当高考地理遇上AI算力"Token"
——一道融合科技前沿、国家战略与核心素养的模拟题
醉心石地理工作室 · 2026年高考命题研究
导语:2025年,AI大模型以"Token"为单位疯狂吞噬算力,"东数西算"工程将数据中心布局推上国家战略前沿。这不是信息技术的新闻,而是高考地理命题的富矿——区位选择、区域协调、能源安全、人地协调,全在其中。本文以"Token"为情境切口,命制一组山东卷风格的模拟题,并深度拆解命题逻辑。
一、为什么选"Token"?——情境选择的四层逻辑
1.1 科技前沿性:2026高考命题明确要求
教育部2026年高考命题要求明确提出"融入科技前沿动态""加强项目式、探究式情境"。AI算力以"Token"(工作量单位)为核心计量概念,大模型训练动辄消耗数万亿Token,背后是巨大的能源消耗与空间布局问题——这正是地理学关注的人地关系。
1.2 国家战略契合度:"东数西算"+"双碳"双线合一
能源安全区域协调生态安全科技自立自强数据中心占全国用电量比重已超2%,PUE(电能使用效率)每降低0.1,全国每年可节电超100亿度。将算力中心西移,既利用西部冷凉气候降低散热能耗,又消纳西部富余可再生能源——这是典型的地理学综合思维命题场域。
1.3 地理学科属性:全要素覆盖
1.4 数据可验证性:拒绝编造,有据可查
数据来源核实清单:
✓乌兰察布年均气温约2.6℃——来自中国天气网公开气候数据
✓数据中心散热能耗占总能耗30%—50%——来自中国信息通信研究院《数据中心白皮书》
✓PUE定义及行业平均值1.5、先进值1.2——国标GB 40879-2021《数据中心能效限定值及能效等级》
✓"东数西算"八大枢纽节点——来自国家发改委等四部委联合印发的《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》
✓Token作为大模型算力计量单位——来自OpenAI、Anthropic等公开技术文档及国内AI企业公开报道
二、试题呈现(学生版)
使用说明:本组试题建议用于高三二轮专题复习或考前热身,用时约20分钟。情境真实,数据可查,设问严格对标山东卷2020—2025年规律。
【选择题组】(3小题,每题3分,共9分)
情境材料:AI大模型以"Token"为基本算力计量单位,1个Token约相当于1个汉字。模型训练需处理数万亿Token,消耗巨量电能。2025年,我国某企业在内蒙古乌兰察布市建成智算中心,采用"自然风冷+间接蒸发冷却"混合散热模式。数据中心电能使用效率(PUE)= 总能耗 / IT设备能耗,PUE越接近1.0表明散热等辅助能耗越低。乌兰察布市海拔约1300m,年均气温2.6℃,年平均大风日数约70天。

1. 该智算中心散热能耗最高的月份及其主要影响因素是
A. 1月 大风日数多,自然散热能力强B. 7月 外界气温高,机械散热需求大C. 9月 IT训练任务集中,算力负荷大D. 12月 供暖需求叠加,能源消耗多
2. 与东部地区相比,乌兰察布市建设智算中心体现的区域协调发展逻辑是
A. 发挥西部气候与能源优势,优化国家算力空间布局B. 依托东部算法研发能力,提升西部科技创新水平C. 扩大东部消费市场,带动西部劳动力就业迁移D. 利用西部土地资源,承接东部高耗能产业转移
3. 该智算中心采用混合散热模式后,对当地水循环的直接影响是
A. 蒸发量增加 B. 地下径流减少 C. 降水量显著增加 D. 区域水资源总量减少
【综合题】(14分)
16.(14分)阅读图文资料,完成下列要求。2025年以来,我国AI大模型进入"万卡集群"训练时代,算力需求爆发式增长。智能算力以"Token"为基本计量单位,单次大模型训练需处理数万亿Token,消耗电能可达数千万千瓦时。数据中心运行产生巨量废热,散热能耗占总能耗的30%—50%。我国实施"东数西算"工程,在内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等地布局国家算力枢纽节点,引导算力需求有序西移。
配图如下:
图3
图4
(1)从气候角度,分析西部地区发展智算中心可降低PUE值的原因。(4分)
(2)说明"东数西算"工程对西部算力枢纽所在地区的促进作用。(6分)
(3)有观点认为,AI算力需求的持续增长将推动数据中心向高纬度、高海拔地区集中。你是否同意这一观点?请表明态度并说明理由。(4分)
三、答案与深度解析
3.1 选择题答案
| B | |||
| A | |||
| A |
3.2 选择题逐题解析
第1题解析
思维路径:读图1 → 识别散热能耗曲线峰值 → 对应月份 → 关联气温曲线 → 建立"气温高→散热效率低→机械散热能耗高"因果链。山东卷对标:2024年山东卷选择题"云对雾发展快慢的影响",同属"要素过程推演"类。本题陷阱设计为"因果错位"——将"有利散热条件"(大风)与"散热能耗高"混为一谈,考生需区分散热能力与散热需求两个概念。
第2题解析
思维路径:"东数西算"本质 → 国家层面的生产要素空间优化配置 → 西部提供气候/能源/土地要素,东部提供市场/技术/数据要素 → 优势互补、协调发展。山东卷对标:2024年山东卷T17"东北袜业园七天供应链"、2025年T18"三门峡中试基地",均考查区域协调发展战略。本题D项设置"高耗能产业转移"为典型概念陷阱,呼应山东卷"似是而非"的干扰项设计规律。
第3题解析
思维路径:混合散热模式含"间接蒸发冷却" → 蒸发冷却需消耗水资源 → 水分蒸发进入大气 → 局部蒸发量增加。注意:蒸发量增加≠降水量增加(尺度不够),≠水资源总量减少(水循环是闭合系统,局部蒸发增加可能以降水形式返回)。山东卷对标:2025年山东卷T17"青梅复合生产系统对土壤养分的作用",同属"要素相互作用"分析。本题聚焦"直接影响",限定答案必须落在水循环的蒸发环节。
3.3 综合题答案与评分标准
(1)从气候角度,分析西部地区发展智算中心可降低PUE值的原因(4分)
参考答案:① 西部地区(如内蒙古、甘肃、宁夏)年均气温低,冬季寒冷漫长,可利用自然冷空气散热,减少机械制冷能耗;(2分)② 西部地区海拔较高,空气较稀薄,风力资源较丰富,自然通风条件好,利于提升散热效率;(1分)③ 西部地区降水较少,空气湿度低,间接蒸发冷却效率高,进一步降低散热系统能耗。(1分)评分说明:因果链不完整酌情扣分。只写"气温低"得1分;写出"气温低→自然散热→辅助能耗降低→PUE降低"完整逻辑链得2分。
(2)说明"东数西算"工程对西部算力枢纽所在地区的促进作用(6分)
参考答案:① 产业带动:吸引数据中心及相关配套产业(电力设备、网络通信、运维服务)集聚,优化产业结构,带动第三产业和高技术产业发展;(2分)② 能源消纳:促进西部风电、光伏等可再生能源的就地消纳,提高能源利用效率,将资源优势转化为经济优势;(2分)③ 基础设施:推动交通、通信、电力等基础设施完善,提升区域互联互通水平;(1分)④ 就业与人才:增加就业岗位,吸引技术人才回流,促进城镇化进程。(1分)评分说明:按要点赋分,每点2分(产业、能源)或1分(基建、就业),总分不超过6分。鼓励从"经济—社会—生态"多维度作答。
(3)开放论证题(4分)
评分标准(等级描述式):态度明确(1分):明确表明"同意"或"不同意"。同意角度(3分):· 高纬度、高海拔地区气温低,自然散热条件优越,可显著降低PUE值和运营成本;(1分)· 这些地区土地成本低、可再生能源丰富,符合"双碳"目标导向;(1分)· 算力需求对实时性要求低的训练任务可进一步西移,时空分离趋势加强。(1分)不同意角度(3分):· 算力布局还受网络时延、市场需求、技术人才、政策配套等多重因素制约,气候并非唯一决定因素;(1分)· 高纬度、高海拔地区冬季极端低温可能导致设备故障率上升,维护成本增加;(1分)· 推理类算力(对时延敏感)仍需靠近东部用户市场布局,训练与推理将形成差异化空间格局。(1分)评分说明:逻辑自洽、论据充分即可得分,不唯结论论。体现批判性思维者(如指出"差异化格局")可适当加分。
四、山东卷特征契合度验证
以下逐项对照山东卷2020—2025年已核实规律,检验本题命题质量:
| ✓ 契合 | |||
| ✓ 契合 | |||
| ✓ 契合 | |||
| ✓ 契合 | |||
| ✓ 契合 | |||
| ✓ 契合 | |||
| ✓ 契合 | |||
| ✓ 契合 | |||
| ✓ 契合 | |||
| ✓ 契合 | |||
| ✓ 契合 | |||
| ✓ 契合 |
验证结论:经逐项对照,本组试题在情境创设、设问结构、能力层次、评分方式四个维度均与山东卷2020—2025年规律高度契合,可用于2026年高考地理二轮专题复习及考前热身训练。
五、备考启示:从"Token"看2026命题风向
5.1 关注"算力地理学"新情境
AI算力中心已成为地理命题的新基础设施类型,与传统工业区位相比,其特殊性在于:
- 气候敏感型:
气温每降低1℃,PUE可降低约0.02—0.03 - 能源依赖型:
电力成本占运营成本60%以上,可再生能源配比成为核心竞争力 - 网络约束型:
距离用户市场的网络时延决定业务类型(训练可远,推理需近) - 水资源约束型:
蒸发冷却耗水量大,干旱地区水资源成为隐性门槛
5.2 训练"要素相互作用"思维公式
山东卷高频设问公式:分析/说明 [A要素/人类活动] 对 [B要素/地理过程] 的 影响/作用/机制答题框架:① 识别A要素的具体表现(是什么)② 识别B要素的状态/过程(是什么)③ 建立A→B的作用路径(怎么样)④ 说明影响的性质与程度(有何结果)
5.3 掌握开放论证题的"观点+论据+逻辑链"结构
山东卷2025年首次出现"猜测一/二/三均可"的开放设问,2026年观点论证类将进一步拓展。训练要点:
态度必须明确,不能模棱两可 论据必须来自材料或地理原理,不能空泛 逻辑链必须自洽,避免"因为A所以B但B又否定A"的矛盾 鼓励辩证视角:"同意,但需注意..."或"不同意,因为..."
5.4 核心概念速记卡
写在最后"Token"不是计算机专业的专属词汇,当它乘以数万亿的规模、乘以全国数据中心的布局、乘以东西部区域协调发展的战略——它就成了地理学的问题。高考地理命题的本质,不是考查你记住了多少概念,而是考查你能否在真实、复杂、陌生的情境中,运用地理原理进行有意义的分析。AI算力的空间布局,正是这样一个绝佳的命题场域。
夜雨聆风