对2015课标卷Ⅰ热棒一题的商榷

星空地理工作室  山东—刘森

37.（24分）阅读图文材料，完成下列要求。

多年冻土分为上下两层，上层为夏季融化，冬季冻结的活动层，下层为多年冻结层。我国的多年冻土主要分布于东北高纬度地区和青藏高原高海拔地区。东北高纬地区多年冻土南界的年平均气温在–1°～1℃，青藏高原多年冻土下界的年平均气温约为–3.5°～–2℃。

由我国自行设计、建设的青藏铁路格（尔木）拉（萨）段成功穿越了约550千米的连续多年冻土区，是全球目前穿越高原、高寒及多年冻土地区的最长铁路。多年冻土的活动层反复冻融及冬季不完全冻结，会危及铁路路基。青藏铁路建设者创造性地提出了“主动降温、冷却路基、保护冻土”的新思路，采用了热棒新技术等措施。图8a示意青藏铁路格拉段及沿线年平均气温的分布，其中西大滩至安多为连续多年冻土分布区。图8b为青藏铁路路基两侧的热棒照片及其散热工作原理示意图。热棒地上部分为冷凝段，地下部分为蒸发段，当冷凝段温度低于蒸发段温度时，蒸发段液态物质汽化上升，在冷凝段冷却成液态，回到蒸发段，循环反复。

（1）分析青藏高原形成多年冻土的年平均气温比东北高纬度地区低的原因。（8分）

（2）图8a所示甲地比五道梁路基更不稳定，请说明原因。（8分）

（3）根据热棒的工作原理，判断热棒散热的工作季节（冬季或夏季），简述判断依据；分析热棒倾斜设置（图8b）的原因。（8分）

【答案】

（1）青藏高原纬度低，海拔高，太阳辐射强；（3分）（东北高纬地区年平均气温低于-1℃～1℃，可以形成多年冻土。）青藏高原气温年较差小，当年平均气温同为-1℃～1℃时，冬季气温高，冻结厚度薄，夏季全部融化，不能形成多年冻土。（5分）

（2）甲地年平均气温更接近0℃，受气温变化的影响，活动层更频繁地冻融，（冻结时体积膨胀，融化时体积收缩，）危害路基；（4分）甲地年平均气温高于五道梁，夏季活动层厚度较大，冬季有时不能完全冻结，影响路基稳定性。（4分）

（3）冬季。（2分）

依据：冬季气温低于地温，热棒蒸发段吸收冻土热量，（将液态物质汽化上升，与较冷的地上部分管壁接触，凝结，释放出潜热，）将冻土层中的热量传送至地上（大气）。（3分）

热棒倾斜设置的原因：使棒体能深入铁轨正下方，保护铁轨下的路基（多年冻土）。（3分）

2015课标卷Ⅰ第37题，素材上选取了青藏铁路为应对冻土问题而设置的热棒，通过对热棒工作原理的介绍、热棒景观的展示，考查对热棒工作原理的理解、工作季节及设置角度的判读。试题素材新颖，重视对地理事物原理的考查，热棒倾斜角度一问，切入点较为巧妙，注重了对试题信息的提取能力。但结合高中教学、人才选拔等角度，我们认为，本题作为一道高考试题，并不是非常成功。

第一，从试题材料角度看，有三大问题

一是繁冗。整个文字材料400于字，前后重复，似未经打磨。

二是表述过于专业。冷凝段、蒸发段的表述，完全可以换成热棒研制单位的“热棒上部（放热段）装有散热片，热棒的下部（吸热段）直接埋入多年冻土中”，更易理解。

三是信息交代不全。热棒内的液体在夏季全部变成气体，因气体对流很小，热量向底部传导很慢。故热棒具有独特的单向传热性能：热量只能从地面下端向地面上端传输，反向不能传热。

建议该文字材料改成3段式：第一段介绍我国冻土分布及两地气温差异，第二段介绍冻土危害及成因，第三段介绍热棒工作原理，并交代清楚液体气化的温度临界点。以层次清晰，语言简洁为宜。部分文字材料图图示名称等可以旁注的形式置于图表中，减少考生在文字材料和图表间反复转化产生的时间浪费。

第二，从考查内容看，游离于高中主干之外

工作季节的判读没有问题，但判读依据，似应结合青藏高原不同季节气温的特征进行考查。而不应过于专注热棒工作原理这一和高中地理主干知识关系不大的点上。对热棒倾斜设置的考查，也是如此，深入正下方、保护路基，纯粹是对图表信息的解读，不必联系地理知识。难免让考生有所学地理知识无用武之地之感。不若拓展开去，考查应对问题的能力。

建议设问修改为：“根据热棒的工作原理及青藏高原气温的季节差异，判断热棒散热的工作季节（冬季或夏季）并说明判读理由；结合所学，提出其他保护青藏铁路冻土路段路基的措施。”

第三，从参考答案看，晦涩且不严谨

高考试题的参考答案，虽并不等同于评分标准，但对教与学具有极大参考意义。“冬季气温低于地温”，夏季就气温高于地温吗？依据高中所学，大气的直接热源来自地面辐射，故一般情况下气温低于地温。括号内的“将液态物质汽化上升，与较冷的地上部分管壁接触，凝结，释放出潜热”，此语似是专业文献用语，未经加工？作为参考答案的补充，是否合适？显然，此答案与表述过于专业，高中地理所学、所用，脱节较大。

建议修改为：冬季（2分）  （必须在材料中交代热棒内液体在一定温度之上气化的信息）青藏高原夏季气温较高，热棒内液体完全气化，热棒不工作。（2分） 冬季，总体温度较低且气温低于地温，地上冷凝段温度低于地下蒸发段温度，蒸发段液态物质汽化上升，在冷凝段冷却成，进行散热（2分）。对于措施，从冻土考虑，可加强散热、通风等；从路基考虑，可替换路基材料、以桥代路等。（2分，措施合理，有一条即可得分）