2025届高考备考一轮复习地理微专题二 赤道式日晷

2025年高考备考 地理微专题二 赤道式日晷 一、必备知识 日晷作为古代的计时工具，是人们充分利用地球自转规律而发明的，其类型多样，但以赤道式日晷最为典型。 赤道式日晷由底座、晷盘、晷针组成（见下图）。底座平面与地面平行，晷盘面（简称晷面，包括北侧晷面和南侧晷面）与赤道面平行。晷针与地轴平行，垂直穿过晷面中心，其北端指向北极星。晷针与地平面的夹角与当地的地理纬度相同，由于北极星的仰角等于当地地理纬度，故晷面与地面的倾角＝90°－当地纬度。晷针的作用，一是确定南北方向，二是通过太阳照射晷针在晷面的投影确定时间。 在一天中，赤道式日晷晷针的影子等速且等长，晷针影子角度变化非常稳定，每小时15°，每4分钟1°。 在晷盘的正反两面都均匀地刻画着12个大格，代表12个时辰，每个时辰两个小时。当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷面，太阳由东向西移动，晷针影子则随之由西向东移动，移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针，晷面则是钟表的表面，以此来显示时刻，如下图所示。 由于日晷计时必须依赖于日照产生的影子，因此日晷不能用于阴天和黑夜计时。 从春分到秋分期间（即夏半年），太阳总是在赤道以北运行，因此晷针影子投向晷盘北侧的晷面；从秋分到春分期间（即冬半年），太阳总在赤道以南运行，因此晷针影子投向晷盘南侧的晷面。如下图所示。 二、针对练习 日晷是古代人们利用日影测得时刻的一种计时仪器。小明同学去北京故宫参加社会实践活动，观察了安放在太和殿前的日晷(晷针的上端正好指向北极星)，并绘制了当时的日晷计时示意图。据此完成1~2题。 1.此处安放的日晷，其晷面与地平面的夹角应接近(　　) A．35° B．40° C．45° D．50° 2.小明同学观测日晷的时间最可能为当地的 (　　) A．9时 B．11时 C．13时 D．15时 赤道式日晷是中国古代最经典和传统的天文观测仪器。赤道式日晷依照使用地的纬度，使赤道式日晷的晷面平行于赤道面。晷盘上的刻度是等分的，不同季节，晷针投影在晷盘上的影子会分别出现在晷盘的北侧面和南侧面，如图所示。读图，完成3～5题。 3．赤道式日晷晷针指向北极星附近，其目的是(　　) ①调整晷盘的方向　②调整晷盘与地平面的夹角　③减少日晷计时的误差　④调整晷盘和晷针之间的夹角 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 4．赤道式日晷晷针与地平面的夹角θ(　　) A．随纬度的升高而增大 B．随纬度的升高而减小 C．随纬度的升高先升高后降低 D．随纬度的升高先降低后升高 5．一年中利用晷盘北侧面观测的时间段应当是(　　) A．冬至—次年夏至 B．夏至—冬至 C．春分—秋分 D．秋分—次年春分 日晷是利用太阳的位置来测量时间的一种仪器，是我国古代常用的计时工具。"赤道式日晷"晷盘平行于赤道面，晷盘正反两面上的刻度等分，晷针指向北极星方向。右图为我国北方某地日晷剖面示意图，左图为该日晷某时刻晷盘正面示意图。据此完成6~7题。 6．一天中，晷盘上晷针影子的移动方向是（ ） A．正面呈顺时针，反面呈逆时针 B．正反两面均呈逆时针 C．正面呈逆时针，反面呈顺时针 D．正反两面均呈顺时针 7．根据图示日晷晷针影子位置，可推测图片拍摄时为（ ） A．上午 B．正午 C．下午 D．子夜 日晷是古代的一种计时工具，图左为北京（40°N，116°E）故宫的赤道式日晷，图右为南京（30°N，119°E）天文台的地平日晷，二者的日晷针都与地轴平行。据此完成8~10题。       8．图左中时刻（    ） A．太阳在西南 B．日期可能是4月 C．日晷影逆时针旋转 D．北京昼长夜短 9．图右中时刻，日晷影长与日晷针长度相等，则该日太阳直射点纬度为（    ） A．15°N B．15°S C．10°N D．10°S 10.关于两图说法正确的是（    ） A．该日晷影旋转方向相同 B．一天中日晷影长二者都不变 C．两地日晷全年都可以使用 D．若图左中日影指向正下方时，则图右日影朝向东北 答案精析 1.D 2.B解析：1.由材料可知，图示日晷为赤道式日晷，晷针指向北极星，晷针与地面的夹角即为当地的地理纬度，晷面与晷针垂直，可推断晷面与地平面的夹角与晷针与地面的夹角互余，该地为北京，北京的地理纬度为40°N，可知晷面与地平面的夹角为50°。 2.当地正午时刻晷针影子应在晷面的正下方，而图中晷针在晷面上的投影还不到正午时刻，在午巳之间，可以判断此时应为11时。 3.A 4.A 5.C 解析：3.赤道式日晷的晷针指向北极星时，能保证赤道式日晷晷盘面朝正北方向，晷盘与地平面的夹角与当地的纬度数互余，始终保持晷盘与赤道平行，利于减少日晷计时产生的误差，①②③正确。晷盘和晷针始终保持垂直，不用调整，④错误。 4.依据赤道式日晷的摆放原理，晷针与地平面的夹角θ与当地的纬度数相同，因此，夹角θ随纬度的升高而增大。 5.一年中利用晷盘北侧面观测的时间段应当是太阳直射北半球时的时间，即春分—秋分。 6.A 7.A解析：6．由于地球的自转，太阳东升西落，晷针的影子在晷盘上自西向东移动，由于观察角度不同，晷针影子的转动方向不同，从正面看呈顺时针方向转动，从反面看呈逆时针方向转动。7.晷针指向北极星，正午时晷针指向正下方的影子为正北，所以图示时刻，晷针影子指向西北，太阳位于东南，应为上午。 8.C 9.A 10.D 解析：8.由左图可知，日晷针与地轴平行，日晷影子朝向西方，由此判断太阳位于偏东侧；北京故宫的赤道式日晷背面被照亮，说明此时太阳直射南半球，即秋分到来年春分之间，日期不可能是4月；此时太阳直射南半球，太阳日出东南，正午在正南，日落西南，影子从西北往北再往东北方向移动，由于此时影子在日晷的背面，因此移动方向为逆时针方向；太阳直射南半球时，北半球各纬度昼短夜长。 9．由右图可知，晷针指向正北，影子位于正北，说明此时为正午；位于南京的地平日晷，晷针和晷面夹角与当地纬度相等，即为30°，由题干所知，日晷影长和日晷针长度相等，所以正午太阳高度为（180°-30°）/2=75°。由正午太阳高度公式H=90°-纬度差（太阳直射点纬度与所在当地纬度的差），当地在南京30°N，H=75°，计算可知太阳直射点位于15°N。 10.图中北京故宫赤道式日晷的影子在背面，说明该日太阳直射点在南半球，日晷的影子旋转方向为逆时针，南京天文台为地平日晷，日晷影子旋转方向为顺时针；赤道日晷的影长在一天中不变，地平式日晷的影长在一天中有变化；两地日晷都要在晴朗天气下使用，阴雨天无法使用，因此并非全年可以使用；若左图日影指向正下方时，代表北京的地方时为12点，南京经度位置位于北京偏东，地方时大于12点，太阳位于西南，日影朝向东北，D项正确。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$