第9讲 正午太阳高度-2027年地理高考一轮复习专题
2026-09-03
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精品
摘要:
该高中地理高考复习讲义围绕正午太阳高度核心考点,系统整合太阳高度与正午太阳高度的区别、纬度和季节变化规律,以及比较计算、实际应用两大考查方向,构建“概念理解—规律分析—技能应用”的逻辑体系。通过考点梳理明确知识框架,方法指导提炼公式应用和太阳视运动轨迹分析技巧,真题训练精选典型案例,帮助学生突破计算难点和应用瓶颈,体现复习的系统性和针对性。
资料突出综合思维与地理实践力的培养,创新设计“技能突破”模块,指导学生绘制光照图、太阳视运动轨迹等示意图,通过动手实践深化对正午太阳高度时空变化的理解。设置分层练习,从基础计算到综合应用,如结合建筑间距、太阳能板倾角等实际问题,强化知识迁移能力。助力学生在有限时间内掌握核心考点,为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供高效指导。
内容正文:
第9讲 正午太阳高度
考查方向
1.正午太阳高度的比较和计算。以示意图、光照图、统计图表为背景,运用综合思维,结合区域认知,比较和计算正午太阳高度。
2.正午太阳高度的应用。以示意图、地理事件为背景,运用综合思维,落实地理实践力,运用正午太阳高度原理落实地理实践力
考点梳理
考点1 正午太阳高度的比较和计算
考点2 正午太阳高度的应用
主干基础知识梳理
一、太阳高度和正午太阳高度的区别
太阳光线与地平面的交角,叫作太阳高度角,简称太阳高度(如图甲所示)。一天中太阳高度最大值出现在正午,称为正午太阳高度(如图乙所示)。
二、正午太阳高度的变化
1.纬度变化:由太阳直射点向南、北两侧递减。
2.季节变化
北半球节气
达最大值的地区
达最小值的地区
夏至日
北回归线及其以北地区
南半球各纬度
冬至日
南回归线及其以南地区
北半球各纬度
春、秋分日
赤道
极点
考点1 正午太阳高度的比较和计算
1.正午太阳高度的变化
2.太阳高度的时间变化规律
(1)太阳高度的日变化
极点上
在极昼期间,极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的,其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度
非极点地区
太阳高度在一天之内是有变化的,一天之内有一个最大值(地方时12时),即当地的正午太阳高度
(2)正午太阳高度的年变化
回归线之间
正午太阳高度最大值为90°,每年有两次太阳直射现象,即一年中有两个正午太阳高度最大值
回归线上
正午太阳高度最大值为90°,一年中只有一次太阳直射现象,即一年中只有一个正午太阳高度最大值
回归线至极点之间
正午太阳高度最大值小于90°,一年中只有一个正午太阳高度最大值
3.正午太阳高度的年变化幅度
南、北回归线之间
纬度越高,正午太阳高度的年变化幅度越大(由23°26′增大至46°52′),赤道上为23°26′,回归线上为46°52′
南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间
各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52′)
南极圈以南和北极圈以北
纬度越高,正午太阳高度变化幅度越小(由46°52′减小至23°26′),极圈为46°52′,极点为23°26′
【真题模拟 考点强化】
重庆市 (30°N,107°E)某中学根据重庆市教委的要求,实行大课间体育活动制度。为保障学生户外活动舒适度,学校根据季节变化调整大课间时间:国庆节前(5月1日~9月30日)上午为8:45~9:15,下午为16:10~16:40;国庆节后(10月1日~4月30日)上午为9:40~10:10,下午为14:00~14:30。据此完成下面小题。
1.该校国庆节后将上午大课间推迟、下午大课间提前的直接原因是( )
A.黄赤交角变化 B.气温变化 C.太阳高度变化 D.昼长变化
2.同一天,与上午大课间相比,国庆节后下午大课间操场边国旗杆影子的变化是( )
A.长度变短,朝向偏南 B.长度变长,朝向偏北
C.长度变短,朝向偏北 D.长度变长,朝向偏南
3.9月23日,某同学根据老师所教方法观测太阳高度,下午大课间开始时该同学观测到太阳高度最接近( )
A.20° B.30° C.40° D.50°
【答案】1.B 2.C 3.B
【详解】1.黄赤交角的数值长期内极为稳定,短时间不会发生明显变动,不可能是调整作息的直接原因,A错误。
该调整的核心目的是保障学生户外活动的舒适度。国庆节后重庆进入冬半年,清晨气温低、体感寒冷,推迟上午大课间可以等气温回升后再开展户外活动;而午后是一天中气温最高的时段,提前到14:00开展下午大课间,能避开后续的低温时段,获得更舒适的活动体验,这是调整的直接原因,B正确。
太阳高度变化是季节气温差异的底层成因之一,但并非调整作息的直接出发点,不符合题干“直接原因”的要求,C错误。
国庆节后昼长变短是客观规律,但重庆地处低纬,冬夏昼长差值仅1小时左右,远不足以解释大课间1小时以上的时间差调整,D错误。
2.重庆位于30°N,全年正午太阳都位于正南方向,因此一天中太阳始终在南侧天空,旗杆影子全年朝向北侧,AD错误;
国庆节后上午大课间时段为9:40-10:10,下午大课间时段为14:00-14:30,重庆经度为107°E,比北京时间(120°E地方时)晚52分钟,上午大课间地方时约为8:48~9:18;下午大课间地方时约为13:08~13:38。下午时段比上午时段更接近地方时12点的正午,太阳高度更高,因此影子长度更短,B错误,C正确。
3.9月23日为秋分日,太阳直射赤道,根据正午太阳高度计算公式H=90°−∣当地纬度−直射点纬度∣,可得重庆当日正午太阳高度为90°−30°=60°。重庆经度为107°E,比北京时间(120°E地方时)晚52分钟,因此北京时间16:10(当日下午大课间开始时刻)对应的重庆地方时为15:18。秋分日当地18点日落,日落时太阳高度为0°,正午12点太阳高度为60°,从正午到日落太阳高度大致均匀下降,每小时约降低10°,15:18距离正午约3小时18分,太阳高度约为60°−33°≈27°,结合选项最接近30°,ACD错误,B正确。
坐落在山东烟台海边的时光塔(约37.5°N,121°E),是一座集多种功能于一体的公共文化建筑。塔高50米,底边直径50米,其形态灵感来自太阳的运动轨迹,以剖开的结构面向大海,其独特的外形和内外壳多孔道相连的结构,既营造了光影效果,又实现了“与自然共呼吸”的设计理念。据此完成下面小题。
4.时光塔内外壳之间多孔道的设计,主要是为了( )
A.降低建筑能耗 B.提高隔热性能 C.减少建设成本 D.增加建筑美观性
5.时光塔主出入口最有可能正对( )
A.春分日的日落 B.夏至日的日落 C.秋分日的日出 D.冬至日的日落
6.当游客在雾喷广场沿广场中线方向正面观赏海上日出时,下列现象一定会发生的是( )
A.当天时光塔正午太阳高度角约52.4° B.此时北京时间约为4:30
C.此时北极附近出现极夜现象 D.全球新旧两天范围的比值约为1:1
【答案】4.A 5.D 6.B
【详解】4.该题考查建筑特殊结构设计的核心目的,结合材料中“实现了‘与自然共呼吸’的设计理念”进行逐一分析:
内外壳的多孔道结构可以实现建筑内外的自然通风,借助海边的海陆风完成室内外的热量交换,无需完全依赖机械通风、空调设备调控室内温度,能够大幅减少能源消耗,符合“与自然共呼吸”的设计核心,A正确;
单纯的隔热设计不需要打造多孔道的连通结构,仅通过加厚隔热层、设置封闭空气间层就可以实现隔热效果,因此该设计的主要目的并非提高隔热性能,B错误;
内外壳之间打造多孔道相连的复杂结构,相比普通的实心墙体或单层外立面,施工难度更大、耗材更多,并不会降低建设成本,C错误;
材料提及多孔道结构“既营造了光影效果,又实现了‘与自然共呼吸’的设计理念”,说明增加光影美观是附带效果,并非该设计的最主要目的,D错误。
5.37.5°N位于北回归线以北,全年正午太阳始终位于正南方向,因此材料中春秋分日正午太阳从正南射向正北,结合时光塔“剖开结构面向大海”可知,正北方向为海洋,方位符合上北下南、左西右东。主出入口位于陆地侧(背面)的西南方位,开口朝向西南:北半球冬至日日落方位正好是西南,因此主出入口正对冬至日日落,D正确;
春分日日落正西,不符合西南方位,A错误;
夏至日日落西北,对应次出入口方向,B错误;
秋分日日出正东,与主出入口方位不符,C错误。
6.建筑和广场位置固定,广场中线固定朝向东北(海洋方向),只有当日出方位在东北方向(接近夏至日,夏半年日出东北,且夏至日日出最偏北,与中线方向吻合)时,才能沿中线观赏海上日出:夏至日37.5°N昼长约14小时50分,日出地方时=12-昼长/2≈4:35;该地经度为121°E,北京时间是120°E的地方时,比121°E晚约4分钟,因此北京时间约为4:30,B正确;
正午太阳高度52.4°仅对应春秋分日,春秋分日出正东,A不符合题意;
日出东北说明太阳直射北半球,北极附近为极昼,不是极夜,C错误;
全球新旧两天比值为1:1时,0°经线为0时,此时120°E(北京时间)为8时,与日出时间4:30矛盾,D错误。
下图为“P地某日太阳运行轨迹示意图”,读图完成下面小题。
7.P地的纬度是( )
A.70°S B.66°34'S C.70°N D.66°34'N
8.该日太阳直射点的纬度是( )
A.23°26' B.20°N C.23°S D.20°S
9.关于图中所示季节,说法可信的是( )
A.恰逢北极科考的黄金季节 B.地中海沿岸地区处于旅游旺季
C.江淮地区正在逢梅雨季节 D.我国北方频遭寒潮侵袭的季节
【答案】7.A 8.C 9.D
【详解】7.天球为球面模型,而AB是太阳运行一圈的轨迹.从图中我们看太阳始终在地平线以上,一天中的正午太阳高度是最大43°,午夜太阳高度最低是3°,那么得出信息,这个地区是极昼;最高太阳高度出现在P点北侧天空,太阳最低高度出现在南方天空,即可判断P点在南极圈内;根据公式:正午太阳高度=90°-两点纬度差=90°-|所求地点纬度太阳直射纬度|;子夜太阳高度=(所求地点纬度+太阳直射纬度)-90°;即可计算出P地的纬度。正午太阳高度43°=90°-(P点纬度-太阳直射纬度);子夜太阳高度3°=(P点纬度+太阳直射点纬度)-90°;即可推导出:太阳直射纬度=(正午太阳高度43°+子夜太阳高度3°)/2=23°,则即可计算出P地的纬度为70°S,A项正确;BCD错误。
8.依据第1题的分析,结合正午太阳高度公式可计算出太阳直射点的纬度为23°S。C项正确;ABD项错误。
9.太阳直射23°S,该季节为北半球冬季,我国北方易受寒潮侵袭,D项正确。
北极科考应选北半球夏季,A项错误。
北半球冬季地中海沿岸地区温和多雨,为旅游淡季,B项错误。
江淮地区梅雨季节为6-7月,C项错误。
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。据此完成下面小题。
10.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
11.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°
【答案】10.A 11.B
【详解】10.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。
11.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。
下图为2026年5月30日18时30分游客在上海(31°N,121°E)黄浦江畔拍摄的日落照片。据此完成下面小题。
12.此日,上海的正午太阳高度约为( )
A.36° B.50° C.75° D.81°
13.该地一年中再次观测到此景的日期约为( )
A.4月15日 B.5月15日 C.7月15日 D.8月15日
14.图示时刻拍摄者镜头朝向( )
A.正西 B.西北 C.西南 D.正北
【答案】12.D 13.C 14.B
【详解】12.正午太阳高度公式为:H=90°−∣当地纬度−直射点纬度∣,上海纬度为31°N;经查证,5月30日太阳直射点纬度约为22°N。代入公式得:H=90°−(31°−22°)=81°,D正确,ABC错误。
13.再次观测到相同日落景观,说明两日太阳直射纬度相同,两个日期关于夏至日对称。5月30日距离夏至日约23天,另一日期为夏至日向后推23天:6月22日+23天=7月15日,C正确,ABD错误。
14.5月30日太阳直射北半球,北半球夏半年昼长夜短,除极昼极夜区外,全球日落方位为西北;拍摄日落时镜头朝向日落方向,因此镜头朝向西北,B正确,ACD错误。
某中学生通过网上查询了某地冬至日太阳视运动轨迹,并绘制成图(下图),已知图中α为33°。据此完成下面小题。
15.该地的纬度大约为( )
A.80.5°N B.80.5°S C.66.5°N D.66.5°S
16.该日午夜太阳高度(β)大约为( )
A.14° B.20° C.26° D.32°
【答案】15.B 16.A
【详解】15.冬至日太阳直射23.5°S,该地同时存在正午太阳高度α和大于0的午夜太阳高度β,说明该地出现极昼现象,因此位于南半球高纬度区域,结合正午太阳高度公式H=90°−∣当地纬度φ−直射点纬度δ∣,将α=33°、δ=23.5°S代入可得:33°=90°−(φ−23.5°),计算得φ=80.5°S或φ=33.5°N,因该地位于南半球,故φ=80.5°S,B正确,ACD错误。
16.由上一题可知该地纬度为80.5°S,冬至日太阳直射点纬度为23.5°S,极昼地区午夜太阳高度公式为β=φ+δ−90°,代入数值计算可得β=80.5°+23.5°−90°=14°,A正确,BCD错误。
建筑间距比是指建筑间距与南侧建筑高度的比值(L/H)。下表为北京(39°54′N,116°25'E)、西安(34°16'N,108°56'E)、广州(23°08'N,113°15'E)三个城市的建筑间距比标准。据此完成下面小题。
城市
甲
乙
丙
建筑间距比标准
1.57
2.54
1.05
17.甲、丙分别代表( )
A.北京、西安 B.西安、广州 C.广州、北京 D.北京、广州
18.若将丙地建筑间距比标准应用于乙地,对乙地冬季大气环境最直接的影响是( )
A.增强城市热岛环流,促进污染物扩散 B.提高地面温度,加速污染物沉降
C.增加地表粗糙度,减少扬尘污染 D.降低地表风速,加剧污染物积聚
【答案】17.B 18.D
【详解】17.在我国,纬度越高,冬至日正午太阳高度越小,建筑间距比越大,北京纬度最高对应乙,西安纬度居中对应甲,广州纬度最低对应丙,B正确,ACD错误。
18.丙地建筑间距比小于乙地,应用于乙地会使建筑间距变小,地表粗糙度增加,降低地表风速,加剧污染物积聚,无法减少扬尘污染,D正确、C错误。
建筑间距变小,风速降低,不利于污染物扩散,A错误;
建筑间距变小,冬季地面接受太阳辐射减少,地面温度降低,B错误。
南丽湖位于海南省定安县,地处19°N,是琼北地区最大人工淡水湖,湖岸蜿蜒如带,岛丘错落成趣,湖滨湿生植被与岛丘乔木各展风姿。某地理研学小组循着湖光山色,在此探究地球运动的节律与植被的生存智慧,据此完成下面小题。
19.2026年3月28日,某地理研学小组在南丽湖进行野外考察,当日太阳高度角及日影朝向,正确为________
A.正午太阳高度角约为65°,正午影子朝向正南
B.正午太阳高度角约为73°,正午影子朝向正北
C.正午太阳高度角约为65°,日落影子朝向东南
D.正午太阳高度角约为73°,日出影子朝向西北
20.南丽湖湖滨湿生植被普遍发育气生根和浅侧根,主要是为了适应当地( )
A.热带季风气候,雨季土壤积水缺氧 B.全年高温多雨,植被蒸腾作用旺盛
C.湖区土壤贫瘠,养分集中在深层土壤 D.台风多发,根系需快速固定植株
【答案】19.B 20.A
【详解】19.3月28日太阳直射点约在2°N,当地纬度19°N,正午太阳高度角约为90°-|19°-2°|=73°,正午太阳位于正南方,影子朝向正北,B正确,A错误;
正午太阳高度角计算错误,C错误;
当日太阳直射北半球,日出东北,影子朝向西南,D错误。
20.海南岛属于热带季风气候,雨季降水多,湖滨土壤易积水缺氧,气生根和浅侧根利于呼吸,A正确;
海南岛分旱雨两季,并非全年高温多雨,B错误;
若养分集中在深层土壤,植被应发育深根系,C错误;
浅侧根抗风能力弱,不利于在台风多发区固定植株,D错误。
干旱半干旱地区造林的核心挑战是提高树木的成活率。我国北纬39°到50°干旱半干旱地区,某研究提出基于太阳高度角的穴状整地技术:通过精确测算太阳高度角h,确定栽植深度H1和整地深度H(H=H1+H2,H2为幼苗填埋深度,固定为30cm),从而提高树木的成活率。下图为穴状整地示意图,下表为该区域四个地区整地的相关数据。据此完成下面小题。
地区
夏至正午太阳高度
整地直径(cm)
H1(cm)
①
74.5°
30
108.2
②
71.5°
30
89.7
③
68.5°
40
101.5
④
63.5°
40
80.2
21.若在北纬42°的该区域进行穴状整地,符合技术要求的整地深度H最可能是( )
A.110.2cm B.119.7cm C.138.2cm D.131.5cm
22.该整地技术的主要目的是( )
A.增加沟内土壤蓄水容量 B.降低整地工程施工成本
C.匹配苗木主根生长需求 D.减少沟底土面水分蒸发
【答案】21.B 22.D
【详解】21.该地位于42°N,夏至日时太阳高度角达到最大值,为最大程度减少太阳光照在填埋土面上的照射时间,应保障夏至日前后太阳光不会照射到填埋土面,夏至日当地的正午太阳高度角为90°-(42°-23.5°)=71.5°,对应的H1为89.7cm,H=89.7+30=119.7cm,B正确。
22.西北干旱半干旱地区降水稀少,开挖定植穴并不能起到增加沟内土壤蓄水功能,A错误;
开挖深穴,会增加工程施工成本,B错误;
开挖深穴种植,主要是改变水分条件,而不是匹配苗木主根生长,另外提高植物成活率,主要是先促进毛细根的生长,C错误;
根据题干资料,新技术使得沟内土表面不被太阳照射,减少蒸发量,D正确。
我国某地中学生进行日出方位观测,图左为同学们测得的日出时直立杆影(阴影部分)年变化图,其张角两边分别为甲日、乙日的日出杆影。图右为该地昼长与夜长时数之差的年变化曲线图。据此完成下面小题。
23.我国不同纬度观测到杆影张角年变化的表现是( )
A.保持不变 B.纬度越高,张角越大 C.最小值47° D.纬度越高,张角越小
24.K至Q期间( )
A.正午杆影会先长后短 B.昼夜时长的差值缩小
C.日落杆影呈逆时针转 D.日出杆影由乙转至甲
【答案】23.B 24.C
【详解】23.杆影张角是二至日(冬至、夏至)日出杆影的夹角,大小和日出方位的年变化幅度一致: 太阳直射点在南北回归线之间移动,根据日出方位偏角规律:当地纬度越高,二至日日出方位的偏离幅度越大,因此杆影张角越大。
张角随纬度变化,不是保持不变,A错误;
纬度越高,日出方位年变化幅度越大,杆影张角越大,B正确;
47°是赤道处(纬度0°)的张角最小值,我国领土最低纬度约4°N,没有赤道区域,我国观测到的张角最小值大于47°,C错误;
纬度越高张角越大,而非越小,D错误。
24.图右纵轴是昼长-夜长的差值:K点对应差值为正最大值,即夏至日(昼最长,昼>夜,差值正最大),Q对应差值为负最大值,即冬至日(昼最短,昼<夜,差值负最大),因此K到Q是夏至→秋分→冬至的时间段。
我国(北半球北回归线以北地区)夏至到冬至,太阳直射点持续南移,正午太阳高度持续减小,正午杆影持续变长,不是先长后短,A错误;
昼夜差值(昼-夜)从夏至的正最大到秋分的0再到冬至的负最大,差值的绝对值先减小(夏至到秋分)后增大(秋分至冬至),不是一直缩小,B错误;
夏至到冬至,日落方位从西北逐渐向南移动到西南,日落杆影与日落方位相反,因此杆影从东南逐渐向北移动到东北,绕立杆看该转动方向为逆时针,C正确;
夏至日出东北,杆影朝西南(甲),冬至日出东南,杆影朝西北(乙),因此从夏至到冬至,日出杆影是由甲转至乙,不是乙转至甲,D错误。
第15届全运会开幕式于北京时间2025年11月9日20:00在广州(23.13°N,113.36°E)奥林匹克体育中心举行。据此完成下面小题。
25.开幕式开始时,全球处于11月9日的经度范围约占全球的比例是( )
A.1/4 B.1/2 C.3/4 D.全部
26.此次全运会举办期间,香港与广州两地每天正午太阳高度的差值( )
A.先变大后变小 B.先变小后变大 C.持续不断变大 D.始终保持不变
【答案】25.D 26.D
【详解】25.已知开幕式开始时为北京时间(东八区区时,即120°E地方时)2025年11月9日20:00。 计算0时经线:北京时间20:00,0时经线地方时比120°E早4小时(24-20=4),经度差为4×15°=60,故0时经线为120°E+60°=180°经线。日期范围判断:全球日期范围由0时经线和180°经线划分。0时经线为180°经线时,从180°经线向东至180°经线为新的一天(11月10日),此范围为0,故全球均处于11月9日,D正确。
26.第15届全运会举办期间,太阳直射南半球且直射点始终南移;香港与广州都位于北半球,两地纬度差异不变,随后太阳直射点向南移动,两地始终都位于太阳直射点的以北,则两地与太阳直射点的距离变化始终一致,则两地正午太阳高度角的差值始终一致,保持不变,D正确,ABC错误。
葡萄开花前为生长初期,需水量较大,开花后为生长中后期,光照要求高。法国葡萄产地广布,大部分地区葡萄花期在6月上旬。法国是世界上著名的葡萄酒生产国,拥有多个知名葡萄酒产区。下图示意法国葡萄产地和葡萄酒产区分布。据此完成下面小题。
27.与乙地相比,甲地葡萄生长( )
①生长初期更依赖人工灌溉补水②生长初期更依赖春季大气降水
③生长中后期白昼光照时间更长④生长中后期太阳光照强度更大
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
28.巴黎周边鲜有规模化葡萄产地分布,主要限制因素是( )
A.气温 B.降水 C.光照 D.水源
29.法国葡萄酒产区形成图示分布态势主要是为了( )
A.降低用地成本 B.避免同业竞争 C.依靠廉价水运 D.保障原料品质
【答案】27.C 28.C 29.D
【详解】27.由图可知,甲地纬度高于乙地。葡萄开花(6月上旬)前的生长初期为春季,需水量大:乙地属于地中海气候,雨热不同期,春季降水少;甲地纬度更高,受西风控制时间更长,春季降水更充足,因此生长初期更依赖自然大气降水,①错误,②正确;
葡萄开花后的生长中后期为北半球夏季:北半球夏季纬度越高,昼长越长,因此甲地生长中后期白昼光照时间更长,③正确;
北半球夏季甲地纬度更高,太阳高度角更小,光照强度弱于低纬度的乙地,④错误。
28.葡萄生长中后期对光照要求高。巴黎位于法国北部,属于温带海洋性气候,全年温和湿润,阴雨天多,光照不足,无法满足葡萄生长的光照需求,因此主要限制因素是光照,C正确;
巴黎属于温带海洋性气候,夏季热量可以满足葡萄生长需求,气温不是主要限制因素,A错误;
巴黎全年受西风影响,降水充足,能够满足葡萄生长需水要求,降水不是限制因素,B错误;
巴黎临近塞纳河,灌溉水源充足,水源不是限制因素,D错误。
29.读图可知,法国葡萄酒产区紧邻葡萄产地分布。葡萄是葡萄酒的核心原料,新鲜葡萄不耐储存运输,靠近优质葡萄产地布局,能够保障原料的新鲜度与品质,提升葡萄酒质量,D正确;
葡萄酒产区多布局在河谷、沿海优质区位,土地租金偏高,无法降低用地成本,A错误;
各地酒庄打造差异化酒水品牌,市场竞争客观存在,分散布局不能避免同业竞争,B错误;
不少内陆葡萄酒产区不靠河湖、海洋,缺乏廉价水运,水运不是布局主导因素,C错误。
照相机位置保持不动,利用长时间曝光技术拍摄的恒星持续移动的轨迹叫星轨,星轨图往往是由多张星轨相片叠加生成。下图为某拍摄团队拍摄的星轨图,下图中M₁、M₂间的白色弧线是拍摄期间恒星M曝光的运动轨迹中的一段。据此完成下面小题。
30.下列关于该星轨图的叙述正确的是( )
A.M的运动轨迹中M1先于M2出现 B.图中轨迹是由恒星运动所引起
C.与北极星相比一定是M离地球更近 D.M₁、M₂间的曝光时长为6小时
31.若想得到M围绕北极星完整一周的星轨图,则拍摄期间较为理想的必要条件是( )
①拍摄地需比当前纬度更低 ②相机的镜头始终正对着北极星
③在每天相同的时间段拍照 ④存在正午太阳高度角≤0°时段
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
【答案】30.A 31.C
【详解】30.地球自西向东自转,北半球以北极星为中心的恒星视运动呈逆时针方向,因此M轨迹中M1先于M2出现,A正确;
星轨是地球自转产生的视运动现象,并非恒星自身运动引起,B错误;
星轨到北极星的距离是恒星相对北极星的角距离,和恒星与地球的实际距离无必然联系,无法得出M离地球更近,C错误;
图中恒星转过一周的时间为一个恒星日,周期是23小时56分4秒,因此恒星每转过15°的时间小于1小时,图中M1、M2的圆心角为90°,可知曝光时长小于6小时,D错误。
31.拍摄完整一周的星轨需要连续约24小时的黑夜,只有纬度足够高(极圈及以内)才会出现极夜,因此不需要比当前纬度更低,①错误;
要得到M围绕北极星完整一周的星轨,相机镜头必须始终对准北极星,才能拍出完整的绕转轨迹,②正确;
完整的恒星周日运动时长约23小时56分,极夜环境下可一次性连续拍摄完成,不需要在每天相同时间段拍照,③错误;
拍摄完整一周星轨需要全程黑夜,只有存在正午太阳高度≤0°的极夜区域才能满足该拍摄条件,④正确。
位于哈尔滨、乌鲁木齐、上海、海口的四名同学,相约从次日起连续五天对校园广场内旗杆(等高)的日影进行观测。下表为观测地的经纬度位置和观测期间正午影长变化情况。据此完成下面小题。
所在城市
学校经纬度
正午旗杆影长变化
哈尔滨
46°N,126°E
变化趋势相同
乌鲁木齐
44°N,87°E
上海
31°N,121°E
海口
20°N,110°E
先变短后变长
32.观测期间,海口的昼夜状况可能是( )
A.昼长夜短且昼变长 B.昼先变长后变短
C.昼短夜长且昼变长 D.昼先变短后变长
33.观测第一天12:00,四地(皆为晴天)旗杆日影最长的是( )
A.海口 B.上海 C.哈尔滨 D.乌鲁木齐
【答案】32.A 33.D
【详解】32.海口正午影长先变短后变长,代表五天中正午太阳高度先升高后降低。太阳直射点在观测期间经过20°N。太阳直射点抵达20°N之前,仍在持续向北移动,此时海口昼长夜短,昼不断变长;直射点越过20°N之后,继续向北前进,没有折返向南,海口依旧昼长夜短,但太阳直射点远离海口,正午太阳高度下降,影长变长。因此海口全程昼长夜短且昼变长,A正确。
太阳直射点没有向南折返,昼长不会出现由长变短的转折点,B错误。
观测时段太阳直射北半球,海口不会昼短夜长,C错误。
北半球夏半年,直射点北移,海口昼长呈增加趋势,不会先变短后变长,D错误。
33.北京时间12:00时,海口地方时约为11:20,太阳高度角接近正午,日影较短;且海口纬度最低,正午太阳高度角最大,即使是地方时正午,日影也是四地中最短的,A错误。
北京时间12:00时,上海地方时约为12:04,刚过正午,太阳高度角接近最大值,日影很短;纬度较低,正午太阳高度角较大,日影较短,B错误。
北京时间12:00时,哈尔滨地方时约为12:24,刚过正午,太阳高度角仍处于较高水平,日影较短;虽然哈尔滨纬度最高,正午太阳高度角是四地中最小的,但此时地方时已过正午,太阳高度角并未大幅下降,日影长度远不及乌鲁木齐,C错误。
北京时间12:00时,乌鲁木齐地方时约为9:48,距离正午还有约2小时12分,太阳高度角远低于正午;此时太阳高度角是四地中最小的,因此旗杆日影最长,D正确。
北京时间2009年2月2日12时25分,我国首个南极内陆考察站——中国南极昆仑站(80°25′01″S,77°06′58″E)正式开站。2025年12月22日,科考队在该地展开调研。下图为南极大陆等高线地形图,据此完成下面小题。
34.图中所示①②③④科考站中与昆仑站位置基本相符的是( )
A.① B.② C.③ D.④
35.若一架科考飞机从②地出发沿最短航线飞往④地,其飞行方向应该是( )
A.先西南后东南 B.先东南后东北 C.一路朝向东南 D.一路朝向东北
36.昆仑站未来一个月内( )
A.该地日出方位逐渐偏向东方 B.该地白昼时长逐渐变短
C.该地正午太阳高度逐渐增大 D.该地仍处于极昼状态中
【答案】34.C 35.B 36.D
【详解】34.材料中明确给出了中国南极昆仑站的坐标为(80°25′01″S,77°06′58″E),即纬度约为80°S,经度约为77°E。地图定位:图中以南极点为中心,方向规律是“顺时针方向为东、逆时针方向为西,靠近南极点为南、远离南极点为北”。图中上方为0°经线,下方为180°经线。左侧为90°W,右侧为90°E。锁定位置:纬度:昆仑站位于75°S纬线圈的南侧(更靠近南极点),因此①②③④中需要找位于75°S内侧的点。经度:77°E位于0°与90°E之间。匹配选项:①位于90°W附近;②位于0°经线附近;④位于90°E以东;③位于0°与90°E之间,且处于75°S内侧,与昆仑站坐标基本相符,C正确。
35.在球面上,两点间的最短距离是过两点的大圆劣弧长度。由于两点均位于南半球高纬度地区,其在球面上的大圆劣弧会向极点方向弯曲。从②地飞往④地,整体上是向东飞行。但在南半球的大圆航线上,需要先向南极点方向靠近(即方向偏南),在接近中点的位置再向低纬度方向偏离(即方向偏北)。初始阶段:向南飞并向东飞,方向为东南。中后期阶段:向东飞并向北飞,方向为东北。因此,飞行方向应为先东南后东北,B正确。
36.调研时间为“2025年12月22日”,这一天是北半球的冬至日,太阳直射南回归线。极昼现象:昆仑站(80°25′S)位于南极圈以南。在冬至日,南极圈(66°34′S)及其以南地区全面进入极昼。此后一个月(到1月22日左右),太阳直射点虽然开始向北移动,但仍在南半球约15°S左右。根据计算公式,极昼极夜的最低纬度=90°-直射点纬度(约15°S)=75°S。昆仑站的纬度(80°S)远高于75°S,因此未来一个月内,该地仍处于极昼状态,D项正确。
南极极昼期间,太阳在地平线以上做圆周运动,日出方位无明显的“偏向东方”的变化规律,A错误。
该地未来一个月仍然处于极昼期,白昼时长持续为24小时,并没有“变短”,B错误。
12月22日该地正午太阳高度达到一年中的最大值。一个月后太阳直射点向北远离该地,所以该地的正午太阳高度角应逐渐变小,而非增大,C错误。
2026年2月21日17时20分,小杜乘车经过南通某路段(32°N,121°E)。下图为“小杜同学该时刻拍摄的照片”。据此完成下面小题。
37.小杜拍照时,车子的行进方向为( )
A.偏东 B.偏北 C.偏南 D.偏西
38.该日后三个月内,南通的昼夜时差和正午太阳高度的变化分别是( )
A.先变小后变大,一直变大 B.先变大后变小,一直变大
C.先变小后变大,一直变小 D.先变大后变小,一直变小
39.拍摄当天,地球上与南通同一天的范围约占全球的( )
A.1/8 B.7/8 C.1/4 D.3/4
【答案】37.D 38.A 39.B
【详解】37.2026年2月21日太阳直射南半球,此时北京时间为17时20分(南通121°E地方时为17时24分),正值日落时分,太阳位于西南方。照片中太阳位于车辆的左前方,说明车辆前进方向的左侧是偏南,行进方向为偏西,D正确,排除ABC。
38.该日后三个月内(2月21日→5月21日),太阳直射点一直向北移动。春分日全球昼夜平分,昼夜时差最小,故2月21日到春分(3月21日),南通昼夜时差逐渐变小;春分后到5月21日,昼夜时差逐渐变大,BD错误;
太阳直射点向北移动,离南通(32°N)越来越近,所以正午太阳高度一直变大,A正确,C错误。
39.拍摄时间为北京时间即东八区17时20分,此时西九区为0时20分,与南通处于同一天的范围从西九区向东至东十二区,共21.5个时区,占全球的21.5/24≈7/8,B正确,排除ACD。
今年暑假,小明一家乘坐飞机从广州(23°N,113°E)前往某海岛(18°S,153°E)度假一周。飞机于北京时间8月10日11:20起飞,于同一天海岛当地地方时16:40到达。到达当天,小明立即前往海边拍摄海岛风光图。据此完成下面小题。
40.本次航班的飞行时间约为( )
A.2小时40分钟 B.3小时8分钟 C.3小时20分钟 D.2小时20分钟
41.为避免逆光的干扰,小明拍摄时镜头应避开的方向为( )
A.正南方 B.东南方 C.偏西方 D.正北方
42.小明在该海岛度假期间,该地( )
A.正午太阳方位逐渐偏北 B.昼夜时长差值逐渐减小
C.晨线与经线的夹角渐大 D.日出时刻变得越来越迟
【答案】40.B 41.C 42.B
【详解】40.本题考查地方时计算:北京时间是120°E的地方时,起飞时北京时间(120°E地方时)为8月10日11:20。目的地海岛经度为153°E,经度差为153°-120°=33°,地方时差为33×4min=132min=2h12min;根据东加西减,起飞时海岛地方时=11:20+2h12min=13:32。到达时海岛地方时为16:40,飞行时间=16:40-13:32=3小时8分钟,B正确。
41.本题考查太阳视运动规律:到达当日为8月10日,太阳直射点位于北半球,当地地方时16:40属于下午时段,一天中下午时段太阳位于偏西方位(太阳直射北半球时,该地日落西北,下午太阳位于西北方向,属于偏西方位)。逆光拍摄即镜头朝向太阳方向,因此应避开偏西方,C正确。
42.度假期间太阳直射点始终位于北半球,处于该地(18°S)北侧,因此该地正午太阳方位始终为正北,A错误;
昼夜长短差值与直射点纬度正相关,直射点向南移动,纬度逐渐降低,因此全球各地昼夜时长差值逐渐减小,B正确;
太阳直射点向赤道靠近,晨昏线与经线的夹角逐渐减小,C错误;
太阳直射点向南移动,该地昼渐长,日出时刻越来越早,D错误。
2003年11月20日,中星20号成功定点于103°E赤道上空。天津某课外活动小组拟观测该卫星。完成下面小题。
43.一天中,观看到卫星被阳光照射面积最大的时间(北京时间)是( )
A.1时前后 B.7时前后 C.11时前后 D.13时前后
44.每天同一时间,观测卫星被阳光照射面积最大的一天在( )
A.3月份 B.6月份 C.9月份 D.12月份
【答案】43.A 44.B
【详解】43.要让天津观测到卫星被阳光照射面积最大,需太阳、卫星、地球(天津)接近呈直线,卫星完全被太阳照亮,类似 “满月” 视角:此时卫星位于地球背向太阳一侧,对应卫星所在经线地方时为午夜 0 时。103°E与120°E相差17°,相差17°×4分钟=68分钟(约1小时),此时103°E地方时约为0:00前后,A正确;
此时103°E地方时约为6时前后,B错误;
此时103°E地方时约为10时前后,C错误;
此时103°E地方时约为12时前后,D错误。
44.3月份太阳直射点在赤道附近,天津观测到的卫星亮面居中,A错误;
6月份太阳直射点在北半球,天津(北半球)观测视线与太阳照射卫星亮面的重合度最高,观测到的照射面积最大,B正确;
9月份太阳直射点在赤道附近,天津观测到的卫星亮面居中,C错误;
12月份太阳直射点在南半球,天津观测视线与太阳照射卫星亮面的重合度最低,观测到的照射面积最小,D错误。
小明同学家住河南省S县城的一幢居民住宅楼里(约114°15'E、33°15'N),楼前楼后均无障碍物遮挡光线,他曾于冬至日在阳台准确测量过正午太阳高度。小明每天还特别喜欢观察太阳方位。某节日放假在家,他还测量了该日地方时正午时刻和日落时刻的太阳光线照射方位,并绘制了平面图(如图)。据此完成下面小题。
45.小明冬至日准确测量的正午太阳高度和北京时间是( )
A.约80° 11:37 B.约53° 11:37 C.约33° 12:00 D.约33° 12:23
46.如图所示日期为( )
A.元宵节 B.清明节 C.端午节 D.国庆节
47.小明在家观察太阳光线,发现( )
A.春分日日落时阳光能从后窗射入 B.夏至日上午可以在阳台观看日出
C.秋季时阳光照进阳台的时长最短 D.冬季时阳光照进阳台的面积最小
【答案】45.D 46.A 47.A
【详解】45.正午太阳高度计算公式为H=90∘−∣当地纬度−直射点纬度∣:冬至日太阳直射23∘26′S,当地纬度为33∘15′N,因此纬度差为33∘15′+23∘26′≈57∘,得H≈90∘−57∘=33∘,北京时间是120∘E的地方时,当地经度为114∘15′E,经度差为120∘−114∘15′=5∘45′,经度每差1∘时间差4分钟,因此时间差为23分钟;120∘E位置更偏东,时间更早,当地地方时正午12:00时,北京时间为12:23,D正确。
46.S县位于北回归线以北,正午太阳方位是正南方位,图示该日日落时太阳光线在正南方位西偏75°位置,推测出该日日落西南,太阳直射点位于南半球,为北半球的冬半年。
清明节(公历约4月4日前后)、端午节(公历约6月),属于北半球的夏半年,BD排除;
元宵节和国庆节都属于北半球的冬半年,但国庆节为10月1日,离秋分仅仅过去10多天,日落方位应稍微偏西,D排除,A正确。
47.由于南阳台正对南偏东15°的方向,而春分日日落正西,所以日落时阳光会从后窗照进室内,A正确;
夏至日日出时间较早,6点前就已经日出,而且日出应该在东偏北超过15度的方位,所以在阳台上看不到日出,B错误;
夏季太阳东北升、西北落,大部分时间太阳偏北,朝南阳台阳光照射时长最短,秋季不是最短,C错误;
冬季正午太阳高度小,阳光斜射角度大,照进阳台的面积最大,夏季面积最小,D错误。
干旱、半干旱地区可通过收集降水、减少土壤蒸发等方法来提升林木栽植成活率。同一区域内,土壤蒸发强弱与地表接收太阳辐射的时长、强度呈正相关,光照越久、辐射越强,土壤水分蒸发损耗越多。近年来,我国某研究区(39°N~50°N)创新穴状整地造林技术(见下图),依据当地太阳高度角确定幼苗栽植深度与树穴开口直径的最优比例,利用树穴侧壁遮挡坑内土壤,减少水分蒸发。据此完成下面小题。
48.决定该研究区幼苗栽植深度与树穴开口直径最佳比例的是( )
A.夏至日正午太阳高度 B.冬至日正午太阳高度
C.夏至日北侧坑壁影长 D.冬至日南侧坑壁影长
49.该研究区内幼苗栽植深度与树穴开口直径的比值( )
A.随纬度升高而增大 B.随纬度升高而减小
C.比值越大,造林效果越好 D.比值越小,造林效果越好
【答案】48.A 49.B
【详解】48.该技术的核心目的是让树穴内土壤尽可能被侧壁遮挡,减少太阳照射,降低蒸发,保证林木成活:
北半球中纬度(39°N~50°N)地区,一年中夏至日正午太阳高度最大,太阳辐射最强、蒸发最旺盛,此时影子最短。如果夏至日正午时,侧壁阴影刚好能完全覆盖整个树穴坑底,那么其他季节(太阳高度更小,影子更长),坑底都能处于阴影中,满足减少蒸发的需求,幼苗栽植深度与开口直径的比例满足:,因此该比例由夏至日正午太阳高度决定,A正确;
冬至日正午太阳高度最小,若按冬至日设计,夏至日太阳高度更大、影子更短,无法遮挡坑底,蒸发强烈,B错误;
正午太阳位于研究区南侧,是南侧坑壁遮挡太阳,不是北侧坑壁,C错误;
同理,不需要冬至日影长设计,且无法满足夏季遮阴挡蒸发的需求,D错误。
49.由第1题可知,栽植深度与开口直径的比值等于tan(夏至日正午太阳高度):纬度越高,夏至日正午太阳高度越小,tan值越小,因此比值随纬度升高而减小,故A错误,B正确。
比值需要匹配当地太阳高度,比值过大意味着树穴过深,施工成本高、不利于幼苗生长;比值过小则无法有效遮挡太阳,蒸发旺盛,因此不是比值越大或越小就越好,CD错误。
考点2 正午太阳高度的应用
1.确定地方时。当某地太阳高度达一天中的最大值时,地方时是12时。
2.确定房屋的朝向。为了获得更充足的太阳光照,在北回归线以北地区,正午太阳位于南方,房屋朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋朝北。
3.判断物影长短及方向。正午太阳高度越大,物影越短;正午太阳高度越小,物影越长,且物影方向背向太阳。如下图,为正午物影朝向的变化规律。
4.计算楼间距。为了更好地保证各楼层都有良好的采光,楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例,如图,南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度为H,则最小楼间距L为:L=h·cotH。
5.计算太阳能热水器集热板安装角度。应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直。其倾角和正午太阳高度的关系为α+h=90°(如图)。
6.计算当地纬度。依据正午太阳高度公式,先算出两点纬度差,再根据直射点纬度计算该地纬度(可能在直射点两侧有两个地点,也可能只有一个地点)。
【真题模拟 考点强化】
为研究太阳辐射对建筑的影响,研究人员利用固定在地面(或立面)上的太阳辐射传感器(图1)对伊斯坦布尔(41°N,28.9°E)某建筑无遮挡的土墙不同外墙面和水平房顶的太阳辐射接收量进行了观测(其月变化如图2所示)。据此完成下面小题。
1.图中曲线①②③分别代表该建筑的( )
A.水平房顶、北墙面、东墙面 B.东墙面、水平房顶、北墙面
C.北墙面、水平房顶、东墙面 D.水平房顶、东墙面、北墙面
2.该建筑南墙面 6月出现较低值的主要原因是( )
A.日照时数短 B.大气削弱作用强 C.日地距离远 D.正午太阳高度大
3.为保证实验数据准确,观测期间需暂停观测的天气为( )
①阴雨天气 ②雾霾天气 ③高压天气 ④大风天气
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
【答案】1.D 2.D 3.A
【详解】1.水平房顶可以接收来自上方的太阳辐射,太阳高度角越大,接收的辐射越多,该地夏季(6-8月)太阳高度角大,辐射量会达到全年最高,且整体数值是所有朝向里最大的。北半球中纬度地区,北墙面为背阳面,全年太阳辐射最少,夏季正午太阳高度大时,可接收少量斜射光,辐射量略高于冬季。东墙面主要在上午接收太阳辐射,辐射量低于水平房顶,但高于北墙面。故图中曲线①②③分别代表该建筑的水平房顶、东墙面、北墙面,D正确。
2.该地南面为阳面,6月该地正午太阳高度大,当太阳高度越大, 太阳光线与南墙面的夹角越小,墙面吸收的太阳辐射越少,D正确;
6月北半球昼长夜短,伊斯坦布尔的日照时数是一年中较长的时段, A错误;
伊斯坦布尔为地中海气候,6月受副热带高气压带控制,天气晴朗,大气透明度高,削弱作用弱,B错误;
日地距离最远在7月初,且日地距离对墙面太阳辐射的影响远小于太阳高度和方位,不是主要原因,C错误。
3.阴雨天气,云层厚,会强烈削弱太阳辐射,到达地面的太阳辐射远低于实际值,需要暂停观测,①正确;
雾霾天气时,空气中的颗粒物多,会散射、吸收太阳辐射,同样会导致观测数据偏低,需要暂停观测,②正确;
高压控制下多晴朗天气,大气透明度高,不会明显干扰太阳辐射的观测,不需要暂停,③错误;
大风主要影响风速、气温等,对太阳辐射的直接影响很小,不需要暂停,④错误。
截至2025年上半年,宁波(121°E,30°N)全市光伏装机1024万千瓦,分布式光伏装机容量868.87万千瓦,占光伏总容量的84.8%。走进宁波奉化区萧王庙街道滕头村,家家户户的屋顶铺满了光伏板(如下图),村民仅需提供屋顶资源,在满足全村集体用房用电需求的同时,每年可为村集体增收超50万元。据此完成下面小题。
4.与集中式光伏发电相比,利用屋顶分布式光伏发电具有的最大优势是( )
A.太阳能发电率高 B.土地利用效率高
C.环境污染小 D.建设成本低
5.若光伏板的倾角为45°,屋顶光伏面板在当地正午时集热效率最高的是( )
A.1月24日 B.5月24日 C.9月24日 D.12月24日
【答案】4.B 5.A
【详解】4.从图中景观可以看出,与集中式光伏发电相比,屋顶分布式光伏发电,充分利用了屋顶,提高了土地的利用率,B正确;
光伏发电效率主要受太阳辐射、技术水平影响,分布式光伏发电没有效率优势,A错误;
二者都属于太阳能发电,均为清洁能源,污染程度差异极小,C错误;
分布式光伏分散安装、布线,整体建设成本并不低,不是核心优势,D错误。
5.当正午太阳光线与光伏板垂直时,集热效率最高,此时满足关系:光伏板倾角+当地正午太阳高度H=90°。已知光伏板倾角为45°,因此需要正午太阳高度H=45°。根据正午太阳高度公式:H=90°−∣当地纬度−直射点纬度∣,代入当地纬度30°N,可得∣30°N−直射点纬度∣=45°,计算得直射点纬度为15°S(另一个结果超出太阳直射点范围,舍去)。1月24日介于冬至日到春分日之间,大致是在冬至日之后的一个月左右,该日太阳直射点最可能位于15°S,A正确。
5月24日太阳直射点位于北半球,9月24日太阳直射点十分靠近赤道,12月24日太阳直射点十分靠近南回归线,均不符合题意,BCD错误。
柔性保温墙温室(墙体无砖混基础)是近年来在北京地区发展起来的一类新型温室,其内部光环境存在明显的差异。2025年4月21日,北京市某学校地理小组在郊区某蔬菜合作社基地(40°N,116°E)内的柔性日光温室大棚开展研学活动。同学们发现,因其独特的构造形式和材质导致温室内北侧光照较弱,为改善北侧光照条件,建议在温室北墙增设反光膜进行改善。该日上午09:00反光膜刚好被保温被遮挡。如下图示意该日08:00时的温室光照。据此完成下面小题。
6.从春分到夏至,该温室正午北侧光照面积的变化趋势是( )
A.不断减小 B.先增大后减小
C.不断增大 D.先减小后增大
7.该日反光膜能显著改善温室内部光环境的两个时段(北京时间)是( )
①日出~9:00②日出~8:44③15:16~日落④15:32~日落
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
【答案】6.A 7.D
【详解】6.北京(40°N)从春分到夏至,太阳直射点持续北移,该地正午太阳高度不断增大。该温室坐北朝南,正午太阳光线从南侧前屋面射入室内:太阳高度越小,光线越倾斜,越容易照射到温室北侧(靠近北墙的区域),北侧光照面积越大;反之,正午太阳高度越大,光线越陡,能到达北侧的光照面积越小。因此从春分到夏至,该温室正午北侧光照面积不断减小,A正确,BCD错误。
7.从图中可以看出,太阳高度越小,反光膜越不能被保温被遮挡,因此反光膜能有效改善温室内部光环境的时间为日出后一段时间和日落前一段时间。该地经度为116°E,北京时间是120°E的地方时,经度每差1°时间差4分钟,因此该地地方时比北京时间晚16分钟,即北京时间=当地地方时+16分钟。上午时段:题干明确说明该日上午北京时间09:00反光膜刚好被保温被遮挡,说明北京时间9点之前反光膜未被遮挡,可反射光线改善光环境,因此上午有效时段为日出~9:00(北京时间),①正确,②错误;
下午时段:一天中太阳高度关于当地地方时正午对称。北京时间9:00时,当地地方时为8:44,距离当地正午(地方时12:00)间隔3小时16分钟;因此下午解除遮挡的当地地方时为12:00+3:16=15:16,换算为北京时间为15:16+16min=15:32,因此下午有效时段为15:32~日落(北京时间),③错误,④正确。
新法地平日晷是中西合璧的天文计时仪器。日晷晷面与地面平行,时间刻度非均匀分布,中间立着一个三角形(斜边AB为晷针,针影指向的数字为时刻),BA指向北极星。通过调整∠OBA的角度(与当地纬度一致),日晷可以在不同城市使用。下图为新法地平日晷。据此完成下面小题。
8.若将原本用于北京(40°N)的新法地平日晷用于杭州(30°N),三角形各边应做的调整是( )
①OA不变,延长OB②OA不变,缩短OB③OB不变,缩短OA④OB不变,延长OA
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
9.太阳方位角是指太阳光线在地平面上的投影与正北方向的夹角,新法地平日晷晷面时间刻度非均匀分布反映了( )
①晨昏时分太阳方位角变化大②晨昏时分太阳方位角变化小
③正午前后太阳方位角变化大④正午前后太阳方位角变化小
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】8.A 9.B
【详解】8.题目说明日晷的∠OBA角度需要与当地纬度一致,且BA指向北极星,说明△OBA是一个直角三角形(∠AOB=90°),∠OBA=当地纬度。原设计:北京(40°N),∠OBA=40°现用:杭州(30°N),∠OBA需要调整为30°。三角形边角关系分析:在Rt△AOB中,∠OBA=θ(纬度),则:tanθ=OB/OA从北京(40°)到杭州(30°),θ变小,因此tanθ变小,即OB/OA要变小。
①OA不变,延长OB:OB/OA变小,符合要求;
②OA不变,缩短OB:OB/OA变大,不符合;
③OB不变,缩短OA:OB/OA变小,符合要求;
④OB不变,延长OA:OB/OA变大,不符合。
9.核心原理:日晷的刻度均匀性,反映了太阳方位角随时间的变化速率。刻度越密,说明该时段太阳方位角变化越慢;刻度越疏,说明变化越快。结合材料中“日晷晷面时间刻度非均匀分布”,分析太阳方位角的变化规律:晨昏时分:太阳在地平线附近,太阳方位角随时间变化非常快(短时间内太阳方位变化大),对应日晷上的刻度稀疏,因此①正确,②错误;正午前后太阳方位角变化非常慢(太阳几乎在正南方向停留),对应日晷上的刻度密集,因此④正确,③错误。
福建省福清市新厝镇(25.5°N)围海养殖盐度适应性较广的青蟹,以往夏季常大量减产。如今当地在养殖基地水面上方架设倾角固定的太阳能光伏板发电,光伏板下的螃蟹则可安稳度夏,成活率显著提高(下图)。据此完成下面小题。
10.以往新厝镇螃蟹夏季大量减产的主要原因是( )
A.台风多发 B.水温过高 C.盐度下降 D.饵料不足
11.为兼顾冬夏发电效率,当地太阳能光伏板的倾角最接近( )
A.2° B.22° C.26° D.49°
12.当地发展太阳能光伏发电的优势是( )
A.全年正午太阳高度较大 B.水面反射作用强
C.夏季白昼时间较长 D.大气洁净度较高
【答案】10.B 11.C 12.A
【详解】10.台风属于偶发性气象灾害,并非每年夏季都会导致螃蟹大量减产,因此不是主要原因;
新厝镇纬度较低(25.5°N),夏季正午太阳高度大,光照强烈,养殖水体吸收大量太阳辐射,水温持续升高。螃蟹对水温变化敏感,水温过高超出其适宜生存范围,会导致代谢紊乱、成活率下降,这是夏季减产的主要原因;
当地为亚热带季风气候,夏季降水集中可能使盐度下降,但题目明确指出青蟹“盐度适应性较广”,因此盐度变化对其影响较小;
夏季水温适宜,利于浮游生物繁殖,可为螃蟹提供充足饵料,饵料不足不是减产原因。
11.要兼顾冬夏发电效率,太阳能光伏板需采用固定倾角,其核心设计原则是光伏板倾角=90°H(正午太阳高度角)。当地纬度为25.5°N,二分日时太阳直射赤道,此时正午太阳高度角H=90°|25.5°0°|=64.5°,对应的最佳倾角为90°64.5°=25.5°。由于太阳直射点在南北回归线间移动,二分日的正午太阳高度接近全年正午太阳高度的平均值,以此计算的倾角能均衡冬夏发电效果。计算结果25.5°与选项中26°最接近,C正确,A、B、D错误。
12.当地纬度为25.5°N,属于低纬度地区,全年正午太阳高度较大,太阳辐射较为充足,这是发展太阳能光伏发电的重要优势,A正确;
水面反射作用强会减少到达光伏板的太阳辐射,不利于发电,不是优势,B错误;
夏季白昼时间较长,但题目强调的是“全年”发展光伏发电,且纬度较低地区全年正午太阳高度较大是更稳定的优势,C错误;
题目中未提及当地大气洁净度较高,且大气洁净度对太阳能资源的影响并非该区域最突出的优势,D错误。
2025年11月18日,在美国阿拉斯加州小镇乌特恰维克(71°17′N),某游客拍摄了当年最后一次日落照片(下图),此后正式进入极夜。极夜期间,当地天空每天仍有3-6小时微光,被称为“民用曙暮光”(太阳位于地平线以下0°-6°)。2025年冬至是12月21日。完成下面小题。
13.该游客拍摄日落时面朝( )
A.东北 B.东南 C.西北 D.西南
14.要拍摄2026年当地首次日出,至少是( )
A.1月15日 B.1月22日 C.2月1日 D.2月15日
15.“民用曙暮光”对当地居民的重要意义是( )
A.决定商业活动营业时段 B.增加地面辐射,提高冬季气温
C.可缓解季节性情绪低落 D.反射极光光芒,增强观赏效果
【答案】13.B 14.B 15.C
【详解】13.该地位于北半球71°17'N,11月18日是当地极夜开始前的最后一次日落,当日太阳仅能在正午前后的极短时间出现在地平线以上,太阳视运动从东南升起,最高位置位于正南,尚未移动到西南方向就落下,东北方位不符合太阳直射南半球时北极附近地区的太阳方位规律,A错误;
北半球高纬度极夜开始首日,日落发生在正午刚过,方位偏东南,B正确;
日落西北是夏半年低中纬度的日落方位,该地此时不存在日落西北的情况,C错误;
昼长正常的冬半年区域日落西南,但该地昼长极短,日落发生在正午刚过,太阳尚未移动到西南方位,D错误。
14.极夜开始日期与结束(首次日出)日期关于冬至日对称,即极夜开始日期距离冬至的天数,等于冬至距离首次日出的天数;11月18日距离12月21日冬至约33天,推算可得冬至后33天约为1月22日,B正确,ACD错误。
15.“民用曙暮光”仅为太阳位于地平线以下时产生的微弱光线,亮度极低,无法满足商业活动的光照需求,不能决定商业活动的营业时段,A错误;
微弱的曙暮光携带的太阳辐射极少,到达地面的能量微不足道,无法有效增加地面辐射、提高冬季气温,B错误;
极夜地区长期处于黑暗环境,容易引发居民季节性情绪低落,每天数小时的微光能够提供一定光亮,可缓解季节性情绪低落,C正确;
极光本身亮度较低,民用曙暮光会掩盖极光光芒,降低观赏效果,且曙暮光为大气散射的太阳光,并非反射极光,D错误。
受太阳高度角季节变化的影响,上海莘庄(31°N,121°E)太阳能板在一年中获得太阳辐射能量存在差异,当太阳能板倾角在5°—20°之间变化时,平均每个月可获得更多的太阳辐射能量。完成下面小题。
16.夏至日前后,上海莘庄获得最多太阳辐射能量的太阳能板倾角是( )
A.0° B.5° C.15° D.20°
17.为了获得更多的太阳辐射能量,上海莘庄太阳能板( )
A.春季倾角更大 B.冬季倾角更大
C.夏季倾角更大 D.秋季倾角更小
【答案】16.B 17.B
【详解】16.太阳能板要获得最多太阳辐射能量,需要保证板面与太阳光线垂直,因此太阳能板倾角α和正午太阳高度角H满足关系:α+H=90°。结合正午太阳高度计算公式H=90°−∣当地纬度−直射点纬度∣。夏至日太阳直射23.5°N,上海莘庄位于31°N,计算可得夏至日上海莘庄正午太阳高度角为82.5°,太阳能板倾角与正午太阳高度角互余,理论倾角为7.5°,题干限定倾角在5°—20°之间变化,5°最接近理论值,B正确。
17.春季正午太阳高度角大于冬季,倾角小于冬季,A错误;
冬季正午太阳高度角最小,太阳能板倾角最大,B正确;
夏季正午太阳高度角最大,太阳能板倾角最小,C错误;
秋季正午太阳高度角小于夏季,倾角大于夏季,D错误。
提高光伏发电效率是目前优化能源利用方式的重要手段,其中有效辐照截面比是衡量该效率的重要标准。在实践中通常通过调整太阳能板的朝向和倾角去提高有效辐照截面比。某科研小组通过测量得到了我国某光伏电站二分二至日的太阳高度日变化情况(图左,图中时刻为地方时)。图右是有效辐照截面比的计算示意图。(可能用到的数据有cos50°≈0.64;cos40°≈0.77;cos30°≈0.86;)完成下面小题。
18.图左中表示夏至日太阳高度变化的是( )
A.a B.b C.c D.d
19.该光伏电站冬至日的昼长和所处位置最有可能是( )
A.8小时湖北 B.12小时青海
C.10小时黑龙江 D.9小时宁夏
20.该光伏电站夏至日9点左右平放太阳能板的情况下,有效辐照截面比大约为( )
A.50% B.77% C.64% D.86%
【答案】18.C 19.D 20.B
【详解】18.该光伏电站位于我国境内,夏至日的太阳高度角应整体大于春秋分和冬至,C正确,排除ABD。
19.据图可知,d为冬至日的太阳高度变化曲线,当太阳高度为0时代表该地处于日出7点附近、日落16点附近状态,因此该地冬至日的昼长约为9小时;据图可知,该地春秋分正午太阳高度约为50°,故当地的纬度约为40°N,可能位于宁夏和青海,D正确,排除ABC。
20.据图可知有效辐照截面比为太阳光入射角i(与太阳高度h互余)的cos值;据左图可知,该光伏电站夏至日9点的太阳高度约为50°,因此此刻太阳能板平放时的有效辐照截面比为cos40°,约为77%,B正确,排除ACD。
位于北纬40°的我国某学校地理兴趣小组同学为了了解太阳视运动轨迹,6月22日对太阳方位角进行观察和记录,下表为6月22日同学们记录的部分时刻太阳方位角(从正北方向开始顺时针转过的角度),假定tan73.5°=3.5,据此完成下面小题。
北京时间
方位角
北京时间
方位角
5:04(日出)
59°
14:00
236°
7:00
76°
17:30
270°
8:30
90°
18:00
284°
11:00
124°
19:56(日落)
301°
12:30
180°
21.该学校所在地的经度和当天12:30(北京时间)进入朝南窗户(假定窗户为2米边长的正方形)的阳光在室内的照射面积分别为( )
A.112.5°E,1.2平方米 B.112.5°E,0.36平方米
C.127.5°E,1.2平方米 D.127.5°E,0.36平方米
22.学校该日朝正北方向的窗户阳光进入室内的时间段约为( )
A.5:04—8:30;14:00—17:30 B.8:30—11:00;17:30—19:56
C.5:04—8:30;17:30—19:56 D.11:00—12:30;14:00—17:30
【答案】21.A 22.C
【详解】21.计算经度:方位角180°说明太阳位于正南方向,对应当地地方时为12:00,此时北京时间(120°E地方时)为12:30。地方时差30分钟,经度每差1°地方时差4分钟,因此经度差为7.5°;当地时间晚于北京时间,位于120°E西侧,故当地经度为120°E−7.5°=112.5°E,排除C、D;
计算照射面积:该地纬度40°N,故6月22日太阳直射23.5°N,正午太阳高度H=90°−(40°−23.5°)=73.5°。窗户为边长2m的正方形,阳光在室内地面的照射长度为L,tanH=窗户高度/L,L=2/3.5,照射面积S=窗户宽度×L=2×2/3.5≈1.2平方米,A正确,B错误。
22.从正北顺时针旋转,0°对应正北,90°对应正东,180°对应正南,270°对应正西:方位角0°∼90°:太阳位于东北(偏北),可照射进朝北窗户,对应表格时间段为5:04(日出)~8:30;方位角270°∼360°:太阳位于西北(偏北),可照射进朝北窗户,对应表格时间段为17:30~19:56(日落),C正确,排除ABD。
石船石棺保存于日本香川县(34°N,134°E)一座坐北朝南的保护性亭子内。石棺南侧表面风化剥落现象比其它侧面更为严重。为探究原因,研究者在石棺南侧水平向上拍摄了一张“半球照片”(图左),它能反映出该位置上空180°范围内的天空与遮挡物分布。研究表明,太阳辐射是导致岩石表面风化严重的重要因素之一。图右为经专业软件处理后的“半球照片”图像,L1、L2、L3为该地二分二至的太阳视运动轨迹。据此完成下面小题。
注:图中白色部分代表天空,黑色部分代表保护亭顶、树木等遮挡物。
23.L1对应的节气是( )
A.春分 B.夏至 C.秋分 D.冬至
24.南侧石棺表面风化剥落比较严重的时段及原因是( )
A.L1—L2太阳高度角大 B.L2—L3太阳高度角大
C.L1—L2太阳高度角小 D.L2—L3太阳高度角小
【答案】23.B 24.D
【详解】23.春分和秋分正午太阳高度介于夏至与冬至之间,对应图中中间位置的轨迹,应为L2曲线,并借此确定图中L2右侧端点在正东(春分和秋分日出正东),左侧端点在正西,AC错误;
夏至日时当地日出东北、日落西北,符合L1曲线日出东北和日落西北的现象,B正确;
冬至日是当地日出东南、日落西南,符合L3曲线日出东南和日落西南的现象,D错误。
24.石棺南侧受太阳照射应为正午前后,因为石棺上方有保护亭顶、树木等遮挡物,故正午太阳高度角越小,越有利于光线照射,受此影响,南侧石棺表面风化剥落比较严重。L2—L3时太阳直射点位于南半球,L1—L2太阳直射点位于北半球,因此日本香川县在L2—L3时太阳高度角小,受光照影响更显著,风化剥落更严重,故选D。
2025年11月,一次寒潮过境我国东部某城市(32°N,118°E)。该地某高中地理兴趣小组记录了此次寒潮过境前后完整的气象要素变化(下表),并测定了过境期间的正午太阳高度角和日出方位。相对湿度是空气中实际水汽含量与同温度下饱和水汽含量的百分比,其与温度成反比,与水汽含量成正比。完成下面小题。
日期
气温变化
相对湿度
风向风力
天气
11月15日
21℃/8℃
65%
东南风微风
晴朗
11月16日
20℃/9℃
75%
北风3-4级
多云转阴
11月17日
8℃/1℃
85%降低至45%
偏北风5-6级
阴有雨转晴
11月18日
9℃/0℃
40%
北风4级
晴朗
25.寒潮来临前(11月15日),为保证学校太阳能集热效率最高,该地理兴趣小组建议调整太阳能集热板与水平地面的夹角,则此时的夹角最接近( )
A.35° B.45° C.55° D.65°
26.相较于11月15日,11月18日该地( )
A.昼长变长,正午太阳高度角减小,日出方位更偏北
B.昼长变长,正午太阳高度角增大,日出方位更偏南
C.昼长变短,正午太阳高度角增大,日出方位更偏北
D.昼长变短,正午太阳高度角减小,日出方位更偏南
27.关于此次寒潮过境前后相对湿度变化的主要原因推论正确的是( )
A.11月15日:过境前—气温高水汽多—相对湿度大
B.11月16日:过境时—气温大幅降低—相对湿度上升
C.11月17日:过境时—大风加剧蒸发—相对湿度下降
D.11月18日:过境后—冷气团占主导—相对湿度低
【答案】25.C 26.D 27.D
【详解】25.要保证太阳能集热效率最高,需太阳能集热板与正午太阳光线垂直,因此集热板与水平地面的夹角α等于当地纬度与太阳直射点纬度的纬度差。该地位于32°N,11月15日太阳直射点位于南半球,直射点约为19°S,计算得α=32°+19°=51°,与C选项最接近。
26.11月15日到11月18日,太阳直射点位于南半球且持续向南移动,该地位于北半球(32°N),直射点南移过程中,北半球昼长逐渐变短,正午太阳高度角逐渐减小;太阳直射点越偏南,北半球日出方位越偏南,D正确,ABC错误。
27.根据材料,相对湿度与温度成反比,与实际水汽含量成正比。
15日寒潮过境前受暖气团控制,气温高,相对湿度较小,A错误。
16日气温仅从21℃降至20℃,没有大幅降低,B错误。
17日相对湿度下降,是因为降水使水汽凝结降落、实际水汽减少,干冷空气入侵,并非大风加剧蒸发导致,C错误。
18日寒潮过境后,该地受干冷的冷气团控制,实际水汽含量少,因此相对湿度低,符合表格数据,D正确。
柬埔寨阳光充足,为减少城市建筑温室气体排放,当地计划将光伏系统集成到建筑外墙。下图示意柬埔寨某地(10°N)建筑外墙上的光伏面板,当阳光直射光伏面板时发电效率最高。据此完成下面小题。
28.若只考虑太阳高度,图示光伏面板发电效率最高时,日期最接近( )
A.春分日 B.夏至日 C.秋分日 D.冬至日
29.为获得最大的节能减排效益,在当地安装此类光伏系统时还需要注意的是( )
A.北面外墙也需要安装 B.高楼层光伏面板应更宽
C.应主要在工业区推广 D.不同楼层安装角度不同
【答案】28.D 29.A
【详解】28.该地位于10°N,光伏面板与墙面夹角为60°,且朝向正南;当阳光直射光伏面板时发电效率最高。阳光直射面板时,太阳光线与面板垂直。结合面板与墙面夹角60°,可推得此时正午太阳高度角为60°。
由正午太阳高度角公式:H=90°−∣纬度差∣计算可知:春秋分日该地正午太阳高度H=90°−∣10°N−0°∣=80°,AC项错误。
夏至日该地正午太阳高度H=90°−∣10°N−23°26′N∣=76°34′,B项错误。
冬至日该地正午太阳高度H=90°−∣10°N−23°26′S∣=56°34′。该结果最接近60°,D项正确。
29.柬埔寨位于10°N,太阳直射点在南北回归线之间移动,一年中约有接近半年时间正午太阳在正北方向,仅在南墙安装光伏面板会浪费这部分光照资源,北面外墙也需安装才能最大化利用太阳能,提升节能减排效益,A项正确。
高楼层与低楼层的太阳光照角度差异小,无需加宽面板,B项错误。
城市建筑节能减排应全域推广,而非仅局限于工业区,C项错误。
同一建筑外墙的太阳高度角差异极小,安装角度无需调整,D项错误。
为最大化挖掘南极地区的太阳能利用潜力,我国南极中山站(69°22′S,76°22′E)结合当地特殊的环境条件,应用了固定式双面光伏装置。与传统单面光伏装置相比,双面光伏装置正、反两面都能接收太阳辐射。据此完成下面小题。
30.南极中山站选用双面光伏装置主要是考虑当地( )
A.天气变化大,夏半年白昼时间长
B.太阳高度小,夏半年白昼时间长
C.太阳辐射弱,夏半年太阳高度日变化大
D.地理纬度高,夏半年太阳方位日变化大
31.若不考虑大气削弱作用的差异,将中山站双面光伏板垂直于地面放置并朝向南北,北半球冬至日不同时刻(地方时)光伏板接收到的太阳辐射强度( )
A.18时大于12时 B.12时大于0时 C.0时大于12时 D.0时等于12时
【答案】30.D 31.C
【详解】30.中山站(69°22′S)地理纬度高,夏半年为极昼(或长昼),太阳在天空中绕圈运动,方位日变化显著,双面光伏装置可以最大限度在整个白昼接收来自不同方向的太阳辐射,D正确;
天气变化与双面光伏装置关系不大,A错误;
太阳高度小、太阳辐射弱,主要影响光伏装置与地面的夹角,B、C错误。
31.光伏板垂直于地面放置并朝向南北,太阳位于正南方或正北方时,太阳高度越小,太阳光与光伏板的夹角越大,越接近垂直照射,光伏板接收的太阳辐射强度越大。北半球冬至日时中山站出现极昼现象,0时、12时太阳分别位于正南方、正北方,12时太阳高度大于0时,因此0时光伏板接收到的太阳辐射强度大于12时,C正确,B、D错误;
18时太阳光与光伏板几乎平行,光伏板接收的太阳辐射少,A错误。
太阳高度是指太阳光线与地平面的夹角。下图为某城市一日内太阳高度变化图,图中角度数为太阳高度的度数,虚线为当地该日太阳高度变化曲线。据此完成下面小题。
32.该城市可能是( )
A.海口(19.3°N) B.墨西哥城(19°N) C.堪培拉(35°S) D.巴西利亚(15.8°S)
33.该日重庆市( )
A.日出东南,日落西北 B.日出东南,日落西南 C.日出东北,日落西北 D.日出东北,日落西南
34.图中该日对应的太阳视运动轨迹是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】32.D 33.B 34.B
【详解】32.观察当地该日太阳高度变化图可知其正午太阳高度为90°,因此判断当地在热带范围内,该日日出东南,日落西南,说明是在北半球的冬半年,北半球冬半年位于北半球的海口和墨西哥城不可能正午太阳高度为90°,而位于南半球热带地区的巴西利亚在北半球冬半年的某一天中可能正午太阳高度为90°,D正确,ABC错误。
33.据上题分析得知此时为北半球的冬半年,全球除了极昼和极夜地区之外,都是日出东南,日落西南,重庆位于北温带,无极昼和极夜现象,因此该日重庆日出东南,日落西南,B正确,ACD错误。
34.据第一题分析得知当地为巴西利亚(15.8°S),该日日出东南,日落西南,正午太阳高度为90°,正午太阳既不偏南,也不偏北,应在观测点的正上方,B正确,ACD错误。
经测算,我国现有建筑中,可以安装光伏组件的所有建筑的垂直立面面积与屋顶面积相当,在垂直立面上安装光伏组件的节能潜力较大,是零能耗建筑发展的主要方向。某研究团队对北京、哈尔滨、上海、广州四城市立面垂直安装光伏月发电量与地面最佳倾角安装(安装角度=当地地理纬度)光伏月发电量进行对比分析,发现两种安装方式发电量存在显著的时空差异。如图示意哈尔滨两种不同安装方式下光伏组件月发电量对比。据此完成下面小题。
35.四城市中,夏至日两种不同安装方式下光伏组件发电量差值最大的是( )
A.哈尔滨 B.北京 C.上海 D.广州
36.11月至次年2月,哈尔滨立面垂直安装光伏月发电量大于地面最佳倾角安装光伏月发电量,主要是因为在该时期内( )
①正午太阳高度角小 ②积雪反射率高 ③冬季风风力较强劲 ④阴雨天气较多
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】35.D 36.A
【详解】35.哈尔滨纬度最高,夏至日正午太阳高度小,两种安装方式发电量差值较小,A错误;
北京纬度较高,夏至日正午太阳高度较小,差值小于广州,B错误;
上海纬度低于北京、高于广州,差值介于两者之间,C错误;
广州纬度最低,夏至日正午太阳高度最大,地面最佳倾角安装发电量显著高于立面垂直安装,差值最大,D正确。
36.冬季哈尔滨正午太阳高度小,立面垂直安装更易接收太阳辐射,地面最佳倾角安装接收辐射少,①正确;
冬季积雪覆盖,反射率高,立面垂直安装可接收更多反射辐射,提升发电量,②正确;
风力强劲会影响光伏组件稳定性,但不直接影响发电量,③错误;
阴雨天气会减少太阳辐射,使两种安装方式发电量均降低,无法解释立面发电量更高,④错误。①②正确,A正确。
【点睛】易错点归纳:混淆“纬度高低”与“太阳高度”的关系,误判纬度越高差值越大。避坑技巧:夏至日太阳直射北回归线,纬度越低,正午太阳高度越大,地面最佳倾角安装发电量越高,与立面安装的差值越大。
技能突破
地理图表3 地球运动示意图的绘制
【思维建模】
1.光照图的绘制
2.日期分界图的绘制
3.其他图形
(1)太阳高度示意图。
(2)太阳视运动示意图。
【技能强化】
1.阅读材料,回答下面问题
我国某中学生发现,在书桌的固定观测点上,每年仅有一天通过窗户既可观察到日出也可看到日落。下图为该日日出、日落的位置示意图。完成下面小题。
(1)若乙为该日日落位置,则该窗朝向为____。
(2)若该日当地昼长达到全年最短,日出时间为北京时间8:00,日落时间为北京时间18:00,正午太阳高度为30°34′,则该学生所在地的经纬度是____
(3)绘制该地日出时刻,以北极为中心的太阳光照图。下图中,最外面大圆为赤道,里面小圆为极圈,请画出:太阳光线、晨昏线、夜半球、地球自转的方向、标出夜半球的中央经线的经度。
【答案】(1)正南
(2)(105°E,36°N)
(3)
【分析】本大题以图文结合为材料设置试题,涉及正午太阳高度、时差等相关内容,考查学生获取和解读地理信息,调动和运用地理知识和基本技能的能力,体现综合思维、区域认知、地理实践力的地理核心素养。
【详解】(1)夏半年,我国日出东北、日落西北;冬半年,我国日出东南、日落西南;春秋分,正东日出、正西日落。如图,甲乙在180°的视线范围内,时间上不可能是春秋分,空间上应面向正北或正南。若乙为该日日落位置,甲则为日出位置,如果朝向正北,则乙为西北应为日落位置,与材料不符,则图示窗户朝向正南。
(2)若该日当地昼长达到全年最短,为冬至日,太阳直射南回归线,正午太阳高度为30°34′,根据正午太阳高度公式30°34′=90°-纬差,可计算出当地纬度为36°N。日出时间为北京时间8:00,日落时间为北京时间18:00,可计算出当地昼长为10小时,当地为12点时北京时间为13点,北京时间为120°E经线时间,根据东加西减原则可计算出当地经度为105°E,所以该学生所在地的经纬度是(105°E、36°N)。
(3)地球自转的方向为自西向东、北逆南顺,以北极为中心的太阳光照图应该逆时针,这一点为冬至日,北极圈到极点之间出现极夜现象。根据上题可知当地昼长为10小时,日出地方时为7点,当地经度为105°E,可计算出12点所在经线为180°,也是昼半球中央经线,所以夜半球中央经线为0°。如图所示:
2.阅读图文材料,回答下列问题。
下图为2022年6月22日摄影师在北极黄河站(78°N,12°E)拍摄的一幅太阳视运动轨迹合成照片,甲处太阳高度为11°26'。
(1)据图推测摄影师拍摄方向最接近_____。
(2)太阳处在甲位置时,聊城的太阳方位是_____。
(3)结合图文信息与所学知识,在答题卡相应图中绘制该日黄河站太阳视运动轨迹图。
①画出完整的太阳周日运动轨迹图
②标出太阳高度最大、最小值及位置
③标出太阳视运动方向E地平面
【答案】(1)正北
(2)东南天顶
(3)
【分析】本大题以太阳轨迹为背景设置试题,涉及太阳视运动等相关知识,考查考生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力,以及区域认知、综合思维等学科核心素养。
【详解】(1)根据所学知识可知,北极地区出现极昼现象时,太阳最低处即为午夜0时,午夜太阳的方位位于正北方。所以摄影师的摄影方向最接近正北。
(2)结合上题分析,图中甲为午夜太阳方位,说明甲时刻为12°E的地方时零点,聊城为120°E的地方时,根据地方时的计算可知,北京时间接近7点,此时太阳位于东南天空。
(3)题中太阳位于最低点时位于正北方向,且太阳高度为11°26′。该日太阳直射北回归线,当正午时,利用正午太阳高度公式,此地的正午太阳高度为35°26′,太阳位于正南。绘图如下:
3.第十五届全运会开幕
2025年11月9日20时,历时13天的第十五届全运会在广州市隆重开幕,本届全运会作为首届碳中和全运会,尽显绿色办赛理念。本届全运会的吉祥物是中华白海豚,目前全球最大中华白海豚栖息地位于珠江口中华白海豚国家级自然保护区内。
以广州市为核心城市的广州都市圈,已成为粤港澳大湾区内重要的都市圈之一,该都市圈的人口密度演化特征如下图所示。
第十五届全运会闭幕日当天,太阳直射点大致位于15°S,此时全球正午太阳高度角的纬度分布规律是________,出现极夜的最低纬度大致是________N。请在图中画出当天北京时间12时的日照图________(标出太阳光线并用阴影表示夜半球)。
【答案】 由15°S向南北两侧递减 75°
【详解】首先确定全运会闭幕日期,开幕是2025年11月9日历时13天,可算出闭幕日;再结合已知太阳直射点在15°S,推导正午太阳高度角纬度分布规律。根据太阳直射点纬度与极夜最低纬度的关系,因为极夜最低纬度与太阳直射点纬度互余且位于相反半球,所以可计算出现极夜的最低纬度。绘制日照图时,北京时间12时,先算出此时0时经线;结合太阳直射15°S,确定晨昏线、太阳光线和夜半球的位置。
4.阅读图文资料,完成下列要求。
北京(116°E,40°N)某中学地理兴趣小组于2022年6月22日在校内开展了主题为太阳视运动和太阳高度的相关学习活动。
在下图中画出夏至日的太阳视运动轨迹,并在适当位置分别标出日出、日落和正午。
【答案】
【分析】本题以某中学地理兴趣小组开展活动为背景材料,涉及昼夜长短与日出方位的判断、正午太阳高度计算等知识,重点考查学生调动和运用知识的能力,体现了地理实践力的学科核心素养。
【详解】夏至日时太阳直射点位于北回归线,该日北京昼长夜短,日出东北、日落西北;北京位于北回归线以北地区,正午太阳始终位于正南方向;结合正午太阳高度角计算公式,既H=90º-|当地纬度±直射点纬度|(H代表当地正午太阳高度,当地纬度指所要求某地的纬度,直射点纬度是指此时直射点所在的纬度,如果当地纬度与直射点纬度在同一半球用减号,若在不同半球用加号,然后取绝对值)可得,夏至时北京正午太阳高度=90°- (40°-23°26′) =73°26′,因此夏至日的北京太阳视运动轨迹如图所示:
5.据图完成下列题目。
(1)请在图上画出太阳直射10°S时,正午太阳高度随纬度变化的分布规律(在端点标出相应的纬度或太阳高度)。
(2)计算(1)题中的这一天南安(25°N,118°E)的正午太阳高度,并说出此日北京时间10:00时,南安六中旗台上旗杆影子的朝向。
【答案】(1)
(2)南安的正午太阳高度为55°;南安六中旗台上旗杆影子朝向西北。
【分析】本题以太阳直射点的回归运动示意图为材料背景设置试题,涉及正午太阳高度的分布规律、计算以及影子朝向等知识点,考查学生对地理基本知识的迁移运用能力,落实综合思维和区域认知的地理学科核心素养。
【详解】(1)当太阳直射10°S时,80°S及其以南出现极昼,南极点的正午太阳高度为10°;80°N及其以北出现极夜,80°N的正午太阳高度为0°。
(2)当太阳直射10°S时,这一天南安(25°N,118°E)的正午太阳高度H=90°-(10°+25°)=55°。此日北京时间10:00时,南安(25°N,118°E)地方时为9时52分,处于上午。太阳直射10°S时,为北半球冬半年,北半球日出东北,日中正南,上午太阳位于东南方,旗杆影子朝向西北。
综合巩固
时光塔(图1)坐落在山东烟台海边(约37.5°N),集图书馆、半露天剧场等功能于一体。其独特的外形和内外壳多孔道相连的结构,既营造了光影效果,又实现了“与自然共呼吸”的设计理念。图2为时光塔结构示意图。在特定日期,该建筑外壳边缘P点的日影轨迹呈条直线,且Q点为P点的正午日影。据此完成下面小题。
1.时光塔内外壳之间多孔道的设计,主要是为了( )
A.提高隔热性能 B.降低建筑能耗 C.增加建筑寿命 D.减少建设成本
2.P点日影轨迹呈一条直线的日期及PQ线与地面的夹角分别为( )
A.春(秋)分日 52.5° B.夏至日 76°
C.春(秋)分日 60.5° D.冬至日 29°
【答案】1.B 2.A
【详解】1.根据材料信息可知,时光塔内外壳多孔道相连,能够促进自然通风,通过引入室外气流调节室内温度,降低建筑能耗,B正确;多孔道,不利于隔热保温,A错误;孔道不能增加建筑寿命,C错误;多孔道结构会增加建筑成本,D错误。故选B。
2.P点日影轨迹呈一条直线,说明日出日落位于正东正西方位,为春秋分日,BD错误;Q点为P点的正午日影,Q点位于建筑物底部,说明PQ线与该日正午太阳入射光线在同一直线上,此时为春秋分,当地位于约37.5°N,当地正午太阳高度为90°-(37.5°-0°)=52.5°,即PQ线与地面的夹角为52.5°,A正确,C错误。故选A。
【点睛】太阳直射点向南移北半球白昼变短,直射点向北移动,北半球昼变长。除极昼极夜外,太阳直射点在南半球,全球日出东南,日落西南;直射点在北半球,日出东北,日落西北;太阳直射点在赤道,日出正东,日落正西。
我国某校组织学生开展研学活动,小丁同学在自家阳台固定位置上进行天文观测,如下图。图中甲、乙分别为观测到的年内最高、最低的正午太阳。虚线为K日太阳运动轨迹,丙为该日某时刻观测到的月亮位置。完成下面小题。
3.小丁同学猜想,若这种观测场景出现在偏北5个纬度的地方,在相同观测条件下,会发现( )
A.甲可见,乙不可见 B.甲和乙均可见
C.甲不可见,乙可见 D.甲和乙不可见
4.小丁同学在K日观测到月亮在丙位置的形状和时刻对应正确的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】3.A 4.C
【详解】3.根据图示信息可知,图中最高和最低的正午太阳方位都是在同一方位,说明该地位于北回归线以北,甲为夏至日的正午太阳,乙为冬至日的正午太阳,甲比乙高约47°。若观测场景出现在偏北5个纬度的地方,则正午太阳高度会变小5°。甲降低5°,则位于原甲乙之间,所以依然可见。乙降低5°,结合日盘在天空中的角直径是大约 0.5° 左右,所以乙被建筑物完全遮挡而不可见。A正确,BCD错误。
4.月食的过程中,因为地球在月球的影子接近正圆,所以月亮的形状应该是从边缘向内部凹陷,而非从内部向边缘的凸起,A错误。
根据月相的变化规律,下弦月出现在下半夜,月亮的东边亮;虚线K的正午高度,大约在甲乙连线的中点,故丙的日期约为春分日或秋分日;九点太阳已升起,很可能肉眼看不到亮度较暗的月亮,且此时月亮的位置和形状不符合图中丙位置,B错误。
月亮的西边亮的凹月是蛾眉月,出现在农历月初的前半夜的天空的西部;春分日或秋分日,十八点大约是太阳落山的时间,阳光较弱,很可能肉眼能看到月亮,C正确。
十二点是正午,肉眼看不到亮度较暗的月亮,D错误。
【点睛】月相变化规律口诀速记:“上上上西西,下下下东东”。即:上弦月(农历上半月上半夜):月面朝西,出现在西半天空(亮面朝西);下弦月(农历下半月下半夜):月面朝东,出现在东半天空(亮面朝东)。
下图为非洲南部某地遥感影像。影像所在地为25°S,年降水量约650毫米。影像中河流正值枯水期,河流以西为克鲁格国家公园。公园南北长达数百千米,野生动物可自由迁徙。据此完成下面小题。
5.影像所在地的自然地带是( )
A.热带雨林带 B.亚热带常绿硬叶林带 C.热带草原带 D.亚热带常绿阔叶林带
6.结合局部放大图中的树影方向,推测该影像可能拍摄于当地时间( )
A.5月25日上午 B.5月25日下午 C.11月25日上午 D.11月25日下午
7.影像所在地能看到更多野生动物的时段是( )
A.2~3月 B.4~5月 C.6~7月 D.8~9月
【答案】5.C 6.A 7.A
【详解】5.根据所学知识,非洲南部25°S附近,西部沿海为热带沙漠气候,东部为热带草原气候,结合图文材料,影像所在地年降水量650毫米,河流正值枯水期,可推测该地为热带草原气候区,对应的自然地带为热带草原带,C正确;热带雨林带分布在热带雨林气候区,全年高温多雨,A错误;亚热带常绿硬叶林带对应地中海气候,主要分布在南北半球30°-40°的大陆西岸,B错误;亚热带常绿阔叶林带对应亚热带季风气候和亚热带湿润气候,年降水量通常大于800毫米,且从图中可看出,森林分布较稀疏,可推测是河流附近水源较充足的地方才发育森林,森林属于当地的非地带性植被,D错误。故选C。
6.结合图中指向标可判断,图中树影朝向西南,且影子较短,可推测此时太阳位于东北,且太阳高度角较大。太阳位于东北,说明当地时间在正午12点之前(12点之后太阳偏西),故应是上午,BD错误;结合上题分析,该地为热带草原气候,河流正值枯水期,应为南半球冬半年,太阳直射点在北半球,结合选项,该影像可能拍摄于当地时间5月25日上午,A正确C错误。故选A。
7.影像所在地能看到更多野生动物的时段应该是当地雨季,水草丰美的时段。该地为南半球热带草原气候区,夏季为雨季,结合选项,2-3月符合题意,A正确;6-7月为当地旱季,4-5月大部分野生动物已经向北迁徙,8-9月大部分野生动物尚未回到该地,不符合题意,BCD错误。故选A。
【点睛】克鲁格国家公园,位于非洲南部的南非共和国,它是非洲最精彩纷呈的野生动物世界,始建于 1898 年,旨在保护南非低地草原上的野生动植物,占地约 2 万平方公里,拥有极其丰富的物种,被当地人称为 “野生动物的乐园” 。
某日,小李在某地(110°E,40°N)广场游玩时,发现广场平面图中的指向标模糊不清(图a)。他通过观测广场石柱影子的长度和方向(图b),确定了平面图的指向标。据此完成下面小题。
8.该广场平面图的指向标应该是图c中的( )
A.① B.② C.③ D.④
9.一周后的相同时刻,小李再次测量发现该石柱的影长变长,则第二次观测日期可能在( )
A.2月16日前后 B.5月8日前后 C.8月20日前后 D.11月10日前后
【答案】8.B 9.C
【详解】8.该广场位于110°E,当北京时间12点10时,当地地方时为11点30分,太阳位于南偏东,影子朝北偏西方向,指向标为图中的②,B正确,A、C、D错。故选B。
9.该地位于40°N,太阳直射点位于赤道上时,该地正午太阳高度为50°,根据图中石柱高度和影长可算出此时太阳高度略大于60°,大于春分日的正午太阳高度50°,说明太阳直射点在北半球,2月16日和11月10日前后,太阳直射点在南半球,A、D可排除;影长变长,说明正午太阳高度减小,太阳直射点向南移,5月8日前后,太阳直射点向北移,B错;8月20日前后,太阳直射点向南移,正午影子变长,C正确。故选C。
【点睛】太阳直射点上,物体的影子缩短为0;正午太阳高度越大,日影越短;反之,日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。日影永远朝向背离太阳的方向。北回归线以北的地区,正午的日影全年朝向正北(极点除外),冬至日最长 ,夏至日最短。
非对称结构保温大棚的保温被通常白天收卷至顶部,以便棚内作物进行光合作用,收卷的保温被在棚内地面形成遮阴带(下图)。陕西省某地理研学小组观测当地大棚正午地面遮阴带的年内变化(忽略收卷的保温被厚度影响),发现棚内地面遮阴带在2月26日出现,3月29日面积最大,一段时间后变小。据此完成下面小题。
10.棚内正午地面遮阴带面积开始变小的日期出现在( )
A.6月29日前后 B.9月15日前后
C.10月16日前后 D.12月14日前后
11.仅支撑柱高度增加1米,则棚内正午地面最大遮阴带( )
A.出现日期提前,面积减小 B.出现日期提前,面积不变
C.出现日期推迟,面积增大 D.出现日期推迟,面积不变
【答案】10.B 11.D
【详解】10.根据所学知识,同一地区,太阳直射点纬度相同的日期,正午太阳高度角相同,根据材料2月26日棚内出现遮阴带,此后遮阴带面积逐渐增大,3月29日面积最大,此日后遮阴带面积不变,6月22日(夏至日)以后,太阳直射点南移,由于3月29日为春分日后8天左右,与该日正午太阳高度相同的日期为秋分日前8天左右,因此9月15日前后遮阴带面积最大,之后,随着太阳高度角继续降低,遮阴带移至棚外,棚内遮阴带开始变小,故B正确,ACD错误。该题选B。
11.根据材料棚内最大遮阴带的面积和南北屋面保温被的宽度有关,南北保温被,宽度范围越大,最大遮阴带面积最大,和支撑柱的高度无关,支撑柱变高时,最大遮阴带面积不变,但遮阴带全部移动到保温棚底部(此时面积最大)时的正午太阳高度角变大,出现的日期应比之前推迟,D正确,ABC错误。故选D。
【点睛】正午太阳高度的变化规律:(1)空间分布规律(同时间但不同纬度)(近大远小)离直射点越近,正午太阳高度越大;离直射点越远,正午太阳高度越小。(2)季节变化规律(同纬度但不同时间)(来增去减),当太阳直射点远离某地时,其正午太阳高度变小;当太阳直射点靠近某地时,其正午太阳高度变大。
我国甲、乙两地学生在当地采用“立竿见影”的方法观测太阳方位。图为两地夏至日北京时间10:00-14:00记录的竿影长度变化(竿长相等,每间隔1小时记录一次)。据此完成下面小题。
12.由图可知,该日( )
A.甲地日出方向为东南 B.北京时间12时甲地竿影长度最小
C.乙地正午竿影朝正南 D.北京时间14时乙地竿影朝向西南
13.一年中,两地学生在观测时,有可能发现甲、乙两地( )
A.夏至日正午竿影长度相等 B.冬至日甲比乙先观测到竿影
C.春分日正午竿影朝向相反 D.秋分日竿影转过的角度不同
【答案】12.C 13.A
【详解】12.该日为夏至日,太阳直射点位于北半球,甲地日出方向为东北,A错误;当地的地方时正午并不对应北京时间12 时,图中亦可见甲地竿影最短并非出现在北京时间12 时,B错误;读乙地杆影位置变化可知,北京时间10:00-14:00杆影从西南转至东南,且一直位于偏南方,说明乙地正午竿影朝正南,C正确;北京时间14时乙地竿影朝向东南,D错误。故选C。
13.甲乙两地均位于我国,春分日太阳直射赤道,两地正午太阳均位于正南方,正午竿影朝向相同,C错误;秋分日全球昼夜平分,两地竿影转过的角度相同,D错误;读图可知,甲地杆影朝向正北时的影长(正午时的影长)与乙地杆影朝向正南时的影长(正午时的影长)相等,A正确;结合影子方位和记录时间可知,甲地北京时间14点时地方时为12点,乙地在北京时间12点时,地方时接近12点(地方时还差一点到12点),因此乙地方时更早,位置更偏东,且两地地方时相差2小时以上,说明经度差异较大,冬至日也是乙先日出,先观测到竿影,B错误。故选A。
【点睛】太阳一天的位置和方向:1、太阳直射赤道上,全球日出正东,日落正西。2、太阳直射北半球,全球除极昼极夜区,各地日出东北,日落西北(偏北)。3、太阳直射南半球,全球除极昼极夜区,各地日出东南,日落西南(偏南)。
科考队在北极圈内某地进行科考时,于北京时间6月22日16时测得了当地一天中太阳高度的最小值为10°。完成下面小题。
14.该地的纬度为( )
A.83°26′N B.80°34′N C.76°34′N D.72°34′N
15.该地位于( )
A.欧洲北部 B.亚洲西部 C.亚洲东部 D.北美北部
【答案】14.C 15.D
【详解】14.6月22日是夏至日,太阳直射点位于北回归线,该地为北极圈以内,有极昼,一天中最小太阳高度为10°,为0:00的太阳高度,此时北极圈上0:00的太阳高度0°,从而得出该地的纬度为北极圈以北10°,即76°34′N,故C项正确,ABD错误。故选C。
15.由材料可知,此时为6月22日(夏至日),北极圈及其以北地区出现极昼现象,因此该地出现一天中最小太阳高度时,地方时应为24时,而此时北京时间为16时,说明与北京所在时区相差八个时区,每时区经度相距15°,由此可得出该地经度约为120°W,选项中符合条件的只有北美北部。故A,B,C项错误,D项正确。故选D。
【点睛】极圈内刚好发生极昼的纬度与直射点纬度互余,该纬度0:00的太阳高度为0°,如果给出极圈内某地0:00的太阳高度,求该地的纬度,就将刚好发生极昼的纬度加上该地0:00的太阳高度,就可以得出该地的纬度。
2026年元旦,我国东部某中学地理兴趣小组深入某山村开展沿丁丙乙甲线路的地理考察活动。发现该村太阳能路灯的面板倾斜角度大小可以调整,使每天的太阳能面板与正午太阳光线保持垂直,图中夹角是元旦当天的太阳能面板倾角。下图为“该山村局部等高线地形及景观图”。读图,完成下面小题。
16.考察途中,下列观察点可见该村全貌的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
17.景观图中,考察队员正走向( )
A.东北 B.西北 C.西南 D.东南
18.该村纬度约( )
A.28°N B.32°N C.38°N D.42°N
【答案】16.A 17.D 18.B
【详解】16.甲点海拔较高,且周围等高线稀疏,地形开阔,无明显山脊或高地阻挡视线,可俯瞰整个村庄,A项正确;乙点位于山谷中,两侧等高线密集,地形起伏大,视线被两侧山脊阻挡,无法看到全貌,B项错误; 丙点位于鞍部,前方有山脊遮挡,视野受限,C项错误;丁点位于山谷底部,被周围地形环绕,视野被完全遮挡,D项错误;故选A项。
17.北半球太阳能热水器的集热面通常朝向正南,以最大化接收太阳辐射。图中太阳能热水器集热面朝向正南,据此可确定方位:图中右侧为正南方位。结合图中考察队员的行进方向的箭头,行进方向为东南,D项正确;ABC项错误;故选D项。
18.元旦时,太阳直射点位于23.5°S附近(因元旦距离冬至较近,用冬至日的太阳直射点纬度进行估算),太阳能热水器的倾角(55.5°)与正午太阳高度角互余,因此正午太阳高度角H=90°−55.5°=34.5°。根据正午太阳高度角公式:H=90°-|φ-δ|,其中H表示正午太阳高度角,φ表示当地地理纬度,δ表示太阳直射点的地理纬度。代入H=34.5°,太阳直射点纬度约为23.5°S,因该村位于我国东部(北半球),可得:34.5°=90°−∣φ+23.5°S∣。故φ=55.5°-23.5°≈32°N。B项正确;ACD项错误;故选B项。
【点睛】正午太阳高度角的计算公式为:H=90°-|φ-δ|,其中H表示正午太阳高度角,φ表示当地地理纬度,δ表示太阳直射点的地理纬度。具体计算时,若当地纬度与太阳直射点纬度同号(即同在南半球或北半球),则纬度差值为数值大的减去数值小的;若分别在南半球和北半球,则纬度差值为两者数值之和。
“2025阿拉伯旅游展”于4月28日至5月1日在阿联酋迪拜(25°N,55°E)世界贸易中心举行。某航班于4月26日17:45从广州(23°N,113°E)飞往迪拜参加旅游展,飞行时长9小时15分钟。下图为迪拜位置示意图,据此完成下面小题。
19.若该航班按最短航线飞行,其飞行方向是( )
A.先向东南,再向东北 B.先向东北,再向东南
C.先向西北,再向西南 D.先向西南,再向西北
20.航班到达迪拜时,当地时间接近( )
A.26日3点 B.26日23点
C.27日3点 D.27日23点
21.此次旅游展期间,迪拜相较于北京( )
A.所用区时更早 B.正午太阳更高
C.昼夜差值更大 D.白昼时间更长
【答案】19.C 20.B 21.B
【详解】19.广州和迪拜均位于北半球,迪拜位于广州的偏西方向,两地最短航线为过地心大圆的劣弧,北半球不在同一经线圈上的两地最短航线应向高纬弯曲,先偏北后偏南,所以其飞行方向为先向西北,后向西南,ABD错误,C正确,故选C。
20.迪拜位于55°E,当地时间为东4区的区时,起飞时4月26日17:45为北京时间(东八区区时),北京时间比迪拜时间早4个小时,飞行9小时15分钟,到达迪拜时当地时间=26日17:45-4+9:15=26日23点,B正确,ACD错误,故选B。
21.迪拜位于55°E,当地时间为东4区的区时,北京为东八区区时,迪拜所用区时晚,A错误;4月28日至5月1日之间,太阳直射北半球,北京比迪拜的纬度高,北京正午太阳高度角小,白昼更长,B正确,D错误;迪拜的纬度低于北京,昼夜差值小于北京,C错误,故选B。
【点睛】地球上两点间的最短航线:球面上两点间的最短距离为两点所在大圆的劣弧。大圆是球面上任意两点与球心所确定的平面与球面相交所得的圆。若:两地处于同一经线圈上,最短航线过北极或南极——最短航线向正北或正南。两地处于赤道上,最短航线在赤道上——最短航线向正东或正西。两地处同一纬线上,经度差不等于180°,最短航线趋向极点——在北半球最短航线先偏北再偏南;南半球先偏南再偏北。
下图示意北纬27°附近部分地点某年的平均气温。读图,完成下面小题。
22.影响图中气温高低的主要因素是( )
A.海拔高度 B.大气环流 C.海陆位置 D.人类活动
23.某地理小组连续多日在该纬线附近同一地点用木杆测量正午太阳高度角,记录的木杆影长数值先增大、后减小。该小组测量影长的时间段是( )
A.立春-惊蛰 B.芒种-小暑 C.白露-寒露 D.大雪-小寒
【答案】22.A 23.D
【详解】22.该图示意北纬27°附近部分地点某年的平均气温,从116°E到121°E,可推断该地区为我国东南丘陵地区,属于亚热带季风气候,年均温的差异不是大气环流导致的,故B错;海陆位置的差异主要影响降水,对年平均气温影响不大,故C错;年均温的差异主要是自然因素导致的,和人类活动关系不大,故D错;同纬度地区,年均温的差异主要是由于海拔高度的不同导致的,海拔高的地方,年均温低,海拔低的地方,年均温高,故A正确。
23.结合学过的知识,影长和正午太阳高度角成反比,太阳高度角越小,影子越长,从夏至日到冬至日,太阳直射点从北回归线向南回归线移动,北回归线以北的地区正午太阳高度逐渐变小,冬至日达最小值,木杆影长数值先增大到最长,然后太阳直射点从南回归线向北移动,北半球正午太阳高度逐渐变大,木杆影长数值减小,到夏至日达最小值,故木杆影长数值先增大、后减小的时间段必须经历冬至日。大雪(12月6--8日)----冬至(12月22日前后)--小寒(1月5--7日),故D正确;立春( 2月3-5日)---惊蛰 (3月5-7日),芒种(6月5-7日)---小暑 (7月6-8日),白露 (9月7-9日) ---寒露 (10月8-9日),显然都没经过冬至日,故ABC错。
【点睛】24节气时间:
立春2月3-5日 立夏5月5-7日 立秋 8月7-9日 立冬11月7-8日 雨水2月18-20日 小满5月20-22日 处暑8月22-24日 小雪11月22-23日 惊蛰3月5-7日 芒种6月5-7日 白露9月7-9日 大雪12月6-8日 春分3月20-22日 夏至6月21-22日 秋分9月22-24日 冬至12月21-23日 清明4月4-6日 小暑7月6-8日 寒露10月8-9日 小寒1月5-7日 谷雨4月19-21日 大暑7月22日-24日 霜降10月23-24日 大寒1月20-21日
由于黄赤交角的存在,地球公转过程中引起正午太阳高度、昼夜长短的周年变化。图为2024年某日太阳光照示意图(图中深色部分表示夜半球)据此完成下面小题。
24.该日日期为( )
A.2024年3月20日 B.2024年6月21日 C.2024年9月22日 D.2024年12月21日
25.该日我国四地正午太阳高度由大到小的排序为( )
A.长春、北京、上海、深圳 B.上海、深圳、长春、北京 C.深圳、上海、北京、长春 D.北京、长春、深圳、上海
26.该日以后的一个月内,石家庄市昼夜长短及变化特征是( )
A.昼长夜短,昼渐长夜渐短 B.昼短夜长,昼渐长夜渐短 C.昼长夜短,昼渐短夜渐长 D.昼短夜长,昼渐短夜渐长
【答案】24.B 25.C 26.C
【详解】24.据图判断,图中北极圈及其以北为极昼。结合所学知识,该日为北半球夏至日(6月22日前后),B正确,排除ACD。故选B。
25.结合所学知识,夏至日太阳直射北回归线,正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。四城市纬度排序为深圳(22°N左右)<上海(31°N左右)<北京(40°N左右)<长春(44°N左右),得到正午太阳高度由大到小的排序为:深圳>上海>北京>长春,C正确,排除ABD。故选C。
26.结合所学知识,夏至日(6月22日)后一个月至7月22日左右,太阳直射点从北回归线向南移动,但仍在北半球。石家庄位于北半球,昼长夜短;由于直射点南移,石家庄昼渐短、夜渐长,C正确,排除ABD。故选C。
【点睛】昼夜长短的变化与太阳直射点的移动有关,即与季节有关:①春分-夏至:太阳直射点从赤道向北移动,移动到北回归线,北半球所有地区的昼长≥12小时,且逐渐变长(昼长≥夜长),且越往北,昼越长,北极点附近出现极昼现象;②夏至-秋分:太阳直射点从北回归线向南移动,移动到赤道,北半球所有地区昼长逐渐变短(但昼长≥夜长),但仍然≥12小时;③秋分-冬至:太阳直射点从赤道向南移动,移动到南回归线,北半球所有地区昼长≤12小时,并且逐渐变短(昼长≤夜长),且越往北,昼越短,北极点附近出现极夜现象;④冬至-春分:太阳直射点从南回归线向北移动,移动到赤道,北半球所有地区昼长逐渐变长(但昼长≤夜长),但仍然≤12h。
如图为地理兴趣小组观测日落位置年内变化示意图。α为甲地(36°N,111°E)观测到的年内日落位置变化最大角。据此完成下面小题。
27.甲地P、Q两日正午太阳高度角之差最接近( )
A.36° B.47° C.54° D.72°
28.Q日( )
A.甲地日落晚于18时 B.南极附近出现极昼
C.甲地正午日影朝南 D.全球各地昼夜等长
【答案】27.B 28.A
【详解】27.读图分析,PQ之间的角度α为年内日落位置变化最大角,即PQ表示一年中日落偏南和偏北的最大方位,则PQ之间中点表示正西方向,故可确定方位P为冬至日太阳日落方位(西南),Q为夏至日太阳日落方位(西北)。正午太阳高度角年变化是指一年内某地最大正午太阳高度与最小正午太阳高度的差值,甲地位于回归线到极圈之间,其正午太阳高度的年变化值,即夏至日与冬至日正午太阳高度的差值等于是2倍黄赤交角,即定值47°。B正确,ACD错误,故选B。
28.结合上题分析,Q日夏至日。该日太阳直射北回归线,甲地昼长夜短,日落时间晚于18时,A正确;此时南极附近出现极夜现象,B错误;甲地位于北回归线以北,正午太阳位于正南方向,日影超北,C错误;该日全球各地昼夜不等长,D错误。故选A。
【点睛】正午太阳高度是指一天中太阳高度最大的时候,通常发生在地方时12:00。正午太阳高度角是太阳光线与地平面之间的夹角,其范围从0°到90°,其中90°表示太阳直接位于天顶。正午太阳高度角的变化规律包括:在回归线之间的地区,一年有两次太阳直射的机会,正午太阳高度达到最大值90°;在回归线之外的地区,太阳直射本半球回归线时最大,直射另一半球回归线时最小。
1997年以来,宁夏闽宁镇从一片“干沙滩”逐步发展为“金沙滩”。2012年闽宁镇开始发展光伏大棚、光伏发电等光伏应用产业,未来将利用“照射光线自动跟踪”技术,让光伏面板始终保持与太阳光线垂直,以提高光能利用效率。据此完成下面小题。
29.光伏应用产业为闽宁镇提供绿色能源的同时,还能( )
A.增加年降水量 B.减少风沙威胁 C.增大昼夜温差 D.降低地下水位
30.若应用“照射光线自动跟踪”技术,与6月1日相比,闽宁镇7月1日光伏面板( )
A.正午影子长度较长 B.跟踪调整时长较短 C.仰角移动幅度较小 D.水平转动角度较大
【答案】29.B 30.D
【详解】29.光伏应用产业,减少了水分的蒸发,大气中的水汽含量减少了,年降水量会减少,A错误;光伏大棚、光伏发电的设备可以起到沙障和风障的功能,可减少风沙威胁,B正确;光伏应用产业将太阳能转化为电能,地面吸收的太阳辐射减少了,地面辐射减弱了,白天气温降低了,昼夜温差减小了,C错误;光伏应用产业,减少了水分的蒸发,地下水位会上升,D错误。所以选B。
30.与6月1日相比,闽宁镇7月1日,正午太阳高度角更大,光伏面板正午影子长度较短,A错误;7月1日比6月1日的白昼时间更长,跟踪调整时长较长,B错误;7月1日比6月1日的正午太阳高度角更大,日出日落太阳高度为零,一天中太阳高度角变化更大,仰角移动幅度较大,C错误;7月1日比6月1日的白昼时间更长,从日出到日落太阳转过的水平角度更大,光伏面板水平转动角度较大,D正确。所以选D。
【点睛】6月22日太阳直射北回归线,这一天北半球各地昼长达到一年的最大值,北半球同一地点昼夜长短的季节变化,越接近6月22日,昼越长,越接近二分日,越接近昼夜平分。
31.如图所示,记录的是某地6月22日、9月23日和12月22日的太阳移动轨迹和日出日落时刻,据此判断观测者位于( )
A.北半球温带 B.北半球热带 C.南半球温带 D.南半球热带
【答案】C
【详解】由图可知该地正午太阳终年在其北方,可知该地在南半球,AB错误;冬至日太阳直射南回归线,正午太阳依旧在其北方而不是南方,可知该地在南回归线以南,为温带,C正确,D错误。故选C。
【点睛】正午太阳方位,太阳直射点以北地区,正午太阳在正南方;太阳直射点以南地区,正午太阳在正北方。
古人将一年四季细分为24个节气,各节气有对应的时令花当令开放。某校同学以此展开了跨学科学习活动。下图为某同学制作的资料卡。读图,完成下面小题。
32.中国传统的时令花体系体现了( )
①植物花期受太阳活动影响②植物生长对节气变化的适应
③花卉的盛放期由水分决定④古人观天察地、认识自然的智慧
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
33.时令花体系中,从桐花当令至凤仙花当令期间( )
A.对应从谷雨至立秋8个节气 B.北京的日出方位逐渐向北偏
C.上海正午日影先变短后变长 D.地球公转速度先变快后变慢
34.下列四地中最适合野生山茶花生长的地区是( )
A.河西走廊 B.山东丘陵 C.浙闽丘陵 D.东北平原
【答案】32.D 33.C 34.C
【详解】32.节气反映的是太阳辐射的季节变化,和太阳活动(黑子、耀斑等太阳大气层的活动)无关,花期主要受太阳辐射(热量季节变化)影响,①错误。
不同节气水热条件不同,不同花卉对应不同节气开放,体现了植物生长对节气变化的适应,②正确。
花卉盛放期主要由热量(温度)条件决定,不是水分,③错误。
时令花体系是古人长期观察总结自然规律得到的,体现了古人观天察地、认识自然的智慧,④正确。
33.二十四节气共24个,四个季节各对应6个节气。图中桐花位于春季第五个节气,对应清明节气。凤仙花位于夏季第六个节气,对应大暑节气,时段为4月初(清明)-7月下旬(大暑)。
桐花对应清明,凤仙对应大暑,不是谷雨到立秋,A错误。
期间经过夏至日,夏至(6月22日)之前太阳直射点北移,北京日出方位向北偏;夏至后直射点南移,日出方位向南偏,不是“逐渐向北偏”,B错误。
上海位于北回归线以北,该时段太阳直射点先北移到北回归线,再南移,上海正午太阳高度先增大后减小,因此正午日影先变短后变长,C正确。
地球公转速度7月初最慢,该时段从4月到7月下旬,公转速度先变慢后变快,D错误。
34.野生山茶花的生长习性是喜暖湿、忌积水,冬季开花,开花温度为10−20°C。
河西走廊气候干旱,水分不足,不符合“暖湿”要求,A错误。
山东丘陵、东北平原位于温带,冬季气温远低于山茶花开花适宜温度,BD错误。
浙闽丘陵属于亚热带季风气候,水热充足,气候暖湿。丘陵地形排水好,不易积水,且冬季气温符合开花温度要求,符合生长条件,C正确。
南北磁极与地球南北极点不重合,磁纬度用于衡量当地与南北磁极的远近(地磁南北极的磁纬度为90°)。2024年5月10日-12日,地磁场发生大规模磁暴。北京时间5月11日6时,摄影爱好者小珂在火地岛拍摄到极光。如图示意南半球部分岛屿磁纬度分布。完成下面小题。
35.仅考虑磁纬度,下列四个地点最容易看到极光的是( )
A.火地岛 B.新西兰北岛 C.马达加斯加岛 D.塔斯马尼亚岛
36.小珂拍摄极光时,图中甲乙丙丁四个地点日影朝向西南的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】35.D 36.A
【详解】35.结合材料和所学可知,极光多发生在高磁纬度地区(磁纬度越高,越易看到极光)。结合图中磁纬度等值线分布可知,塔斯马尼亚岛磁纬度最高(约50°),离南磁极最近,因此最容易看到极光,D正确;火地岛和新西兰北岛的磁纬度为40-50°,马达加斯加岛的磁纬度在30°附近,ABC错误。故选D。
36.图中四个地点都位于南半球,5月11日太阳直射北半球,四个地点的太阳视运动轨迹都是东北方向日出(地方时6点之后日出),西北方向日落,正午太阳在正北方位(地方时18时之前日落)。日影朝向与太阳方位相反,日影朝向西南说明太阳位于东北方位,当地地方时应在6点之后、12点之前。此时北京时间即120°E的地方时为6时,甲经度约为30°E,此时地方时约为0时,不符合条件;乙地经度约为150°E,此时地方时约为8时,符合条件;丙地经度约为135°W,此时地方时约为13时,不符合条件;丁地经度约为30°W,此时地方时约为20时,不符合条件。综上分析可以得出,此时只有乙地日影朝向西南方向,故选A。
【点睛】地方时换算基于经度差,每15度相差1小时(东早西晚)。已知某地经度与时间,可先计算两地经度差,再按“1度=4分钟”换算时间差。所求地点在东则加时间差,在西则减。注意跨越日界线时需调整日期。
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