摘要:
**基本信息**
以真实情境为载体,系统构建"原理推导-现象解释-实践应用"的正午太阳高度专项训练体系,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|
|----|-----------|----------|----------|
|正午太阳高度计算|3-4题|纬度差法、对称点法|黄赤交角→太阳直射点移动→正午太阳高度时空变化|
|太阳方位与影长|5-6题|太阳视运动轨迹分析法|太阳方位→影长变化→季节判断→五带划分|
|仪器与实践应用|4-5题|圭表/仰仪观测原理|天文仪器设计→地理实践→人地协调观|
|区域差异分析|3-4题|区域定位+正午太阳高度比较法|纬度差异→正午太阳高度差异→区域认知|
内容正文:
课时跟踪检测(九) 正午太阳高度的变化、四季与五带
(2026·徐州期中)登封(34°N,113°E)观星台是世界上现存最早的观测天象的建筑之一。台上两小屋间有一横梁,每天正午,横梁影子会投射到刻有刻度的石圭圭面上,用以指示时令节气。某中学研究性学习小组对观星台进行了考察,并拍摄了照片(下图)。据此完成1~3题。
1.古人在观星台施工时校准石圭走向需要确定 ( )
A.经度纬度 B.太阳高度
C.台身高度 D.北极星方位
2.拍摄照片时,某同学使用手机罗盘确定观星台与自己的相对位置,下图符合此时该同学手机界面的是 ( )
3.导致石圭上横梁投射影子年内位置变化的根本原因是 ( )
A.地球形状 B.日地距离
C.太阳高度 D.黄赤交角
(2025·南通如皋第二次适应考)太阳周年视运动是以地球为参照系,观察到的太阳在星空背景黄道上自西向东以一年为周期的运动轨迹。我国古代劳动人民根据太阳周年视运动规律确定了二十四节气。下图是太阳周年视运动示意图。据此完成4~6题。
4.太阳周年视运动产生的原因是 ( )
A.地球自转 B.地球公转
C.黄赤交角 D.日地距离
5.2025年清明节气(4月4日),太阳在黄道上的位置接近图中 ( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
6.当太阳在黄道上位于甲、丁位置时,北京差异较大的是 ( )
A.日出日落时刻 B.昼夜变化趋势
C.日出日落方位 D.正午日影长度
我国某中学于当地正午用立杆测影的方法开展测量太阳高度角的地理实践活动。图1为该小组分别在二至日北京时间13:25测得的日影示意图,图2为学校平面图。据此完成7~8题。
7.该中学可能位于 ( )
A.青海省 B.海南省
C.广东省 D.云南省
8.冬至日自日出到日落该校旗杆杆影指向的变化是 ( )
A.从学生宿舍移向文化长廊
B.从篮球场移向教学楼
C.从文化长廊移向学生宿舍
D.从教学楼移向篮球场
圭表是我国最早利用日影进行日期测量的天文仪器,垂直于地面的直杆叫“表”,水平放置于地面上测量影长的标尺叫“圭”。古人根据圭表日影长度变化确定了“二十四节气”。如图示意圭表的工作原理,其中①和⑤表示该地冬至日和夏至日点,②③④为①⑤线段间的四等分点。据此完成9~10题。
9.该圭表可能位于 ( )
A.哈尔滨 B.济南
C.杭州 D.海口
10.“二十四节气”中的春分日和秋分日应位于 ( )
A.①②之间 B.②③之间
C.③④之间 D.④⑤之间
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11~12题。
11.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)
12.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
(2026·连云港期中)仰仪是元代郭守敬发明的一种天文观测仪器,它巧妙利用了小孔成像原理,在半球球心位置有一块带小孔可以转动的璇玑板,太阳光穿过小孔,就会在半球内壁上形成一个倒立的太阳像。这个设计避免了直视太阳对眼睛的伤害。图1为仰仪模型图。图2为某日太阳像位于仰釜中最低点时的示意图。据此完成13~15题。
13.该仰仪位于 ( )
A.北京 B.连云港
C.南京 D.广州
14.当日璇玑板影子在仰釜中的移动轨迹是 ( )
15.古人利用仰仪还可以 ( )
A.测定当地区时 B.测定北极星方位角
C.观测日食过程 D.观测八大行星运动
(2026·盐城期中)右图为2025年8月9日18:00后在成都(30°19'N,104°27'E)上空拍摄的景观图。据此完成16~17题。
16.图示时刻,拍摄者镜头朝向是 ( )
A.西南 B.西北
C.东南 D.东北
17.拍摄当天,与成都正午太阳高度最接近的是 ( )
A.雅加达(6°11'S) B.珀斯(31°57'S)
C.圣彼得堡(59°56'N) D.乌兰巴托(47°55'N)
答案
课时跟踪检测(九)
1.D 2.C 3.D 第1题,石圭用于接收正午横梁的影子,其走向应为南北走向(因为登封位于北半球北回归线以北,正午太阳始终在正南方向,影子始终在正北方向)。古人确定南北走向可通过北极星方位(北极星指向地理北极,代表正北方向),因此校准石圭走向需要确定北极星方位,D正确;经纬度在古代难以精准测定,A错误;太阳高度、台身高度与石圭走向关系不大,B、C错误。第2题,由材料信息“台上两小屋间有一横梁,每天正午,横梁影子会投射到刻有刻度的石圭圭面上”可知,登封(34°N,113°E)的观星台主体建筑在南,石圭在北,则图片中左为东,右为西。此时图中物影朝东,故拍摄照片时间为下午,据此可排除A、B两项(时间08:46);手机罗盘的方位通常0°或360°为正北,90°为正东,180°为正南,270°为正西。选项C中,罗盘的“北”方向指向下方(对应北侧石圭),方位标注符合实际,且此时(16:10)太阳方位与图片中物影指向也接近相反,C正确;选项D的方位标注与实际不符,排除D。第3题,石圭上横梁影子“年内位置变化”,本质是正午太阳高度的年内变化,根本原因是黄赤交角的存在,黄赤交角导致太阳直射点在南北回归线之间移动,进而使正午太阳高度发生季节变化,最终引起影子的年内位置变化,D正确;地球形状、日地距离与影子年内变化无关,A、B错;太阳高度是直接原因,非根本原因,C与题意不符。
4.B 5.C 6.B 第4题,太阳周年视运动是以地球为参照系,观察到太阳在星空背景黄道上自西向东以一年为周期的运动轨迹。地球公转是地球绕太阳的运动,周期约为一年,正是由于地球公转,才会观察到太阳在黄道上的周年视运动,B正确。地球自转产生昼夜交替等现象;黄赤交角导致太阳直射点的回归运动;日地距离影响地球获得太阳辐射的多少,但都不是太阳周年视运动产生的原因,A、C、D错误。第5题,夏至点是太阳直射北回归线的位置,对应节气是夏至(6月22日左右)。清明节气(4月4日)在春分(3月21日左右)之后,夏至之前,且更靠近春分,图中丙位置在夏至之前,靠近春分,所以太阳在黄道上的位置接近图中丙,C正确,A、B、D错误。第6题,根据太阳直射点的移动规律可知,天赤道与黄道的交点为春秋分日;当太阳在黄道上位于甲、丁位置时,这两个位置关于夏至点对称,根据对称原理可知,太阳直射点的纬度一样,日出日落时刻、方位和正午日影长度相近,A、C、D错误。太阳直射点移动方向不同,太阳在甲位置时,太阳直射点南移,之后北京昼长渐短,在丁位置时,太阳直射点北移,之后北京昼渐长,所以两者在“昼夜变化趋势”方面差异较大,B正确。
7.D 8.A 第7题,结合图1可知,日影有南有北,说明该地在赤道与北回归线之间,A错误;当北京时间13:25时,此时日影在正南或者正北,即对应当地时间12:00,地方时较北京时间晚1小时25分钟,该地在120°E以西约21°,即99°E,结合选项可知,该地在云南省,D正确;海南省和广东省在99°E以东地区,B、C错误。第8题,结合所学知识,冬至日太阳直射点在南半球,该日太阳方位为东南—正南—西南,杆影朝向为西北—正北—东北。读图2可知,杆影指向由学生宿舍移向文化长廊,符合由西北—正北—东北的变化,故选A。
9.B 10.C 第9题,根据图文信息结合所学知识可知,①表示冬至日,此日正午太阳高度角为30°,且太阳位于正南,所以该地位于北半球,且该地与直射点(23.5°S)纬度差为60°,即该地位于36.5°N附近;哈尔滨大致位于45°N,济南大致位于37°N,杭州大致位于30°N,海口大致位于20°N,B正确,A、C、D错误。第10题,根据所学可知,冬至日为12月22日前后,太阳直射点位于南回归线,日影达到①处,夏至日为6月22日前后,太阳直射点位于北回归线,日影达到⑤处,春分日为3月21日前后、秋分日为9月23日前后,直射点位于赤道。“二十四节气”中的春分日和秋分日应位于太阳与①的连线和太阳与⑤的连线形成的夹角的平分线上,平分线与地面的交点应该在③处右侧,故春分日和秋分日应位于③和④之间,故选C。
11.B 12.C 第11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,一年中正午太阳方位均在北,D错误。第12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,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。
13.A 14.B 15.C 第13题,从图2可知,当日太阳像位于仰釜中最低点时,太阳高度角为一天中的最大值,处于正午,正午太阳高度角为30°。根据所学知识,北京纬度约为40°N,冬至日正午太阳高度角=90°-(23.5°+40°)=26.5°;连云港约为34°N,冬至日正午太阳高度角=90°-(23.5°+34°)=32.5°;南京约32°N,冬至日正午太阳高度=90°-(23.5°+32°)=34.5°;广州纬度约23°N,冬至日正午太阳高度=90°-(23.5°+23°)=43.5°。四个城市均位于北半球,北半球冬至日正午太阳高度角为一年中最小值,连云港、南京、广州的一年中最小的正午太阳高度角大于30°,B、C、D错误,A正确。第14题,根据上题,该地为北京,且当日正午太阳高度角为30°,北京二分日正午太阳高度角=90°-(40°-0°)=50°;所以该日为北半球冬半年。当日璇玑板影子在仰釜中的移动轨迹与太阳的视运动轨迹相反。太阳视运动轨迹是从东南升起,正午在正南,西南落下,所以璇玑板影子在仰釜中的移动轨迹是从西北开始,经过正北,到东北结束,A、C错误;正午的太阳高度角为一天中最大值,所以正午的影子应处于最低点,B正确,D错误。第15题,仰仪利用小孔成像原理,将太阳的像呈现在半球内壁上,所以可以观测日食过程,C正确;测定当地区时需要专门的计时工具和方法,仰仪无法直接测定,A错误;测定北极星方位角需要特定的指向北极星的观测装置,仰仪主要是观测太阳,不能测定北极星方位角,B错误;八大行星距离地球较远,且光线较弱,仰仪难以观测八大行星运动,D错误。
16.B 17.A 第16题,8月太阳直射点位于北半球,全球除极昼极夜区外,日落方向为西北。成都位于北半球,8月昼长夜短(日落晚于地方时18时),北京时间18:00,当地地方时约为17:00,接近日落。从飞机舷窗拍摄的景观对应日落方向,因此镜头朝向西北,B正确。第17题,拍摄当天,太阳直射点大致位于11.5°N,成都纬度为30°19'N(约30.32°N),其正午太阳高度H=90°-|30.32°-11.5°|≈71.18°。分别计算选项的正午太阳高度:雅加达(6°11'S):H=90°-|6.18°+11.5°|≈72.32°。珀斯(31°57'S):H=90°-|31.95°+11.5°|≈46.55°。圣彼得堡(59°56'N):H=90°-|59.93°-11.5°|≈41.57°。乌兰巴托(47°55'N):H=90°-|47.92°-11.5°|≈53.58°。通过上述计算,雅加达的正午太阳高度与成都最接近,A正确,B、C、D错误。
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