1.2地球运动的地理意义【第二课时-地球公转的地理意义】（分层作业）地理人教版2019选择性必修1

【上好课】高二地理上册同步备课系列（选择性必修1） 第一章 地球的运动 第二节 地球公转的地理意义（分层作业） 使用导航 知识挖空练：要点全梳理，课前预习 新情境命题练：T1-16（建议用时：10-15分钟）当堂测试使用 重难探究专练：T1-15（建议用时：15-20分钟）课下练习使用 知识挖空练 ►知识点一：昼夜长短 阅读课本第11页关于昼夜长短的相关课文，结合“图1.16北半球二分二至日和太阳高度”图，用红笔在课本上对关键词进行圈画。 1.昼弧、夜弧 （1）晨昏线把所经过的纬线分割成_______和______。 （2）由于__________的存在，除了在赤道上和春、秋分日，各地的昼弧和夜弧不等长。如果______比______长，则白昼长、黑夜短；反之，则黑夜长、白昼短。 2.昼夜长短的变化规律 （1）赤道上：终年______，均为12时。春分日和秋分日，全球______。 （2）自春分日至秋分日，北半球的夏半年，太阳直射______，北半球各纬度昼弧大于夜弧，____长大于____长。纬度越高，____越长，____越短，至北极四周为____。 （3）自秋分日至次年春分日，是北半球的冬半年，太阳直射______，北半球各纬度________。纬度越高，昼越____，夜越____，至北极四周有极夜现象。 （4）夏至日太阳直射北回归线，北半球昼____、夜____，北极圈及其以北地区皆为极昼。 冬至日太阳直射南回归线，北半球昼____，夜____，北极圈及其以北地区到处出现极夜现象。 ►知识点二：正午太阳高度的变化 阅读课本第11页关于正午太阳高度的变化的相关课文，结合“图1.16北半球二分二至日和太阳高度”图，用红笔在课本上对关键词进行圈画。 1.太阳高度角 （1）太阳光线与________的交角（即太阳在当地的仰角），叫作太阳高度角，简称太阳高度。 （2）在太阳直射点上，太阳高度是____°；在晨昏线上，太阳高度是____。 2.正午太阳高度角的变化 （1）正午太阳高度随纬度不同而有规律地变化： ①春分日和秋分日，由____向南北两极降低； ②夏至日，由________向南北两极降低； ③冬至日，由________向南北两极降低。 （2）正午太阳高度随季节变化而有规律地变化： ①在北回归线及其以北的纬度带，正午太阳高度____达最大值，____达最小值； ②南回归线及其以南纬度带：____达最小值，____达最大值。 ③在南北回归线之间各地，每年受到太阳直射____次。 ►知识点三：四季更替和五带的划分 阅读课本第12-13页关于四季更替和五带划分的相关课文，结合“图1.18五带的划分”图，用红笔在课本上对关键词进行圈画。 1.天文四季：夏季就是一年内白昼____、正午太阳高度____的季节；冬季就是一年内白昼____、正午太阳高度____的季节；春季和秋季是冬、夏季节的过渡季节。 2.气候四季（北温带）：________三个月份划分为春季、________三个月份划分为夏季、________三个月份划分为秋季、________三个月份划分为冬季。 3.以南北回归线和南北极圈为界，可以把地球表面粗略地划分为____________________________________。 新情境命题练 一、单选题 2024年是中国极地考察40周年。2024年2月7日建成的秦岭站是继长城站、中山站、昆仑站和泰山站之后的我国第五座南极科考站，也是我国的第三座常年考察站。下图中左图为我国南极料考站分布示意图，右图为“太阳直射点回归运动示意图”。据此完成下面小题。 1．秦岭站建成时，太阳直射点最接近右图中的（    ） A．① B．② C．③ D．④ 2．此时，我国各地的昼夜长短状况及变化（    ） A．昼短夜长，白昼在不断变长 B．昼长夜短，白昼在不断变长 C．昼长夜短，白昼在不断变短 D．昼短夜长，白昼在不断变短 下图是甲、乙两地某日太阳高度变化图，其中甲地位于30°N。读图完成下面小题。 3．乙地地理坐标为（    ） A．（0°，30°E） B．（10°N,150°W） C．（10°S,30°E） D．（10°N,150°E） 4．甲、乙两地（    ） A．昼长不可能相等 B．一天中太阳高度同时达到最大 C．此时甲地昼更长 D．太阳东南升、西南落 某文化广场（37°N，105°E）上的十二生肖石像均匀排列成圆形，生肖鼠位于正北方，小明在圆中心竖立一根细杆，以观察太阳周日视运动变化。图示意夏至日两个时刻的杆影指向。完成下面小题。 5．该地夏至日地方时16：00时，杆影指向（   ） A．生肖虎 B．生肖虎与兔之间 C．生肖兔 D．生肖兔与龙之间 6．11月至次年2月，一日内被杆影指向的生肖石像个数最多为（    ） A．5个 B．6个 C．7个 D．8个 我国某中学生发现，在书桌的固定观测点上，每年仅有一天通过窗户既可观察到日出也可看到日落。下图为该日日出、日落的位置示意图。完成下面小题。 7．若乙为该日日出位置，则该窗朝向（    ） A．正南 B．东北 C．正北 D．西南 8．若该日日出为北京时间6点56分，日落地方时为18点59分，正午太阳高度为83.8°,则该学生所在地最可能是（    ） A．济南 B．广州 C．武汉 D．拉萨 下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。完成下面小题。 9．该日α角变化期间，学校旗杆顶端影子变化的轨迹是（    ） A．B．C．D． 10．一年中，每天同一时刻α角持续变大的月份（   ） A．11、12、1 B．3、4、5 C．5、6、7 D．8、9、10 下图为2024年2月27日某时刻王老师在淮安某公园拍摄的照片，地表有少量积雪。完成下面小题。 11．推测拍摄该照片时的朝向（    ） A．东南 B．西南 C．正南 D．西北 12．想要拍摄到同样的树影朝向和长度，选择的合适时间是（    ） A．5月末 B．8月末 C．9月末 D．10月末 13．此后一个月内，在该地点同时刻拍摄时（    ） A．太阳变高，树木影长变长 B．太阳变低，树木影长变长 C．太阳变高，树木影长变短 D．太阳变低，树木影长变短 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。图是学生设计创作的网页截图。读图完成下面小题。 14．二十四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 15．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．该日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 二、综合题 16．阅读图文材料，完成下列要求。 广东省汕头市位于北回归线上，当地有一座名为“自然之门”的北回归线纪念塔，塔顶圆球有一个小孔，在每年特定日期，太阳光会垂直从小孔照射到塔底地面，吸引了大量游客前来打卡游玩。有多次前来游的游客发现，不同月份当地路灯开关时间不同（日落后开灯，日出后关灯）。如图为汕头“自然之门”纪念塔景观图。 (1)比较游客打卡当日和国庆节当地路灯开关灯时刻变化，并说明原因。 (2)在下图中绘制太阳光透过小孔直射地面之日时，徐州市沛县（34°N）太阳视运动轨迹图。（要求：包含日出、日落、正午太阳方位、轨迹、正午太阳高度角数值） (3)有多次来到此地游玩的游客发现，一年中“自然之门”的影子长短不同，请帮这位游客总结一年中该地影长变化规律。 ________________________________________________________________________________________ 重难探究练 一、单选题 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）。完成下面小题。 1．K地位于Q地的（    ） A．东北 B．东南 C．西南 D．西北 2．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 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 3．该照片拍摄的大致时间是（    ） A．4:20 B．6:20 C．16:20 D．18:20 4．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 某教师于某日6时05分（北京时间）时在我国A地（20°N，110°E）观看了一次海上日出，并用手机拍摄了照片（下图），据此完成下面小题。 5．A市该日的昼长约为（    ） A．11小时30分钟 B．12小时 C．13小时10分钟 D．14小时30分钟 6．拍摄时，太阳所在方位为（    ） A．东北 B．东南 C．西南 D．西北 7．该季节，下列现象描述正确的是（    ） A．荆州日出时间一直提前 B．意大利河流进入丰水期 C．南极地区不宜进行科考 D．长江流域一定在防汛抗涝 等太阳高度线‌是球面上太阳高度角相等的点连成的闭合曲线，下图是某日浙江一高中学生在手表时间6：00时绘制的等太阳高度线图（0°，30°是等太阳高度），P是此时的太阳直射点，P和M在同一纬线上，N点所在虚线是北半球纬线圈。完成下面小题。 8．太阳直射点的地理坐标是（    ） A．15°N，150°W B．15°S，30°E C．5°N，150°W D．5°S，30°E 9．关于图中各点的叙述正确的是（    ） A．M、N的正午太阳高度一样 B．P、N的正午太阳高度一样 C．M、N的昼夜长短一样 D．P、M的昼夜长短一样 小明同学在同一幅图中绘制了某日甲、乙两地太阳视运动轨迹（下图）。图中甲、乙两地太阳视运动轨迹呈对称分布。据此完成下面小题。 10．甲地位于乙地的（    ） A．东北 B．西北 C．东南 D．西南 11．符合两地正午太阳高度之差（△h/°）年变化的是（    ） A．B．C． D． 12．未来一周内，小明将发现（    ） A．南极点出现极昼现象 B．地球的公转速度逐渐变慢 C．甲地的昼夜差值变大 D．江苏太阳从东北方位升起 时光塔（37.57°N，121.22°E）为山东省烟台市新地标建筑，塔高50米，其半室外剧场朝向夏至日出方向。该建筑将地球运动规律转化为文化体验，市民可以在春、秋分日观看到时光塔影子的边缘沿一条水槽移动，影子在整点与地面的不同圆环相交。下图为秋分日拍摄的时光塔景观。读图，完成下面小题。 13．推测图中景观的拍摄时间为（    ） A．8:00 B．10:00 C．15:00 D．18:00 14．水槽与日影关系的设计，主要考虑（    ） ①经度位置②建筑高度及形态③昼夜长短④太阳高度角和方位角 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 二、综合题 15．下图是某房地产公司在北京市（约40°N）开发的一梯两户式多层商品房平面示意图和地球公转示意图。读图回答下列问题。 (1)若在该楼的南面再建一幢新楼，并要求新楼全年不能遮挡北楼底层的阳光，那么设计师要考虑哪些因素？ __________________________________________________________________________________________ (2)说出地球从A公转到B期间北京的昼夜长短状况及变化情况。__________________________________ (3)说出地球从B公转到D期间，北京正午屋内的光照面积的变化情况。 _________________________________________________________________________________________ 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 【上好课】高二地理上册同步备课系列（选择性必修1） 第一章 地球的运动 第二节 地球公转的地理意义（分层作业） 使用导航 知识挖空练：要点全梳理，课前预习 新情境命题练：T1-16（建议用时：10-15分钟）当堂测试使用 重难探究专练：T1-15（建议用时：15-20分钟）课下练习使用 知识挖空练 ►知识点一：昼夜长短 阅读课本第11页关于昼夜长短的相关课文，结合“图1.16北半球二分二至日和太阳高度”图，用红笔在课本上对关键词进行圈画。 1.昼弧、夜弧 （1）晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧。 （2）由于黄赤交角的存在，除了在赤道上和春、秋分日，各地的昼弧和夜弧不等长。如果昼弧比夜弧长，则白昼长、黑夜短；反之，则黑夜长、白昼短。 2.昼夜长短的变化规律 （1）赤道上：终年昼夜等长，均为12时。春分日和秋分日，全球昼夜等长。 （2）自春分日至秋分日，北半球的夏半年，太阳直射北半球，北半球各纬度昼弧大于夜弧，昼长大于夜长。纬度越高，昼越长，夜越短，至北极四周为极昼。 （3）自秋分日至次年春分日，是北半球的冬半年，太阳直射南半球，北半球各纬度昼短夜长。纬度越高，昼越短，夜越长，至北极四周有极夜现象。 （4）夏至日太阳直射北回归线，北半球昼最长、夜最短，北极圈及其以北地区皆为极昼。 冬至日太阳直射南回归线，北半球昼最短，夜最长，北极圈及其以北地区到处出现极夜现象。 ►知识点二：正午太阳高度的变化 阅读课本第11页关于正午太阳高度的变化的相关课文，结合“图1.16北半球二分二至日和太阳高度”图，用红笔在课本上对关键词进行圈画。 1.太阳高度角 （1）太阳光线与地平面的交角（即太阳在当地的仰角），叫作太阳高度角，简称太阳高度。 （2）在太阳直射点上，太阳高度是90°；在晨昏线上，太阳高度是0°。 2.正午太阳高度角的变化 （1）正午太阳高度随纬度不同而有规律地变化： ①春分日和秋分日，由赤道向南北两极降低； ②夏至日，由北回归线向南北两极降低； ③冬至日，由南回归线向南北两极降低。 （2）正午太阳高度随季节变化而有规律地变化： ①在北回归线及其以北的纬度带，正午太阳高度夏至日达最大值，冬至日达最小值； ②南回归线及其以南纬度带：夏至日达最小值，冬至日达最大值。 ③在南北回归线之间各地，每年受到太阳直射两次。 ►知识点三：四季更替和五带的划分 阅读课本第12-13页关于四季更替和五带划分的相关课文，结合“图1.18五带的划分”图，用红笔在课本上对关键词进行圈画。 1.天文四季：夏季就是一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节；冬季就是一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节；春季和秋季是冬、夏季节的过渡季节。 2.气候四季（北温带）：3、4、5三个月份划分为春季、6、7、8三个月份划分为夏季、9、10、11三个月份划分为秋季、12、1、2三个月份划分为冬季。 3.以南北回归线和南北极圈为界，可以把地球表面粗略地划分为热带、北温带、南温带、北寒带和南寒带。 新情境命题练 一、单选题 2024年是中国极地考察40周年。2024年2月7日建成的秦岭站是继长城站、中山站、昆仑站和泰山站之后的我国第五座南极科考站，也是我国的第三座常年考察站。下图中左图为我国南极料考站分布示意图，右图为“太阳直射点回归运动示意图”。据此完成下面小题。 1．秦岭站建成时，太阳直射点最接近右图中的（    ） A．① B．② C．③ D．④ 2．此时，我国各地的昼夜长短状况及变化（    ） A．昼短夜长，白昼在不断变长 B．昼长夜短，白昼在不断变长 C．昼长夜短，白昼在不断变短 D．昼短夜长，白昼在不断变短 【答案】1．D 2．A 【解析】1．由材料可知，我国秦岭站建成时为2024年2月，2月位于冬至日（12月22日前后）到春分日（3月21日前后）之间，太阳直射点位于南半球，并逐渐向北移，与图中④点（直射点在南半球并向北移动）位置接近，D正确；图中①、②两点直射点在北半球，AB错误；图中③点直射点向南移动，C错误。故选D。 2．根据材料可知，此时是2024年2月7日，太阳直射点位于南半球，北半球昼短夜长，BC错误；直射点向北移动，故北半球白昼逐渐变长，黑夜不断变短，A正确，D错误。故选A。 下图是甲、乙两地某日太阳高度变化图，其中甲地位于30°N。读图完成下面小题。 3．乙地地理坐标为（    ） A．（0°，30°E） B．（10°N,150°W） C．（10°S,30°E） D．（10°N,150°E） 4．甲、乙两地（    ） A．昼长不可能相等 B．一天中太阳高度同时达到最大 C．此时甲地昼更长 D．太阳东南升、西南落 【答案】3．C 4．C 【解析】3．由图可知，甲地正午太阳高度为80°，其位于30°N，可计算出此时太阳直射20°N，图中甲地昼长大于12h，乙地昼长小于12h，说明乙地与甲地不在同一半球，即乙地位于南半球，再利用正午太阳高度计算公式，计算出乙地位于10°S，乙地正午时，北京时间为18时，由此可知乙地位于30°E。C正确，ABD错误。故选C。 4．读图可知，甲、乙两地相比，此时甲地昼更长，C正确；此时太阳直射20°N，当太阳直射赤道时，甲、乙两地昼长相等，均为12小时，A错误；此时太阳直射20°N，甲、乙两地经度不同，所以一天中太阳高度不可能同时达到最大，B错误；此时太阳直射20°N，此时全球除极昼极夜地区外太阳东北升、西北落，D错误。故选C。 某文化广场（37°N，105°E）上的十二生肖石像均匀排列成圆形，生肖鼠位于正北方，小明在圆中心竖立一根细杆，以观察太阳周日视运动变化。图示意夏至日两个时刻的杆影指向。完成下面小题。 5．该地夏至日地方时16：00时，杆影指向（   ） A．生肖虎 B．生肖虎与兔之间 C．生肖兔 D．生肖兔与龙之间 6．11月至次年2月，一日内被杆影指向的生肖石像个数最多为（    ） A．5个 B．6个 C．7个 D．8个 【答案】5．D 6．A 【解析】5．图中信息可知，北京时间9:20杆影指向正西，当地经度为105°E，此时当地地方时应为8:20，太阳位于正东，一天之中太阳方位关于地方时正午（正南）对称，此日当地地方时15:40太阳应位于正西，则地方时16:00太阳应位于西北方向，杆影应指向东南，读图可知，生肖虎 、生肖虎与兔之间均在东北方向， 生肖兔在正东，只有生肖兔与龙之间在东南，D符合题意，排除ABC。故选D。 6．11月至次年2月，太阳直射南半球，当地太阳东南升、正午在正南、西南落，杆影日出指向西北、正午指向正北、日落指向东北，因此一日内被杆影转过的角度小于180°，指向的生肖石像个数少于6个，最多为5个，A正确，BCD错误，故选A。 我国某中学生发现，在书桌的固定观测点上，每年仅有一天通过窗户既可观察到日出也可看到日落。下图为该日日出、日落的位置示意图。完成下面小题。 7．若乙为该日日出位置，则该窗朝向（    ） A．正南 B．东北 C．正北 D．西南 8．若该日日出为北京时间6点56分，日落地方时为18点59分，正午太阳高度为83.8°,则该学生所在地最可能是（    ） A．济南 B．广州 C．武汉 D．拉萨 【答案】7．C 8．D 【分析】7．夏半年，我国日出东北、日落西北；冬半年，我国日出东南、日落西南；春秋分，正东日出、正西日落。如图，甲乙在180°的视线范围内，时间上不可能是春秋分，空间上应面向正北或正南。若乙为该日日出位置，甲则为日落位置，如果朝向正南，则乙为西南应为日落位置，与材料不符，则图示窗户朝向正北，故选C。 8．正午太阳高度能达到83.8°的城市应在30°N以内，且为昼长夜短的夏半年。日落地方时距正午相差6小时59分，则日出地方时也应相差6小时59分，即日出地方时为5点01分，这与北京时间（中央经线120°地方时，东八区区时）相差1小时55分，约30°经度，即约东经90°，最有可能是拉萨。故选D。 下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。完成下面小题。 9．该日α角变化期间，学校旗杆顶端影子变化的轨迹是（    ） A．B．C．D． 10．一年中，每天同一时刻α角持续变大的月份（   ） A．11、12、1 B．3、4、5 C．5、6、7 D．8、9、10 【答案】9．C 10．D 【解析】9．据墙上的钟表指示的时间是7:55左右，结合有光照，应是早上7:55，江苏位于北温带，正午太阳正南，地方时7:55（ 江苏位介于116°18′E-121°57′E，其地方时与北京时间相差不大）当地的太阳应在东南，此时的杆影应位于西北，由上午到正午太阳应逐渐偏南，到正午太阳正南，对应的杆影应朝向正北，所以该日α角变化期间，杆影应从西北到正北，对应C选项图，C正确，ABD错误。故选C。 10．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月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，ABC错误。故选D。 下图为2024年2月27日某时刻王老师在淮安某公园拍摄的照片，地表有少量积雪。完成下面小题。 11．推测拍摄该照片时的朝向（    ） A．东南 B．西南 C．正南 D．西北 12．想要拍摄到同样的树影朝向和长度，选择的合适时间是（    ） A．5月末 B．8月末 C．9月末 D．10月末 13．此后一个月内，在该地点同时刻拍摄时（    ） A．太阳变高，树木影长变长 B．太阳变低，树木影长变长 C．太阳变高，树木影长变短 D．太阳变低，树木影长变短 【答案】11．B 12．D 13．C 【解析】11．2月太阳直射南半球，太阳总体位于偏南方。结合图中积雪的位置可知，以树为中心，积雪的方向应接近正北方，因此图中太阳位于西南方，摄该照片时的朝向为西南方向，B正确，ACD错误。故选B。 12．想要拍摄到同样的树影朝向和长度，选择的合适时间应与2月27日关于二至日（12月22日或6月22日）对称，因此为10月末，D正确，ABC错误。故选D。 13．此后一个月内，直射点往北移动，因此在该地点同时刻拍摄时太阳高度变大，树木影长变短，C正确，ABD错误。故选C。 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。图是学生设计创作的网页截图。读图完成下面小题。 14．二十四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 15．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．该日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】14．C 15．B 【解析】14．二十四节气，它基本概括了一年中四季交替的准确时间以及大自然中一些物候等自然现象发生的规律，故②④正确；太阳活动是太阳大气层里一切活动现象的总称，主要有太阳黑子、耀斑、日珥和日冕瞬变事件等，与二十四节气无关，①错误；二十四节气反映了物候、气候等多方面变化，如春生、夏长、秋收、冬藏，以及日照、降雨、气温等的变化规律，但无法直接反映降水总量，③错误。故②④正确，故选C。 15．根据图示可知，甲为山西省，乙为湖南省。梅雨天气现象主要出现在我国的江南地区、长江中下游地区、江淮地区，到韩国、日本列岛一带，甲地位于山西省，不是梅雨分布区，A错误；通过对遥感数据进行收集处理，可以为灾情信息获取、救灾决策和灾区重建提供重要支撑，B正确；甲地纬度高于乙地，且两地纬度都在北回归线以北，故正午太阳高度角甲地小于乙地，C错误；纬度越高，昼长周年变化幅度越大（有极昼极夜地区变化幅度为24小时），甲地纬度高于乙地，故甲地昼长周年变化幅度大于乙地，D错误。故选B。 二、综合题 16．阅读图文材料，完成下列要求。 广东省汕头市位于北回归线上，当地有一座名为“自然之门”的北回归线纪念塔，塔顶圆球有一个小孔，在每年特定日期，太阳光会垂直从小孔照射到塔底地面，吸引了大量游客前来打卡游玩。有多次前来游的游客发现，不同月份当地路灯开关时间不同（日落后开灯，日出后关灯）。如图为汕头“自然之门”纪念塔景观图。 (1)比较游客打卡当日和国庆节当地路灯开关灯时刻变化，并说明原因。 (2)在下图中绘制太阳光透过小孔直射地面之日时，徐州市沛县（34°N）太阳视运动轨迹图。（要求：包含日出、日落、正午太阳方位、轨迹、正午太阳高度角数值） (3)有多次来到此地游玩的游客发现，一年中“自然之门”的影子长短不同，请帮这位游客总结一年中该地影长变化规律。 【答案】(1)变化：国庆节时，当地路灯开灯时刻提前；关灯时刻推迟。原因：国庆节时，太阳直射点位于南半球，当地昼更短、夜更长。 (2) (3)自春分日至夏至日，影子渐短；夏至日最短，正午立杆无影；自夏至日至冬至日，影子渐长；自冬至日至春分日，影子渐短。 【分析】本题以汕头“自然之门”纪念塔景观图为素材，考查昼夜长短、太阳方位、正午太阳高度等相关知识，共3个小题，重点考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力，综合考查区域认知、综合思维的学科素养。 【详解】（1）结合材料信息，游客打卡当日，太阳光会垂直从小孔照射到塔底地面，即当日该地有太阳直射现象，由于汕头位于北回归线上，所以当日为夏至日，太阳直射北回归线，此地昼最长夜最短，路灯开灯时间最晚，关灯时间最早；此后一直到国庆节，太阳直射点不断南移，该地昼渐短夜渐长，所以路灯开灯时刻提前，关灯时刻推迟。 （2）结合上一题及所学知识，太阳光透过小孔直射地面之日，太阳直射北回归线，全球（除极昼极夜地区外）日出东北，日落西北，所以沛县日出东北、日落西北；沛县（34°N ）位于北回归线以北，正午太阳位于正南方向；根据正午太阳高度公式 H = 90° - | 当地纬度 - 太阳直射点纬度 | ，沛县纬度 34°N，太阳直射北回归线（23.5°N ），则 H = 90° - |34° - 23.5°| = 79.5° 。该日徐州市沛县（34°N）太阳视运动轨迹图如下所示： （3）结合所学知识，该地影长变化是因正午太阳高度的变化而变化；春分日至夏至日，太阳直射点北移，正午太阳高度变大，影子渐短；夏至日正午太阳高度最大，为90°，影子最短，正午立杆无影；夏至日至冬至日，正午太阳高度变小，影子渐长；冬至日至春分日，正午太阳高度变大，影子渐短。 重难探究练 一、单选题 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）。完成下面小题。 1．K地位于Q地的（    ） A．东北 B．东南 C．西南 D．西北 2．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 【答案】1．C 2．C 【解析】1．由所学太阳视运动知识可知，夏至日，日出东北，且最偏北，影子朝向西南；冬至日，日出东南，且最偏南，影子朝向西北；其余日期的日出方位和影子均位于夏至日和冬至日之间；故张角两边的甲、乙分别为夏至日或冬至日；根据图示信息可知，甲乙两日K地日出变化时间为1小时56分，Q地日出变化时间为3小时14分，Q地昼长年变化幅度大于K地，说明Q纬度位置更高，两地都位于北半球，说明Q更靠北，K更靠南。甲日日出早，为夏至日；乙日日出晚，为冬至日。冬至日和夏至日日出时间关于地方时6时对称。由图中可计算出，K地冬至日和夏至日日出关于北京时间（120°E经线地方时）6时18分对称，可计算K地经度为115.5°E；Q地冬至日和夏至日日出关于北京时间5时33分对称，可计算Q地经度约为127°E；可知K位于Q地的西侧。综合上述分析可知，K地位于Q地的西南，C正确，ABD错误，故选C。 2．图示为日出杆影年变化，甲日日出地方时更早，两地都位于我国，所以甲日应为夏至日，根据上题分析可知，Q纬度位置更高，所以甲日的日落地方时Q地更大，A错误；K地纬度低于Q地，但在甲日这天（同一天）K地晨线经线夹角和Q地晨线经线夹角相同，B错误；乙日为冬至日，此时北半球昼短夜长，纬度位置越高，昼越短，Q纬度位置更高，昼长更短，C正确；乙日为冬至日，太阳直射点位于南半球，两地都位于北半球，纬度位置更低的K地太阳高度角更大，D错误。所以选C。 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 3．该照片拍摄的大致时间是（    ） A．4:20 B．6:20 C．16:20 D．18:20 4．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】3．D 4．A 【解析】3．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。 4．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 某教师于某日6时05分（北京时间）时在我国A地（20°N，110°E）观看了一次海上日出，并用手机拍摄了照片（下图），据此完成下面小题。 5．A市该日的昼长约为（    ） A．11小时30分钟 B．12小时 C．13小时10分钟 D．14小时30分钟 6．拍摄时，太阳所在方位为（    ） A．东北 B．东南 C．西南 D．西北 7．该季节，下列现象描述正确的是（    ） A．荆州日出时间一直提前 B．意大利河流进入丰水期 C．南极地区不宜进行科考 D．长江流域一定在防汛抗涝 【答案】5．C 6．A 7．C 【解析】5．根据材料可知，该地的地理坐标为（20°N，110°E），北京时间6时05分，该地的地方时比北京时间晚40分钟，故可以计算出该地的日出的地方时为5时25分。则A地昼长＝（12-5:25）×2=13小时10分钟，C正确，ABD错误。故选C。 6．结合上题分析可知，该地的日出时间在6:00以前，可以判断出拍摄日出照片时为夏半年；结合所学可知，北半球的夏半年，日出日落的位置偏北，即日出东北，日落西北，故拍摄日出时太阳所在的方位为东北，A正确，BCD错误。故选A。 7．该地该日昼长13小时10分钟，20°N一年中夏至日昼最长，为13时13分，故该季节为夏季，荆州在夏至日之前日出时间一直提前，但夏至日之后日出时间推后，A错误；意大利主要为地中海气候，降水集中在冬季，夏季高温少雨，所以河流处于枯水期，B错误；北半球的夏季是南半球的冬季，南极大部分地区为极夜、酷寒，海面大范围结冰，不适合进行科考，C正确；结合季风气候年际变化大的特点，长江流域夏季也有可能降水少，不一定正在防汛抗涝，D错误。故选C。 等太阳高度线‌是球面上太阳高度角相等的点连成的闭合曲线，下图是某日浙江一高中学生在手表时间6：00时绘制的等太阳高度线图（0°，30°是等太阳高度），P是此时的太阳直射点，P和M在同一纬线上，N点所在虚线是北半球纬线圈。完成下面小题。 8．太阳直射点的地理坐标是（    ） A．15°N，150°W B．15°S，30°E C．5°N，150°W D．5°S，30°E 9．关于图中各点的叙述正确的是（    ） A．M、N的正午太阳高度一样 B．P、N的正午太阳高度一样 C．M、N的昼夜长短一样 D．P、M的昼夜长短一样 【答案】8．A 9．D 【解析】8．北京时间（120∘E地方时）为6：00时，太阳直射点P地方时为12：00。结合选项A中150∘W，120∘E与150∘W经度差270∘，时差18小时，120∘E为6：00时，150∘W为前一天12：00，符合直射点地方时12：00。若直射点经度为30∘E，与北京时间（120∘E）时差为(120−30)÷15=6小时，但此时30∘E地方时应为6−6=0时，不是12：00，不符合直射点地方时，BD错误；P点经度为150°W，M、N点太阳高度为同为0度，可推测两点纬度相同，且同为6时日出时间，昼夜平分。由图可知，N点所在纬线圈的太阳高度差为30°，且位于北半球，推测N点的纬度为15°N，M为15°N。因为P 和M在同一纬线上，所以P点纬度为15°N，A正确，C错误。故选A。 9．正午太阳高度H=90∘−|φ−δ|（φ为当地纬度，δ为直射点纬度）。M、N纬度不同，φ不同，正午太阳高度不同，A错误；P是直射点，纬度为δ，N纬度与δ不同，|φ−δ|不同，正午太阳高度不同，B错误；M、N纬度不同，昼夜长短由纬度决定，纬度不同则昼夜长短不同，C错误；P、M在同一纬线上，同一纬线昼夜长短相同，D正确。故选D。 小明同学在同一幅图中绘制了某日甲、乙两地太阳视运动轨迹（下图）。图中甲、乙两地太阳视运动轨迹呈对称分布。据此完成下面小题。 10．甲地位于乙地的（    ） A．东北 B．西北 C．东南 D．西南 11．符合两地正午太阳高度之差（△h/°）年变化的是（    ） A．B．C． D． 12．未来一周内，小明将发现（    ） A．南极点出现极昼现象 B．地球的公转速度逐渐变慢 C．甲地的昼夜差值变大 D．江苏太阳从东北方位升起 【答案】10．A 11．D 12．C 【解析】10．读图可知，甲乙两地此时日出方位都为正东，地方时为6：00，甲地的日出时间是北京时间6：48，可知甲地在120°E的西侧，差48分，经度差12°，故甲地经度为108°E，乙地的日出时间是北京时间12：48，可知乙地在120°E的西侧，差6小时48分，经度差102°，故乙地经度为18°E，故甲地位于乙地东侧，结合图中太阳视运动轨迹可知，甲地正午太阳位于正南，说明甲地位于直射点以北，乙地正午太阳位于正北，说明乙地位于直射点以南，故甲地位于乙地的东北，A正确，BCD错误，故选A。 11．由材料结合图形可知，甲、乙两地太阳视运动轨迹呈对称分布，夹角为68°，此时太阳正东升，说明为春分日或秋分日，可知两地在春秋分的正午太阳高度均为90°－（68°÷2）=56°，即甲乙两地纬度均为34°，故春、秋分时两地正午太阳高度之差均为0°，排除AB；该日太阳直射赤道，结合图中太阳视运动轨迹可知，甲地正午太阳位于正南、甲为34°N，而乙午太阳位于正北、乙为34°S，甲、乙两地仅在夏至日（太阳直射北回归线）、冬至日（太阳直射南回归线）时正午太阳高度之差达最大，且差值相等，排除C，D正确。故选D。 12．该日太阳直射赤道，未来一周内，若太阳直射点南移，则南极点出现极昼现象、地球公转速度逐渐变快、江苏太阳从东南升起，若太阳直射点北移，则南极点出现极夜现象、地球公转速度逐渐变慢、江苏太阳从东北升起，排除ABD；太阳直射赤道时，全球昼夜平分，甲地昼夜差值最小，随着直射点移动，未来一周内，甲地的昼长可能渐长或渐短，昼夜差值都变大，C正确。故选C。 时光塔（37.57°N，121.22°E）为山东省烟台市新地标建筑，塔高50米，其半室外剧场朝向夏至日出方向。该建筑将地球运动规律转化为文化体验，市民可以在春、秋分日观看到时光塔影子的边缘沿一条水槽移动，影子在整点与地面的不同圆环相交。下图为秋分日拍摄的时光塔景观。读图，完成下面小题。 13．推测图中景观的拍摄时间为（    ） A．8:00 B．10:00 C．15:00 D．18:00 14．水槽与日影关系的设计，主要考虑（    ） ①经度位置②建筑高度及形态③昼夜长短④太阳高度角和方位角 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】13．C 14．D 【解析】13．根据材料可知，该半室外广场面向夏至日日出方向，即东北方向，读图可知拍摄时时光塔影子朝向东北方向，太阳方位和影子方位相反，太阳位于西南方向，在春、秋分日，地方时6点太阳在正东，12点在正南，所以太阳位于西南方向时应该是12：00-18:00之间，结合选项可知，拍摄时间可能为15:00，C正确；8:00和10:00时太阳位于东南方向，AB错误；18:00时太阳位于正西方向，D错误。故选C。 14．经度位置主要影响地方时与区时的差异，而水槽与日影关系主要是和太阳高度、方位有关，与经度并无直接关联，①错误；建筑高度会影响影子的长短，形态会影响影子的形状，不同高度的建筑在同一时刻太阳照射下影子长度不同，建筑形态不同影子形状也不同，这对水槽与日影的对应关系设计有重要影响，②正确；昼夜长短反映的是白天和黑夜的时长，水槽与日影关系设计主要关注的是某一时刻太阳的高度和方位，昼夜长短并不直接影响日影在地面与水槽的对应关系，③错误；太阳高度角决定了影子的长短，太阳方位角决定了影子的方向，水槽与日影关系的设计就是要依据不同时刻太阳的高度角和方位角来确定水槽的位置和走向等，以便实现特定的景观效果，④正确。故选D。 二、综合题 15．下图是某房地产公司在北京市（约40°N）开发的一梯两户式多层商品房平面示意图和地球公转示意图。读图回答下列问题。 (1)若在该楼的南面再建一幢新楼，并要求新楼全年不能遮挡北楼底层的阳光，那么设计师要考虑哪些因素？ (2)说出地球从A公转到B期间北京的昼夜长短状况及变化情况。 (3)说出地球从B公转到D期间，北京正午屋内的光照面积的变化情况。 【答案】(1)两楼的间距，冬至日的正午太阳高度，楼高。 (2)昼长夜短；昼渐短夜渐长。 (3)B到C：屋内光照面积由小变大，在C处达到最大。C到D：屋内光照面积由大变小。 【分析】本题以北京商品房的平面示意图为地理背景，考查正午太阳高度角的应用昼夜长短的变化，难度适中，考查学生获取和解读地理信息、调动和运用相关地理知识的能力，培养了学生综合思维等核心素养。 【详解】（1）若在该楼的南面再建一幢新楼， 并要求新楼全年不能遮挡北楼底层的阳光，设计时需要考虑：两楼的间距、冬至日的正午太阳高度和楼高。冬至日的太阳高度为该地最小值， 影长最长，如果冬至日新楼都不会遮挡到北楼底层的阳光，则全年其他时间都不会。楼高直接影响到影子的长度，在冬至日正午太阳高度一定的情况下，楼高越高，楼影越长，就越容易遮挡到北楼底层的阳光。为了保证北楼底层全年都能有阳光照射，设计师需要根据冬至日的正午太阳高度以及两楼间距，精确计算出合适的楼高，使新楼在冬至日所产生的影子长度恰好不超过两楼之间的距离，这样才能确保新楼不会遮挡北楼底层的阳光。 （2）读图A为北半球夏至日，B为北半球秋分日， 夏至日北京昼长为一年中最长，秋分日为昼夜等分，夏至到秋分，太阳直射点位于北半球，北半球各地昼长夜短；所以从A公转到B期间北京昼长夜短，昼变短夜变长。 （3）B为北半球秋分日，C为北半球冬至日，D为北半球春分日；当地球从B（秋分）公转到C（冬至）位置时，正午屋内的光照面积的变化情况是由小变大。（北京正午太阳高度变小， 射进屋内的阳光面积变大），冬至日太阳高度角最小，屋内光照面积最大，因此在C处达到最大。从C（冬至）公转到D（春分）时，太阳直射点北移，北京正午太阳高度角变大，射进屋内阳光面积变小。地球从B公转到D期间，北京正午屋内的光照面积的变化情况为：B到C：屋内光照面积由小变大，在C处达到最大。C到D：屋内光照面积由大变小。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 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