昼夜长短和正午太阳高度的计算专题练-2025届高考地理一轮复习备考

昼夜长短和正午太阳高度的计算 一、单选题 下图为我国第31次科考船“雪龙号”航行途中一月初南极附近海平面平均气压（单位：百帕）分布图，据此回答下列各题． 1．“雪龙号”从长城站驶向乌斯怀亚途中多 A．顺风顺水 B．顺风逆水 C．逆风顺水 D．逆风逆水 2．据图推测，当时长城站天气可能为 A．阴，偏东风 B．晴，偏南风 C．阴，偏西风 D．晴，偏北风 3．航行3日后，科考队员在乌斯怀亚（68°W，54°S）观察到日出时间为该地地方时4:00，则该日我国漠河（122°E，53°N）的昼长接近 A．16小时 B．14小时 C．8小时 D．6小时 北京时间2024年1月17日（农历初七）22时27分，天舟七号货运飞船在海南省文昌（19.6°N，111°E）航天发射场成功发射，并于北京时间2024年1月18日1时46分，成功对接于空间站天和核心舱。海南省有着数量丰富的海滩浴场，但是浴场附近经常受到离岸流的威胁。据统计，海南有20个离岸流高风险海滩，主要集中分布在岛屿的东南沿海。完成下面小题。 4．天舟七号成功对接于天和核心舱时，以下现象可能发生的是（   ） A．发射地的夜空可看到西边半圆的月亮 B．全球新的一天的范围约占3/4 C．新奥尔良（30°N，90.5°W）太阳高度接近当日最大 D．南美洲布朗库角（7°S，35°W）日影朝向东南 5．天舟七号货运飞船发射当天，下列叙述正确的是（   ） A．地球公转速度有加快的趋势 B．刚好出现极夜的地区日出方位在正南 C．法国巴黎（约49°N）正午太阳高度为35° D．南非德班（约30°S）昼长可达14小时 6．以下关于海南岛离岸流的说法正确的是（   ） A．落潮时离岸流风险较低 B．离岸流流向多与海岸线平行 C．海滩缺口处离岸流多发 D．东南部海滩离岸流冬季多发 下图为我国某地某节气拍摄到的日出景观图，该地当天日出时间为北京时间6：24，日落时间为地方时18:20。读图,完成下面小题。 7．该城市可能是（   ） A．上海 B．武汉 C．西安 D．拉萨 8．该节气可能是（   ） A．春分 B．清明 C．立秋 D．寒露 小明家住我国某城市，其卧室东侧为开阔的平地。他在卧室某特定位置发现，每年各有且仅有一日太阳分别从窗户的两侧边框处升起（如图，北京时间）。据此完成下面小题。 9．X日的昼长约为（   ） A．14小时14分 B．12小时56分 C．13小时34分 D．15小时22分 10．小明家最可能位于（   ） A．松嫩平原 B．青藏高原 C．黄土高原 D．长江三角洲 杭州市（120°10'E）某中学地理小组在“立杆测影”活动中发现，实测的日中时刻（北京时间）在一年中是不断变化的，仅有四天与理论值（11时59分20秒）相当。老师告诉他们，解惑的钥匙是真平差。真太阳日是指前后两天的日中时刻的时间间隔，又称实测太阳日，每天长短不等。平太阳日是指全年真太阳日的平均值，每天为24小时。真太阳日与平太阳日的差值，称为真平差。下图为“杭州市2020年真平差的年变化曲线图”。据此完成下面小题。    11．实测日中时刻的最晚日期出现在（   ） A．2月12日 B．5月14日 C．11月3日 D．12月25日 12．受真平差的影响，杭州的（   ） A．4月16日昼短夜长 B．7月26日昼夜平分 C．真太阳日的最长日期在秋分日前后 D．日出时刻的最晚日期在冬至日之后 下图为我国某中学生在手机APP上查询到的“当地实时太阳位置与日出日落相关信息图”。读图完成下面小题。 13．图中被方框遮挡的月份以及该同学所在地最有可能是（   ） A．3月北京 B．9月成都 C．3月上海 D．9月武汉 14．该时刻可能是北京时间（   ） A．7:00 B．10:00 C．12:00 D．15:00 城市用地紧张，因此不少楼盘为了“有效”利用土地，随意缩短了楼间距，降低了居室的日照标准，关于居民呼吁“阳光权”的新闻屡见不鲜。城市住宅小区规划时，对采光条件有明确的规定，下表反映了我国部分城市住宅在满足日照条件下的楼间距的要求（表中H为住宅楼高度，适用于住宅呈南北走向的平原地区），回答下列各小题。 15．表中住宅理论距离的计算主要是依据城市的（    ） A．冬至日正午太阳高度 B．北京时间12时的太阳高度 C．夏至日正午太阳高度 D．春秋分日正午太阳高度 16．表中四个城市纬度由高到低的顺序是（    ） A．①②③④ B．①④②③ C．①③②④ D．①④③② 某日在海口（110°E，20°N）旅游的王先生发现面前电线杆的影子在烈日下不见了。完成下面小题。 17．正确表示此时地球光照图的是（   ） A． B． C． D． 18．此时与湖北恩施（110°E，30°N）同样高的电线杆影长相同的地点可能在（   ） A．100°E，20°N B．120°E，10°N C．110°E，10°N D．120°E，20°N 19．影响各地正午影子长短变化的主要因素是（   ） A．日地距离 B．黄赤交角 C．日出方位 D．地球自转 秘鲁马丘比丘古城（13°9'S，72°32'W）建有拴日石（下左图）和太阳神庙（下右图）。春分日正午时，拴日石的石柱无日影。古印加人通过观测石柱正午影长和朝向的变化确定季节。每年石柱正午影子最长的一天，太阳光才能从朝向东北的梯形小窗投射到太阳神庙内的花岗岩巨石上。据此完成下面小题。 20．拴日石的倾角约为（   ） A．13° B．66° C．77° D．90° 21．与7月1日石柱正午影长和朝向最接近的是（   ） A．1月1日 B．6月13日 C．7月9日 D．12月15日 22．太阳光从梯形小窗投射到花岗岩巨石上的现象出现在（   ） A．6月22日6时前后 B．6月22日10时前后 C．12月22日10时前后 D．12月22日14时前后 某地北京时间6月22日6时左右日出，13时太阳高度角达到最大约830。回答下列各题。 23．该地最可能是 A．北京 B．沈阳 C．成都 D．海口 24．该地当天上午太阳高度角达到360时，布宜诺斯艾利斯（西四区）的区时约为 A．6月21日9时 B．6月21日21时 C．6月22日9时 D．6月22日21时 根据图形及题中提供的信息，完成下面小题。 25．若图是以O点为中心的地球侧视图，FG为赤道上的点，以下说法正确的是(　  　) A．HI两点的昼夜长短相同 B．HI两点的自转线速度相同，角速度不同 C．HI两点的季节相反，时间相差12小时 D．HI两点正午太阳高度角相同 26．若图中F、O、G为赤道上的点，FG直线距离为地球半径，FG之间经度范围为4月12日，以外为其他日期，则北京时间为(　　) A．4月11日20：00 B．4月13日16：00 C．4月13日24：00 D．4月12日16：00 27．若图中F、G是地球表面上的两点，其直线距离为地球半径，当O点为南极点时，6月22日F处的正午太阳高度为(　　) A．53.5° B．68.5° C．6.5° D．21.5° 二、综合题 28．如图所示，此时ABC弧线上的太阳高度为0°，某人正在距离B地正南方2 775 km的某地用肉眼观测北极星，观测到的北极星仰角为48度。据此完成下列各题。 (1)某飞机从A地附近某机场飞往C地附近某机场，其最短的航线是 。 (2)此时太阳直射点的地理坐标是 (经度) (纬度)。 (3)A地此日昼长约 小时，日出时间是 (该地区时)。 (4)B地此日正午太阳高度为 。 (5)此时东半球新的一天的范围比旧的一天 (大、小)。 29．读下列以极点为中心的太阳光照示意图，回答问题。 图中AC为晨昏线，与纬线（70°）相切于B点，阴影部分日期与全球其他地区日期不同。 （1）此时太阳直射点的地理坐标是 。 （2）北京（40°N，116°E）此日的正午太阳高度是 。此刻北京地方时是 。 （3）简述此日全球昼夜长短的分布规律。 （4）在下图中画出此日B点的太阳高度日变化情况。 30．读下列相关图文资料，完成下列问题。 在我国某地二至日太阳视运动轨迹示意图中（下图），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⊥AC。 （1）图中地平面上A、B、C、D四个方位中表示北方的是 ，O点所在的纬度位置是 ，过该日后太阳直射点的移动趋势是 。 （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时16分，据此可推算出观察者所在地的经度是 ，所在省区是 ，当天日出的北京时间为 。该日全球正午太阳高度分布规律是 。 参考答案： 1．D 2．A 3．C 1．读图，根据图中等压线数值判断，“雪龙号”从长城站驶向乌斯怀亚途中是由低压区驶向高压区，所以逆风。受西风漂流影响，多是逆水，所以D对。 2．根据气压值判断，长城站位于低压中心右侧，应是暖锋一侧。南半球的气旋是顺时针辐合，风向为偏东风，长城站位于暖锋锋前，可能有阴雨天气。A对。 3．南半半球纬度相同的地区，昼夜长短相反。乌斯怀亚与漠河纬度相近，所以乌斯怀亚的昼长与漠河的夜长相近。根据日出时间判断，乌斯怀亚昼长是16时，夜长8小时，所以漠河昼长是8小时，C对。 4．C 5．B 6．C 4．天舟七号成功对接时，发射地文昌（19.6°N，111°E）的地方时为1∶10，而1月18日为农历初八，月相为上弦月，出现在上半夜，此时月亮已经在地平线以下了，是看不到月亮的，A错；天舟七号成功对接于天和核心舱时，此时北京时间1月18日1时46分，也就是东八区区时（120°E地方时），可知此时东七区是1月18日0时46分，即全球新的一天是东七区向东到东十二区，共有5.5个时区，约占全球24个时区的1/4，B错；新奥尔良（30°N，90.5°W）地方时为11∶44，太阳高度接近一天中最大值，C对；布朗库角（35°W，7°S）地方时为15∶26，而1月18日太阳直射点的纬度约为17°S，布朗库角正午太阳方位在正南，15∶26时太阳方位在西南，日影朝向东北，D错。故选C。 5．1月17日，地球公转远离近日点，速度有减慢的趋势，A错；此日，太阳直射点的纬度约为17°S，约73°N的地区刚好位于极夜边界，正午日出，太阳方位在正南，B对；此日，法国巴黎（49°N）正午太阳高度约25°，C错；南非德班（30°S）在12月22日昼最长，约为14小时(20°最长昼长是13时13分，40°最长昼长是14时51分），故1月17日昼长小于14小时，D错。故选B。 6．落潮时，潮水方向远离海岸，更易发生离岸流，A错；离岸流是一股射束似的狭窄而强劲的水流，它以垂直或接近垂直于海岸的方向向外海流去，B错；海滩缺口处，海底比两侧地势低，在离岸风影响下，海水离岸速度更快，更容易产生离岸流，C对；海南岛冬季盛行东北风，其东南部位于向风岸，不易产生离岸流，D错。故选C。 7．C 8．B 7．结合材料可知，该地当天日落时间为地方时18:20，据此看推算得知该日昼长为（18：20-12:00）×2=12小时40分，日出地方时为12-（12小时40分÷2）=5:40。该地日出时北京时间为6:24，寿命该地比北京时间晚44分钟，经度相差11°，该地位于109°E，最可能位于西安，而上海、武汉和拉萨与109°E相差较远，C正确，ABD错误。故选C。 8．结合上题可知，该城市为西安，该日昼长为12小时40分。昼长夜短，直射点位于北半球，春分全球昼夜平分，A错误；清明为春分后第一个节气，位于中纬度的西安该日昼长长于12小时，接近12小时40分，B正确；立秋为夏至后第三个节气，此时昼长夜短，但距离夏至日较近，昼长应较长，应达到13小时40分左右，C错误；寒露直射点位于南半球，该地昼短夜长，D错误。故选B。 9．A 10．C 9．结合材料“每年各有且仅有一日太阳分别从窗户的两侧边框处升起”结合示意图可知，X日日出东北，应为夏至日；Y日日出东南，应为冬至日。两日日出的北京时间相差2小时14分，则昼长相差4小时28分；夏至日和冬至日的昼长夜长对称分布，即昼长或夜长均关于12小时对称，X日夏至日，昼长长于12小时，为12:00+1/2（4:28），即14小时14分，A正确，BCD错误，故选A。 10．X日为夏至日，Y日为冬至日，其日出时间的中点值应为二分日日出时间，为北京时间6时39分，应为当地地方时6时；当地地方时晚于北京时间（120°E经线地方时）39分，即当地位于120°E以西10°，即110°E经度附近，ABD错误；由上题分析可知，该地夏至日昼长为14小时14分，介于13小时56分（30°N夏至日昼长）和14小时51分（40°N夏至日昼长）之间，该地位于35°N附近，结合经度信息可知，小明家最可能位于黄土高原，C正确。故选C。 11．A 12．D 11．实测的日中时刻，仅有四天与理论值相当，其中12月25日的真平差是正值且最大。真平差为正值，说明真太阳日的长度大于平太阳日。在12月25日之后，真平差正值减小，直至2月12日真平差为零，说明实测的日中时刻逐渐推迟、变晚，每天的推迟时间逐渐累加，使得差值减少，直至真平差归零，此时日中时刻达到最晚，A正确，BCD错误，故选A。 12．由图可知，真平差的最大差值最多为30秒，而4月16日距离3月21日已过去了约25天，7月26日距离9月23日还差约2个月，此时太阳直射北半球，且距离赤道较远，位于北半球的杭州昼长夜短，这种基本规律没有因为真平差而改变，AB错误；根据真平差概念，真太阳日的最长日期在冬至前后，C错误；冬至日是白昼占全天比例最小的一天，理论上是日出时刻最晚的，但是冬至日之后的真平差为正值，真太阳日的长度略大，因此冬至日之后的数日内，日出时间仍有延迟现象，直至白昼变长对日出时刻的影响力（使日出时刻提前）超过了真平差的影响力（使日出时刻推迟），即日出时刻的最晚日期在冬至日之后，D正确。 13．C 14．B 13．观察图中的日出日落时间，日出时刻为05:48，日落时刻为18:10，昼长夜短，太阳应直射北半球，9月28日太阳直射南半球，由此排除B、D两项；再由日出时刻:05:48，日落时刻:18:10，得出当地正午时间为11:59，由于我国使用的时间都为北京时间，说明该地位于120°E以东附近，结合四地经度(北京:东经115.7°-117.4°，中心位于东经116°25'29"；上海:东经120°51'-122°12'；成都:东经102°54'~104°53'；拉萨:东经91°06')推知，只有上海与该经度相符合，所以C项较为符合，排除A项。故选C。 14．首先，根据日出时间05:48和日落时间18:10计算该地的昼长。昼长=日落时间-日出时间18:10-05:48=12小时22分钟。由于昼长接近12小时，且日出时间早于6点，因此可以推断该地位于北半球且接近春分日。 接下来，分析太阳高度角与北京时间的关系，该同学最有可能位于上海，说明当地时间与北京时间相差不大，此时此地太阳高度角为50.06°，方位角为东偏南39.4°，说明太阳位于东南天空。考虑到日出方位东偏北4°，说明太阳此时在东南天空时，地方时应该接近上午最中间的两个小时，即8:00-10:00，选项中给出的时间只有10:00较为符合，因此B项较为符合，排除ACD三项。故选B。 15．A 16．D 15．为了更好地采光，必须要有合理的楼间距。楼间距的大小通常根据当地一年中最小正午太阳高度角决定。 16．一般来说，纬度较低的地区，楼间距较近。按照这个原则，我们可以根据楼间距的大小判断出纬度由高到低分别是①④③②。 17．B 18．C 19．B 17．某日在海口（110°E，20°N）旅游的王先生发现面前电线杆的影子在烈日下不见了，可知此时太阳直射点位于（110°E，20°N），根据图示信息可知，B选项太阳直射点为（110°E，20°N），符合题意；ACD选项不符合题意，所以选B。 18．太阳直射点位于（110°E，20°N），湖北恩施经纬度为（110°E，30°N），此时与其太阳高度角相同的点应该是地方时相同，且纬度差与20°N相差10°的地点，即是（110°E，10°N），C正确；（110°E，20°N）是太阳直射点，A错误；（120°E，10°N）此时不是正午，太阳高度角不同，B错误；（120°E，20°N）此时不是正午，且与恩施太阳高度角不同，D错误。所以选C。 19．日地距离不会影响正午太阳高度，不会影响正午影子长短变化，A错误；黄赤交角的存在，导致太阳直射点的回归运动，造成各地正午太阳高度角的变化，影响正午影子长短变化，B正确；日出方位不会影响正午影子长短变化，C错误；地球自转不会影响正午影子长短变化，D错误。所以选B。 20．C 21．B 22．B 20．根据材料“春分日正午时，拴日石的石柱无日影”，绘制简图易得拴日石的倾角即为该地春分日的正午太阳高度角。根据正午太阳高度角公式和当地纬度（13°9′），可求得当地春分日的正午太阳高度为76°51′，ABD错误，故选C。 21．与7月1日石柱正午影长和朝向最接近的日期应为正午太阳高度和太阳方位最相似的日期，亦即太阳直射点所在纬度最相似的日期。根据太阳直射点的回归运动，可知与7月1日关于夏至日对称的是6月13日，即7月1日是6月22日后的9天，则6月22日往前推算9天是6月13日，ACD错误，故选B。 22．首先可确定“每年石柱正午影子最长的一天”是正午太阳高度最低的一天，即太阳直射的纬度与该地相距最远的一天，亦即北半球夏至日（6月22日），CD错误。此时，太阳直射北半球，东北日出，西北日落，当地位于6月22日太阳直射所在的北回归线以南，正午太阳位于正北方。太阳视运动方向为东北—正北—西北，根据材料“太阳光才能从朝向东北的梯形小窗投射到太阳神庙内的花岗岩巨石上”，结合6月22日太阳视运动规律，可知此时应为日出后的上午时段，南半球此时是冬季， 昼长时间小于12小时，6点前并未日出，无法照射，A错误，B正确。故选B。 23．C 24．B 23．根据“6月22日北京时间13时太阳高度达到最大”，可计算出该地的经度约105° E；根据“6月22日太阳高度达到最大约83°"，可计算出该地的纬度约为30.5° N，因此答案选C。 24．根据该地北京时间6点左右日出(太阳高度为0°)，13时达到正午，且正午的太阳高度为83°，可推算出太阳每小时约升高12°，当天上午太阳高度角达到36°时，北京时间应该为6月22日9点，所以可计算出西四区的区时为9－(8＋4)＝－3，即6月21日21时。 25．C 26．B 27．C 25．该图是以O点为中心的地球侧视图，F、G为赤道上的点，推断FG表示赤道。与FG垂直的线表示地轴。H、I是关于地心对称的两点，该两点纬度数相同，南北纬相反，经度数互补，东西经相反，所以HI两地的昼夜长短相反；自转角速度、线速度相等，季节相反，地方时相差12小时；正午太阳高度只有春秋分日时相同，故C项正确。 26．图中FOG为赤道上的点，FG直线距离为地球半径，根据数学知识，可以推断FG之间的经度差为60°，又因为FG之间经度范围为4月12日，以外为其他日期，可知F(或G)所在的经线为日界线，即180°经线或0点所在的经线。当F所在经线为180°时，G所在经线为120°W，地方时为0点，可以计算北京时间为4月13日16点；当F所在经线为0点时，G所在经线为180°，地方时为4点，则北京时间是4月12日0点。综合分析，选项B正确。 27．图中FG是地球表面上的两点，其直线距离为地球的半径，可知FG之间的弧度数为60°，又因为O点为南极点，所以FG两点与南极点间相差30°，两点都位于60°S纬线上，当6月22日，太阳直射北回归线，可以计算F处的正午太阳高度为6.5°。选项C正确。 28．(1)沿ABC弧线飞行 (2) 80°W 17°N (3) 16 4时20分/4:20 (4)34° (5)小 （1）该地可以观测到北极星，说明图示区位于北半球。ABC弧线上的太阳高度为0°说明是晨昏线的一部分。从A地附近某机场飞往C地附近某机场，其最短的航线是过两点且以地心为圆心的大圆的劣弧，晨昏线刚好为过地心的大圆，所以最短航线即沿晨昏线的劣弧ABC弧线飞行。 （2）在B地正南方2775 km的某地用肉眼观测北极星，说明B点以南是夜晚，B点是晨昏线与纬线的切点，北极有极昼现象。观测到的北极星仰角为48度，说明该地纬度是48°N，与B地间隔纬度是25°，所以B地的纬度是73°N，结合所学可知，直射点纬度与出现极昼的纬线度数互余，故直射点纬度是17°N。图中B点经度是100°E，位于夜半球的中央，地方时为0:00，所以直射点经线是相对的地方时为12:00的经线，即80°W。故直射点的坐标为80°W，17°N。 （3）结合前面分析，B点地方时为0:00，A与B间隔60°，相差4小时，所以A点此时为20:00，且刚好位于昏线上，即日落时间，根据（20-12）*2=16可以计算出昼长约16小时；再根据12-（20-12）=4，计算出日出时间是4时，40°E的区时即45°E的地方时是4时20分。 （4）根据B地纬度73°N以及直射点纬度17°N，再根据正午太阳高度角公式H=90°-直射点与当地纬度差，可以计算出B地正午太阳高度是34°。 （5）由图可知，此时晨昏线ABC上的太阳高度为0°，B点平分ABC弧线，此时100°E是0点，今天的范围是从100°E向东到180°，所以属于东半球新一天的经度范围是从100°E向东到160°E经线共60个经度，旧的一天占120个经度，故东半球新一天范围比旧一天小。 29．（1）20°N，60°W。 （2）70°；23:44。 （3）北半球：昼长夜短，纬度愈高昼越长夜愈短，70°N以北出现极昼；南半球：昼短夜长，纬度愈高昼越短夜愈长，70°S以南出现极夜。赤道昼夜等长。 （4）如下图： （1）地球自转方向为逆时针，得到从北极上空俯视图，且弧ABC上太阳高度为0°，且与纬线（70°）相切于B点，弧ABC为晨昏线；由图中阴影部分日期与全球其他地区日期不同，得到MO为0时经线，NO为180°经线，MO为120°E，直射经线为60W；综合以上两方面，可以得到70°N及其以北地区出现极昼，太阳直射的纬度为20°N． （2）北京纬度40°N，太阳直射20°N，根据正午太阳高度的计算公式（H=90°-两者之间的纬度差）得到北京的正午太阳高度为70°；北京地方时不同与北京时间，60°W为12时，120°E为0（24）点，经度相差1°相差4钟，116°E比120°E晚16分钟，得到地方时（116°E）为23：44． （3）太阳直射20°N，北半球昼长大于夜长，纬度愈高昼越长夜愈短，南半球夜长大于昼长，纬度愈高昼越短夜愈长；北纬70°及其以北地区出现极昼，南纬70°及其以南地区出现极夜。赤道全年昼夜等长。 （4）B点位于70°N，太阳直射20°N，太阳从0时升起，24时落下，太阳高度最小为0°，最大为正午太阳高度40°． 30． C 23 °26 ′N 逐渐向南移动 116 °E 广东 6：16 自赤道向两极递减 (1)我国大部分区域位于北回归线以北地区的，北回归线以北的地区其正午时分的太阳方位是位于正南方，读图可知图中地平面上A、B、C、D四个方位中表示北方的是C点；因OE⊥AC，可知O点是处在北回归线上的，可知O点的地理纬度为23°26′N；结合所学知识可知当夏至日时太阳直射点直射23°26′N，过了夏至日太阳直射点开始逐渐向南移。 （2）由上题的解析可知该地地理纬度为23°26′N，当某日正午太阳高度为66°34′时，此时由正午太阳高度公式可计算出太阳直射纬度为赤道，可知该日全球昼夜平分，该地日落时刻地方时为18时，而北京时间为18点16分，由时间差可计算出经度差，可得出该地经度为116°E；由第1题的解析可知O地的纬度时23°26′N，已知经度为116°E，可知该点位于广东省的北部地区；太阳直射赤道，该地的日出时刻地方时为6时，北京时间（120°E）地方时为6点16分；由于太阳直射点位于赤道上，此日全球正午太阳高度分布规律是由赤道向两极递减。 学科网（北京）股份有限公司 $$