内容正文:
[课后分层练(四)] 正午太阳高度角
(共12题,选择题每题5分,共80分)
【基础夯实】
(2025·浙江期中联考)2024年9月22日(秋分日),浙江某学校(28°N,120°E)地理兴趣小组开展天文观测活动。北京时间16时,小组成员观察校园雕塑的日影长短和朝向,利用影长测算观察时刻的太阳高度,并绘制了当时太阳位置和雕塑影子的示意图(如下图)。据此完成1、2题。
1.该地理兴趣小组成员测量太阳高度时,太阳高度与之最接近的地点可能是( )
A.(28°N,60°E) B.(28°N,120°W)
C.(28°S,0°) D.(28°S,120°W)
2.该地理兴趣小组于10月22日16时(晴天)再次观察校园雕塑的日影,与秋分日观察的日影相比,其( )
A.长度变短,朝向偏南
B.长度变短,朝向偏北
C.长度变长,朝向偏南
D.长度变长,朝向偏北
1.C 2.D 解析:第1题,一天当中太阳高度自日出到正午逐渐增大,正午最大,自正午到日落再逐渐减小;春分日或秋分日时,全球昼夜等长,此时纬度相同或关于赤道纬度对称的两地,地方时关于正午对称时的太阳高度相同。该地理兴趣小组成员测量太阳高度时,北京时间是2024年9月22日(秋分日)16时,即120°E的地方时是16时,该日太阳直射赤道,经度每相差15°,地方时相差1小时。此时60°E的地方时为12时,太阳高度达到一天当中最大,两地纬度相同,60°E的太阳高度明显大于该地,A错误;此时120°W的地方时为0时,太阳位于地平线以下,B、D错误;此时0°经线的地方时为8时,与16时关于正午12时对称,且位于28°S,与该地纬度关于直射点对称,此时太阳高度与该地最接近,C正确。第2题,10月22日,太阳直射点在南半球且向南移动。秋分日太阳直射赤道,同一时刻10月22日16时的太阳高度比秋分日小,所以影子长度变长。浙江位于北半球,太阳直射点在南半球时,同一时刻太阳方位偏南,日影朝向偏北。综上所述,与秋分日观察的日影相比,其长度变长,朝向偏北。
(2025·江苏苏州期中)我国H、M两地的学生进行日出方位观测,下图为学生绘制的日出方位年变化图,图中时间是甲、乙、丙三日的日出时间(北京时间)。读图,完成3、4题。
3.H地位于M地的( )
A.西南 B.西北
C.东南 D.东北
4.H、M两地相比( )
A.甲日正午日影,H地比M地短
B.乙日日落地方时,H地比M地小
C.丙日黑夜时间,H地比M地长
D.丙日太阳高度角,H地比M地大
3.D 4.C 解析:第3题,由图可知,乙日的H地和M地日出正东方向。结合太阳视运动知识可知春分日或秋分日时,太阳直射赤道,全球日出正东、日落正西,日出时间为当地地方时6时。图中时间均为北京时间(120°E的地方时),H地在乙日日出的北京时间为5:36,说明该地地方时比北京时间早24分钟,依据“经度相差1°,时间相差4分钟”可计算得H地的经度为126°E;M地在乙日日出时间为北京时间6:31,说明该地地方时比北京时间晚31分钟,可计算得出M地的经度约为112°E,所以H地在M地的东方。甲日H地和M地日出东北,说明太阳直射点在北半球,北半球各地昼长夜短,且纬度越高昼越长。经计算,甲日H地日出地方时为4:07,M地日出时间地方时为5:11,根据日出时间=12-昼长的一半,计算得出H地昼长为15小时46分,M地昼长为13小时38分,H地昼长大于M地昼长,因此H地纬度更高,H地位于M地的北方。综上所述H地位于M地的东北方向。第4题,结合上题,H地纬度更高,甲日两地日出东北,说明太阳直射点在北半球,根据正午太阳高度角计算公式可知,H地甲日正午太阳高度角更小,影子更长,A错误;乙日H地和M地日出正东,说明太阳直射赤道,此时全球日出正东、日落正西,日落地方时均为18时,因此乙日两地日落的地方时相等,B错误;丙日两地日出东南,说明太阳直射点在南半球,此时北半球昼短夜长,且纬度越高夜越长,H地纬度更高,因此黑夜时间比M地更长,C正确;丙日太阳直射南半球,由于H地的纬度更高,因此丙日H地的正午太阳高度角比M地更小,D错误。
(2025·浙江丽水期中)2024年9月13日15时40分,正在太原(37°27′N,111°30′E)某地带领学生研学的王老师迷路了,他需要找到西北方向才能到达目的地。下图示意他迷路时周边地物景观。据此完成5、6题。
5.图中的指向标应为( )
6.一个月以后相同时刻,图中树影长度( )
A.变长 B.变短
C.不变 D.先变短后变长
5.D 6.A 解析:第5题,结合材料可知,此时为北京时间(120°E的地方时)9月13日的15:40,计算出此时太原(111.5°E)的地方时为15:06,正值下午,太阳位于西南方位,因此树影应朝向东北方向。结合图示,可以确定指向标向下为正北方向,D正确。第6题,一个月后,日期为10月13日,在此期间,太阳直射点向南移动,太原的正午太阳高度变小,每天同一时刻的太阳高度也减小,导致树影长度变长。
(2025·广东广州期中)拥有4 300多年历史的山西陶寺古观象台凝聚了我国先民的地理智慧。先民根据当地全年日出方位的变化修建该古观象台,其东边有连绵起伏的山峦,当日出阳光从夯土柱第7个缝隙入射到观测点时,全球昼夜等长。下图为陶寺古观象台俯视示意图。读图,完成7、8题。
7.先民利用陶寺古观象台( )
A.计算太阳高度,指示每天时刻
B.感知四季变化,指导农事活动
C.测量昼夜温差,服务手工生产
D.记录光阴流逝,告知一夜五更
8.当先民在观测点从夯土柱第7个缝隙看到日出时,说明当天日出方位是( )
A.正东 B.东北
C.西南 D.正西
7.B 8.A 解析:第7题,由材料“先民根据当地全年日出方位的变化修建该古观象台”可知,不同季节,太阳日出方位不同。因此,先民利用陶寺古观象台,从观测点通过夯土柱狭缝观测日出方位,从而确定季节、节气,以便安排农耕,B正确。第8题,根据材料“当日出阳光从夯土柱第7个缝隙入射到观测点时,全球昼夜等长”并结合所学知识,全球昼夜等长时为春、秋分日,太阳日出正东。因此,当先民在观测点从夯土柱第7个缝隙看到日出时,太阳位于正东方位。
(2024·北京怀柔期中)黑龙江省佳木斯市的抚远(48°N,134°E),是我国最东端的县级市,有着“华夏东极”之称。2022年6月21日凌晨3:00(北京时间)左右,来此观光的游客迎来了当日我国第一缕阳光。下图为正午太阳高度变化及正午太阳方位示意。据此完成9、10题。
9.图中反映抚远正午太阳高度变化规律的是( )
A.① B.② C.③ D.④
10.6月21日抚远日出时,摩尔曼斯克(69°N,33°E)的区时为( )
A.6月20日9时 B.6月20日21时
C.6月21日9时 D.6月21日21时
9.C 10.B 解析:第9题,夏至日抚远的正午太阳高度角=90°-(48°-23°26′)=65°26′,且该地位于北回归线以北,正午太阳入射方向为正南,③正确;①正午太阳高度关于赤道对称,应位于赤道;②正午太阳终年位于正北方,应位于南半球;④最大正午太阳高度角为90°,有太阳直射现象,而抚远无太阳直射现象。第10题,6月21日抚远日出的北京时间(东八区区时)为6月21日凌晨3:00,33°E位于120°E西侧,位于东二区,时差6小时,所以摩尔曼斯克(69°N,33°E)的区时为6月20日21时。
11.(2025·贵州贵阳联考)阅读图文材料,完成下列要求。(18分)
贵阳市(26.5°N,106.5°E)某中学地理兴趣小组于2024年6月11日至6月30日开展了太阳方位观测活动,下图为该小组绘制的6月11日日出时刻的太阳位置示意图。
(1)在下图中绘制该学校6月11日的太阳视运动轨迹,并描述该日的太阳视运动过程。(7分)
(2)计算该学校6月11日教学楼沐浴阳光的时长,并列出计算过程。(5分)
(3)推测观测期间α角的变化趋势,说明理由。(6分)
解析:第(1)题,结合所学知识,6月11日,太阳直射北半球,此时日出东北、日落西北,根据“太阳直射点移动速度大约为1天移动0.25°”,可知,6月11日太阳直射纬度约为20.75°N,因此贵阳市该日的正午太阳高度角约为84°。绘图如下:
第(2)题,结合所学知识,教学楼沐浴阳光的时长即昼长。据材料可知,贵阳市经度为106.5°E,该地在6月11日的日出时间为北京时间6:00,所以该日日出地方时为5:06,昼长=(12-日出时间)×2=13小时48分。第(3)题,结合材料信息可知,α角是日出时太阳方位与正东方位之间的夹角,日出时刻为地方时6时,日出时太阳方位位于正东,因此日出时刻越接近地方时6时,α角越小;日出时刻与地方时6时相差越大,α角越大。观测时间为6月11日至6月30日,在此期间太阳直射点先向北移,6月22日前后,太阳直射北回归线,期间α角变大;之后太阳直射点再向南移,α角变小,因此α角先变大后变小。
答案:(1)
(直射点纬度为推算值,当日贵阳正午太阳高度角为估算值,不要求精度。)
日落时刻太阳位于东北方,正午时刻太阳位于正南,日落时刻太阳位于西北方。
(2)13小时48分。
贵阳的经度约为106.5°E,与120°E的经度差为13.5°,时差约为54分钟;其日出时间为北京时间6:00,可得出日出地方时为5:06;昼长约为12-5:06×2=13小时48分钟。
(3)变化:先变大后变小。
理由:α角是日出时太阳方位与正东方位之间的夹角,太阳直射点越接近赤道,α越小。观测期间,太阳直射点先向北移,6月22日前后太阳直射北回归线,期间α角变大;之后太阳直射点再向南移,α角变小。
【拓展应用】
12.阅读图文材料,完成下列要求。(12分)
家住长沙的李先生在某小区购买了一套一楼的商品房,入住后发现该楼房中卧室3只在春分日至秋分日期间才有阳光照入。下图为该楼房平面图。
(1)指出在卧室3有阳光照入的这段时期内,该地日出日落的方位。(2分)
(2)在暑假期间为了减少阳光照射,判断卧室1与卧室2需拉窗帘的时间长短差异,并说明理由。(5分)
(3)简述在正午阳光照入房屋内面积达一年中最小值之后的一个月内,海口(20°N)正午太阳高度和昼夜长短的变化规律。(5分)
解析:第(1)题,根据材料信息可知,卧室3朝北,说明只有太阳直射点位于北半球(春分日至秋分日之间)的时候,该卧室才有阳光照入,该段时期日出东北,日落西北。第(2)题,根据图示信息可知,卧室1和卧室2都朝南,但是卧室1的西侧有阳台会遮挡部分时段的阳光。暑假期间,当太阳位于南偏西方位之后,阳台会遮挡进入卧室1的阳光,所以拉窗帘的时长较短;卧室2受到阳台的遮挡较少,所以拉窗帘的时长较长。第(3)题,根据所学知识可知,正午阳光照入室内面积达一年中最小应为太阳高度最大的时间,李先生家在长沙,正午太阳高度在夏至日达到最大值,此后的一个月,太阳直射点位于北半球且向南运动,距离海口越来越近然后再远离海口。所以海口昼长夜短,昼长逐渐变短,夜长逐渐变长,正午太阳高度先变大,达到90°之后再变小。
答案:(1)日出东北方,日落西北方。
(2)差异:卧室1拉窗帘时间短于卧室2。理由:卧室1和卧室2窗户均朝南,暑假期间当太阳位于西南方向后,卧室1因有西侧阳台遮挡阳光,所以拉窗帘时长要短于卧室2。
(3)正午阳光照入房屋内面积达一年中最小的日期为夏至日,该日太阳直射点位于北回归线。在此后一个月内太阳直射点向南移动,海口昼长逐渐变短,夜长逐渐变长;正午太阳高度在夏至日后一个月内先变大后变小。
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