内容正文:
第二节 地球的公转
第2课时 正午太阳高度的变化
一、必备知识基础
某地理小组于2025年9月23日某时段,利用手表、标杆、钢尺等测量工具,测量了日影的变化数据,并利用该数据推算出了该地的经纬度,当日,该地正午太阳高度角约60°。下图是该小组的统计数据。据此完成1~2题。
1.该小组测量日影的时段为该日( )
A.日出时分 B.日落时分
C.正午时分 D.气温最高时分
2.该测量小组所在的地理位置最可能为( )
A.上海(31°N,121°E)
B.开罗(30°N,31°E)
C.巴黎(48°N,2°E)
D.纽约(40°N,74°W)
[2026·山东临清多学校联合体高三期中]某旅游达人将自驾车辆在奥克兰(36°34'S,174°45'E)顺行驶方向停车后,在车旁开启了直播。右图为我国某观众观看直播时的截屏。据此完成3~5题。
3.图示时刻,奥克兰所处地区的区时是( )
A.5月20日12:21 B.5月21日12:21
C.5月20日12:00 D.5月21日12:00
4.已知5月21日太阳直射点纬度约为20°N,奥克兰所在国家车辆靠左行驶,该旅游达人停车前的行驶方向为( )
A.东北 B.东南
C.西北 D.西南
5.直播当天奥克兰居民观测到的太阳视运动方向及当地的正午太阳高度约为( )
A.顺时针 30° B.顺时针 33°
C.逆时针 30° D.逆时针 33°
[2026·四川内江高二期中]天津滨海新区(117°E,39°N)的长芦盐场建成世界单体最大的“盐光互补”项目。该项目需对长芦盐场所在纬度与太阳入射角等参数进行模拟推算,以此设定光伏面板的最佳坡度和光伏阵列的最佳间距。读图,完成6~7题。
6.3月21日,为使光伏面板有最好的效果,其坡度角α为( )
A.23.5° B.39° C.51° D.66.5°
7.从春分日到秋分日,光伏阵列间距L应( )
A.先减小后增大 B.先增大后减小
C.不断增大 D.不断减小
二、关键能力提升
[2026·陕西商洛高二期中]衡水市(约37°44'N,115°40'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位变化。据此完成8~9题。
8.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
9.图中四地位置由南向北的排序是( )
A.③①④② B.②④①③
C.②④③① D.③①②④
[2026·甘肃兰州高二期中]我国某地高中地理研学小组利用竹竿测影方法观测年内正午日影变化。下图示意二分二至日时正午太阳光线与竹竿影长,甲、乙、丙代表正午太阳光线。据此完成10~12题。
10.该研学小组每天观测正午影长的北京时间是11:40,该地可能位于( )
A.华北地区 B.西南地区
C.东北地区 D.西北地区
11.该研学小组测得乙太阳光线对应的影长为1米,则丙太阳光线与竹竿的夹角约为( )
A.21.5° B.23.5°
C.66.5° D.68.5°
12.一年内太阳光线从乙移动到丙的过程中( )
A.地球公转速度渐快
B.地球公转速度渐慢
C.太阳直射点先向北后向南移动
D.太阳直射点向北移动
13.阅读图文材料,完成下列各题。
“自然之门”是汕头市南澳北回归线标志塔,每年都有一次日影穿过“自然之门”上方圆球中心圆管,却“立竿不见影”。下图示意汕头市南澳县北回归线标志塔(23.5°N,117°E)景观。
(1)当图中标志塔处“立竿不见影”时,简述全球正午太阳高度的分布规律。
(2)某日,当地正午时分太阳高度为66.5°,说出此时太阳直射点的地理坐标。
三、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,日影最短的时刻,即正午太阳高度角最大的时刻,此时当地地方时为12时,C正确。第2题,北京时间17:56日影最短,此时当地地方时为12时,计算该地大约位于31°E。秋分日(9月23日)太阳直射赤道,当地正午太阳高度角为60°,计算当地大约位于30°N,B正确。
3.B 4.C 5.D 解析 第3题,根据图文信息可知,图示时刻为北京时间5月21日8:21,奥克兰(36°34'S,174°45'E)在东十二区,当地时间为东十二区的区时,与北京时间相差4个小时,根据北京时间计算出当地时间为5月21日12:21,B正确。第4题,图示为北京时间,计算可知,当地的地方时为正午12:00,该日太阳直射点位于北半球,此时该地正午太阳在正北,杆影朝向正南。根据杆影和道路的方位关系,判断道路大体是西北—东南走向。根据奥克兰所在国家的车辆靠左行驶,判断停车前的行驶方向为西北,C正确。第5题,奥克兰在南半球,该日观察当地一天中的太阳方位变化应该是东北—正北—西北,为逆时针。5月21日太阳直射点纬度约为20°N,根据正午太阳高度角的计算公式,可计算出正午太阳高度约为90°-(36°34'+20°)≈33°。D正确。
6.B 7.A 解析 第6题,3月21日,太阳直射赤道,该地的正午太阳高度角为90°-纬度差=90°-39°=51°,为使光伏面板有最好的效果,太阳光线应与光伏面板垂直,在直角三角形中,其坡度角α=90°-51°=39°,B正确。第7题,从春分日到秋分日,太阳直射点由赤道北移到北回归线,又由北回归线南移到赤道,天津的正午太阳高度先增大后减小,正午太阳高度角越大的时候,光伏面板的倾斜角度越小,则前后光伏面板的影响越小,则光伏阵列间距越小,所以光伏阵列间距L应先减小后增大,A正确。
8.C 9.B 解析 第8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,说明③地位于北回归线以北,②地全年正午太阳方位位于正北,说明②地位于南回归线以南;①地正午太阳高度最大为90°,全年正午太阳方位位于正南,说明①地位于北回归线。衡水市纬度约37°44'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。第9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。
10.C 11.D 12.A 解析 第10题,正午当地地方时为12:00,此时北京时间为11:40,计算当地位于125°E,可能位于东北地区,C正确。第11题,图示乙表示二分日时的太阳光线,此时太阳直射赤道,乙太阳光线对应的影长为1米,则当地正午太阳高度为45°,根据正午太阳高度计算公式H=90°-当地纬度与直射点纬度差,计算可知当地纬度为45°N。丙表示冬至日时的太阳光线,根据正午太阳高度计算公式算出冬至日时该地正午太阳高度约为21.5°,则丙太阳光线与竹竿的夹角约为90°-21.5°=68.5°,D正确。第12题,一年内太阳光线从乙移动到丙表示从秋分日到冬至日。此时段太阳直射点持续南移,地球公转速度逐渐变快,A正确。
13.答案 (1)自北回归线向南北两侧递减。
(2)太阳直射点的地理坐标为(0°,117°E)。
解析 第(1)题,结合材料信息可知,“自然之门”是汕头市南澳县北回归线标志塔,因此,当图中标志塔处“立竿不见影”时,该地区出现太阳直射现象,即此时太阳直射北回归线,正午太阳高度从北回归线向南北两侧递减。第(2)题,某日,当地正午时分,太阳高度为66.5°,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纬度的差值)计算可知,太阳直射点纬度为0°,当地为正午时刻,因此直射经度为117°E,太阳直射点的地理坐标为(0°,117°E)。
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。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°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。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,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-太阳直射点的纬度|,故A地纬度为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地正午太阳高度为68.5°,正午旗杆影长应远小于旗杆长度,故最可能为选项中的1米,A正确。
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