内容正文:
第一讲 地球所处的宇宙环境
自然地理
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运用资料,描述地球所处的宇宙环境,说明太阳对地球的影响。
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内容索引
基础知识 自主梳理
命题探究 重难突破
情境探索 学以致用
课时作业 巩固提升
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基础知识 自主梳理
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一、宇宙
1.天体:包括星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体和星际物质等。其中________和________是宇宙中的基本天体,是构成宇宙的主要物质形态。
星云
恒星
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2.天体系统
银河系
太阳系
地月系
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二、太阳系
1.定义:是由太阳和以太阳为中心,受它的引力支配而环绕它运行的天体所构成的系统。包括太阳、八颗行星及其卫星、众多的小行星、彗星、流星体和行星际物质等。太阳约占太阳系总质量的99.86%。
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水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
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共面性
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3.特殊性——存在高级智慧生物
地球上具有适宜高级智慧生物生存和繁衍的温度、________、水等条件。
大气
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四、太阳辐射对地球的影响
1.太阳概况:太阳是一个巨大的________气体球,主要成分是____和氦,表面温度约为________K。
2.太阳辐射
(1)概念:太阳源源不断地以________的形式向宇宙空间放射能量。
(2)能量来源:太阳内部的________反应。
炽热
氢
6 000
电磁波
核聚变
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3.对地球的影响
(1)为地球提供____和热,维持着地表温度。
(2)为地球上的水循环、________运动、生物和人类活动提供动力。
(3)是地理环境形成和变化的重要影响因素。
光
大气
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五、太阳活动对地球的影响
1.太阳大气层:图中A层是________层,B层是________层,C层是________层。
光球
色球
日冕
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2.太阳活动
位置 类型 现象
A 太阳________ 黑斑点
B ________ 大而亮的斑块
黑子
耀斑
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3.对地球的影响
(1)对地球气候的影响:太阳黑子活动的峰年及谷年,地球上出现异常气候的概率明显________。
(2)对地球电离层的影响:耀斑爆发时发射的强烈电磁波,会干扰地球高空的电离层,导致___________、卫星通信、短波广播、航空航天等信号质量下降甚至中断。
(3)对地球磁场的影响:太阳活动增强时,会干扰地球磁场,产生________现象。
增加
短波通信
磁暴
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内容索引
图文拓展
1.我国航天基地的有利区位
文昌:①交通便利,海运方便运输大吨位火箭;
②纬度低,自转线速度大,节省发射时的燃料成本;③可以多方位发射,直接面向大海,安全系数高。
酒泉、太原:多晴朗天气,海拔较高,大气稀薄,利于观测。
西昌:位于内陆,人烟稀少,较安全。
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2.巧忆八大行星的特征
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3.太阳能与光伏发电
太阳能的优点是能量巨大、分布广泛,是清洁能源;缺点是能量密度较低,受天气影响较大。光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。
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4.全球太阳辐射的分布
空间分布:全球年太阳辐射总量大体从低纬度向高纬度递减,南、北半球纬度值相同的地区太阳辐射量随月份变化的规律相反。
时间分布:夏季太阳辐射强于冬季。
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5.极光现象与太阳活动
极光是由于太阳带电粒子进入地球磁场,在地球南北两极附近地区的高空夜间出现的灿烂美丽的光辉。极光不只在地球上出现,其他一些具有磁场的行星上也有。
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命题探究 重难突破
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地球所处的宇宙环境与存在生命的条件
命题点一
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内容索引
方法规律
一、太阳系天体运行轨道示意图的判读
1.看方向:太阳系天体运行轨道示意图中的方向要根据文字材料或图示信息来判断。如果是从北极上空来俯视的,则绕日公转方向为逆时针,地球自转方向也为逆时针,方向均为自西向东。
2.看天体运行轨迹:看天体是绕太阳运行还是绕行星运行。如果绕日运行,则可能为行星或者彗星,如果是绕行星运行,则可能为卫星。
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3.看相对位置关系
凌日:当某一地内行星(水星、金星)运行到太阳和地球之间,在地球上可以看到该行星“凌日”的现象。
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冲日:当某一地外行星(火星、木星、土星、天王星、海王星)与太阳、地球大致在同一条线上,且地球位于太阳与该行星之间,则在地球上可以看到该行星“冲日”现象,这时的行星最亮,易于观测。
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二、地球存在生命的条件
1.外部条件——安全和稳定
(1)安全——安全的宇宙环境:太阳系中,大小行星各行其道,互不干扰。
(2)稳定——稳定的太阳光照:亿万年以来,太阳光照条件没有明显的变化。
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2.自身条件——“三个适中”
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[方法指导] 生命存在条件的分析思路
在分析某行星是否有生命物质存在时,可从“四看”入手分析:
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内容索引
真题研析
(高考经典题)月球表面既无大气,又无液态水。我国“嫦娥四号”是人类首次成功着陆于月球背向地球一面的航天器。图1为地月系示意图,图2示意某时刻月球远离地球的一端看到的太阳系中的明亮天体。据此完成(1)~(2)题。
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(1)图2时刻,月球可能位于轨道上的位置是( )
A.①
B.②
C.③
D.④
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(2)“嫦娥四号”在月面上可观察到( )
A.地球遮住银河系的光芒
B.流星拖着亮线飞过头顶
C.太阳在月面上西升东落
D.水星金星太阳同在星空
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[素养立意]
区域认知 需明确月球背向地球的观测位置、金星绕日公转轨道的相对位置、月球轨道上不同位置的东西方位。
综合思维 综合地球所处的宇宙环境与月球的基本特征,分析在月球背面观测到的天文现象。
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[思路导引]
第(1)题:
西
西
东
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第(2)题:
[我的答案] (1) B (2) D
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内容索引
题组突破
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(2023·广东湛江模拟)天宫空间站是我国自主建设的空间站系统,空间站轨道高度为400~450千米,每90分钟绕地一周,长期驻留3人,以进行较大规模的空间应用研究。据此完成1~3题。
1.下列关于天宫空间站的叙述正确的是( )
A.空间站轨道超越了地球大气层
B.空间站组件在发射前属人造天体
C.透过空间站舷窗可见外面蓝天
D.空间站24小时约经历16个昼夜
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D
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第1题,空间站轨道高度为400~450千米,没有超越地球大气层,A错误;空间站组件在发射前位于地球,不属于天体,B错误;透过空间站舷窗无法看见蓝天,C错误;空间站每90分钟绕地一周,由于地球不透明,空间站24小时约经历16个昼夜,D正确。
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2.空间站在轨运行期间,与下列哪一天体系统同级( )
A.河外星系 B.银河系
C.太阳系 D.地月系
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D
第2题,空间站在轨运行期间,尚未脱离地月系,D正确,A、B、C错误。
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3.天宫空间站能从事的应用研究是( )
A.利用微重力环境制备特殊材料
B.利用强辐射规模种植农作物
C.利用高真空环境对地遥感观测
D.利用位置优势研究陨石成分
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A
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第3题,由于空间站内部重力小,可以利用微重力环境制备特殊材料,A正确;可利用强辐射进行育种基因突变实验,因空间、土壤、水源等受限,难以规模种植农作物,B错误;遥感观测对高真空环境的依赖较小,C错误;陨石成分在地面也可以研究,D错误。
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鲸鱼座T星是一颗距离地球12光年的恒星,拥有5颗行星,其中一颗行星鲸鱼座T星e被认定为“超级地球”(质量是地球的4.3倍),可能存在地外文明。据此完成4~5题。
4.下列关于鲸鱼座T星e的叙述,正确的是( )
A.自身能发出可见光 B.质量与太阳相近
C.位于银河系中 D.由气体和尘埃组成
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C
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第4题,由材料可知,鲸鱼座T星是距离地球12光年的恒星,故鲸鱼座T星与环绕它运行的行星都位于银河系中。根据材料可知,鲸鱼座T星e是一颗行星,行星自身不能发光;鲸鱼座T星e的质量是地球的4.3倍,而太阳的质量约占整个太阳系质量的99.86%,比地球大得多,故鲸鱼座T星e的质量比太阳小得多;鲸鱼座T星e可能存在地外文明,故它不可能由气体和尘埃组成,C正确。
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5.科学家推测鲸鱼座T星e可能存在地外文明的依据是( )
①与鲸鱼座T星距离适中 ②地下储存有丰富的矿产资源 ③大气中CO2的含量较低 ④体积、质量组合较好
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
D
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第5题,与恒星的距离适中,可能有适宜的温度,有利于液态水的形成;体积、质量组合较好,其引力可使大量的气体聚集在行星周围,形成包围行星的大气层,D正确。
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太阳辐射对地球的影响
命题点二
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内容索引
方法规律
一、影响太阳辐射强弱的因素
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学术情境链接
到达地面的太阳辐射
太阳辐射穿过大气层时被削弱后才到达地面。到达地面的太阳辐射包括两部分:一部分是以平行光线形式直接投射到地面上的,称太阳直接辐射;另一部分是经过大气散射之后,从天空投射到地面的,称散射辐射。两者之和为总辐射。直接辐射主要受太阳高度和大气透明度的影响,而散射辐射的强弱与太阳高度、大气透明度、天气状况、海拔等因素有关。
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二、我国年太阳辐射总量的空间分布
从总体上看,我国年太阳辐射总量从东部沿海向西部内陆逐渐增强,高值中心在青藏高原,低值中心在四川盆地。具体分布如下图所示:
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三、太阳能电站建设的区位条件
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内容索引
真题研析
(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。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(1)~(2)题。
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(1)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
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(2)定日镜工作期间,镜面朝向(图2所示)的水平和垂直转动方向分别是( )
A.顺时针 先逆时针后顺时针
B.顺时针 先顺时针后逆时针
C.逆时针 先顺时针后逆时针
D.逆时针 先逆时针后顺时针
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[素养立意]
区域认知 从区域差异的角度,分析我国不同区域太阳能资源的丰富程度,相对于浙江省,青海省太阳能丰富,土地广阔且价格较低。
综合思维 从要素综合的角度,分析影响区域太阳辐射的因素,太阳高度是获取太阳能多少的关键因素,其随地球自转和公转变化而变化。
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[思路导引]
[我的答案] (1) A (2) B
丰富
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内容索引
题组突破
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(2023·山东济南模拟)光伏治沙是指在干旱沙化地区,通过修建光伏电厂,形成沙障,且在光伏板下进行牧草、草药种植,发展农牧业,以实现生态、产业的融合发展。某学者用一年多的时间对我国某一修建在开阔沙地中的大型光伏场进行研究,绘制了场内及周边地区太阳辐射量图(图1),图2为场内景观图。
据此完成1~2题。
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1.该学者研究期间,光伏场内外太阳辐射能的差异及其影响因素可能是( )
A.场内太阳辐射量大于场外,受纬度因素影响
B.场内太阳辐射量大于场外,受沙尘天气影响
C.场内太阳辐射量小于场外,受地形因素影响
D.场内太阳辐射量小于场外,受土壤因素影响
B
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第1题,由图可知,光伏场内、外的太阳辐射量季节变化趋势基本一致,光伏场面积大小不足以导致场内外太阳辐射出现明显的纬度差异,A错误;相较场外,光伏场内风沙治理效果较好,不易扬沙,测量仪器探头不易被扬沙遮挡,实际测量到的数值更接近真实情况,B正确;材料已说明此地地势开阔,故不考虑地形因素,C错误;太阳辐射的差异,与土壤因素关系较小,D错误。
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2.与场外相比,光伏场内牧草、草药长势较好的主要原因是( )
A.光伏板下有牲畜活动,土壤的矿物质含量高
B.光伏板有集水作用,增加土地获得的降雨量
C.光伏场内太阳辐射强,有利于植物光合作用
D.光伏板遮挡了阳光,减少了土壤水分的蒸发
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D
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第2题,干旱沙化地区,影响植物生长的最主要因素是水分条件。光伏板下有牲畜活动,土壤的有机质含量高,但同时也会受到牲畜啃食和踩踏,不利于植物生长,A错误;光伏板有集水作用,使得某些部位获得的降水增加,但对整个光伏场而言,不一定会增加降雨量,B错误;光伏场下由于受到光伏板的遮挡,太阳辐射并不强,C错误;光伏板可以遮挡阳光,减小风速,减少水分的蒸发,利于土壤保水,D正确。
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下图为我国江淮地区太阳黑子数与梅雨强度的相关系数分布图。相关系数>0表示正相关,<0表示负相关,=0表示不相关;绝对值越大,相关性越高。读图,完成3~4题。
3.太阳黑子数与梅雨强度( )
A.在湖北省的东南部呈正相关
B.在安徽省的大部分地区呈负相关
C.在图中西北部的相关性最小
D.正相关最大值出现在图中东北部
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D
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第3题,从图中可知,太阳黑子数与梅雨强度在湖北省东南部呈负相关,A错误;在安徽省大部分地区呈正相关,B错误;在图中中部的相关性最小,C错误;正相关最大值出现在图中东北部,即安徽省北部,D正确。
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4.关于太阳活动,下列说法正确的是( )
A.当太阳黑子数量增多时,全球降水
明显增加
B.当太阳黑子数量减少时,北极圈内
不会出现极光现象
C.当太阳黑子数量增多时,可见光明显增加
D.当太阳黑子数量增多时,全球农业倾向于增产
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D
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第4题,当太阳黑子数量增多时,气候异常,全球降水有增有减,排除A;当太阳黑子数量减少时,北极圈内仍然有可能出现极光现象,极光现象是由日冕层高能带电离子流与大气摩擦产生,排除B;太阳黑子数量明显增多与可见光明显增加关联性较小,排除C;太阳黑子数量增多时,释放的射线会更多,有利于光合作用的产生,全球农业倾向于增产,D正确。
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情境探索 学以致用
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内容索引
探索火星神秘的自然环境
[情境揭秘]
火星大气以二氧化碳为主,既稀薄又寒冷,其表面拥有很多撞击坑、山谷、沙漠和极地冰盖(或极冠)。火星的直径约为地球的一半,自转轴倾角、自转周期则与地球相当,绕太阳公转周期接近地球的两倍。火星有两个天然卫星——火卫一和火卫二,形状不规则。由于有许多证据证明火星曾拥有类似地球一样的宜居环境以及丰富的资源,故火星成为各国研究的重点。
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[设问探究]
20世纪60年代开始,人类就开始了火星探测,2021年5月,我国自行设计的“祝融号”火星车成功登陆火星,开始开展火星全球遥感探测。研究发现:火星与地球较为相似,其自转周期和自转轴倾角与地球差别不大,四季变化显著,但其大气层较为稀薄(主要成分为二氧化碳),风沙活动强烈。火星的直径约为地球的一半,其南北半球的地形有着强烈的对比:北方是被熔岩填平的平原,南方则是布满陨石坑的古老高地,火山地形穿插其中,众多谷地亦分布各地,沙丘地貌分布广泛。
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(1)结合材料,分析火星上风沙活动强烈的原因。
提示:(1)①火星表面分布有大量的松散沉积物;②火星上缺少液态水和植被覆盖;③火星上昼夜温差大,对流运动显著,风力强劲,易起沙。
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(2)目前,火星探测器能源供给主要来自太阳能,但有专家提出:可采用风力发电来弥补太阳能发电的不足。你是否同意专家的观点,并陈述理由。
提示:(2)同意:①火星上风速快、风力强劲;②受昼夜交替和风沙活动影响,太阳能发电不稳定。
或不同意:①火星上大气稀薄,能源密度低,发电效率低;②火星上风沙活动强烈,风电设备易被磨损破坏。
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课时作业 巩固提升
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我国“天问一号”火星探测器轨道使用霍曼转移轨道。探测器通过两次变轨,推进到环绕火星轨道,最终实现火星探测器的成功着陆。下图示意“天问一号”火星探测器转移轨道。据此完成1~2题。
1.图中的霍曼转移轨道位于( )
A.地月系 B.太阳系
C.其他恒星系 D.河外星系
B
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第1题,由图可知,霍曼转移轨道位于地球和火星之间,属于太阳系。
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2.火星大气的密度不到地球大气的百分之一,是因为火星( )
A.卫星较多
B.距离太阳较远
C.质量较小
D.公转周期较短
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C
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第2题,地球存在大气层的主要原因是地球的质量和体积适中,火星的质量和体积远小于地球,产生的引力小,因此火星大气的密度远低于地球大气;与卫星多少没有关系;火星距离太阳远影响的是火星表面的温度;火星的公转周期比地球长。
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(2023·湖南永州适应性考试)太阳辐射以平行光线的形式直接投射到地面上,称为太阳直接辐射。右图示意贵州贵阳和新疆塔中 (塔里木盆地中部) 太阳直接辐射的年变化。据此完成3~4题。
3.塔中秋季比春季太阳直接辐射高的主要原因是秋季( )
A.风沙天气少
B.白昼时间较长
C.阴雨天气少
D.正午太阳高度较大
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A
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第3题,塔中深居内陆,气候干旱,秋季与春季降水均少,白昼时间和正午太阳高度相差不大;但春季地面缺乏植被保护,风沙天气多,风沙导致太阳辐射被削弱,从而使春季太阳直接辐射少,A正确。
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4.塔中和贵阳太阳直接辐射差异明显,其主要影响因素是( )
A.地形
B.纬度
C.地势
D.气候
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D
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第4题,塔中属于温带大陆性气候,降水少,晴天多,获得的太阳直接辐射多;贵阳则为亚热带季风气候,降水多,阴雨天气多,获得的太阳直接辐射少,D正确;两地都位于我国地势第二级阶梯,地势相差不大,地形差异对太阳辐射影响较小,A、C错误;贵阳纬度比塔中低,如果纬度是主要影响因素,应该是贵阳太阳辐射强,B错误。
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(2024·北京海淀期中)2023年4月21日,太阳爆发超强耀斑,持续时间达1小时,并伴随有日冕物质抛射,引发特大地磁暴事件,表征地磁暴强度的地磁指数升高。下图为地磁指数变化图。地磁指数最高时,我国克拉玛依(45.6°N,84.9°E)、漠河(53.0°N,122.5°E)等地可见极光。读图,完成5~6题。
5.本次太阳耀斑爆发( )
A.引发21日出现特大地磁暴
B.反映太阳大气剧烈变化
C.造成太阳大气层结构改变
D.显著提升年太阳辐射量
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B
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第5题,根据材料信息可知,本次太阳耀斑爆发发生在21日,并伴随有日冕物质抛射,日冕抛射物质会在几天后到达地球,并导致特大地磁暴,图示信息也表明21日并没有出现特大地磁暴,A错误;太阳耀斑的爆发是太阳活动最激烈的显示,可以反映太阳大气的剧烈变化,B正确;耀斑等太阳活动的出现并没有改变太阳大气层结构,也没有显著提升年太阳辐射量,C、D错误。
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6.克拉玛依( )
A.北京时间24日3时可见极光
B.位于漠河以南,易见极光
C.可见极光的时间长达15小时
D.可见极光是由于气温较高
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A
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第6题,当地磁指数最高时,我国克拉玛依等地可见极光,结合图中信息可知,地磁指数最高时在世界时(格林尼治所在地的标准时间,即中时区区时)4月23日18时到4月24日9时之间,对应北京时间4月24日2时到17时,北京时间24日3时克拉玛依地方时为1时,正值深夜,因此在克拉玛依可以看到极光,A正确;位于漠河以南地区,纬度较低,不易看到极光,B错误;克拉玛依所处纬度较低,因此可见极光的时间不足15小时,C错误;可见极光的地区是由于其纬度较高,极光是由于太阳风暴发出
的带电粒子流冲击地球大气层产生,D错误。
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7.阅读图文材料,完成下列要求。
在内蒙古达拉特旗库布齐沙漠的腹地,由国家电力投资集团有限公司主导,178万块太阳能光伏板整齐排列,构成一匹奔腾的骏马图形,并于2019年7月9日成功通过吉尼斯世界纪录认证,成为世界上最大的光伏板图形电站。右图为内蒙古潜在光伏年发电量密度分布图[单位:kWh/(m2·a)]和达拉特光伏发电应用领跑示范基地景观图。
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(1)描述内蒙古潜在光伏年发电量密度空间分布的总体特征。
答案:(1)潜在光伏发电量密度空间分布不均
匀,由东北向西南递增。
(2)与内蒙古东部地区相比,分析达拉特地
区潜在光伏年发电量密度较大的主要原因。
答案:(2)距海较远,气候干旱,云雨天气
较少,日照时间较长;纬度较低,太阳高度较大;
海拔较高,太阳辐射经过云层和大气的损耗较少,地面太阳能总辐射量丰富。
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