第一章 第二节 第二课时 正午太阳高度和昼夜长短的变化-【金版教程】2024-2025学年新教材高中地理选择性必修1作业与测评word（湘教版2019）

第二课时　正午太阳高度和昼夜长短的变化 考点一　正午太阳高度的变化 考向1　正午太阳高度的变化规律 　　(2024·北京丰台高二期中)右图为某日正午于北京某学校舞蹈教室内拍摄的照片。据此完成1～2题。 1．图中(　　) A．教室的窗户朝向南 B．此时旗杆的影子一天中最长 C．此时太阳辐射较弱 D．此时气温达到一日内最高值 答案　A 解析　北京位于北回归线以北，一年中正午太阳位于正南方，由图可知，入射光线应位于正南方向，教室的窗户朝向南，A项正确；此时旗杆的影子一天中最短，B项错误；此时太阳辐射是一天中最强，C项错误；气温达到一日内最高值约为午后2时，D项错误。 2．此日之后的三个月，教室内的正午日照面积先变小后变大，该日可能为(　　) A．1月12日 B．4月12日 C．7月12日 D．10月12日 答案　B 解析　正午照射面积先变小后变大，说明正午太阳高度先变大后变小，1月12日后三个月，太阳直射点一直向北移动，(因北京位于北回归线以北地区，)正午太阳高度一直变大，A项错误；4月12日后三个月，太阳直射点先向北移动，正午太阳高度变大，照射面积变小，6月22日后，太阳直射点向赤道(向南)移动，正午太阳高度变小，照射面积变大，B项正确；7月12日后三个月，太阳直射点从北半球向南移动，正午太阳高度一直变小，照射面积变大，C项错误；10月12日后三个月，太阳直射点先向南移动，12月22日到南回归线后向北移动，北京正午太阳高度先变小后变大，照射面积先变大后变小，D项错误。 考向2　正午太阳高度的计算和应用 　　(2024·兰州教育局第四片区高二联考)兰州(36°N)某同学对传统的太阳能热水器进行改造设计(下图)：将太阳能热水器集热板装在一个大玻璃箱里，并将热水器的支架改造成活动形式，可以自由升降。读图，完成3～4题。 3．9月23日，为使热水器有最好的效果，调节支架使热水器吸热面与地面的夹角为(　　) A．23.5° B．36° C．54° D．66.5° 答案　B 解析　9月23日，太阳直射点在赤道，兰州当地纬度为36°N，所以当地的正午太阳高度为54°，图中H为正午太阳高度，所以H为54°，热水器有最好的效果，太阳能热水器集热板要与正午太阳光线垂直，也就是图中的α与H互余，因此α为36°，B项正确。 4．一年中，活动支架最矮的日期是(　　) A．春分日 B．夏至日 C．秋分日 D．冬至日 答案　B 解析　为了最大限度接受太阳光照，太阳能热水器集热板与正午太阳光线始终保持垂直的关系。当该地正午太阳高度达到最大的时候，时间为夏至日，活动支架最矮，B项正确；当该地正午太阳高度达到最小的时候，时间为冬至日，活动支架最高，D项错误；春分、秋分日活动支架高度居于夏至日和冬至日之间，A、C两项错误。 考点二　昼夜长短的变化 考向1　昼夜长短的变化规律 　　下表中所列的是12月22日的甲、乙、丙、丁四地白昼时间。据此完成5～7题。 甲地 乙地 丙地 丁地 白昼时间 5小时30分 9小时09分 11小时25分 13小时56分 5.四地中属于南半球的是(　　) A．甲地 B．乙地 C．丙地 D．丁地 答案　D 解析　12月22日(冬至日)，太阳直射南回归线，南半球各地昼长夜短，即昼长超过12小时，北半球各地昼长均小于12小时。 6．四地按纬度从高到低顺序排列的是(　　) A．甲乙丙丁 B．甲乙丁丙 C．丙丁乙甲 D．丁丙乙甲 答案　B 解析　纬度越高，昼夜长短变化幅度越大，赤道上终年昼夜平分(即为12小时)。丙、丁两地相对来说离赤道较近，昼夜长短变化比甲、乙两地小，而且丙地更接近赤道，纬度更低，甲地昼夜长短变化最大，纬度最高。 7．造成四地白昼时间差异的主要因素是(　　) ①地球公转　②地球自转　③黄赤交角的存在　④地方时的不同 A． ①② B．②③ C．③④ D．①③ 答案　D 解析　地球公转运动所产生的地理现象主要有各地正午太阳高度的变化、昼夜长短变化和四季变化。地球公转运动产生的地理现象主要是由黄赤交角的存在和地轴倾斜方向始终不变所致。 考向2　昼夜长短和日出日落时间的计算 　　读图，完成8～10题。 8．甲地的日出时间为(　　) A．4时 B．5时 C．6时 D．8时 答案　A 解析　读图可知，甲地所在纬线被晨昏线分为两段，昼弧占2/3，夜弧占1/3，故甲地昼长为16小时，日出时间为4时，A项正确。 9．乙地的夜长约为(　　) A．8小时 B．12小时 C．14小时 D．16小时 答案　D 解析　读图可知，乙地所在纬线被晨昏线分为两段，夜弧约占2/3，昼弧约占1/3，故乙地夜长约为16小时。 10．丙地的昼长为(　　) A．0小时 B．12小时 C．18小时 D．24小时 答案　D 解析　读图可知，丙地位于北极圈上，出现了极昼现象，故丙地昼长为24小时。 关键能力　太阳视运动 　　(2024·浙南名校联盟高二联考)读某日某经线上日出时刻的纬度变化图，完成1～2题。 1．甲地太阳视运动图正确的是(　　) 答案　C 解析　乙地日出0时，说明乙地此时出现极昼，且是极昼范围的最低纬度，由此得出太阳直射20°S。太阳直射南半球，全球非极昼极夜区均东南日出、西南日落，甲地位于北半球，位于太阳直射点所在的20°S的北方，正午太阳位于正南方，C项正确。 2．某地当日比甲地的黑夜时间长，却与甲地同时迎来日出，该地应位于甲地的(　　) A．东南方向 B．西北方向 C．西南方向 D．东北方向 答案　D 解析　由上题分析可知，此时太阳直射20°S。甲地位于北半球，该地当日比甲地的黑夜时间长，所以该地位于北半球，且纬度比甲地更高，位于甲地的北方，A、C两项错误；由于太阳直射南半球，晨线呈东北—西南走向，该地的纬度更高，与甲地同时迎来日出，即该地与甲地均位于晨线上，所以该地位于甲地的东北方向，B项错误，D项正确。 　　(2024·江苏连云港赣榆高二期中)下图为2023年10月8日正午江苏某校教学楼走廊照片。此时，走廊柱影与南墙面的夹角约为82°。据此完成3～5题。 3．该教学楼的朝向为(　　) 答案　A 解析　一年中正午时刻，太阳位于江苏正南天空，因此10月8日正午时刻走廊柱子的影子朝向正北，此时走廊柱影与南墙面的夹角约为82°，因此可以得到墙面与东西方向的夹角为8°，据此判断，该教学楼的走向为西北—东南走向，A项正确。 4．与该日日影现象几乎一致的日期是(　　) A．2月7日 B．3月7日 C．4月7日 D．9月7日 答案　B 解析　与该日日影现象几乎一致，则太阳直射点相同，即太阳直射点仍位于该日所在的纬线，正午时刻太阳高度相等。根据太阳直射点移动的规律可知，这两天关于二至日对称，根据此时为10月8日进行推算，关于二至日对称的时间约为3月7日，B项正确。 5．10月8日之后的一个月，该地(　　) A．日出方位南移 B．正午物影变短 C．日落时刻推迟 D．日出时刻提前 答案　A 解析　10月8日之后的一个月，太阳直射点位于南半球且往南移动，该地日出方位南移，A项正确；正午太阳高度逐渐减小，正午物影变长，B项错误；昼长逐渐变短，日出时刻推迟，日落时刻提前，C、D两项错误。 6．阅读图文资料，完成下列要求。 　　在一年中某些特定的日子里，太阳会在街道的正中升起或落下，这就是所谓的“悬日”现象。2022年9月20日18：00左右，在石景山路的一路口处，聚集了不少拿着“长枪短炮”(相机)的摄影爱好者，他们正等待着拍摄秋分新首钢大桥“悬日”。上图是某摄影爱好者拍摄的新首钢大桥“悬日”照片。 (1)判断图中新首钢大桥的大致走向，并说明判断理由。 (2)指出下次出现与秋分相同的“悬日”景观的节气，并简述两次“悬日”景观之间北京日落方位的变化。 (3)计算该日在乌鲁木齐(44°N，87°E)日落时拍摄“悬日”现象的大致时间(北京时间)，并说明造成北京、乌鲁木齐两地同一天日落时“悬日”现象出现时间差异的原因。 答案　(1)大致呈东西走向。理由：9月20日接近秋分日，北京日落大致为正西方向，此时即将日落，说明图中正前方为正西方向，新首钢大桥为东西走向。 (2)春分。变化：先向西南方向移动，冬至后再向偏西方向移动，再次出现“悬日”时移动到正西方向。 (3)20：12。原因：该日全球各地约18：00(地方时)日落，受两地经度差异的影响，当乌鲁木齐地方时为18：00时，乌鲁木齐所采用的北京时间约为20：12。 解析　第(1)题，结合材料“太阳会在街道的正中升起或落下”可知，当日的太阳日落方向与街道走向一致，才能达到材料中所描述的效果。结合所学知识可知，9月23日前后，全球正东日出，正西日落，且6时日出，18时日落，即图中街道正对着太阳的方向为西方，街道的走向应为东西走向。第(2)题，结合所学知识可知，二分日时，太阳直射赤道，全球各地均正东日出，正西日落，故下次观察“悬日”的节气应为春分日。当太阳直射南半球时，除极昼、极夜地区外，全球日出东南，日落西南。故在9月23日至次年3月21日期间，日落方向由正西，到西南，再到正西，即先向西南方向移动，冬至后再向偏西方向移动，再次出现“悬日”时移动到正西方向。第(3)题，结合上题分析可知，乌鲁木齐出现“悬日”的时间为当地18：00左右，乌鲁木齐位于北京西侧，时间比北京时间晚，与120°E相差33°，每隔1°，时间相差4分钟，故两地相差132分钟，此时北京时间为20：12。两地日落的时间差异主要是由经度差异造成的，北京比乌鲁木齐更偏东，更早看到日落。 时间：45分钟　　　满分：100分 考点分布表 考点 题号 正午太阳高度的变化 1，2，3，4，9，10，11(1)(2)(3) 昼夜长短的变化 5，6，7，8，11(4) 一、选择题(共9题，每题5分，共45分。每题只有一个选项符合题目要求) 　　天津王先生的家是一个高层建筑的二楼，令他苦恼的是因为南楼遮挡，寒冬的正午直到1月16日阳光才能照射进阳台。朋友李先生家的顶楼阳台则没有这样的烦恼，但为了更好地采光晾晒衣服，李先生家的伸缩式晾衣架的高度在不同季节绳索距离楼顶的高度还是要调一调。据此完成1～2题。 1．(地理实践力)王先生家的阳台正午时分每年大约有________天没有阳光射入。(　　) A．18 B．36 C．25 D．50 答案　D 解析　由材料分析可知，王先生家在寒冬的正午直到1月16日阳光才能照射进阳台，根据太阳直射点的回归运动可知，12月22日，太阳直射南回归线，正午太阳高度最小，之后逐渐变大，由此推算，1月16日距离12月22日相差25天，因此在12月22日之前的25天内，也没有阳光照到阳台，即一共50天左右，D项正确。 2．(地理实践力)与上海的同等情况相比较，李先生家正午时悬挂晾衣架的绳索长度(　　) A．冬季长，夏季短 B．冬季长，夏季长 C．冬季短，夏季长 D．冬季短，夏季短 答案　D 解析　上海的纬度较天津低，因此天津冬季和夏季的正午太阳高度都较小，同等情况下，天津正午进光角度小，受光面积更大，所以在晾晒衣物时，晾衣架的高度可以高一点，绳索则需要短一点，因此，天津李先生家正午时悬挂晾衣架的绳索长度较短，D项正确。 　　(2024·北京西城高二期末)恭王府为清代规模最大的王府，其建筑布局突出体现了北京四合院的特点。银安殿为其最主要的建筑。上图为某游客拍摄的恭王府银安殿照片。观察照片，发现影子朝向正北且长度较建筑物高度略长一点。据此完成3～5题。 3．(综合思维)照片拍摄时北京(40°N)的太阳高度约为(　　) A．20° B．40° C．70° D．90° 答案　B 解析　据材料可知，建筑物的影子朝向正北方向，说明太阳位于正南方位，此时是正午。北京的纬度约为40°N，正午太阳高度的最小值出现在冬至日约为27°，大于20°，A项错误；影子长度较建筑物高度略长一点，可知正午太阳高度应略小于45°，B项正确，C、D两项错误。 4．(综合思维)该照片拍摄的时间大约在(　　) ①立春前后　②冬至前后　③正午时　④日落前 A． ①③ B．①④ C．②③ D．②④ 答案　A 解析　根据上题分析可知，此时影子朝向正北，应为正午，③正确，④错误；此时正午太阳高度大约为40°，根据“正午太阳高度＝90°－纬度差”可知，太阳直射点大概位于10°S，结合选项可知，此时应在立春前后，①正确，②错误。故选A项。 5．(综合思维)北京当日(　　) A．昼短于夜、昼变短 B．昼短于夜、昼变长 C．昼长于夜、昼变短 D．昼长于夜、昼变长 答案　B 解析　据上题分析可知，此时在立春前后，太阳直射点位于南半球且向北移动，北半球各地昼短夜长且昼渐长夜渐短，B项正确。 　　下图示意地球上两个不同纬度地点在不同日期的日出时间变化。据此完成6～7题。 6．(区域认知)图示甲地(　　) A．出现极昼现象 B．昼短夜长 C．纬度比乙地高 D．位于乙地东南 答案　C 解析　在春分日，太阳直射赤道，全球均在6时日出。图中甲地在伦敦时间5时日出，应位于15°E；12月22日，甲地日出在伦敦时间0时，当地的地方时是1时，因此昼长是22小时，其位于南半球高纬度，此时没有出现极昼现象。春分日的乙地是在伦敦时间约3时30分日出，比伦敦时间早2小时30分，因此乙地位于37.5°E；12月22日，乙地日出是伦敦时间6时，当地时间是8时30分，其昼长是7小时，应位于北半球较高纬度，甲地位于乙地的西南方向，纬度比乙地高。 7．(综合思维)6月22日乙地日出时的地方时大约是(　　) A．0：00 B．3：30 C．6：00 D．8：30 答案　B 解析　12月22日，乙地日出时伦敦时间是6时，当地时间是8时30分，其昼长是7小时，夜长是17小时；12月22日的夜长等于6月22日的昼长，因此6月22日的昼长是17小时，日出时间是3时30分。 　　(2024·山东聊城高二段考)北极科考队在6月22日做出了相关地理信息。据此完成8～9题。 8．(区域认知)下图为6月22日甲、乙、丙、丁四个地点昼夜长短比例示意图(阴影部分表示夜长)，则四地按方向由南到北的排列顺序，正确的是(　　) A．甲、乙、丙、丁 B．丙、丁、甲、乙 C．乙、丙、丁、甲 D．乙、丙、甲、丁 答案　D 解析　6月22日为夏至日，太阳直射北回归线，则北半球昼长夜短，北极圈及其以北地区出现极昼；南半球昼短夜长，南极圈及其以南地区出现极夜；赤道上昼夜平分。据图分析可知，甲位于赤道，乙位于南极圈及其以南地区，丙位于南半球南极圈以北，丁位于北半球北极圈以南，因此四地按方向由南到北的排列顺序，正确的是乙、丙、甲、丁。故选D项。 9．(综合思维)科考队员在北极点附近某处一天中不同时刻拍摄了太阳照片。观察照片，太阳位于a所指位置时，拍摄者看到的太阳方位和他所在地的地方时分别是(　　) A．正北　0：00 B．正北　12：00 C．正南　0：00 D．正南　12：00 答案　A 解析　如图所示，此时太阳的视运动轨迹在a处时太阳高度最低，则地方时应为0：00；又因为科考队员在北极点附近，该天中24小时都能见到太阳，说明该地出现了极昼现象，因此此时拍摄者看到的太阳方位为正北方向。故选A项。 二、综合题(共2题，共55分) 10．如下图所示，此时ABC弧线上的太阳高度为0°，某人正在距离B地正南方2 775 km的某地肉眼观测北极星，观测到的北极星平均仰角为48°。回答下列问题。(29分) (1)此时阳光直射点的地理坐标是________________。(4分) (2)A地此日昼长约________小时，日出时间是________时。(8分) (3)B地此日正午太阳高度为________。(4分) (4)此时东半球新的一天的范围比旧的一天________(选填“大”或“小”)。(4分) (5)此日，西安(约34°N)某楼上的太阳能热水器集热板角度调整为________度时能获得最大的热量。(4分) (6)此日，西安(34.27°N，108.9°E)当地看到太阳升落的视运动轨迹示意图为________。(5分) 答案　(1)(17°N，80°W)　(2)16　4　(3)34° (4)小　(5)17　(6)D 解析　第(1)题，由题意可知，北极星仰角等于当地纬度，所以观测位置在48°N往北2 775千米为B地，则B地纬度为73°N，又B地太阳高度为0，说明B地以北出现极昼，太阳直射纬度为17°N。某人在B地正南方向肉眼观测北极星，此时为夜间，则100°E为0时，因此80°W为12时，此时阳光直射点的地理坐标是(17°N，80°W)。第(2)题，由上题分析可知，B地为0时，则A地为20时，并且位于昏线上。根据公式昼长＝2×(日落时间－12)＝2×(20－12)＝16，即A地此日昼长16小时；日出时间＝12－昼长/2＝12－8＝4，即日出时间为4时。第(3)题，根据公式正午太阳高度＝90°－|纬度差|＝90°－|73°－17°|＝34°。第(4)题，划分日期的两条日界线为地方时0时经线和180°经线。100°E为0时经线，新一天的范围是100°E向东到180°。东半球新的一天范围是从100°E向东到160°E，旧的一天范围是20°W向东到100°E，因此东半球新的一天的范围比旧的一天小。第(5)题，太阳能热水器集热板的倾角与正午太阳高度互余。先求出当地的正午太阳高度＝90°－|34°－17°|＝73°。所以热水器集热板倾角为17°。第(6)题，此日是北半球的夏半年，太阳东北升，西北落，正午太阳位于南方天空，D项正确。 11．(2024·河南济源一中开学考)阅读图文资料，完成下列要求。(26分) 材料一　下图为某时刻的等日照时间图，OA、OB为日期界线，P点纬度为70°N。 (1)此时，全球太阳高度最大的地点是________；当P点影子朝正北时，北京时间为________时。(8分) (2) 在右图中画出此时的太阳光照图(侧视图)。(6分) 条件：A点全年昼夜平分，B点为中心，C点12月22日正午太阳高度为90°。 要求：画出太阳光线、地轴、地球自转方向、极昼范围、极夜范围、晨昏线，标注0时所在经线。 材料二　下图表示广州市(约23°N)和海口市(约20°N)楼房某日正午时刻影子(阴影部分)分布状况。此后的几天中，海口市正午时刻影子逐渐增长。 (3)此后的三个月中，河南省济源市楼房的影子会出现什么变化？(6分) (4)此后的三个月中，海口市的昼夜状况会出现什么变化？(6分) 答案　(1)(20°N，135°W)　17 (2)见下图： (3)济源市楼房的影子先逐渐缩短，后逐渐增长。 (4)海口市的昼长先逐渐变长，后逐渐缩短(或夜长先逐渐变短，后逐渐变长)。 解析　第(1)题，据图经纬度可知，该地位于北半球，此时70°N日照时间为24小时，说明70°N为极昼，太阳直射20°N；日期分界线为180°经线和0时经线，而OA、OB为日期界线，读图可知，OA是45°E经线，OB为180°经线，则OA经线是0时经线，所以地方时12时经线为135°W，全球太阳高度最大的地点是太阳直射点位置，即(20°N，135°W)；当P点影子朝正北时(太阳位于正南，当地为正午)，即45°E地方时为12时，北京时间为120°E经线的地方时，比45°E经线的地方时早5小时，结合“早加晚减”原则可知，此时北京时间为17时。第(2)题，A点全年昼夜平分，位于赤道上；B点为中心，所以在侧视图中赤道经过B点，AB连线为赤道。地轴穿过地球中心B点并与赤道垂直。从北极点俯视，地球自转表现为逆时针方向。此时70°N日照时间为24小时，说明70°N及其以北地区出现极昼现象，70°S及其以南地区出现极夜现象。在侧视图中，晨昏线经过圆心和极昼、极夜最低纬度数(南、北纬70°)与圆的交点。太阳光线与晨昏线垂直。由上题分析可知，A点所在经线为0时经线，A点所在经线为45°E。C点12月22日正午太阳高度为90°，说明C点位于南回归线上。第(3)题，读图并结合所学知识可知，此时太阳直射点位于两城市之间。结合两城市的纬度可判断，此时太阳直射点位于20°N到23°N之间。海口市正午时刻影子逐渐增长，说明太阳直射点在北移。此后的三个月中，太阳直射点先向北移，到23.5°N后再向南移动。河南位于北回归线以北，所以河南济源市正午太阳高度先变大，太阳直射23.5°N时达最大，然后再变小，故楼房的影子先逐渐缩短，当太阳直射点到达23.5°N(北回归线)时达到最短，后随着太阳直射点的南移，影子再逐渐增长。第(4)题，据上题分析可知，太阳直射点位于20°N到23°N之间，太阳直射点先向北移；太阳直射23.5°N(北回归线)，北半球白昼达全年最长；此后，太阳直射点南移，北半球白昼变短。综上所述，此后的三个月中，海口市的昼长先变长，当太阳直射点到达23.5°N(北回归线)，海口昼长达到最大，后随着太阳直射点的南移，昼变短。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$