1.2太阳视运动与光影问题（重难点专练）地理人教版选择性必修1

太阳视运动与光影问题（重难点专练） 用时：70分钟 满分：90分 1、 单选题（每小题3分，共45分） 1．B 2．C 3．B 4．A 5．A 6．C 7．B 8．D 9．C 10．D 11．A 12．C 13．B 14．C 15．A 二、综合题（共45分） 16．（16分）(1) 南极点 2/3（三分之二） (2) （23°26′N，120°E） 北半球 (3) 46°52′ 西南 (4)5 17．（16分）(1)南极点 (2) 46°52′ 西南 (3) 5 扩大楼间距，降低南侧楼房高度 18．（13分）(1)59° (2)11：56 (3) / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 太阳视运动与光影问题（重难点专练） 用时：70分钟 满分：90分 一、单选题（每小题3分，共45分） 某文化广场（37°N，105°E）上的十二生肖石像均匀排列成圆形，生肖鼠位于正北方，小明在圆中心竖立一根细杆，以观察太阳周日视运动变化。下图示意夏至日两个时刻的杆影指向。完成下面小题。 1．该地夏至日地方时15：20时，杆影指向（   ） A．生肖虎 B．生肖虎与兔之间 C．生肖兔 D．生肖兔与龙之间 2．2月至5月，一日内被杆影指向的生肖石像个数最多为（   ） A．5个 B．6个 C．7个 D．8个 某中学生通过网上查询了某地冬至日太阳视运动轨迹，并绘制成图（下图），已知图中α为33°。据此完成下面小题。 3．该地的纬度大约为（   ） A．80.5°N B．80.5°S C．66.5°N D．66.5°S 4．该日午夜太阳高度（β）大约为（   ） A．14° B．20° C．26° D．32° 泉州市某学校地理兴趣小组为探究太阳视运动原理，制作了赤道式日晷（晷面与赤道面平行，晷针垂直于晷面且指向北极星）。下图示意该小组某次观测情况。据此完成下面小题。 5．图示晷针的日影指示的时间约（   ） A．9：00 B．11：00 C．13：00 D．15：00 6．晴朗的冬日，晷面日影（   ） A．出现在正面  顺时针移动 B．出现在正面  逆时针移动 C．出现在背面  顺时针移动 D．出现在背面  逆时针移动 7．与泉州相比，夏至日在北京使用赤道式日晷观测到晷面日影（   ） A．正午影长更短 B．扫过面积更大 C．移动速度更慢 D．移动方向相反 下图为某日局部光照示意图（阴影部分为夜晚，非阴影部分为白昼），A、P两地地方时相差3小时。完成下面小题。 8．此时，P地（   ） A．地方时为0时 B．出现极昼现象 C．区时为21时 D．太阳高度为0° 9．若此日P点为一年中纬度最低点，则A地该日的太阳视运动轨迹示意图为（   ） A．A B．B C．C D．D 国庆期间，小明来到了鄱阳湖游玩，入住某湖心岛景观宾馆，小明在阳台上欣赏到“落霞与孤鹜齐飞，秋水共长天一色”的景观。下图为宾馆房间布局图。据此完成下面小题。 10．小明在阳台欣赏到“落霞与孤鹜齐飞，秋水共长天一色”景观，最佳的位置为（   ） A．① B．② C．③ D．④ 11．在下列图中与当地该日看到的太阳视运动轨迹图最接近的是（   ） A．A B．B C．C D．D 2025年6月3日-4日，纽约市（40°43N，74°00＇W）一中学地理兴趣小组对其广场立柱的影子进行连续两天的观测（如图）。据此完成下面小题。 12．图中属于6月4日日出日影的是（   ） A．L1 B．L2 C．L3 D．L4 13．要想再一次同时刻观测到日影位于L1位置，其日期约为（   ） A．6月23日 B．7月9日 C．7月31日 D．8月13日 北京时间2025年7月1日14：46，小明同学和家人沿219国道自驾至新疆某段（41°N，78.5°E），拍摄了一张公路桥照片（如图，桥面影子与桥墩影子垂直），1小时后小明原路返回。据此完成下面小题。 14．图桥梁的走向大致为（   ） A．东北—西南 B．西北—东南 C．东—西 D．南—北 15．1小时后，桥梁的桥面（忽略厚度）和桥墩影子分别（   ） A．不变，变长 B．不变，变短 C．变宽，变短 D．变宽，变长 二、综合题（共45分） 16．阅读图文材料，完成下列要求。（16分） 材料一：图1中MON表示晨昏线（O为其中点且一年中有一天出现极昼），非阴影部分与阴影部分的日期不同，图中箭头表示地球自转方向。 材料二：图2示意图1中O点某日太阳视运动轨迹。 材料三：图3为某住宅小区（21°34′N）部分楼宇分布图。 (1)图1的观察视角是从____（填“南极点”或“北极点”）俯视，与北京处于同一日期的范围占全球的____。（4分） (2)图1中太阳直射点的地理坐标是____；白昼达一年最大的范围____。（4分） (3)图2中O点该日的正午太阳高度为____；若此时O点地方时为10：00时，则图2中观测者的影子朝向____方位。（4分） (4)李先生准备在某地（21°34′N）买房。他在某楼盘看房时发现，正午时北楼部分楼层会被南楼的影子遮挡（如图3所示）。南楼、北楼每层高度均为3米，共10层，楼间距为18米。为了保证全年都能被太阳照射，李先生在北楼买房至少要买在____层及以上。（4分） 17．阅读图文材料，完成下列要求。（16分） 材料一：图1中MON表示晨昏线（O为其中点且一年中有一天出现极昼），非阴影部分与阴影部分的日期不同，图中箭头表示地球自转方向。 材料二：图2示意图1中O点某日太阳视运动轨迹。 材料三：图3为某住宅小区（21°34'N）部分楼宇分布图。 (1)图1的观察视角是从________（填“南极点”或“北极点”）俯视。（4分） (2)图2中O点该日的正午太阳高度为________；若此时O点地方时为10：00时，则图2中观测者的影子朝向________方位。（6分） (3)李先生准备在某地（21°34＇N）买房。他在某楼盘看房时发现，正午时北楼部分楼层会被南楼的影子遮挡（如图3所示）。南楼、北楼每层高度均为3米，共10层，楼间距为18米。为了保证全年都能被太阳照射，李先生在北楼买房至少要买在________层及以上。为了避免全天无采光的情况出现，请你为建设新楼盘提出两点建议________？（6分） 18．赤道式日晷的晷面和赤道面平行，晷盘上的刻度是等分分布的。夏半年和冬半年晷针投影在晷盘上的影子会分别出现在晷盘的正面和背面，其中正面朝上。下图为赤道式日晷图。完成下列小题。（13分） (1)若将该日晷正确置于上海某校园内（31°N，121°E），则夹角α应为________。（4分） (2)当置于上海的日晷指针阴影与图中虚线完全重合（当地正午）时，北京时间约为________（4分） (3)画出上海夏至日晷针投影的移动及方向。（5分） / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 太阳视运动与光影问题（重难点专练） 用时：70分钟 满分：90分 一、单选题（每小题3分，共45分） 某文化广场（37°N，105°E）上的十二生肖石像均匀排列成圆形，生肖鼠位于正北方，小明在圆中心竖立一根细杆，以观察太阳周日视运动变化。下图示意夏至日两个时刻的杆影指向。完成下面小题。 1．该地夏至日地方时15：20时，杆影指向（   ） A．生肖虎 B．生肖虎与兔之间 C．生肖兔 D．生肖兔与龙之间 2．2月至5月，一日内被杆影指向的生肖石像个数最多为（   ） A．5个 B．6个 C．7个 D．8个 【答案】1．B 2．C 【详解】1．读图例，“北京时间9：20的杆影指向”，对应的当地（当地经度是105°E）地方时就是：9：20-1小时=8：20，从太阳方位对称来看，地方时12：00为正午，杆影指向正北的生肖鼠，8：20距离12：00差3小时40分，对称的时间是12：00+3小时40分=15：40，杆影指向生肖兔，据此推测该地夏至日地方时15：20时，杆影指向应为生肖虎与兔之间，B正确，排除ACD。 2．2-5月，期间春分日，当地(37°N)太阳正东升、正午在正南、正西落，杆影日出指向正西、正午指向正北、日落指向正东，因此一日内被杆影转过的角度为180°，杆影可以指向7个生肖石；依据图中夏至日日出时杆影指向生肖猴，从太阳方位对称来看，夏至日日落时杆影指向生肖龙，所以夏至日时杆影可以指向9个生肖石，因此，2~5月，一日内被杆影指向的生肖石像个数只能是最多7个，C正确，排除ABD。 某中学生通过网上查询了某地冬至日太阳视运动轨迹，并绘制成图（下图），已知图中α为33°。据此完成下面小题。 3．该地的纬度大约为（   ） A．80.5°N B．80.5°S C．66.5°N D．66.5°S 4．该日午夜太阳高度（β）大约为（   ） A．14° B．20° C．26° D．32° 【答案】3．B 4．A 【详解】3．冬至日太阳直射23.5°S，该地同时存在正午太阳高度α和大于0的午夜太阳高度β，说明该地出现极昼现象，因此位于南半球高纬度区域，结合正午太阳高度公式H=90°−∣当地纬度φ−直射点纬度δ∣，将α=33°、δ=23.5°S代入可得：33°=90°−(φ−23.5°)，计算得φ=80.5°S或φ=33.5°N，因该地位于南半球，故φ=80.5°S，B正确，ACD错误。 4．由上一题可知该地纬度为80.5°S，冬至日太阳直射点纬度为23.5°S，极昼地区午夜太阳高度公式为β=φ+δ−90°，代入数值计算可得β=80.5°+23.5°−90°=14°，A正确，BCD错误。 泉州市某学校地理兴趣小组为探究太阳视运动原理，制作了赤道式日晷（晷面与赤道面平行，晷针垂直于晷面且指向北极星）。下图示意该小组某次观测情况。据此完成下面小题。 5．图示晷针的日影指示的时间约（   ） A．9：00 B．11：00 C．13：00 D．15：00 6．晴朗的冬日，晷面日影（   ） A．出现在正面  顺时针移动 B．出现在正面  逆时针移动 C．出现在背面  顺时针移动 D．出现在背面  逆时针移动 7．与泉州相比，夏至日在北京使用赤道式日晷观测到晷面日影（   ） A．正午影长更短 B．扫过面积更大 C．移动速度更慢 D．移动方向相反 【答案】5．A 6．C 7．B 【详解】5．北半球上午偏东位置太阳，与正午方位夹角符合9时特征，A正确； 若时间为11时，太阳更靠近正南，影子更靠近正北，与图示不符，B错误； 13时属于下午，太阳位于西南方位，影子应在东北，与图示不符，C错误； 15时属于下午，太阳位于西南偏西，影子位于东北偏东，与图示不符，D错误。 6．赤道式日晷的晷面与赤道面平行。北半球冬季（冬日），太阳直射南半球，太阳位于赤道面南侧。阳光从南侧照射晷针，影子会投在晷面的背面（即朝南的一面），因此排除A、B选项。太阳东升西落的规律不变。冬季日出东南，日落西南。上午影子在西南偏西，正午影子投向北侧（背面最北），下午影子在东北偏东。从背面（朝南观测）看，影子从西侧（右侧）→北侧（后方）→东侧（左侧），整体呈顺时针移动，C错误，D正确。 7．夏至日北京纬度高于泉州，正午太阳高度更小，正午影长更长，A错误； 夏至日北京昼长比泉州长，太阳视运动角度范围更大，日影扫过面积更大，B正确； 地球自转角速度除极点外各地相等，日影移动速度相同，C错误； 两地都位于北半球，赤道式日晷日影移动方向一致，D错误。 下图为某日局部光照示意图（阴影部分为夜晚，非阴影部分为白昼），A、P两地地方时相差3小时。完成下面小题。 8．此时，P地（   ） A．地方时为0时 B．出现极昼现象 C．区时为21时 D．太阳高度为0° 9．若此日P点为一年中纬度最低点，则A地该日的太阳视运动轨迹示意图为（   ） A．A B．B C．C D．D 【答案】8．D 9．C 【详解】8．基础定位推导：该图为极点俯视图的扇形部分，计算得120°E到150°W的劣弧经度差为90°；根据“顺着地球自转方向，东经度数增大、西经度数减小”的规律，可判断地球自转方向为顺时针，因此中心点O为南极点，越靠近O点纬度越高，最外圈弧线为赤道，A点位于赤道上。已知信息推导：AP为晨昏线，P位于120°E经线，恰好落在晨昏线上；已知A、P两地地方时相差3小时，可推出A点经度为165°E；结合昼夜分布，可确定A是晨线与赤道的交点，赤道上晨线交点地方时为6时，因此P点地方时为6时-3小时=3时，A错误；P点纬度低于66.5°S（南极圈），不可能出现极昼现象，B错误；P点经度为120°E，属于东八区，区时等于120°E的地方时，为3时，不是21时，C错误；P点位于晨昏线上，晨昏线上所有点的太阳高度都为0°，D正确。 9．条件推导：恰好出现极昼的临界纬度与太阳直射点纬度互余，P点为一年中纬度最低的极昼边界，说明该日P（66.5°S，南极圈）刚好出现极昼，可判定此时太阳直射南回归线，为北半球冬至日，A点位于赤道。太阳视运动规律：太阳直射南半球时，全球无极昼极夜的区域都是日出东南、日落西南；太阳直射南回归线时，赤道地区正午太阳位于正南方位。 A图和D图中太阳从东北日出，AD错误；B图中正午太阳偏北，不符合正午太阳位于正南的特点，B错误；C图符合日出东南、正午太阳在正南、日落西南的太阳视运动规律，C正确。 国庆期间，小明来到了鄱阳湖游玩，入住某湖心岛景观宾馆，小明在阳台上欣赏到“落霞与孤鹜齐飞，秋水共长天一色”的景观。下图为宾馆房间布局图。据此完成下面小题。 10．小明在阳台欣赏到“落霞与孤鹜齐飞，秋水共长天一色”景观，最佳的位置为（   ） A．① B．② C．③ D．④ 11．在下列图中与当地该日看到的太阳视运动轨迹图最接近的是（   ） A．A B．B C．C D．D 【答案】10．D 11．A 【详解】10．国庆期间太阳直射点位于南半球，全球（除了极昼极夜地区外）日出东南方向，日落西南方向。根据图中指向标，①阳台朝向西北方向；②阳台朝向东北方向；③阳台朝向东南方向；④阳台朝向西南方向；在阳台欣赏到“落霞与孤鹜齐飞，秋水共长天一色”景观，最佳的位置为④，D正确，ABC错误。 11．鄱阳湖位于北半球，国庆期间日出东南方向，日落西南方向，正午的太阳位于正南方，因此太阳在一天中的移动轨迹为东南—正南—西南，A正确，BCD错误。 2025年6月3日-4日，纽约市（40°43N，74°00＇W）一中学地理兴趣小组对其广场立柱的影子进行连续两天的观测（如图）。据此完成下面小题。 12．图中属于6月4日日出日影的是（   ） A．L1 B．L2 C．L3 D．L4 13．要想再一次同时刻观测到日影位于L1位置，其日期约为（   ） A．6月23日 B．7月9日 C．7月31日 D．8月13日 【答案】12．C 13．B 【详解】12．6月4日时，太阳直射点位于北半球，纽约市日出方位应位于东北，日影方向朝向西南，L₁、L₂不符合，AB错误； 6月3日－4日太阳直射点向北移动，纽约市6月4日日出方位应更偏北，日影方向应更靠南，C正确，D错误。 13．根据第一题分析可知，L₁为日落时日影朝向，且日影更靠北，应为6月3日，6月3日关于夏至日对称的日期，太阳直射点纬度相同，日出日落方位相同，日影位置也相同。6月3日距离6月22日约19天，那么再次同一时刻观测到日影位于L₁位置的日期约为6月22日往后推19天，即7月11日左右，四个选项中的时间最接近7月9日，故选B。 北京时间2025年7月1日14：46，小明同学和家人沿219国道自驾至新疆某段（41°N，78.5°E），拍摄了一张公路桥照片（如图，桥面影子与桥墩影子垂直），1小时后小明原路返回。据此完成下面小题。 14．图桥梁的走向大致为（   ） A．东北—西南 B．西北—东南 C．东—西 D．南—北 15．1小时后，桥梁的桥面（忽略厚度）和桥墩影子分别（   ） A．不变，变长 B．不变，变短 C．变宽，变短 D．变宽，变长 【答案】14．C 15．A 【详解】14．拍摄时间为北京时间14：46，当地经度为78.5°E，比北京时间（120°E）晚：(120−78.5)×4=166分钟，即2小时46分钟。因此当地地方时为14：46−2：46=12：00，此时太阳位于当地正南方向，物体影子朝向正北。桥墩影子朝向正北，且桥面影子与桥墩影子垂直，说明桥面影子为正东/正西方向，因此桥梁走向为东—西，C正确。 15．拍摄时为当地正午，太阳高度角达到一天中最大值，此时影子最短。1小时后，太阳高度角减小，因此桥墩影子会变长。而桥面本身不会发生变化，A正确。 二、综合题（共45分） 16．阅读图文材料，完成下列要求。（16分） 材料一：图1中MON表示晨昏线（O为其中点且一年中有一天出现极昼），非阴影部分与阴影部分的日期不同，图中箭头表示地球自转方向。 材料二：图2示意图1中O点某日太阳视运动轨迹。 材料三：图3为某住宅小区（21°34′N）部分楼宇分布图。 (1)图1的观察视角是从____（填“南极点”或“北极点”）俯视，与北京处于同一日期的范围占全球的____。（4分） (2)图1中太阳直射点的地理坐标是____；白昼达一年最大的范围____。（4分） (3)图2中O点该日的正午太阳高度为____；若此时O点地方时为10：00时，则图2中观测者的影子朝向____方位。（4分） (4)李先生准备在某地（21°34′N）买房。他在某楼盘看房时发现，正午时北楼部分楼层会被南楼的影子遮挡（如图3所示）。南楼、北楼每层高度均为3米，共10层，楼间距为18米。为了保证全年都能被太阳照射，李先生在北楼买房至少要买在____层及以上。（4分） 【答案】(1) 南极点 2/3（三分之二） (2) （23°26′N，120°E） 北半球 (3) 46°52′ 西南 (4)5 【详解】（1）读图1可知，地球自转方向为顺时针，此图为以南极点为中心的俯视图。已知MON为晨昏线，O为中点且一年中一天极昼，说明O点为极圈与晨昏线切点；非阴影与阴影日期不同，则P、Q为日界线（180°经线和0时经线）。0时经线为夜半球的中央经线，P平分晨昏线，P点所在经线为0时经线（地方时0时），Q点所在经线为180°（国际日界线），则0时经线为60°W（180°-120°=60°W），北京（120°E）位于新一天，结合非阴影部分与阴影部分的日期不同，与北京日期相同的是非阴影部分，占全球的240：360=2/3。 （2）结合上题，Q所在经线为180°经线，P所在经线为地方时0时所在经线。综上，推测图中南极圈及其以南出现极夜现象，太阳直射北回归线，Q所在经线为180经线，O所在经线地方时为12时，O所在经线与Q所在经线相差60°，可得出O所在经线为120°E。故太阳直射点的地理坐标是（23°26′N，120°E）。 （3）从图2中可以看出，此时南极圈有极昼现象，因此此日为北半球冬至日，太阳直射南回归线，O点位于南极圈，根据正午太阳高度角计算公式：正午太阳高度＝90°－所求点纬度与太阳直射点纬度的纬距，该日南极圈上的正午太阳高度角为90°－（66°34′－23°26′）=46°52′，此日该地太阳日出正南，正午12时太阳在正北，因此当O点地方时为10：00时，太阳位于图2中观测者的东北方，则观测者的影子朝向西南方位。 （4）21°34′N的某地在冬至日时正午太阳高度角最小，其影子最长，因此为了保证房间全年都能被太阳照射，李先生买的房子应该在冬至日不能被影子遮挡。冬至日时该地的正午太阳高度角为45°（90°-（21°34′+23°26′）），南楼楼高为30米，形成的影长为30米，两楼间距为18米，因此南楼遮挡了北楼地面以上12米的高度，影子遮挡到了4层楼。为了保证全年都能被太阳照射，李先生在北楼买房至少要买在5层及以上。因此为了避免全天无采光的情况出现，建设新楼盘时，可以降低南楼高度，或者加大楼间距。 17．阅读图文材料，完成下列要求。（16分） 材料一：图1中MON表示晨昏线（O为其中点且一年中有一天出现极昼），非阴影部分与阴影部分的日期不同，图中箭头表示地球自转方向。 材料二：图2示意图1中O点某日太阳视运动轨迹。 材料三：图3为某住宅小区（21°34'N）部分楼宇分布图。 (1)图1的观察视角是从________（填“南极点”或“北极点”）俯视。（4分） (2)图2中O点该日的正午太阳高度为________；若此时O点地方时为10：00时，则图2中观测者的影子朝向________方位。（6分） (3)李先生准备在某地（21°34＇N）买房。他在某楼盘看房时发现，正午时北楼部分楼层会被南楼的影子遮挡（如图3所示）。南楼、北楼每层高度均为3米，共10层，楼间距为18米。为了保证全年都能被太阳照射，李先生在北楼买房至少要买在________层及以上。为了避免全天无采光的情况出现，请你为建设新楼盘提出两点建议________？（6分） 【答案】(1)南极点 (2) 46°52′ 西南 (3) 5 扩大楼间距，降低南侧楼房高度 【详解】（1）根据地球自转“北逆南顺”的规律，图中自转方向为顺时针，可判断为南极点俯视图；结合O点一年仅有一天极昼，说明O位于南极圈，与南极俯视的视角匹配。 （2）从图2中可以看出，此时南极圈有极昼现象，因此此日为北半球冬至日，太阳直射南回归线，O点位于南极圈，根据正午太阳高度角计算公式：正午太阳高度＝90°－所求点纬度与太阳直射点纬度的纬距，该日南极圈上的正午太阳高度角为90°－（66°34'－23°26'）=46°52′，此日该地太阳日出正南，正午12时太阳在正北，因此当O点地方时为10：00时，太阳位于图2中观测者的东北方，则观测者的影子朝向西南方位。 （3）全年采光需以正午太阳高度最小的冬至日为判断标准。冬至日太阳直射南回归线，当地正午太阳高度H=90°-(21°34′+23°26′)=45°。南楼总高30米，结合几何关系，北楼被遮挡的高度为30-18×tan45°=12米，对应4层楼，因此至少需购买5层及以上优化采光的建议可从减少遮挡入手：一是适当扩大楼间距，增加水平距离以缩短遮挡高度；二是控制南侧楼房高度，降低影子投射高度；也可采用楼栋错位布局、优化楼栋朝向等方式，提升低层采光时长。 18．赤道式日晷的晷面和赤道面平行，晷盘上的刻度是等分分布的。夏半年和冬半年晷针投影在晷盘上的影子会分别出现在晷盘的正面和背面，其中正面朝上。下图为赤道式日晷图。完成下列小题。（13分） (1)若将该日晷正确置于上海某校园内（31°N，121°E），则夹角α应为________。（4分） (2)当置于上海的日晷指针阴影与图中虚线完全重合（当地正午）时，北京时间约为________（4分） (3)画出上海夏至日晷针投影的移动及方向。（5分） 【答案】(1)59° (2)11：56 (3) 【详解】（1）晷盘与地面的夹角与当地地理纬度互余，当地的纬度为31°N，则夹角α为59°。 （2）上海经度约为121°E和北京时间(东经120°) 经度相差1°，且在其东侧，也就是4分钟，根据“东加西减”原则，可算出当置于上海的日晷指针阴影与图中虚线完全重合(当地正午)时，北京时间为11时56分。 （3）日晷的晷针朝向北极星（正北方向），图中日晷正面朝向北方，其背面为南方，图片中偏左侧为东方，偏右侧为西方。夏至日时，太阳直射北半球，太阳日出东北，日落西北；由于上海位于北回归线以北，故正午时刻太阳位于正南方。结合判断出的方向和日出日落、正午太阳方位可知，日出时晷针的投影在晷面的右上方，正午时位于正下方，日落时位于左上方，旋转方向为顺时针。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $