内容正文:
主题二 昼夜长短的变化
考向一 太阳方位与昼夜长短的关系
(2024·广东卷)距今约3000年前的金沙遗址(30°41′N,104°01′E)是古蜀国时期的一处大型聚落遗址。在该遗址祭祀区的东部,有一处九柱建筑基址,其9个柱洞呈“田”字形分布。研究发现,这些柱洞分布具有一定的天文属性。图1为九柱建筑的复原示意图;图2示意该建筑柱洞平面分布及当时冬至日的日出方位。据此完成1~2题。
图1
图2
1.如果当时祭祀人员站在图2中的D5处,他在夏至日看到的日出方位位于( )
A.D5→D6连线方向 B.D6和D9之间
C.D5→D9连线方向 D.D8和D9之间
2.已知3000年前的黄赤交角比现今大,与现在遗址地居民相比,则当时金沙先民在( )
A.春分日看到日出时间更早
B.夏至日经历更长的夜长
C.秋分日看到日落时间更晚
D.冬至日经历更短的昼长
【思路导引】
解析 第1题,根据所学知识,夏至日太阳直射北回归线,日出东北方向并与冬至日的日出方向关于正东方向对称,因此,可把D5作为起点向右上方作正北方N的垂线E(下图)表示正东方向,再从D5作冬至日出方位关于正东方向的对称线F,F线即为夏至日出方位,位于D6和D9之间,B正确。
第2题,已知3 000年前的黄赤交角比现今大,那么太阳直射点最北和最南纬度比现在大,即夏至日太阳直射点的最北纬度大于现在的北回归线,晨昏线偏离极点更远,除赤道和极昼、极夜区外,昼夜长短差变大,与现在遗址地居民相比,则当时金沙先民在夏至日经历更长的昼长和更短的夜长;反之,冬至日太阳直射点的最南纬度大于现在的南回归线,晨昏线偏离极点更远,除赤道和极昼、极夜区外,昼夜长短差变大,与现在遗址地居民相比,则当时金沙先民在冬至日经历更短的昼长和更长的夜长,B错误,D正确;二分日时,太阳直射赤道,全球昼夜等长,黄赤交角的大小不影响日出日落的时间,故A、C排除。
答案 1.B 2.D
考向二 昼夜长短的变化与计算
(2022·天津卷)一位摄影爱好者在我国某山拍摄日出照片,下图是他在不同时间拍摄的两幅照片。据此完成3~4题。
3.该地这两天的昼长大约是( )
A.12小时和8小时 B.13小时和11小时
C.14小时和10小时 D.16小时和8小时
4.推测该山可能是( )
A.山东泰山 B.海南五指山
C.安徽黄山 D.四川峨眉山
【思路导引】
→→→→
解析 第3题,由图中时刻可知,该地6月22日(夏至日)6:06日出,12月23日(冬至日)7:57日出,而这两天分别为该地昼长最长和昼长最短的日期,故设最长昼长和最短昼长分别为X和Y,两者关系为X+Y=24小时,由于夏至日日出比冬至日早7:57-6:06=1小时51分钟,可得出X-Y=2×1小时51分钟,由此计算出X=13小时51分钟,Y=10小时9分钟。据此,C答案最接近,故C正确,排除A、B、D。故选C。第4题,由上题分析可知,夏至日该地昼长大约为14小时,据此可以计算出该地日出地方时=12-×14 h=5时,结合该地日出时北京时间(120°E地方时)为6:06,根据地方时计算公式可以计算出该地经度大约为105°E,据此可知,四川峨眉山经度范围符合,其他三地经度范围不符合,故D正确,A、B、C错误。故选D。
答案 3.C 4.D
考向三 昼夜长短变化规律的应用
(2024·浙江1月卷)我国K、Q两地中学生进行日出方位观测,下图为同学们测得的两地日出时直立杆影年变化图,阴影部分为杆影变化的范围,张角两边分别为甲、乙日的杆影(测量时间为北京时间)。据此完成5~6题。
5.K地位于Q地的( )
A.东北 B.东南
C.西南 D.西北
6.K、Q两地相比( )
A.甲日日落地方时,K地比Q地大
B.甲日晨线与经线夹角,K地比Q地大
C.乙日白昼的时间,K地比Q地长
D.乙日正午太阳高度角,K地比Q地小
【思路导引】
解析 第5题,从材料信息可知,K、Q两地均位于我国,且材料中强调同学们测得的是两地日出时直立杆影年变化图,可以判断其中一日是夏至日,另外一日是冬至日。要注意测量的时间是北京时间。此题突破的技巧是夏至日出时间+冬至日出时间,然后除以2,得到的时间是该地春秋分日出时的北京时间,而春秋分当地日出的地方时为6时。经过计算可知,K地位于Q地西方,甲日K地的昼长约13时56分,Q地的昼长约15时14分,可判断甲日为夏至日,K地昼长较Q地短,说明K地位于Q地的南方,因此,K地位于Q地的西南。故选C。第6题,根据上题的分析可知,甲日为夏至日,Q地纬度位置更高,故甲日日落地方时,K地比Q地小,A错误;同一日期,晨线与经线夹角各地相同,B错误;乙日为冬至日,由于K地纬度较Q地纬度低,白昼更长,C正确;乙日为冬至日,由于K地纬度较Q地纬度低,正午太阳高度角大,D错误。
答案 5.C 6.C
高考感悟
高考命题中对昼夜长短相关内容的考查,往往结合生产或生活情境,以选择题的形式考查昼夜长短的变化规律、太阳视运动规律及昼夜长短的变化对人们生产、生活的影响
解答此类题目应注意以下方面:
①解读出设问地点的纬度、日期(季节)信息,尤其是确定季节
②依据景观图或示意图中的相关信息,推知日出、日落的方位或昼夜的变化
③调动昼夜长短的纬度和季节变化规律进行相关的分析判断
1.昼夜长短与太阳方位
2.昼夜长短的四大规律
对称规律
同一纬线上各点的昼夜长短相同(同线等长);南北半球同度数纬线昼夜长短相反
递增规律
太阳直射点所在半球昼长夜短,且纬度越高,昼越长(极昼地区除外),另一半球昼短夜长,且纬度越高,夜越长(极夜地区除外);
太阳直射点向哪个方向移动,哪个半球白昼变长、黑夜变短
变幅
规律
赤道处全年昼夜平分;
纬度越高,昼夜长短的变化幅度越大;
极地地区昼长(夜长)变化幅度为24小时
极昼、极夜
规律
极昼(极夜)的起始纬度=90°-太阳直射点的纬度;
纬度越高,极昼(极夜)出现的天数越多
3.昼夜长短的两种计算方法
(1)常规计算
①根据昼弧或夜弧的长度进行计算
昼长时数=昼弧度数/15°。
夜长时数=夜弧度数/15°。
②根据日出日落时间进行计算
昼长=日落时间-日出时间(这里的日出时间、日落时间不必要求是地方时,但日出时间、日落时间所用的时间要统一,如都是北京时间或都是伦敦时间)。
昼长时数=(12:00-日出地方时)×2=(日落地方时-12:00)×2。
夜长时数=(日出地方时-0)×2=(24:00-日落地方时)×2。
③特殊地点的昼长确定
赤道上:昼长=夜长=12小时。
极昼区:昼长=24小时,夜长=0。
极夜区:昼长=0,夜长=24小时。
(2)规律推断
①同一纬线上各地昼长相等,夜长相等。
②北半球某度数纬线上各地的昼长=南半球同度数纬线上各地的夜长。
③利用时间的对称性计算
相对于夏至日或者冬至日对称的两个时间,某地的昼长、夜长都是相同的;相对于春分日或者秋分日对称的两个时间,某地一个时间的昼长等于另一个时间的夜长。如下图:
a与b两个时间的昼长、夜长是相同的,c与d两个时间的昼长、夜长也是相同的;b与c两个时间中,b时间的昼长等于c时间的夜长。
(2024·天津二模)华北某学校组织地理实践活动,下图是某同学于4月19日、5月10日和6月7日在同一位置拍摄的黄昏楼群日落的景观。读图,完成1~2题。
1.该同学拍摄时位于作品中楼群的( )
A.东北方向 B.西北方向
C.东南方向 D.西南方向
2.如果在同一位置再次拍到与6月7日太阳位置相同的作品,至少需要等待( )
A.半个月 B.一个月
C.半年 D.一年
解析 第1题,读图可知,图示时间段正处于春分到夏至之间,所以确定日出在东北方向、日落在西北方向,且日出和日落位置均向北移动;再根据三日日出方位确定图示右侧为北,据此建立指向标,再根据该指向标可以确定太阳在西北方向,西北为日落景观,根据太阳位于西北方向和楼群的方位,可以确定拍摄者位于楼群的东南方向,故C正确。故选C。第2题,6月7日距离6月22日前后的夏至日约15天,则夏至日后15天的日期即7月7日前后拍到的作品与6月7日太阳位置相同,所以至少需要等待一个月,B正确。故选B。
答案 1.C 2.B
(2024·山东烟台二模)太阳中心点在地平线下0~6°时,期间天空微亮,地面微明,被称为“民用曙暮光”。一摄影爱好者某天19:28在成都平原某地(30.5°N,104°E)正好拍摄到民用昏影终时的照片。结合下图,完成3~4题。
3.拍摄当日,该地的昼长约为( )
A.11小时12分 B.12小时
C.14小时08分 D.14小时56分
4.当日该地出现“民用晨光始”的时间约是( )
A.4:08 B.4:32
C.5:36 D.6:40
解析 第3题,太阳周日运动360°大约需要24小时,即太阳平均每小时移动15°。曙暮光出现在太阳位于地平线以下0°~6°这段时间,太阳运行6°需要的时间为(60分钟/15°)×6°=24分钟,19:28(北京时间)在成都平原某地(30.5°N,104°E)正好拍摄到民用昏影终时的照片,表明大约19:04(北京时间)日落,当地时间比北京时间晚1小时4分钟,所以当日该地于地方时18点日落,昼长为12小时。故选B。第4题,结合上题分析可知,该日于地方时18点日落,则地方时6点日出,此时北京时间为7:04,太阳运行6°需要的时间为24分钟,所以出现“民用晨光始”的时间大约为北京时间6:40。故选D。
答案 3.B 4.D
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