大单元1 主题3 昼夜长短与正午太阳高度的变化、应用(Word教参)-【精讲精练】2026年高考地理二轮专题辅导与训练

主题三　昼夜长短与正午太阳高度的变化、应用 考向一　昼夜长短的纬度变化与日影方向与长度变化 (2025·河北卷)2025年4月中旬，我国部分地区经历了一次大风天气过程。下图示意期间某日14时的锋线位置和部分气象站点风级、风向。据此完成下题。 1．此次大风天气过程期间，图中各气象站点(　　) A．昼长变化幅度相同 B．正午日影均指向正北 C．正午太阳高度不变 D．日出方位均为东南方 [思路导引] 解析　此时为4月中旬，处在北半球夏半年，太阳直射点位于北半球，北半球昼长夜短，纬度位置越高昼越长，图中各气象站点纬度位置不同，昼长变化幅度不同，A错误；图中各气象站纬度高于北回归线，均位于太阳直射点的北侧，正午太阳方位都位于正南，正午日影均指向正北，B正确；各地纬度不同，距离太阳直射点纬度差不同，正午太阳高度不同，且各地的正午太阳高度都会随太阳直射点的回归运动而改变，C错误；此时太阳直射点位于北半球，各气象站点日出方位都是位于东北，D错误。故选B。 答案　B 考向二　太阳方位与昼夜长短的关系 (2024·广东卷)距今约3000年前的金沙遗址(30°41′N，104°01′E)是古蜀国时期的一处大型聚落遗址。在该遗址祭祀区的东部，有一处九柱建筑基址，其9个柱洞呈“田”字形分布。研究发现，这些柱洞分布具有一定的天文属性。图1为九柱建筑的复原示意图；图2示意该建筑柱洞平面分布及当时冬至日的日出方位。据此完成2～3题。 图1 图2 2．如果当时祭祀人员站在图2中的D5处，他在夏至日看到的日出方位位于(　　) A．D5→D6连线方向　　　 B．D6和D9之间 C．D5→D9连线方向 D．D8和D9之间 3．已知3000年前的黄赤交角比现今大，与现在遗址地居民相比，则当时金沙先民在(　　) A．春分日看到日出时间更早 B．夏至日经历更长的夜长 C．秋分日看到日落时间更晚 D．冬至日经历更短的昼长 [思路导引] 解析　第2题，根据所学知识，夏至日太阳直射北回归线，日出东北方向并与冬至日的日出方向关于正东方向对称，因此，可把D5作为起点向右上方作正北方N的垂线E(如图)表示正东方向，再从D5作冬至日出方位关于正东方向的对称线F，F线即为夏至日出方位，位于D6和D9之间，B正确。 第3题，已知3000年前的黄赤交角比现今大，那么太阳直射点最北和最南纬度比现在大，即夏至日太阳直射点的最北纬度大于现在的北回归线，晨昏线偏离极点更远，除赤道和极昼、极夜区外，昼夜长短差变大，与现在遗址地居民相比，则当时金沙先民在夏至日经历更长的昼长和更短的夜长；反之，冬至日太阳直射点的最南纬度大于现在的南回归线，晨昏线偏离极点更远，除赤道和极昼、极夜区外，昼夜长短差变大，与现在遗址地居民相比，则当时金沙先民在冬至日经历更短的昼长和更长的夜长，B错误，D正确；二分日时，太阳直射赤道，全球昼夜等长，黄赤交角的大小不影响日出日落的时间，故A、C排除。 答案　2.B　3.D 考向三　昼夜长短变化规律的应用 (2024·浙江1月选考)我国K、Q两地中学生进行日出方位观测，下图为同学们测得的两地日出时直立杆影年变化图，阴影部分为杆影变化的范围，张角两边分别为甲、乙日的杆影(测量时间为北京时间)。据此完成4～5题。 4．K地位于Q地的(　　) A．东北 B．东南 C．西南 D．西北 5．K、Q两地相比(　　) A．甲日日落地方时，K地比Q地大 B．甲日晨线与经线夹角，K地比Q地大 C．乙日白昼的时间，K地比Q地长 D．乙日正午太阳高度角，K地比Q地小 [思路导引] 解析　第4题，从材料信息可知，K、Q两地均位于我国，且材料中强调同学们测得的是两地日出时直立杆影年变化图，可以判断其中一日是夏至日，另外一日是冬至日。要注意测量的时间是北京时间。此题突破的技巧是夏至日出时间＋冬至日出时间，然后除以2，得到的时间是该地春秋分日出时的北京时间，而春秋分当地日出的地方时为6时。经过计算可知，K地位于Q地西方，甲日K地的昼长约13时56分，Q地的昼长约15时14分，可判断甲日为夏至日，K地昼长较Q地短，说明K地位于Q地的南方，因此，K地位于Q地的西南。故选C。第5题，根据上题的分析可知，甲日为夏至日，Q地纬度位置更高，故甲日日落地方时，K地比Q地小，A错误；同一日期，晨线与经线夹角各地相同，B错误；乙日为冬至日，由于K地纬度较Q地纬度低，白昼更长，C正确；乙日为冬至日，由于K地纬度较Q地纬度低，正午太阳高度角大，D错误。 答案　4.C　5.C 考向四　正午太阳高度的变化规律 (2025·东北三省一区卷)西高止山沿印度半岛西海岸分布，呈西北—东南走向。位于该山地的甲、乙两区土壤水分特征受气温、降水和坡向影响显著。下图示意从上一年12月21日到当年12月21日甲、乙两区不同日期正午太阳高度以及雨季(灰色)多年平均时长。据此完成6～7题。 6．5月和10月的甲、乙两区多年平均土壤含水率中最小值出现在(　　) A．5月甲区 B．10月甲区 C．5月乙区 D．10月乙区 7．甲、乙两区南北坡太阳辐射存在差异，由此导致旱季土壤含水率(　　) A．南坡高于北坡，且甲区南北坡之间差异更小 B．南坡高于北坡，且乙区南北坡之间差异更小 C．北坡高于南坡，且甲区南北坡之间差异更大 D．北坡高于南坡，且乙区南北坡之间差异更大 [思路导引] 解析　第6题，读图可知，甲、乙两区5月处于旱季，气温较高，蒸发量较大，多年平均土壤含水率较低，10月处于雨季之后，受雨季降水补给较多，多年平均土壤含水率较高，B、D错误；6月21日(夏至日前后)太阳直射北回归线，甲区正午太阳高度为85°，乙区正午太阳高度为75°，根据两地纬度差等于两地正午太阳高度差，可以计算出甲区纬度约为18.5°N，乙区纬度约为8.5°N。5月太阳直射点位于甲地附近，甲区太阳辐射量更多，蒸发量更大，多年平均土壤含水率比乙区小，A正确、C错误。故选A。第7题，读图可知，旱季正午太阳位于两地南方天空，甲、乙两区南坡为阳坡、北坡为阴坡，南坡接受太阳辐射量更多，蒸发量更大，多年平均土壤含水率更低，A、B错误。结合上题可知，甲区的纬度高于乙区(乙区更接近赤道)，因此甲区太阳位于偏南方的时间整体更长，即南坡为阳坡的时间更长，且甲区旱季更长，南坡旱季接受的太阳辐射更多，导致甲区南坡和北坡接受太阳辐射量的差异更大，因此，甲区旱季土壤含水率的南北坡差异更大，C正确、D错误。故选C。 答案　6.A　7.C 考向五　正午太阳高度的计算和应用 (2025·浙江1月选考)甲、乙两地天文爱好者进行太阳高度观测。具体做法：在平坦地面上方水平放置一块有一个小孔的遮光板，太阳光透过小孔投影到地面上，形成较清晰的太阳投影。下图为两地天文爱好者在两分、两至日正午时刻，在同高度用相同遮光板观测到的太阳影像地面投影。据此完成8～9题。 8．若冬至日，甲、乙两地日落时世界时相同，则甲位于乙的(　　) A．东南 B．东北 C．西北 D．西南 9．两地正午太阳高度之差(Δh)年变化有可能的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ [思路导引] 解析　第8题，本题主要考查地球运动的地理意义。由设问可知，冬至日甲、乙两地日落时世界时相同，意味着两地同时处于昏线上。冬至日，太阳直射南回归线，此时北半球昼短夜长，南半球昼长夜短，全球除极昼极夜地区外，昏线是西北—东南走向。甲图中两分二至日有三天太阳投影在小孔垂直投影点的南侧，一天在其北侧，说明甲地位于赤道与南回归线之间，且靠近南回归线；乙图中两分二至日有三天太阳投影在小孔垂直投影点的北侧，一天在其南侧，说明乙地位于赤道与北回归线之间，且靠近北回归线，故甲在乙的南侧。因为昏线是西北—东南走向，且甲地在南半球，乙地在北半球，所以甲位于乙的东南方向，A正确。第9题，本题主要考查地球运动的地理意义。由图示信息可知，两图投影位置变化的长度相同，说明甲、乙纬度关于赤道对称。由上题分析可知，两地位于南北回归线之间，且都靠近回归线，两分日太阳直射赤道，两地正午太阳高度相等，差值为0，排除①②。夏至日时，乙正午太阳高度达到最大，甲正午太阳高度最小，两者差值最大；夏至日后乙正午太阳高度减小，甲正午太阳高度变大，差值不断减小，至秋分日差值为0；秋分日至冬至日差值逐渐变大；冬至日时，甲正午太阳高度最大，乙正午太阳高度最小，差值与夏至日相同，③正确、④错误。故选C。 答案　8.A　9.C 高考感悟 高考命题中对昼夜长短以及正午太阳高度的变化、应用等相关内容的考查，往往以选择题的形式呈现，常重点关注以下考查角度： 1.结合日出、日落的相关信息，分析区域昼夜长短的变化规律 2.由日出、日落时间，推知昼长、夜长，判断季节 3.依据光影变化，分析正午太阳高度的变化规律 4.结合光影测量，计算正午太阳高度，推知区域的纬度位置 5.结合昼夜长短、正午太阳高度的变化，推知相关的应用状况(如太阳能装置的安装、居室内的采光等) 1．解答“昼夜长短类”试题的思维流程 2．昼夜长短变化及分布规律 规律 表现 从季节看(北半球，极昼、极夜区除外) 从纬 度看 递增 规律 ①太阳直射点所在半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长(极昼地区除外)；②另一半球昼短夜长，且纬度越高，夜越长(极夜地区除外)；③太阳直射点向哪个方向移动，哪个半球白昼变长，黑夜变短 变幅 规律 ①赤道处全年昼夜平分；②(非极昼、极夜地区)纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大；③极昼、极夜地区昼长(夜长)变化幅度为24小时 极昼、极夜 规律 ①极昼(极夜)的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度；②纬度愈高，极昼(极夜)出现的天数愈多 对称 规律 ①同一纬线上各点的昼夜长短相同(同线等长)；②南、北半球纬度相同的两地在同一天，一地的昼长等于另一地的夜长 其他 时间 对称 规律 ①日出、日落的时间关于当地时间12时对称；②已知日出或日落地方时，可据此推算昼长 日期 对称 规律 由于太阳直射点的回归运动，同一地点关于夏至日或冬至日对称的两个日期的正午太阳高度、昼夜长短、日出日落方位一致 3.昼夜长短计算：“一图”“三方法” (1)一图——借助下图，明确四点对称 ①白天，日出、日落时间关于地方时正午12时对称。 ②夜间，日出、日落时间关于地方时0时对称。 ③上午时长＝下午时长。 ④前半夜时长＝后半夜时长。 (2)三方法 方法一：常规计算法看“日出日落” 昼长时间＝日落时间－日出时间＝2× (12－日出时间)＝2× (日落时间－12)＝ 24－夜长。 方法二：空间对称法看“所在纬度” ①同一纬线上各地昼长相等，夜长相等。 ②北半球某度数纬线上各地的昼长＝南半球同度数纬线上各地的夜长。 方法三：时间对称法看“二分二至日” 相对于夏至日或者冬至日对称的两个时间，某地的昼长、夜长都是相同的；相对于春分日或者秋分日对称的两个时间，某地一个时间的昼长等于另一个时间的夜长。如图： a与b两个时间的昼长、夜长是相同的， c与d两个时间的昼长、夜长也是相同的；b时间的昼长等于c时间的夜长。 4．解答“正午太阳高度类”题目的思维流程 5．正午太阳高度变化及分布规律 三大判断技巧 分布看“远近”——远小近大 距离太阳直射点所在的纬线越近，正午太阳高度越大；距离越远，正午太阳高度越小 变化看“移动”——来增去减 太阳直射点向某地所在的方向移来时，该地的正午太阳高度逐渐增大；太阳直射点远离某地所在的方向时，该地的正午太阳高度逐渐减小 位置看“数值”——90°的出现或某一定值情况 三大规律总结 对称规律 以太阳直射的纬线为对称轴，在南北对称分布的纬线上，正午太阳高度相等 相等规律 极点的太阳高度(包括正午太阳高度)等于太阳直射点的纬度 互余规律 出现极昼、极夜的最低纬度与太阳直射点纬度互余，正午太阳高度与太阳能集热板的倾角互余 不同纬度地区正午太阳高度的年变化幅度 (1)在南、北回归线之间的地方，其正午太阳高度的年变化幅度ΔH＝23°26′＋Φ(Φ为当地纬度)。 (2)在回归线与极圈之间的地方，其正午太阳高度的年变化幅度恒为46°52′。 (3)从极圈到极点之间的地方，其正午太阳高度年变化幅度从46°52′逐渐降低至23°26′，任一纬度Φ的正午太阳高度年变化幅度ΔH＝90°－Φ＋23°26′。　 6．熟知太阳高度的实践应用方向 (1)太阳高度的大小影响地物的遮阴面积的大小，与夏季人们选择乘凉地关系密切。太阳高度小，遮阴面积大；太阳高度大，遮阴面积小。 (2)对北半球中纬度地区来说，太阳高度的大小影响室内的太阳光的进深，太阳高度较小时，太阳光可射进房间深处。 (3)太阳高度的大小可以影响楼距、楼高。为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。一般来说，纬度较低的地区，楼距较小；纬度较高的地区，楼距较大。 (4)太阳高度的大小影响光伏发电设施的倾角调整。太阳高度较小时，光伏发电设施的倾角较大；反之倾角较小。 (2025·山东菏泽二模)下表示意山东菏泽与新疆哈密两地地理坐标和某日日出时刻(北京时间)。据此完成1～2题。 地点 地理坐标 日出时刻 山东菏泽 35°N，116°E X 新疆哈密 44°N，94°E 7：27 1.该日最可能是(　　) A．1月1日 B．4月1日 C．7月1日 D．10月1日 2．表中X最接近(　　) A．5：48 B．6：04 C．7：19 D．7：35 解析　第1题，已知哈密地理坐标为94°E，北京时间是120°E的地方时，二者经度差为120°－94°＝26°。根据经度每隔1°，地方时相差4分钟，可知时间差为26×4＝104分钟，即1小时44分钟。当北京时间为7：27时，哈密地方时为7时27分－1小时44分＝5时43分，即哈密日出的地方时为5时43分，则哈密昼长＝(12－5时43分)×2＝12小时34分。此时哈密昼长夜短，说明太阳直射点在北半球，排除A、D；此时哈密昼长略大于12小时，说明此时刚过春分不久，B正确、C错误。故选B。第2题，该日太阳直射北半球，山东菏泽纬度35°N低于新疆哈密纬度44°N，菏泽的昼长比哈密短；哈密地方时5时43分日出，菏泽日出地方时应晚于5时43分但早于6时。菏泽经度116°E，与120°E相差4°，地方时相差16分钟，5时43分对应的北京时间是5时43分＋16分＝5时59分，6时对应的北京时间为6时16分，所以菏泽日出北京时间应晚于5时59分，早于6时16分，只有6：04符合条件。故选B。 答案　1.B　2.B (2025·天津二模)天津某中学地理研学小组通过绘制示意图认识正午太阳高度变化规律。该小组选取甲、乙两地进行对比研究。下图为该小组根据研究绘制的甲、乙两地年内正午太阳高度及方位变化示意图。据此完成3～4题。 3．甲地可能是(　　) A．新加坡(1°N) B．海口市(20°N) C．天津市(39°N) D．圣保罗(23.5°S) 4．甲、乙两地正午太阳高度差一直增大的时段有(　　) ①6月22日—7月22日　②3月21日—3月30日 ③5月22日—6月22日　④12月16日—12月22日 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 解析　第3题，甲地一年中大部分时间正午太阳方位在南，少部分时间在北，说明甲地在南北回归线之间且靠近北回归线，可能是海口市(20°N)，B正确；新加坡(1°N)靠近赤道，一年中正午太阳方位在南在北的时间大致相等，A错误；天津市(39°N)位于北回归线以北，一年中正午太阳方位均在南，C错误；圣保罗(23.5°S)位于南回归线上，除冬至日外，一年中正午太阳方位均在北，D错误。故选B。第4题，乙地全年正午太阳方位在北，最大正午太阳高度为90°，判断乙地纬度为23°26′S。根据所学知识可知，7月22日太阳直射点约位于20°N，5月22日太阳直射点也是位于20°N。6月22日—7月22日两地正午太阳高度都增大，差值不会增大，①错误；3月21日—3月30日期间，甲地正午太阳高度大于乙地，随着太阳直射点北移，甲地正午太阳高度不断增大，而乙地正午太阳高度不断减小，所以甲、乙两地正午太阳高度差一直增大，②正确；5月22日—6月22日两地正午太阳高度都变小，差值不会增大，③错误；12月16日—12月22日甲地正午太阳高度变小，乙地正午太阳高度变大，且甲地正午太阳高度小于乙地，甲、乙两地正午太阳高度差变大，④正确。故选C。 答案　3.B　4.C (2025·四川自贡三模)位于30°N的我国Z市，某开发商新建一住宅小区(楼高约24 m)，每栋楼房屋户型相同。小明一家想挑选一套在阳台就能很好欣赏湖景，且夏季太阳“西晒”对卧室影响小的房屋。下图为小区平面图及户型结构图。据此完成5～6题。(tan 36°34′≈0.74) 5．小明家选择房屋最合适的是(　　) A．①栋 B．③栋 C．④栋 D．⑥栋 6．为保证②栋底楼全年正午时刻都能被阳光照射，则②栋与⑤栋最短的楼间距约是(　　) A．13 m B．23 m C．33 m D．43 m 解析　第5题，从小区平面图看，选项中的④⑥栋靠近湖泊，能欣赏湖景；①③栋离湖泊远，不符合欣赏湖景的要求，排除A、B；我国位于北半球，夏季太阳从东北升起、西北落下，下午太阳主要在西边天空，④栋在小区的西端，夏季“西晒”对卧室影响大，排除C；⑥栋在小区的东端，“西晒”对卧室影响小。故选D。第6题，联系已学可知，北半球最短楼间距取决于冬至日南楼的正午影长。根据正午太阳高度角计算公式可知，Z市冬至日H＝90°－(30°＋23°26′)＝36°34′；要保证②栋底楼全年正午时刻都能被阳光照射，此时楼间距、楼高和正午太阳光线构成直角三角形，其中楼高为直角边，楼间距为另一直角边，正午太阳高度角的正切值tan H＝南楼楼高/楼间距，已知楼高约24 m，则楼间距＝南楼楼高/tan H＝24/0.74≈32.4 m，最接近33 m。故选C。 答案　5.D　6.C 学科网（北京）股份有限公司 $