内容正文:
第一章
章末提升课
知识网络
专题突破
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①大气运动
②光和热
③地球
④行星
⑤生命
⑥磁场和大气层
⑦极光
⑧地幔
⑨生物圈
专题突破
☆微专题 太阳能的开发与利用
重点精讲
1.太阳能利用形式
太阳能指太阳的热辐射能,主要表现为太阳光线。太阳能光伏发电系统由太阳能电池板、控制器和逆变器组成。
太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电广泛用于太阳能路灯、太阳能杀虫灯、太阳能移动电源、太阳能应用产品、通信电源、太阳能灯具、太阳能建筑等领域,如下图所示:
2.太阳能的优点和缺点
3.太阳能电站建设的区位条件分析
4.光伏电站对环境的影响
应用体验
(2026·四川成都高一期中)长三角地区缺煤少油。目前,上海市全面实施“光伏+”工程(将太阳能转化为电能),鼓励公共机构、工业厂房建筑屋顶安装光伏。上图为屋顶太阳能发电站示意图。据此完成1~3题。
1.上海推广“光伏+”工程的主要原因有( )
①太阳能发电成本低 ②经济发达,能源不足 ③技术先进,土地充足
④太阳能清洁无污染
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
2.上海推广“光伏+”工程带来的主要环境效益是( )
A.减少温室气体排放 B.提高城市地表温度
C.降低居民用电价格 D.解决能源短缺问题
3.下列能源与太阳辐射无关的是( )
A.地热能 B.风能 C.水能 D.波浪能
C
A
A
解析 第1题,太阳能发电设备初期投资较高,且能量分散,转化效率有限,成本并非优势,①错误;上海人口密集、经济发达,能源需求量大,但本地常规能源(煤、石油等)短缺,能源供应紧张,②正确;上海作为一线城市,技术水平较高,具备发展光伏的技术条件,但上海土地资源紧张,“土地充足”与实际不符,③错误;太阳能属于清洁能源,清洁无污染且可再生,④正确。
故选C。
第2题,太阳能发电替代化石能源,可减少因燃烧煤、石油等产生的CO2等温室气体,属于环境效益,A正确;光伏板覆盖屋顶,可反射部分太阳辐射,可能降低地表温度,而非提高,B错误;降低居民用电价格属于社会经济影响,非环境效益,C错误;解决能源短缺问题,“解决”表述绝对,推广“光伏+”工程只能缓解能源短缺,且属于能源供应问题,非环境效益,D错误。
第3题,地热能来自地球内部放射性元素衰变产生的能量,与太阳辐射无关,A正确;太阳辐射导致地表受热不均,引起大气运动形成风能,与太阳辐射相关,B错误;太阳辐射促进水循环,降水汇聚形成水能,与太阳辐射相关,C错误;太阳辐射驱动大气运动,形成风,风作用于海洋产生波浪能,与太阳辐射相关,D错误。故选A。
(2026·江苏南京高一期末)全球首个“双塔一机”光热储能电站(属于熔盐光热发电站,发电原理:光→热→电)于2025年10月进入全系统试运行,该电站配备了储能系统,上图为该发电站景观图。据此完成4~5题。
4.该电站最可能位于( )
A.江苏 B.福建 C.甘肃 D.贵州
5.根据材料,与传统太阳能发电站相比,该电站的主要优势是( )
A.占用土地少 B.建设难度小
C.持续性供电 D.能源更清洁
C
C
解析 第4题,熔盐光热发电站需要充足的光照和广阔的土地,这类电站一般布局在我国西北干旱、半干旱地区。甘肃地处西北内陆,晴天多、光照强、土地面积广阔,完全符合熔盐光热发电的选址条件,C正确。
第5题,由景观图可以看出,该发电站占地面积较大,与传统太阳能发电站相比,其并没有占用土地少的优势,A错误。双塔熔盐光热发电站技术复杂,配备储能系统等,建设难度相对较大,B错误。由于配备了储能系统,该电站可以在白天储存多余的能量,在夜间或太阳能不足时继续发电,实现持续性供电,这是与传统太阳能发电站相比的重要优势,C正确。传统太阳能发电站和该双塔熔盐光热发电站都是利用太阳能,能源都属于清洁能源,不存在该发电站能源更清洁的情况,D错误。
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(2025·山东卷)某观星软件能够模拟出不受昼夜、天气等客观因素限制的真实星空景象,人们可以通过设定位置和时间参数观测地球上任一点地平面以上的恒星分布。据此完成第1题。
1.(宇宙的观测)小明在该软件中将观测点分别设定在我国下列四地,并模拟一日观测,小明能观测到的恒星数量理论上最多的是( )
A.曾母暗沙 B.钓鱼岛
C.乌鲁木齐 D.漠河
A
解析 纬度越低,越接近赤道,地平线以上的天球范围越大,理论上可见恒星数量越多(赤道地区可观测全天球约88%的区域,而高纬度地区可见范围缩小)。可见恒星的数量取决于观测点纬度。四地纬度比较:曾母暗沙(约4°N)纬度最低,最接近赤道。钓鱼岛(约25.7°N)、乌鲁木齐(约43.8°N)、漠河(约53°N)。因此,曾母暗沙在模拟一日观测中可见恒星数量理论上最多。
(2025·湖北卷)某观测小组在当地以星空观测为主题,开展地理研学活动,在准备的星空图上标识了不同季节太阳的位置(下图)。据此完成第2题。
2.(宇宙的观测)该小组开展星空观测时,为取得好的效果,需要考虑的主要因素是( )
①天气 ②纬度 ③经度
④高度
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
B
解析 由材料可知,该小组在当地观测星空,当地范围内属于较小空间尺度,经度和纬度差异不大,经、纬度对星空观测的效果影响不大,②③错误;观测星空需要在晴朗的夜晚,选择在地势高的地点,受周围建筑物等影响小,视线开阔,①④正确。
(2025·浙江1月选考)下图为某地地质剖面图,图中出露岩层经历了晚古生代的泥盆纪、石炭纪、二叠纪和中生代的三叠纪、侏罗纪、白垩纪等地质时期的变迁。据此完成3~4题。
3.(地球的历史)图示石灰岩形成时期( )
A.爬行动物盛行 B.被子植物兴盛
C.蕨类植物繁盛 D.三叶虫开始出现
4.(地球的历史)图中未知岩层可能是( )
A.泥盆纪砂砾岩 B.石炭纪粉砂岩
C.二叠纪砂页岩 D.侏罗纪花岗岩
C
D
解析 第3题,读图可知,石灰岩形成于距今3亿年的石炭纪,属于晚古生代时期,该时期蕨类植物繁盛,C正确;爬行动物在中生代盛行,被子植物兴盛于新生代,三叶虫开始出现于早古生代的寒武纪,排除A、B、D。
第4题,读图可知,未知岩层形成时间距今1.6亿年,从时间上看,介于距今2.6亿年形成的古生代二叠纪页岩与距今1.2亿年形成的中生代白垩纪碎屑岩之间,可能为中生代侏罗纪花岗岩,D正确;根据材料可知,泥盆纪、石炭纪、二叠纪均属于古生代,时间早于距今1.6亿年,排除A、B、C。
(2025·天津卷)下图为某地的地质剖面示意图。读图文材料,完成第5题。
5.(地球的历史)该地最可能发现裸子植物化石的岩层是( )
A.奥陶纪页岩 B.二叠纪石灰岩
C.二叠纪玄武岩 D.三叠纪粉砂岩
D
解析 裸子植物最早出现于晚古生代泥盆纪晚期,奥陶纪属于早古生代,当时裸子植物尚未出现,A错误。二叠纪属于古生代晚期,裸子植物虽已出现但不是主要代表,B错误。二叠纪玄武岩是岩浆岩,化石一般存在于沉积岩中,C错误。三叠纪属于中生代,中生代是裸子植物繁盛的时代,三叠纪粉砂岩是沉积岩,易保存化石,D正确。
(2024·广西卷)分布于皖南地区的上溪群地层,其岩石是砂岩受侵入岩浆高温的影响,在固态下发生弱重结晶形成的,保留了原岩的部分结构。早期研究认为该地层是元古宙古老大陆的一部分;后来有地质学者在该地层中发现了寒武—奥陶纪的水母等海洋古生物化石,为认识该地层的构造演化提供了新证据。下图为地质年代示意图。据此完成第6题。
6.(地球的历史)根据所发现的古生物化石,推测上溪群地层区( )
A.属于太古宙时期形成的古老大陆
B.由寒武纪早期板块碰撞隆升而成
C.属于元古宙时期形成的古老大陆
D.由古生代中晚期板块碰撞隆升而成
D
解析 根据材料信息“后来有地质学者在该地层中发现了寒武—奥陶纪的水母等海洋古生物化石”可知,上溪群地层区中有寒武—奥陶纪的水母等海洋古生物化石,说明其在寒武—奥陶纪为海洋环境,推测上溪群地层区由古生代中晚期板块碰撞隆升地层出露形成陆地,D正确;太古宙、元古宙、寒武纪早期均早于奥陶纪,演化为陆地环境不会有寒武—奥陶纪的水母等海洋古生物化石。
(2024·北京卷)下图为某地野外地质剖面素描示意图。读图,完成第7题。
7.(地球的历史)在石灰岩中发掘出完整的三叶虫化石,可推测( )
A.①岩石形成于古生代海洋环境 B.②处石灰岩中有被子植物化石
C.③岩石中可以发掘出恐龙化石 D.④岩石形成于新生代陆地环境
A
解析 三叶虫生长于古生代温暖的海水中,①岩石为石灰岩,A正确;②处石灰岩与①岩石是同一地质年代,为古生代,而被子植物繁盛于新生代,B错误;③岩石为花岗岩,是侵入型岩浆岩,不可能含有化石,沉积岩中才可能发现化石,C错误;④岩石所在岩层位于①岩石所在岩层之下,新生代处于古生代之后,故④岩石不可能形成于新生代陆地环境,D错误。
(2023·江苏卷,节选)2022年4月27日黎明时分,某地出现金星、火星、木星与土星“四星伴月”的天文现象。此时中国空间站过境该地上空,与“四星伴月”同框,形成壮美景观。据此完成第8题。
8.(地球的宇宙环境)“四星伴月”这一天文现象难得一见,主要是因为各天体
( )
A.自转周期不同 B.体积大小不同
C.自转方向不同 D.公转周期不同
D
解析 “四星伴月”这一天文现象难得一见,主要是因为各天体公转周期不同,难易同框;难以同框与自转周期不同、体积大小不同、自转方向不同无关。
(2023·浙江1月选考)某中学地理社团组织成员开展月相观测。2021年2月19日农历正月初八,有同学用肉眼在湛蓝的天空中观测到了日、月同天景象,并作记录。同时,部分同学还从网上查到,位于(0°,105°W)的地点可观测到月球正在地平线落下。据此完成第9题。
9.(月相的观测)同学记录的日、月位置和月相正确的是( )
A.① B.② C.③ D.④
B
解析 根据题意可知,此日为农历正月初八,用肉眼观测到了日、月同天景象。初八时的月相接近上弦月,而图①④的月相接近蛾眉月,不正确;然后确定方位,当面对南天空,左手边为东,右手边为西,依据“上上上西西”及“日、月同天景象”可判断初八时日、月的位置关系,太阳的位置偏西,月球的位置偏东。故B正确。
(2023·浙江6月选考)塔式光热发电是利用成千上万个独立跟踪太阳的定日镜,将阳光聚集到镜场中心的集热塔,通过能量转换来发电。下面图1为青海某地塔式光热发电场景观图,图2为定日镜工作原理示意图。据此完成第10题。
图1
图2
10.(太阳对地球的影响)与浙江省相比,当地布局光热发电场的优势区位因素有( )
①土地 ②太阳辐射 ③劳动力 ④电网分布
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
A
解析 结合所学知识可知,青海比浙江太阳能资源丰富,②正确;塔式光热发电场需要架设成千上万个定日镜,占地面积大,青海相比浙江土地面积更大,且价格较低,①正确;浙江位于东部沿海地区,相比青海人口密集、经济发达、劳动力丰富、电网密集完善,③④不符合题意。故选A。
11.(2022·福建卷)(太阳对地球的影响)阅读材料,完成下列要求。
为了提高贵州省高原峡谷喀斯特地貌区多种自然资源的利用效率,某科研团队设计了一种新型太阳能热水器(下图),新增了带有出水孔的反射镜面面板、雨水接水板和集水管等。
根据当地自然条件,结合新型太阳能热水器的新增设计,分析其如何提升自然资源的利用效率。
答案 地处贵州省高原峡谷,日照时间较短,且阴雨天气较多,到达地面的太阳辐射少;该热水器反射镜面面板使太阳能集热管背光一侧获得更多太阳辐射,提高太阳能利用效率;喀斯特地貌区地面多裂隙,地表水易渗漏,该热水器反射镜面面板有出水孔,通过雨水接水板和集水管接收雨水,提高水资源利用效率。
解析 根据当地自然条件,结合新型太阳能热水器的新增设计,着重分析当地自然环境如何影响太阳辐射和新设计有何作用。由材料可知,该地地处我国西南地区贵州省高原峡谷,虽然纬度较低,但是由于地形落差大,山高谷深,日照时间较短,且西南山区阴雨天气较多,到达地面的太阳辐射总量较少。西南地区多喀斯特地貌,虽然降水条件较丰富,但是地面多裂隙,地表水易渗漏,使得地表水存续较少,可利用水资源并不充足。同时,由图文材料可得,新型太阳能热水器的新增设计有带有出水孔的反射镜面面板、雨水接水板和集水管,作用于太阳辐射和大气降水两方面。反射镜面面板通过将从缝隙处进入的太阳辐射反射到太阳能集热管,使太阳能集热管背光一侧获得更多太阳辐射,提高太阳能利用效率;反射镜面面板有出水孔,通过雨水接水板和集水管接收雨水,充分利用屋顶空间,将大气降水储存起来,供日常生活生产使用,提高水资源利用效率。
本 课 结 束
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