专题练二 地球运动与太阳视运动专练 2027届高三地理一轮复习
2026-08-08
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 地理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 5.48 MB |
| 发布时间 | 2026-08-08 |
| 更新时间 | 2026-08-10 |
| 作者 | xkw_37206290 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59130741.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以地球自转公转为核心,通过基础与拔高题分层训练,系统提炼空间判读、时间计算等方法,构建“原理-应用-易错”逻辑链,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|
|----|-----------|----------|----------|
|地球自转与时间计算|3题(直布罗陀海峡区时)|空间方位判读、区时“东加西减”、天体位置关系|地球自转方向→时区划分→区时换算→天体相对位置|
|地球公转与太阳视运动|8题(城市日出日落、光伏面板方位)|昼长计算、正午太阳高度公式、日出方位规律|太阳直射点移动→昼夜长短/正午太阳高度变化→日出日落方位/影长变化|
|月球运动与实践应用|5题(月球南极阴影区、等影法测子午线)|同步自转原理、永久阴影区成因、影尖轨迹分析|月球运动特征→光照条件→极区探测/天文观测应用|
|综合实验与探究|2题(气温测量、立面光伏)|大气受热过程分析、日照时长评估方法|太阳辐射→大气受热/地表光照→人类活动(实验/能源利用)|
内容正文:
专练二 地球运动与太阳视运动专练
一、单项选择题
(基础题)(2026·江苏卷)下图为“宇航员从飞船拍摄的地球背光面照片”,此时直布罗陀海峡(36°N,6°W)所在时区的区时为0时27分。据此回答1~3题。
1.下列图中地球自转方向(箭头标示)正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
2.照片拍摄时,北京时间为( )
A.3时27分 B.8时27分 C.16时27分 D.20时27分
3.能正确示意拍摄时地球、金星、飞船位置关系的是( )
A.A B.B C.C D.D
(拔高题)(2026·湖北卷)月球是地球的天然卫星。太阳直射点在地球南、北纬23°26′之间往返,在月球南、北纬1°32′之间往返。近年来,许多国家和地区陆续公布了月球探测计划,探测区域主要集中于月球南极区。图1示意月球自转与公转,图2示意月球南极点附近情况。据此完成4~6题。
4.图1表明,月球( )
①自转与公转方向相同 ②自转与公转方向相反
③自转与公转周期相同 ④自转与公转周期不同
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
5.月球南极区表面存在许多永久阴影区,可能是由于( )
①月球自转周期长 ②全年太阳高度角小
③太阳辐射削弱少 ④陨石坑深且数量多
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
6.月球极区特定区域可获得长时间连续光照,科学家拟利用该特性在月球南极区建立天文台以持续观测太阳。图2所示天文台选址中位置最佳的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
(基础题)(2025·甘肃卷)下表为我国三个城市2024年12月某日的日出日落时刻(北京时间)。据此完成7、8题。
城市
日出时刻
日落时刻
甲
07:06
16:48
乙
07:57
18:07
丙
08:12
17:54
7.纬度相同的城市是( )
A.甲和乙 B.甲和丙 C.乙和丙 D.甲乙丙
8.乙、丙两城市日出时刻(北京时间)相同时( )
A.北极圈以北全部出现极夜 B.甲城市太阳高度全年最大
C.乙城市日出正东日落正西 D.丙城市白昼长度全年最长
(拔高题)(2025·浙江卷)某天文爱好者测定了当地日出地方时和晨昏线年变化。下图为该地日出地方时年变化曲线图。据此完成9、10题。
9.若测得b值正好是a值的两倍,则该地年内日出地方时差(单位:小时)最大值为( )
A.3 B.4 C.6 D.12
10.若K至Q期间过该地晨线作顺时针方向转动,则Q日该爱好者在当地可能观测到( )
A.① B.② C.③ D.④
(基础题)(2026·广东卷)某光伏发电场利用太阳自动跟踪系统维持光伏面板始终垂直于太阳光线,以达到最大发电效率。下图表示2024年冬至日6—18时该光伏发电场所在地的太阳高度角和太阳方位角变化。据此完成11、12题。
11.据上图可确定,该地的地理坐标约为( )
A.38.5°N,106.0°E B.38.5°N,134.0°E C.28.0°N,119.0°E D.28.0°N,106.0°E
12.据上图可知,在冬至日该地地方时正午时刻,光伏面板朝向的方位角是( )
A.135° B.180° C.195° D.210°
(拔高题)(2026·山东卷)家住山东省某地的小明,在课外书中看到利用“等影”法测定本地子午线的介绍(下图)。小明对“等影”法进行了系列探究。据此完成13、14题。
13.下列操作中,会导致小明测定本地子午线的结果出现偏差的是( )
A.未绘制半径为50cm的圆 B.使用60cm长的立杆
C.将每个同心圆的半径增加5cm D.将立杆向日出方向倾斜10°
14.小明利用“等影”法准确地绘制了当地二至日的立杆影尖轨迹。他绘制的影尖轨迹图是( )
A.A B.B C.C D.D
(基础题)(2025·天津卷)我国台湾省南部兰屿的清水湾,以适合观看海上日出而闻名。在一年中某时段,日出方向经历由①到②到③的移动过程(下图)。读图文材料,完成下面小题。
15.该时段处于( )
A.春分到夏至之间 B.夏至到秋分之间 C.秋分到冬至之间 D.冬至到春分之间
16.从冬至日到夏至日,该地正午时物体影长及方向的变化是( )
A.逐渐变长 始终朝南 B.先变长再变短 先朝南再朝北
C.逐渐变短 始终朝北 D.先变短再变长 先朝北再朝南
二、综合题
17.(拔高题)(2026·伊春模拟)阅读图文材料,完成下列要求。
为了准确测量气温,探究太阳辐射对白昼气温变化的影响,我国某中学地理实验小组在晴朗的某日开展了课外实验,当日7:10日出,18:10日落。他们设计了气温测量装置(如图),实验报告(时间均为北京时间)如表所示。
实验名称
白昼气温变化测量实验
实验目的
准确测量气温,探究太阳辐射与白昼气温变化的关系
实验器材
酒精温度计1个,白色纸箱1个,小刀1把,可调节高度木架1个,固定支架1个
实验步骤
步骤1:选择测量地点。为了最大限度减少地面性质对气温测量的干扰,选择在校园空旷的草坪上开展实验。
步骤2:确定测量高度。为了测量近地面气温,将木架高度调整为1.2米。
步骤3:设计并组装实验器材。
①___________;②___________。
步骤4:读取和记录实验数据。从7:00至19:00,每个整点读取和记录酒精温度计测量的气温数据。
实验结果
如图所示
实验分析
③___________。
实验结论
太阳辐射与白昼气温变化的关系:日出至正午呈正相关;正午至午后2点前后呈负相关;午后2点前后至日落呈正相关。
(1)为了准确分析实验结果,实验小组测得当地日影最短时刻为12:40,推测实验地点所在的地形区。
(2)补全表中的实验步骤3。
①___________;②___________。
(3)结合大气受热过程原理和实验结果,补全表中的实验分析。
③___________。
18.(拔高题)(2026·重庆沙坪坝模拟)阅读图文材料,完成下列要求。
立面光伏指垂直墙面加装或集成光伏板,可充分利用城市建筑竖向空间。为验证其可行性,某研究团队选取重庆主城区一包含低层、多层和高层的小区(如图)开展研究,划定冬至日全天日照≥3小时的区域为“有效利用区域”。光伏发电收益依托发电运营模式,目前主要有自发自用、自发自用余电上网、全额上网(所发电量全部卖给电网)三种模式。重庆市居民用电实行分时电价(下表),光伏上网电价固定为0.3962元/kWh。
时段
时间段
电价(元/kWh)
峰段
11:00~17:00,20:00~22:00
0.66
平段
08:00~11:00,17:00~20:00,22:00~24:00
0.56
谷段
00:00~08:00
0.38
(1)从光照角度,分析重庆发展立面光伏的限制性条件。
(2)分析研究团队选择在冬至日开展该小区建筑光伏有效利用面积评估的原因。
(3)该小区拟推广自发自用运营模式。从经济效益角度分析该模式优于全额上网模式的主要原因。
【答案】1.A 2.B 3.B
【解析】第1题,结合直布罗陀海峡的地理位置判断:直布罗陀海峡北侧为欧洲,南侧为非洲,对应题干照片中直布罗陀海峡的位置,左上侧为欧洲、右下侧为非洲,因此图中方向为下西上东,地球自西向东自转,箭头方向应为自左下(西)指向右上(东),对应A选项的箭头方向,A正确,BCD错误。第2题,时区计算:6°W位于零时区(中时区),题目给出中时区区时为0时27分。北京时间是东八区的区时,东八区比中时区早8小时,计算得0:27+8=8:27,因此北京时间为8时27分,B正确。第3题,拍摄地球背光面,三者排布必须为太阳—地球—飞船,地球分隔太阳与飞船,ACD错误;B图中排布顺序太阳—地球—飞船,符合背光面成像条件;金星位于地球内侧轨道、画面左侧方位,飞船视角可同时拍到地球暗面与左侧金星,完全匹配题图,B正确。
【解题方法】
空间判读
依托材料给出的具体地点海陆信息,打破 “上北下南” 固有视角,确定图中东西方向,结合地球自西向东自转判断方向
区时计算
先定位时区,依据 “东加西减”,东边时区时刻数值更大,进行区时换算
天体位置
拍摄地球背光面,必须满足太阳地球飞船的排布;识记金星为地内行星,轨道位于地球轨道内侧
【易错点】习惯于思维定势,直接套用常规:上北下南,不依据材料海陆重新判定图中方位,自转方向判读出错。时区划分记忆不清,把 6°W 错归为西一区;东西时区加减搞反,计算时间出错。不理解 “背光面” 的几何位置关系,误将飞船与太阳放在地球同一侧;混淆地内、地外行星,金星轨道位置判断错误。
【答案】4.A 5.D 6.C
【解析】第4题,图1中月球公转箭头与自转箭头转向一致,说明自转与公转方向相同,①正确,②错误;月球始终同一面朝向地球,是因为自转周期=公转周期(同步自转),③正确,④错误。第5题,自转周期长短与永久阴影区无直接关联,①错误;月球太阳直射范围仅南北纬1°32′,南极区全年太阳高度极低,低洼陨石坑侧壁、坑底长期无法被阳光照射,形成永久阴影,②正确;月球无大气,太阳辐射被大气削弱始终很少,不是阴影成因,③错误;南极陨石坑密集、深度大,坑内低洼区域常年背光,形成永久阴影,④正确。第6题,天文台选址要求长时间连续光照。一方面需要考虑昼长的情况,直射某个半球时,纬度越高,昼越长,因此可以排除纬度较低的甲和丁;另一方面需要考虑地形因素,由于太阳直射点在月球南、北纬1°32′之间往返,因此极地地区的太阳高度极低,相当于贴着地平面照过来,因此海拔越高,光照条件越好,乙位于深坑、无光照,丙海拔高,光照条件好,C正确,ABD错误。
【解题方法】
月球运动
利用月球同步自转原理,自转、公转方向相同、周期相等,月球永远同一面朝向地球
永久阴影区
结合材料月球太阳直射范围极小,极区太阳高度小;再结合地形,深坑洼地容易常年接收不到太阳光
天文台选址
抓住核心条件长时间连续光照,兼顾纬度与地形;月球极区太阳高度很低,优先选择海拔高的地点,避开坑洼阴影区
【易错点】混淆月球同步自转特点,误判自转、公转方向或周期。错把自转周期长、太阳辐射削弱少当成永久阴影区成因;分不清 “光照弱” 和 “完全照不到(阴影)” 的区别。只看纬度忽略地形;不理解月球极区太阳高度接近地平,低洼处易被遮挡,误选坑内或者海拔较低的点位。
【答案】7.B 8.C
【解析】第7题,根据所学知识可知,纬度相同的地区,同一天的昼长(或夜长)应相等。昼长计算公式为:昼长=日落时刻-日出时刻(北京时间)。甲城市昼长:16:48-07:06=9小时42分钟;乙城市昼长:18:07-07:57=10小时10分钟; 丙城市昼长:17:54-08:12=9小时42分钟。甲和丙的昼长相等,说明两城市纬度相同,B正确;乙昼长与甲、丙不同,排除与甲或丙同纬度的可能,ACD错误。故选B。第8题,根据乙丙两地的日出日落时刻,可计算出两地正午时刻对应的北京时间基本相当(乙地正午为北京时间13:02,丙地正午为北京时间13:03),由此可知两地经度差异极小(几乎可以看成位于同一条经线)。因此,位于不同纬度的两地日出时刻(北京时间)相同,只可能是春秋分日前后。春秋分时,太阳直射赤道,全球日出正东、日落正西,C正确。北极圈极夜仅出现在冬至,与春秋分无关,A错误。甲城市没有位于赤道,春秋分日太阳高度没有达到全年最大,B错误。丙白昼最长在夏至,而非春秋分,D错误。故选C。
【解题方法】昼长计算:昼长 = 日落时间日出时间;同一天昼长相等,则纬度数值相同,与经度无关。地方时 / 经度判断:利用正午北京时间,判断两地经度;乙丙经度接近,当北京时间日出时刻相同,对应为春秋分。调用昼夜长短、日出方位、极昼极夜、正午太阳高度等基础规律判断选项。
【易错点】混淆经度、纬度对日出日落的影响:误把北京时间的日出日落直接当成地方时,以为日出时间一样纬度就相同。忽略 “昼长相等纬度相同”,不会用昼长判断纬度。不会推导 “乙丙经度接近,北京时间日出相同为春秋分”;混淆二分二至对应的现象,错记极夜、昼长最大值、正午太阳高度最大值出现时间。
【答案】9.B 10.B
【解析】第9题,从图中可以看出,在地球上任何地方,当春,秋分日时,日出地方时均为6时,冬,夏至日以6时为基准呈对称差异。不论南、北半球,若最小日出地方时为X,则年日出地方时最大差值为(6-X)+(6-X),由题图中已知2×(6-X)= X,计算获得年内日出最小地方时值X为4小时。所以,当地一年内日出地方时差最大值为4小时,B正确,ACD错误。故选B。第10题,利用侧视图来进行分析。夏至日,晨线呈西北-东南走向与经线斜交,北半球日出地方时为年内最大,而南半球则最小。冬至日,晨线呈东北-西南走向与经线斜交,北半球日出地方时为年内最小,而南半球则最大。题目假设K至Q期间,晨线做顺时针方向运动,就是说这期间该地由日出地方时最大时到最小时,即晨线从西北-东南走向到东北-西南走向。可以推出,天文爱好者观测地在南半球,且K为夏至日,Q为冬至日。当然,也可以用日出方位的变化来推测晨线变化。位于南半球的观测者在北天区是无法看到北极星的,D错误。Q为冬至日,太阳直射在南回归线,只有在0°-23.5°S间地区可测得正午直立物日影有朝北的现象,但日影较短,且该地年内日出地方时差最大值为4小时,该地纬度在23.5°S以南,所以冬至日不会出现日影朝北现象,A错误。选项C中测得的晨线呈西北-东南走向,爱好者所在半球看到日出时的地方时大于6时,不符合题图要求,C错误。选项B的图显示,日落在西南方,且日落轨迹形成的太阳视运动轨迹与地轴垂直,符合题目要求,B正确。故选B。
【解题方法】
第 9 题
利用二分日日出地方时恒为 6:00,冬、夏至的日出地方时关于 6 时对称;结合题干倍数关系列式计算,求出一年中日出地方时的最大差值
第 10 题
根据晨线转动方向,判断时间推移与观测点所在半球;结合太阳直射点位置,分析日出日落方位、日影、太阳视运动、北极星可见条件,逐项排除
【易错点】不理解冬夏至日出地方时以 6 时对称,不会构建数学关系计算,容易直接读图主观估算。分不清晨线转动方向对应的季节变化,混淆南北半球日出地方时大小;混淆太阳视运动、日影朝向规律,忽略纬度条件误判日影朝向;记错南半球能否观测北极星。
【答案】11.A 12.B
【解析】第11题,确定纬度:冬至日太阳直射南回归线(23.5°S),从图中可知该地正午太阳高度为28°。根据正午太阳高度计算公式H=90°−∣φ−δ∣(其中H为正午太阳高度,φ为当地纬度,δ为太阳直射点纬度),解得φ=38.5°N。确定经度:图中显示北京时间12:56时该地太阳高度达到最大,即地方时为12时。北京时间是120°E的地方时,根据地方时计算,经度相差1°,时间相差4分钟,该地比120°E时间晚56分钟,经度相差14°,所以该地经度为106°E。因此,该地的地理坐标约为38.5°N,106°E,A正确。第12题,地方时正午时刻太阳位于正南方向,从图中太阳方位角的标注可知,正南方向对应的方位角是180°,所以在冬至日该地地方时正午时刻,光伏面板朝向的方位角是180°,B正确。
【解题方法】纬度计算:提取图中正午太阳高度,套用正午太阳高度公式,冬至直射 23.5°S,算出当地纬度。经度计算:太阳高度最大对应当地地方时 12:00,读出此时北京时间,利用地方时 “东加西减、4 分钟 / 1°” 求经度。
光伏面板自动跟踪,面板垂直太阳光线;正午太阳位于正南,匹配方位角定义直接判读数值。
【易错点】正午太阳高度公式符号出错,直射点纬度正负处理失误,纬度算错。混淆地方时:太阳高度最大是当地地方时 12 时,不是北京时间 12 点;时间晚于北京时间,经度应在 120°E 以西,容易算成东经更大数值。不理解太阳方位角的图示定义,凭生活经验主观猜测方位角数值。
【答案】13.D 14.A
【解析】第13题,等影法测定子午线的核心要求是立杆垂直于地面,这样才能保证影尖轨迹对称,中点与圆心的连线为正南北方向,将立杆向日出方向倾斜10°,立杆不再垂直地面,影尖轨迹会失去对称性,导致测定的子午线出现偏差,D正确; 未绘制半径为50cm的圆,其他圆仍可完成取点、连线、找中点的操作,不会出现偏差,A错误;使用60cm长的立杆,只是影长整体变化,影尖在同心圆上的交点仍对称,不影响子午线测定,B错误;将每个同心圆的半径增加5cm,影尖交点依然对称,不影响结果,C错误。第14题,对山东来说,正午太阳始终在南方,因此正午影尖始终在北方,可以排除B、D;冬至日东南日出、西南日落,影尖分别在西北、东北,夏至日东北日出、西北日落,影尖分别在西南、东南,A正确,C错误。
【解题方法】
等影法测子午线
核心原理是立杆垂直地面,同一影长的两个影尖取中点,中点圆心连线为当地正南北(子午线);圆的半径、立杆长度只改变影长大小,不破坏轨迹对称
北温带(山东)影尖轨迹
正午太阳永远在正南,正午日影朝向正北;结合二至日日出日落方位,对应反推日影方位,排除明显错误选项
【易错点】分不清变量:误把圆的大小、立杆长短当成影响测量精度的关键,忽略 “立杆必须垂直地面” 这一核心条件。日出日落方位与日影方位搞反,日出方向和影子方向互为相反;忽视山东位于北温带,正午日影一定朝北,错选正午影子朝南的图示。
【答案】15.A 16.D
【解析】第15题,太阳直射点在南北回归线之间移动,春秋分在赤道,夏至在北回归线,冬至在南回归线。图中可看出,日出方向①②③均为东偏北,说明太阳直射点在北半球,由①到②到③,日出方位越来越偏北,说明太阳直射点在北移。故该时段太阳直射点在北半球且向北移,应处于春分到夏至之间,A正确;夏至到秋分之间,太阳直射点南移,B错误;秋分到冬至、冬至至春分,太阳直射点在南半球,CD错误。故选A。第16题,结合所学知识,北回归线穿过台湾岛中部,该地位于台湾省南部,应在北回归线以南。从冬至日到夏至日,太阳直射点从南回归线向北移动到北回归线,该地先位于直射点以北,距直射点越来越近,太阳直射该地后北移,该地再位于直射点以南,距直射点越来越远,故该地正午时物体影长先变短再变长,物体影子的方向先朝正北再朝正南。故选D。
【解题方法】日出方位判断:日出东偏北→太阳直射北半球;日出方位越偏北,代表直射点向北移动,据此判断所处节气区间。正午日影变化:先定位该地纬度(北回归线以南);跟踪冬至夏至太阳直射点北移过程,分两段:直射点未越过当地、直射点越过当地,分别判断正午太阳高度(影长)与日影朝向。
【易错点】混淆日出方位移动和直射点移动关系:日出偏北程度变大,是直射点北移,不是南移;忽略该地位于北回归线以南,误以为全年正午太阳都在南方,错判影子始终朝北;不会分段分析:直射点从南侧移动到北侧经过当地,影长先变短(直射时影长为 0)再变长,影子朝向发生反转。
17.【答案】(1)根据时差推算得出实验地点的经度为110°E;根据气温推测得出实验地点位于北方;实验地点可能位于黄土高原或内蒙古高原。
(2)①为避免太阳辐射和地面辐射的直接加热,在木架上放置白色纸箱,在纸箱内用固定支架将酒精温度计悬空放置 ②为了让纸箱内的空气与外界空气自然流通,用小刀在纸箱四壁划开若干缝隙。
(3)近地面大气的直接热源是地面,主要吸收地面辐射传递的热量。晴朗的白昼,日出至正午太阳辐射增强,地面辐射增强,近地面大气吸收的热量多于散失的热量,气温升高;正午至午后2时前后,太阳辐射虽减弱,地面辐射仍较强,近地面大气吸收的热量仍多于散失的热量,气温升高;午后2时前后至日落,太阳辐射继续减弱,地面辐射减弱,近地面大气吸收的热量少于散失的热量,气温降低。
【解析】第(1)题,考查地方时计算与我国地形区特征判断。经度推算:一天中日影最短的时刻是当地地方时12:00,题目中此时北京时间为12:40,说明当地地方时比北京时间晚40分钟。经度每相差1°地方时相差4分钟,则当地经度为110°E。区域与地形判断:经度110°E穿过我国北方区域,结合晴朗日昼夜温差大的气温曲线特征,符合黄土高原/内蒙古高原的温带大陆性气候特点(晴天多、气温日较差大),因此推测地处黄土高原或内蒙古高原。第(2)题,考查气象百叶箱的设计原理(气温观测规范。正规气象观测用百叶箱,核心目的是避免太阳直接辐射、地面辐射直晒温度计,同时保证箱内外空气流通:①白色纸箱可以反射太阳辐射,减少箱体吸热升温;把温度计悬空固定在纸箱内部,能避免箱体、地面直接传导热量给温度计,排除直晒、固体热传导的干扰;②在纸箱四壁划缝隙,是为了实现箱内外空气自由交换,让测得的气温和外界近地面真实气温一致,避免密闭箱体内部聚热导致数据失真。第(3)题,考查近地面大气的受热过程。近地面大气几乎不直接吸收太阳短波辐射,主要依靠吸收地面长波辐射增温:日出到正午:太阳高度不断变大,太阳辐射强度持续增强,地面吸收热量增多、地面辐射不断增强,大气获得的地面辐射热量大于自身散失的热量,气温持续上升;正午到午后14点左右:太阳辐射开始缓慢减弱,但地面前期积累了大量热量,地面辐射仍维持较强水平,大气吸热依旧大于散热,气温继续攀升,在14点前后达到峰值;午后14点到日落:太阳辐射进一步衰减,地面热量入不敷出、地面辐射持续减弱,大气吸收的热量少于向外散失的热量,气温逐步下降,和实验气温曲线变化趋势完全吻合。
【解题方法】
第 (1) 题
日影最短 = 当地地方时 12 时,结合北京时间做地方时换算求出经度;依据经度定位我国北方对应的地形区
第 (2) 问
迁移百叶箱工作原理,两点核心:避免太阳直接照射温度计;保障箱内外空气流通,模仿规范气温观测装置补写实验操作
第 (3) 问
运用大气受热过程原理,抓住近地面大气直接热源是地面辐射,分时段对比大气吸热、散热的盈亏关系,对应气温升降变化
【易错点】
地方时计算
地方时晚于北京时间,经度要小于 120°E,容易算成东经度数更大;不会结合经度筛选我国合理地形区
实验装置设计
只想到遮光,忽略空气流通这一关键;温度计不能接触箱体地面,容易写成直接放置箱底
原理误区
误以为气温峰值出现在太阳辐射最强的正午;分不清太阳短波辐射、地面长波辐射;不会用 “吸热散热盈亏” 逻辑描述气温变化
18.【答案】(1)重庆地处四川盆地,属于亚热带季风气候,多阴雨雾天,大气削弱作用强,光照资源整体匮乏;地形以山地丘陵为主,地势起伏大,山体、地势高,易形成遮挡;城市建筑依山布局,楼栋高低错落、布局紧凑,建筑相互遮挡多,减少墙面光照时间。
(2)冬至日当地正午太阳高度角达到一年中的最小值;建筑物产生的影子最长,建筑之间的相互遮挡和自身遮挡最为严重,遮挡范围最大;如果建筑表面在冬至日能满足最低日照时数要求,则在其他日期也能满足要求。
(3)光伏发电主要时段(白天)涵盖峰段和平段,这两个时段电价远高于光伏上网电价,能获取更高的单位电量经济回报;高峰段居民用电量大,光伏发电量大,自发自用可节省居民较高的用电费用。
【解析】第(1)题,本题要求从光照角度分析重庆发展立面光伏的限制性条件,需要结合重庆的气候、地形、城市建筑布局的区域特征,梳理各类会降低建筑墙面光照条件的因素,推导其对立面光伏发展的不利影响。依据重庆地处四川盆地,属于亚热带季风气候,推导出该区域水汽充足,多阴雨雾天,大气对太阳辐射的削弱作用强,整体光照资源匮乏,难以满足立面光伏的发电光照需求。依据重庆地形以山地丘陵为主,地势起伏大,推导出山体、高差地形容易对建筑墙面形成光照遮挡,会降低墙面光照时长。依据重庆建筑多依山布局,小区楼栋高低错落、布局紧凑,推导出楼栋之间相互遮挡较多,进一步减少墙面的有效光照时长,缩小立面光伏的有效利用区域,限制产业发展。第(2)题,本题考查太阳高度的季节变化规律对日照条件的影响,核心逻辑是通过全年光照条件最差的日期验证立面光伏的最低日照要求,以此确定有效利用区域范围,保证评估结果的严谨性。依据正午太阳高度的季节变化规律,重庆位于北半球北回归线以北,冬至日正午太阳高度角达到一年最小值,整体日照条件为全年最差。依据物体影子长度和太阳高度负相关的规律,冬至日建筑物影子最长,建筑相互遮挡、自身遮挡范围最大,墙面可获得的日照时长为全年最短。依据题目中有效利用区域的最低日照标准,得出若光照最差的冬至日墙面都能满足日照≥3小时的要求,其他日期太阳高度更大、遮挡更少、日照时长更长,必然也满足要求,因此选择冬至日开展评估。第(3)题,本题要求从经济效益角度对比自发自用和全额上网两种模式的优劣,需要结合光伏发电的时间规律、材料给出的分时电价政策推导收益差异。依据光伏发电的主要发电时段为白天,结合材料中重庆分时电价划分可知,白天基本涵盖电价较高的峰段和平段;推导出峰段、平段的居民用电价格远高于固定的光伏上网电价,单位电量自发自用节省的电费高于全额上网的收益,经济效益更高。依据峰段是居民日常用电的高峰时段,此时段光伏发电量也处于较高水平,推导出大量自发的光伏电力可以直接抵消居民高价的峰段用电,能节省更多用电开支,整体收益优于全额上网模式。
【解题方法】限定 “光照角度”,从气候(大气削弱)、地形、城市建筑遮挡三个维度,分析到达建筑墙面太阳辐射少、日照时长短的不利条件。运用正午太阳高度与物影长短的关系;冬至日北半球正午太阳高度最小、影子最长,为全年光照最差日期;以最差日做标准,冬至达标则全年达标。对比两类运营模式收益,结合光伏发电集中在白天,对照分时电价,比较居民购电电价与光伏上网电价,分析自发自用节约电费带来的经济效益。
【易错点】审题忽略限定条件 “从光照角度”,混入土壤、技术、资金等无关答案;只答盆地多雾,遗漏地形、楼栋相互遮挡的要点。逻辑颠倒:误判冬至光照最好;不理解 “选取最差日期评估” 的实验逻辑,不会推导 “冬至达标则其余时间达标”。不会对比电价差异,混淆上网电价与居民分时电价;分不清发电时段和峰平谷时段的对应关系,不能解释自发自用经济效益更高的原因。
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