 _ 阶段。6、恒星的归缩由其质量决定，对于小于 144倍太阳质量的所谓钱德拉塞卡极限的恒星，其结局为 _;质量大于它小于 2.4 倍太阳的恒星最终结局是 _，再大的恒星变成 _。7、太阳系大小为 40 _ AU。行星运动具有：共面性、近圆性和同向性,_距离分布符合波。第七章深入微观世界和追求物质的统一性1、19 世纪末物理学的三大发现是 X 射线、天然放射性和电子 _2、一切粒子都有反粒子，反粒子的质荷或磁矩_ 相反。_ 等性质是相同的，只是电3、强力：电磁力：弱力：引力=1:10-2:10-5:10-404、强力的传播子是胶子,弱力的传播子是中间玻色子_。，电磁力的传播子是光子5、强子由夸克组成，介子由一个夸克_ 组成。0_组成，重子是由三6、1954 年 _ 和米尔斯提出了规范统一场理论，目前弱电_统一理论已取得成功。强弱电三者的统一理论称大一_理论；四种力的统一理论称超 _理论。7、对称性是指物理规律在一定变换下的不，往往与时间空间的 某种属性有关。时间和空间具有均匀性。时定律，空间 不变性导致角动量守恒定律。的不变性导致能量 守恒第八章地球系统科学、生态学和环境科学1、_ 科学将大气圈、水圈、岩石圈、生物圈作为一个相互反作用的系统，研究其间的物理、化学和生物的过程。1992 年联合国21 世纪议程将它作为 可持续发展_ 战略的科学基础之一。2、生态系统的物质和能量流动理论认为：进入任何一个营养级的物质和能量只有一部分转移到次一级生物即_ 定律。将光、食物这样高效能量降低为_ 这样的低效能量。3、世界自然保护大纲的三大目标是保护过程和生命支持系统 _ 保护遗传基因的 _ 保护现有物种，促进生物资源的 可持续利用_04、生态系统是一个开放开放系统便可维持平衡。系统，只有物质、能量的输入和爛_ 的排出,第九章生命科学与智能探索1 现代遗传学的奠基人是奥地利的孟 _，摩尔根系统论述了_基因理论。在量子_发下,克里克和沃森建立了 DNA 莫型。2、遗传信息从 DNA 传递给 RNA 再从 RNA 传递给_ 的过程,以及 DNA 勺复制，刻划了基因调节和控制的机制这被称为“中丿 则”。3、_ 理论说：生命体系中，蛋白质是代 _ 物质，核酸是 _物质。离开了核酸的信息蛋白质不能合成，离开了蛋白质，核酸不能完成复制。它们形成了封闭循环。4、20 世纪 80 年代科学家发现 RNA 自身可以起 _的作用，可以在没有蛋白质的帮助下自我复制。5、蛋白质是由 20 种氨基酸按一定的顺序连接而成的。估计地球上蛋白质种类可达10101012 _ 种。6、64 种密码中，3 个是合成蛋白质的终止密码它们是 UAG UAAUGA _。另一个 AUG _是合成蛋白质的起始码。7、人脑有 1000 亿_个神经元，神经元由细胞体、树突、轴突_ 三部分组成，神经元与神经元之间的接触点称突_触_，该处输送化学递质分子。&人工智能理论的奠基人是英国的图 _，人工智能主要有两个学派：符 号主义学派已取得很大成就，冯诺依曼型计算机的成熟是其标志；而“脑型”计算机是_学派理论的产物。分布性、并行性和连接性_是这种计算机的主要特征。第十章 系统科学与探索复杂性1、系统论创始人贝塔郎菲认为“系统”即有相 _ 的元素的综合体。系统的功能即取决于系统的要 _，又取决于系统的纟 _。2、有生命活力的系统必备的基本原则有：整体性原则、层次性原则、有序性原则和开放性原贝 U _。3、运用系统方法研究问题，霍尔提出三维结构方法，这三维分别为逻辑维、时间维和知识维。4、信息本质上讲是_ 的属性，就认识意义而言，信息是认识主体接收到的可以了_ 的新内容和新知识。5、控制论中反馈主要是 _，它是通过输出返回输入反抗系统偏离目标的运动，使系统趋于无 _。6、自组织理论刻划客观事物的结 _、有序化现自组织的主要原因是系统中存在非线性的相互作用。的过程。系统可能实7、只有开放系统，才能从外界输入 _ 来抵消系统本身的熵增。才可能使系统从无序走向有序或使系统保持有序状态。8 协同学认为自组织的形成是通过子系统之间的协 _作用实现的，有两种协同作用一是_ 的合作关系和作用，一种是_ 的合作关系和作用。9、混沌具有三个具体特征：内性_，_，初值敏感_。10、点、线、面、体分别可看成 0、1、2、3 _ 维的。根据维数的定义式D=lnk/ln 入 _，D 为分数称为分维。（入为线度放大倍数，K 为体积放大倍数）11、具有 _ 的形状称为分形，它具有无穷嵌套自丄似_ 结构。第三篇 第三篇当代高技术第十一章 当代高技术的崛起及其特点1、高技术是指比其它技术更高的科 _的某些技术创新。2、比较公认的六大高技术领域有信技术领域。3、1942 年世界上第一座志。第十二章 略第十三章 生物技术1、酶是一类具有特殊彳 _ 能力的蛋白质；酶工程主要利用酶来催化化学反应高效地获得所需的产品的一门技术，其中固定化酶技术是酶工程的核心。_ 新_ 的建立成了现代高新技术的标2、发酵工程是利用彳 _ 来生产有用物质的技术，主要有菌体细胞以及其代谢产物_的利用。3、微生物发酵生产蛋白质的速度比植物快 500_倍，比动物快2000 _ 倍。因此利用发酵工程进行单细胞蛋白的生产前景十分诱人。4、细胞工程分纟_。5、目前已经证实植物细胞具有全能性。克隆泛指无 _。目前动物克隆技术实际上属于细胞亚结构移殖技术。6、获得目的的基因方法有：从生物基因组中分离，一般用限制_ 切下目的基因的 DNA 片断；_:_7、基因疗法主要有：,_预防疾病。其中，由于基因长期表达产物是较难解决的问题，因此基因_苗_技术可能最早成熟。第十四章 新材料、新能源技术1、新材料主要包括新型金属材料、新型无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料 和光电材料_。2、3、即类，即刚认识的能源高分子合成材料可分：化三类。人类利用能源经历了 3 个时期，时期。新能源指两，用新技术开发的古老能源。4、地球表面的太阳能总能量为 8X1013_ KW目前全世界总能耗约为 5X109 _KW 相当于石油近 100 亿 _ 吨非晶硅薄膜_很可能成为太阳能电池材料的主体。5、约有 2%_ 的太阳能变成风能，风力发电的优点是简单易行、投资小，无污染、资源丰富_。6、每年植物固定的太阳能相当于约 700 亿吨石油。生物能的利用除了直接燃烧生物质外，还有利用彳 _制酒精、沼气和氢。_ 将是绿色汽车首选能源。7、海洋能主要有 _。8 非再生能源近 100%是核聚变能。将海水中的氘全部利用可供人类使用数十亿年，而石油只供约 40_年，天然气约 60_ 年，煤可供约500 _年，铀可供几万年。9、核能的利用目前已占世界能耗的 60%核反应堆10、实现核聚变的可能方式有磁 _ 和,卡马克装置就是磁约束第十五章海洋技术与空间技术1、地球半径约为 6400KM 表面积共 5.1 亿_ 平方公里。其中海洋占 70.8 _2 海洋资源开发主要有：矿3、目前较为成熟的海水淡化技术有：蒸_ 技术开 发。_。_ 堆。_ 两种。著名的托4、空间是人类的第 4_ 环境，可利用的资源有：_ 高位置、微重力、高真空和低温等。（说出三个以上）5、运载器有多级运载火箭、航天飞机和空天飞机6、火箭主要由。_ 三大部分组成。7、极地轨道卫星可以观察地球的全貌，因此用于侦 _、导航 等等。第四篇 第四篇科学技术与社会第十六章科学技术是第一生产力与科教兴国1、科学技术成果的转化途径有技_。2、科学技术研究有三种类型：基础研究、应用研究和开发研究_。3、技术创新需要巨大的投入，高 _ 和科研所是技术创新的源头；大企业_是科技成果转化的中坚力量。科学技术和经济_一体化已是当今世界经济发展的趋势。4、现代社会劳动密集型产业将基本消失，_密集型产业将相对下降，_密集型产业将占主要地位。5、知识经济定义是：以矢 _ 为基础的经济。它本质是以智力资源为其第一_ 要素。第十七章科学技术与可持续发展1、温室效应引起是最主要灾害是南升高。_造成的海平面2 厄尔尼诺 _现象原指秘鲁附近海域较冷的上升洋流不规则的减弱，引起的全球气候的异常3、臭氧层臭氧层破坏是因为在光化学反应作用下，氟 _ 中的氯原子与臭氧反应，使臭氧减少的结果。4、_ 全球荒漠化面积近地球陆地面积的 13_。酸雨指 pH 值小于5.6 _ 的酸性降水。目前森林的覆盖率不到 1/3_；热带雨林 是地球上最重要的生态环境。中国的森林覆盖率仅为13.9%_。5、_ 社会体制的改革应致力于公平性建立，公平包括世彳 _ 公平性和区域_ 公平性。第十八章 科学技术与人文社会科学的相互影响、相互渗透1、科学方法的核心是 _方法和 _ 方法，来源：（）-科学技术概论复习题参考答案_我的研究生生涯_新浪博客2、罗伯特默顿提出科学的行为规范是：普遍性、公有性、无私利性、有条理的怀疑性_。3、对科技的滥用不是靠科技自身进步能解决的，而需要政治、法律、伦理、教育、文化_ 等方面的共同努力。4、两种文化指是我们对_。斯诺认为，两种文化的分裂最主要_ 的过分推崇。5、科学哲学家波普尔认为一切科学发现中都包含了非 _因素。自组织理论沟通了自然科学和社会科学，社会开始了定量研究。二、单选题1 STS 是一个新的研究领域它以_ C 间的相互关系为对象。A、科学、技术C、科学、技术、社会2、生产力=AB、社会、技术D、技术、社会、文化X（劳动者+劳动手段+劳动对象+生产管理）C、精神D、道德A、科学技术 B、文明3、传统材料靠大规模生产维持其竞争力，而新材料靠 _B 生存发展。A、低价格B、高质量、高性能C、高利润D、低成本4、1953 年克里克和沃森建立了 DNA 双螺旋结构的分子模型，标志了 _A 的诞生A、分子生物学B、遗传学C、基因理论D、生态5、世界各地的垃圾只有_A可以进入自然循环，像塑料、玻璃等很难被微生分解。而生态系统的循环本来是无“废物”的。A、1/3B、1/4C、2/3D、3/46、信息具有独特的A、独占性D_ _因此信息和物质、能量一起为人类发展的三大资源。B、优越性C、知识性D、分享性7、细胞工程是一门在_C 改良生物和创造新生物的技术。主要有：植物组织培 养、细胞融合、克隆技术等等。A、分子水平B、大分子水平D。C、细胞水平D、微观层次8现代物理的两大理论支柱是A、原子论和分子论B、热力学和天文学C、天文学和粒子物理学9、爱因斯坦提出A 具有波粒二象性：D、相对论和量子力学A、光10德布罗意提出、B、电子C、原子D、物质D 都具有波粒二 二象性。A、光B、电子C、原子D、物质11奇怪吸引子是-种_D _。、A、黑洞12混沌与分形是、B、黑体B的。C、带电体D 分形一致A、兀全不同B、内在外在相似D、实质不同C、提出了“零增长模13、1972 年罗马俱乐部发表了增长的极限报。零增长型”告，是指不增长A。A、人口B、科学知识C、经济CD、财富14、神经元与神经元之间的接触点称突触，该处输送-。A、电信号15、AB、光信号C、化学递质分子D、蛋白质是由更基本的粒子夸克组成:A、强子B、轻子C、传播子D、基本粒子16、轻子是指_D _作用的自旋为半整数的粒子。A、只有弱B、只有引力C、只参与电弱D、不参与强17、耗散结构认为自组织的形成必要条件是系统应当在非线性相互作用，涨落导致有序。A、远离B、靠近C、处在平衡态，系统内部存D、不在18、通信卫星常采用_B道。A、极地B、静止C、太阳同步D、任意19、_第二次工业革命的英雄德国的_C，1867 年发明的自馈式发电机并建立了历史上最早的工业实验室。促进了科学与技术的进一步结合。A、瓦特B、爱迪生 C、西门子 D、贝达郎菲20、19 世纪未物理学上的“三大发现”打开了原子的大门。它们是。A、A、X 射线、天然放射性、电子B、电子、中子、质子C X 射线、a粒子、电子D、电子、光子、反粒子 21、具有历史意义的国际地球物理年是哪一年到哪一年？（a）A、1957-1958 B、.1956-1957 C、1955-1956 D、1958-195922、不少学者认为科学的发展过程经历了三次革命，这三次是D。A、电磁学；量子力学和相对论；混沌理论 B、牛顿力学；电磁学；混沌理论C 电磁学；量子力学；相对论对论；混沌理论23、几种核苷酸中任意几个决定一种氨基酸。（_B _）D、牛顿力学；量子力学和相A、电信号B、光信号C、化学递质分子D、蛋白质A、5,3B、4,3C、3,324、到达地面的太阳辐射能为多倍。A、1.7X1014kWD、8X1013kW相当于全世界目前总能耗的一万B、8X1014kW1.7X1013kW25、若把海水中的 4.4X1013t氘全部利用起来人类可使用A、100 亿年B、10 亿年C、1 亿年之久1000 万26、在人类征服宇宙的历程中,A、加加林D、冯布劳恩27、原苏联在被称为航天之父。B、齐奥尔科夫斯基C、达年发射了世界上第一颗人造地球卫星。B、19551957A、1950D、196028、导航卫星的出现从根本上解决了大范围、全球性和高精度定位问题。它常采 用 AA、极地轨道任意圆轨道B、静止轨道C、太阳同步轨道29、世界上第一个进入太空的人是A、加加林奥尔德林30、下一代半导体材料应为倍。A、硅砷化傢B 格林C、阿姆斯特朗，因为它在信息处理上速度可提高10B、锗C、砷31、比月球大 15 倍的地球上，海洋占了其表面积的A、71%B、61%C、79%D、69%32、今天地球上约有 100 万种动物、40 万种植物和 10 万种微生物。其中_A _的动物仍生活在海洋。A、80%B、70%B _C、60%D、50%33、天文单位是指A、地球公转的直径B、地球公转的短半轴34、一秒差距（pc）等于 B 光年（ly）A、0.326B、地球公转的长半轴C、太阳系的直径B、3.26C、0.582D、5.8235、在恒星中，为了克服核子间的静电斥力，氢聚变为氦的点火温度需为 _BA、7000 万度度D、7 亿度DC、B、700 万度C、70 万36、据专家估计，全面自动化时劳动者体力和脑力的消耗约为A、6:49:4D、1:9B6:137、在如今知识经济时代，位。A、劳动C_ 密集型产业在国民经济中占主要地B、资本C、知识C _。D、资源38、自 19 世纪以来。全球平均气温升高了A、1C3C0.3C0.6C39、B、0.1r0.3CD、0.5C1CC、A年国际自然保护联盟、联合国环境规划署、世界自然基金会联合发布了世界自然宪章提出了保护生物圈。A、1980B、1990C、1993D、199540、从出现人类以来地球上累计生活过 500800 亿人。而 1995 年统计，世界人口 为C 亿，其中中国人口为 12 亿。A、47B、50问答题（每题 10 分）C、57D、601、历史上是什么原因使得人文文化与科学文化产生对立？又是什么原因使两种文化必 然趋向融合？答题要点：1、1、人文文化指酒神文化，代表激情、本能、信仰和自由意志，主要一方是文学知识分子；科学文化指日神文化，代表秩序和控制；主要一方是科学家。文艺复兴时期两种文化曾共同反抗神权。2、2、斯诺认为：人文文化与科学文化的对立最主要是我们对专业化教育过分推崇所致。3、3、两种文化的融合来自两方面：科学技术的综合化；科学哲学、社会科学和 人文科学对人类自身的思考。2、科学方法的核心是什么？特别注意不能把哪些作为判别真理的标准？答题要点：1、科学方法的核心是实证方法和理性方法。实证方法的始祖是英国的培根，初步总结 了归纳法；而唯理论的代表是法国的笛卡尔，深化了演绎法。2、任何权威，任何情感偏见无论是宗教的政治的还是伦理的都不能作为判别真理的标准。3、哥白尼的日心说的革命性作用是什么？答题要点：1、哥白尼的日心说是科学的天文学诞生的标志，也是近代科学诞生的标志。2、_3、哥白尼的日心说的革命性作用不在于强调太阳是宇宙的中心，而是在于指出了地球在宇宙中没有任何特殊地位。这正是宇宙论原理的精神，也称为哥白尼精神。4、为什么说海洋是生命的摇篮？答题要点：1、最早的生命来自海洋；2、如今 80%勺动物仍生活在海洋；3、对人类来说，海洋中蕴藏着丰富的自然资源，是个尚待开发的宝库。5、简述牛顿力学、相对论与量子力学和混沌学在哲学思想上的异同。答题要点：1、1、牛顿总结了培根、笛卡尔、伽俐略的科学思想方法，重视观察、实验、推理和论证，完成了人类历史上第一次科学理论的大综合。这些思想方法一直为后人所 继承，但牛 顿思想中还保留了绝对时空等绝对观念和极端的决定论思想。2、相对论打破了绝对时空等各种绝对观念；而量子力学强调了非决定论思想。3、混沌理论更进一步定量地指出，自然现象和社会现象只有少部分处于两个极端的情况，即完全决定的和完全非决定（纯概率）的情况，大部分处在中间情况。沌具有内在的随机性，但却是复杂有序。6、用热力学第二定律和自组织理论说明为什么学习如逆水行舟，不进则退。答题要点：1、热力学第二定律是说：孤立系统的熵总是会自发地趋于极大，即向无序化、退 化方向发展。2、自组织理论说：对于开放系统，在远离平衡态的情况下，通过非线性的相互作 用，实现有序化结构化，并实现不同序的转化。3、学习的过程，就是人作为开方系统，吸收负熵的过程，因而有序化，进化。停 止学习，则熵必增大，则退化。混