内容正文:
第二节 地球的公转
第1课时 地球公转 黄赤交角及其影响 正午太阳高度的变化
一、基础巩固
下图是地球赤道与公转轨道的示意图。读图,完成1~2题。
1.当太阳直射点位于图中P点时,北半球的节气应是( )
A.春分 B.夏至
C.秋分 D.冬至
2.假设黄赤交角变为20°,下列说法正确的是( )
A.太阳直射的范围缩小
B.回归线度数变大
C.极圈度数不变
D.太阳终年直射赤道
读太阳光照示意图,完成3~4题。
3.太阳直射点移动顺序正确的是( )
A.a→b→c→d B.b→a→c→d
C.c→a→b→d D.d→c→b→a
4.若太阳直射的最大纬度值为β,则晨昏线①②③摆动的最大范围是( )
A.β/2 B.β
C.2β D.3β
北京(约40°N)某中学地理研究性学习小组发现正午日影长短与二十四节气具有一定的相关性,以此制作了简易的二十四节气测量仪,如图所示。据此完成5~7题。
5.制作该测量仪利用的地理基本规律是( )
A.昼夜长短变化规律
B.正午太阳高度变化规律
C.地球公转速度变化规律
D.地球自转速度变化规律
6.如果将测量仪放在哈尔滨测日影,需要改进的是( )
A.增加竹竿的长度
B.改变竹竿与皮尺的角度
C.增加皮尺的长度
D.改变竹竿与皮尺的方位
7.如果图中甲为二分日时的太阳光线,则北京二分日正午竿长与其影长的关系为( )
A.竿长与影长相等
B.竿长小于影长
C.竿长大于影长
D.无法判断
下图为某小区甲、乙两楼的位置示意图。读图,完成8~9题。
8.若上图表示南京某小区的楼房分布,为了使住宅楼一楼正午始终有阳光照射,最好的观察日期是( )
A.春分日 B.夏至日
C.秋分日 D.冬至日
9.若甲楼房位于21.5°N,欲在乙处建一新楼,要保证乙楼房全年采光充分,甲、乙楼距X最少应是( )
A.10米 B.15米
C.20米 D.25米
某太阳能热水器工厂生产的Ⅰ型热水器,其太阳能集热管与地面的最小夹角为30°,可调节角度是20°。经过改良的Ⅱ型热水器可调节角度是35°,其他产品参数不变。为了推广Ⅱ型热水器,该工厂计划在今年春节前,在全国范围内为10户已购买Ⅰ型热水器的居民免费安装Ⅱ型热水器。据此完成10~11题。
10.下列城市用户中,最适合安装Ⅱ型太阳能热水器的是( )
A.海口 B.武汉
C.成都 D.哈尔滨
11.该工厂计划在Ⅱ型产品的基础上,研制太阳能集热管朝向能够自动调节的Ⅲ型热水器,推测该产品市场前景并不乐观的城市是( )
A.海口 B.武汉
C.成都 D.哈尔滨
12.下图所示半球为东半球,AB为地轴,CD为赤道,箭头指示太阳直射点位置,α为12°。据此完成下列问题。
(1)此时北京时间为 ,太阳直射点的地理坐标为 。
(2)画出晨昏线和夜半球,说出此时全球正午太阳高度的分布规律。
(3)此时按正午太阳高度从大到小的顺序排列北京、广州、开普敦。
(4)若此后一段时间α逐渐增大,下列现象可能出现的是( )
①南非地中海气候区进入炎热干燥季节 ②澳大利亚首都堪培拉正午太阳高度不断变小 ③北半球各地正午太阳高度不断变大 ④地球公转速度不断减慢
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
二、能力提升
祖冲之是我国南北朝时期杰出的数学家、天文学家,曾利用正午影长率(正午时影长与物体高度的比值)精确地推算出冬至的日期和时刻。下图为我国某地正午影长率的年内变化图。读图,完成1~2题。
1.该地纬度可能为( )
A.4°N B.22.5°N
C.30°N D.45°N
2.当该地正午影长率为a值时,当地正值一年中( )
A.夜长最短的一天
B.日出最晚的一天
C.气温最高的月份
D.寒潮活动最频繁的季节
住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局,不同树种对光照与风有不同影响。下图为华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图。读图,完成3~4题。
3.仅考虑阳光与风两种因素,树种与房屋组合最好的设计是( )
A.① B.② C.③ D.④
4.为保证冬季太阳能最佳利用效果,图中热水器安装角度合理的是( )
A.① B.② C.③ D.④
5.某校(110°E)研究性学习小组用立竿见影的方法测算正午太阳高度,如图1所示,垂直竖立一根2米长的竿OP,正午时测得竿影长OP',通过tanα=OP/OP',算出正午太阳高度。图2为该小组绘制的连续一年多的竿影长度变化图。读图,完成下列问题。
图1
图2
(1)该小组每天测量影长时,北京时间应为 。
(2)图2中反映9月23日竿影长度的点是 ,反映6月22日的点是 。
(3)在日期③时,该小组所在学校的正午太阳高度是 ,节气是 。
(4)该学校大约位于 (填纬度)。
(5)竿影长度自①点变化到③点的过程中可能的地理现象有( )
A.太阳直射点逐渐向北移
B.地球公转速度逐渐变慢
C.北回归线以北地区正午太阳高度逐渐变小
参考答案
一、基础巩固
1.B 2.A
解析:第1题,当太阳直射点位于图中P点时,太阳直射北回归线,应为北半球的夏至。第2题,若黄赤交角变为20°,则回归线的度数变为20°,极圈的度数变为70°,回归线的度数变小,极圈的度数变大,太阳直射的范围缩小。
3.A 4.C
解析:第3题,太阳直射点移动顺序为赤道—北回归线—赤道—南回归线—赤道。第4题,晨昏线摆动的最大范围应是太阳直射最大纬度值的2倍。
5.B 6.C 7.C
解析:第5题,由图可知,二十四节气测量仪是根据竹竿正午影子长短变化来测量的,利用了正午太阳高度变化的规律。第6题,由于哈尔滨纬度比北京高,正午太阳高度更小,影子更长,为了能够准确测量,应该增加皮尺的长度,而不应该增加竹竿的长度。两地正午日影都朝向正北,不需要改变竹竿与皮尺的角度和方位。第7题,北京的纬度大约为40°N,根据正午太阳高度计算公式可知,北京在春分日和秋分日正午太阳高度为50°,大于45°,故竿长大于影长。
8.D 9.C
解析:第8题,若要保证一年中正午都有太阳光照射,只需保证正午太阳高度最小时有太阳光照射,南京位于北半球,冬至日正午太阳高度最小。第9题,保证乙楼全年采光充分即正午太阳高度最小时(冬至日)可以采光,冬至日当地正午太阳高度=90°-(21.5°+23.5°)=45°,由图可知甲楼高20米,故甲、乙楼距X最少应是20米。
10.D 11.C
解析:第10题,太阳能热水器的倾角与正午太阳高度互余。Ⅰ型热水器的太阳能集热管与地面的最小夹角为30°,可调节角度是20°,可知最大倾角为50°,经过改良的Ⅱ型热水器可调节角度是35°,可知最大倾角为65°,可满足纬度较高地区的热水器安装,故哈尔滨最适合安装Ⅱ型太阳能热水器。第11题,成都位于我国四川盆地,盆地地形导致水汽不易散发,空气中水汽含量高,多阴天、雾天,是我国太阳辐射低值中心,能够自动调节的Ⅲ型热水器市场前景并不乐观,故C项正确。
12.(1)9时20分 (12°N,160°E)
(2)画图略。正午太阳高度在12°N地区为90°,由12°N向南北两侧递减。
(3)广州、北京、开普敦。
(4)D
解析:第(1)题,根据题干信息可知,ACB、ADB分别为20°W和160°E,此时160°E为12时,结合地方时的计算方法,可以计算出北京时间(120°E地方时)为9时20分。由太阳直射光线与赤道的夹角为12°可知,直射点纬度为12°N,据此可以确定直射点的坐标为(12°N,160°E)。第(2)题,画图时应根据直射点位置确定晨昏线与经线的夹角,进而确定昼半球和夜半球范围。全球正午太阳高度由12°N向南北两侧递减。第(3)题,太阳直射点位于北半球,结合正午太阳高度的纬度分布规律判读三个城市正午太阳高度的大小顺序。第(4)题,α逐渐增大,说明太阳直射点不断向北回归线移动,北回归线及其以北地区正午太阳高度不断变大,南半球各地正午太阳高度不断变小,北半球将进入夏季,地球不断向远日点接近,据此判断②④正确。
二、能力提升
1.B 2.A
解析:第1题,正午影长率为0,说明该地有太阳直射现象。据图可知,该地有两次正午影长率为0,说明该地有两次太阳直射现象,应该位于热带地区。当地正午影长率可能大于1,说明该地正午太阳高度可能小于45°,而4°N在一年中的最小正午太阳高度大于45°,因此四选项中只有22.5°N符合条件。第2题,结合上题分析可知,当该地正午影长率为a值时,此时为夏至日,该地正值一年中夜长最短的一天。
3.C 4.D
解析:第3题,图示地区位于华北,一年中正午太阳始终位于南方。根据图中太阳能热水器朝向可知,房子左侧为北,右侧为南。落叶阔叶树夏季遮阴效果好,布局在南侧;冬季,华北地区盛行偏北风,常绿针叶树防风效果好,布局在北侧,故选C项。第4题,冬至日该地(40°N)的正午太阳高度为90°-(40°+23.5°)=26.5°,太阳能热水器集热板的倾角与当地的正午太阳高度互余,D项正确。
5.(1)12时40分
(2)② ①
(3)45° 冬至
(4)21.5°N
(5)C
解析:学习小组测量影长时当地(110°E)地方时为12时,计算出北京时间(120°E的地方时)为12时40分。从图中影长变化的南北分布情况推断,该地位于赤道与北回归线之间,③处的竿影最长,此时应为冬至日,那么①为夏至日,②为秋分日,④为春分日。通过冬至日竿影长度和竹竿实际长度相等推断,冬至日当地正午太阳高度为45°,再通过正午太阳高度的计算公式推算当地纬度为21.5°N。
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