09 第一部分 第二章 课时9 正午太阳高度的变化 四季更替和五带划分-【名师导航】2025年高考地理一轮总复习讲义（人教版）

　正午太阳高度的变化　四季更替和五带划分 考点1　正午太阳高度的变化 1．读图填空，区分太阳高度及正午太阳高度。 太阳高度如图甲中的__，正午太阳高度如图乙中的__。 2．说出正午太阳高度变化的原因。 3．填表，总结正午太阳高度的变化规律。 (1)纬度变化 同一时刻，各地正午太阳高度从__________所在纬度向南北两侧递减。 时间 正午太阳高度的变化规律 春、秋分日 由____向南北两侧递减 夏至日 由________向南北两侧递减 冬至日 由________向南北两侧递减 (2)季节变化 北半球节气 达最大值的地区 达最小值的地区 夏至 ________及其以北各纬度 ______各纬度 冬至 ________及其以南各纬度 ______各纬度 春、秋分 ____ 南北两极点 4．夏至日北半球各地正午太阳高度达到了一年中的最大值，这种说法对吗？为什么？ 方尖碑(下图)是阿根廷首都布宜诺斯艾利斯市(34.6°S)的地标，有游客在12月22日测得碑的影长为11.9米。(tan 30°≈0.57，tan 60°≈1.73，tan 70°≈2.74，tan 80°≈5.67)。据此完成1～2题。 1．12月22日当地时间10点时，方尖碑的影子朝向为(　　) A．西北方　　　　　　　　 B．东北方 C．西南方 D．东南方 2．方尖碑的高度约为(　　) A．55.8米 B．67.5米 C．72.0米 D．81.4米 (2023·济南模拟)某学校地理小组观测太阳运行轨迹，根据测得的数据绘制了当地正午太阳高度年变化图(P为86.5°)；下表为某日的观测记录。(方位角：正北为0度，按照顺时针旋转方向逐渐增大。)据此完成3～5题。 北京时间 方位角 高度角 6：00 65 -1 7：00 69 12 8：00 73 25 9：00 76 39 10：00 77 53 11：00 77 66 12：00 69 80 13：00 308 84 14：00 284 71 3．该学校所处的地理位置可能为(　　) A．20°N，90°E B．20°N，110°E C．10°N，90°E D．10°N，110°E 4．相对于该地，北京(40°N，116°E)的日出时间和日出方位(　　) A．更早　偏南 B．更早　偏北 C．更晚　偏南 D．更晚　偏北 5．该日最可能出现的地理现象是(　　) A．北京黄叶遍地 B．武汉樱花盛开 C．南京阴雨连绵 D．漠河冰天雪地 1．正午太阳高度变化规律的分析 (1)看直射点的位置，比较正午太阳高度大小 记忆口诀“远小近大”：即距离太阳直射点所在的纬线越远，正午太阳高度越小；距离越近，则正午太阳高度越大。 (2)看直射点的移动，确定正午太阳高度的变化 记忆口诀“来增去减”：即直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大，移去则减小。如下图所示： (3)看区域位置，归纳不同区域的正午太阳高度年变化规律 回归线 之间 正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值 回归线上 正午太阳高度最大值为90°，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳高度最大值 回归线至 极点之间 正午太阳高度最大值小于90°，一年中只有一个正午太阳高度最大值 (4)看纬度位置，总结正午太阳高度的年变化幅度 ①南北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度的年变化幅度越大(由23°26′增大到46°52′)，赤道上的正午太阳高度年变化幅度为23°26′，回归线上的正午太阳高度年变化幅度为46°52′。 ②回归线至极圈之间：各纬度正午太阳高度的年变化幅度相同(均为46°52′)。 ③极圈以内地区：纬度越高，正午太阳高度的年变化幅度越小(由46°52′减小到23°26′)，极圈上的正午太阳高度年变化幅度为46°52′，极点上的正午太阳高度年变化幅度为23°26′。 2．正午太阳高度的计算方法 公式：H＝90°－两点纬度差。 “两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即两点同在北(南)半球，则两点纬度数“大数减小数”；两点分别属于南、北半球，则两点纬度数相加。如下图所示： 当太阳直射B点(10°N)时，A点和C点的正午太阳高度计算如下： A点(40°N)正午太阳高度：H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。 C点(23°26′S)正午太阳高度：H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。 3．正午太阳高度的应用 (1)确定地方时 当某地太阳高度达一天中最大值时，就是一天的正午时刻，此时当地的地方时为12时。 (2)判断所在地区的纬度 当太阳直射点位置一定时，如果知道当地的正午太阳高度，就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差多少度”的规律，求出当地的地理纬度。 (3)确定房屋的朝向 为了获得充足的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。 ①北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南。 ②南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。 (4)判断日影长短及方向 太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日日影最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日日影最短；南、北回归线之间的地区，正午的日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北，直射时日影最短(等于0)。 (5)计算楼间距、楼高 为了保证一楼全年有阳光照射，北回归线以北地区建楼房时，两楼之间的最短距离应大于L＝h·cot H(H：冬至日正午太阳高度)。 (6)计算热水器的安装角度 集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度角互余，如上图，α＋H＝90°时效果最佳。 (2023·海南卷)对日影和太阳高度变化的观测可以判断地理位置、地方时等要素。图1为甲地某日日出至日落期间标杆的日影变化示意图，当日影朝正北方向时，标杆长度与其日影长度相等。图2为乙地同一日正午时刻的太阳高度示意图。图中时间均为北京时间。据此完成(1)～(2)题。 　 (1) 观测当日(　　) A．甲地昼长夜短　　　　 B．乙地昼短夜长 C．甲地昼长大于乙地 D．甲乙两地昼夜等长 (2)甲地位于乙地(　　) A．东南 B．西南 C．东北 D．西北 【解题导引】 (1)图中甲地太阳正东升起正西落下→该日应为春分日或秋分日→昼夜平分 (2)此日为二分日→太阳直射赤道→地方时6时日出→依据甲地北京时间5：40日出可推出甲地位于125°E→依据甲地日影朝正北时杆长等于影长可推知甲地纬度为45°N→依据图中乙地正午太阳高度30°可推知乙地纬度为60°N→依据乙地北京时间12：20太阳高度最高可推知乙地经度为115°E→甲地位于乙地东南 【尝试解答】　(1)__　(2)__ 结合上述材料信息，计算甲、乙两地夏至日时的正午太阳高度，并判断该日两地的昼夜长短状况。 　　正午太阳高度的变化规律 (2023·东莞一模)中山站(69.37°S，76.37°E)位于南极东部的普里兹湾拉斯曼丘陵沿岸，海拔约为15 m。下图示意某日中山站太阳高度角变化。据此完成1～2题。 1．该日最可能为(　　) ①3月21日　②3月31日　③9月15日　④9月30日 A．①②　　B．③④ C．②③　　D．①④ 2．若该日后中山站昼渐短夜渐长，则北京(　　) A．昼短夜长且昼渐短夜渐长 B．太阳日出方位为东偏南 C．正午太阳高度角逐日变大 D．太阳日落方位为东偏北 　　正午太阳高度的应用 (2024·四平模拟)下图为我国杭州(30°N)某中学生居住的一栋民居楼房的俯视图，房间内在A侧靠窗有一书桌，房间外阳台装有壁挂太阳能集热器。据此完成3～4题。 3．该中学生在书桌的固定点观测，发现每年仅有一天通过窗户既可观察到日出也可看到日落，则该日接近的节气为(　　) A．春分 B．夏至 C．秋分 D．冬至 4．如将太阳能集热器移至北京使用，则“可调节型支架”的长度和夏季集热器集热的时间变化分别为(　　) A．长度缩短　集热时间变长 B．长度缩短　集热时间变短 C．长度拉长　集热时间变长 D．长度拉长　集热时间变短 考点2　四季更替和五带划分 1．四季更替 (1)四季更替的成因是什么？ (2)填表，掌握四季的划分。 四季根据有无极昼、极夜和有无阳光直射，可分为： 天文 四季 夏季 一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节 冬季 一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节 春季、 秋季 冬、夏季节的过渡季节 北温带许多 国家的四季 3、4、5月为____，依次类推，每三个月为一个季节 (3)不同温度带的四季更替状况分别是什么？ 2．读图填图，认识五带的划分。 3．四季和五带的联系和区别 四季和五带都是描述太阳辐射热量在地球上的分布。但四季描述的是热量在时间上的分布规律，五带描述的是热量在空间上的分布规律。具体区别如下： 气象部门用五天平均气温的高低作为划分四季的指标；低于10 ℃的时间段为冬季，高于22 ℃为夏季，10～22 ℃为春秋两季。读某年立冬我国大陆部分各地季节状况图，回答1～2题。 1．形成图中我国各地在同一天出现三种季节的主要原因是(　　) A．海陆热力性质差异　　　B．地形地貌差异 C．各地纬度差异 D．各地经度差异 2．为了使季节划分与气候变化相符合，现在北温带的许多国家在气候统计上一般认为冬季包含(　　) A．10、11、12月 B．11、12、1月 C．12、1、2月 D．1、2、3月 读地球与火星相关数据对比表，完成3～4题。 行星 质量(地 球为1) 体积(地 球为1) 公转 周期 自转 周期 赤道面与轨道面之间的交角 地球 1.00 1.00 1年 23时 56分 23°26′ 火星 0.11 0.15 1.9年 24时 37分 23°29′ 3．与地球相比，火星上的(　　) ①恒星日较长　②太阳日与恒星日的差值较大 ③恒星年时间较长　④回归年时间较短 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 4．下列有关火星上的天文四季和五带的说法，正确的是(　　) ①北寒带纬度范围比地球大　②南温带纬度范围比地球大　③冬季时间比地球长　④夏季时间比地球短 A．①③　　B．②④ C．①④　　D．②③ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 课时9　正午太阳高度的变化　四季更替和五带划分 考点1 必备知识·基础巩固 基础梳理 1．h　H 2．提示：黄赤交角的存在，太阳直射点的南北移动。 3．(1)太阳直射点　赤道　北回归线　南回归线　(2)北回归线　南半球　南回归线　北半球　赤道 4．提示：这种说法不对。赤道和北回归线之间的各地区在太阳直射时正午太阳高度最大，而不是在夏至日，但北回归线及其以北地区的正午太阳高度在夏至日时，达到一年中的最大值。 基础巩固 1．C　2．B　[第1题，12月22日布宜诺斯艾利斯市(34.6°S)太阳于东南升，正午在正北，西南落，当地时间10点时太阳移动到东北，故影子朝向西南。第2题，方尖碑的高度约为11.9米×tan太阳高度，正午太阳高度＝90°－当地与直射点纬度差＝90°－11.1°≈80°，故方尖碑的高度＝11.9米×tan°80≈67.5米。] 3．B　4．B　5．C　[第3题，P为86.5°，而P日正午太阳高度较高，有两次太阳直射，结合12月22日冬至日时当地的正午太阳高度是年内最小值可知，P日为夏至日，当地位于北半球，由正午太阳高度计算公式H＝90°－(当地纬度与直射点纬度差值)，可知H＝90°－(23.5°－当地纬度)＝86.5°，求得当地纬度为20°N，C、D错误；北京时间13时当地的太阳高度接近最大，说明当地正午为北京时间13时左右，与东八区区时相差1小时，即在105°E附近，B正确；90°E与东八区区时相差2小时，A错误。第4题，据上题分析可知，该日当地的正午太阳高度超过84°，说明该日太阳直射点在北半球，北半球昼长夜短，纬度越高昼越长，北京40°N，当地20°N，因此北京昼更长，且北京经度偏东，所以北京的日出时间更早；北半球夏半年，北半球除极昼地区以外的各地都是日出东北，日出方位越偏北说明昼越长，该日北京的昼长更长，所以日出方位更偏北，B正确，A、C、D错误。第5题，据上题分析可知，该日当地的正午太阳高度超过84°，说明该日太阳直射点纬度接近当地纬度20°N，为北半球的夏季，北京黄叶遍地出现在秋季，A错误；武汉樱花盛开出现在春季，B错误；南京阴雨连绵出现在夏季，C正确；漠河冰天雪地出现在冬季，D错误。] 关键能力·素养提升 典题研析 (1)D　(2)A 真题再用 提示：夏至日，甲地的正午太阳高度为68.5°，乙地的正午太阳高度为53.5°；此日两地均昼长夜短，且乙地的昼长比甲地长，夜长比甲地短。 对点训练 1．C　2．C　[第1题，结合图示可知，日出时间约为6∶30，日落时间约为17：30，该日中山站昼长约为11小时，判断该日太阳直射点位于赤道以北地区，最可能为3月31日或9月15日，②③正确，C正确；3月21日为春分日，全球昼夜平分，9月30日太阳直射点位于南半球，①④错误，A、B、D错误。第2题，若该日后中山站昼渐短夜渐长，结合该日中山站昼长约为11小时，判断太阳直射点位于赤道以北，且向北移动，此时北半球昼长夜短，且昼渐长夜渐短，A错误；北京正午太阳高度角逐日变大，C正确；太阳日出方位应为东偏北，B错误；日落方位为西偏北，D错误。] 3．D　4．A　[第3题，由图可知，书桌靠窗朝正南方向，如在书桌位置通过窗户可观察到日出和日落，这代表日出的方位为东偏南，日落的方位是西偏南，从设问中可知，每年仅有一天可以观察到这种现象，说明这一天日出时东偏南为最大的角度，日落时西偏南为最大的角度，也就是昼长最短的时间，对应的节气为冬至。第4题，北京纬度比杭州高，正午太阳高度变小，集热器与墙面夹角减小，所以“可调节型支架”长度应缩短，C、D错误；集热器集热时间取决于昼长，夏季时北京比杭州昼长更长，集热时间变长，A正确、B错误。] 考点2 必备知识·基础巩固 基础梳理 1．(1)提示：由于昼夜长短和正午太阳高度的时空变化，太阳辐射在一年中呈现有规律的变化。 (2)春季 (3)提示：温带四季分明；热带基本上是长夏无冬；寒带则冬季漫长，夏季短促。 2．北寒　北温　热　南温　南寒 基础巩固 1．C　2．C　[第1题，我国南北跨度大，不同纬度获得的太阳辐射量不同，纬度越高，获得的热量越少，气温越低，因此我国各地在同一天会出现三种季节的自然现象。第2题，北半球北温带大陆1月份一般是最冷的月份，所以北温带的许多国家在气候统计上一般认为冬季包含12、1、2月。] 3．A　4．A　[第3题，表中的自转周期为真正周期，即恒星日，表中数据表明，火星比地球的自转周期长，因此火星上的恒星日较长，①正确；太阳日与恒星日的差值主要取决于行星公转和自转的角速度，两者自转周期相似，自转角速度相似，但火星公转周期大于地球，因此火星公转角速度小，相对于恒星日，太阳日自转的角度小，因此火星上两个周期差值较小，②错误；根据表中的公转周期可知，火星上的恒星年时间较长，③正确；回归年与恒星年差别不大，因此火星上回归年时间也较长，④错误。第4题，行星上的五带取决于赤道面与轨道面之间的交角，交角越大，寒带和热带范围越大，温带范围越小。表中信息表明，赤道面与轨道面之间的交角火星略大于地球，因此火星上的北寒带纬度范围比地球大，南温带纬度范围比地球小，①正确、②错误；由于火星公转周期是地球的近2倍，因此火星上的冬季时间和夏季时间都比地球长，③正确、④错误。] $$ 课时训练(九)　正午太阳高度的变化四季更替和五带划分 1．A　2．D　[第1题，空间站绕地球旋转，则地球与空间站构成一个天体系统，该天体系统绕太阳旋转，即空间站绕太阳运动角速度大小变化也就是地球绕日公转角速度大小变化。在航天员驻留期间，地球绕日公转经过了近日点，近日点公转角速度较大，所以在10月16日到1月初，空间站绕太阳运动角速度在变大，1月初到4月16日空间站绕太阳运动角速度在变小。第2题，正午太阳高度为90°－所求点与太阳直射点的纬度差值，在航天员驻留期间，两地始终都位于太阳直射点以北，则两地与太阳直射点的纬度变化始终一致，则两地正午太阳高度的变化始终保持不变，两地每天正午太阳高度的变化始终为两地纬度之差。] 3．D　4．D　[第3题，根据上图和所学知识可知，甲地在北京时间6时太阳高度角达到最大，乙地在北京时间18时太阳高度角达到最大，各地太阳高度角达到最大时为当地地方时12时，故可计算出甲地经度为150°W，乙地经度为30°E；图中太阳高度角为0°时即日出或日落，故从图中还可以看出，甲地昼长为12小时，乙地昼长大于12小时。且甲、乙两地正午太阳高度角都为70°，故甲、乙两地应关于直射点所在纬度对称；根据以上分析可推测甲地纬度为0°，可计算出该日直射点纬度为20°N或20°S，乙地纬度为40°N或40°S；根据材料可知太阳方位角是指太阳光线从某点的指北方向线起，在平面上沿顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角，甲地日出到正午，太阳方位角逐渐减小，正午太阳方位角为0，说明甲地太阳从东北方向升起，正午太阳位于正北方向，以此类推，可判断乙地太阳也是从东北方向升起，正午时太阳在正南方向，正午过后，太阳位于西南，日落时太阳从西北方向落下，说明该日为北半球夏半年，综上可以判断该日太阳直射点纬度为20°N，乙地纬度为40°N，A错误；乙地昼长为一年中最长时，太阳应该直射北回归线，B错误；乙地正午时即30°E地方时为12时，180°经线为22时，新的一天范围为22小时，旧的一天范围为2小时，因此新旧一天比例为11∶1，C错误；该日极昼地区日出正北、日落正北，D正确。第4题，次日，直射点可能向北运动，也可能向南移动。由于此日太阳直射点位于甲、乙两地之间，不管直射点向北或向南移动，两地中都会有一地的正午太阳高度角减小，另一地的正午太阳高度角增大，A错误；由于甲地位于赤道，昼长不会变化，乙地昼长可能增加也可能减小，C错误；次日，甲地正午太阳依然在正北，乙地正午太阳依然在正南，故两地正午太阳方位角不变，B错误；如果太阳直射点向南(北)移动，次日两地日出方向依然在东北，但和前一日相比，日出东偏北的角度都减小(增大)，则日出方位角都减小(增大)，D正确。] 5．A　6．C　[第5题，图中每相邻两条经线经度相差30°。神舟十五号载人飞船发射时刻是北京时间2022年11月29日23时08分，根据时差计算可得，此刻零时(24时)所在经线的经度是133°E，①所在经线位于零时经线以东150°，计算可得，①所在经线是77°W，A正确。第6题，辽宁省位于北回归线以北地区，根据太阳直射点移动规律，一年内辽宁省正午太阳高度的变化规律是夏至日(6月22日前后)至冬至日(12月22日前后)，正午太阳高度越来越小；冬至日至次年夏至日，正午太阳高度越来越大；所以冬至日辽宁省正午太阳高度是一年内最小的，神舟十五号航天员乘组在轨工作时间是从2022年11月到2023年5月，所以，这段时间辽宁省正午太阳高度先变小再变大，C正确。] 7．B　8．A　[第7题，根据图2可知，广州新电视塔位于珠江的南侧，由图1可知，此时广州电视塔的影子朝向北偏西方向，说明此时太阳位于南偏东方向，此时为上午靠近正午的时间段，当地地方时稍晚于北京时间，所以北京时间10：00～12：00符合，B正确；5：00～7：00、12：00～14：00、15：00～17：00不符合，A、C、D错误。第8题，根据图示信息可知，此时广州塔的影长大致与塔身高度一致，说明此时太阳高度角为45°左右，根据上题分析可知，此时接近正午，说明当地正午太阳高度角应略大于45°。12月5日～1月5日，太阳直射点位于南回归线附近，此时段广州太阳高度角符合，A正确；3月5日～4月5日太阳直射点位于赤道附近，4月5日～5月15日、6月5日～7月5日太阳直射点位于北半球，广州正午太阳高度角远大于45°，B、C、D错误。] 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课时训练(九)　正午太阳高度的变化　四季更替和五带划分 (2022·广东卷)2021年10月16日，神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，将我国3名航天员顺利送入距离地表约400 km的中国空间站。2022年4月16日，航天员安全返回地球。据此完成1～2题。 1．符合航天员驻留期间空间站绕太阳运动角速度大小变化的是(　　) A．　　　 B． C． D． 2．驻留期间，酒泉卫星发射中心发射塔与广州市区广州塔两地每天正午太阳高度的差值(　　) A．先变大后变小 B．先变小后变大 C．持续不断变大 D．始终保持不变 (2023·杭州模拟)太阳方位角是指太阳光线在地平面上的投影与当地经线的夹角，通常以目标物为轴心，以其正北方向为起始，以太阳光的入射方向为终止，顺时针测量得出，其取值范围是0～360°。下图为同一天甲、乙两地太阳高度角和太阳方位角的变化示意图。据此完成3～4题。 3．依据图中信息，该日(　　) A．太阳直射20°S B．乙地昼长为一年中最长 C．乙地正午时新旧一天比例为1∶11 D．极昼地区日出正北、日落正北 4．次日甲、乙两地可能(　　) A．正午太阳高度角都减小 B．正午太阳方位角都减小 C．昼长都增加 D．日出方位角都增大 (2024·广州模拟)北京时间2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。2022年11月30日7时33分，神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，与神舟十四号航天员乘组首次实现“太空会师”，神舟十五号航天员乘组在轨工作生活6个月，并于2023年5月返回东风着陆场。下图示意神舟十五号载人飞船点火发射时地球的光照图。据此完成5～6题。 注：图示经度间距相等，均为30°。 5．图中①所在经线的经度是(　　) A．77°W　　B．92°W C．117°E　　D．60°E 6．神舟十五号航天员乘组在轨期间，辽宁省正午太阳高度(　　) A．逐渐变小 B．逐渐变大 C．先变小再变大 D．先变大再变小 (2023·肇庆统考)广州塔(23.1°N，113.3°E)是广州的地标性建筑，又称广州新电视塔，塔身主体高454米(不含天线桅杆)。图1为广州塔景观图，图2为广州塔位置示意图。据此完成7～8题。 7．图1景观最有可能拍摄于北京时间(　　) A．5：00～7：00 B．10：00～12：00 C．12：00～14：00 D．15：00～17：00 8．图1景观的拍摄日期最有可能是(　　) A．12月5日～1月5日 B．3月5日～4月5日 C．4月5日～5月15日 D．6月5日～7月5日 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$