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专题微课(二) 太阳高度与昼夜长短的变化
真题练评
(2024·北京高考)某中学以本地红花生长与应用为主题,开展跨学科学习系列活动。图1为活动方案略图,图2示意不同地区的景观。读图,完成1~3题。
1.红色染料植物资源最丰富的地区可能是 ( )
A.① B.②
C.③ D.④
2.采摘红花时,临近 ( )
A.雨水 B.小满
C.小暑 D.处暑
3.红花生长期间,同学们可观察的现象是 ( )
A.白昼时间先变长后变短
B.太阳辐射强度逐渐减弱
C.日落方位先南移后北移
D.正午旗杆影长逐渐变长
答案:1.D 2.C 3.A
解析:第1题,读图2可知,①为高寒山地地区,②为草原地区,③为沙漠地区,④为山地森林区,④图所示地区水热条件好,生物多样性丰富,红色染料植物资源应最丰富,D正确。
第2题,采摘红花的时间在7月初,雨水的时间是在2月18日—20日,A错误;小满的时间是在5月20日—22日,B错误;小暑的时间是7月6日—8日,C正确;处暑的时间是8月22日—24日,D错误。
第3题,红花的生长期间是4月初到7月初,从4月初到夏至日太阳直射点不断北移,夏至日太阳直射点位于北回归线,夏至日至7月初太阳直射点不断南移。其中夏至日那一天白昼时间最长,太阳辐射最强,日落方位最偏北,正午影长最短。4月初到夏至日,北半球白昼时间逐渐变长,而夏至日到7月初时段内北半球白昼时间逐渐变短,红花的生长期间白昼时间先变长后变短,A正确;太阳辐射先变强后变弱,B错误;日落方位先北移后南移,C错误;正午旗杆影长先变短后变长,D错误。
(2023·北京高考)某校开展“时空智能,因融至慧”跨学科主题学习系列活动。结合2023年6月10日文化和自然遗产日,同学们展示了有关二十四节气的作品。下图是学生设计制作的网页截图。读图,回答4~5 题。
4.二十四节气是古人观天察地、认识自然的智慧结晶,客观反映了 ( )
①太阳活动 ②四季变化 ③降水总量 ④物候现象
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
5.据图推断 ( )
A.甲地种冬小麦正值梅雨时节
B.可以通过遥感监测乙地涝灾
C.正午太阳高度甲地比乙地大
D.昼长周年变化甲地小于乙地
答案:4.C 5.B
解析:第4题,由材料信息分析可知,2023年芒种时间为6月6日,该时节属于夏季;甲地“芒种端午前,处处有荒田”表示芒种在端午节前,这一年雨水会分配不均,干旱的可能性较大,荒田出现的概率很高,是典型的反映农业物候的节气。因此二十四节气能客观反映四季变化与物候现象,②④正确。C正确。
第5题,甲地位于山西南部,不会出现梅雨天气,A错误;同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两侧递减,即离太阳直射点所在纬线越近,正午太阳高度越大,由材料可知,甲地位于山西南部,乙地位于湖南中南部,乙地位置较甲地偏南,6月10日太阳直射点接近北回归线,故乙地正午太阳高度大于甲地,C错误;太阳直射点的移动方向决定昼夜长短的变化趋势,纬度高低决定昼夜长短的变化幅度,赤道地区全年昼夜平分,昼夜长短变化幅度最小,纬度越高,昼夜长短变化幅度越大,甲地纬度高于乙地,故昼长周年变化大于乙地,D错误;乙地位于湖南,“芒种南风扬,大雨满池塘”,说明乙地洪灾明显,而遥感技术主要应用于自然灾害的监测,利于防灾减灾,B正确。
(2023·海南高考)对日影和太阳高度变化的观测可以判断地理位置、地方时等要素。图1为甲地某日日出至日落期间标杆的日影变化示意图,当日影朝正北方向时,标杆长度与其日影长度相等。图2为乙地同一日正午时刻的太阳高度示意图。图中时间均为北京时间。据此完成1~2题。
1.观测当日 ( )
A.甲地昼长夜短 B.乙地昼短夜长
C.甲地昼长大于乙地 D.甲乙两地昼夜等长
2.甲地位于乙地 ( )
A.东南 B.西南
C.东北 D.西北
答案:1.D 2.A
解析:第1题,图1为甲地某日日出至日落期间标杆的日影变化示意图,北京时间5:40杆影朝向正西,说明太阳位于正东,且此时正值日出,说明该日为春(秋)分日,全球昼夜平分,故甲乙两地昼夜等长,D正确。
第2题,由分析可知,该日为春(秋)分日,全球昼夜等长,故甲地日出地方时为6:00,计算可知,甲地位于125°E;甲地日影朝向正北时,标杆长度与其日影长度相等,表明甲地正午太阳高度为45°,春(秋)分日,太阳直射点位于赤道,则当地纬度为45°N。同一日,乙地正午太阳高度为30°,且位于正南,可知乙地的纬度为60°N;此时北京时间为12:20,计算可知,乙地位于115°E。因此,甲、乙两地的地理坐标分别是:甲(45°N,125°E)、乙(60°N,115°E),故甲地位于乙地的东南方向,A正确。
(2022·浙江6月选考)我国某中学生在学校附近通过天文观测,绘制出北极星光线与正午太阳光线之间夹角α的年变化曲线,下图为该曲线示意图。完成3~4题。
3.符合“昼变短,夜比昼长”条件的时段是 ( )
A.甲至乙 B.乙至丙
C.丙至丁 D.丁至戊
4.丙日,对应的北极星光线和正午太阳光线位置关系正确的是 ( )
A.① B.②
C.③ D.④
答案:3.D 4.C
解析:第3题,北极星光线与地面的夹角即当地纬度,且北极星在正北天空,光线是全年不变的。正午太阳光线与地面的夹角即当地正午太阳高度角,我国冬至日各地正午太阳都位于正南天空,且太阳高度全年最低,即冬至日北极星光线与正午太阳光线之间的夹角α全年最大,随着正午太阳高度增加,北极星光线与正午太阳光线之间的夹角α会变小。则甲为冬至(前一年),乙为春分,丙为夏至,丁为秋分,戊为冬至。“昼变短,夜比昼长”是发生在秋分日到冬至日之间的现象,故选D。
第4题,结合上题的分析,①地纬度为20°N,则夏至日正午太阳高度角应为86.5°,A错误;②地纬度为58°N,我国最高纬度为53°33'N,B错误;③地纬度为36°N,夏至日正午太阳高度角应为77.5°,C正确;④地纬度为30°N,夏至日正午太阳高度角应为83.5°,D错误。
(2022·广东高考)2021年10月16日,“神舟十三号”载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,将我国3名航天员顺利送入距离地表约400 km的中国空间站。2022年4月16日,航天员安全返回地球。据此完成5~6题。
5.符合航天员驻留期间空间站绕太阳运动角速度大小变化的是 ( )
6.驻留期间,酒泉卫星发射中心发射塔与广州市区广州塔两地每天正午太阳高度的差值 ( )
A.先变大后变小 B.先变小后变大
C.持续不断变大 D.始终保持不变
答案:5.A 6.D
解析:第5题,空间站绕地球旋转,则地球与空间站构成一个天体系统,该天体系统绕太阳旋转,这样空间站绕太阳运动角速度大小的变化也就是地球绕日公转角速度大小的变化,在航天员驻留期间,地球绕日公转经过了近日点,近日点公转角速度较快,所以在2021年10月16日到2022年1月初,空间站绕太阳运动角速度在变快,2022年1月初到4月16日空间站绕太阳运动角速度在变慢。A正确。
第6题,正午太阳高度角=90°-|所求点与直射点的纬度差|,在航天员驻留期间,两地始终都位于太阳直射点以北,则两地与太阳直射点的距离变化始终一致,两地正午太阳高度角的变化始终一致,保持不变,两地正午太阳高度角的变化始终为两地纬度之差。D正确。
培优知能
1.正午太阳高度的分布、变化特点的判断技巧
(1)分布看“远近”——远小近大
距离太阳直射点所在的纬线越近,正午太阳高度越大;距离越远,正午太阳高度越小。
(2)变化看“移动”——来增去减
太阳直射点向某地所在的方向移来时,该地的正午太阳高度逐渐增大;太阳直射点向远离某地的方向移去时,该地的正午太阳高度逐渐减小。
(3)位置看“数值”——90°的出现
2.图析赤道与极昼地区太阳高度的日变化特征
(1)极昼区内极点的太阳高度终日不变,且等于太阳直射点的纬度。
(2)刚好出现极昼的纬线上各地,0时日出,24时日落,太阳高度为0°,正午时太阳高度最大(太阳高度等于太阳直射点纬度的2倍)。
(3)极昼区除极点和正好出现极昼纬线上的各地外,各地太阳高度均在0°以上,且0时最小,12时最大。
(4)赤道上,终年6时日出,18时日落,12时最大(太阳高度与太阳直射点纬度互余)。
3.正午太阳高度的计算方法
(1)所求地点的正午太阳高度=90°-所求地点与太阳直射点的纬度差。
(2)极点的太阳高度(太阳直射点在极点所在半球)=太阳直射点所在的纬度。
(3)刚出现极昼(极夜)的地区所在的纬度与太阳直射点所在的纬度互余。
4.理解太阳高度的实践应用
(1)太阳高度的大小影响地物遮阴面积的大小,与夏季人们选择乘凉地关系密切。太阳高度小,遮阴面积大;太阳高度大,遮阴面积小。
(2)对北半球中纬度地区来说,太阳高度的大小影响室内太阳光的进深,太阳高度较小时,太阳光可照射房间深处。
(3)太阳高度的大小可以影响楼间距、楼高。为了保证各楼层都有良好的采光,楼与楼之间应当保持适当距离。一般来说,纬度较低的地区,楼间距较小;纬度较高的地区,楼间距较大。
(4)太阳高度的大小影响光伏发电设施的倾角调整。太阳高度较小时,光伏发电设施的倾角较大;反之,倾角较小。
5.昼夜长短变化的规律总结
规律
表现
对称
规律
①同一纬线上各点的昼夜长短相同(同线等长);
②南北半球同纬度昼夜长短相反
递增
规律
①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);
②另一半球昼短夜长,且纬度越高,夜越长(极夜地区除外);
③太阳直射点向哪个方向移动,哪个半球就白昼逐渐变长,黑夜逐渐变短
变幅
规律
①赤道上全年昼夜平分;
②纬度越高,昼夜长短的变化幅度越大;
③极地地区昼长(夜长)变化幅度为24小时
极昼、
极夜
规律
①极昼(极夜)的起始纬度=90°-太阳直射点的纬度;
②纬度越高,极昼(极夜)出现的天数越多
6.昼夜长短的计算方法
利用昼(夜)
弧的长度
昼(夜)长=昼(夜)弧所跨经度/15°
利用日出、日落的地方时
昼长=日落时间-日出时间(可以是北京时间,也可以是地方时)
昼长=2×(日落地方时-12)
昼长=2×(12-日出地方时)
日出地方时=12-昼长/2
日落地方时=12+昼长/2
利用
对称
纬度
南、北半球纬度数相同的两条纬线,昼夜长短恰好互补,即南半球某地的昼(夜)长=北半球同纬度数某地的夜(昼)长
利用
对称
日期
①关于二至日对称的两个日期,如A点和B点,太阳直射点纬度相同,昼夜长短相同。
②关于二分日对称的两个日期,如B点和C点,太阳直射点纬度度数相同,分属南、北半球,昼夜长短相反
迁移应用
某年10月7日,我国某学校的学生观察到该地于北京时间6:20日出,18:00日落。完成1~2题。
1.该学校可能位于 ( )
A.西藏 B.青海
C.云南 D.福建
2.该日后一个月内,该学校的学生能够观察到的现象是 ( )
A.日出逐渐偏北 B.日落逐渐偏南
C.正午日影渐短 D.白昼逐渐变长
答案:1.D 2.B
解析:第1题,由材料可知,10月7日,该地于北京时间6:20日出,18:00日落,据此可以计算出该地昼长为11小时40分钟,进一步计算出该地正午(地方时12时)时的北京时间(120°E地方时)为12:10,结合经度每相差1°,地方时相差4分钟,可计算出该学校可能位于117.5°E经线上。根据选项进行判断,D项正确。
第2题,据材料可知,该日为10月7日(秋分日后),此后一个月内当地白昼逐渐缩短,日出、日落方位逐渐偏南,A项错误,B项正确;正午日影逐渐变长,C项错误;白昼逐渐变短,D项错误。故选B。
(2024·南通期末)我国某城市一中学生小明在北京时间某年8月23日13:00—15:00于自家阳台上进行立杆测影实验,估测所在地的经度。如图所示,木杆立于O处,每间隔1小时测得的影长OA=OC>OB。据此完成3~5题。
3.影响立杆测影实践活动的前提条件是 ( )
A.天气状况 B.影杆长度
C.海拔高度 D.南北方向
4.该同学所处城市最可能是 ( )
A.成都 B.乌鲁木齐
C.北京 D.上海
5.小明在全年的相同时间段于自家阳台上进行立杆测影实验,与该日测得结果一致的日期最可能是 ( )
A.2月21日 B.4月21日
C.7月23日 D.10月23日
答案:3.A 4.B 5.B
解析:第3题,立杆测影应选择晴天,A正确;影杆长度、南北方向是立杆测影实践活动中的具体方案,B、D错误;四周较为空旷、无其他物体遮挡有利于测影,海拔高度对立杆测影实践活动没有影响,C错误。
第4题,由影长OA=OC>OB并结合所学太阳高度日变化知识可知,OB处影长对应的时刻是当地正午,为北京时间(东八区区时,120°E经线的地方时)14时,由所学地方时知识可知,当地经度约为90°E,最可能是乌鲁木齐;成都、北京、上海经度均大于90°E。故选B。
第5题,若测得结果一致,说明另一日期正午太阳高度角和昼长状况应与该年8月23日一致,即另一日期太阳直射点所在的纬度应与该年8月23日一致。由所学知识可知,关于二至日(夏至日6月22日前后、冬至日12月22日前后)对称的两个日期,太阳直射点所在的纬度相同。选项中4月21日与8月23日大致关于夏至日对称,符合题意;2月21日、7月23日、10月23日均不是8月23日关于夏至日或冬至日对称的日期。故选B。
[微专题对应评价]
(选择题每小题2分,本检测满分40分)
(2024·海安期初)暑假,某校陈同学乘坐飞机前往X岛旅游度假。本次航班从上海浦东国际机场出发,起飞时间为8月1日14时43分,于当地时间8月2日6时10分到达。甲图为陈同学在X岛海边晨跑照片,乙图为X岛位置示意图。据此完成1~3题。
1.此次航班飞行时间约为 ( )
A.11小时27分钟 B.12小时27分钟
C.13小时27分钟 D.14小时27分钟
2.陈同学在X岛晨跑的地点和行进方向可能为 ( )
A.①地 西北 B.②地 东北
C.①地 东南 D.②地 西南
3.陈同学在X岛度假期间,该地 ( )
A.正午太阳高度渐小 B.日出方位逐渐偏北
C.日落时刻逐渐推迟 D.昼夜时长差值渐大
答案:1.C 2.B 3.C
解析:第1题,由图可知,X岛位于153°E附近,位于东十区。起飞时间是北京时间(东八区区时)8月1日14时43分,即东十区8月1日16时43分,到达时的当地时间是8月2日6时10分,可计算得出,此次航班飞行时间约为13小时27分钟。
第2题,8月太阳直射点位于北半球,全球各地(除极昼、极夜地区外),日出东北、日落西北。图中前方是海洋,即晨跑地点的东北方向是海洋,可知晨跑地点是②地,A、C错误;图中太阳在行进方向的右侧,可知陈同学晨跑的行进方向是朝北(东北),B正确,D错误。
第3题,X岛位于南半球,此时为8月份,度假期间,该地与太阳直射点所在纬线的纬度差值减小,正午太阳高度渐大,A错误;太阳直射点向南(向赤道)移动,日出方位逐渐偏东,B错误;太阳直射点向南(向赤道)移动,位于南半球的X岛昼长变长,日落时刻逐渐推迟,C正确;度假期间,太阳直射点位于北半球,但向南(向赤道)移动,位于南半球的X岛昼短夜长,且昼长变长,接近12小时,昼夜时长差值渐小,D错误。
(2024·南通三模)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4~6题。
4.图中被方框遮挡的月份是 ( )
A.3月 B.6月
C.9月 D.12月
5.该同学所在地最可能是 ( )
A.北京 B.上海
C.成都 D.拉萨
6.该时刻可能是北京时间 ( )
A.7:00 B.10:00
C.12:00 D.15:00
答案:4.A 5.B 6.B
解析:第4题,根据该日日出、日落时刻可知,昼长略大于12小时,或根据日出、日落方位可知,该日接近二分日,考虑为3月或9月。据图可知,具体日期是28日,9月28日太阳直射点在南半球,我国昼长夜短,与图示信息不符;3月28日太阳直射点在北半球,我国昼长夜短,与图示信息符合,故选A。
第5题,根据分析可知,该地昼长为12小时22分钟,且显示时间为北京时间,即120°E的地方时,当地正午地方时为12:00时,此时北京时间为日出时刻加上昼长的一半,即该地正午北京时间为5:48+6小时11分钟=11:59,说明该地靠近120°E,且相差1/4度,北京经度为116°E,A错误;成都经度为105°E,C错误;拉萨经度为91°E,D错误;上海经度为121°E,最为接近,B正确。
第6题,根据分析可知,该地正午时间为北京时间11:59;根据所学知识可知,地方时6:00太阳大致位于正东方位,地方时12:00位于正南,而此地此时太阳方位为东偏南39.4°,不是正南,C错误;7:00太阳应该是从正东往南偏15°,A错误;15:00太阳已经位于西南方向,D错误;此地北京时间11:59太阳高度最大,正午太阳高度60°左右,图示时间太阳高度50.06°,接近最大,故时间距离11:59还有一段时间的10:00较为符合,而且此时太阳方位接近东南方,B正确。
(2024·如皋三模)如图为某地理兴趣小组绘制的某日某半球的等昼长线示意图(单位:小时)。此刻,全球处于同一天,甲、丙所在经线为东西半球分界线,乙、丁两地的纬度分别为12°、71°。据此完成7~9题。
7.此时北京时间为 ( )
A.8:00 B.12:00
C.20:00 D.24:00
8.甲地位于丁地 ( )
A.东南方向 B.东北方向
C.西南方向 D.西北方向
9.该日乙、丙两地的正午太阳高度差值可能为 ( )
A.45° B.59°
C.83° D.90°
答案:7.C 8.B 9.A
解析:第7题,根据材料信息和所学知识可知,全球处于同一天,可以推测此时0时所在经线和180°经线重合,即180°经线对应时间为0时(或24时)整。北京时间为120°E经线的地方时(或东八区的区时),根据时间计算公式算得此时北京时间为20:00,C正确。
第8题,据材料信息可知,甲、丙所在经线为东西半球分界线,结合图中甲、丙位置及经线分布可以推测,甲、丙所在经线为20°W,丁地位于180°,地球自转方向为顺时针,故图示为南半球,因此甲地位于丁地的东侧。结合图文信息可知,甲地昼长为12小时,可以推测甲地位于赤道,坐标为(0°,20°W),丁地位于南半球,纬度为71°,可推知其坐标为(71°S,180°),故甲地位于丁地东北方向,B正确。
第9题,据材料信息可知,丁地(71°S)昼长24小时,而以北昼长不足24小时,说明丁地处于正好发生极昼的纬线,推测该日太阳直射点纬度为19°S(直射点的纬度与正好发生极昼的纬度互余),由材料可知乙地为12°S,丁地为71°S,据正午太阳高度计算公式求得该日乙地正午太阳高度为83°,丁地正午太阳高度为38°,两者相差45°,A正确。
(2024·徐州二模)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(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。读图,完成10~11题。
10.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
11.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
答案:10.B 11.D
解析:第10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°。曙暮光出现在太阳中心点位于地平线下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,所以当地当日于地方时18:00日落,昼长为12小时。故选B。
第11题,结合分析,该日于地方时18:00日落,则地方时6:00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。
(2024·南通一模)某年12月12日,我国某乡村中学地理兴趣小组开展太阳方位观测活动。下图为该小组绘制的当日日落时太阳位置示意图。据此完成12~14题。
12.该校最可能位于 ( )
A.北京 B.杭州
C.成都 D.哈尔滨
13.该日,教学楼沐浴阳光的时长约为 ( )
A.8小时 B.10小时
C.12小时 D.14小时
14.该日后一个月,α角 ( )
A.一直变小 B.先变小后变大
C.一直变大 D.先变大后变小
答案:12.C 13.B 14.D
解析:第12题,12月,北半球各地昼短夜长,且昼长接近最短,日落时间(当地地方时)应早于17:58,也就是120°E(北京时间就是120°E的地方时)早已日落且处于夜晚,该地刚刚日落。故该地应在120°E的西边,且经度跨度较大,最有可能是成都。故选C。
第13题,成都的经度约为104°E,其日落时北京时间为17:58,与120°E的经度差约为16°,估算时差约为1小时,则成都日落地方时约为16:58,昼长约为(16:58-12)×2≈10小时。故选B。
第14题,α角是日落时太阳方位与正西方位之间的夹角,日落时刻为地方时18:00时,日落时太阳方位位于正西,因此日落时刻越接近地方时18:00,α角越小,日落时刻与地方时18:00相差越大,α角越大,该日后一个月内,太阳直射点先向南移,12月22日前后太阳直射点位于南回归线,此时昼最短夜最长,日落时刻全年最早,日落时刻与地方时18:00相差最大,α角最大,之后再向北移,所以α角应该先变大后变小。故选D。
下图为我国某地某日部分时刻的杆影变化图,已知该地的正午太阳高度年变化幅度为43.5°。完成15~16题。
15.该地最可能位于 ( )
A.海口市 B.西安市
C.深圳市 D.昆明市
16.此日该地 ( )
①昼短夜长 ②昼长夜短 ③日落西南 ④日出东北
A.①③ B.②④
C.②③ D.①④
答案:15.A 16.B
解析:第15题,结合图中等影长线,北京时间9:20与16:00影长相同,其太阳高度相同,关于正午时刻对称,所以当地正午的北京时间为12:40(120°E地方时),当地正午的地方时为12:00,时间少40分钟,在120°E以西,所以当地的经度约为110°E。已知该地的正午太阳高度年变化幅度为43.5°,我国都在北半球,冬至日时太阳高度最小,如果当地在北温带地区,则正午太阳高度年变化幅度为47°,这说明当地地处热带地区,年内正午太阳高度会出现90°,所以冬至日当地正午太阳高度为46.5°,由正午太阳高度计算公式H=90°-(当地纬度与太阳直射点纬度差),计算得知当地纬度是20°N。四个选项中最接近(110°E,20°N)的城市是海口。故选A。
第16题,由于杆影方向与太阳方位相反,根据图中等影长线端点位置可知,该日当地日出东北,日落西北,为北半球的夏半年,因此该日该地昼长夜短,②④正确,①③错误。故选B。
(2024·南京、盐城一模)如图是江苏小汪同学某日在自己的教室(教学楼为东西向)拍摄的光影照片。读图完成17~18题。
17.该日α角变化期间,学校旗杆顶端影子变化的轨迹是 ( )
18.一年中,每天同一时刻α角持续变大的月份是 ( )
A.11、12、1月 B.3、4、5月
C.5、6、7月 D.8、9、10月
答案:17.C 18.D
解析:第17题,钟表指示的时间是7:55左右,结合有光照,应是早上7:55,江苏位于北温带,正午太阳位于正南方向,地方时7:55(江苏位置介于116°18'E—121°57'E,其地方时与北京时间相差不大)当地的太阳方位应在东偏南,此时的杆影应位于西偏北,由上午到正午,太阳方位应逐渐偏南,到正午太阳位于正南,对应的杆影应朝向正北,所以该日α角变化期间,杆影应从西偏北方向到正北方向,对应C选项图。故选C。
第18题,α角是太阳高度角的余角,α角持续变大,说明太阳高度角持续变小,江苏位于北温带,当太阳直射点向南移动时,每天同一时刻的太阳高度角会变小,对应的每天同一时刻α角持续变大,四个选项中只有8、9、10三个月份太阳直射点一直向南移动,D正确;12月到1月,过了冬至日,太阳直射点向北移动,3、4、5三个月份太阳直射点一直向北移动,5月到夏至日,太阳直射点会向北移动,以上三个时间段均不符合题意,A、B、C错误。
(2024·泰州模拟)分别位于我国两学校的小明和小华利用光影探讨地球运动的相关规律。他们在各自学校操场观测某日杆影的变化规律,并将观测结果绘制成图(局部),图中阴影部分为杆影变化范围,时间为北京时间;该日影变化在当地一年均只出现一次。据此完成19~20题。
19.小明测得杆影长度最短时,北京时间是 ( )
A.11:24 B.11:36
C.12:00 D.12:24
20.小明所在学校位于小华所在学校的 ( )
A.东北方 B.西南方
C.西北方 D.东南方
答案:19.B 20.A
解析:第19题,图中日出日落时间均为北京时间,根据所学知识,一天中地方时为12:00时,影子最短。根据小明测得的数据可知该日当地昼长为15小时44分,当北京时间3:44日出时,根据公式:日出时间=12-昼长的一半,可计算出当地日出地方时为4:08,该地北京时间3:44日出时,当地时间比北京时间早24分钟;当该地日影最短时,地方时为12:00,北京时间较其晚24分钟,即11:36,B正确。
第20题,根据太阳直射点运动规律,除冬至日和夏至日外,其余时间日影变化在一年中会出现两次,材料“该日影变化在当地一年均只出现一次”,说明观测日期为二至日中的一天;由于两地都在北半球,根据小明测量数据可知当地该日昼长为15小时44分,昼长夜短,为夏至日;小华所在地当日昼长为9小时52分,夜长为14小时8分,昼短夜长,为冬至日,结合所学知识“同一纬度地区,冬至日的夜长等于夏至日的昼长”“夏至日北半球昼长夜短,纬度越高昼越长”,因此小华所在学校夏至日昼长为14小时8分,夏至日昼长小于小明所在学校,位置偏南;根据小明测量数据可计算出当地夏至日日出地方时为4:08,根据其对应的北京时间(3:44)可计算出小明所处的的经度为126°E;根据小华测量数据可计算出当地冬至日日出地方时为7:04,根据其对应的北京时间(7:47)可计算出小华所处的经度约为109°E,据此可以判断小明所在地偏东。所以小明位于小华的东北方,排除B、C、D,A正确。
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