内容正文:
地理选择性必修一 (鲁教)
第一单元
地球运动的意义
第一节 地球的自转和公转
专题二 太阳视运动图的判读
知识概述
典题训练
1.(一天中)太阳视运动轨迹
(1)运动轨迹:一天中,日出以后太阳高度逐渐增大,正午达最大值,之后,太阳高度逐渐减小。
(2)三大信息:①日出、日落方位;②正午太阳的方位和高度;③太阳高度变化规律。
2.(一年中)二分二至日太阳视运动轨迹
北半球某地二分二至日太阳视运动示意图如下。
读图可知:
(1)该地夏至日的太阳视运动为轨迹①,该日日出东北,日落西北(极昼、极夜地区除外)。
(2)该地春、秋分日的太阳视运动为轨迹②,该日日出正东,日落正西。
(3)该地冬至日的太阳视运动为轨迹③,该日日出东南,日落西南(极昼、极夜地区除外)。
3.不同地区太阳视运动示意图的判读
(1)未出现极昼或极夜现象的地区,太阳直射北半球时,日出、日落都偏北(太阳从东北升起、西北落下);太阳直射南半球时,日出、日落都偏南(太阳从东南升起、西南落下);太阳直射赤道时,日出正东、日落正西。
(2)出现极昼的地区(除极点)一天内太阳不落,正午太阳高度最大,0时(24时)太阳高度最小,因此若位于北半球,太阳升落方位均为正北,若位于南半球,太阳升落方位均位于正南。
(3)极昼期间的极点一天内太阳高度不变。
4.太阳视运动规律的应用
在掌握太阳视运动规律的基础上,我们可以据此获取一些与之有关的时空信息:
考向1 太阳方位的日变化轨迹
(2024·辽宁辽阳期末)我国汕头市(23°26′N,116°E)的某同学发现一年中有一天旗杆没有影子。据此完成1~3题。
1.当该同学正午看到旗杆没有影子时,下列城市日影为一年中最短的是( )
A.哈尔滨 B.重庆
C.北京 D.昆明
2.下列四图为该同学绘制的夏至日汕头市太阳方位变化示意图,其中正确的是( )
3.汕头市冬至日的正午太阳高度是( )
A.90° B.66°34′
C.43°08′ D.23°26′
1.C 2.A 3.C 解析:第1题,该同学看到旗杆没有影子,说明太阳直射该地区,即太阳高度为90°,汕头纬度为23°26′N,此时汕头为夏至日的正午,而北京与汕头的经度相同,此时北京为正午,太阳高度为一年中最大,影子为一年中最短;哈尔滨、重庆、昆明与汕头的经度不同,此时不是正午,日影不是一年中最短。第2题,夏至日汕头日出时太阳位于东北方,正午时太阳位于正上方(直射),日落时太阳位于西北方。第3题, 汕头市的纬度为23°26′N,太阳直射点的纬度为23°26′S,则正午太阳高度H=90°-(23°26′+23°26′)=43°08′。
(2024·河北名校联考)某中学研学小组的同学利用节假日观测当地一日内太阳视运动状况,并绘制成图(如下图),图中箭头表示太阳视运动方向,∠α=60°,为该日某时刻太阳高度角。读图,完成4、5题。
4.该日,图示地点的正午太阳高度为( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
5.当天,该同学开始观测的时间为北京时间6时,则该地位于( )
A.116°E附近 B.116°E以东
C.120°E附近 D.120°E以西
4.C 5.D 解析:第4题,由图可知,太阳位于正南方,此时太阳位于中天位置,即∠α为正午太阳高度角,由文字信息可知∠α为60°,该地正午太阳高度为60°。第5题,根据图示信息可知,日出东北、日落西北,说明此时为北半球夏季,昼长夜短,该地日出地方时小于6时,而日出时北京时间(120°E地方时)为6时,即该地位于120°E以西。
考向2 日出日落与正午太阳方位的判断
(2023·甘肃定西联考)巴罗位于阿拉斯加州,是北美大陆最北端的村镇。当地时间2023年6月21日太阳达到这一年内最高。图为巴罗地理位置示意图。据此完成6、7题。
6.巴罗每年5月10日开始进入极昼,其每年极昼期大约有( )
A.28天 B.56天
C.84天 D.128天
7.2023年6月21日。巴罗( )
A.正午太阳高度约为3.5°
B.正午日影朝正南
C.太阳从正西方向落下
D.太阳从正北方向开始上升
6.C 7.D 解析:第6题,北半球某地极昼期的中间日期是夏至日(6月22日前后),巴罗每年5月10日开始进入极昼期,5月10日到6月22日约为42天,故其极昼时长时间约为84天左右。第7题,6月21日太阳直射北回归线附近,读图可知,巴罗位于70°N左右,由此计算可知,巴罗此日正午太阳高度约为90°-(70°-23.5°)=43.5°;巴罗位于直射点以北,正午日影应朝正北;6月21日太阳直射北回归线,巴罗(约70°N)应出现极昼,则太阳最高时在正南,最低时太阳在正北,因此该地当日太阳应从正北方向开始上升,正北方向下落到最低。
(2024·山东聊城期中)自古以来,人们就根据太阳每天东升西落的视运动特点来辨别方向。下图为40°S地区二分二至日出日落图。读图,完成8、9题。
8.关于图中各点代表的节气,说法正确的是( )
A.a-春分日 B.a-夏至日
C.c-秋分日 D.b-冬至日
9.关于图中c点,下列说法错误的是( )
A.太阳直射点位于23°26′S
B.40°S地区太阳高度达最大值
C.40°N地区日出东南,日落西南
D.北半球各地昼长夜短
8.B 9.D 解析:第8题,由材料可知,该地区位于40°S,位于南回归线以南,全年正午时分太阳位于正北方,图中a时正午太阳高度角达到一年中最小,故为南半球夏至日正午太阳高度角;图中c时正午太阳高度角达到一年中最大值,故为南半球冬至日当地正午太阳高度角;b时日出正东,日落正西,为二分日时当地正午太阳高度角。第9题,图中c时正午太阳高度角达到一年中最大值,故为南半球冬至日当地正午太阳高度角,冬至日太阳直射点位于南回归线(23°26′S),南回归线及其以南地区正午太阳高度角达到一年中最大值;太阳直射点位于南半球,40°N地区日出东南,日落西南;太阳直射点位于南半球,北半球各地昼短夜长。
10.(2024·山东聊城期末)阅读图文材料,回答下列问题。
下图为2022年6月22日摄影师在北极黄河站(78°N,12°E)拍摄的一幅太阳视运动轨迹合成照片,甲处太阳高度为11°26′。
(1)据图推测摄影师拍摄方向最接近________。
(2)太阳处在甲位置时,聊城的太阳方位是______。
(3)在下图中绘制该日黄河站太阳视运动轨迹图。
①画出完整的太阳周日运动轨迹图。
②标出太阳高度最大、最小值及位置。
③标出太阳视运动方向E地平面。
解析:第(1)题,北极地区出现极昼现象时,太阳最低处对应的时间为午夜0时,午夜太阳位于正北方。所以摄影师的摄影方向最接近正北。第(2)题,结合上题分析,图中甲为午夜太阳方位,说明甲时刻为12°E的地方时0时,根据地方时的计算可知,聊城的地方时接近7时,此时太阳位于东南天空。第(3)题,题中太阳位于最低点时位于正北方向,且太阳高度为11°26′。该日太阳直射北回归线,当正午时,利用正午太阳高度公式,此地的正午太阳高度为35°26′,太阳位于正南。结合上述分析绘图。
答案:(1)正北
(2)东南天顶
(3)
考向3 影子的朝向和长短变化
我国科考队在南极圈内某地进行科考,下图为我国科考队员在12月22日于当地时间14时拍摄到的太阳照片。科考队还测得了该日当地最小太阳高度为10°(注:黄赤交角23.5°)。据此完成11~13题。
11.该地正午太阳高度约为( )
A.43° B.37° C.24° D.16°
12.此时照片拍摄者影子朝向( )
A.东北 B.西北 C.东南 D.西南
13.未来一个月内( )
A.江苏正午时刻树影不断变长
B.地球公转速度不断加快
C.悉尼日落时刻不断推迟
D.北京日出方位持续偏北
11.B 12.C 13.D 解析:第11题,12月22日太阳直射南回归线,南极圈内出现极昼现象,该日当地最小太阳高度为午夜(0时)的太阳高度,其太阳高度角为10°。设当地纬度为X,则10°=90°[(90°-23.5°)+(90°-X)]由此可知,X为76.5°S,所以其正午太阳高度角=90°-(76.5°-23.5°)=37°。第12题,当地时间14点,太阳位于当地西北方天空,此时拍摄者的影子指向东南方,故选C。第13题,未来一个月内,太阳直射点北移,但依然直射南半球。江苏正午太阳高度角不断变大,正午时刻树影不断变短,A错误。未来一个月内,地球经过近日点(1月初,公转速度最快),所以地球公转速度先变快,后变慢,B错误。悉尼昼渐短,日落时刻不断提前,C错误。太阳直射点北移,北京日出方位持续偏北,但依然日出东南方向(日出方位不断偏北,从东南方向正东方移动,春分日出正东,之后日出东北方向),D正确。
考向4 太阳视运动图的应用
(2023·福建漳州期中)读某地太阳视运动图,a、b、c代表二分二至位置,完成14~16题。
14.该地夏至日的昼长约为( )
A.9小时 B.9.5小时
C.15小时 D.14.5小时
15.该地所在的半球及纬度位置为( )
A.北半球中纬 B.北半球低纬
C.南半球中纬 D.南半球高纬
16.下面说法正确的是( )
A.a日期为夏至日,日出东南,日落西南
B.从a到b时段,日出位置不断北移
C.b到c的时段,地球公转速度变快
D.从a到c的正午太阳高度变化是23°26′
14.C 15.A 16.B 解析:第14题,根据图中冬至日的日落时间16:30,可知冬至日该地日出时间为7:30,昼长9小时,夜长15小时。从图中正午太阳方位可知,该地位于北半球,夏至日为c的运行轨迹,其昼长等于冬至日的夜长,所以该地夏至日的昼长约为15小时。第15题,该地在北半球,由图可知b(春秋分日)的正午太阳高度为50°,根据正午太阳高度公式H=50°=90°-(当地纬度-0°),计算可得当地纬度为40°N,该地所在的半球及纬度位置为北半球中纬。第16题,a日期为冬至日,日出东南,日落西南;从a到b时段,日出位置由东南不断转向正东,实际观测的结果是不断北移;b到c时段,是春分日到夏至日,地球公转逐渐靠近远日点(7月初),地球公转速度变慢;从a到c的正午太阳高度变化是23°26′×2=46°52′。
(2024·湖北荆州期中)某中学地理教师退休后去我国某城市疗养(疗养时间为一年内),在到达该城市的后一天绘制了当天的太阳视运动图(图1),疗养结束的前一天绘制了当天的太阳视运动图(图2)。图示时间为北京时间,图示太阳高度角H为正午太阳高度角。据此完成17~19题。
17.该教师疗养地位于下列四城市中的哪座城市( )
A.成都(30°N,104°E) B.兰州(36°N,103°E)
C.海口(20°N,110°E) D.北京(40°N,116°E)
18.在到达该城市的后一天(图1),当该城市日出时全球新旧一天的比例约为
( )
A.7∶5 B.13∶11
C.5∶7 D.11∶13
19.在疗养期间,该教师一定能观察到的昼夜现象有( )
①该地昼长达到一年最长 ②该地夜长达到一年最长 ③该地昼夜等分 ④该地昼短夜长且昼变长 ⑤该地昼长夜短且昼变短
A.③⑤ B.①③⑤
C.①②③⑤ D.①②③④⑤
17.A 18.C 19.A 解析:第17题,根据图1日出、日落时间可得,当地正午 12:00 时,北京时间=06:00+(20:04-06:00)÷2=13:02,可知当地经度为 105°E 附近,不可能是海口、北京;夏至日时,兰州达到一年中最大正午太阳高度角,最大正午太阳高度角为 90°-(36°-23°26′)=77°26′,而图中正午太阳高度可达 79°,故不可能为兰州,只能是成都。第18题,该城市日出时,北京时间(东八区区时)为6:00,则此时东二区区时为0:00;新的一天范围从东二区向东到东十二区,跨越9.5个时区;旧的一天范围为东二区向西到西十二区,跨越14.5个时区。所以新旧一天比例为9.5∶14.5≈5∶7。
第19题,成都夏至日正午太阳高度角为90°-(30°-23°26’)=83°26′;成都二分日正午太阳高度角为60°。由图1可知,到达该城市的后一天,太阳日出东北,日落西北,结合正午太阳高度角可知,该日太阳直射点在北半球且靠近夏至日。由图2可知,返程前一天,太阳日出东南,日落西南,结合正午太阳高度角可知,该日太阳直射点位于南半球且靠近冬至日。因此疗养期间,该教师一定能观察到的现象为夏至日到冬至日之间(不包括二至日)观察到的昼夜现象。不经过夏至日,昼长不会达到一年中最长,①错误;不经过冬至日,夜长不能达到一年最长,②错误;经过秋分日,该地昼夜等分,③正确;夏至日至秋分日,太阳直射北半球,并向南移动,该地昼长夜短且昼变短,⑤正确;秋分日至冬至日,太阳直射南半球,并向南移动,该地昼短夜长且昼变短,④错误。
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