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课时作业(一) 地球的自转和公转
(建议用时:30分钟)
地球同步轨道卫星即地球同步卫星,又称对地静止卫星,是指运行在地球同步轨道上的人造卫星。这种轨道卫星距赤道的高度约为3.6万千米。在地球同步轨道上布设3颗通信卫星(如下图),即可实现除两极外的全球通信。据此完成1—3题。
1.地球同步轨道卫星与赤道上Q地相比( )
A.角速度大 B.角速度小
C.线速度大 D.线速度小
2.我国发射地球同步轨道卫星时,运载火箭起飞后通常飞行方向是( )
A.向东南飞行 B.向西南飞行
C.向东北飞行 D.向西北飞行
3.地球同步轨道卫星( )
A.运行方向与地球自转方向相反
B.运行轨道面垂直于地球赤道平面
C.运行周期等于地球自转的周期即23小时56分4秒
D.运行轨道面与地轴夹角为66°34'
答案:1. C 2. A 3. C
解析: 第1题,地球同步轨道卫星运行与地球的自转同步,故二者自转角速度相同;地球同步轨道卫星运行的半径较地面上对应点的地球半径要大,故自转线速度较地面上对应点大,C项正确。第2题,地球同步轨道卫星运行在赤道上空,而我国卫星发射中心在赤道以北,所以火箭须向南发射至赤道上空;地球同步轨道卫星运行与地球自转同步,即自西向东旋转,故火箭还需调整围绕地球运动方向即自西向东旋转。结合卫星轨道平面和环绕方向,判断火箭应该调整姿态向东南方向飞行,A项正确。第3题,地球同步轨道卫星的运行方向与地球自转方向相同;运行轨道面平行于地球赤道平面,与地轴夹角为90°;运行周期等于地球自转的周期,即23小时56分4秒,C项正确。
下图为地球公转示意图。据此完成4—6题。
4.下列关于地球公转的叙述,不正确的是( )
A.围绕太阳自西向东运动
B.公转轨道是个很扁的椭圆
C.太阳位于地球公转轨道的一个焦点上
D.地球公转的真正周期是365日6时9分10秒
5.2024年我国国庆节最接近哪个太阳直射点的位置( )
A.① B.②
C.③ D.④
6.在公转轨道的四个位置中,地球距太阳最接近的是( )
A.① B.② C.③ D.④
答案:4. B 5. B 6. A
解析: 第4题,地球公转轨道是类似正圆的椭圆,B项叙述错误,符合题意。第5题,图中地球呈顺时针方向绕太阳公转,说明该图是南极上空的俯视图。地球位于①时,太阳光直射南回归线,此时为南半球夏至(北半球冬至)。故④为北半球春分,③为北半球夏至,②为北半球秋分。我国国庆节在10月1日,此时距离北半球秋分(9月23日前后)最近,B项正确。第6题,在公转轨道中,1月初地球距离太阳最近(近日点),此时位于①(12月22日前后)附近,A项正确。
一架飞机从北半球东经20°某地起飞,沿水平方向以837千米/小时的速度低空匀速飞行,且飞行员看到太阳始终在正南方天空静止不动(赤道上地球自转线速度为1 670千米/小时)。据此完成7—8题。
7.此时飞机飞行的方向是( )
A.自西向东 B.自东向西
C.自南向北 D.自北向南
8.飞机航线所对应的地理纬度是( )
A.赤道 B.极点
C.北纬30° D.北纬60°
答案:7. B 8. D
解析: 第7题,飞行员看到太阳始终位于正南方天空,说明飞机的飞行方向与地球自转的方向相反,为自东向西,B项正确。第8题,飞机和太阳同步,所以飞行速度与地球的自转角速度相同;又由于飞机在低空飞行,可以近似地认为飞机的飞行速度大约就是地球在该纬度上的自转线速度。飞机的速度是837千米/小时,大约是赤道上自转线速度的一半,所以飞机航线所对应的地理纬度是北纬60°,D项正确。
9.某探险者驾驶飞机沿赤道以6°/小时的速度向西进行环球飞行,该探险者观测到昼夜交替的周期( )
A.大于1太阳日 B.小于1太阳日
C.等于1太阳日 D.等于1恒星日
答案:A
解析: 飞机每小时向西飞行6个经度,地球每小时向东自转约15个经度,二者相抵,该探险者发现太阳自东向西运行的角速度由原来的15°/小时减小为9°/小时,故该探险者感觉到在飞机上地球昼夜更替的周期为360°÷9°/小时=40小时,大于1太阳日,A项正确。
二十四节气是中国农历中表示季节变迁的24个特定节令,是根据地球在黄道上的位置变化而制定的,每个节气分别对应地球在黄道上每运动15°所到达的一定位置。读二十四节气与地球公转位置关系图,完成10—12题。
10.下列时段中,地球公转速度最慢的是( )
A.寒露至立冬 B.冬至至小寒
C.谷雨至小满 D.夏至至小暑
11.根据全年共24个节气,可以推测出“立冬”节气的日期大致为( )
A.11月1日 B.11月8日
C.11月15日 D.11月22日
12.“小寒”节气( )
A.太阳光直射南半球,直射点向南移动
B.太阳光直射北半球,直射点向北移动
C.太阳光直射南半球,直射点向北移动
D.太阳光直射北半球,直射点向南移动
答案:10. D 11. B 12. C
解析: 第10题,7月初地球公转到远日点附近,地球公转速度最慢。小暑(7月6—8日)最接近远日点,因此夏至至小暑是四个时段中地球公转速度最慢的时段,D项正确。第11题,全年共24个节气,一个节气大约为15天左右,“立冬”节气为秋分过后的第三个节气,秋分为9月23日左右,则立冬的日期大致为11月8日,B项正确。第12题,“小寒”节气为冬至后(12月22日前后)的第一个节气,与冬至差15天左右,据此推知“小寒”节气为1月7日左右,此时,太阳直射南半球,直射点向北移动,C项正确。
下图为某同学演示地球公转的示意图(十字架代表太阳光线)。据此完成13—15题。
13.该同学在进行地球公转演示的过程中,需要做到( )
①使地轴与公转轨道面夹角为23°26'
②使“地球”公转和自转方向相反
③保持地轴的空间指向不变
④使“太阳光线”与球心在同一平面
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
14.若黄赤交角为20°,可能出现的情况是( )
A.北回归线的纬度数增大
B.北极圈的纬度数增大
C.太阳直射点回归运动的周期变长
D.杭州(30°N)受到阳光直射
15.图中“地球”所在位置的日期是( )
A.6月22日前后 B.12月22日前后
C.3月21日前后 D.9月23日前后
13. D 14. B 15. B
解析: 第13题,演示地球公转过程,必须符合地球公转的实际状况。地轴与公转轨道面的夹角为66°34',①错误;“地球”公转和自转的方向相同,②错误;保持地轴的空间指向不变,使“太阳光线”与球心在同一平面,③④正确。D项正确。第14题,黄赤交角的度数等于南北回归线的纬度数,南北回归线的纬度数与极圈的纬度数互余。若黄赤交角为20°,则南北回归线的纬度数变为20°,南北极圈的纬度数变为70°,B项正确。黄赤交角的大小只影响太阳直射点变化的范围,不影响直射点运动周期。位于30°N的杭州仍然位于北回归线以北,不可能受到阳光直射。第15题,图中“太阳光线”直射南回归线,故“地球”所在位置的日期是12月22日前后,B项正确。
[应用、创新题]
16.根据材料和地球公转示意图,完成下列要求。
一位宇航员骄傲地对爸爸说:“爸爸,我已经绕地球转了20圈了。”他爸爸笑着回答:“我比你更了不起,我已经绕比地球更大的太阳转了60圈了,还准备再转二三十圈呢!”
(1)地球自转和公转的方向一致,都是 。
(2)你认为宇航员爸爸的话是真的吗?为什么?
(3)你知道宇航员爸爸的年龄吗?理由是什么?
(4)当地球公转到位置①时,这一天是北半球的 (节气),太阳直射 。
答案: (1)自西向东
(2)真的。人随地球绕太阳公转,每年一圈。
(3)60岁。地球绕太阳公转周期为一年,转60圈,刚好60岁。
(4)夏至 北回归线
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