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广东省清远市高三第一次调研考语文试题一、现代文阅读(35分)(一)现代文阅读I(本题共5小题,19分)阅读下面的文字,完成下面小题。材料一:1984年,美国科研人员成功制造了一种能在太空中使用的微生物燃料电池,其燃料主要是宇航员的尿液等排泄物,不过,其放电率极低。近几年,在科学家的不断努力下,利用微生物发电的技术出现了更大的突破。微生物燃料电池发电的原理,主要是利用一类叫作胞外产电菌的微生物、在阳极侧,胞外产电菌通过分解有机物产生细胞外电子,人为通过导线构建外电路,实现对这些电子的利用:在阴极侧,空气中的氧气接受电子发生氧还原反应生成水。目前,具有产电优势的胞外产电菌,包括硫还原地杆菌和希瓦氏菌。在电极材料方面。碳材料由于简单易得,成本低,以及生物相容性好而得到广泛使用。然而,单一的碳材料在电化学性能方面表现一般。近年来,通过一系列化学和物理修饰方法,科研人员对碳材料电极进行改性,进一步提高了与胞外产电菌之间的电子传递效率。为了进一步提高电极上胞外产电菌的负载量,提高产电性能,设计三维结构电极也受到了越来越多的关注。微生物燃料电池拥有广阔的应用前景,从最初美国国家航空航天局将其应用于空间站的宇航员日常生活,到现在美国海军计划将其应用于半潜式无人潜航器等新型水下装备,可谓上天下海,尽显其能。近年来,由于微生物燃料电池技术逐渐成熟,受到商业资本青睐,走向民用领域,目前,一些公司,比如美国泥瓦特和荷兰植物电出售的微生物燃料电池产品,可以为移动电话等小型电子设备充电。然而,这些产品相比于目前的储能电池而言,体积要大几十倍,需要进一步提升单位体积的功率密度。(摘编自付杰、李传福微生物燃料电池:向度身要能量)材料二:能够与外界环境进行双向电子交换的微生物,被称为电活性微生物。其中包括向外界环境释放电子的产电活性微生物,以及从外界环境获取电子的噬电活性微生物。早在1910年,英国科学家马克比特就发现,微生物的培养液能够产生电流。此后,研究人员相继挖掘、筛选、鉴定了多种产电活性微生物。其中,对于兼性厌氧菌奥奈达后瓦氏菌和严格厌氧菌硫还原地杆菌的研究最为广泛。这类产电活性微生物是如何施展产电“超能力”的呢?研究表明,发电的本质是能量转换在生物体内,底物有机质在细胞呼吸作用中被氧化,释放的电子透过细胞呼吸链传递,转移。个葡萄糖分子在生物体内完全氧化后,可以产生多达24个电子,产电活性微生物的能量释放不仅局限于细胞内,它们还可以进行胞外电子转移。产电活性微生物通过细胞膜上内嵌的导电蛋白和电子传递载体,以及从细胞膜生长出来的导电纳米线,把氧化环境中有机物产生的电子传递给环境中的电子受体。产电活性微生物还能将有机物降解并释放电子、实现化学能到电能的转化,因此,产电活性微生物可利用环境、污水中的有机质发电,也可利用释放的电子还原金属阳离子来制备金属纳米材料。这就为解决能源不足、推动绿色先进制造提供方案。相比于其他可持续电力生成系统,产电微生物发电装置受位置或环境条件的限制较少,太阳能电池、热电装置和机械发电机大多对使用环境有要求。但新开发的基于导电蛋白利用大气水分实现能量收集的蛋白质纳米线薄膜发电机,受位置或环境条件的限制更少,而且可以产生至少20小时的连续电流。基于产电活性微生物的产电原理,“电池家族”由此有望增加新成员,例如:用于生物降解有机度物同时收集电能的微生物燃料电池,可以产氧气的微生物电解电池,用于海水淡化的微生物脱盐电池等,都是科研人员正在努力的研发方向。在产电活性微生物的利用方面,目前国际上已有多家科技企业,利用产电活性微生物开发微生物燃料电池系统,用于污水处理与电能回收。尽管电活性微生物展示出巨大的应用潜力,但其应用仍面临着科学、工程、经济和社会等多个层面的挑战。首先,天然存在的野生型产电活性微生物的胞外电子传递效率低,严重限制了产电活性微生物的能量转化效率,这是阻碍其广泛工业化应用的核心瓶颈。其次,目前部分高产电活性微生物的生物安全性尚未得到充分论证,电活性微生物的工业应用可能涉及到法规和伦理问题,尤其是在食品、医学、农业和环境领域,需要确保新技术的安全性、可持续性,并符合相关法规和伦理标准。另外,生物电化学系统相关产业仍处于初始发展阶段,尚未形成完整的产业链,生产研发成本居高不下,产业经济效益不够突出,要克服这些瓶颈,未来还需要多学科的共同努力。(摘编自陈喷如何让产电位生物释放更大效色)1.下列对材料相关内容的理解和分析,不正确的一项是( )A.虽然1984年制造的能在太空中使用的微生物燃料电池的放电率极低,但近几年微生物发电技术出现了大突破,这离不开科学家的不断努力。B.针对碳材料在电化学性能上表现一般这一缺点,科研人员对其电极进行了改性,提高了其与胞外产电菌之间的电子传递效率。C.因为对希瓦氏菌和硫还原地杆菌的研究最为广泛,所以目前而言具有产电优势的胞外产电菌就只有希瓦氏菌和硫还原地杆菌。D.电活性微生物包含产电活性微生物和噬电活性微生物,前者是向外界环境释放电子,而后者则能够从外界环境获取电子。2.根据材料内容,下列说法不正确的一项是( )A.虽然微生物燃料电池投术正在逐步成熟,但目前市场上相关产品存在体积过大的缺点,还需要进一步对其进行完善。B.微生物燃料电池系统能够应用于污水处理与电能回收,利用的正是产电活性微生物可利用环境、污水中的有机质发电的特性。C.蛋白质纳米线薄膜发电机受位置或环境条件的限制更少,可见不久后太阳能电池、热电装置以及机械发电机都将被其取代。D.科研人员正在努力研发微生物燃料电池、电解电池、脱盐电池等,由此可见当下相关科学研究越来越关注环保的趋向。3.下列选项属于针对微生物燃料电池发展瓶颈展开的技术攻关的一项是( )A.栗田集团选择适合微生物燃料电池结构的材质,并优化装置形状和构造,计划通过使搭载微生物燃料电池的废水处理装置实用化以及实现废水处理的碳中和。B.2003年,科研人员研制出第一个利用微生物燃料电池作为动力来源的机器人,这款机器人使用电解电容器存储来自微生物燃料电池的能量。C.英国的研究人员在非洲乌干达为当地的一所学校安装了微生物燃料电池组,通过将尿液转化为电能,可以给厕所和校内的一条通道提供照明。D.华人科学家段镶锋和黄昱课题组发表论文称,已将微生物燃料电池的功率密度提升到每平方厘米0.66毫瓦,实现了成倍增长,引起业界广泛关注。4.请简述材料二的行文思路。5.展望产电活性微生物的应用前景,目前可以从哪些方面采取相应措施让其“释放更大效能”?请结合材料简要概括。【答案】1.C2.C3.D4.首先对产电活性微生物的概念、发现和研究作了简介。接着介绍了产电活性微生物发电的原理。然后论述了产电活性微生物在诸多领域展现出的巨大的应用潜力。最后论述了产电活性微生物扩大应用面临的挑战。 5.从技术层面看,需要突破天然存在的野生型产电活性微生物的胞外电子传递速率低的核心瓶颈,以求适用于广泛的工业化应用。从安全方面看,需要确保新技术的安全性、可持续性,并符合相关法规和伦理标准。从产业结构看,需要逐步形成相应的产业链,降低生产研发成本,提高产业经济效益。【解析】【导语】微生物燃料电池的技术近年来取得了突破性进展,尤其是在发电原理、材料改性和应用领域方面。材料一介绍了微生物燃料电池在空间站及其他领域的应用潜力,材料二则深入探讨了电活性微生物的电能转化原理及其在绿色制造、污水处理等领域的应用前景。然而,技术瓶颈和社会伦理挑战仍然是其大规模推广应用的障碍,未来需要多学科的协作努力以克服这些困难。 【1题详解】本题考查学生对材料相关内容的理解和分析能力。C.由材料一第三段“目前,具有产电优势的胞外产电菌,包括硫还原地杆菌和希瓦氏菌”和材料二第二段“对于兼性厌氧菌奥奈达希瓦氏菌和严格厌氧菌硫还原地杆菌的研究最为广泛”可知,选项强加因果,且“目前而言具有产电优势的胞外产电菌就只有希瓦氏菌和硫还原地杆菌”不准确,材料一说的是“包括”。故选C。【2题详解】本题考查学生对多个信息进行比较、推断的能力。C.“可见不久后太阳能电池、热电装置以及机械发电机都将被其取代”于文无据,材料二第四段只是将太阳能电池、热电装置以及机械发电机与蛋白质纳米线薄膜发电机进行比较,但没有说这些发电装置将被取代。故选C。【3题详解】本题考查学生分析利用文本信息进行推断的能力。A、B、C三项都是微生物燃料电池在民用领域应用的例子。由材料一第六段“然而,这些产品相比于日前的储能电池而言,体积要大几十倍,需要进一步提升单位体积的功率密度”可知,D项属于针对微生物燃料电池发展瓶颈展开的技术攻关。故选D。【4题详解】本题考查学生把握文章结构思路的能力。材料二主要围绕产电活性微生物的定义、功能、应用前景以及面临的挑战展开论述。具体行文思路如下:首先介绍了电活性微生物的概念“能够与外界环境进行双向电子交换的微生物,被称为电活性微生物”,并提及英国科学家马克比特在1910年的发现,即微生物的培养液能够产生电流,还介绍了后续研究,“此后,研究人员相继挖掘、筛选、鉴定了多种产电活性微生物”。接着提出问题,“这类产电活性微生物是如何施展产电超能力的呢?”,详细解释了产电活性微生物如何通过细胞呼吸作用释放电子,并将这些电子传递给环境中的电子受体,从而实现化学能到电能的转化。随后讨论了产电微生物发电装置的优势,如不受位置或环境条件限制,以及其在解决能源不足和推动绿色先进制造方面的潜力,其应用领域十分广泛,如“用于生物降解有机度物同时收集电能的微生物燃料电池,可以产氧气的微生物电解电池,用于海水淡化的微生物脱盐电池等”。最后指出了产电活性微生物应用所面临科学、工程、经济和社会等多个层面的挑战,包括能量转化效率低、生物安全性问题、法规和伦理问题,以及产业发展的初期阶段等问题【5题详解】本题考查学生筛选并概括文中信息的能力。根据“天然存在的野生型产电活性微生物的胞外电子传递效率低,严重限制了产电活性微生物的能量转化效率,这是阻碍其广泛工业化应用的核心瓶颈”可知,针对天然存在的野生型产电活性微生物的胞外电子传递效率低的问题,可以通过基因工程技术或其他生物技术手段提高其电子传递速率,从而提升能量转化效率,以求适用于广泛的工业化应用。根据“目前部分高产电活性微生物的生物安全性尚未得到充分论证,电活性微生物的工业应用可能涉及到法规和伦理问题,尤其是在食品、医学、农业和环境领域,需要确保新技术的安全性、可持续性,并符合相关法规和伦理标准”可知,对于部分高产电活性微生物的生物安全性问题,需要进行充分的研究和论证,确保其在食品、医学、农业和环境领域的应用符合相关法规和伦理标准。根据“生物电化学系统相关产业仍处于初始发展阶段,尚未形成完整的产业链,生产研发成本居高不下,产业经济效益不够突出,要克服这些瓶颈,未来还需要多学科的共同努力”可知,鉴于生物电化学系统相关产业仍处于初始发展阶段,需要通过技术创新和规模效应来降低生产研发成本,提高产业经济效益。(二)现代文阅读(本题共4小题,16分)阅读下面的文字,完成下面小题。我们的家李娟那一年我们第一次随转场的牧民来到沙依横布拉克,刚刚下车就对这里不抱信心了。那时,这里一片沼泽,潮湿泥泞,草很深。一家人也没有,只有河对面远远的山坡上驻着两三个毡房。司机很潦草地帮我们往那片积着水的草地上堆货,卸完之后,水也不喝一口,直接开着车回夫了。我们一家三口三个女人就这样被扔在幕色中的荒野沼泽中。我们三个在棚布下和一堆商品挤了一个晚上。第二天,我妈站在路边拦到了一辆去附近伐木点拉木头的卡车。在司机的帮助下,我们用几根碗口粗的倒木搭成了架子。然后我们把一大面棚布和一些
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