一、注意事项

注意事项

一、本科目满分150分，时限120分钟。

二、请在本科目答题卡的指定位置按要求填写（涂）姓名和准考证号。

三、请按要求用2B铅笔、黑色墨水笔在答题卡的指定区域内作答，超出答题区域的，作答无效。在题本上作答无效。

四、所有题目一律使用现代汉语作答，未按要求作答的，不得分。

五、监考人员宣布考试结束时，考生应立即停止答题，将题本、答题卡和草稿纸整理好放在桌面上，待监考人员清点无误后，方可离开。

严谨折叠答题卡！

二、给定材料

材料1

关于地表水的来源，一些科学家认为是彗星或陨石撞击地球时带来的，也有科学家认为是从早期地球的内部慢慢渗透出来的。最新研究发现，地球内部可能存在着一个3倍于地表海洋总水量的“隐形海洋”，这也为后一种可能的模式提供了新的证据。

近日，美国新墨西哥大学和西北大学的研究人员在《科学》杂志上撰文称，地球内部可能存在着一个3倍于地表海洋总水量的“隐形海洋”。这一“隐形海洋”位于地球内部410~660公里深处的上下地幔过渡带，其形态并不是我们熟悉的液态、气态和固态，而是以水分子的形式存在于一种名为林伍德的蓝色岩石中。

林伍德石是一种在高温高压环境下（介于525~660公里间的地幔）产生的矿物，能将水合物包含于其结构中。1969年，这种矿石首次在Temham陨石中被发现，且被认为很有可能大量存在于地球地幔中来源:91考试网91eXAm.org。

“我想我们最终找到了整个地球水循环的证据，这或许有助于解释地球地表大量液态水的存在。”在西北大学地球物理学家史蒂文·雅各布森看来，他们的发现提供了地表水来源的一个合理解释。

地下有“水”的猜想

据报道，研究人员利用遍布美国的2000多个地震仪分析了500多次地震的地震波，这些地震波会穿透包括地核在内的地球内部，研究人员据此分析地震波穿透的是什么类型的岩石。由于水的存在，地震波传播的速度会降低。结果表明，在美国地下660公里深处，岩石发生部分熔融，且从地震波传播速度减缓来看，这是可能有水存在的信号。

美国的研究人员还在实验室中合成上下地幔过渡带中存在的林伍德石，当模拟地下660公里深处的高温高压环境时，林伍德石发生部分熔融，就像“出汗”一样释放出水分子。

“上述研究推论的逻辑是，如果地下有水的形式存在——哪怕只有很少一部分，就会降低部分物质的熔点，它们在地幔过渡带高温高压的环境中产生部分熔融。溶液中的波速要比固体矿物中的波速低很多，加上水的存在，所以能够显著降低地震波的流速。当观测到这种情况，首先就会推测是不是有部分熔融的发生。”中科院地质与地球物理研究所的张研究员在接受采访时表示，这研究结论是一项逻辑上比较合理的推断。

也就是说，如果这些地震波穿过地下660公里深处，恰好经过发生部分熔融的林伍德石，那么地震波传播速度降低的现象就容易理解了——由此也能够推测；正是由于水的存在，导致了林伍德石的部分熔融。

难以定论有“海洋”

然而，尽管此推论在逻辑上能够讲得通，但以这种“从现象分析物质成分”的方式得出的结论是否成立，还难以定论。

同样来自中科院地质与地球物理研究所的林研究员认为，美国科学家用地下有水的可能性去解释地震波传播速度减缓有一定的合理性，但其结论还不宜“外延太多”，毕竟局部的现象不能代表整个地幔过渡带圈层均如此。

“地球物理的很多问题是有多解性的。”林研究员认为，地震仪测到的地震波波速的变化，也许有别的解释，他举例说，俯冲板块（通常情况下是指由洋壳组成的大洋板块）相对于地幔是一个“冷而干硬”的东西。它到底能冲到多深？有人认为它穿过了地幔过渡带，有人认为它停留在过渡带上面，“如果它穿过了过渡带，由于洋壳中有很多含水矿物，那么林伍德石含水就可能是一个局部的特例。”

究竟是不是特例？判断依据是什么？林研究员与他的博士生曾经在开展极陨石冲击变质研究中，发现了大量林伍德石。通过进一步研究，他们发现林伍德石颗粒的Fa值（FeO的摩尔占比）与拉曼谱峰（可用于确定物质的成分）有很好的线性相关，从而建立了两者之间的关系式，进而得到利用拉曼光谱测定林伍德石化学成分的新方法。

美国某学刊中有研究曾利用拉曼光谱的方法测出林伍德石FeO的摩尔含量在25%左右，林研究员认为，这意味着该项研究的林伍德石中铁橄榄石占25%左右，这比地幔中的平均高出8%左右。“这就给了一个信号，这个林伍德石代表性不强。”

“地震波速变化是不是一定因为水，即使是因为水，是不是全球性的，我认为都值得继续研究。”林研究员总结说。

地球物理学与比较行星学

在采访中，记者发现，科学家对林伍德石的猜想始于地幔过渡带，而对其着手研究则始于来自陨石中的此类矿石，这其中又有怎样的联系呢？

张研究员解答了记者的疑惑。原来，限于人们难以获得地下如此深度的矿石样本，对于地球深部结构和成分的研究，科学家们选择了一种间接的途径——比较行星学。

通俗地说，比较行星学是通过比较行星间特质的差异性来研究行星的学问。地球作为太阳系中的一颗行星，对其他类地行星物质成分的研究，可以为地球内部的物理构成提供借鉴。正所谓“他山之石，可以攻玉”，随着行星星际探测技术的发展和探测范围的扩大，比较行星学到了快速发展。

“地球深部研究是一个多学科交叉的点，就好像‘瞎子摸象’一样。比如我们做实验和模拟计算的，摸到的是一条腿，做比较行星学摸到的是另外一条腿，不同学科有不同的角度和推测，但是大家都希望到最后能够得出大象的图景。”张研究员说，“地球物理学与比较行星可以相互佐证。”

而对于“地球深部是否存在隐形的海洋”这一问题，张研究员认为，找到地表水源头的研究意义重大，美国科学家的发现值得重视，不过对其结果可靠性及其实性的检验仍需要时日。

材料2

2013年底，国家环境保护部发布了《2012年环境统计年报》，以下是年报中的部分资料：

资料1：

2011—2012年全国废水及其主要污染物排放情况表

资料2：

2012年，在调查统计的41个重点工业行业中，废水排放量位于前4位的行业依次为造纸和纸制品业、化学原料和化学制品制造业、化学原料和化学制品制造业、纺织业、农副食品加工业，4个行业的废水排放量101.1亿吨。2012年，造纸和纸制品业废水排放量前5位的省份依次是浙江、广东、山东、河北和河南，5个省份造纸和纸制品废水排放量15.8亿吨，占该行业重点调查工业企业废水排放量的46.0%；化学原料和化学制品制造业排放量前5位的省份依次是江苏、山东、湖北、河南和浙江，5个省份化学原料和化学制品制造业废水排放量为12.7亿吨，占该行业重点调查工业企业废水排放量的46.4%；纺织业废水排放量前5位的省份依次是江苏、浙江、广东、山东和福建，5个省份纺织业废水排放量为19.3亿吨，占该行业重点调查工业企业废水排放量的81.4%；农副食品加工业废水排放量前5位的省份依次是广西、山东、云南、河南和河北，5个省份农副食品加工业废水排放量为8.9亿吨，占该行业重点调查工业企业废水排放量的56.9%。

材料3

在长期的生活实践中，人们有时会有一些偶然的发现。这些偶然发现，正因为它不在预料之中，往往可以成为研究的新起点，为科学宝库增光添彩，而对偶然发现的关注和探索，需要敏锐的洞察力，洞察力不只是“我发现了”这种灵光一闪式的顿悟，更是一种“善于发现、透彻分析、苦心钻研”的科学研究方式。

科学发现中不乏这样的例子：

为了研究胰的消化功能，明可夫斯基给狗做了胰切除术，狗的尿引来了许多苍蝇，他对尿进行分析后，发现尿中有糖，于是他领悟到胰和糖尿病有密切关系。

青霉素的发现同样如此。英国圣玛丽学院的细菌学讲师弗莱明早就希望发明一种有效的杀菌药物。1928年，当他正研究毒性很大的葡萄球菌时，忽然发现原来生长得很好的葡萄球菌全部消失了。这是什么原因呢？经过仔细观察后发现，原来有些青霉菌调到葡萄球菌里了，显然消灭葡萄球菌的，不是别的，正是青霉菌。这一偶然事件，促成了药物青霉素以及一系列其他抗菌素的发明，这是现代医药学中最大的成就之一。

洞察力可以改变世界，我们普通人也需要洞察力去解决很多困扰我们的问题，从而使工作和生活效率更高。

三、作答要求

一、科技文献阅读题

请认真阅读文章（材料1），按照每道题的作答要求作答。（50分）

根据文章（材料1），回答下列问题：

1.辨析题：对下面的句子作出正误判断，并进行简单解析。

美国新墨西哥大学和西北大学的研究人员推测，“隐形海洋”里的水可能是存在于地幔中的林伍德石中的水分子。

2.单项选择题：各选项中只有一个最符合题意，请写出正确选项的序号。

在模拟地下高温高压环境的实验中，美国研究人员使用的林伍德石来自于（   ）。

A.地球地幔

B.实验室合成

C.陨石

D.其他行星

3.不定项选择题：各选项中至少有一个符合题意，请写出正确选项的序号。

下列关于林伍德石的说法正确的是（   ）。

A.能将水合物包含于其结构中

B.可存在于陨石中

C.有人认为很可能大量存在于地球地幔中

D.在高温高压环境下产生

4.简述林研究员质疑美国研究人员“隐形海洋”结论的主要论点。

要求：紧密结合材料，提炼观点，不超过100字。

5.请给本文（材料1）写一篇内容摘要。

要求：概括准确，条理清楚，文字简洁，不超过250字。

二、科技实务题

请根据给定材料（材料2），按照每道题的作答要求作答。（40分）

问题：

1.请根据资料1（材料2中的资料1），分析2012年全国废水及主要污染物的同比变化情况，并对下一步污染治理的重点提出简要的意见和建议。

2.绘制一张“2012年重点工业行业废水排放情况表”，全面、准确反映资料2（材料2中的资料2）的所有信息。

三、材料作文题

请阅读给定材料（材料3），按照作答要求作答。（60分）

请参考给定材料材料3），围绕“探索、发现与洞察力”这一主题，结合实际，自拟题目，写一篇议论文。

要求：观点明确、条理清晰、论证充分，字数800—1000字。