内容正文:
高效作业6 太阳视运动 四季的更替
一、 选择题(本大题共13小题,每小题2分,共26分)
[2023·浙江6月选考]塔式光热发电是利用成千上万个独立跟踪太阳的定日镜,将阳光聚集到镜场中心的集热塔,通过能量转换来发电。图1为青海某地塔式光热发电场景观图,图2为定日镜工作原理示意图。回答第1题。
1.定日镜工作期间,镜面朝向(图2所示)的水平和垂直转动方向分别是( )
A. 顺时针 先逆时针后顺时针
B. 顺时针 先顺时针后逆时针
C. 逆时针 先顺时针后逆时针
D. 逆时针 先逆时针后顺时针
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B
解析:定日镜随太阳方位的变化而变化的,而太阳在一天之中方位的变化是顺时针的,所以定日镜面的水平转动方向也为顺时针,C、D错误;定日镜为了获取更强的太阳辐射,镜面应始终和太阳光线垂直,太阳高度角在一天中先增大后减小,要保证镜面始终和太阳光线垂直,镜面在垂直方向上与地面的夹角先减小后增大,所以镜面在垂直方向的变化应为先顺时针后逆时针,B正确、A错误。
[2023·浙江Z20联考 ]下图示意某地某天不同时刻太阳光线与地平面的夹角,其中∠α为140°,且∠β大于∠ϕ。回答第2题。
2.此日,该地太阳视运动轨迹在地平圈的投影最可能为 ( )
A.① B.② C.③ D.④
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解析:由图可知,此日该地出现极昼现象,出现最大太阳高度时,太阳在正南方,故该地位于北半球,太阳视运动轨迹在地平圈的投影位于地平圈以内;子夜时太阳出现在正北方向,太阳高度较低,与地平圈间隔较小;正午时,太阳出现在正南方向,太阳高度角较大,与地平圈间隔较大,故该地太阳视运动轨迹在地平圈的投影最可能为④,D正确。
[2024·钱塘联盟联考]下图为某地某日太阳视运动轨迹图(箭头为太阳视运动方向),当太阳位于正南方位时,北京时间为8时40分。据此回答第3、4题。
3.该日,晨昏线与纬线切点的地理坐标是( )
A. 80°S,10°W
B.80°S,170°E
C.80°N,10°E
D.80°N,170°E
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B
4.此日后,一定发生的地理现象为( )
A.北极圈内极昼范围会逐渐扩大
B.杭州日出方位角逐渐向南偏移
C.一个月之内上海依然日出东北
D.极昼区午夜太阳高度先大后小
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解析:第3题,由图可得,当地出现极昼现象,当出现最大太阳高度时,太阳在正南方,故该地位于北半球,且太阳直射点位于北半球。根据太阳直射点的纬度=(出现极昼的点最大的太阳高度+该点最小的太阳高度)÷2可以计算出太阳直射点的纬度为10°N。当太阳位于正南方位时,当地地方时为12时,根据此时北京时间为8时40分可以计算出当地所处经度为170°E。直射点的纬度和晨昏线与纬线的切点的纬度互余,所以晨昏线与纬线的切点的纬度为80°S和80°N。经过晨昏线与纬线的切点的经线,位于昼半球的经线地方时为12时,即170°E经线;位于夜半球的经线地方时为24时,即10°W经线。又因为此时太阳直射北半球且图中所示时刻为白天,故晨昏线与纬线切点的地理坐标分别是(80°S,
170°E)和(80°N,10°W),B正确。第4题,根据材料中所给信息,无法确定出现的具体日期,所以无法判断北极圈内极昼范围的变化、杭州日出方位角的变化及极昼区午夜太阳高度的变化,但是根据此时太阳直射点所处的位置可以确定一个月内太阳直射点依然位于北半球,上海依然日出东北、日落西北,C正确。
[2024·嘉兴高二联考]我国新疆、浙江等地先后引进了“智能太阳花”技术,安装了能昼开夜合并智能追光的太阳能路灯。下图为某智能太阳花路灯。据此回答第5、6题。
5.与浙江相比,新疆的“智能太阳花”( )
A. 水平转动角度相同
B. 水平转动角度更大
C. 仰角变化幅度更大
D. 正午仰角年变化幅度相同
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6.春分日,当浙江的“智能太阳花”路灯柱影子最短时,新疆的“智能太阳花”( )
A. 路灯柱影子朝向正北
B. 路灯柱影子将会变长
C. “花朵”朝东南
D. “花朵”朝西南
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解析:第5题,浙江、新疆位于中纬度地区,但新疆纬度比浙江纬度更高。冬半年,由于乌鲁木齐纬度更高,其白昼时间更短,太阳视运动范围更小,“智能太阳花”昼开夜合并智能追踪太阳,故其水平转动的角度更小;夏半年,由于新疆纬度更高,其白昼时间更长,太阳视运动范围更大,“智能太阳花”昼开夜合并智能追踪太阳,故其水平转动的角度更大,A、B错误。新疆纬度更高,正午太阳高度更小,一天中太阳高度的变化更小,“智能太阳花”昼开夜合并智能追踪太阳,新疆的“智能太阳花”仰角的日变化幅度应更小,C错误。由于新疆和浙江均位于回归线与极圈之间,正午太阳高度的年变化幅度相同,因此正午仰角年变化幅度相同,D正确。第6题,春分日,当浙江的“智能太阳花”路灯
柱影子最短时,说明当地的地方时为12时,太阳位于当地的正南方向。新疆位于我国的西部,此时太阳位于新疆的东南方,路灯柱影子朝向西北方,且逐渐变短,当地地方时为12时时达到最短,后又开始变长;新疆“智能太阳花”昼开夜合并智能追踪太阳,所以此时应该朝向东南方。故选C。
二十四节气是中国历法的独特创造,几千年来对我国农牧业的发展起到了很大的推动作用。下图为二十四节气图。读图回答第7、8题。
7.下列农事活动中的谚语与“惊蛰”这一节气相吻合的是( )
A.春雷响,农夫闲转忙 B.麦熟一晌,虎口夺粮
C.东风不倒,雨下不小 D.寒露有霜,晚稻受伤
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8.下列相关节气下,对济南的描述正确的是( )
A.寒露的夜较清明的昼短
B.小寒较大寒日出时刻早
C.立春与立冬的正午太阳高度相同
D.夏半年与冬半年的时间长度一样
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解析:第7题,根据二十四节气图可知,惊蛰是春分之前的一个节气,进入春季,“春雷响,农夫闲转忙”与之相符,A正确。“麦熟一晌”反映的是夏季麦子成熟的季节,B错误。“东风不倒,雨下不小”反映的是夏季多雨,C错误。“寒露有霜,晚稻受伤”反映的是秋季,D错误。故选A。第8题,济南位于北半球。立春与立冬关于冬至日对称,这两个节气的太阳直射点位于南回归线以北与赤道以南的同一纬线上,故济南立春与立冬的正午太阳高度相同,C正确。寒露是秋分之后15天,太阳直射点位于南半球;清明是春分之后15天,太阳直射点位于北半球,但寒露与清明时,太阳直射的纬度数是一样的,因此清明的昼长等于寒露的夜长,A错误。小寒距离冬至日较大寒更近,昼长更短,日出时间更晚,B错误。北半球冬半年的时间长度短于夏半年,D错误。故选C。
图1为日本富士山及周边等高线地形图(单位:米),图2为某摄影爱好者于2024年1月21日拍摄的“钻石富士”景观(太阳“恰好”位于富士山山顶,状如钻石般耀眼)。据此回答第9题。
9.该摄影爱好者拍摄“钻石富士”景观时的位置和当地时间最可能是( )
A.甲湖岸 5时前后 B.甲湖岸 9时前后
C.乙湖岸 18时前后 D.乙湖岸 19时前后
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解析:富士山山顶位于甲湖的东南侧,1月21日当地昼短夜长,5时前后当地尚未日出,9时前后太阳应在当地的东南方天空,可能拍摄到图2所示景观,A错误、B正确。富士山山顶位于乙湖的西南侧,1月21日18时前后当地已经日落,19时前后太阳早已落到地平线以下,不可能拍摄到图2所示景观,C、D错误。故选B。
西湖位于杭州市区西部,分布着100多处公园景点,历代有“西湖十景”“新西湖十景”“三评西湖十景”之说,除了吸引大量的外地旅客,更是杭州市民休闲娱乐的好去处。下图为一名游客在西湖边拍摄的日落景象。据此回答第10、11题。
10.照片拍摄日期为7月13日,则该游客一年内在同一时刻同一地点可拍到该景观的日期大约为( )
A.1月12日 B.6月1日
C.9月1日 D.11月30日
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11.照片拍摄当天太阳的日出方位是( )
A.西北 B.东北
C.东南 D.西南
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解析:第10题,据材料可知,该日落景象拍摄日期为7月13日,该日期在夏至日后的21天左右,若要拍摄同位置同时刻的日落景观,该日的太阳直射点应该与7月13日相同,因此在夏至日前的21天左右,也就是6月1日,故选B。第11题,照片拍摄时间为7月13日,太阳直射点位于北半球,杭州日出东北、日落西北,故选B。
[2023·山东高考]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。下图示意夏至日两个时刻的杆影指向。回答第12、13题。
12.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
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13. 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
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解析:第12题,由图中信息可知,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,此日当地地方时为15:40时太阳位于正西,则地方时16:00时太阳位于西北方向,杆影指向东南,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方向,D符合题意。第13题,太阳视运动变化角度为15°/小时,图中两个相邻的生肖石间隔的圆心角为30°,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,因此一日内杆影转过的角度小于180°,指向的生肖石像个数最多为5个,A正确。
二、 非选择题(共22分)
14.[2023·七彩阳光高二联考]阅读材料,回答下列问题。(12分)
广东省肇庆市(23°N,112°E)的七星岩仙女湖畔,有一座长达1 000多米的天然石山,酷似一尊卧佛。每年都有几天,在太阳下山时,可见到太阳徐徐从卧佛口中落下,形成“卧佛含丹”的地理奇观(如图1所示)。该地主管部门将每年的10月3日(太阳直射约2.5°S)定为“卧佛含丹”节。
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(1)绘制10月3日肇庆市太阳周日视运动轨迹图。(要求:图中注明日出、日落位置、正午太阳高度角的数值。)(4分)
答案:如图所示:
(2)“卧佛含丹”节,“驴友”小王正在湖畔观赏这一地理奇观,此时,他的人影朝向____,该日后一个月内,人影在地面上的旋转角度变__,当地昼夜长短变化情况为______________,正午太阳高度角逐渐变__。(4分)
(3)小王准备回去后向其他“驴友”推荐这一奇观,并带领他们来观赏。判断下一次出现“卧佛含丹”现象时,是在什么日期前后,并说明理由。(4分)
答案:3月11日前后。关于冬至日对称,两者日出日落方位相同。
小
昼变短、夜变长
小
东北
解析:(1)根据材料可知,10月3日太阳直射点位于2.5°S。此时,全球除极昼极夜范围外,日出东南,日落西南,当地正午太阳位于正南方向。根据正午太阳高度角计算公式H=90°-两地的纬度差可得,10月3日这一天肇庆市正午太阳高度为64.5°。(2)根据材料信息可知,“卧佛含丹”是在太阳下山时,太阳徐徐从卧佛口中落下。此时恰逢日落前后,太阳位于西南方,因此小王的人影朝向东北。10月3日后一个月内,太阳直射点位于南半球,且逐渐向南移动,该地太阳高度角逐渐变小,昼逐渐变短,夜逐渐变长,太阳一天中在天空中转过的角度变小,则人影在地面上的旋转角度变小。(3)结合所学知识可知,若同一地点不同日期出现相同景观,说明此时昼夜分布状况相同,日出日落方位相同,应关于二至日对称,因此,10月3日“卧佛含丹”节与这一天关于冬至日对称,这一天为3月11日前后。
15.下图为我国某地二至日太阳视运动轨迹示意图,图中O点为观察者所在位置,A、B、C、D为观察者所在地地平面上的四个方位,E、F为观察者在二至日观测到的正午太阳位置,其中OE垂直于平面ADBC。读图回答下列问题。(10分)
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(1)图中A、D两点所代表的方位分别是____、____。(2分)
(2)图中F点所代表的节气为____,该日正午太阳高度为______。(2分)
(3)正午太阳处于E位置时,简述北京地区昼夜长短状况及之后的变化趋势。(4分)
答案:北京昼长夜短, 且昼最长,夜最短。 之后昼渐短,夜渐长。
正南
正西
冬至
43°
(4)在图中合适位置画出二分日太阳视运动轨迹(用箭头标出太阳升落方向),并用点G标出正午太阳高度的位置及大小。(2分)
答案:如图所示:
解析:(1)我国位于北半球,冬至日正午太阳位于正南方向。据材料可知,E、F两点为二至日正午太阳高度,所以A为正南方向,B为正北方向,C为正东方向,D为正西方向。(2)据图可知,E点正午太阳高度大于F点,所以E点为夏至日正午太阳高度,F点为冬至日正午太阳高度。由材料可知,OE垂直于平面ADBC,表明正午太阳高度为90°,故该地位于北回归线上,其所在纬度为23.5°N,根据正午太阳高度的计算公式,该地冬至日的正午太阳高度=90°-(23.5°+23.5°)=43°。(3)据上题分析可知,E点为夏至日正午太阳高度,该日太阳直射北回归线,北半球各地昼长夜短,且达到一年中昼最长、夜最短,北极圈及其以北地区出现极昼现象。北京地区位于40°N附近,此日也是昼长夜短,且昼最长、
夜最短;夏至一过,太阳直射点南移,北京地区昼渐短,夜渐长。(4)二分日日出正东,日落正西。据上题分析可知,该地位于北回归线上,二分日正午太阳高度=90°-(23.5°-0°)=66.5°。
感谢聆听,再见!
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