内容正文:
1.太阳视运动
(1)极昼期间北极点(图甲)和南极点(图乙)上太阳视运动轨迹图
(2)出现极昼的地区(除极点外)
一天内太阳终日可见,正午时太阳高度最大,0时(24时)太阳高度最小,若位于北半球,太阳升落方位均为正北;若位于南半球,太阳升落方位均为正南。
(3)赤道与极圈之间的地区(赤道、极圈除外)
在已知观测点位于太阳直射点以南或以北时,也可以直接通过太阳高度最高时太阳上中天的位置来判读南北方向。比如观测点位于太阳直射点以北,太阳高度最高时太阳上中天的位置在地平圈上的投影便指向正南方向;若观测点位于太阳直射点以南,太阳高度最高时太阳上中天的位置在地平面上的投影则指向正北方向。 如下图所示。
(4)赤道上的点
①春、秋分日时,太阳从正东升起,从正西落下,正午太阳高度 H=90°。
②夏至日时,太阳从东北升起,从西北落下,正午太阳高度 H=66°34'。
③冬至日时,太阳从东南升起,从西南落下,正午太阳高度 H=66°34'。如下图所示。
2.太阳视运动的判读技巧
太阳视运动的考查关键在三个点:日出点、正午点、日落点,主要涉及三点的位置规律及相应时间的推算。具体规律归纳如下。
(1)日出、日落方位规律
①非极昼、极夜区:日出、日落方位与太阳直射点位置相关,即太阳直射点在北半球时,日出东北,日落西北;太阳直射点在南半球时,日出东南,日落西南;太阳直射点位于赤道时,日出正东,日落正西。
②极昼区(极点除外):北半球极昼区,日出正北,日落正北;南半球极昼区,日出正南,日落正南(注:极昼区太阳一直在地平线及以上)。
(2)正午太阳规律
①北回归线以北,全年正午太阳都在南方天空。
②南回归线以南,全年正午太阳都在北方天空。
③南北回归线之间,正午太阳有时在天顶(直射时),有时在南方天空,有时在北方天空。
(3)影子变化规律
①影长变化:根据太阳高度的大小判断影长,例如,日出时影长最长,之后缩短,正午时最短,之后变长,日落时影子又最长,太阳直射时影长为0(与物体重合)。
②影子方位的变化:影子位于太阳相反方位,根据太阳方位即可推知影子方位。
[2023·山东卷] 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。据此完成1~2题。
1.该地夏至日地方时16:00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
2.11月至次年2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
[2025·江苏常州二模] 下图为我国某地的二分二至日正午太阳高度示意图,该地春分日北京时间6:20日出。完成3~5题。
3.该地春分日正午太阳高度H是 ( )
A.53° B.75° C.80° D.85°
4.该地 ( )
A.位于杭州市的东南方向 B.昼夜长短变化幅度大于北京
C.夏至日15时物体影子朝向东南 D.年内太阳高度最大值为76.5°
5.若处于不同纬度的两地,某日正午太阳高度均为50°,则 ( )
A.该日两地昼长和为24小时 B.两地纬度数值和为80°
C.两地的经度数值相同 D.该日两地的日出时间相同
[2026·江西赣抚吉十二校联考] 某月T日,位于我国华北平原的小亮同学利用广角相机记录了天空中的太阳视运动轨迹,下图示意小亮同学记录的T日和二分二至日太阳视运动轨迹在天空投影平面上分布状况。图中圆心O为天顶,虚线为太阳运行轨迹,实线圆圈为小亮忽略地形因素下的最大视野范围。据此完成6~8题。
6.图中甲位于小亮同学所在地的 ( )
A.东北方向 B.西北方向 C.东南方向 D.西南方向
7.图中a、b、c、d四条虚线可表示小亮同学记录的T日太阳运动轨迹的是 ( )
A.a虚线 B.b虚线 C.c虚线 D.d虚线
8.当太阳视运动轨迹位于a虚线时,小亮所在地 ( )
A.昼长接近全年最长 B.夜长接近全年最长
C.昼短夜长 D.昼夜平分
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热点压轴2 太阳视运动规律与观测
1.D 2.A [解析] 第1题,由图中信息可知,北京时间9:20杆影指向正西,当地经度为105°E,与120°E的经度差为15°,即相差1个小时,东早西晚,则此时当地地方时应为8:20。此时太阳位于正东,一天之中太阳方位关于地方时正午(正南)对称,所以此日当地地方时15:40太阳应位于正西,则地方时16:00太阳应位于西北方向,杆影应指向东南。读图可知,生肖虎、生肖虎与兔之间均在东北方向,生肖兔在正东,只有生肖兔与龙之间在东南方向。故选D。第2题,太阳周日视运动变化角度为15°/时,图中两个相邻的生肖石间隔的圆心角为30°,11月至次年2月,太阳直射南半球,当地太阳东南升、正午在正南、西南落,杆影日出指向西北、正午指向正北、日落指向东北,因此一日内杆影转过的角度小于180°,且与正北左右对称,所以指向的生肖石像个数少于6个,最多为5个。故选A。
3.C 4.C 5.B [解析] 第3题,由材料及图示信息可知,根据夏至日的正午太阳高度可求得该地纬度,76.5°=90°-纬度差,纬度差=13.5°,可求得13.5°+23.5°=37°N或23.5°-13.5°=10°N。从太阳视运动图中发现,该地夏至和冬至正午太阳方位不同,说明是位于南北回归线之间的热带地区,故判断该地的地理纬度是10°N,因此春分日的正午太阳高度H=90°-10°=80°。故选C。第4题,由上题分析已知,该地位于10°N,春分日北京时间6:20日出,而春分日全球各地地方时6:00日出,推断出该地位于北京以西5°,故经度为115°E。所以该地坐标为(10°N,115°E),位于杭州市(30°N,120°E)的西南方向,A错误。夏至日该地日出东北,日落西北,正午太阳在北方,故15时太阳位于西北方向,物体影子朝向东南,C正确。该地纬度相对北京更低,昼夜长短变化幅度小于北京,B错误。年内太阳高度最大值时,太阳直射点所在纬线为10°N,正午太阳高度角为90°,D错误。第5题,若处于不同纬度的两地,某日正午太阳高度均为50°,表明两地离太阳直射点所在纬线的纬度差均为(90°-50°=40°),即两地所在纬线关于直射纬线南北对称,其中一地位于直射纬线以北40°,另一地位于直射纬度以南40°,因太阳直射纬度范围在南北纬23°26'之间,故两点应分别位于南北半球上。设直射纬线的纬度为X,则与之在同一半球纬度数是40+X,不同半球纬度数是40-X,因此两地纬度数值和为80°,B正确;分别位于南、北半球且纬度相同的两地昼长和为24小时,题意中的两地不一定纬度值相同,因此该日两地昼长和不一定为24小时,A错误;正午太阳高度与经度数无关,两地仅有正午太阳高度角度相同,并未强调同时达到正午,因此两地经度数值不一定相同,C错误;题意中的两地昼长有可能不同,且经度也不同,因此该日两地的日出时间不一定相同,D错误。
6.D 7.B 8.A [解析] 第6题,根据图文材料可知,O为小亮同学所在地的天顶,说明该图为小亮同学仰望天空时地面上的地物在天空上的投影,a、b、c、d四条太阳运行轨迹都是在天空投影平面上的分布状况。读图的方法就是将该图举到头顶仰视,并按照“上北、下南、左东、右西”(仰视投影的方位判断方法)判断方位,由此可判断出,甲应位于小亮所在地的西南方。故选D。第7题,读图可知,图中a、c两线间与C、D间两线间的距离相等,且当地时间正午时刻太阳位于正南方,a虚线表现为日出东北方,日落西北方,则a虚线应为夏至日,同理可知d虚线应为冬至日,c虚线应为二分日,b虚线应为小亮同学T日记录的太阳运行轨迹。故选B。第8题,读图并根据上题的结果可知,a虚线为夏至日,d虚线为冬至日,c虚线为二分日,所以,当太阳视运动轨迹位于a虚线时,即小亮同学所在地为夏至日,此时小亮同学所在地的昼长接近全年最长,夜长接近全年最短,昼长夜短,故选A。
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