课时测评9 正午太阳高度的变化（配套练习）-【金版新学案】2027年高考地理高三总复习大一轮复习讲义（ 湘教版）

**基本信息** 以正午太阳高度计算公式为核心，通过纬度判断、影长计算、实验操作等方法体系，构建“概念-公式-应用”知识逻辑链，强化综合思维与地理实践力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础应用|8题（纬度判断/影长计算）|正午太阳方位定纬度范围、杆影对称定正午时刻|太阳直射点移动→正午太阳高度变化→影长/方位差异| |综合提升|7题（实验操作/跨区域对比）|正午太阳高度公式变式应用、地方时与太阳高度对称原理|实验测量→数据处理→地理意义推导|

课时测评9　正午太阳高度的变化 (时间：45分钟，满分：45分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订!) 【全体达标练】 (1－8小题，每小题3分，共24分) 　　(2025•河北张家口高三期末)某校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1~2题。 1.甲地纬度可能是(　　) A.0°　　B.10°S　　C.20°N　　D.23.5°S 2.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 答案：1.C　2.C 解析：第1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，20°N符合，C正确；0°、10°S、23.5°S不符合，A、B、D错误。第2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23.5°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日太阳直射点也大致位于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小于乙地，随着太阳直射点南移，甲地太阳高度变小，乙地正午太阳高度变大，甲、乙两地正午太阳高度差变大，④正确。故选C。 　　(2025•江苏扬州联考)下图为海口市(20°N，110°E)某地理兴趣小组绘制的当地四个日期正午太阳光线示意图。据此完成3~4题。 3.①②③④四个日期中，太阳直射点最接近南回归线的是(　　) A．①　　B．②　　C．③　　D．④ 4.与③日期相比，④日期该地(　　) A．正午太阳高度更高 B．日落方位更偏北 C．白昼时间更短 D．昼夜时差更小 答案：3.A　4.B 解析：第3题，离太阳直射点越远，正午太阳高度角越小；太阳直射点最接近南回归线时，海口市(20°N)的正午太阳高度最小，四个日期中，①正午太阳高度角最小，且正午太阳位于正南方，推知此时太阳直射点最接近南回归线，A正确。第4题，③日期太阳直射20°N，正午太阳高度为90°，④日期该地正午太阳高度略低，A错误；④日期海口正午太阳方位位于正北，太阳直射点位于20°N以北，日落方位更偏北，此时白昼时间更长，B正确，C错误；④日期太阳直射点位于20°N以北，③日期太阳直射20°N，④日期昼夜时差更大，D错误。 　　(2025•广东汕头三模)广西某地(24°N，109°E)高中生在操场上把一细直木杆垂直插入地面，开展正午太阳高度测量活动。第一天，同学们通过杆影确定方位，下图为他们的测量示意图。测量步骤：①绘制北京时间9：20的杆影L1；②以此时的杆影长为半径画圆；③记录端点再次与圆重合时的杆影L2；④连接杆影L1、L2的端点A、B；⑤找出AB线段中点C，连接OC。之后，他们连续三天观察记录并计算出当地的正午太阳高度(下表)。据此完成5~6题。 测量日期 正午太阳高度 第一天 66.5° 第二天 65.8° 第三天 64.8° 5.测量时，当杆影与OC重合时，杆影指向的方向最接近(　　) A．东南　　B．正南　　C．西北　　D．正北 6.测量期间，下列现象可能出现的是(　　) A．长江流域万物苏，草木萌 B．东北山区热浪涌，蝉鸣起 C．华北平原昼夜均，寒暑平 D．四川盆地松竹萧，飞雪落 答案：5.D　6.C 解析：第5题，根据测量步骤可知，OC为∠AOB的角平分线，为当地地方时正午 12 点的杆影。该地地处24°N，北回归线以北地区一年中正午的太阳都在正南方向，影子朝正北，所以OC为正北方向，即当杆影与OC重合时，杆影指向的方向最接近正北，D正确，A、B、C错误。第6题，根据正午太阳高度计算公式H＝90°－纬度差(当地纬度与太阳直射点所在纬度的差，“同减异加”)，当地纬度为24°N，根据实验3天正午太阳高度，可计算出实验3天的太阳直射点纬度分别为0.5°N，0.2°S，1.2°S。通过太阳直射点纬度及其变化可知，太阳直射点在赤道附近，且由北半球逐渐南移进入南半球，故测量在秋分日前后进行。此时全球昼夜接近平分，华北平原昼夜均，寒暑平符合这一时期特点，C正确。长江流域万物苏，草木萌是春季景象，A错误。东北山区热浪涌，蝉鸣起是夏季景象，B错误。四川盆地松竹萧，飞雪落是冬季景象，D错误。 　　(2025•福建三明三模)三明某中学内(约25°30′N)教学楼间有甲、乙两棵木棉树，甲树高20米，乙树高30米。下图为校园植被分布示意图。据此完成7~8题。(注：tan 40°≈0.84，tan 65°≈2.14，tan 88°≈28.64) 7.一年内正午树影最长时，乙树的树影顶部正好落在甲树树干地面处，两树距约(　　) A.14米　　B.23米　　C.34米　　D.52米 8.元旦当天甲树树影运动方向及影子长短变化表现为(　　) A．顺时针转，长—短—长 B．顺时针转，短—长—短 C．逆时针转，长—短—长 D．逆时针转，短—长—短 答案：7.C　8.A 解析：第7题，一年内正午树影最长时，为北半球冬至日，此时太阳直射南回归线(23.5°S )。根据正午太阳高度角计算公式可知，此时正午太阳高度为90°－(25.5°＋23.5°)＝41°，接近40°。乙树高30米，冬至日乙树树影顶部正好落在甲树树干地面处时树影朝正北，为当地正午，设两树距为L，L≈30/tan 40°，由材料可知，tan 40°≈0.84，结合选项，L最接近的是34米，C正确，A、B、D错误。第8题，元旦当天，太阳直射点位于南半球，全球(除极昼极夜地区)日出东南，日落西南。因为太阳东升西落，元旦太阳从东南升起，影子朝向西北；正午时太阳位于正南，影子朝向正北；太阳西南落下，影子朝向东北，所以树影运动方向是顺时针转。日出时太阳高度角小，影子长；正午时太阳高度角最大，影子短；日落时太阳高度角又变小，影子变长，所以影子长短变化是长—短—长。综上所述，A正确，B、C、D错误。 【学霸加餐练】 (1－7小题，每小题3分，共21分) 　　(2025•江西萍乡二模)秋分日，我国某学校地理兴趣小组用铁架台(下左图)模拟日影竿，测算正午太阳高度。测算活动按如下六个步骤进行。据此完成1~3题。 步骤 活动内容 第一步 把铁架台放置于学校操场东－西向跑道线上，以铁架台的铁杆为中心(O点)在地上画一个半径适中的正圆(下右图) 第二步 记下杆影顶端恰好与圆相交的点(A点)和时间，随后过该点作与跑道线平行的直线与圆相交另一点(B点) 第三步 作AB的垂直平分线OC 第四步 当杆影与直线OC重合时，记下此时的时间并测量此时的杆影长L 第五步 记下杆影顶端恰好到达B点的时间 第六步 根据所测数据计算正午太阳高度角 1.此活动过程用到的工具最可能为(　　) ①手表　②细绳　③粉笔　④卷尺　⑤量角器　 ⑥罗盘 A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②⑤⑥ D．②③⑤⑥ 2.假如杆影顶端与圆相交于A、B的时间分别为12时与14时，且杆影长L约为杆长的0.58倍，则当地可能位于(　　) A．东北平原 B．四川盆地 C．长江中下游平原 D．黄土高原 3.为了提高测算的精度，下列可行的是(　　) A．加长日影竿长度，同日多次测量取极值 B．采用更准确的计时工具，精确到分、秒 C．组织更多小组，不同日期重复以上实验 D．画圆时尽可能的大，圆周线尽可能的粗 答案：1.A　2.B　3.B 解析：第1题，在测算正午太阳高度活动中要用手表确定北京时间，用细绳与粉笔画圆、画线，用卷尺测正圆的半径、AB的长度和杆影长，因此①②③④都会用到，A正确；角度由圆半径和竿影长的比值确定，方位由垂直平分线确定，因此不需要用到量角器与罗盘，排除B、C、D。第2题，A、B两点杆影长相等，说明太阳高度相等；太阳高度相等的两个时刻以地方时12时为中心对称分布，12时与14时的中点为北京时间(东经120度的地方时)13时，则可计算出当地经度为东经105度；正午杆影长L约为杆长的0.58倍，说明当地正午太阳高度角的余切值约为0.58，可求得正午太阳高度约为60°；再根据正午太阳高度计算公式H＝90°－(太阳直射地与所求地的纬度之差)，可求得该地纬度约为30°N。根据经纬度位置判断该地位于四川盆地，B正确，排除A、C、D。第3题，多次测量取极值对提高正午太阳高度测算精度并无直接帮助，因为正午太阳高度是特定时刻(当地地方时12点)的太阳高度，不是取极值能确定的，而且加长日影竿长度不能解决测量时刻不准确等关键问题，A错误；正午太阳高度的测量关键在于准确找到当地地方时12点对应的杆影位置，计时越精确，就越能准确确定这个时刻，从而提高测算精度，B正确；不同日期太阳直射点位置不同，正午太阳高度不同，重复实验不能提高本次秋分日正午太阳高度测算的精度，C错误；加粗圆周线会使杆影顶端与圆相交的点的确定误差增大，不利于精确测量，而且圆的大小对测量精度影响不大，D错误。 　　(2025•山东泰安二模)秘鲁马丘比丘古城(13°9′S，72°32′W)建有拴日石(图1)和太阳神庙(图2)。春分日正午时，拴日石的石柱无日影。古印加人通过观测石柱正午影长和朝向的变化确定季节。每年石柱正午影子最长的一天，太阳光才能从朝向东北的梯形小窗投射到太阳神庙内的花岗岩巨石上。据此完成4~5题。 4.拴日石的倾角约为(　　) A.13°　　B.66°　　C.77°　　D.90° 5.太阳光从梯形小窗投射到花岗岩巨石上的现象最可能出现在(　　) A.6月22日6时 B.6月22日10时 C.12月22日10时 D.12月22日14时 答案：4.C　5.B 解析：第4题，根据材料“春分日正午时，拴日石的石柱无日影”，绘制简图易得拴日石的倾角即为该地春分日的正午太阳高度角。根据正午太阳高度角公式和当地纬度(13°9′S)，可求得当地春分日的正午太阳高度为76°51′，则拴日石的倾角与该角度相近，约为77°，C正确，A、B、D错误。第5题，首先可确定“每年石柱正午影子最长的一天”是正午太阳高度最低的一天，即太阳直射的纬度与该地相距最远的一天，即北半球夏至日(6月22日)，C、D错误。此时，太阳直射北半球，当地东北日出，西北日落，太阳视运动方向为东北—正北—西北，根据材料“太阳光才能从朝向东北的梯形小窗投射到太阳神庙内的花岗岩巨石上”，结合6月22日太阳视运动规律，可知此时应为日出后的上午时段，南半球此时是冬季， 昼长时间小于12小时，6点并未日出，太阳光无法照射花岗岩巨石，A错误，B正确。 　　(2025•浙江金丽衢十二校二模)图1为北半球热带甲地6月22日太阳视运动轨迹图，图2为北半球温带乙地正午太阳高度年位置轨迹示意图。已知图2中①、②两个位置的太阳高度之和为90°。据此完成6~7题。 6.乙地在②位置时，太阳高度为(　　) A.47°　　B.43°　　C.23.5°　　D.21.5° 7.两地正午太阳高度之差(Δh)年变化有可能的是(　　) 答案：6.D　7.B 解析：第6题，图2中，乙地位于北半球温带，①位置是夏至日时的正午太阳高度，②位置是冬至日时的正午太阳高度。设乙地纬度为φ乙，则①位置太阳高度H1＝90°－(φ乙－23.5°)，②位置太阳高度H2＝90°－(φ乙＋23.5°)。已知①、②两个位置的太阳高度之和为90°，即H1＋H2＝90°，解得φ乙＝45°N。那么乙地在②位置(冬至日)时，太阳高度 H＝90°－(45°＋23.5°)＝21.5°，D正确。第7题，图1中，6月22日甲地(北半球热带)正午太阳高度为76.5°，根据正午太阳高度计算公式 H＝90°±|φ±δ|(φ为当地纬度，δ为太阳直射点纬度)，6月22日太阳直射北回归线(23.5°N )，可得76.5°＝90°－|φ－23.5°|，解得甲地纬度为10°N。甲地纬度为10°N，乙地纬度为45°N。当太阳直射点在10°N－23.5°N之间时，直射点越靠近北回归线，甲、乙两地正午太阳高度越接近，Δh越小；当太阳直射点在10°N以南时，甲、乙正午太阳高度差为35°，Δh为定值，B正确。 学科网（北京）股份有限公司 $