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第一章 地球的运动
微专题(一) 太阳视运动
要点精讲
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专题专练
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课时测评
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内容索引
要点精讲
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1.昼夜长短与日出、日落方位的关系
北半球某地二分二至日太阳视运动轨迹图
直射点位置 昼夜长短 日出方位 日落方位
北半球 北半球昼长夜短,南半球昼短夜长 东北(北半球早于6时日出) 西北(北半球晚于18时日落)
赤道 昼夜等长 正东(6时日出) 正西(18时日落)
南半球 北半球昼短夜长,南半球昼长夜短 东南(北半球晚于6时日出) 西南(北半球早于18时日落)
2.正午太阳的方位(极昼与极夜地区除外)
(1)直射点以北地区:太阳始终位于正南。
(2)直射点以南地区:太阳始终位于正北。
(3)在直射点上:太阳始终位于正上方。
3.一天中太阳方位的变化(以北半球为例,极昼、极夜地区除外)
(1)直射点在赤道:正东→东南→正南→西南→正西。
(2)直射点在北半球,且位于直射点以北的地区:东北→正东→东南→正南→西南→正西→西北。
(3)直射点在北半球,且被直射的地区:东北→正上方→西北。
(4)直射点在北半球,且位于直射点以南的地区:东北→正北→西北。
(5)直射点在南半球:东南→正南→西南。
1.太阳视运动图的判读技巧
(1)太阳视运动图的判断,关键在三个点:日出点、正午点、日落点,要找准三个时间点的太阳方位及对应的地方时。
(2)不同日期的太阳视运动,其共同特点是:①太阳东升西落,原因是地球自西向东自转。②太阳高度不断变化,正午太阳高度是一天中最大值。
方法技巧
2.全球日出、日落及正午时刻太阳方位的判读
(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。
方法技巧
(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。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。
方法技巧
3.影子变化的判读
(1)影长变化:根据太阳高度的大小判断影长,例如,日出、日落时影长最长。日出之后缩短,正午时最短,之后变长,直射点上无影子。
(2)影子方位的变化:影子位于太阳相反方位,根据太阳方位即可推知影子方位。
4.昼长与日出日落时间
(1)在北半球,昼越长,日出越早,日落越晚,日出日落的位置越偏北,太阳视运动的弧度越大。
(2)在北半球,昼越短,日出越晚,日落越早,日出日落位置越偏南,太阳视运动的弧度越小。
方法技巧
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专题专练
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(2024·江西赣州月考)下图是某地某日太阳视运动图,当太阳位于A 点时,北京时间为6时。据此完成1~2题。
1.观察地点的地理坐标可能是
A.(66°N,30°E) B.(68°S,150°W)
C.(68°N,150°W) D.(70°S,30°E)
据图可知,该地区刚好出现极昼现象,且当地的正午太阳高度为44°,正午时太阳位于正南方。据所学可知,刚好出现极昼现象的纬度与太阳直射点所在纬度互余,根据正午太阳高度计算公式,可计算出当地纬度为68°N。当太阳位于图中A点时为当地正午12时,北京时间为6时,故当地时间与北京时间相差6个小时,即当地位于120°E以东90°,因此当地的经度为150°W,故选C。
√
2.此日该地太阳升起的方向为
A.地平正北方向 B.地平东北方向
C.地平东南方向 D.地平正东方向
读图可知,该地该日刚好出现极昼现象,日出日落方位均在正北,故选A。
√
(2024·重庆万州月考)我国某中学(29.5°N)地理兴趣小组研究教室的采光节能问题,大部分学校教室采用南向侧窗设计,教室侧窗顶部高2.4米,进深8米,cot 37°≈1.327。据此完成3~4题。
3.冬至日正午太阳光线可以照进教室内的范围约是
A.2.8米 B.3.2米
C.4.3米 D.5.2米
冬至日该中学所在地的正午太阳高度=90°-(29.5°+23°26′)≈37°,根据公式L=h×cot H计算冬至日正午太阳光线可以照进教室内的范围约是3.2米,故选B。
√
4.为了增加教室内的光照面积,地理兴趣小组提出以下方案,其中最有效的是
√
采光窗置于原侧窗下方不能获得良好的采光效果;只增加采光窗的效果比不上增加采光窗与反光板的效果;夏季太阳高度大,太阳光可以被室外反光板直接阻挡,对原侧窗起到遮阳作用,同时,室外反光板将太阳光反射到室内天花板,改善了室内深处的采光条件;冬季太阳高度小,太阳光可以直接进入室内,以增加室内所需的热量,故选B。
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课 时 测 评
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(2024·福建泉州高二校考期末)下图为北半球四地在夏至日当天所看到的太阳视运动轨迹。读图完成下题。
1.图中地平面上表示正西方向的是
A.① B.② C.③ D.④
由材料可知,图中四地均位于北半球,夏至日太阳视运动轨迹中太阳高度最大时均靠近③方向,说明③为正南,相反方向的①为正北,则②为正西,④为正东,B正确,A、C、D错误。故选B。
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2.(2024·浙江宁波高二期末)下图为北京市某中学教室(窗户朝南)的照片。照片拍摄的时间可能是
A.春分清晨
B.夏至上午
C.秋分下午
D.冬至傍晚
根据材料可知,窗户朝南,结合照片中教室的阳光可知太阳从西南方照射进来。春分清晨日出正东方向,A不符合题意;夏至上午太阳高度角大,照射到教室内的光照面积小且影子朝向正北,B不符合题意;秋分下午太阳位于西南方位,符合图示,C正确;冬至傍晚接近日落,进入教室的光照少,D不符合题意。故选C。
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(2024·辽宁沈阳高二期末)下图为我国某地2023年儿童节当天日出景观素描图,图中小船顺流而下,划船人的影子刚好与小船垂直。据此完成3~4题。
3.图中河流的大致流向是
A.由西北流向东南 B.由东南流向西北
C.由西南流向东北 D.由东北流向西南
儿童节(6月1日)当天太阳直射北半球,全球除极昼、极夜地区外,日出东北,日落西北。图中表示儿童节(6月1日)当天日出景观素描图,所以图中太阳所在的方位为东北方,由于划船人的影子刚好与小船垂直,所以小船的走向为西北—东南。结合图中人物形态可知,该人物“左手”一侧为东北方,所以面朝东南方,又由于小船顺流而下,面部所朝的方向即小船行进的方向,所以河流的大致流向是由西北流向东南,A正确,B、C、D错。故选A。
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4.一年内,该地可能出现与图示日出景观一致的时间是
A.2023年2月
B.2023年5月
C.2023年7月
D.2023年9月
太阳直射的纬度相同,则日出的方位角相同,一年内,该地可能再次出现图示日出景观的日期即与这一天直射纬度相同的日期。该日为儿童节(6月1日),距离夏至日(6月22日)约为21天,则与儿童节直射纬度相同的日期是6月22日加21天,为7月11日左右,故选C。
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(2024·甘肃高二期末)生活在北京的李先生,每天坚持从他居住的楼房出发,沿小区的健康步道锻炼身体。下图中超市位于小区东北方向。据此完成5~6题。
5.一年中,李先生晨起时间早晚与晨起时日出方位组合正确的是( )
A.夏季晨起早,日出东北
B.夏季晨起晚,日出东南
C.冬季晨起晚,日出东北
D.冬季晨起早,日出东南
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夏季时太阳直射北半球,北半球昼长夜
短,日出时间早,李先生晨起时间早;
太阳直射北半球时,全球(极昼和极夜范
围除外)各地日出东北、日落西北,A正
确,B错误。冬季时,太阳直射南半球,
北半球昼短夜长,日出时间晚,李先生
晨起时间晚;太阳直射南半球时,全球(极昼和极夜范围除外)各地日出东南、日落西南,C、D错误。故选A。
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6.2023年3月21日6时,李先生发现在图示线路的某一段,其影子刚好与道路平行且位于其身后。李先生所处的位置及其前进方向最有可能是
A.① 向北
B.② 向西
C.③ 向南
D.④ 向东
该地经度为120°E,北京时间即为当地地方时。该日为春分日,当地日出时刻为6时,日出正东方。依据图中超市位于小区东北,可判断④线路前行方向最可能向东,日出前后李先生的影子朝向西方,位于其身后且与线路平行。因此,李先生所处的位置是④,其前进方向最有可能是向东,D正确,A、B、C错误。故选D。
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(2023·河南开封期中)下图为夏至日北京时间12时我国部分城市的物体影子方位示意图,其中海口、西安、沈阳三个城市未做具体标注。甲地为太阳直射点的位置,线段示意同高度木棍的影子朝向与影长比例。据此完成7~8题。
7.图中A、B、C三个城市分别为
A.西安、海口、沈阳
B.海口、西安、沈阳
C.沈阳、西安、海口
D.沈阳、海口、西安
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夏至日时,太阳直射北回归线,我国位于北回归
线以北的地区正午物体影子朝北,海口位于北回
归线以南,所以正午时影子会朝南;材料中指出
北京时间为12时,此时海口还不到正午,太阳应
该位于东北方向,影子朝向西南,故图中A是海口;
此时西安还未到正午,且在北回归线以北,所以太
阳应在东南方,影子应该朝向西北,故图中B是西安;
沈阳此时已过正午,太阳位于南偏西方向,影子应
朝向东北,且因纬度高,太阳高度角小而影长较长,
故图中C是沈阳。故选B。
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8.通过观察发现,图中两个城市一年中正午日影某日
恰好等长,这两个城市为
A.武汉与台北 B.北京与上海
C.A与香港 D.B与台北
两个城市一年中正午日影某日恰好等长,说明这两个城市在这一天正午太阳高度相同。武汉与台北、北京与上海这两组城市都位于北回归线以北,且纬度不同,所以不可能出现同一天正午太阳高度相同的情况;通过上题可知A是海口,海口与香港都位于北回归线以南,当太阳直射点位于两地中间,与两地纬度差相同时,正午太阳高度相同;B为西安,西安与台北都位于北回归线以北,且纬度不同,不会出现同一天正午太阳高度相同的情况。故选C。
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(2023·广东中山期中)某学校地理兴趣小组的同学,在学习“地球运动”内容时,选择学校附近一开阔平坦的地方用指南针、量角器等进行研学实践活动(如图1所示)。某日11时20分(北京时间)测得的正午太阳高度和夜晚测得的北极星高度(量角器方位固定不变)如图2所示。还观测到,这一天过后,同一时刻、同一地点测量学生的身影稍变长。据此完成9~10 题。
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9.根据活动情况记录可判断,观测地点位于
A.河南郑州
B.贵州贵阳
C.新疆乌鲁木齐市
D.吉林白山市
读图可知,观测者在当地测得的北极星高度为45°,所以当地的地理纬度为45°N。由11时20分(北京时间)测得的正午太阳高度可知,北京时间11:20时,当地地方时为12时,可知当地的地理经度是130°E。因此当地的地理坐标是(45°N,130°E),由此可得该地点是吉林白山市,故选D。
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10.观测日期为当地
A.春分日
B.夏至日
C.秋分日
D.冬至日
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结合上题推论,该地纬度为45°N,由观测当日正午太阳高度为45°可知,该日太阳直射点位于赤道,由材料“这一天过后,同一时刻、同一地点测量学生的身影稍变长”,说明这一天过后,北半球各地点正午太阳高度角减小,即太阳直射点向南移,因此,这一天为秋分日,故选C。
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(2024·江苏南京高二期末)下图是150°E经线上某地二分二至日地平面及太阳视运动方位日变化示意图。据此完成11~12题。
11.表示北半球夏至日太阳方位日变化的是
A.④
B.③
C.②
D.①
夏至日太阳直射点位于北半球,除极昼地区外,太阳日出东北,日落西北,根据图中方位可知,①为夏至日的太阳方位变化,②为二分日,③为冬至日, ④为地平面,D正确,A、B、C错误。故选D。
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12.当太阳运行到a点时,广州
A.物体影子朝向西南方
B.太阳高度角大于0°
C.处于地球上旧的一天
D.白昼长度逐渐变长
√
当太阳运行到a点时,为二分日的日落时刻,即150°E地方时为18点,120°W地方时为0时,0时经线向东到180° 为新的一天,故广州属于新的一天,C错误;根据地方时的计算,广州不到18时,二分日时全球昼夜等长,地方时18时日落,故广州还在白天,太阳高度角>0°,B正确;此时,广州大约为16时,太阳位于西南,物体影子朝向东北方,A错误;不知是春分日还是秋分日,故不知太阳直射点的移动方向,无法判断白昼长度的变化,D错误。故选B。
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13.(16分)(2023·河北邯郸期中)阅读图文材料,完成下列要求。
在我国某地二至日太阳视运动轨迹示意图中,O点为观察者所在位置,A、B、C、D为观察者所在地的地平面上四个方位,E、F为观察者在二至日观测到的正午太阳位置,其中OE与AC垂直。
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(1)图中地平面上A、B、C、D四个方位中表示
北方的是_____,O点的纬度是___________。
(4分)
(2)若位于O点的观察者测得某日正午太阳高度
为66°34′,且当天日落时刻的北京时间为18:16,据此可推算出观察者所在地的经度是________,当天日出的北京时间为________。该日全球正午太阳高度纬度分布规律是_____________________。(6分)
(3)若位于O点的观察者测得某日正午太阳高度为45°,则该日太阳直射点的纬度是________,该日O点的昼夜长短情况是___________。(4分)
C
23°26′N
116°E
6:16
由赤道向南北两侧递减
21°34′S
昼短夜长
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(4)在图中用曲线绘出观察者在二分日观测到的太阳视运动轨迹。(2分)
答案:如下图所示(过B、D两点且与二至日视运动轨迹平面平行)
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14.(12分)(2023·福建龙岩期中)阅读图文材料,完成下列要求。
我国某中学学生进行地理测量,利用罗盘(指南针)标定南北方向,近似看作经线。立一标杆160 cm,每周选两天12:20准时(影子正好与经线重合)观察、测量、记录标杆的影长L,并计算其太阳高度角(如下表)。
观测日期 9.14 9.15 9.20 9.21 10.1 10.2
观测时间 12:20 12:20 12:20 12:20 12:20 12:20
影长(L) 43.10 cm 43.44 cm 44.80 cm 45.10 cm 45.60 cm 45.82 cm
太阳高度角 76.8° 76.45° 76.14° 75.81° 75.1° 74.89°
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(1)说明9月14日至10月2日正午标杆影长变化特点,并说明原因。(4分)
答案:杆影长度变化特点:不断增长。
原因:9月14日至10月2日太阳直射点不断南移,正午太阳高度不断变小,导致杆影长度不断增大。
(2)说明9月14日至10月2日该校昼夜长短的变化规律。(4分)
答案:9月14日至9月22日,太阳直射北半球,该校昼长夜短,且昼渐短,夜渐长;9月23日,太阳直射点在赤道上,该校昼夜等长;9月24日至10月2日,太阳直射南半球,该校昼短夜长,且昼渐短,夜渐长。
(3)计算出该校的地理坐标。(4分)
答案:(115°E,14.2°N)
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谢 谢 观 看 !
第
一
章
地
球
的
运
动
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