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第一单元 地球运动的意义——2023-2024学年地理鲁教版（2019）选择性必修第一册大单元思维强化
一、知识网络构建
二、综合应用与拓展
知识点拓展——地球不自转也会有昼夜现象和昼夜交替
地球上昼夜现象的产生，是由地球的物理性质决定的。地球是一个不发光、不透明的球体，在太阳光照射下,地球产生了昼夜现象。因此,昼夜现象的产生和地球是否自转没有关系。地球自转是产生昼夜交替的重要原因，但并不表明没有地球自转就不会有昼夜交替。在地球绕日公转的过程中，同样会产生昼夜交替现象，此时昼夜交替的周期将由1天变为1年。
知识点拓展——正午太阳高度的年变化幅度
正午太阳高度的年变化幅度即一年中正午阳高度最大值与最小值之差。
温带地区为46°52′,年变化幅度最大，故四季分明。
热带地区为(23°26′+当地纬度),正午太阳高度终年较高且变化幅度小,故终年炎热。
寒带地区为(90°-当地纬度)+23°26′，正午太阳高度终年较低且变化幅度小,故终年寒冷。
下图所示照片是摄影师在夜晚采用连续曝光技术拍摄的，照片中的弧线为恒星视运动轨迹。读图完成下面小题。
1.据图判断，摄影师拍摄的地点位于（ ）
A.低纬度地区 B.中纬度地区 C.北极附近 D.南极附近
2.图中a恒星视运动转过的角度约为80°，据此判断摄影师连续拍摄的时间为（ ）
A.1个多小时 B.3个多小时 C.5个多小时 D.7个多小时
北京时间2020年5月27日11时，8名珠峰高程测量登山队队员成功登顶珠峰（28°N，87°E），开展各项测量工作。2020年5月27日13时22分，珠峰高程测量登山队各项测量工作完成。2020年12月8日，国家主席习近平同尼泊尔总统班达里互致信函，共同宣布珠穆朗玛峰的最新高程为8848.86米。据此完成下列小题。
3.此次珠峰高程测量登山队队员成功登顶时（ ）
A.富士山上（东九区）晨光初露 B.几内亚湾（中时区）夕阳西下
C.安大略湖（西五区）烈日当空 D.巴西高原（西三区）漫天繁星
4.与山麓相比，珠峰峰顶（ ）
A.日出时刻较晚 B.日落时刻较晚 C.自转角速度略大 D.自转线速度略小
5.2020年5月27日-12月8日，下列叙述正确的是（ ）
A.地球公转速度变化：先增大，后减小
B.济南日出方位变化：东南—正东—东北
C.曾母暗沙正午太阳高度变化：先减小，后增大
D.悉尼昼长变化：先变短，后变长
太阳辐射既影响室内外气温、住宅阴影形状，也影响室内供暖与制冷的能源消耗。下图示意某日从日出到日落的4个时刻（见图中序号）某二层住宅（北半球）太阳阴影形状，该地北半球冬至日的正午太阳高度接近50°。据此完成下列小题。
6.该日太阳升起的方向是（ ）
A.正东 B.正西 C.东南 D.东北
7.图示4个时刻中，太阳高度最高的是（ ）
A.① B.② C.③ D.④
8.该地可能位于（ ）
A.南半球亚热带 B.北半球热带 C.南半球热带 D.北半球亚热带
图为我国某省会城市某高级中学教学楼的平面图（长箭头为某日日出时期的太阳光线）。表为该中学的作息时间表。据此完成下面小题。
节次 时间
上午 1 9:30-10:10
2 10:20-11:00
3 11:10-11:50
4 12:15-12:55
5 13:05-13:45
下午 6 15:35-16:15
7 16:25-17:05
8 17:15-17:55
9 18:30-19:10
9.该中学最可能位于（ ）
A.北京 B.哈尔滨 C.成都 D.乌鲁木齐
10.在天气晴朗、不考虑其他建筑物和树木遮挡的前提下，该日，阳光能够直接照射此教学楼西楼门的时长大约为（ ）
A.5小时30分 B.6小时5分 C.6小时45分 D.8小时20分
地球的公转，除了会导致一个地点的正午太阳高度和昼夜长短的变化外，还会导致四季的变化。据此完成下面小题。
11.从天文意义看，夏季是北半球（ ）
A.一年中平均气温最高的季节
B.一年中出现极昼的季节
C.一年中地球与太阳距离最近的季节
D.一年中正午太阳高度最大、白昼最长的季节
12.下列各种现象，不可能发生在北半球冬季的是（ ）
A.晨昏线与经线圈的夹角在逐渐变大，地球公转的速度在逐渐加快
B.北半球纬度越高的地区白昼越短
C.南半球某地白昼变化为短—长—短
D.南北半球纬度相同的地点正午太阳高度相等
北京时间2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，发射取得圆满成功。2022年7月25日10时03分，神舟十四号航天员乘组成功开启问天实验舱舱门，顺利进入问天实验舱。下图为地球公转轨道示意图。据此完成下面小题。
13.神舟十四号载人飞船发射当天，地球所处的公转轨道位置大致是图中（ ）
A.a、b两点之间 B.a、d两点之间 C.b、c两点之间 D.d、c两点之间
14.航天员开启问天实验舱舱门时，美国洛杉矶（西八区）的区时为（ ）
A.25日7时03分 B.25日18时03分 C.24日18时03分 D.24日23时03分
15.从飞船发射到航天员开启问天实验舱舱门期间，地球公转速度变化是（ ）
A.先变快后变慢 B.先变慢后变快 C.逐渐加快 D.逐渐变慢
成都（31°N,104°E）的王老师某月连续三日环湖跑步期间，北京时间6:30经过同一地点时，均看到太阳位于正前方。图1为“王老师所见的太阳位置示意图”，图2为“王老师跑步线路示意图”。读图完成下面小题。
16.该月可能为（ ）
A.1月 B.4月 C.7月 D.10月
17.王老师观日时的位置为（ ）
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
18.这几日成都昼长约为（ ）
A.14小时 B.13小时 C.12小时 D.10小时
读太阳直射点的回归运动示意图（其中①③是假设），完成下列小题。
19.若运动轨迹是①，则太阳直射点南北移动的纬度每日比②( )
A.约少2' B.约多2' C.约少4' D.约多4'
20.若移动轨迹是③，则（ ）
A.回归线纬度将增加3个纬度
B.极圈与回归线的纬度差将扩大6个纬度
C.极圈的纬度将缩小6个纬度
D.太阳直射点移动范围将扩大6个纬度
城市路灯的照明时间受自然条件影响。下图示意我国某地某年二分二至日路灯照明时间。据此完成下面小题。
21.下列四个日期中，对应冬至日的是（ ）
A.a B.b C.c D.d
22.造成该地路灯照明时间季节变化的主要原因是（ ）
A.地球公转 B.地球自转 C.天气变化 D.太阳活动
天津退休教师Z老师习惯每天清晨伴着日出，沿家附近公园的环形跑道逆时针进行晨跑。下左图为环形跑道示意图，下右图为我国二十四节气时地球在公转轨道上的位置示意图。读图文资料，完成下面小题。
23.若不考虑天气因素，Z老师想要做到每天都伴着日出开始晨跑，则（ ）
A.春分节气到立夏节气出发时间需逐渐推迟
B.芒种节气到大暑节气出发时间需逐渐提前
C.白露节气到霜降节气出发时间需逐渐推迟
D.立冬节气到冬至节气出发时间需逐渐提前
24.劳动节当天，Z老师在晨跑第一圈的某一位置发现，自己的影子出现在右后方，则该位置为（ ）
A.甲处 B.乙处 C.丙处 D.丁处
25.阅读图文材料，完成下列要求。
某科技公司研发制造的“追日型”太阳能发电设备，用于路灯照明。该设备的太阳能电池板可随太阳升落的轨迹进行上下、左右“追日”旋转，保证电池板以最佳角度朝向太阳，提高太阳能利用率。下图为“追日型”太阳能发电设备示意图。
（1）若该设备在北京（40°N,116°E）和海口（20°N,110°E）使用，说出夏至日两地太阳能电池板“追日”旋转方位的差异，并说明产生这种差异的因素。
（2）若该设备在北京和南昌（28°N,116°E）使用，仅考虑昼夜长短状况，分析一年中两地路灯开启时刻的差异。
（3）指出二至日正午北京太阳能电池板与地面夹角的大小，并说明一年中正午夹角的变化特征。
26.阅读图文材料，完成下列要求。
当前城市里，不少楼盘为了“有效”利用土地，竟然缩短了楼间距离，降低了居室的日照标准，居民呼吁“阳光权”的新闻屡见不鲜。下表示意我国部分城市住宅地日照间距情况。
城市 冬至日正午太阳高度 日照间距
理论 实际采用
① 21.5° 2.47H 1.5～1.6H
② 40.5° 1.18H 1.2H
③ 32.5° 1.41H 1.1～1.2H
④ 26.5° 1.86H 1.6～1.7H
注：H为住宅楼高度（适用于平地，且住宅呈南北朝向）
（1）根据表中信息判断，在满足采光要求的条件下，夏至日四个城市的日照时间最短的是___（填城市代号），说明判断依据___。
（2）从理论上，为了使楼房获得较好的光照条件，在楼高相同的情况下，楼房南北间距北京比南京应宽些，试分析原因。
（3）某城市（纬度为31.5°N）—规划中的居民新区，设计楼高为30米，为达到理想的光照条件，根据表中信息计算理论上其日照间距应不小于___米。
27.阅读图文材料，完成下列要求。
下图为南极地区同一时刻不同日期晨昏线图，斜线区域为T1时刻夜半球范围，阴影区域为T1时刻过后的T2时刻新增的夜半球范围。
（1）指出T1时刻太阳直射点的地理坐标。
（2）说出T1时刻全球正午太阳高度角的变化规律。
（3）说明从T1时刻到T2时刻的过程中，沈阳的昼夜长短及变化特点。
答案以及解析
1.答案：A
解析：根据题中图判断摄影师拍摄地点的纬度位置，图中恒星视运动轨迹是以北极星为中心的同心圆，且北极星略高于地平线上，在北半球北极星的仰角等于当地的纬度，图示可判断此地北极星的仰角小于30°，所以摄影师拍摄的地点位于低纬地区，如果在北极地区，北极星位于天顶位置，在南半球看不到北极星，A项正确，B、C、D三项错误，故选A。
2.答案：C
解析：以遥远的恒星作为参照物，地球自转一周为360°，用时约24小时，即自转角速度约15°/小时。a恒星视运动转过角度约80°，拍摄时间为5个多小时，C项正确，A、B、D三项错误，故选C。
3.答案：D
解析：材料信息表明，此次珠峰高程测量登山队队员成功登顶时为北京时间5月27日11时，北京时间是东八区的区时，富士山位于东九区，根据“东加西减”的原则判断，富士山此时为12时左右，不会晨光初露；几内亚湾邻近本初子午线，位于中时区，此时应为3时左右，不会夕阳西下；安大略湖位于美国东北部，大致位于西五区，此时为22时左右，不会烈日当空；巴西高原位于西三区，此时为0时左右，漫天繁星。
4.答案：B
解析：地球是个球体，海拔越高，日出越早。珠峰峰顶海拔高，会比山麓早看到日出，晚看到日落；珠峰峰顶和山麓的自转角速度相同，但珠峰峰顶距地心较远，单位时间自转运动的弧线较长，因此自转线速度略大。
5.答案：D
解析：1月初，地球离太阳距离最近，位于近日点；7月初，地球离太阳最远，位于远日点；地球在过近日点时，公转的速度最快，地球在过远日点时，公转的速度最慢。2020年5月27日—12月8日，中途经过远日点，所以地球公转速度变化是先减小后增大；3月21日-9月23日，太阳直射点在北半球，全球都是日出东北、日落西北；9月23日—次年3月21日，太阳直射点在南半球，全球都是日出东南、日落西南。2020年5月27日—12月8日期间，济南的日出方位变化为东北—正东—东南；曾母暗沙位于4°N，5月27日太阳直射点在曾母暗沙以北，5月27日—12月8日直射点先向北移，到达北回归线后再向南移，曾母暗沙正午太阳高度变化为先减小后增大再减小；悉尼位于南半球，在2020年5月27日—12月8日期间，太阳直射点先向北移，到达北回归线后再向南移，悉尼昼长先变短后变长。
6.答案：C
解析：图像显示，该日该地4个时刻的太阳阴影朝向北面，说明该日太阳直射该地以南纬度；根据日影朝向判断，①与②为下午的阴影形状，③与④为上午的阴影形状，其中③阴影长于④，应接近日出，则该日日出东南方向。
7.答案：D
解析：根据影子的长短与太阳高度呈负相关判断，因上午④的影长最短，故太阳高度最高。
8.答案：B
解析：北半球冬至日这一天正午太阳高度为50°的地点有两个，一个是16°34'N，另一个是63°26'S。由前面的分析可知该地位于北半球热带地区。
9.答案：D
解析：该学校上午第5节课下课时，北京时间为13:45，也就是说，如果该学校所在地当地的地方时12点下课时，北京时间为13:45，北京时间是东八区的区时，东八区中央经线120 E的地方时，由此可知该学校地方时比北京所在的东八区的中央经线120 E晚1小时45分，计算可知该地经度大约为94 E，上午的课不会超过当地的地方时12点，所以该学校应该在94 E以西。北京位于东经115.7°—117.4°，A错误；哈尔滨位于东经125°42′—130°10′，B错误；成都经度介于东经102°54′~104°53′，C错误；乌鲁木齐地处东经86° 37' 33"-88° 58' 24"，在94 E以西，D正确。故选D。
10.答案：C
解析：北半球昼夜平分时，日出正东，地方时为6点，0点时太阳位于正北，因此太阳方位每一小时向南移动15 。图示可知，某日日出时，太阳的方位位于东偏北15 ，由此可知，该学校某日日出时学校所在地的地方时为5点。由此计算可得当地日落时间当地地方时为19点。太阳位于正南方向时当地地方时为12点，12点过后太阳光线就可以直接照射此教学楼的西楼门，直至19点日落，因此阳光能够直接照射此教学楼西楼门的时间大约为7小时，C最接近。故选C。
11.答案：D
解析：从天文意义看，季节是依据正午太阳高度、昼夜长短的变化来确定的，按此依据，夏季是一年中正午太阳高度最大、白昼最长的季节，冬季是一年中正午太阳高度最小、白昼最短的季节，D正确。一年中地球与太阳距离最近的季节是冬季，ABC不是依据正午太阳高度、昼夜长短的变化来确定的，ABC错误。据此选D。
12.答案：D
解析：北半球冬季南北半球纬度相同的地点正午太阳高度不相等，北半球的大于南半球，D说法错误，D符合题意。ABC说法正确，不符合题意。故选D。
13.答案：A
解析：根据图示信息可知，a为夏至日，b为春分日，c为冬至日，d为秋分日。神舟十四号载人飞船发射的时间为北京时间6月5日，日期介于春分日与夏至日之间，故地球所处的轨道位置大致是图中b向a运动轨道之间，A正确，BCD错误。所以选A。
14.答案：C
解析：航天员开启问天实验舱门的时间为北京时间（东八区）7月25日10时03分，洛杉矶位于西八区，两地之间相差16小时，根据“东加西减”原则，洛杉矶的区时为7月24日18时03分，C正确，ABD错误。所以选C。
15.答案：B
解析：根据材料可知，6月5日-7月25日之间，地球运动轨道经过远日点（7月初，公转速度最慢），故地球公转速度先变慢后变快，B正确，ACD错误。所以选B。
16.答案：C
解析：北京时间为120°E时间，成都位于104°E，北京时间6：30，成都时间应为5：26，此时接近日出，成都昼长夜短，太阳直射点应位于北半球，为北半球夏半年，AD错误。根据图示信息可知，连续三日同一时刻太阳高度逐渐降低，此时日出时间逐渐提前，太阳直射点应向南运动，所以此时应位于北半球夏至日至秋分日之间，7月符合，C正确；4月不符合，B错误。故选C。
17.答案：C
解析：根据上题分析可知，此时为北半球夏半年，成都日出方位为东北方向，根据图示信息可知，甲地朝向西南，A错误；乙地朝向东南，B错误；丙地朝向东北，C正确：丁地朝向，向西北，D错误。故选C。
18.答案：B
解析：根据第一题分析可知，此时日落时间为5：26左右，则昼长为(12：00-5：26)×2=13小时08分，最接近13小时，B正确，ACD错误。故选B。
19.答案：B
解析：若移动轨迹是①，则太阳直射点一年中南北移动的纬度数为26.5°×4=106°，与②相比，多移动的纬度数为12°，则每日多移动的纬度数为12×60'/365~2'。
20.答案：B
解析：若移动轨迹是③，即黄赤交角为20.5°，太阳直射点移动范围将缩小6个纬度，回归线纬度将减少3个纬度，极圈的纬度将增加3个纬度，极圈与回归线的纬度差将扩大6个纬度。
21.答案：D
解析：根据所学知识冬至日太阳直射南回归线，北半球各地白昼达一年中最短，所以当天广安市的昼最短，因此路灯的照明时间最长。对比图中四个日期，6日期路灯照明时间最短，B错误；a、c照明时间相同，且均在6点关灯，18点开灯，故为春秋分，AC错误；d照明时间长，白昼短，为冬至，故选D。
22.答案：A
解析：路灯照明时间季节变化的原因是昼夜长短的季节变化，这是由地球公转引起的，A正确；与地球自转、天气变化、太阳活动关系不大，BCD错误，故选A。
23.答案：C
解析：春分到立夏节气之间太阳直射点逐渐北移，天津昼长逐渐变长，日出时刻逐渐提前，出发时间应逐渐提前，A错误；芒种节气到大暑节气太阳直射点先北移至北回归线，后向南移动，天津昼长先变长后变短，日出时刻先提前后推迟，出发时间应先提前后推迟，B错误；白露节气到霜降节气太阳直射点逐渐南移，天津昼长逐渐变短，日出时刻逐渐变晚，出发时间应逐渐推迟，C正确；立冬节气到冬至节气太阳直射点逐渐南移，天津昼长逐渐变短，日出时刻逐渐变晚，出发时间应逐渐推迟，D错误。故选C。
24.答案：D
解析：劳动节是5月1日，该日太阳从东北方向日出，根据图中指向标及Z老师环绕跑到逆时针进行晨跑，可知甲位置影了在右前方。乙位置影子在左前方，丙位置影子在左后方，丁位置影子在右后方。故选D。
25.答案：（1）北京：东北—正南—西北；海口：东北—正北—西北。因素：昼夜长短；纬度位置。
（2）从春分到秋分，北京路灯开启时刻比南昌晚；从秋分到第二年春分，北京路灯开启时刻比南昌早。
（3）冬至日正午夹角为73°26′；夏至日正午夹角为16°34′。变化特征：冬至日至夏至日正午夹角逐渐变小；夏至日正午夹角达到一年中的最小值；夏至日至冬至日正午夹角逐渐变大，冬至日正午夹角达到一年中的最大值。
解析：（1）夏至日，太阳直射北回归线（23°26′N），北京位于北回归线以北地区，日出东北，正午太阳在正南，日落西北，因此太阳能电池板“追日”的方向为东北—正南—西北；海口位于北回归线以南地区，日出东北，正午太阳在正北，日落西北，因此太阳能电池板“追日”的方向为东北—正北—西北。结合所学知识可知，夏至日，纬度较高的北京，昼长较长，且日出日落方位偏转较大，即夏至日两地太阳能电池板“追日”旋转方位差异的因素有昼夜长短。此外，两地太阳能电池板的正午朝向不同，主要是因为两地与太阳直射点的相对南北位置不同，即纬度位置导致了两地太阳能电池板“追日”的正午方向差异。
（2）若仅考虑昼夜长短状况，路灯开启时刻应是日落时刻。且根据材料信息可知，北京和南昌的经度相同，地方时相同。故本小题主要分析北京和南昌日落时刻的早晚，即两地的昼夜长短。昼较长，日落较晚，路灯开启时刻较晚；昼较短，日落较早，路灯开启时刻较早。从春分到秋分，太阳直射点位于北半球，北京和南昌均昼长夜短，北京纬度高于南昌，因此北京的昼长比南昌长，北京的日落比南昌晚，所以北京路灯开启时刻比南昌晚。从秋分到第二年春分，太阳直射点位于南半球，北京和南昌均昼短夜长，北京纬度高于南昌，因此北京的昼长比南昌短，北京的日落比南昌早，所以北京路灯开启时刻比南昌早。
（3）由所学知识和生活经验可知，太阳能电池板与太阳光线垂直时，集热发电效果最好，此时太阳能电池板与地面夹角和太阳高度角互余。正午太阳高度角等于900减去当地与太阳直射点所在纬线的纬度差，则太阳能电池板与地面夹角等于当地与太阳直射点所在纬线的纬度差（同一半球是度数差，不同半球是度数和）。夏至日，太阳直射北回归线（23°26′N），该日北京与北回归线的纬度差是16°34′；冬至日，太阳直射南回归线（23°26′S），该日北京与南回归线的纬度差（度数和）是63°26′。北京位于北回归线以北地区，从冬至日至次年夏至日，北京与太阳直射点所在纬线的纬度差变小，正午太阳能电池板与地面夹角变小；夏至日正午夹角达到一年中的最小值；从夏至日至冬至日，北京与太阳直射点所在纬线的纬度差变大，正午太阳能电池板与地面夹角变大，冬至日正午夹角达到一年中的最大值。
26.答案：
（1）②；依据：北半球夏至日时，北半球各地纬度越低白昼越短，②纬度最低，故②日照时间最短。
（2）北京纬度比南京高，正午太阳高度比南京小，楼的影子比南京长，故南北楼间距北京应比南京宽。
（3）42.3米
解析：（1）由表格数据可以看出，冬至日四地正午太阳高度由小到大的顺序依次是①④③②。我国位于北半球，冬至日时，纬度越高，正午太阳高度越小，因此四地纬度由高到低的顺序为①④③②。夏至日时，太阳直射北回归线，北半球纬度越低，日照时间越短，②地纬度最低，日照时间最短。
（2）冬至日是我国正午太阳高度最小的一天，若该日室内可获得光照，那么全年都可获得光照。冬至日，我国纬度越高的地方，正午太阳高度越小。北京纬度高于南京，因此其正午太阳高度比南京小，楼的影子比南京长，故南北楼间距北京应比南京宽。
（3）由所学知识可知，正午太阳高度在冬至日这天最小，若此日两楼均能获得光照，则一年中任何季节均能获得光照。根据正午太阳高度的计算公式“H=90°-纬度差”可计算出该地冬至日的正午太阳高度为35°21'。距表可知，冬至日正午太阳高度为35°21的地区理论日照间距为楼高的1.41倍，则日照间距为42.3米。
27.答案：
（1）（23°26'S，135°E）
（2）南回归线上正午太阳高度角达到最大（90°）；其他地区正午太阳高度角由南回归线向南北两侧依次减小。
（3）沈阳市昼短夜长，且夜长逐渐变短，昼长逐渐变长。
解析：（1）由图可知，T1，时刻南极圈以南出现极昼现象，说明太阳直射南回归线（23°-26'S），再结合图中昼夜半球的分布可知，135°E地方时为12:00，综合起来得出太阳直射点的坐标为（23°26'S，135°E）。
（2）由上题分析可知，T1，时刻太阳直射南回归线，南回归线上正午太阳高度角达到最大（90°），其他地区正午太阳高度角由南回归线向南北两侧依次减小。
（3）从T1时刻到T2，时刻南极圈内的极昼范围缩小，说明太阳直射点位于南半球且向北移动，沈阳市位于北半球，昼短夜长，且夜逐渐变短，昼逐渐变长。

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