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
一、基础达标
下图示意某校地理兴趣小组绘制的地球上四个特殊纬度年内正午太阳高度变化和正午太阳方向。据此完成1~3题。
1.四地中纬度最高的是( )
A.① B.② C.③ D.④
2.当太阳直射③地时,南宁市日出、日落方位分别为( )
A.东南、西北 B.东北、西南
C.东南、西南 D.东北、西北
3.当太阳直射②地之后的一周内,上海市( )
A.昼长夜短,昼变长
B.昼长夜短,昼变短
C.昼短夜长,昼变长
D.昼短夜长,昼变短
2025年12月21日,家住广州(约23°N)的孙老师(身高175厘米)在清晨上班的途中,拍下了一张照片(如图)。据此完成4~6题。(可能用到的数据:tan43°34'≈0.95)
4.图中离站台最近的汽车行驶方向是( )
A.向北 B.向南 C.向西 D.向东
5.孙老师在等公交车的过程中,发现地面人影发生了变化,变化可能表现为( )
A.影子变短,呈顺时针移动
B.影子变长,呈逆时针移动
C.影子变短,呈逆时针移动
D.影子变长,呈顺时针移动
6.该日中午,孙老师影长约为( )
A.245厘米 B.184厘米
C.175厘米 D.160厘米
7.北京市(40°N,116°E)某高中进行地理实践活动,一组同学用标杆测量正午太阳高度;另一组同学探究传统文化中的地球运动知识。据此完成下列各题。
实践活动一
测量报告
测量日期:9月23日 测量天气:晴
测量时间:北京时间12时整
测量地点:操场沙坑里(利用水土堆固定标杆)
测量数据:标杆长60 cm
测量影长:52.5 cm
tan H值1.16
经数学查表得出正午太阳高度为49°
(1)实践活动当日,全球正午太阳高度的分布规律是 ,根据公式计算,当日北京(40°N)正午太阳高度的理论数值应为 。
(2)该同学实践测量过程中,是否有错误的地方?请帮助其修改完善。
实践活动二
古诗中有一句“昼晷已云极,宵漏自此长”。晷指日晷,漏指漏壶,都是古代计时仪器。其中,日晷是利用日影计时。
(3)用地理术语解释“昼晷已云极,宵漏自此长”这句诗,并推断此诗句描写的节气。
二、素能提升
2025年6月1日到9月1日,我国某中学地理兴趣小组完成了为期3个月的观测日影变化的地理实践活动。小组同学重点观测和记录了学校操场上的旗杆影长变化,旗杆长5.1米,在记录中某日正午时刻测得影长为3米,且在观测记录中最短。图1为抽取该日其中两组影长相等的记录绘制而成的图,图2为四个小组分别绘制的活动期间正午杆影变化的示意图。据此完成8~10题。(注:活动过程可能用到的数据tan 30°≈0.6,tan 45°≈1,tan 60°≈1.7)
8.该中学可能位于( )
A.黑龙江 B.辽宁 C.新疆 D.海南
9.图2中四个小组绘制的正午杆影变化趋势图,正确的是( )
A.① B.② C.③ D.④
10.兴趣小组活动期间( )
A.该地昼长先变短再变长
B.极昼范围先缩小后扩大
C.地球公转速度先变快后变慢
D.日出方位先北移后南移
我国某学校高三(2)班地理兴趣小组在校园内开展日照观测活动,发现从9月23日开始,正午太阳光可透过窗户照射进本班教室(如图),10月23日之后因南侧高楼对阳光的遮挡,本班教室内的正午光照消失。一段时间后,正午太阳光重新照进本班教室。据此完成11~13题。
11.该学校可能位于( )
A.云南省 B.吉林省
C.福建省 D.河南省
12.10月23日之后,正午太阳光重新照进高三(2)班教室的时间约为( )
A.当年11月23日
B.当年12月22日
C.次年2月21日
D.次年3月21日
13.与高三(2)班相比,夏至日到冬至日期间楼上高三(8)班教室内的正午光照( )
A.同时出现,持续时间更长
B.同时出现,持续时间一样
C.更早出现,持续时间更长
D.更早出现,持续时间一样
14.阅读图文材料,完成下列各题。
我国某中学地理研学小组在完成地球运动相关知识的学习后,进行了一次以“探究日影变化规律”为主题的实践活动。9月23日,同学们在学校操场上垂直竖立了一根直杆(高1米),并在杆影顶端移动线路上,均匀摆放了8颗小鹅卵石,并将两次的观测数据记录下来(如图,图中时间为北京时间);其中12:28时观测杆影是当天最短的,影子长度为0.43米。(可能用到的数据:tan 23.5°≈0.43,tan 66.5°≈2.30)
(1)为保证活动的科学性,观测前需要确定正北方位。请写出两个可行的方法。
(2)写出该日太阳直射点所处纬度及正午太阳高度随纬度变化的规律。
(3)根据同学们的观测数据,写出该中学的经纬度坐标和影子指向M鹅卵石时的北京时间。
参考答案
一、基础达标
1.D 2.D 3.C
解析 第1题,①地正午太阳高度最大值为90°,正午太阳位于正南方向的时间与位于正北方向的时间相等,①地位于赤道上;②地正午太阳高度最大值为90°,并且正午太阳始终位于正北方向,②地位于南回归线上;③地正午太阳高度最大值为90°,且正午太阳始终位于正南方向,③地位于北回归线上;④地正午太阳高度最小值为0°,最大值约为47°,并且正午太阳始终位于正南方向,④地位于北极圈附近。四个地点中,④地纬度最高,D正确。第2题,当太阳直射③地(北回归线)时,南宁市日出东北、日落西北,D正确。第3题,当太阳直射②地(南回归线)之后的一周内,太阳直射点在南半球并向北移动,上海市昼短夜长,但是昼渐长,夜渐短,C正确。
4.B 5.A 6.B
解析 第4题,2025年12月21日,太阳直射南半球,此日清晨,太阳位于东南方位,影子朝向西北方位。结合图中的信息可以看出车头朝向南方,B正确。第5题,孙老师等公交车期间,太阳从东南方向逐渐向正南方向移动,呈顺时针,人影由西北方向向正北方向移动,也呈顺时针;等公交车期间太阳高度逐渐变大,人影逐渐变短,A正确。第6题,12月21日,太阳直射点接近或位于南回归线,计算广州当地正午太阳高度约为43°34',影长=身高÷tan 43°34',约为184厘米,B正确。
7.(1)自赤道向南北两极递减 50°
(2)测量时间应为北京时间12时16分;地点应选择平地。
(3)白昼已经达到最长,此日之后夜渐长;夏至。
解析 第(1)题,9月23日通常是秋分日,太阳直射赤道,全球昼夜平分,全球正午太阳高度分布规律是自赤道向南北两极递减;依据正午太阳高度计算公式得出北京正午太阳高度理论数值是50°。第(2)题,标杆测量法需选择水平地面,地方时为12时,当地经度为116°E,北京时间应为12时16分;凹凸地形会影响到影长,应选择平地进行测量。第(3)题,“昼晷已云极,宵漏自此长”即白天时间已经最长,夜晚从今天开始逐渐变长,说明此时太阳直射北回归线,因此可知该节气为夏至,描述的是北半球夏至。
二、素能提升
8.A 9.B 10.D
解析 第8题,图中两组影长相等的时间分别是8:15和15:21,该地正午时北京时间是11:48,计算该地经度为123°E;日影最短时为3米,此日为夏至日,太阳直射北回归线,结合杆长5.1米计算该日该地正午太阳高度约为60°,由此计算出该地纬度约为53°26'N,该中学可能位于黑龙江,A正确。第9题,该地位于53°26'N,位于北回归线以北地区,正午太阳常年位于正南方,实践活动期间,影子一直朝北;6月1日至夏至日太阳直射点北移,该地正午太阳高度增大,旗杆影长缩短,夏至日影长最短,夏至日至9月1日,太阳直射点南移,该地正午太阳高度减小,旗杆影长变长,B正确。第10题,该地位于北回归线以北地区,兴趣小组活动期间该地昼长先变长再变短;夏至日时,北极圈内极昼范围达到最大,北极圈内极昼范围先扩大再缩小;7月初,地球公转到远日点附近,公转速度较慢,所以地球公转速度先变慢后变快;日出方位先向北移再向南移,D正确。
11.B 12.C 13.A
解析 第11题,9月23日该地该学校正午太阳高度为48°,计算可知该地位于42°N,可能位于吉林省,B正确。第12题,10月23日正午阳光恰好被南侧高楼遮挡,之后随着太阳直射点南移,该地正午太阳高度逐渐变小,每天正午阳光都会被南楼遮挡,直到下一次太阳直射点和10月23日相同时,正午阳光再次恰好被南楼遮挡,之后正午阳光可以照进教室内。次年2月21日与10月23日正午太阳高度大致相同(日期关于冬至日对称),此日正午太阳光重新照进教室,C正确。第13题,该地10月23日到次年2月21日期间,正午太阳光会被南楼遮挡。夏至日在2月21日到10月23日日期范围内,两个教室都有正午太阳光照,因此正午光照同时出现;在10月23日时因南侧高楼对阳光的遮挡,高三(2)班教室内的正午光照消失,但高三(8)班在楼上,仍未被遮挡,有正午太阳光照,因此夏至日到冬至日期间高三(8)班正午太阳光照持续时间更长,A正确。
14.(1)利用指南针或手机应用软件定位。
(2)赤道(0°纬线);由赤道向两极递减。
(3)(23.5°N,113°E),14:56。
解析 第(1)题,可以利用指南针、手机应用软件定位等来确定正北方位。第(2)题,同学们在9月23日进行实践活动,9月23日处在北半球秋分日前后,秋分日太阳直射赤道,赤道的正午太阳高度最大,正午太阳高度由赤道向两极递减。第(3)题,正午时太阳高度最大,此时影长最短,即当地地方时12:00影长最短。该地在北京时间(120°E的地方时)12:28时,观测杆影是当天最短的,计算该地的经度为113°E。观测日期在北半球秋分日前后,此时太阳直射赤道,杆长1米,正午时杆影为0.43米,计算该地正午太阳高度约为66.5°,利用正午太阳高度计算公式可得该地纬度为23.5°N。观测期间,10:00至12:28之间经过三颗鹅卵石,花了2小时28分,图中杆影从12:28开始到M鹅卵石也应经过三颗鹅卵石(鹅卵石是均匀摆放的),杆影通过每颗鹅卵石的时间应是相同的,因此从12:28开始到M鹅卵石也应花2小时28分,计算影子指向M鹅卵石时的北京时间为14:56。
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