1.2.2 正午太阳高度的变化【分层练习】-2025-2026学年高二上学期地理湘教版选择性必修1

1.2.2 正午太阳高度的变化 　　[2024·四川南充开学考试] 读图完成1~2题。 1.①地位于 (　) A.赤道 B.北回归线 C.南极圈 D.南回归线 2.②地年内正午太阳高度的变化幅度为 (　) A.23.5° B.43° C.47° D.66.5° 　　[2023—2024·山东泰安期中] 泰安(36°N,117°E)某中学用立杆测影的方法开展了测算正午太阳高度的地理实践活动。下图示意某小组的实践活动记录单。据此完成3~5题。(tan 60°≈1.73) 3.为准确计算当地正午太阳高度,实践活动器材中还需有 (　) A.量角器 B.圆规 C.指南针 D.相机 4.图示记录单中,活动进行的月份可能为 (　) A.1月 B.4月 C.7月 D.10月 5.能够再次测得该影长的日期大约是 (　) A.6月1日 B.7月12日 C.9月1日 D.10月11日 　　汉字博大精深,一些汉字蕴含着地理知识,如“间”——门里有日午间到,午间即正午。下图示意我国西北地区午间太阳位置。据此完成6~7题。 6.图中房门的朝向最可能是 (　) A.正东 B.正南 C.正西 D.正北 7.正午时分,关于图中屋内地面光照面积的说法,正确的是 (　) A.每天都一样 B.二分日最大 C.夏至日最大 D.冬至日最大 　　在小区楼房建设规划中,为满足采光需求,理论上需要根据各地正午太阳高度的情况设计合理的楼间距。下图示意11月22日山东济宁市某小区楼房正午日影情况。据此完成8~9题。 8.从每年11月22日开始,正午阳光照射不到北楼二层及以下住宅,这种情况大约持续 (　) A.1个月 B.2个月 C.3个月 D.4个月 9.楼高相同的情况下,下列四个城市中理论楼间距较济宁大的是 (　) A.广州 B.上海 C.北京 D.杭州 　　[2024·河南郑州开学考试] 下图为夏至日北京时间12时我国部分城市的物体影子方位示意图,其中海口、西安、沈阳三个城市未作具体标注。甲地为太阳直射点的位置,线段示意同高度木棍的影子朝向与影长比例。据此完成10~11题。 10.图中A、B、C三个城市分别为 (　) A.西安、海口、沈阳 B.海口、西安、沈阳 C.沈阳、西安、海口 D.沈阳、海口、西安 11.通过观察发现,图中两个城市一年中正午日影某日恰好等长,这两个城市为 (　) A.武汉与台北 B.北京与上海 C.A与香港 D.B与台北 　　[2023—2024·浙江A9协作体期中] 下图表示某地一天中两个不同时刻的太阳光线。α是这一天中最小的太阳高度角,β是这一天中最大的太阳高度角。据此完成12~13题。 12.该地的纬度可能是 (　) A.75°N B.42°N C.50°S D.66.5°S 13.若β=35°,α=5°,且这一天太阳高度角为α时的太阳光线从正南方向射过来,则当地的纬度是 (　) A.75°N B.70°N C.70°S D.75°S 　　[2024·黑龙江鹤岗三中月考] 图甲是我国北方某小镇的太阳能路灯景观图。该镇中学课外实践小组对路灯的能源装置——太阳能集热板进行了长时间的观测研究,并提出了改进的设想。下表为该小组观测记录简表(表中时间为北京时间),集热板倾角如图乙所示。据此完成14~15题。 夏至日日出时间 4:43 夏至日日落时间 19:33 夏至日集热板倾角 16.5° 秋分日集热板倾角 40° 14.该小镇的位置在 (　) A.40°N,124°E B.40°N,118°E C.36°N,118°E D.36°N,4°E 15.该小组拟设计一自动调控装置,通过电脑调控使集热板每天正午正对太阳(和太阳光垂直),以获得更多的太阳辐射能,则该集热板一年中调整角度为 (　) A.90° B.180° C.23.5° D.47° 16.(17分)阅读图文材料,完成下列要求。 　　楼间距与楼高之比是判断楼房采光情况的重要依据。在住房选择中,应选择楼间距与楼高的比值较大的楼盘以及全年能被太阳光照射到的楼层。我国南宁市某小区(23°32'N,108°45'E)前后建设了两幢22层(层高为3米)的住宅楼(如下图),其中楼间距为50米(cotH=b/a,其中cot23°32'≈2.29,cot43°02'≈1.07,cot52°28'≈0.76,cot66°28'≈0.44)。 (1)为了保障各楼层全年均能采光,说明并计算该小区楼间距与楼高的最低比值。(6分) (2)判断1号楼全年都能有阳光照射的楼层,并说明判断依据。(6分) (3)计算1号楼一层一年被遮挡的天数(用如下方法):假如此时1号楼一层马上就要被2号楼遮挡,根据楼间距和楼高之比cotH=b/a,可以计算出正午太阳高度H≈　　　　;根据正午太阳高度角公式可以计算出该日太阳直射的纬度是　　　　;该日太阳直射点由该纬度向　　　至　　　　,再回到该纬度所需要的时间约为　　　　天。(5分)  答案 1.A　2.C　[解析] 第1题,读图可知,①地一年中正午太阳高度在60°到90°之间,且一年内正午太阳在南北方向均会出现,结合选项,可以判断①地位于赤道地区,A正确。第2题,根据图示信息可知,②地一年中正午太阳方向永远位于正南,且最大正午太阳高度为90°,可知②地位于北回归线,则其一年中正午太阳高度的变化幅度为47°(最大值为90°,最小值为太阳直射南回归线时),C正确。 3.C　4.B　5.C　[解析] 第3题,当太阳在正南方天空时得到的才是正午太阳高度,所以需要指南针,C正确。第4题,杆子长3米,影子长1.73米,根据三角函数,可算出正午太阳高度约为60°,根据当地纬度和正午太阳高度可知,当日太阳大致直射北纬6°,根据太阳直射点一个月约移动8°纬度可知,活动进行的月份可能为4月,B正确。第5题,能够再次测得该影长的日期是太阳直射点再一次直射该纬线时,需要太阳直射点向北移到北回归线,再向南移到该纬线;根据太阳直射点一个月约移动8°纬度可知,再次测得该影长的日期大约是9月1日,C正确。 6.B　7.D　[解析] 第6题,我国西北地区位于北半球中纬度,正午太阳始终在南方天空,则图中房门的朝向最可能是正南。故选B。第7题,正午太阳高度越小,则屋内地面光照面积越大。冬至日我国西北地区正午太阳高度最小,屋内地面光照面积最大。故选D。 8.B　9.C　[解析] 第8题,该小区位于北回归线以北地区,冬至日正午太阳高度最小,影子最长。从每年11月22日开始,正午阳光照射不到北楼二层及以下住宅,可知在冬至日前有一个月时间照射不到北楼二层及以下住宅,可推测出冬至日后也会有一个月时间照射不到北楼二层及以下住宅,因此正午阳光照射不到北楼二层及以下住宅的情况大约持续2个月。B正确。第9题,正午太阳高度越小,影子越长,楼间距越大,四地相比只有北京比济宁纬度高,正午太阳高度比济宁小,楼间距应较济宁大。C正确。 10.B　11.C　[解析] 第10题,夏至日时,太阳直射北回归线,我国位于北回归线以北地区的物体正午影子朝北,海口位于北回归线以南,所以正午时影子会朝南,又因为材料表明此时为北京时间12时,海口还不到正午,太阳应该位于东北方向,影子朝向西南,故图中A是海口。此时西安还未到正午,且在北回归线以北,所以太阳应在东南方,影子应该朝向西北,故B是西安。沈阳此时已过正午,太阳位于南方偏西,影子应朝向东北,且因纬度高而影长较长,故C是沈阳。B项正确。第11题,两个城市一年中正午日影某日恰好等长,说明这两个城市在这一天正午太阳高度相同。 武汉与台北、北京与上海这两组城市都位于北回归线以北,且纬度不同,所以不可能出现同一天正午太阳高度相同的情况,故A、B错误;通过上题可知A是海口,海口与香港都位于北回归线以南,当太阳直射点位于两城市所在纬线中间、与两城市纬度差相同时,正午太阳高度相同,C正确; B为西安,西安与台北都位于北回归线以北,且纬度不同,不会出现同一天正午太阳高度相同的情况,D错误。 12.A　13.D　[解析] 第12题,一天中最小的太阳高度角出现在子夜,地方时为0时,一天中最大的太阳高度角出现在正午,地方时为12时,由此可知,当地出现了极昼现象。当地位于极圈到极点之间,B、C错误;根据所学知识可知,66.5°S出现极昼现象时,子夜太阳高度角应为0°,不符合图示,D错误;75°N处出现极昼期间,大部分时期子夜太阳高度角大于0°,A正确。第13题,根据前面分析可知,α为子夜太阳高度角,太阳光线从正南方射过来,说明正午时,太阳光线从正北方照射过来,所以该地位于南半球,A、B错误;太阳直射点的纬度可由子夜太阳高度加正午太阳高度除以2算出,为20°,由于南极地区出现极昼现象,故太阳直射点为20°S。可根据正午太阳高度角计算得出,当地的纬度为75°S。 14.B　15.D　[解析] 第14题,根据夏至日日出时间4:43,日落时间19:33,可知该地昼长14小时50分,计算可得当地地方时为12:00时,北京时间为12:08,即该地与北京时间相差8分钟,经度相差2°,且该地时间晚于北京时间,故当地经度为120°E-2°=118°E。秋分日集热板倾角为40°,可计算出秋分日该地正午太阳高度为50°,太阳直射点位于赤道,可求得当地纬度为40°N。B正确。第15题,若最大限度利用太阳能,要使集热板与阳光垂直,集热板一年中调整角度应等于正午太阳高度的变化角度。该地正午太阳高度角的最大值=90°-(40°-23.5°),正午太阳高度角的最小值=90°-(40°+23.5°),正午太阳高度角的年变化幅度=正午太阳高度角的最大值-正午太阳高度角的最小值=47°,D正确。 16.(1)当正午太阳高度角最小时,1号楼各楼层能够有光照,全年就都有光照;冬至日正午太阳高度角最小,H=90°-|23°32'+23°26'|=43°02';再根据楼间距与楼高之比算出,cotH=cot43°02'≈1.07。 (2)7~22层。依据:冬至日正午太阳高度H=90°-|23°32'+23°26'|=43°02',根据楼间距与楼高之比cotH=50/a,其中cot43°02'≈1.07,可以计算出a≈46.7米,2号楼的整体高度为66米,则冬至日被遮挡部分的高度约19.3米;再根据每层层高为3米,可以判断1号楼从第7层开始才可能全年都有阳光照射。 (3)52°28'　14°S　南　南回归线　73 [解析] 第(1)题,根据所学知识,为保障各楼层全年均能采光,当正午太阳高度角最小时,1号楼各楼层都能够有光照,那么全年都会有光照,而当地正午太阳高度角最小时为北半球冬至日时,此时太阳直射南回归线。根据正午太阳高度角计算公式H=90°-太阳直射点和当地间隔纬度数,可得H=90°-(23°32'+23°26')=43°02'。根据楼间距和楼高之比为cotH,计算可得cotH=cot43°02'≈1.07。第(2)题,根据上题可知,冬至日太阳高度角为43°02',据楼间距与楼高之比cotH=50/a,其中cot43°02'≈1.07,可以计算出a≈46.7米,也就是1号楼有46.7米的楼层能够全年有阳光照射,2号楼的整体高度为66米,则冬至日被遮挡部分的高度约19.3米;结合材料可知,每层层高为3米,可以判断1号楼从第7层开始才可能全年都有阳光照射。因此7~22层是全年都能有阳光照射的楼层。第(3)题,根据材料信息可知,假如此时1号楼一层刚好不被2号楼遮挡,根据楼间距和楼高之比cotH=b/a=50/66≈0.76,H≈52°28'。根据正午太阳高度角计算公式H=90°-太阳直射点和当地间隔纬度数,整体可得间隔纬度数=90°-52°28'=37°32'。此时太阳直射点所在纬度与当地23°32'N相差37°32',说明此时太阳直射14°S。太阳直射点由该纬度向南至南回归线,其间1号楼一层阳光被遮挡,太阳直射点移动速度约为0.26°/天,因此再回到该纬度所需要的时间约为73天。 学科网（北京）股份有限公司 $