内容正文:
第二节 地球运动的地理意义
第4课时 正午太阳高度的变化 四季更替和五带划分
一、必备知识基础
读某日全球各纬度正午太阳高度分布图,完成1~2题。
1.这一天是( )
A.12月22日前后 B.6月22日前后
C.9月23日前后 D.3月21日前后
2.这一天之后( )
A.南极圈内极昼范围将扩大
B.赤道地区的白昼将变长
C.赤道地区的正午太阳高度将增大
D.热带的范围将缩小
[2025·河南郑州高二期末]2024年10月11日,郑州某学校地理兴趣小组进行学校钟楼(34.7°N,113.8°E)日影观测。下图为该日观测时所拍摄的照片。据此完成3~5题。
3.图示时刻太阳位于观测者的( )
A.正南 B.东南
C.东北 D.西南
4.该日此刻后钟楼影长将( )
A.逐渐变长 B.逐渐变短
C.先变短再变长 D.先变长再变短
5.该兴趣小组下次观测到钟楼相同日影朝向和长短的日期最接近( )
A.9月5日 B.3月21日
C.12月22日 D.3月2日
读五带分布图,完成6~7题。
6.下列地区四季变化最明显的是( )
A.热带 B.北温带
C.北寒带 D.南寒带
7.假设黄赤交角为30°时,地球上( )
A.寒带的范围变大
B.温带的范围变大
C.热带的范围变小
D.寒带的范围变小
二、关键能力提升
[2025·山东济南高二期末]某旅游达人将自驾车辆在奥克兰(36°34'S,174°45'E)顺行驶方向停车后,在车旁开启了直播。下图为我国某观众观看直播时的截屏。据此完成8~9题。
8.奥克兰所在国家车辆靠左行驶,该旅游达人停车前的行驶方向为( )
A.东北 B.东南
C.西北 D.西南
9.直播当天奥克兰居民观测到的太阳视运动方向及当地的正午太阳高度约为( )
A.顺时针 30° B.顺时针 37°
C.逆时针 57° D.逆时针 37°
二十四节气是古代农耕文明的产物,它能反映一年中时令、气候、物候等变化规律。下图为济宁市相邻节气平均气温变化量曲线图。据此完成10~11题。
10.由图推测,该地一年中气温最低的节气为( )
A.立冬 B.大雪
C.冬至 D.大寒
11.当该地处于一年中气温最高的节气时( )
A.日出方位为东南方向
B.太阳照进房屋内的阳光面积最大
C.昼长达一年中最小值
D.太阳直射点向南移动
12.[2025·北京海淀高二期末]阅读图文材料,完成下列要求。
光伏太阳花,作为太阳能清洁能源发电设施,可以利用太阳能跟踪控制器控制太阳能电池板(叶片),随太阳升落的轨迹上下、左右旋转,保证太阳能电池板与太阳光线垂直,提高太阳能利用率。该设备目前已在我国北京、深圳等多个城市使用。下图为光伏太阳花景观图。
(1)描述该光伏太阳花叶片在北京冬至日一天中的朝向变化。
(2)若光伏太阳花用于北京路灯照明,仅考虑昼夜长短状况,说明一年中路灯开启时间的变化。
(3)若光伏太阳花在北京和深圳(22°38'N,114°05'E)使用,说出夏至日两地太阳能电池板“追日”旋转幅度的差异。
三、学科素养培优
[2025·广东第一次调研]广东某中学的小珂同学于3月10日上午在教学楼楼道内拍摄了一张窗户光影照片(下图),窗户的光亮部分投影到与窗户垂直的墙面上。毕业后,小珂同学回顾这张照片,却不记得具体拍摄时间。根据窗户光影的形状,小珂同学推测这张照片拍摄于日出后不久。据此完成13~14题。
13.小珂同学推测照片拍摄于日出后不久的依据是窗户光影( )
A.长边较长 B.紧邻窗户
C.面积较小 D.短边和长边近似垂直
14.该楼道的窗户朝向( )
A.西北方向 B.东北方向
C.西南方向 D.东南方向
参考答案
1.A 2.C 解析 第1题,由图可知,这一天南回归线上正午太阳高度为90°,则这一天太阳直射点在南回归线,应为冬至日12月22日前后。第2题,结合上题可知,该日为冬至日,该日之后,太阳直射点将从南回归线向北移动,南极圈内极昼范围将缩小;赤道地区的白昼全年不变;太阳直射点将向赤道方向移动,则赤道地区的正午太阳高度将增大;热带的范围不会因直射点的移动而改变。
3.B 4.C 5.D 解析 第3题,读图,此时该学校钟楼显示时间为12:00,即北京时间(120°E)为12:00。当地的经度为113.8°E,位于120°E以西6°左右,地方时相差约24分钟,因此,当地的地方时约为11:36,为上午,太阳位于东南方位,影子朝向西北,根据图中影子的方位可以判断,太阳位于观测者的东南方向,B正确。第4题,根据上题,当地地方时为11:36,在正午时刻之前。根据所学知识,正午12:00时太阳高度最大,影长最短。因此,该日此刻后钟楼的影长先变短再变长,C正确。第5题,结合材料可知,要想观测到钟楼相同日影朝向和长短,观测日期与该日期应关于二至日对称。结合材料,该日为10月11日,接下来的二至日为冬至日(12月22日前后),二者相差70天左右。因此,下次观测到钟楼相同日影朝向和长短的日期应为冬至日后70天左右,即3月2日前后,D正确。
6.B 7.A 解析 第6题,热带有阳光直射现象,终年炎热,四季变化不明显;寒带有极昼、极夜现象,终年寒冷,四季变化不明显;温带既无阳光直射,也无极昼、极夜现象,四季分明。第7题,黄赤交角变为30°,说明太阳直射点最北可达到30°N,最南达到30°S,因此热带的范围变大;极圈的纬度达到60°N和60°S,故寒带的范围扩大到60°N—90°N和60°S—90°S,温带的范围缩小。
8.C 9.D 解析 第8题,根据图示北京时间,可计算出当地的地方时为正午12:00,该日太阳直射点位于北半球,该地在南半球,此时正午太阳方位在正北,杆影朝向为正南。根据杆影和道路的方位关系,可判断道路大体是西北—东南走向。根据奥克兰所在国家的车辆靠左行驶,则可判断出停车前的行驶方向为西北,C正确。第9题,奥克兰在南半球,该日观察当地一天中的太阳方位变化应该是东北—正北—西北,为逆时针。5月21日太阳直射16°N附近,根据正午太阳高度的计算公式,可计算出正午太阳高度约为90°-|36°34'+16°|=37°26'。D正确,A、B、C错误。故选D。
10.D 11.D 解析 第10题,该图是平均气温变化量图,立冬、大雪、冬至前后气温变化量都是负值,即气温一直在降低,立冬、大雪、冬至均不是气温最低的节气,A、B、C错误;大寒之前连续多个节气的气温变化量都是负值,即气温一直在降低,在大寒之后变化量是正值,即气温开始升高,说明大寒是一年中气温最低的节气,D正确。第11题,由图可知,大暑之前连续多个节气的气温变化量都是正值,即气温一直在升高,在大暑之后变化量是负值,即气温开始降低,说明大暑是一年中气温最高的节气。大暑在夏至之后、秋分之前,该时段太阳直射北半球,太阳从东北方向升起,A错误;济宁市位于北回归线以北地区,太阳照进房屋内的阳光面积最大的节气应是正午太阳高度最小的冬至,B错误;一年中昼最短、夜最长的节气是冬至,C错误;根据太阳直射点的回归运动的知识可知,大暑时,太阳直射点位于北半球且正在向南移动,D正确。
12.答案 (1)光伏太阳花叶片在冬至日日出时和上午朝向东南,正午朝向正南,下午和日落时朝向西南。
(2)从夏至日到冬至日,北京昼长逐渐变短,日落时间逐渐提前,路灯开启时间提前;从冬至日到次年夏至日,北京昼长逐渐变长,日落时间逐渐推迟,路灯开启时间推后。
(3)北京左右/水平旋转的幅度大于深圳;北京上下/垂直旋转的幅度小于深圳。
解析 第(1)题,冬至日太阳直射点位于南回归线(23°26'S),北京日出东南,正午太阳在正南,日落西南,因此太阳能电池板“追日”的方向为东南—正南—西南,即光伏太阳花叶片在冬至日日出时和上午朝向东南,正午朝向正南,下午和日落时朝向西南。第(2)题,一年中昼夜长短的变化与太阳直射点的变化息息相关,路灯开启时间与日落时间一致。从夏至日到冬至日,太阳直射点逐渐南移,北京位于北回归线以北地区,北京的昼长逐渐变短,日落时间逐渐提前,因此,路灯开启时间逐渐提前;从冬至日到次年夏至日,太阳直射点逐渐由南回归线向北回归线移动,北京昼长逐渐变长,日落时间逐渐推迟,因此,路灯开启时间推后。第(3)题,光伏太阳花利用太阳能跟踪控制器控制太阳能电池板(叶片),随太阳升落的轨迹上下、左右旋转,保证太阳能电池板与太阳光线垂直,其中左右旋转与昼长有关,上下变化与正午太阳高度大小有关。夏至日太阳能电池板会从东北开始旋转,然后朝向正南,最后再转向西北,左右旋转幅度较大。北京纬度高于深圳,夏至日北京的昼长比深圳长,因此,北京太阳能电池板“追日”左右/水平旋转的幅度大于深圳。夏至日,深圳距离太阳直射点较近,正午太阳高度大于北京,因此,北京上下/垂直旋转的幅度小于深圳。
13.D 14.B 解析 第13题,当太阳高度较小时,窗影的形状接近矩形,当太阳高度较大时,窗影的形状接近菱形,短边和长边近似垂直推断当时是日出后不久,D正确;长边长度与窗户本身有关,A错误;紧邻窗户不能判断拍摄时间,B错误;面积较小,太阳高度应较大,C错误。故选D。第14题,3月10日太阳直射点位于南半球,除极昼极夜区外,全球各地东南日出。这张照片拍摄于日出后不久,因此图中窗户朝向应该朝向偏东方向,排除A、C;图中显示窗户的影子较短,且窗户的光亮部分投影到与窗户垂直的墙面上,因此入射光线与窗户呈一夹角,如果窗户朝向东南,与太阳入射光线接近,则窗户的投影会拉得较长,更多地投射到地面,因此窗户应朝向东北方向,B正确,D错误。
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