内容正文:
第二节 地球运动的地理意义
第4课时 正午太阳高度的变化 四季更替和五带划分
A组 必备知识基础
(2026·陕西商洛高二期中)衡水市(37°N,115°E)地处河北省东南部,位于华北平原中北部。下图示意地球上四个不同地点一年中正午太阳高度和正午太阳方向的变化。据此完成1~2题。
1.图中能反映衡水市一年中正午太阳高度变化规律的是( )
A.① B.② C.③ D.④
2.图中四地位置由南向北的排序是( )
A.③①④② B.②④①③
C.②④③① D.③①②④
(2026·江西部分学校高二联考)日本君津市(35°N,140°E)有一处洞穴,特定时间从洞口上方射进来的阳光与其在湖面的倒影可形成心形图案。右图为某日正午时某摄影爱好者拍摄的景观照片。据此完成3~4题。
3.当图中∠α=90°时,该照片最可能拍摄于( )
A.2月份 B.5月份
C.8月份 D.12月份
4.若阳光全年正午均可照射进洞穴,图中∠α一年中的最小值和最大值分别约为( )
A.23°和117° B.63°和157°
C.70°和15° D.70°和117°
(2026·湖南多校高二联考)王明在海南省三亚市(18°14'N,109°31'E)进行为期一年的科研工作,他观察到每天正午太阳高度有所变化。下图为王明绘制的二分二至日和太阳直射当地时的正午太阳光线图。据此完成5~6题。
5.当正午太阳光线在①位置时,当地正午太阳高度最接近( )
A.41°40' B.48°20'
C.49°46' D.71°46'
6.在正午太阳光线由②移动至④期间,当地正午太阳高度的变化幅度约是( )
A.13°02' B.18°14'
C.23°26' D.36°28'
B组 关键能力提升
(2026·江西新十校协作体高三第一次联考)右图示意我国某地理小组春分日和夏至日在当地测得的正午太阳高度,图中∠2=70°。据此完成7~9题。
7.该地理小组可能位于( )
A.黑龙江省 B.甘肃省
C.福建省 D.海南省
8.图中A代表的节气以及∠1的度数分别为( )
A.夏至 86°34' B.春分 86°34'
C.夏至 76°26' D.春分 76°26'
9.当正午太阳由B位置移到A位置时,该兴趣小组在当地可能观察到的地理现象是( )
A.白昼时间先变长再变短
B.正午太阳高度先变小再变大
C.正午影长先变短再变长
D.日出的方位由正东转为东南
(2026·辽宁营口高二期中)圭表由两部分组成,直立的柱体为“表”,与柱体垂直的装置为“圭”(如右图)。我国古人根据正午时“表”影在“圭”上的变化划分二十四节气。据此完成10~12题。
10.一年中,正午“表”影长度变化的主要原因是( )
A.地球自转 B.地球形状
C.地球公转 D.地球大小
11.当正午“表”影指向“圭”的最北端刻度时,该日最可能是( )
A.春分日 B.夏至日
C.秋分日 D.冬至日
12.下图中适用于河南省的圭表是( )
13.(2026·四川成都石室中学高二月考)阅读图文材料,完成下列要求。
材料一 南京市的紫峰大厦(32°N)建成后,居住在紫峰大厦北面居民楼南侧的陈先生发现卧室内日照时间变短,不足2小时。下面图1为这两栋楼房示意图,图2为地球公转示意图。
图1
图2
材料二 依据我国相关法规,一年中,住宅建筑大寒日的日照时间应大于或等于2小时。
(1)在图2中标出近日点的位置,说出从劳动节到国庆节期间地球公转速度的变化趋势,并说出南京一年中白昼最短时物体正午日影的朝向。
(2)在楼房高度相同的情况下,说出我国北方与南方楼间距的差异,并分析原因。
(3)为使北楼的日照时间符合相关法规,假设在北楼南侧重新规划建设紫峰大厦,请给出两种合理的设计方案。
C组 学科素养培优
(2026·河北保定十校高三月考)下图示意我国A、B两地一年内旗杆顶端投影经过的区域(图中阴影部分),已知旗杆长度为2.5米。丙日A地正午旗杆顶端投影位于甲、乙两日正午旗杆顶端投影线段中点。据此完成14~16题。
14.由图可判断,甲、乙两日分别是( )
A.春分日 秋分日
B.秋分日 春分日
C.冬至日 夏至日
D.夏至日 冬至日
15.A地位于B地的( )
A.西北方向 B.东北方向
C.西南方向 D.东南方向
16.若A地丙日正午旗杆影长为2.5米,则A地甲日正午旗杆影长最可能为( )
A.1米 B.2米
C.3米 D.4米
参考答案
1.C 2.B 解析 第1题,读地球上四个不同地点一年中正午太阳高度和正午太阳方位变化图可知,④地正午太阳高度最大为90°,正午太阳方位半年位于正南,半年位于正北,④地位于赤道;②③两地最大正午太阳高度小于90°,③地全年正午太阳方位位于正南,位于北回归线以北,②地全年正午太阳方位位于正北,位于南回归线以南;①地正午太阳高度最大为90°,全年正午太阳方位位于正南,①地位于北回归线,衡水市纬度为37°N,图中能反映衡水市正午太阳高度变化规律的是③,C正确,A、B、D错误。第2题,由上题可知,④地位于赤道,③地位于北回归线以北,②地位于南回归线以南,①地位于北回归线,图中四地位置由南向北的排序是②④①③,B正确,A、C、D错。
3.A 4.B 解析 第3题,当图中∠α=90°时,当地正午太阳高度为45°,太阳直射点所在纬度为10°S,该照片最可能拍摄于2月份,故选A。第4题,图中∠α的大小是正午太阳高度的两倍,当地正午太阳高度在冬至日达到最小,为31.5°,在夏至日达到最大,为78.5°。因此∠α一年中的最小值和最大值分别是63°和157°,故选B。
5.B 6.B 解析 第5题,结合图和三亚市的纬度可以判断,①为冬至日正午太阳光线,②为二分日正午太阳光线,③为太阳直射三亚时正午太阳光线,④为夏至日正午太阳光线。冬至日太阳直射南回归线,根据正午太阳高度计算公式H=90°-|18°14'+23°26'|可以计算出冬至日当地正午太阳高度约为48°20',B正确,A、C、D错误。第6题,正午太阳光线由②到④是由春分日到夏至日,在这段时间内,当地春分日离太阳直射点所在纬线最远,正午太阳高度最小,当地春分日正午太阳高度H=90°-|18°14'+0°|=71°46',在春分日至夏至日期间,太阳有直射当地的时刻,即在此期间,最大的正午太阳高度为90°,由此可以判断在此期间当地正午太阳高度的变化幅度约为90°-71°46'=18°14',B正确,A、C、D错误。
7.D 8.A 9.C 解析 第7题,读图可知,春分日和夏至日正午时刻太阳在不同方位(正南或正北),说明该地应位于北回归线和赤道之间的热带地区,故该地理小组可能位于我国的海南省,D正确;黑龙江省、福建省、甘肃省一年中正午太阳全部位于正南,A、B、C错误。第8题,该地位于我国(我国全部位于赤道以北),根据上题可知,该地在北回归线和赤道之间,结合正午太阳方位的知识,夏至日该地的正午太阳在正北,春分日该地的正午太阳在正南,因此A表示夏至日,B表示春分日,B、D错误;∠2=70°,即春分日当地正午太阳高度为70°,根据正午太阳高度计算公式:正午太阳高度=90°-所求点纬度与太阳直射点纬度的纬度差,计算得当地纬度为20°N,则当地夏至日正午太阳高度为90°-|23°26'-20°|=86°34',即∠1=86°34',A正确,C错误。第9题,正午太阳由B位置移到A位置,即春分日至夏至日期间,当地正午太阳高度先变大再变小,故正午影长先变短再变长,C正确,B错误;昼长一直变长,A错误;日出的方位由正东转为东北,D错误。
10.C 11.D 12.B 解析 第10题,结合材料及所学知识,正午“表”影长度变化的核心原因是太阳高度的周年变化,而太阳高度的周年变化是由地球公转导致的,地球公转使太阳直射点在南北回归线之间移动,进而改变各地的正午太阳高度,C正确;地球自转导致昼夜交替、地方时差异,与正午影长的周年变化无关,A错误;地球形状与地球大小与影长变化无关,B、D错误。第11题,正午“表”影指向“圭”的最北端刻度时,说明正午太阳高度最小,此时太阳直射点位于最南的位置,即南回归线,对应的节气是冬至日,D正确;春分日与秋分日太阳直射赤道,正午影长居中,A、C错误;夏至日太阳直射北回归线,正午太阳高度最大,影长最短,B错误。第12题,根据所学知识,太阳直射点在南北回归线之间作回归运动。河南位于北回归线以北地区,一年之中,太阳直射点始终在河南以南,正午影子始终位于正北方向,A、C错误。夏至日太阳直射北回归线,河南正午太阳高度达一年中最大,日影最短;冬至日太阳直射南回归线,河南正午太阳高度达一年中最小,日影最长,B图中表位于圭的影子代表河南的正午太阳高度变化规律,B正确;河南无太阳直射现象,D图中反映出其中一个正午太阳高度角为90°,不符合实际,D错误。
13.答案 (1)近日点在C和D之间靠近C,如图所示:
从劳动节到国庆节期间地球公转速度先变慢后变快。
正午日影朝向:正北。
(2)差异:北方地区比南方地区楼间距大。
原因:正午太阳高度越小,高楼的影子越长;北方地区纬度较高,正午太阳高度比南方地区小。
(3)保持紫峰大厦高度,扩大两楼的间距;保持两楼的间距,降低紫峰大厦的设计高度。
解析 第(1)题,近日点是地球绕日公转轨道上距离太阳较近的点,在地球公转示意图中,近日点位于C(冬至日附近)到D(春分日附近)之间靠近C的位置,如答案图所示。地球公转速度在1月初(近日点)最快,7月初(远日点)最慢。劳动节是5月1日,国庆节是10月1日。从劳动节到7月初,地球公转速度逐渐变慢;从7月初到国庆节,地球公转速度逐渐变快。所以从劳动节到国庆节期间,地球公转速度先变慢后变快。南京位于北半球,一年中白昼最短时是冬至日,此时太阳直射南回归线,南京的正午太阳位于正南方,所以物体正午日影朝向正北。第(2)题,结合所学知识,为了保障充足的光照条件,楼间距应当不小于最长影长,以使得相邻两栋楼房不会受到遮挡。我国位于北半球,冬至日正午太阳高度达全年最小,影子达全年最长。与直射点纬度差越大,正午太阳高度越小;正午太阳高度越小,影子越长。我国北方地区纬度高,冬至日正午太阳高度小,南方地区正午太阳高度相对较大,所以北方地区楼间距要大于南方地区。第(3)题,结合所学知识,为了保障充足的光照条件,楼间距应当不小于最长影长,以使得相邻两栋楼房不会受到遮挡。为了保障北楼有良好的采光,可以保持两楼的间距,降低紫峰大厦高度;或者保持紫峰大厦高度,采用扩大楼间距的方法,以保证紫峰大厦对北楼没有遮挡。
14.D 15.B 16.A 解析 第14题,由图可知,A地全年正午影子朝正北,说明全年正午太阳在正南,因此A地在北回归线以北地区,甲日A地正午时刻旗杆影子为一年中最短,而乙日A地正午时刻旗杆影子为一年中最长,结合正午太阳高度的知识,夏至日北回归线以北地区正午太阳高度最大,影子最短;冬至日北回归线以北地区正午太阳高度最小,影子最长,故可推知甲为夏至日,乙为冬至日,D正确,A、B、C错误。第15题,由图可知,A地正午时刻(地方时12:00)为北京时间11:40,比北京时间(120°E地方时)早20分钟,经度差5°,故可计算出,A地经度为125°E,同理可计算出,B地经度为110°E,故A地位于B地东侧;再结合正午时刻旗杆影子南北方位判断,A地正午影子全年在正北,说明A地纬度高于北回归线,B地有部分时间正午影子朝正南,说明B地纬度略低于北回归线,故A地位于B地北侧。综上所述,A地位于B地的东北方向,B正确,A、C、D错误。第16题,根据材料可知旗杆长度为2.5米,若A地丙日正午旗杆影长为2.5米,则A地丙日正午太阳高度为45°。由材料可知,丙日正午旗杆顶端投影位于甲、乙两日正午旗杆顶端投影线段中点,故丙日应为二分日前后,此时太阳直射赤道,结合正午太阳高度计算公式:正午太阳高度=90°-所求点纬度与太阳直射点纬度的差,故A地纬度约为45°N。甲日为夏至日,太阳直射点位于北回归线,计算可知夏至日A地正午太阳高度约为68°,影子长度应远小于旗杆长度,故最可能为选项中的1米,A正确,B、C、D错误。
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