材料三
如今,纳米技术几乎涉及到现有的一切基础性科学技术领域,并已引起全球范围内的工业、农业、科学技术等发生革命性变革,给人类社会带来了巨大的变化。当人们憧憬着纳米技术将给生活带来的美好前景时, 也应该冷静地考虑纳米技术将对环境和人类社会产生的深远影响。
负责任的发展纳米技术,已经成为国际上发展纳米技术的重要理念。日本于1990年就开展了工程纳米材料毒理方面的研究。美国自2000年提出纳米技术开发计划的同时,就提出考虑纳米技术的负面影响。中国自2005年以来,国家自然科学基金委开始资助研究纳米科技的安全性和生态效应的项目。
研究表明,纳米材料在其生产、运输、使用、储存的过程中不可避免地进入到环境中,从而对生态和人体都可能造成影响。首先,纳米粒子通过肺呼吸、皮肤渗透、肠道系统以及医疗过程中被有意的注入(或由植入体释放)进入人体,可能对肺部产生炎症,可能会穿过血脑屏障向脑组织、血液或者其他组织迁移,并对机体组织造成一定程度的损伤。其次,人工纳米材料由于其尺寸较小,具有极大的比表面积,因此人工纳米材料进入环境之后,还可能与环境中的污染物发生相互作用,对环境中的微生物、植物、动物等产生生态毒性效应,从而导致生态系统的失稳,对环境造成不可逆转的破坏。这方面的研究虽然刚刚开展,尚未形成完整的体系,但需引起足够的重视。
除此之外,纳米技术可能会完成许多超乎想象的工作,彻底地改变人们的生活,也对社会伦理道德存在潜在的威胁。如果利用纳米技术改变基因和细胞结构,那么人类就可以根据自己的想法和目标去生育后代,从而改变传统的生育方式和人类传统的传宗接代的方式,到时传统的父母双亲的概念就不存在了。如果结合转基因技术等新技术,也许未来人类的寿命将得到不断的延长。如果每个人都可长生不老,那么必将导致地球有限的空间人满为患,而且再也没有人去珍惜时光,追求生命的价值,这样的社会也必将衰落。这对人类的伦理道德将是一个很大的挑战。
(取材于《纳米技术的潜在风险研究进展》)
1.根据“材料三”,下面的理解和推断,正确的一项是
A. 纳米技术可以触及到基础性科学技术的各个领域,并给人类社会生活带来巨大变化。
B. 研究纳米科技的安全性和生态效应表明了中国在发展纳米技术时具有负责任的态度。
C. 纳米材料进入环境之后,就会与环境污染物发生相互作用,进而产生生态毒性效应。
D. 如果利用纳米技术改变人类基因和细胞结构,那么传统的父母双亲的概念就会消失。
2.纳米技术将会在哪些方面给人类社会带来影响?请根据以上三则材料加以概括。
材料二
摩擦运动产生的微小能量收集起来能不能发电?王中林教授的回答是“能”。2011年,王中林教授发现表面上修饰着纳米结构的塑料薄膜,互相摩擦就有静电产生,而且这种方式产生的电压电流是过去用压电产生的几十倍。基于这样的发现,王中林团队研制出了摩擦纳米发电机,并在2014年将其输出功率提高了五个数量级。
从2006年开始,王中林团队先后发明了压电式纳米发电机、热势纳米发电机、混合型纳米发电机、摩擦纳米发电机,用单根氧化锌纳米线实现了从机械能到电能的转化。此外,美国另一科学家与中国科学家联合开发一种能从汽车车轮与地面的摩擦中收获能量的纳米发电机,将车辆的燃油效率提高10%。而中科院纳米能源所2014年也成功研制出旋转型摩擦纳米发电机,首次实现了恒定电源的输出。
纳米发电机可以收集机械能,如人体运动、肌肉收缩等所产生的能量;还可收集震动能和流体能量,如声波和超声波产生的能量;体液流动、血液流动和动脉收缩产生的能量。然后将这些能量转化为电能,提供给纳米器件。
纳米发电机在生物医学、军事、无线通信、无线传感等方面具有广泛的应用性。例如:每个人的衣服、鞋子里放置这样的电源,肢体运动时就可以将机械能转化为电能,从而为身上携带的电子设备(包括MP3、手机等)提供能量。还可用来植入皮下,利用肌肉活动来供电,不需要更换电池,就可以检测血脂、血糖和心脏活动。甚至可应用到安保方面,将传感器安装到门把手上、地面上、屋子里,有人触碰上就可产生信号,实现报警或启动监视状态。
目前,纳米发电机可以预想的主要有三大应用领域:第一大领域是移动通讯、移动能源,也就是逐渐流行的可穿戴智能设备。第二个应用是自驱动的传感,包括健康监测、物联网、环境监测方面等等。第三大领域则较为长远,利用大能源发电。比如现有的风力发电机,体积庞大,风力太小带动不起来。而利用纳米发电技术,在一堵墙上做出蜂窝状的小洞,只要有风就可以发电,也就是说,纳米发电机具有大规模收集和转化自然界中机械能的潜力,有望成为绿色能源供给的全新途径。
和传统的电磁发电机相比,纳米发电机具有诸多优势。例如,摩擦发电机由薄膜高分子材料和薄膜电极材料制成,具有极轻的重量和极小的体积,特别适合于为小型电器提供电能;摩擦发电机的制作材料均为大规模工业化原料,其结构简单,制作成型简便,制作成本大大低于其他发电技术,为其广泛应用提供极为有利的条件。
(取材于《可收集摩擦发电的纳米发电机》)
1.根据“材料二”,下面的理解和推断,正确的一项是
A. 2011年,王中林团队发明摩擦纳米发电机,并将其输出功率提高五个数量级。
B. 摩擦纳米发电机可以收集摩擦运动中产生的能量,来提高车辆的燃油效率。
C. 纳米发电机可收集机械能、震动能、流体能等一切能量,并将其转化为电能。
D. 纳米发电机一旦装上电池后,就可以根据需要随时为手机等电子设备充电。
2.根据“材料二”,下列对“纳米发电机应用性”特点的概括,不正确的一项是
A. 广泛 B. 永久 C. 便捷 D. 绿色
3.根据“材料二”,与传统电磁发电机相比,不属于纳米发电机优势的一项是
A. 摩擦发电 B. 体积小、重量轻
C. 适合为电器提供电能 D. 制作成型简便,成本低
阅读下面的材料,完成下列小题。
材料一
华裔物理学家王中林和其博士生宋金会成功地在纳米(十亿分之一米)尺度下将机械能转换成电能,在世界上首次研制成功纳米发电机。这一最新成果开启了纳米科学和技术的新篇章。
近十年来,纳米科学界对纳米材料合成和应用的研究方兴未艾。尺寸微小、功耗低、反应灵敏的纳米器件和纳米机器人,一直是纳米学术界的前沿,因为它们可以完成微观医疗以及遥感等普通人力难以启及的使命。但对于全球众多的研究者而言,最大的问题是:不管纳米器械做到多小,仍然不得不依赖庞大的外接电源。如果真正让这些微小器件工作起来,保持纳米系统微小而且体内可植入等特性,小型化的供电系统必不可少。只有实现了自带电源的纳米器件才可视为真正的纳米系统,也才能在多领域得到广泛的应用。
王中林和宋金会巧妙地利用竖直结构的氧化锌纳米线的独特性质,在原子力显微镜的帮助下,研制出将机械能转化为电能的世界上最小的发电装置---纳米发电机。他们充分利用了氧化锌纳米线的半导体性能和压电效应: 通过外界环境震动,无论是超声波,还是人的行走、潮汐的运动,甚至心脏跳动(如果被植入人体内部的话),使得纳米线因机械运动所产生的动能传导,而产生微小的共振、摆动、变形,从而在表面积累起电荷,再由纳米线所附着的电极板输出电流,从而完美地实现纳米尺度的发电功能。据测算,当时这一纳米发电机竟然能达到17%~30%的发电效率,为自发电的纳米器件奠定了物理基础。
王中林教授早在七年前就敏锐地认识到氧化锌具有独特的半导体、光学和生物特性等其他纳米材料不可替代的作用。他带领科研小组,一直致力于以氧化锌为基础的纳米材料的合成和应用的研究,并且取得了令人瞩目的成果。2001年,他们首次合成氧化锌半导体纳米带,这一重大科研成果震动了整个纳米学界。
王中林团队的科研成果表明,纳米发电机的发明势必是纳米科技界的重大科研里程碑,其应用前景不可估量。
(取材于《纳米发电机问世》)
1.下列对“材料一”中加点字词的解说,正确的一项是
A. 方兴未艾:艾,读作“yì”,为“停止”之意。
B. “难以启及”“潮汐”“附着”三词书写都正确。
C. 电荷:“荷”字与“荷枪实弹”中的“荷”同音。
D. 震动:意为“使人心不平静”,可与“振动”替换。
2.根据“材料一”,下列对“纳米发电机”的解说,正确的一项是
A. 首次实现机械能与电能的相互转换。
B. 具有功耗低、反应灵敏等特点。
C. 能为纳米器械工作提供电源保障。
D. 在科技发展史中具有里程碑意义。
3.根据“材料一”,下列各项中,不属于纳米发电机实现发电所需条件的一项是
A. 机械运动 B. 氧化锌纳米线
C. 原子力显微镜 D. 电极板
阅读下面材料,进行感悟和联想,根据要求写一篇不少于800字的文章。
情景一 教师讲解朱自清名篇《背影》,讲得声情并茂,学生似乎不为所动,反而对文中的父亲费力攀爬月台、穿过铁道、捧回桔子的举动质疑:“这是否属于违反交通规则?”
情景二 教师以“令我感动的一件事”为题让学生作文,结果发现作文大多内容空洞、言之无物,于是问学生:“难道没有让你们感动的事吗?”学生纷纷摇头,教师很不甘心,循循善诱道:“生病时,父母有没有连夜送你上医院,通宵守护着你?学习到半夜,是不是煮好了夜宵放在旁边……”场面一下活跃起来,大部分同学说有过。“那你们不感动吗?”课堂霎时又静了下来,有学生说:“这有什么,都是理所当然的呀!”
要求:①选准角度,自定立意;②自拟题目;③除诗歌外,文体不限;④文体特征鲜明。
阅读下面的文字,完成下列小题。
日照
王剑冰
①古人说条条江河归大海,大海是那般宏阔的胸怀。在这样的胸怀里升起一轮红日,该是什么样的景象?
②现在我正走向海。我知道有一个叫做日照的地方,日照这两个字多么直白,又是多么神秘,日照香炉就会升起紫色的烟尘,那么日照大海会升起什么?我仰望着那个地方,我穿越齐鲁大地,走过孔子的曲阜,走过泰山沂蒙。
③大海终于展现在我的眼前,它就像中原的千里沃野,麦浪滚滚地涌动,散发出浓郁的味道。白云似一群从远方跑来的绵羊,我听到了它们的喧嚷。很长很阔的沙滩,我小成了沧海一粟。
④我还没有看到日出,但是我知晓了这里是“勿忘在莒”的古莒国,莒同齐、鲁曾构成山东的三分天下。生活在这里的先民,也是人类最早的先祖。他们使用的工具,同黄河流域先祖使用的没有什么两样。我站在一个图形面前,那是一个日出的图形,先祖对于日出那么崇尚,把它刻在生活的器皿上。那时他们就知道通过日出判断四时,将其用于农业和航海。《山海经》记载的羲和祭祀太阳的汤谷和十日国就在这里。我看到一个号角,那是陶做的,这里的黑陶是原始文化的瑰宝,我的祖先,曾面对苍茫的大海,吹亮了东方第一缕晨曦。
⑤我见到了茂密的森林,只能在高山上才有的森林,却是出现在海边,那高大的杉木将氧离子泼洒得到处都是。我还见到了茶园,一片不是很高的墨绿,日照和海风使这里的茶尤为独特。我还看到一棵巨大的银杏树,我在一片雨中走进定林寺,那棵四千岁的苍然立时热烈地向我迎来。我站在它阔大的枝叶下,钟声訇然散落,抬头望的时候,竟然望到不远处刘勰读书处。那个独成一派的大理论家,就是在这里以他智聪的文心神雕艺术之龙的吗?
⑥天晴无雨,我早早跑向海滩,清风振衣,潮水激荡。
⑦云蓝得出奇,云边渐渐透出了红光。海在这时发生了奇妙的现象,顷刻间变成了一汪红色的颜料,那颜料越来越浓,越来越多,似乎是从日出的地方涌出。而后太阳微微地露了出来,露得不声不响,初开始它没有发出亮光,只是一轮滚圆的炫红,那么近,那么大,蹚水过去就能触摸着。我很少看到这么纯净这么圆润的太阳。正呆看着,它突然发出一股绚烂的光芒,我的周身立时感到了温暖。
⑧海浪已似红鲤翻江。一眨眼,有些红鲤竟然跃动起来,而后变成了一页页羽翅,慢慢看清,那是一群兴奋的海鸥。
⑨太阳还在上升,它已经变成金黄的车轮,隆隆轰响,烟尘迷漫,天地摇动。没有什么能阻止它的上升,它将天穹昂然顶起,让世界为之高明。我的血脉偾张,好像太阳升自我的胸间,整个大海涛涌连天。我想大声地喊:日月之行,若出其中;星汉灿烂,若出其里!时光变幻,生命轮回,秦皇汉武寻仙访道的踪迹早已不见,曹孟德豪情一腔越去千年,唯大海潮涌潮落,太阳常隐常新。
⑩日出唤醒了热情。海上运动基地的帆影片片,切割着红色的光线。细沙滩上有人练排球,健美的身姿在腾跃。阳光更多地镀亮了拣海的人,皮影样贴在海滩的玻璃上。
⑾整个一座新城都亮了,像一艘豪华巨轮在起航。太阳照在那片树林的时候,树林里一片光怪陆离,叶子在光线里舞蹈。鸟儿叽喳,翅膀像闪电,这里闪一下,那里闪一下,等到它们飞到林子上面的时候,一下子都被渲染了,包括叽叽喳喳的叫。我知道,太阳也照到了那棵银杏树,深沉的光芒撒播着一片静默。天台山上,古老的太阳节或在举行,香烟缭绕,鼓钹隆重,供台摆放新麦做成的太阳饼,万众叩拜太阳光耀大地,福泽民生。
⑿站立大海之上,旭辉之间,古人在我的耳边发声:“念我日照,虽偏居海隅,却享有琅琊之名,天台之胜,背依泰沂,怀抱东海,更兼仙山飘渺,河流纵横,自古为日神祭祀之地,黄老成仙之乡。”那声音伴大海涛涌,随红日东升,缭乱了我的思绪。
⒀我真实地感受着日照——日照是一种光合作用,日照是一种置换反应,日照不仅是一个名词,还是一个动词或形容词。
⒁我又想起了那个日照的刻画,海上日出,曙光先照。日照,那是一幅恢弘的意境,一幅东方大地的挂图。
1.简析第①段在文中的作用。
2.赏析第⑾段画线的句子。
整个一座新城都亮了,像一艘豪华巨轮在起航。太阳照在那片树林的时候,树林里一片光怪陆离,叶子在光线里舞蹈。鸟儿叽喳,翅膀像闪电,这里闪一下,那里闪一下,等到它们飞到林子上面的时候,一下子都被渲染了,包括叽叽喳喳的叫。
3.请概述文章⑦~⑩段描写的海上日出的各阶段的特点。
4.在文章的结尾,作者为什么说“日照,那是一幅恢弘的意境,一幅东方大地的挂图”?请结合全文谈谈你的理解。
下面是上海、浙江等地学生在选择高考选考科目上的群体差异图,请根据下图所反映的情况写出三条结论,要求内容完整,表述准确,语言连贯,每条不超过30个字。