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2026人教版高中地理选择性必修1
专题强化练2　正午太阳高度与太阳方位
　　(2025山东10月大联考)在互联网上,甲、乙、丙、丁四位好友玩一种“阳光积分”游戏,游戏规则如下:每人在所处地正午时分测量出当地正午太阳高度,所得的度数即“阳光积分”,若测得的正午太阳高度为23.5°,则“阳光积分”为23.5分,一场游戏中连续三天累加积分值高者取得游戏胜利。如图示意四人分别所处的地点,在图中用a(40°N)、b(34°S)、c(23°N)、d(68°S)表示。据此完成下面两题。
1.甲在冬至日当天所获得的“阳光积分”在四人中最高,甲最可能位于(　　)
A.a地　　　　B.b地　　　　C.c地　　　　D.d地
2.若丙身处d地,一年中一场游戏获得的最高积分值最接近(　　)
A.135分　　　　B.180分　　　　C.204分　　　　D.270分
(2025江苏东台一中月考)甲地(30°N,120°E)的小明同学在大气稳定且晴朗的M、N两日(M、N两日在同一年内,且M日早于N日)在自己家中菜园测篱笆正午日影长度,篱笆垂直高度为1米,其中M日测得的篱笆正午日影长度为1米,N日测得的篱笆正午日影长度为0.58米。如图示意篱笆日影(注:/3≈0.58)。据此完成下面两题。
3.M日出现极夜的最大范围是(　　)
A.70°N以北　　　　　　　B.75°N以北
C.75°S以南　　　　　　　D.70°S以南
4.M、N两日时间差可能为(　　)
A.1个月　　　　B.2个月　　　　C.6个月　　　　D.9个月
5.(创新题·新情境)(2025江苏扬州三校联考)阅读材料,回答下列问题。(12分)
材料　某低碳环保小区使用某科技公司研发制造的“追日型”太阳能路灯照明。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。如图为“追日型”太阳能发电设备示意图。
(1)若“追日型”太阳能发电设备在北京(40°N,116°E)和海口(20°N,110°E)使用,请补全下面的夏至日两地太阳周日视运动图。(8分)(绘制要求:用曲线表示太阳视运动轨迹,用箭头表示太阳升落情况;标出日出日落位置,正午太阳高度数值、位置。)
(2)从太阳能电池板旋转的范围和方向等角度,分析夏至日北京和海口太阳能电池板“追日”旋转的差异。(4分)
答案与分层梯度式解析
1.B　根据材料“每人在所处地正午时分测量出当地正午太阳高度,所得的度数即‘阳光积分’”可知,正午太阳高度越大,“阳光积分”越高。冬至日太阳直射23°26'S,正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减,距离南回归线越近的地区正午太阳高度越大,则其“阳光积分”越高。读图可知,a、b、c、d四地中,b地距离南回归线最近,冬至日的正午太阳高度最大,在该地获得的“阳光积分”最高,故甲最可能位于b地,B正确。
2.A　由材料“一场游戏中连续三天累加积分值高者取得游戏胜利”可知,每场游戏的积分是累加连续三天的“阳光积分”得来的,要想在一年中一场游戏获得最高积分,则其参加的这一场游戏应在当地“阳光积分”最高日及其前后一天进行;结合上题分析可知,“阳光积分”最高日应为当地正午太阳高度最大的日期;d地(68°S)位于南极圈内,当太阳直射南回归线时,d地的正午太阳高度最大;结合正午太阳高度计算公式H=90°-纬度差,计算可得冬至日d地正午太阳高度约为45.5°,其前一天和后一天的正午太阳高度与45.5°相差很小,则这三天正午太阳高度累加值接近45.5°×3=136.5°,即若丙身处d地,一年中一场游戏获得的最高积分值最接近135分,A正确。
3.B　篱笆垂直高度为1米,其中M日测得的篱笆正午日影长度为1米,则M日当地正午太阳高度为45°。该地位于30°N,结合正午太阳高度计算公式H=90°-纬度差,计算可知M日太阳直射点位于15°S,北极点附近出现极夜,出现极昼、极夜的最低纬度与太阳直射点的纬度数互余,因此M日出现极夜的最大范围是75°N以北。本题具体分析如下图所示:
4.B　本题具体分析如下:
5.答案　(1)
(2)左右旋转的范围不同,北京范围大,海口范围小;左右旋转的方向不同,北京(东北—正南—西北)呈顺时针方向旋转;海口(东北—正北—西北)呈逆时针方向旋转;上下旋转的范围不同,北京小于海口。
解析　(1)结合所学知识可知,夏至日太阳直射北回归线,北京和海口都是东北日出、西北日落;北京纬度为40°N,位于北回归线以北,夏至日正午太阳位于正南方;海口纬度为20°N,位于北回归线以南,夏至日正午太阳位于正北方;故夏至日北京的太阳视运动方位变化为东北—东南—正南—西南—西北,而海口的太阳视运动方向变化为东北—正北—西北;在绘图时还应注意,夏至日北半球昼长夜短,纬度越高昼越长,日出方位也就越偏北,所以与海口相比,北京日出、日落方位更偏北;根据正午太阳高度计算公式H=90°-纬度差,可计算出夏至日北京和海南的正午太阳高度分别为73°26'和86°34'。
(2)结合上题分析可知,夏至日,与海南相比,北京昼长较长,日出和日落方位偏转范围较大,所以北京的太阳能电池板水平旋转的范围较大;由上题分析可知,夏至日北京太阳视运动方位变化为东北—正南—西北,因此太阳能电池板“追日”的方向为东北—正南—西北,呈顺时针方向旋转;海口太阳视运动方位变化为东北—正北—西北,因此太阳能电池板“追日”的方向为东北—正北—西北,呈逆时针方向旋转;同一日,两地正午太阳高度不同,北京正午太阳高度较小,海口正午太阳高度较大,日出和日落时太阳高度均为0°,所以正午太阳高度越小,一天中太阳高度的变化幅度就越小,这使得太阳能电池板上下旋转的幅度不同,即与海口相比,北京太阳能电池板的上下旋转幅度较小。
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