内容正文:
· 地球运动专题
1. 求时间——“东加西减” 东早西晚
2. 日期变更:新一天占比=(北京时间+4)/24
3. 正午太阳高度计算公式:H=90°- | 当地纬度±直射点纬度 |
4. 正午太阳高度的年变化规律:正午太阳高度由直射点所在纬度向南北两侧递减。
5. 五带:
6. 四季(北温带国家为例):3、4、5月为春季依次每3个月为一个季节,南半球则相反。
7. 日出和日落方位
日出日落方位规律
①非极昼极夜区:日出日落方位与太阳直射点位置相关,即太阳直射点在北半球时,日出东北,日落西北;太阳直射点在南半球时,日出东南,日落西南。
②极昼区(极点除外):北半球极昼区,日出正北,日落正北;南半球极昼区,日出正南,日落正南(注:极昼区太阳一直在地平圈及以上)。
正午太阳方位
①北回归线以北,全年正午太阳都在南方天空。
②南回归线以南,全年正午太阳都在北方天空。
③南北回归线之间,正午太阳有时在天顶(直射时),有时在南方天空,有时在北方天空。
影子变化规律
①影长变化:根据太阳高度的大小判断影长,例如,日出时影长最长,之后缩短,正午时日影最短,之后变长,日落时影子又最长,直射点上无影子(与物体重合)。
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。
昼夜长短
太阳视运动轨迹位于地平面以上部分的弧长时,昼长夜短
8.昼夜长短的计算
①昼长=昼弧所跨经度数/ 15° 夜长=夜弧所跨经度数/ 15°
②昼长=日落时刻-日出时刻=(12-日出地方时)×2=(日落地方时-12)×2
③南北半球度数相同的纬线上,昼长关于24小时互补。
9.昼夜长短的时空变化规律
·
①赤道上始终昼夜平分,春分日、秋分日全球各地昼夜平分。
②同一纬线上各点昼夜长短相同;南、北半球同纬度地区昼夜长短“对称”分布,即北半球某地的昼长与南半球相同纬度的夜长相等。
③太阳直射点所在半球昼长夜短,且纬度越高,昼越长;另一半球相反。
④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。
⑤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。
(2024·天津·高考真题)环球金融中心是上海外滩的标志性建筑之一,左图为无人机拍摄的其顶端的照片,透过上面的通风孔,可以看到东方明珠电视塔的顶部和远处位于地平线上的太阳。完成下面小题
1.该照片拍摄的大致时间是( )
A.4:20 B.6:20 C.16:20 D.18:20
2.该日与上海日出、日落时间大致相同的城市分别是( )
A.天津和福州 B.银川和广州
C.台北和哈尔滨 D.武汉和拉萨
【答案】1.D 2.A
【知识点】光照图的判读、昼夜长短的纬度变化、太阳视运动
【解析】1.本题的关键在于太阳、东方明珠塔和环球金融中心的位置关系,根据左侧图片,太阳和东明明珠塔都位于环球金融中心的正前方,右侧图片显示,东方明珠塔位于环球金融中心的西北方向,即判断此刻太阳的位置在上海市的西北方向,上海市位于北回归线以北地区,只有夏季时,太阳从东北升起,西北落下,故此时为夏季的日落时刻,AB错误;北半球夏季昼长夜短,地方时应该在18:00之后不久,而上海的地方时与东八区区时差别较小,该照片拍摄的时间为18:20,D正确,C错误。故选D。
2.根据上题可知,该日晨线的走向应为西北-东南方向,昏线的走向为东北-西南方向,且晨昏线与经线夹角较小。与该日上海日出时间大致相同的城市应位于上海的西北或东南方向,与该日上海日落时间大致相同的城市应位于上海的东北或西南方向,且经度差异不大,天津与福州分别位于上海的西北和西南,且经度差异不大,A正确;银川和广州虽然分别位于上海的西北和西南,但经度差异较大,B错误;台北与上海经度差异很小,又有一定的纬度差异,该日日出时间与上海并不相同,C错误;武汉位于上海的西南,不会与上海日出时间一致,拉萨虽位于上海西南,但与上海经度差异较大,日落时间差异较大,D错误。故选A。
【点睛】当太阳直射点位于北半球,两极地区除外,日出东北,日落西北;当太阳直射点位于南半球,两极地区除外,日出东南,日落西南。
(2023·天津·高考真题)下图是我国某城市冬至日、夏至日及L日不同时刻的太阳高度及方位示意图。据此完成读图完成下面小题。
3.据图可以推知该城市可能为( )
A.成都 B.上海 C.昆明 D.广州
4.L日可能处于( )
A.1月上旬 B.4月中旬 C.7月上旬 D.10月中旬
【答案】3.D 4.B
【知识点】地方时的定义、计算、昼夜长短的季节变化、正午太阳高度的季节变化、太阳视运动
【解析】3.读图,该城市夏至日正午太阳高度可达90°,位于23°26′N;京时间12:30时太阳高度最大,此时地方时为12时,由此计算该地地120°E以西7.5°即112.5°E,综上,该地的坐标为(23°26′N,112.5°E),最有可能是广州,D正确,ABC错误。故选D.
4.读图可知,L日当地北京时间约6时日出,约19时日落,昼长约为13时,此时直射点有北半球,AD错误;读图可以看出,夏至日当地正午太阳高度为90°,而L日当地正午太阳高度不到80°,表明L日太阳直射纬度与北回归线的纬度相差10°以上,由此推算,4月中旬的可能性大,7月上旬的可能性小,B正确,C错误。故选B。
【点睛】有昼夜交替现象的地区,直射点在哪个半球,哪个半球就昼长夜短,直射点朝哪个半球方向移动,哪个半球就昼渐长夜渐短,直射点移到纬度最高时,该半球昼最长夜最短。
(2022·天津·高考真题)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。回答下列小题。
5.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
6.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
【答案】5.C 6.D
【知识点】地方时的定义、计算、昼夜长短的季节变化、昼夜长短的计算
【解析】5.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分日出,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=24h,由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=2×1h51m,由此计算出X=13h51m,Y=10h9m。据此,C答案最接近,故C正确,排除ABD。故选C。
6.由上题结论可知,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=12-½×14h=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,其它三地经度范围不符合,故D正确,ABC错误。故选D。
【点睛】可以利用已知的日出和日落地方时来求算昼长,方法是:昼长=2×(12-日出地方时)或昼长=2×(日落地方时-12)。
(2021·天津·高考真题)科考队在北极圈内某地进行科考时,于北京时间6月22日16时测得了当地一天中太阳高度的最小值为10°。完成下面小题。
7.该地的纬度为( )
A.83°26′N B.80°34′N C.76°34′N D.72°34′N
8.该地位于( )
A.欧洲北部 B.亚洲西部 C.亚洲东部 D.北美北部
【答案】7.C 8.D
【知识点】地方时的定义、计算、正午太阳高度的计算
【分析】7.6月22日是夏至日,太阳直射点位于北回归线,该地为北极圈以内,有极昼,一天中最小太阳高度为10°,为0:00的太阳高度,此时北极圈上0:00的太阳高度0°,从而得出该地的纬度为北极圈以北10°,即76°34′N,故C项正确,ABD错误。故选C。
8.由材料可知,此时为6月22日(夏至日),北极圈及其以北地区出现极昼现象,因此该地出现一天中最小太阳高度时,地方时应为24时,而此时北京时间为16时,说明与北京所在时区相差八个时区,每时区经度相距15°,由此可得出该地经度约为120°W,选项中符合条件的只有北美北部。故A,B,C项错误,D项正确。故选D。
【点睛】极圈内刚好发生极昼的纬度与直射点纬度互余,该纬度0:00的太阳高度为0°,如果给出极圈内某地0:00的太阳高度,求该地的纬度,就将刚好发生极昼的纬度加上该地0:00的太阳高度,就可以得出该地的纬度。
(2020·天津·高考真题)下左图为我国某地一住宅小区示意图,右图中四个方向的阴影分别为小区内某栋住宅楼二至日8:00和16:00的日影。读图文材料,完成下面小题。
9.该小区最可能位于( )
A.北京 B.银川 C.杭州 D.海口
10.小区内各住宅楼高一致,休闲广场被楼影遮挡面积最大的时段是( )
A.夏至日8:00~12:00 B.夏至日12:00~16:00
C.冬至日8:00~12:00 D.冬至日12:00~16:00
【答案】9.D 10.C
【知识点】地方时的定义、计算、太阳视运动、日影方向与长度变化
【解析】9.题意表明,右图表示8:00和16:00(我国统一使用北京时间)的我国某地一住宅楼日影,08:00和16:00是关于北京时间正午对称的两个时刻,如果该地位于120°E经线上,则两个时刻的太阳高度相同,日影长度相同,图中日影并没有对称相等,表明当地不在120°E经线上,图中显示,朝偏东方向日影短于朝偏西方向日影,即北京时间8:00的太阳高度低于16:00的太阳高度,表明当地时刻晚于北京时间,即该地应位于120°E西侧,杭州的经度大致为120°E,因此排除C。北京时间16:00时,当地地方时应16:00之前。图中朝偏东方向的两个日影中,朝东北方向的日影较长,应是当地冬至日地方时16:00以前的日影,朝东南方向的日影较短,应是当地夏至日地方时16:00以前的日影,即当地夏至日时在正午过后不久太阳位于西北方位。北京、银川位于北回归线以北,且离北回归线较远,太阳位于西北方向应仅在日落前一段时间,太阳不太可能在地方时16:00以前位于西北方位,排除AB;夏至日时,太阳直射纬线(北回归线)位于海口(20°N)以北,海口正午太阳位于正北方位,整个下午太阳均在西北方位,因此该小区最可能位于海口,D符合题意。故选D。
10.该小区位于我国,冬至日的太阳高度角更小,楼影更长,休闲广场被遮挡的面积更大,排除AB;冬至日08:00~12:00,太阳位于当地东南侧天空,图中休闲广场东南侧住宅楼更为密集,休闲广场被楼影遮挡面积较大,C正确;冬至日12:00~16:00,太阳位于当地西南侧天空,图中休闲广场西南侧楼房间距相对较大,且错落分布,休闲广场被楼影遮挡面积相对较小,D错。故选C。
【点睛】太阳方位规律:直射点在北半球,全球有太阳升落现象的各地东北升西北落,直射点在南半球,全球有太阳升落现象的各地东南升西南落;直射点以北地区,正午太阳位于正南方向,直射点以南地区,正午太阳位于正北方向。
(2019·天津·高考真题)假期里,小明同学外出旅游。某日早晨小明拍摄了日出的照片,随即发到微信朋友圈。在天津(117°E,39°N)的爸爸和在国外甲城市出差的妈妈马上做出了回复(如下图)。
结合图文材料,回答下列小题。
11.小明拍摄日出照片时所在的城市最可能是( )
A.呼和浩特(112°E,40°N) B.兰州(104°E,36°N)
C.杭州(120°E,30°N) D.南宁(108°E,23°N)
12.据图文信息,可以推测出甲城市的( )
A.纬度位置 B.经度位置
C.当天日落的方向 D.当日正午太阳高度
【答案】11.D 12.C
【知识点】地球自转的地理意义(2)-时差、地球公转的地理意义(1)-昼夜长短的变化、地球公转的地理意义(2)-正午太阳高度的变化
【解析】11.从材料中得知,小明拍摄日出照片后随即就发到朋友圈,已经7点29分,所以可以判断出该地处于冬半年。考虑选项都为中国城市,所以再结合北半球冬半年晨线特征分析出:北半球冬半年,我国城市纬度越高,白昼越短,日出也就越迟,此时的晨线在我国大致呈东北—西南走向,小明所在的城市日出和天津接近,因此城市起码应位于天津东北或天津西南,天津位于(117°E,39°N),根据经纬度判断,呼和浩特位于天津西北,杭州位于天津东南,因此排除AC;兰州与天津经度相差13°,地方时差达到52分钟,如果两地同时日出,则兰州昼长比天津昼长长近2小时,而两地纬度相差仅3°,且两者纬度均在40°N以南,因此两地昼长不可能相差近2小时,排除B;南宁位于天津西南方,两地经度相差9°,纬度相差16°,两地有可能同时日出,D符合题意。故选D。
12.根据图文信息,可以得知北半球正处于冬半年,此时无论甲城市位于北半球还是南半球,观测到的太阳日出方向都应位于东南方,日落方向都位于西南方。具体纬度位置、经度位置和当日的正午太阳高度都无法从材料提供的数据推断出。故选C。
(2018·天津·高考真题)天津广播电视塔(简称“天塔”)高度约415米。读图文材料,回答下面小题。
13.拍摄到该照片的时间(北京时间)最可能介于
A.5:00—7:00
B.8:00—10:00
C.12:00—14:00
D.15:00—17:00
14.拍摄到该照片的日期最可能介于
A.1月15日到2月15日
B.3月1日到3月30日
C.5月15日到6月15日
D.10月1日到10月30日
【答案】13.B 14.C
【知识点】地球公转的地理意义(2)-正午太阳高度的变化
【分析】本题考查地球运动规律的应用、时差计算等,题目运算、推理量较大,相对较难。根据天塔与影子的相互关系可以推知此时太阳位置,进行推断;结合影子与塔高的关系估算出此时大致的太阳高度,确定时间。
13.结合天塔位置示意图中天塔周围连接天塔道路的形状,再观察天塔景观照片中天塔周围连接天塔道路的情况,可判断此时影子朝向西北,故太阳应位于东南,为上午,排除CD;关于A项,如果是5:00—7:00,夏季日出东北,日影为西南,冬季5:00多天津还未日出,故排除A,选B。
14.结合塔影比塔身短,且塔影约250米,设此时太阳高度为α,则tanα=415÷250≈1.66,故该日正午太阳高度肯定大于或等于60°,结合天津市的纬度(接近40°N)和正午太阳高度的计算公式可知,此时太阳直射点位于北半球,据此选C。也可以结合图示信息,此时影长较短,水面无冰,结合天空云量较多等做初步判断。
【点睛】该题的推理性较强,需要考生仔细观察图示所给信息进行推理。除了要掌握正午太阳高度的计算公式,还要学会通过非正午太阳高度来推断正午太阳高度的大小。
(2017·天津·高考真题)我国A市某中学(左图所示)的旗杆影子在北京时间14:08为一天中最短。冬至前后,师生们能在学校升国旗时(北京时间10:00)看到日出。
结合图文材料,回答下列各题。
15.A市位于天津市(39°N,117°E)的( )
A.东北 B.东南
C.西北 D.西南
16.学生发现,日落时旗杆影子的指向随日期而移动。下列时段中,日落时杆影的指向由排球场逐渐移向篮球场的是( )
A.惊蛰到立夏 B.立夏到小暑
C.白露到立冬 D.立冬到小寒
【答案】15.C 16.A
【知识点】地球自转的特征、地球公转的特征、地球公转的地理意义(1)-昼夜长短的变化、地球公转的地理意义(2)-正午太阳高度的变化
【分析】该题考查地理位置的判断、太阳日落方位的变化规律。
15.物体的影子在一天中最短时,应该是当地12:00,而此时北京时间为14:08,则根据地方时原理和计算方法可得:当地的经度=120°-(14:08-12:00)×15°/h=88°E,天津市经度为117°E,则该地位于天津市以西,排除A、B;A市冬至日昼长=(14:08-10:00)×2=8小时16分,教材上冬至日40°N昼长为9小时9分钟,根据冬至日时北半球纬度越高昼越短可知,A市的纬度较天津(39°N)高。因此,A市位于天津市西北。故选C。
16.日落时旗杆的影子由排球场逐渐移向篮球场,即由东北逐渐移向东南,说明日落太阳方位由西南方向西北方移动。根据一年中太阳的日出日落方位的变化规律:太阳直射点在北半球时,全球各地日出东北、日落西北;春秋分时,太阳正东升、正西落;太阳直射南半球时,全球各地日出东南、日落西南。由以上分析可知,该地的日落方位由西南移向正西,再移向西北,说明太阳直射点由南半球北移到赤道,再北移到北半球。结合选项可知,惊蛰时太阳直射点位于南半球,春分时太阳直射点位于赤道,立夏时太阳直射点位于北半球,该过程符合题意。故选A。
【点睛】本题以某中学旗杆影子的变化和我国的24节气为背景材料,考查区域地理位置的判断和太阳日落方位的变化规律,意在考查学生的获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、论证和探讨地理问题的能力。第6题,要能够利用时间、昼长的相关计算判断出该地的经度和昼长,并且能够结合实际情况,根据该地与天津的昼长的比较结果,得出该地与天津的南北方位;第7题,一是要明白题意,二是要掌握太阳日落方位的年变化规律,三是要根据24节气图判断太阳直射点的移动规律。
(2016·天津·高考真题)2011年7月17日,我国南极中山站(69°22′S,76°22′E)越冬科考队的队员们迎来了极夜后的第一次日出。据材料回答下列小题。
17.当中山站“第一次日出”时,若在天津观测太阳,太阳位于观察者的
A.东北方向 B.东南方向 C.西北方向 D.西南方向
18.中山站极夜持续的时间是
A.30天左右 B.50天左右 C.70天左右 D.90天左右
【答案】17.D 18.B
【知识点】太阳直射点的回归运动、昼夜长短的季节变化
【分析】17.中山站纬度高于南极圈,7月17日,当中山站极夜后出现“第一次日出”时,该日昼长由前一天的0小时,到刚刚大于0小时,即日出的地方时(76°22′E)约为12时之前的较短时刻,直射点经度约为76°E,太阳直射点纬度位于北半球,故此时太阳直射点的坐标位于天津西南方,所以太阳位于天津观测者的西南方向,D正确。故选D。
18.根据对称原理,6月22日到7月17日出现极夜的天数为25天,那么6月22日前极夜的天数也有25天,即中山站极夜持续时间约为50天,B正确。故选B。
【点睛】
(2015·天津·高考真题)2018年某日出现了日食现象。在四幅日照图中,深色阴影为夜半球,浅色阴影为当时可观测到日食的地区范围。读下图,回答下列各题。
19.发生日食的这天,在图所示四地中,正午太阳高度角最大的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
20.在图所示四地中,观测者正朝西南方向观测日食的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】19.A 20.D
【知识点】地球公转的地理意义(2)-正午太阳高度的变化、光照图的判读、正午太阳高度的纬度变化
【分析】考查正午太阳高度分布规律、太阳位置的日变化。
19.从昼夜半球分析,晨昏线经过极点,此时全球昼夜平分,太阳直射赤道,而甲地纬度最低,距赤道的纬度差最小,所以正午太阳高度最大,A正确;其他三地纬度由低到高依次为丙、乙、丁,正午太阳高度逐渐减小,BCD错误。故选A。
20.读图可知,甲乙两地刚日出,属于上午时间,两地太阳位于其东南方,因此观测者应朝向东南方向才能看到日食,AB错误;丙地接近中午12时,太阳位于正南方,其观测日食应朝向正南,C错误;而丁地即将日落,,此时太阳位于该地西南方,因此观测者应朝向西南方观测日食,D正确。故选D。
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