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正午太阳高度的应用 专项练
2025年高考地理复习备考
一、单选题
江苏省土地资源相对紧缺，但利用城市建筑物发展光伏电产业的潜力较大。江苏省作为国内光伏产业的龙头老大，占据国内光伏产业的半壁江山，形成了完整的产业链条。读下面两幅图（单位：兆焦耳/平方米），据此完成下列各题。
1．江苏省多年平均太阳总辐射整体呈现“北丰南贫”的原因是与南部相比，北部（ ）
A．海拔更高 B．距离海洋更近 C．日照时数更长 D．太阳高度角更大
2．与内蒙古自治区相比，江苏省发展光伏产业的主要优势是（ ）
A．靠近消费市场 B．交通便利 C．劳动力充足 D．资源丰富
3．在保证后排太阳能电池方阵全年都不被前排太阳能电池方阵遮挡的情况下，图中D值最小的城市是图2中的（ ）
A．徐州 B．淮安 C．南京 D．苏州
仙人掌喜光耐旱，成年仙人掌高可达3米。墨西哥被称为“仙人掌之国”，目前，食用仙人掌的开发在墨西哥已进入规模化发展阶段，成为一种绿色健康的新型功能蔬菜和保健食品。加利福尼亚湾沿岸是仙人掌的主要分布地区，该地季节性出现的多雾天气对仙人掌生长产生一定影响。左图是北美洲局部区域图，右图是左图中M地(21.5°N，105°W)仙人掌繁育基地景观图。据此完成下面小题。
4．促使食用仙人掌的开发在墨西哥进入规模化产业发展阶段的主要因素是
A．荒地集中连片 B．地广人稀 C．劳动力丰富 D．市场广阔
5．推测加利福尼亚湾沿岸多雾的季节及对仙人掌生长的主要影响是
A．夏季，多雾天气提供少量水分，有利于仙人掌度过高温旱情
B．夏季，多雾天气削弱太阳辐射，有利于仙人掌快速生长
C．冬季，多雾天气增加大气逆射，有利于仙人掌度过冬季
D．冬季，多雾人气削弱太阳辐射，低温寡照不利于仙人掌生长
6．为使M种植某地的成年仙人掌全年都能获得充足的太阳光照，东西走向的垄间距至少是
A．1.7米 B．2.5米 C．3米 D．4米
和顺县地处山西省东陲、太行山之巅，平均海拔1300多米，是典型的高寒冷凉山区。近年来，当地冷凉蔬菜深受大众喜爱，畅销全国各地。要实现温室蔬菜的高产、高效，必须设计建造一种采光性好、保温性强、升温快、储存热量高的新型高效节能日光温室。下图示意和顺县地窖式温室坡面结构。据此完成下面小题。
7．地窖式温室选址应具备的条件有（ ）
①海拔要高②要空旷向阳③地势平坦，土壤肥沃④靠近林地，水土保持好
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
8．与和顺县地窖式温室戗柱（支撑温室的最短木柱，其高度大致与地下挖深相当）高度关联度最大的是（ ）
A．地下水位 B．盛行风风向 C．正午太阳高度 D．年降水量
9．当地冷凉蔬菜深受大众喜爱，畅销全国各地的主要原因是（ ）
A．产量大 B．无公害 C．反季节 D．价格低
如图为哈尔滨（45°N,125°E）某小区圆形小广场照片，该日天气晴好，拍摄时体育健身器材立柱影长与立柱高度接近，拍摄时间为上午9:20,据此完成下面小题。
10．该时的太阳高度角约为（ ）
A．20° B．30° C．45° D．65°
11．稍后，从图示角度观察体育器材立柱影子长短变化以及移动方向分别是（ ）
A．变短、向右 B．变长、向左
C．变短、向左 D．变长、向右
2022年10月31日，鲁中某普通高中地理研学组利用手表、标杆、钢尺等工具测量了日影（杆影）的变化数据（下图），并利用该数据推算出了当地的经纬度。指导教师认为数据误差较大，还可以通过一些具体的方法进一步提高测量精度。下表为该地理研学组测量活动的相关数据（当日太阳直射点所在纬度等数据略）。完成下面小题。
标杆数据 长度141.8厘米，直径2.2厘米
测量数据 北京时间 11:56 12:00 12:04 12:08 12:12 12:16
杆影长度（厘米） 154.8 153.3 152.3 149.3 152.5 153.5
推算结果 当地经纬度（118°E，37°N）；当口当地正午太阳高度（43°）
12．推算当地经纬度直接运用的数据是（ ）
A．12:12时数据 B．12:08时数据 C．12:04时数据 D．12:00时数据
13．可有效提高测量精度的措施是（ ）
A．缩短总的测量时间 B．选用直径更大的标杆
C．缩短测量时间间隔 D．选用长度更小的标杆
位于A市（40°N，74°W）的某建筑玻璃外墙向内切入一定角度（下图）。这样的设计在确保冬季采光增温的同时，可减少夏季阳光入射，从而降低室内空调能耗。完成下面小题。
14．该建筑向内切入的玻璃外墙最大水平倾角约（ ）
A．65.5° B．88.5° C．49.5° D．73.5°
15．若在下列地区引入这一节能建筑，则（ ）
A．杭州（30°N）的∠L不变 B．柏林（52°30'N）的∠L变小
C．马德里（40°25'N）的∠L变大 D．科伦坡（7°N）的∠L不变
二、综合题
16．阅读材料,完成下列各题。
材料一　核电有清洁、高效的优势,不过由于涉及冷却用水等诸多因素,在内地布局核电厂一直充满争议。中核工业公司计划在陕西布局核电站,但在选址中放弃了陕西省政府重点推荐的西安。目前西安(34°20'N,108°56'E)部分城市路灯使用太阳能。
材料二　下图关中地区近30年(1983—2012年)来平均各月霾日数统计图和西安周边示意图。
(1)分析西安不宜布局核电站的原因。
(2)分析冬季西安市太阳能路灯光伏板和水平面夹角约为57°50'的原因。
(3)判断关中地区霾多发季节,并分析成因。
(4)说明三门峡水库蓄水后对库区土壤盐碱化的影响过程。
参考答案：
1．C 2．A 3．D
考查影响太阳辐射的因素，发展光伏产业的条件，太阳高度角的应用。
1．本题主要考查影响太阳辐射的因素。影响太阳辐射的因素主要包括地势，纬度，天气等因素。江苏的低山丘陵主要分布在北部和西南部，而且多在200米到500米左右，海拔相差不大，对太阳辐射的影响不大，A错；苏北和苏南都在沿海地带，B错误；苏北在淮河以北属于温带季风气候，降水较少，晴天多，日照时间长，苏南在淮河以南属于亚热带季风气候，降水较多，日照时间短，而且南部经济比北部发达，南部环境质量较差与北部，对光照的削弱作用较强，C正确；苏南纬度更低，太阳高度角更大，D错误。故答案选C项。
2．内蒙古位于我国的西部地区，经济欠发达，人口稀少，对能源的需求量较少，需要把能源输送到东部经济发达地区；江苏为与我国的东部地区，经济发达，对能源需求量大，市场广阔，A正确；电力主要靠高压线路输送，因此交通运输对光伏发电的影响不大，B错误；光伏发电并非劳动力指向性，不需要太多的劳动力，C错误；内蒙古位于内陆地区，太阳能比江苏丰富，D错误。故答案选A项。
3．该题主要考查太阳高度的利用。一年中太阳高度角越大，前排太阳能的影子越短，前排与后排之间的间距就短，太阳高度角越小，影子就会越长，前排与后排之间的间距就长。选项中的四个城市，江苏的纬度最低，一年中正午太阳高度角较高，故D值也就最短，故D正确。
4．D 5．A 6．C
4．由材料信息可知，仙人掌新型功能蔬菜和保健食品，目前，食用仙人掌的开发在墨西哥已进入系统化、规模化、商品化的产业发展阶段，因此可知促使食用仙人掌的开发在墨西哥进入规模化产业发展阶段的主要因素是市场广阔，所以D正确。
5．加利福尼亚湾沿岸夏季气温高，海水蒸发较多，有足够水汽；附近有寒流流经，使近地面气温降低，有利于水汽凝结；夏季受带高压控制，地面大气稳定。由于夏季降水少，气温高，蒸发强，气候干旱，不利于仙人掌生长，大雾可以为仙人掌提供少量水分，有利于仙人掌度过旱季。
6．正午前后太阳光照最强，为了获得最多的太阳光照，植株行应呈东西方向延伸；为使M种植某地的成年仙人掌全年都能获得充足的太阳光照，则当冬至日该地正午太阳高度最低时，也能保证成年仙人掌之间不会遮挡阳光，该地位于21.5°N，冬至日太阳直射南回归线时，可知正午太阳高度为=90°-（21.5+23.5）=45°，由于成年植株的高度为3米，为了防止影子挡住北侧的植株，植株间应至少留有3米的行距，所以C正确。
7．C 8．C 9．C
本题组以我国某地区地窖式温室为命题情境，考查地理环境对农业生产的影响，综合考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力，体现了对地理核心素养中人地协调观和综合思维的考查。
7．据题意分析可知，日光温室是以最大限度地接纳阳光、保温性好、升温快、储存热量高的日光温室。该地区平均海拔1300多米，温室是下沉的，说明需要保温，海拔高是限制因素，①错误；空旷向阳，可以接收更多的光照，符合地窖式温室的条件，②正确；地势平坦，土壤肥沃，耕作条件好，有利于温室的生产，③正确；靠近林地不利于采光，且不需要靠近林地，④错误，故正确选项为C。A、B、D错误。
8．据材料可知，温室需要接收到更多的阳光，为了不遮挡蔬菜受光，温室戗柱的深度要考虑当地的正午太阳高度角大小，C正确；地下水的水位、盛行风、年降水量与其关联度并不大，A、B、D错误；
9．盛行风并不会影响温室戗柱，只据题意分析可知，和顺县冷凉蔬菜深受大众喜爱，畅销全国各地，故该地生产的蔬菜在夏季，夏季其他地区气温高，不适宜生产冷凉蔬菜，该地利用特殊的气候条件生产冷凉蔬菜，进行反季节生产，满足市场需求，C正确；A、B、D错误。
10．C 11．C
10．太阳高度为太阳光线与地平面的夹角，根据材料可知，此时体育健身器材立柱影长与立柱高度接近，所以太阳高度角约为45°，C正确，ABD错误，故选C。
11．根据时间和影子的方位，可知现在拍摄方向偏东，右侧为南。稍后，太阳高度角增大，影长应变短，BD错误；面向太阳，太阳的移动方向应向右（顺时针），影子方位与太阳方位相反，所以目视方向影子转向左（以拍摄者为参考），C正确，A错误；故选C。
12．B 13．C
12．一天中当地地方时为12时的时候太阳高度角最高，此时杆影最短。从测量数据看，12:08时杆影长度最短，所以可以根据12:08时的数据来推算当地经度，根据杆影长度等数据结合相关公式可以进一步推算当地纬度，B正确，ACD错误。故选B。
13．缩短测量时间间隔，可以更细致地捕捉杆影长度的变化过程，能更精确地确定正午时刻和相关数据，从而提高测量的准确性和精度，C正确；如果只是简单缩短总测量时间，而没有更密集的测量点，可能会遗漏关键信息，不一定能有效提高精度，甚至可能导致数据不准确，A错误；标杆的直径主要影响的是标杆自身的稳定性等，对太阳高度角和经纬度的测量精度影响不大，不是提高精度的关键因素，B错误；长度较小的标杆可能会使测量的相对误差增大，而且可能会使测量操作不方便，不利于提高精度，D错误。
14．D 15．A
14．根据两直线平行内错角相等，该建筑向内切入的玻璃外墙最大水平倾角就是该地的最大正午太阳高度，当太阳直射北回归线时，该地正午太阳高度角最大，根据正午太阳高度角计算公式H=90°-纬度差（太阳直射点地理纬度与所求地点的地理纬度），H=90°-（40°-23°26′）≈73.5°，该建筑向内切入的玻璃外墙最大水平倾角约为73.5°，D项正确，ABC三项错误。故选D。
15． 由图示可得，L=Hmax-Hmin，是该地区最大正午太阳高度和最小正午太阳高度之差，也就是正午太阳高度的变化幅度。北回归线以北的地区的正午太阳高度的变化幅度一致，当太阳直射北回归线时，正午太阳高度最大，当直射南回归线时，正午太阳高度最小，正午太阳高度的变化幅度为南北回归线的纬度差，是46°52′。杭州、柏林和马德里都在北回归线以北地区，因此，∠L不变，B、C两项错误，A项正确；科伦坡的纬度低，最大正午太阳高度为90°，最小正午太阳高度=90-（7°+23°26′）=59°34′，∠L=90°-59°34′=30°26′，应变小，D项错误。
16．(1) ①省级行政中心,人口密度大,存在安全隐患; ②处于地震带,地质条件不稳定; ③缺水严重 (2) ①冬季(冬至日前后)昼短夜长,利用太阳能发电时间短,用电量大; ②该夹角能保证冬至日正午太阳能直射光伏板; ③能保证冬季(冬至日前后)发电效率更高 (3)冬季。①冬季取暖燃煤废气排放量大; ②降水少; ③西北风带来沙尘的影响④地势低洼不利于污染物扩散 (4) ①水库蓄水,水位升高,地下水补给水量增加,地下水位上升；②该区域蒸发量大，水中盐类物质被带到土壤表层,水分蒸发后,盐分残留在土壤表层,导致盐碱化
（1）西安是陕西省的省会城市，人口密度大,存在安全隐患，从材料可知，西安处于地震带,地质条件不稳定，核电需要较多涉及冷却用水，而西安缺水严重，所以西安不宜布局核电站。
（2）西安市太阳能路灯光伏板和水平面夹角约为57°50'，是为了能保证冬至日正午太阳能直射光伏板，这样能保证冬至日前后发电效率更高，根据西安的纬度是34°20'N，冬至日太阳直射南回归线上，可以做计算出冬至日正午太阳高度，再根据正午太阳高度和夹角互余时，太阳光直射光伏板，可以计算出光伏板和水平面夹角约为57°50'。
（3）关中地区，人口密集，城市多，冬季取暖燃煤废气排放量大，同时冬季降水少，西北风带来沙尘的影响，加剧了霾的形成，所以冬季是关中地区霾多发季节。
（4）三门峡水库蓄水后，水库水位升高，库区周边的地下水补给水量增加，地下水位上升，水中盐类物质被带到土壤表层,水分蒸发后,盐分残留在土壤表层,从而导致库区盐碱化。
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