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第二节　地球公转的意义
知识 清单破
知识点 1 地球公转与太阳直射点的回归运动
1.公转定义:地球绕太阳运行。
2.公转特征
(1)方向:自西向东(上图中箭头表示地球公转方向)。
(2)轨道:接近正圆的椭圆,太阳位于其中的一个焦点上。
(3)周期:365日6时9分10秒,称为1恒星年。
(4)速度
公转位置 时间 公转特征
近日点 1月初 速度较快
远日点 7月初 速度较慢
3.黄赤交角
(1)概念:黄道平面与赤道平面的夹角。
(2)形成
(3)数值:目前,黄赤交角是23°26'。
(4)影响:太阳直射点在南、北回归线之间往返移动。
4.太阳直射点的回归运动
(1)移动轨迹
(2)周期:365日5时48分46秒,叫作1回归年。
知识点 2 正午太阳高度角的变化
1.概念
(1)太阳高度角:太阳光线与地平面之间的夹角。
(2)正午太阳高度:一天中太阳高度最大值出现在正午。
2.变化原因:黄赤交角的存在、太阳直射点的南北移动。
3.变化规律
(1)纬度分布
　　同一时刻,各地正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。
春、秋分日 由赤道向南北两侧递减
夏至日 由北回归线向南北两侧递减
冬至日 由南回归线向南北两侧递减
(2)季节变化
时间 最大值地区 最小值地区
夏至日 北回归线及其以北地区 南半球的各纬度地区
冬至日 南回归线及其以南地区 北半球的各纬度地区
春、秋分日 赤道 —
知识点 3 昼夜长短的变化
1.昼夜长短的产生
(1)昼弧与夜弧:昼弧是纬线圈位于昼半球的部分,夜弧是纬线圈位于夜半球的部分。
(2)昼、夜弧与昼夜长短的关系
①昼长夜短:昼弧长于夜弧(如上图中b纬线)。
②昼短夜长:昼弧短于夜弧(如上图中a纬线)。
③昼夜等长:昼弧等于夜弧(如上图中c纬线)。
2.变化规律
(1)赤道上:终年昼夜等长。
(2)春分日和秋分日:全球昼夜等长。
(3)北半球
时间 昼夜长短 分布规律 特殊时间
夏半年(春分日至秋分日) 昼长夜短 纬度越高,昼越长,北极附近出现极昼现象 夏至日时,北半球各地昼长达一年中最大值,极昼范围也达最大
冬半年(秋分日至次年春分日) 昼短夜长 纬度越高,昼越短,北极附近出现极夜现象 冬至日时,北半球各地夜长达一年中最大值,极夜范围也达最大
知识点 4 五带与四季的形成
1.五带的形成
2.四季的形成
(1)形成原因
一年中春、夏、秋、冬四季的变化主要是由地球公转造成的。
(2)天文四季(以北半球为例)
天文四季 含义 欧美的划分 我国的划分
春季 冬季与夏季之间的过
渡季节 春分—夏至 立春—立夏
夏季 一年中太阳高度最
大、白昼最长的季节 夏至—秋分 立夏—立秋
秋季 夏季与冬季之间的过
渡季节 秋分—冬至 立秋—立冬
冬季 一年中太阳高度最
小、白昼最短的季节 冬至—春分 立冬—立春
(3)气候四季
　　为了使季节的划分与气候的变化大致吻合,北温带的一些国家将四季划分如下:
季节 春季 夏季 秋季 冬季
月份 3、4、5三个月 6、7、8三个月 9、10、11三个月 12、1、2三个月
疑难 情境破
疑难 1 如何理解黄赤交角及其影响
情境探究
　　英国一位古文明研究作家在其书中写道:“黄赤交角会发生周期性的变化,这个周期是
41 000年,交角改变在22°06'到24°26'之间,准确性和可预测性不亚于瑞士钟表。”
问题1
为什么会有黄赤交角
地球在自转的同时还围绕太阳公转。
提示
问题2
若黄赤交角变为24°26′,则地球上太阳直射的范围将会如何变化
太阳直射点在24°26′N~24°26′S之间移动,太阳直射范围将变大。
提示
讲解分析
1.与黄赤交角相关的几个说法
(1)“一轴”“两面”“三角度”
　　“一轴”指地轴;“两面”指黄道平面和赤道平面;“三角度”指黄道平面和赤道平面
的夹角为23°26',地轴与黄道平面的夹角为66°34',地轴与赤道平面的夹角为90°。
(2)三个“不变”
　　地球在运动过程中,地轴的空间指向基本不变,北端始终指向北极星附近;黄赤交角的大
小基本不变,目前为23°26';地球运动的方向不变,总是自西向东。
2.黄赤交角的影响
(1)引起太阳直射点在南、北回归线之间往返移动
　　总结上图,可以得出如下规律:
时间 太阳直射点位置
春分日 赤道
春分日—夏至日 北半球,并向北移动
夏至日 北回归线
夏至日—秋分日 北半球,并向南移动
秋分日 赤道
秋分日—冬至日 南半球,并向南移动
冬至日 南回归线
冬至日—次年春分日 南半球,并向北移动
(2)决定了五带的范围:回归线度数=黄赤交角的度数,极圈的度数=90°-黄赤交角的度数。
(3)决定了有无太阳直射现象和极昼极夜现象的范围:南、北回归线及其之间有太阳直射现
象,南、北极圈及其以内有极昼极夜现象。
疑难 2 正午太阳高度角的变化有何规律 有哪些应用
　　冲着某高档小区楼房间距有50米、小区绿化率为50%的宣传广告,我国北方某市一些市
民先后在此购买了商品房。岂料两年后开发商改变建筑方案,楼房的间距仅为30.4米。为此,
该小区的38户业主将开发商告上法庭。
问题1
小区业主为什么这么重视楼间距问题
楼间距与太阳光照相关,在太阳高度一定的情况下,楼间距的大小会影响到楼房采光条件的好坏。
提示
问题2
每年的夏至日至冬至日期间,我国北方正午太阳高度如何变化
正午太阳高度逐渐减小。
提示
讲解分析
1.正午太阳高度的变化
(1)正午太阳高度的纬度变化规律
　　同一纬度,正午太阳高度相同。同一时刻从太阳直射纬度向南北两侧递减,具体如下图所示:
(2)正午太阳高度的季节变化规律
　　同一地点,正午太阳高度的大小随季节变化而变化。如下图所示:
2.正午太阳高度的计算
　　某地正午太阳高度H的大小,可用下面的公式来计算:H=90°-|φ±δ|(同半球减,异半球加)。
其中φ为该地纬度,δ为直射点的纬度。|φ±δ|为该地纬度与直射点纬度的差值。
3.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最大值时,其地方时是12时。
(2)确定房屋的朝向: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)判断日影长短及方向:太阳直射点上,正午时物体的影长为0。正午太阳高度越大,日影越
短;正午太阳高度越小,日影越长,且日影方向背向太阳。
(4)计算楼间距:一般来说,纬度较低的地区,楼间距较小;纬度较高的地区,楼间距较大。可以
根据某地冬至日或夏至日的正午太阳高度计算楼间距。以北半球为例,如下图,南楼高度
为H,该地冬至日正午太阳高度为α,则最小楼间距L=H·cot α。
(5)计算太阳能热水器安装角度:为获得最佳效果,应使太阳能热水器集热板与太阳光线垂
直。其倾角(β)和正午太阳高度(μ)的关系为:β+μ=90°。(如下图)
疑难 3 如何分析昼夜长短的变化规律
情境探究
　　在我国的黑龙江省漠河市,夏季夜幕降临后的1~2小时内,天稍黑一会儿又开始放亮。此时,晚霞与朝晖在北方的天空上交相辉映,其白夜之景十分壮观。因此人们称漠河为“不夜城”。
问题1　
漠河成为“不夜城”的原因是什么
提示
从纬度与昼夜长短的变化规律角度来分析。
问题2　
如何分析昼夜长短的变化规律
从太阳直射点的移动、晨昏线与纬线圈的关系入手分析昼夜长短的变化规律。
提示
讲解分析
昼夜长短变化的分析方法
(1)看昼夜弧长→定昼夜长短
　　晨昏线把经过的纬线圈分割成昼弧与夜弧,所求地所在的纬线圈上,若昼弧长于夜弧,则
昼长夜短;反之则昼短夜长。赤道上终年昼夜等长。(如下图所示)
(2)看太阳直射点位置→定昼夜长短分布
　　太阳直射点的位置决定昼夜长短的分布状况。太阳直射点在哪个半球(南、北半球),哪
个半球昼长夜短,且越向该半球的高纬度地区昼越长。(如下图所示)
(3)看太阳直射点移动方向→定昼夜长短变化
太阳直射点的移动方向决定昼夜长短的变化趋势,纬度的高低决定昼夜长短的变化幅度。太
阳直射点向哪个半球(南、北半球)移动,哪个半球昼将变长,夜将变短,且纬度越高,昼夜长短
的变化幅度越大。(如下图所示)
(4)看太阳直射点的位置和移动方向→定极昼极夜范围和变化
①太阳直射点纬度数与出现极昼极夜范围的最低纬度数互余。
②太阳直射点向北移动,北极点周围极夜范围缩小或极昼范围扩大;太阳直射点向南移动,南
极点周围极夜范围缩小或极昼范围扩大。第二节　地球公转的意义
基础过关练
题组一　地球公转的特征
　　2023年6月4日,神舟十五号载人飞船顺利完成6个月的太空“出差”任务后,在东风着陆场成功着陆返回。下图为地球绕日公转示意图。据此完成下面两题。
1.神舟十五号“出差”期间,绕太阳运动的角速度变化趋势是(　　)
　　　　　　　　
　　　　　　　　
2.神舟十五号“出差”期间,地球所处的公转轨道位置为(　　)
A.甲→丙　　　　　　B.乙→丁　　　　　　
C.丙→甲　　　　　　D.丁→乙
题组二　太阳直射点的回归运动
　　读黄道平面与赤道平面的交角图,回答下面两题。
3.下列叙述正确的是(　　)
A.目前的黄赤交角是66°34'
B.图中α是黄赤交角
C.地轴与黄道平面的夹角就是黄赤交角
D.黄赤交角的度数即南北回归线的度数
4.为了研究黄赤交角对地球自然环境的影响,假设黄赤交角变为0°,不可能出现的现象是(　　)
A.太阳终年直射赤道
B.全球全年无四季变化
C.地球上的热量分配将会均匀
D.全球全年都是昼夜平分
　　读甲、乙两图,完成下面两题。
5.下列有关甲、乙两图中时间,对应正确的是(　　)
A.①—c　　　　　　B.②—b　　　　　　
C.③—d　　　　　　D.④—a
6.太阳直射点沿a→b→c→d运动的周期是(　　)
A.365日5时48分46秒
B.365日6时9分10秒
C.23时56分4秒
D.29.53天
题组三　正午太阳高度角的变化
　　下图表示某日全球不同纬度正午太阳高度分布状况。据此完成下面两题。
7.该日为北半球(　　)
A.春分日　　　　　　　　B.夏至日
C.秋分日　　　　　　　　D.冬至日
8.该日,正午太阳高度达到一年中最大值的纬度范围是(　　)
A.0°~90°S
B.23°26'S~90°S
C.23°26'S~23°26'N
D.0°~23°26'S
9.若在兰州(36°N)的开发商欲在一幢20米高的楼房北面新建一幢楼房(如下图),且打出了“全年都可见到阳光”的销售宣传语。为验证开发商的销售宣传语,最适宜购房者去看房的时间、合理的楼间距L,二者组合正确的是(　　)
A.春分日　12 m　　　　　　　　B.夏至日　40 m
C.秋分日　20 m　　　　　　　　D.冬至日　35 m
题组四　昼夜长短的变化
　　下图为昼夜状况示意图,阴影部分表示黑夜。据此完成下面两题。
10.图中A点的昼长为(　　)
A.24小时　　　　　　　　B.12小时
C.16小时　　　　　　　　D.8小时
11.图中所示日期,下列各地白昼最长的是(　　)
A.北京　　　　　　　　B.哈尔滨　　　　　　
C.南京　　　　　　　　D.广州
12.下图反映的是2020年8月的某一天示意图,其中M点为晨昏线与80°纬线的切点。读图,回答下列问题。(12分)
(1)此时,太阳直射点的地理坐标为　　　　　　　　　　　　　　　;用“”在图中画出夜半球。(4分)
(2)该日,地球的极夜范围为　　　　　　　　　　　　　　　　。晨昏圈与纬线圈切点的纬度在一年中最低为　　　　　　　　。(4分)
(3)试描述南京今后3个月内的昼夜状况及变化趋势。(4分)
题组五　五带与四季的形成
　　读五带分布图,完成下面两题。
13.下列地区四季变化最明显的是(　　)
A.热带　　　　　　　　B.北温带
C.北寒带　　　　　　　D.低纬度地区
14.假设黄赤交角为30°,地球上(　　)
A.寒带的范围扩大　　　　　　　　
B.温带的范围扩大
C.热带的范围缩小　　　　　　　　
D.寒带的范围缩小
能力提升练
题组一　黄赤交角及其影响
1.读地球公转示意图(图甲)和黄赤交角示意图(图乙),回答下列问题。(16分)
(1)地球在图甲中b—a的公转过程中,公转速度(2分)(　　)
A.逐渐变慢　　　　　　　　B.逐渐变快
C.先变慢,后变快　　　　　 D.先变快,后变慢
(2)地球位于图甲中什么位置时,湖南长郡中学国旗旗杆影长达到一年中的最小值(2分)(　　)
A.a　　　　　　B.b　　　　　　C.c　　　　　　D.d
(3)黄赤交角在图乙中是(2分)(　　)
A.∠XOF　　　　　　　　B.∠TOF
C.∠FON　　　　　　　　D.∠TON
(4)假设黄赤交角变为35°,这时,地球上北半球夏至日正午太阳高度将自　　　　　　(纬线)向南北两侧递减;在地球上的五带中,与现在相比,范围将扩大的是　　　　　　　、　　　　　　　。(4分)
(5)在图乙中太阳直射点自MN向北移动到EF,再由EF向南移动到MN的过程中,在S'T'及其以南范围内,极夜现象出现的地区变化规律是:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(6分)
题组二　地球公转的意义
　　原定于2022年9月10日至25日举行的杭州第19届亚运会,因故推迟至2023年9月23日至10月8日举行。据此完成下面两题。
2.2023年亚运会举办期间杭州日出时间(　　)
A.逐渐变早　　　　　　　　B.逐渐变晚
C.先早后晚　　　　　　　　D.保持不变
3.2023年亚运会举办期间,杭州与北京两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
　　下图示意江苏淮安某中学2024年10月9日某时刻一间朝南教室一隅的太阳光照情况。据此完成下面三题。
4.照片的拍摄时间大约是(　　)
A.5:00　　　　　　　　B.9:00　　　　　　
C.15:00　　　　　　　 D.18:00
5.2024年10月期间,每天同一时刻黑板上的光照面积(　　)
A.逐渐增大　　　　　　　　B.逐渐减小
C.先增大后减小　　　　　　D.先减小后增大
6.某同学还想再次在相同的时间看到与这一天同样的太阳光照射教室情况,这位同学最少还需要经过约多长时间(　　)
A.一个月　　　　　　　　B.五个月
C.九个月　　　　　　　　D.一年
7.阅读图文材料,完成下列问题。(14分)
　　下图示意我国某中学生绘制的所在地二至日太阳视运动轨迹。图中O点为观察者所在位置,甲、乙、丙、丁为观察者所在地的地平面上四个方位,戊、己为观察者在二至日观测到的正午太阳位置。
(1)图中甲、乙、丙、丁表示正北方位的是　　　　　　　,表示正东方位的是　　　　　　　。(4分)
(2)戊、己中表示冬至日观测到的正午太阳位置的是　　　　　　　,冬至这一天,观察者观察到当地日出在　　　　　　　方位,昼夜长短情况是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(6分)
(3)据图可知,观察者所在的O点的纬度是　　　　　　　。当位于O点的观察者测得当地正午太阳高度为45°,则太阳直射点的纬度是　　　　　　　。(4分)
题组三　地球公转意义的应用
　　城市路灯的照明时间受自然条件影响。下图示意某年北京市二分二至日路灯照明时间。据此回答下面两题。
8.上图四个日期中,对应夏至日的是(　　)
A.a　　　　　　B.b　　　　　　C.c　　　　　　D.d
9.造成北京市路灯照明时间季节变化的主要原因是(　　)
A.天气变化　　　　　　　　B.地球自转
C.地球公转　　　　　　　　D.太阳运动
　　太阳能热水器集热板与地面的夹角可调节,为使集热效率达到最高,应保持集热板与正午太阳光线垂直,若当地的正午太阳高度为H,则集热板与地面的夹角应为90°-H,如下图所示。读图,回答下面两题。
10.江苏省一年中调节杆高度最小的月份是(　　)
A.12月　　　　　　　　B.9月
C.6月　　　　　　　　 D.3月
11.江苏省的集热板与地面的夹角从最小增大到最大期间(　　)
A.江苏省日落时间不变
B.地球公转速度逐渐变慢
C.江苏省正午楼房的影长逐渐变长
D.江苏省昼短夜长,且昼渐长
　　2025年某楼盘(32°N,121°E)开盘销售已封顶的1~4号楼。这4幢楼均为18层,层高3米,南北楼间距为50米。下图为该楼盘平面示意图。据此完成下题。
12.某日,看房者丽女士在4号楼南阳台恰好看到日落,当时的北京时间最有可能是(　　)
A.13:30　　　　　　　　B.15:30
C.17:30　　　　　　　　D.19:30
答案与分层梯度式解析
第二节　地球公转的意义
基础过关练
1.C 2.C 3.D 4.C 5.B 6.A 7.D 8.B
9.D 10.C 11.D 13.B 14.A
1.C　神舟十五号载人飞船围绕地球运动,并随着地球的公转围绕太阳运动。1月初,地球位于公转轨道的近日点,公转速度最快;7月初,地球位于公转轨道的远日点,公转速度最慢。神舟十五号“出差”开始时间是2023年6月4日前6个月,即2022年12月初,神舟十五号“出差”结束时间为2023年6月4日,期间地球公转先接近近日点,公转速度加快,1月初后再远离近日点,公转速度逐渐变慢。因此,神舟十五号“出差”期间,绕太阳运动的角速度先变快、后变慢,C正确。
2.C　结合上题分析,神舟十五号“出差”开始时间约为2022年12月初,此时地球所处的公转轨道位置接近地球绕日公转示意图中的丙;神舟十五号“出差”结束时间为2023年6月4日,此时地球所处的公转轨道位置接近地球绕日公转示意图中的甲。故C正确。
3.D　黄赤交角为黄道平面与赤道平面的夹角,其度数即南北回归线的度数。图中β为黄赤交角,目前度数为23°26'。
4.C　黄赤交角变为0°后,太阳终年直射赤道,全球全年没有四季变化,并且全球全年都是昼夜平分的,但由于地球是个球体,各纬度地区热量分配不均的状况仍将存在。
5.B　将图甲中太阳中心与地球中心相连,连线表示直射地球的太阳光线,可以看出A点位置太阳光线直射北回归线附近,故A点应为北半球夏至日,即6月22日前后;根据地球公转方向,可依次推出B、C、D分别是北半球秋分日、冬至日、春分日,①表示从春分日到夏至日这段时间,②表示从夏至日到秋分日这段时间,③表示从秋分日到冬至日这段时间,④表示从冬至日到春分日这段时间。图乙显示,a表示太阳直射点从赤道移动到北回归线,b表示太阳直射点从北回归线移动到赤道,c表示太阳直射点从赤道移动到南回归线,d表示太阳直射点从南回归线移动到赤道;结合所学知识可知,a表示从北半球春分日到夏至日这段时间,b表示从北半球夏至日到秋分日这段时间,c表示从北半球秋分日到冬至日这段时间,d表示从北半球冬至日到春分日这段时间。综上,B正确。
6.A　太阳直射点回归运动的周期为一回归年,即365日5时48分46秒。
7.D　从图中看出,23°26'S的正午太阳高度为90°,说明此时太阳直射23°26'S,即直射南回归线,根据太阳直射点移动规律判断,该日为北半球冬至日。
8.B　该日为北半球冬至日,太阳直射点位于南回归线,南回归线及其以南地区正午太阳高度达到一年中最大值,B正确;南北回归线之间各地一年有两次直射现象,该日太阳直射南回归线,没有直射南北回线之间各地,因此南北回归线之间各地正午太阳高度没有达到一年中最大值,A、C、D错误。
9.D　兰州位于36°N,一年中北半球冬至日正午太阳高度最小,日影最长,所以为验证开发商的销售宣传语,最适宜购房者去看房的时间是冬至日。冬至日该地正午太阳高度H=90°-(36°+23°26')≈30°,南楼楼高/影长=20/L影=tan30°,由此求得南楼影长为34.7 m。若新建楼房“全年都可见到阳光”,则合理的楼间距L≥34.7 m,D正确。
10.C　图示为北半球冬至日,太阳直射南回归线,A点昼长夜短,根据昼弧长,可判断A点昼长为16小时。
11.D　冬至日,北半球各地昼短夜长,纬度越高,白昼越短。
12.答案　(1)(10°N,120°W)　画图略(右半部分为夜)。
(2)80°S及其以南地区　66°34'
(3)昼渐短,夜渐长;秋分日前,昼长夜短;秋分日时,昼夜等长;秋分日后,昼短夜长。
解析　(1)图中30°W为昏线与赤道的交点,由此可推断出太阳直射点的经度为120°W;图中80°N及其以北出现极昼现象,说明太阳直射点位于10°N;图中昏线的右侧为夜半球。
(2)根据太阳直射点的位置可判断出极夜的范围,晨昏圈与纬线圈切点的纬度介于66°34'~90°。
(3)今后3个月内太阳直射点向南移动,南京的白昼渐短,黑夜渐长;秋分日前,南京昼长夜短;秋分日时,南京昼夜等长;秋分日后,南京昼短夜长。
13.B　四季变化最明显的地区是温带地区,B正确。
14.A　黄赤交角的变化,直接导致太阳直射点的移动范围发生变化,原来太阳直射点在南、北纬23°26'之间移动,而当黄赤交角为30°时,太阳直射点的移动范围在南、北纬30°之间,极圈的纬度数将由66°34'变为60°,则热带、寒带的范围扩大,温带的范围缩小,A正确。
能力提升练
2.B 3.D 4.B 5.A 6.B 8.B 9.C 10.C
11.C 12.C
1.答案　(1)B　(2)C　(3)C
(4)35°N　热带　寒带
(5)直射点自MN→EF:出现极夜现象的地区范围逐渐扩大　直射点在EF:南极圈及其以南地区全部出现极夜现象　直射点自EF→MN:出现极夜现象的地区范围逐渐缩小
解析　(1)由图甲中地球的自转方向和太阳直射点的位置可知,a、b、c、d分别为北半球冬至日、秋分日、夏至日、春分日时地球的公转位置,地球在图甲中b—a的公转过程即地球在北半球秋分日到北半球冬至日的公转过程,这个过程中地球离近日点(1月初)越来越近,故地球公转速度逐渐变快。
(2)湖南长郡中学位于北回归线以北,北半球夏至日时正午太阳高度最大,杆影最短。
(3)由图可知,MN所在平面为赤道平面,E'F所在平面为黄道平面,故图乙中∠FON表示黄赤交角。
(4)若黄赤交角变为35°,则北半球夏至日太阳直射点位于35°N,热带和寒带的范围将扩大。
(5)图中MN为赤道,EF为北回归线,太阳直射点自MN向北移动到EF,再由EF向南移动到MN的过程,即为北半球春分—夏至—秋分的过程,此时南极圈内出现极夜现象的地区范围先逐渐扩大,北半球夏至日时南极圈及其以南地区全部出现极夜现象,而后出现极夜现象的地区范围逐渐缩小。
2.B　太阳直射点向哪个方向(南或北)移动,哪个半球的昼长变长,另一半球昼长变短。2023年亚运会于9月23日至10月8日举行,期间太阳直射点向南移动,北半球昼长变短,日出时间逐渐变晚,B正确。
3.D　正午太阳高度H=90°-纬度差(当地纬度与太阳直射点纬度的差值),杭州、北京均位于北回归线以北,全年无直射现象,二者的正午太阳高度差值始终等于杭州与北京的纬度差,即始终保持不变,D正确。
4.B　由材料可知,此时的时间为10月,是北半球的冬半年,淮安日出东南,日落西南,地方时6时后日出,18时前日落。该图片是朝南教室一隅的照片,根据“窗户朝南”和太阳光在黑板的投影,可以得知黑板位于教室的西面,此时太阳应该位于东南方的上空,时间应为日出后至12时前,B正确。
5.A　2024年10月期间,太阳直射点在南半球并向南移动,北半球的太阳高度不断减小,每天同一时刻黑板上的光照面积将不断增大。
6.B　当太阳直射同纬度时,与该日太阳光照射教室情况相同。10月9日距离冬至约为两个半月,冬至后两个半月与该日太阳直射点纬度相同。因此该同学还想再次在相同的时间看到与这一天同样的太阳光照射教室情况,这位同学最少还需要经过五个月时间。
7.答案　(1)丙　乙
(2)己　东南　昼短夜长
(3)23°26'N　21°34'S
解析　(1)该中学生所在地位于我国(北半球),且二至日正午太阳在同一方向,则该地位于北回归线或其以北区域,由此可推知该地正午太阳位于正南方,即甲、乙、丙、丁方位分别表示南、东、北、西;且由太阳视运动轨迹为东升西落,也可判断出乙为东方,丁为西方,故可推断丙为北方,甲为南方。
(2)冬至日时,太阳直射南回归线,北半球各地日出东南、日落西南,而且正午时太阳位于正南方向,故己表示冬至日正午太阳的位置,而且此时北半球各地昼短夜长。
(3)该图为二至日太阳视运动轨迹示意图,太阳位于戊位置时,北半球日出东北,日落西北,应为夏至日;由于此时O点正午出现了太阳直射现象,说明观察者所在的O点的纬度应为23°26'N(北回归线)。当位于O点的观察者测得当地正午太阳高度为45°时,太阳直射点应在南半球;根据正午太阳高度计算公式:H=90°-纬度差(太阳直射点纬度与当地纬度的差值),再结合该地纬度为23°26'N,可计算出太阳直射点的纬度为21°34'S。
8.B　城市路灯主要是在夜晚用于照明,北京市北半球夏至日夜长最短,路灯照明时间最短。
9.C　路灯照明时间因夜晚的时间长短而变化,昼夜时间长短的变化是由地球公转引起的,所以造成北京市路灯照明时间季节变化的主要原因是地球公转。
10.C　据图可知,调节杆高度越小,正午太阳高度越大,所以江苏省一年中调节杆高度最小的月份是正午太阳高度最大的月份,C正确。
11.C　读图可知,集热板与地面的夹角和正午太阳高度互余,集热板与地面的夹角从最小增大到最大期间,也就是北半球正午太阳高度从最大减小到最小期间,即北半球夏至日到北半球冬至日期间,此期间江苏省日落时间逐渐提前,A错误;地球公转速度先变慢后变快,B错误;正午太阳高度逐渐减小,则江苏省正午楼房的影长逐渐变长,C正确;江苏省由昼长夜短逐渐变为昼短夜长,且昼渐短,D错误。
12.C　由材料可知,该地(32°N,121°E)位于北半球,且其地方时和北京时间相差不大;若看房者丽女士在4号楼南阳台恰好看到日落,说明该日日落的方位应在西南方向,则确定此时太阳直射点位于南半球,正值北半球冬半年,该地日落的时刻应在18:00之前;该地的纬度为32°N,日落时间不会早于16:30,因此当时的北京时间最有可能是17:30,C正确。
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