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4.2地球的转动同步练习
一、选择题
1．“胜哥”参加了野外生存训练，学到了许多有用的知识与技能，如在野外迷路时辨别方向，下列万法错误的是(　　)
A．晴朗的白天可根据太阳东升西落来确定方向
B．晴朗的白天可通过一段时间树影的朝向变化来确定方向
C．晴朗的夜晚可寻找位于北方天空的北极星来确定方向
D．树干上长苔藓较多的一面最可能朝南
2．从2025年7月1日到2025年9月1日这段时期内，下列现象正确的是 （　　）
A．北京的太阳高度越来越小，并且昼短夜长，夜越来越长
B．赤道处的太阳高度越来越大，并且白天时间越来越长
C．南极圈内有极夜现象，并且极夜范围逐渐扩大
D．北半球各地的太阳高度不一定越来越小，南半球各地的太阳高度一定越来越大
3．下列关于地球自转和公转的叙述，正确的是（　　）
A．公转是绕地轴转动，自转是绕太阳转动
B．自转与公转的周期相同
C．两者转动方向都是自西向东
D．地球自转产生昼夜长短的现象
4．小科发现学校有夏令时和冬令时两套作息时间表，夏令时上学时间比冬令时早，放学时间又比冬令时晚。导致学校每年要有两套作息时间表的原因是
A．地球自转 B．地球公转 C．月球自转 D．月球公转
5．2024年10月30日，“神州十九号”飞船成功发射，入轨后与空间站成功对接，从“天宫”空间站可以观测到地球在转动，已知飞船绕地球一周大约需要90分钟（如图）。下列有关叙述中正确的是（　　）
A．可以发现地球是一个球体
B．地球表面布满纵横交错的经纬网
C．在“天宫”中24小时只看到一次日出日落
D．以地球为参照物，“天宫”做匀速直线运动
6．假如地球的自转方向变成与现在相反，下列现象最有可能在金华出现的是 （　　）
A．太阳西升东落 B．一天的时间变长
C．没有昼夜交替现象 D．没有四季变化
7． “二十四节气”被列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。地球在公转轨道上的位置与二十四节气的对应关系如图所示。下列有关说法中正确的是(　　)。
A．春分这天的宁波昼夜平分
B．夏至之后的节气是芒种
C．从冬至到夏至的时间间隔为一年
D．造成二十四节气变化的主要原因是地球的自转
8．哥白尼“日心说”的主要观点有：位于宇宙中心的太阳和其他恒星是固定不动的，地球和其他各颗行星都在不停地自转和以不同的周期在各自的轨道上绕太阳公转。现今经过科学观测和计算，“日心说”也有它的局限性，并非完全正确。以下“日心说”的观点中错误的是
①太阳是宇宙的中心 ②太阳是固定不动的 ③地球自转和绕太阳公转 ④太阳系其他行星也自转和绕太阳公转
A．①④ B．①② C．③④ D．②③
9． 如图乙所示为嘉兴市某房屋内的光照面积达到最大时的情景，此时地球公转的位置大致处于图甲中的 (　　)
A．A 点 B．B 点 C．C 点 D．D 点
10．如图所示为地球部分地区昼夜分布示意图，图中的涂色部分表示黑夜，其余部分表示白昼。甲、乙、丙、丁四地中，一年中昼夜长短变化最小的是(　　)。
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
11．购房者都要在购房前考虑房子的光照情况，并且到实地进行观察，你认为在哪一天的正午去观察较为适宜 （　　）
A．夏至日 B．冬至日 C．秋分日 D．春分日
12． 正午杆影在一年中既有朝南，又有朝北现象的地区范围有 (　　)
A．只有在赤道上 B．只有在南、北回归线上
C．南、北回归线之间的地区 D．回归线与极圈之间的地区
13．下图是某人在北半球某地四个节气正午时所拍摄的照片，其中拍摄于冬至日的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
14．正午太阳高度会随季节而变化，为了取得良好的吸热效果，太阳能热水器吸热面要始终与正午太阳光保持垂直，如图甲所示。
（1）当金华所在地区正午太阳高度达到最大值时，北极圈及以北地区会出现　 　现象。
（2）图乙为小科同学制作的太阳高度测量仪，通过观察屏幕是否出现亮斑就能确定太阳高度，他的依据是　 　（填光学现象）。
（3）图丙为金华某地太阳能热水器的安装情况，为了取得最好的吸热效果，冬至日之后应将太阳能集热板与地面的夹角　 　（选填“调大”、“调小”或“不变”）。
15．2024年4月25日，神州十八号载人飞船发射取得圆满成功，根据图一图二回答下列问题。
（1）神州十八号载人飞船发射当天，地球运动到图一公转轨道的　 　。(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)处。
（2）拨动图二中的地球仪演示地球自转运动时，F点即将进入　 　(选填“昼半球”或“夜半球”)。
16．图甲是我国首都北京(北纬40°)二分(春分、秋分)二至 (冬至、夏至)日的太阳运行路径；图乙是冬至、夏至两日的正午时刻，当地居民的节能建筑日照示意图。请读图并回答下列问题：
（1）从冬至日到春分日，正午射入当地居民屋内的阳光面积会　 　(填“增大”或“减小”)。
（2） 北纬40°位于　 　(填“低” “中”或“高”) 纬度。
（3）图乙窗户是　 　(填“朝南”或“朝北”)的。图甲太阳运行路径A对应的节气当日，在图乙中日照情况如太阳光线　 　(填“1”或“2”)所示。
17．图a是地球公转示意图，图b为宁波的小宁记录的“二分二至日”正午时刻教室的光照情况，据图，回答下列问题。
（1）如图b中①②③表示的太阳光线照进教室的范围，判断符合图a中丙处这一天宁波教室内正午光照情况的是 　 　(填数字序号)，宁波的昼夜长短表现为 　 　，此后的一个月内宁波的昼夜长短变化情况为 　 　。
（2）如图c中AN、BN属于两条相对的经线，N为北极，BC处于夜半球，C纬度是66.5°，图c中数据为纬度。读图，下列说法正确的是 ____。
A．此时北半球昼长夜短 B．此时太阳直射23.5°S
C．此时 D．A和B地方时相同
18．演示地球自转时，可以用手电筒模拟“太阳”，拨动地球仪(如图)。
（1）在演示过程中，拨动地球仪，使其运动的方向　 　(选填“自西向东”或“自东向西”)。
（2）这一实验演示的是地球自转产生的　 　现象。
（3）A地正处于　 　(选填“清晨”、 “中午”、 “黄昏”或“深夜”)。
三、实验与探究题
19．如图是“胜哥”制作的日地月三球运动演示模型。
（1）确定标准。下列因素中，确定标准时不需要考虑的有　 　。
A．天体运动周期的比例 B．天体间距离的比例
C．模型材料的颜色 D．模型的大小
（2）设计方案。
图甲是常见的摩擦型带传动方式，若在传动轮定位轴上安装大小不同的球代表太阳、地球及月球，模拟日地月的相对运动。
①大轮和小轮的周长之比应为　 　。
②图甲大轮定位轴上安装的球模拟太阳，小轮定位轴上安装的球模拟地球。
（3）实施方案。
（4）检验作品。
①演示绕日公转：如图乙所示，转动手柄，自上往下观察时，使球B绕球A以　 　（选填“顺时针”“逆时针”）方向转动。
②演示日食：小球C运动至　 　（选填“a”“b”“c”或“d”）位置来模拟日食。
（5）改进完善。
（6）发布成果。
20．兴趣小组同学在学校操场开展观察杆影的变化特点的系列探究活动。
【活动材料】1米长的木杆1 根、卷尺1 把、绘图板及绘图工具1套
【活动过程】①观察冬至日一天中不同时间的杆影，用卷尺测量影子的长度，并绘图记录。
②观察夏至日正午12点的杆影，用卷尺测量影子的长度，并绘图记录。
③对比夏至日与冬至日正午12点的杆影的长度。
（1）【观测结果】
在冬至日的金华，一天中旗杆杆顶影子所留下的轨迹最有可能的是图中的　 　。
（2）图甲中A和B 是同学们记录的夏至日和冬至日正午12点的测绘情况，则夏至日记录的应该是　 　(选填“图A”或“图B”) 。
（3）【原理应用】
金华地区的居民在购买房子的时候，为了保证后排房屋中午时间的采光，必须考虑前、后楼南北方向上的楼间距(如图乙)，最好选择一年中在哪一天去观察房子的阳光是否被遮挡比较合适，请说明理由　 　。
（4）【拓展延伸】
建造居民楼时，为了保证后排居民楼的采光，必须考虑前后楼在南北方向上的纬度差异。按上述理论设计，已知金华市的纬度为北纬29°，而哈尔滨市的纬度为北纬45°，相同高度的房子，哈尔滨的楼间距应　 　(填“大于”、 “等于”或“小于”)金华的楼间距。
四、综合题
21．2023年5月10日，搭载“天舟六号”货运飞船的“长征七号”运载火箭，在中国文昌航天发射场成功发射，5月11日与空间站组合体完成交会对接。
（1）为充分利用地球自转的速度，减少燃料消耗，发射火箭时通常会顺着地球自转的方向发射，该方向为　 　。
（2）“天舟六号”货运飞船与空间站组合体完成对接后，若以空间站组合体为参照物，“天舟六号”货运飞船是　 　(填“静止”或“运动”)的。
22．“数九”是我国古代民间一种计算寒天的方法，从冬至日算起，每九天算“一九”。民间有描画九九消寒的习俗，每过一天，就用墨笔晕染一瓣梅花，如图甲是九九消寒图，图中每朵梅花各有九瓣花瓣。图乙是太阳直射点移动路线图。
（1）当九九消寒图晕染第一瓣梅花时，阳光直射在　 　。（填“北半球”或“南半球”）
（2）当九九消寒图晕染最后一瓣梅花时，太阳直射点位置在　 　之间。（填图乙中的字母）
23． 如图所示，图甲是太阳照射地球的示意图，图乙是浙江省某地正午太阳光入室示意图。
（1）在图甲中画出地球自转的方向。
（2）这一天，①处昼长为　 　小时。
（3）将图甲中①②③三处按照黑夜时间由长到短的顺序排列：　 　。
（4）图乙中的E、F、G三天中，白昼时间最长的是　 　，最短的是　 　。
（5）图乙中的E、F、G三天中，最可能是图甲所表示的日子的是　 　。
24． “梅雨”是指我国南部地区每年 5 月至 7月间，出现的持续天阴有雨的天气现象。
（1）梅雨季节期间，杭州的昼夜长短情况是　 　。
（2）如表所示为小科在梅雨季节记录的某地连续 7 天正午杆影长度，部分数据缺失是因为下雨而无法测量。则该年的夏至日的日期可能是　 　。
日期 杆影长度/m 日期 杆影长度/m
6 月 19 日 — 6 月 23 日 0.234
6 月 20 日 0.237 6 月 24 日 0.245
6 月 21 日 0.228 6月 25 日 —
6 月 22 日 0.219 　 　
25．小明采用木板、泡沫球甲和乙、内置光源的球丙、木制齿轮等材料制作了三球仪模型(如图所示)，其工作原理是：齿轮C和球丙固定不动，转动手柄时，在齿轮A和齿轮B的作用下，使球乙绕球丙运转，同时球乙也会自转，球甲会绕球乙运转。
（1）除天体运动周期的比例外，该模型还需考虑的因素　 　(例举一点)。
（2）图中甲、乙、丙三个球，用来模拟地球的是　 　。
（3）该模型可以模拟说明的天文现象有　 　。
A.地球公转 B.月球公转C.地球自转D.月球自转E.月食
（4）为了实现球乙绕球丙转1周的同时，球甲绕球乙转12周，则设计的齿轮A、B、C的齿数比例可以为　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】孢子植物；地球自转的方向和周期
【解析】【分析】苔藓通过孢子繁殖，繁殖需要依赖水，所以常生活在潮湿阴暗的环境中。
【解答】A、太阳东升西落，所以可以根据太阳的方位判断反向，故A不符合题意；
B、一天中太阳东升西落，树影的方向随着太阳位置点的变化而变化，所以可以根据树影的朝向变化判断方向，故B不符合题意；
C、北极星位于北方天空，可据此判断方位，故C不符合题意；
D、苔藓喜欢生活在潮湿的环境中，树干朝北一侧阳光被遮挡，比较潮湿阴暗，适宜苔藓生长，所以苔藓多的一侧为北面，故D符合题意。
故答案为：D。
2．【答案】D
【知识点】地球公转；正午太阳高度变化；昼夜长短变化；阳历和地球公转的关系
【解析】【分析】夏至日（6月22日左右）太阳直射北回归线，秋分（9月21日左右）太阳直射赤道。
【解答】从7月1日到9月1日，太阳从北回归线向赤道移动，所以北回归线以北地区的太阳高度逐渐变小，北回归线以南地区太阳高度逐渐变大。此时在北半球的夏至和秋分之间，北半球昼长于夜，且夜越来越长。赤道全年昼夜等长。此时太阳直射点在北半球，所以南极圈内有极夜现象，但由于太阳直射点在向南移动，所以极夜范围在变小。
故答案为：D。
3．【答案】C
【知识点】地球自转；地球自转的方向和周期；地球公转；昼夜长短变化
【解析】【分析】根据对地球的公转和自转的定义，以及形成的现象的知识分析判断。
【解答】A.地球的公转是指地球绕太阳运动，自转是指地球绕自转轴旋转，故A错误；
B.地球公转的周期大约是365天，自转的周期大约是24小时，故B错误；
C.地球的自转和公转方向都是自西向东，故C正确；
D.地球上昼夜长短的变化主要是由地球公转时地轴倾斜造成的，故D错误。
故选C。
4．【答案】B
【知识点】地球公转；阳历和地球公转的关系
【解析】【分析】地球绕太阳公转时，由于地轴是倾斜的，而且它的空间指向保持不变，使得太阳直射点在南北回归线之间有规律地移动，从而产生了四季的变化、昼夜长短的变化等。
【解答】A、地球自转产生的地理现象主要有昼夜交替、地方时等。昼夜交替是指地球面向太阳的一面是白天，背向太阳的一面是黑夜，随着地球的自转，白天和黑夜不断交替；地方时是指因经度不同而不同的时刻。地球自转并不直接导致学校设置夏令时和冬令时两套作息时间表，该选项错误。
B、地球绕太阳公转时，由于地轴是倾斜的，而且它的空间指向保持不变，使得太阳直射点在南北回归线之间有规律地移动，从而产生了四季的变化、昼夜长短的变化等。
在夏季，北半球昼长夜短，白天时间较长；在冬季，北半球昼短夜长，白天时间较短。学校设置夏令时和冬令时两套作息时间表，是为了更好地利用白天的时间，适应昼夜长短的变化，这是地球公转导致的结果，该选项正确。
C、月球自转是指月球绕自身轴线的转动，月球自转的周期与它绕地球公转的周期相同，所以我们总是只能看到月球的同一面。月球自转与学校设置夏令时和冬令时两套作息时间表没有关系，该选项错误。
D、月球公转是指月球绕地球的转动，月球公转产生了月相的变化等现象。月球公转与学校设置夏令时和冬令时两套作息时间表无关，该选项错误。
故答案为： B。
5．【答案】A
【知识点】地球的形状和大小；经纬网；地球自转；地球公转
【解析】【分析】A.根据地球形状的知识判断；
B.根据经纬网的定义判断；
C.将空间站的公转时间和地球的自转时间比较即可；
D.根据参照物的知识判断。
【解答】A.从“天宫”空间站可以观测到地球在转动，这一现象能够证明地球是一个球体，故A正确；
B.经纬网本身并不存在，这是人类为了方便定位而设定的，故B错误；
C.在“天宫”中，由于空间站绕地球一周大约需要90分钟，因此24小时内可以看到多次日出日落，而不是一次，故C错误；
D.以地球为参照物，“天宫”空间站是在做近似圆周运动，故D错误。
故选A。
6．【答案】A
【知识点】地球自转的方向和周期
【解析】【分析】地球绕着地轴不停地旋转叫地球的自转，自转一周是一天；地球自转的方向为自西向东，地球自转产生的地理现象是昼夜交替、日月星辰的东升西落和时间差异。
【解答】假如地球自转方向变成与现在相反，可能在金华出现的现象是太阳西升东落；地球自转方向变成自东向西旋转，还会有昼夜交替现象、有昼夜现象、地球公转还会产生四季变化，故A正确，BCD错误。
故答案为：A。
7．【答案】A
【知识点】地球公转；冬至、夏至、春分、秋分
【解析】【分析】地球公转过程中，太阳直射点在南北回归线之间来回移动，产生了不同的节气和季节变化。
【解答】A、春分和秋分这两个节气，太阳直射赤道，全球昼夜平分，A正确；
B、二十四节气歌中 “春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连”，夏至之前的节气是芒种，夏至之后的节气是小暑，B错误；
C、从冬至到夏至是半年时间，C错误；
D、造成二十四节气变化的主要原因是地球的公转，D 错误。
故答案为：A。
8．【答案】B
【知识点】地球自转；地球自转的方向和周期；地球公转
【解析】【分析】天体之间相互吸引和绕转形成天体系统，天体系统分为不同的级别和层次，最高一级是总星系，总星系包括银河系和河外星系；银河系包括太阳系和其它恒星系；太阳系包括太阳、地月系和其它行星系；地月系包括地球和月球。一般而言，围绕恒星公转的是行星，围绕行星公转的是卫星。
【解答】太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心，①错误。
太阳在绕着银河系的中心转动，②错误。
地球在自转的同时绕着恒星太阳公转，③正确。
太阳系的其他行星在自转的同时绕着太阳公转，④正确。
故答案为：B。
9．【答案】D
【知识点】地球公转；正午太阳高度变化
【解析】【分析】当太阳高度角越小，太阳光线与地面的夹角越小，房屋内的光照面积越大。嘉兴市位于北半球，当太阳直射南回归线时，北半球各地的太阳高度角达到一年中的最小值，此时房屋内的光照面积达到最大。
【解答】嘉兴位于北半球，屋内的光照面积达到最大时为冬至日。图甲中，地球公转轨道上的 A 点为春分日，太阳直射赤道；B 点为夏至日，太阳直射北回归线；C 点为秋分日，太阳直射赤道；D 点为冬至日，太阳直射南回归线。因此，当嘉兴市某房屋内的光照面积达到最大时，此时地球公转的位置大致处于图甲中的 D 点。
故答案为：D。
10．【答案】D
【知识点】昼夜长短变化
【解析】【分析】昼夜长短变化主要由地球公转和自转以及地轴倾斜导致。 在春分和秋分时，全球昼夜等长。 夏季时，北半球昼长夜短，南半球相反。 冬季时，北半球昼短夜长，南半球相反。 赤道地区全年昼夜近似等长。
【解答】赤道地区一年中昼夜永远平分，一年中昼夜长短没有变化，故D符合题意。
故答案为：D。
11．【答案】B
【知识点】阳历和地球公转的关系
【解析】【分析】太阳光线的直射点有规律的在南北回归线之间来回移动，各地正午太阳高度也随之发生有规律的变化。太阳高度是指太阳光线与水平面的夹角，太阳光线垂直照射的地方，太阳高度最大，太阳辐射最强。
【解答】购房者都要在购房前考虑房子的光照情况，并且到实地进行观察，在冬至日这一天的正午去观察较为适宜，此时太阳直射南回归线，北半球太阳高度最小。
故答案为：B。
12．【答案】C
【知识点】阳历和地球公转的关系
【解析】【分析】地球在自转的同时还要绕着太阳转动叫地球公转，地球公转的方向是自西向东，公转的周期是一年．地球围绕太阳公转产生了四季变化、正午太阳高度的变化、昼夜长短的变化以及地球五带等现象。
【解答】太阳直射点位于南、北回归线之间，在两条回归线之间来回移动，所以南、北回归线之间的杆影既有可能朝南，又有可能朝北，在北回归线以北杆影只会朝北，南回归线以南的地区杆影只会朝南。
故答案为：C。
13．【答案】D
【知识点】地球公转；冬至、夏至、春分、秋分
【解析】【分析】 地球公转，是指地球按一定轨道围绕太阳转动。像地球的自转具有其独特规律性一样，由于太阳引力场以及自转的作用，而导致的地球公转，也有其自身的规律。 冬至日，它是北半球各地白昼时间最短、黑夜最长的一天，并且越往北白昼越短，北极出现极夜现象。冬至日太阳光直射南回归线，太阳光对北半球最为倾斜，太阳高度角最小。冬至日是太阳直射点北返的转折点，这天过后它将走"回头路"，太阳直射点开始从南回归线向北移动，北半球白昼将会逐日增长。
【解答】 下图是某人在北半球某地四个节气正午时所拍摄的照片，其中拍摄于冬至日的是 D，因为冬至日太阳直射点在南半球，离我们最远，所以影子最长，D正确；
故答案为：D
14．【答案】（1）极昼
（2）光的直线传播
（3）调小
【知识点】光的直线传播及应用；地球公转；正午太阳高度变化；昼夜长短变化；阳历和地球公转的关系
【解析】【分析】（1）太阳高度最大时为夏至，这天太阳直射点最北，北极圈及以北地区将出极昼现象。
（2）光在同种均匀介质中沿直线传播，屏幕上出现亮光，即可确定太阳光的位置，从而测定太阳高度。
（3）冬天太阳高度减小，为增大集热板与太阳光的接触面积，应减小集热板与地面的夹角。
【解答】（1）夏至时，太阳直射北回归线，北回归线及其以北地区太阳高度角达到一年中的最大值，此时北极圈出现极昼现象；因此，当处于北半球的金华所在地区正午太阳高度达到最大值时，北极圈及以北地区会出现极昼现象。（2）光在中均匀介质中是沿直线传播的；小科同学制作的太阳高度测量仪中通过观察屏幕是否出现亮斑就能确定太阳高度，他的依据是光的直线传播。
（3）金华地区进入冬至日之后，太阳从南回归线向北移动，太阳光与地平线之间的夹角变大，集热板要尽量与太阳光垂直，所以应使太阳能集热板与地面的夹角调小。
（1）夏至时，太阳直射北回归线，北回归线及其以北地区太阳高度角达到一年中的最大值，此时北极圈出现极昼现象；因此，当处于北半球的金华所在地区正午太阳高度达到最大值时，北极圈及以北地区会出现极昼现象。
（2）光在中均匀介质中是沿直线传播的；小科同学制作的太阳高度测量仪中通过观察屏幕是否出现亮斑就能确定太阳高度，他的依据是光的直线传播。
（3）金华地区进入冬至日之后，太阳从南回归线向北移动，太阳光与地平线之间的夹角变大，集热板要尽量与太阳光垂直，所以应使太阳能集热板与地面的夹角调小。
15．【答案】（1）丙
（2）昼半球
【知识点】地球公转；阳历和地球公转的关系
【解析】【分析】（1）地球公转轨道上二分二至日的位置和时间分别为：春分日（3 月 21 日前后），太阳直射赤道；夏至日（6 月 22 日前后），太阳直射北回归线；秋分日（9 月 23 日前后），太阳直射赤道；冬至日（12 月 22 日前后），太阳直射南回归线。
（2）地球自转的方向是自西向东，在北极上空看是逆时针旋转，在南极上空看是顺时针旋转。顺着地球自转的方向，由夜半球进入昼半球的是晨线，由昼半球进入夜半球的是昏线。
【解答】（1）图一中，乙处太阳直射赤道，为春分日（3 月 21 日前后）；丙处太阳直射北回归线，为夏至日（6 月 22 日前后）；丁处太阳直射赤道，为秋分日（9 月 23 日前后）；甲处太阳直射南回归线，为冬至日（12 月 22 日前后）。
2024 年 4 月 25 日在 3 月 21 日（春分日）和 6 月 22 日（夏至日）之间，所以地球运动到图一公转轨道的丙处。
（2）从图二可以看出，地球仪是自西向东转动，F 点位于晨线上，随着地球的自转，F 点即将进入昼半球。
16．【答案】（1）减小
（2）中
（3）朝南；1
【知识点】经度与纬度；地球公转；正午太阳高度变化
【解析】【分析】地球公转的周期是一年，方向是自西向东，公转的中心是太阳。公转产生的现象有季节的变化、昼夜长短的变化、五带的产生、正午太阳高度的变化等。
【解答】（1）该地位于北京，从冬至日到春分日，正午太阳高度增大，所以正午射入该居民屋内的阳光面积会减小。
（2）南北纬30-60°之间是属于中纬度地区，北纬40°位于中纬度地区。
（3）该地位于北半球，从图中可见，冬至、夏至正午太阳都在南方，太阳高度低的是冬至正午太阳高度，太阳高度高的是夏至正午太阳高度，所以该示意图中的窗户是朝南的。图甲中的A路径日出时间为4：30，日落时间为19：30，且正午太阳高度最大，对应的是夏至日太阳运行路径，图乙中，太阳光线1太阳高度角更大，为夏至日太阳光线。
17．【答案】（1）①；昼短夜长；昼渐长，夜渐短
（2）A
【知识点】地球公转；阳历和地球公转的关系
【解析】【分析】当太阳光直射在南回归线上时，这一天称为冬至日，为12月22日前后，北半球昼短夜长，北极圈以内地区有极夜现象；当太阳光直射在北回归线上时，这一天称为夏至日，为6月22日前后，北半球昼长夜短，北极圈以内地区有极昼现象。太阳光线的直射点有规律的在南北回归线之间来回移动，各地正午太阳高度也随之发生有规律的变化。东西经度的判定方法为：经度度数向东变大为东经，经度度数向西变大为西经；南北纬度的判定：纬度度数向北变大为北纬，纬度度数向南变大为南纬。据图中信息解答。
【解答】（1）如图b中①②③表示的太阳光线照进教室的范围，判断符合图a中丙北半球冬至日这一天宁波教室内正午光照情况的是①，此时太阳直射南回归线，北半球太阳高度最小，宁波的昼夜长短表现为昼短夜长，此后的一个月内太阳直射点向北移动，宁波的昼夜长短变化情况为昼渐长，夜渐短。
（2）如图d中AN、BN属于两条相对的经线，N为北极，BC处于昼半球，C纬度是66.5°，图d中数据为纬度，此时北极圈以内全部是极昼现象，北半球昼长夜短，此时太阳直射23.5°N纬线，此时南半球的D地的影子长度最长；A和B位于两条相对的经线，其时间不相同。
18．【答案】（1）自西向东
（2）昼夜交替
（3）黄昏
【知识点】地球自转；地球自转的方向和周期
【解析】【分析】地球绕地轴不停转动，叫地球自转。地球自转的方向是自西向东，自转的周期是一天。地球自转产生的现象是昼夜交替、日月星辰东升西落和时间差异。据图中信息解答。
【解答】解：（1）图中所示的是地球的自转，在演示过程中，拨动地球仪，使其运动的方向是自西向东。
（2）这一实验演示的是地球自转产生的昼夜交替现象，其周期是一天。
（3）A地正处于黄昏，该地位于昏线上。
19．【答案】（1）C；（2）12：1；（4）逆时针；b
【知识点】地球公转；日食和月食的成因
【解析】【分析】（1）模型之间的距离和大小以及天体运动周期的比例对于实验探究有影响，所以在确定标准时需要考虑，模型材质的颜色对研究没有需要，所以不需要考虑。
（2）月球公转一周的时间约为一个月，地球公转一周的时间约为十二个月，可知大轮与小轮的周长之比为12：1。
（4）地球自西向东公转，即沿逆时针方向转动。
日食的成因是月球运行到地球和太阳之间，月球挡住了太阳。【解答】（1）在确定“日‐地‐月”演示模型的标准时，需要考虑天体间的周期与距离比例以及模型的大小，而模型材料的“颜色”并不影响运动规律的演示，因此在确定标准时不需要考虑，故选C。（2）①为了准确模拟日地月三球的相对运动，大轮和小轮的周长之比应与地球公转周期和月球公转周期的比值一致。常见简化演示中，为模拟“地球绕日一周、月球绕地球约12周”，大轮与小轮的周长之比通常取12∶1。
（4）①俯视太阳系时，地球绕太阳公转的方向是逆时针的，因此，如图乙所示，转动手柄，自上往下观察时，使球B绕球A以逆时针方向转动。②当月球位于地球和太阳之间时，会形成日食，因此小球C应运动到b位置来模拟日食。
20．【答案】（1）A
（2）图B
（3）一年中冬至日的太阳高度角最小，影子最长
（4）大于
【知识点】地球公转；正午太阳高度变化；冬至、夏至、春分、秋分
【解析】【分析】 地球围绕太阳公转时，地轴与地球公转轨道的平面约成66.5°的固定夹角。这就使得一年内，太阳光线的直射点有规律地在南北回归线之间移动，各地正午的太阳高度也随之发生有规律的变化。除了赤道，地球其他地方一年中都有昼夜长短的变化。在南北极圈以内，甚至会出现“极昼”和“极夜”现象。冬季正午太阳高度小，夏季正午太阳高度大。据题干中信息解答。
【解答】（1）冬至日太阳在南回归线直射，金华位于北回归线以北，因此太阳高度全年最低，杆影在正午最短且偏北；一整天的杆影变化会呈现从早到晚先缩短后变长，且影子偏北的轨迹。A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
（2）在夏至日，太阳在正中天时太阳高度角最大，杆子的影子最短，因此夏至日记录的是图B。
（3）在冬至日太阳处于南回归线以南，金华地区的太阳高度角最小，造成正午时间太阳照射最斜，影子最长且最靠北。选择冬至日观察房子的阳光是否被遮挡较为合适，因为这天影子最长，采光条件最差，若这天太阳不被遮挡，以后任何一天的采光条件都能得到保障。
（4）哈尔滨纬度高于金华，冬至日的太阳高度角更小，影子更长，因此在相同房屋高度下，哈尔滨应大于金华的楼间距来保证采光。
21．【答案】（1）自西向东
（2）静止
【知识点】参照物及其选择；地球自转；地球自转的方向和周期
【解析】【分析】（1）地球自转和公转的方向相同，均为自西向东。
（2）参照物不同，物体的运动状态可能不同，物体与参照物之间的空间位置不变，则物体静止，位置发生改变，则物体运动。
【解答】（1）地球自西向东自转，发射火箭时通常会顺着地球自转的方向发射，该方向为自西向东。
（2）对接后，空间站与货运飞船之间的空间位置不发生改变，所以以空间站为参照物，货运飞船是静止的。
22．【答案】（1）南半球
（2）a与b
【知识点】地球公转；阳历和地球公转的关系
【解析】【分析】（1）冬至太阳直射南回归线，即直射点在南半球。
（2）根据数九的规则，计算时间，约为3月13日，在春分前几天，由图乙可知，太阳直射点在ab之间，属于南半球。
【解答】（1）由材料分析，从冬至日算起，每九天算“一九”，当九九消寒图晕染第一瓣梅花时，太阳直射南回归线附近，即直射在南半球。
（2）数九是从冬至日算起，每九天算“一九”，九九八十一天后，梅花点遍，春回大地，日期大致是3月13日，太阳直射点在南回归线到赤道之间；冬至日，太阳直射南回归线，位于右图中的a处；b处的日期是3月21日前后。可知，“数九”期间，太阳直射点位于右图中的a一b。
（1）由材料分析，从冬至日算起，每九天算“一九”，当九九消寒图晕染第一瓣梅花时，太阳直射南回归线附近，即直射在南半球。
（2）数九是从冬至日算起，每九天算“一九”，九九八十一天后，梅花点遍，春回大地，日期大致是3月13日，太阳直射点在南回归线到赤道之间；冬至日，太阳直射南回归线，位于右图中的a处；b处的日期是3月21日前后。可知，“数九”期间，太阳直射点位于右图中的a一b。
23．【答案】（1）
（2）12
（3）③①②
（4）E；G
（5）G
【知识点】地球公转；昼夜长短变化；冬至、夏至、春分、秋分
【解析】【分析】地球的公转方向是自西向东的，当太阳光直射在南回归线上时，这一天称为冬至日，为12月22日，北半球昼短夜长，北极圈以内地区有极夜现象；当太阳光直射在北回归线上时，这一天称为夏至日，为6月22日，北半球昼长夜短，北极圈以内地区有极昼现象；当太阳光第一次直射在赤道上时，这一天称为春分日，为3月21日，全球昼夜平分；第二次直射在赤道上时为秋分日，为9月23日，全球昼夜平分。
【解答】（1）地球自转的方向为自西向东，绘图如下：
（2）①地位于赤道上，终年昼夜等长，昼长为12小时。
（3）此时太阳直射点位于南半球，南半球的②地夜长小于12小时，赤道上的①地夜长为12小时，北半球的③地夜长大于12小时，因此三地夜长由长到短的排序是③①②。
（4）太阳高度越大的日子，白昼时间越长，从图乙中可以看出 E、F、G三天的太阳高度最大的是E，最小的是G，所以白昼时间最长的是E，最短的是G。
（5）因为图甲表示北半球的冬至日，是北半球太阳高度最小的时候，E、F、G三天中G的太阳高度最小，所以G最可能是图甲所表示的日子。
24．【答案】（1）昼长夜短
（2）6月22 日
【知识点】地球公转；昼夜长短变化
【解析】【分析】当太阳光直射在南回归线上时，这一天称为冬至日，为12月22日前后，北半球昼短夜长，北极圈以内地区有极夜现象；当太阳光直射在北回归线上时，这一天称为夏至日，为6月22日前后，北半球昼长夜短，北极圈以内地区有极昼现象；当太阳光第一次直射在赤道上时，这一天称为春分日，为3月21日前后，全球昼夜平分；第二次直射在赤道上时为秋分日，为9月23日前后，全球昼夜平分。
【解答】（1）梅雨季节期间，太阳直射点位于北半球，杭州的昼夜长短情况是昼长夜短。
（2）从表格中可知，6月 22 日之前杆影长度越来越短，该日期之后杆影长度越来越长，则该年的夏至日是6 月22日，此时太阳直射北回归线。
25．【答案】（1）天体间距离的比例(或模型的大小；或重量等)
（2）球乙
（3）ABCE
（4）齿轮A齿数和齿轮C齿数比符合 1：12，齿轮 B 的齿数不作要求。示例： 1： n： 12(或2： n： 24) (其中n 为任一正整数)等都合理。
【知识点】地球自转；地球公转
【解析】【分析】（1）除天体运动周期的比例外，该模型还需考虑的因素主要从模型大小、重量、距离等方面分析。
（2）太阳系的组成：太阳系是以太阳为中心，和所有受到太阳的引力约束天体的集合体。包括八大行星（由离太阳从近到远的顺序：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星）、以及至少173颗已知的卫星、5颗已经辨认出来的矮行星和数以亿计的太阳系小天体。
（3）该模型可以模拟说明的天文现象主要从地球运动、太阳运动、月球运动等方面分析。
（4）为了实现球乙绕球丙转1周的同时，球甲绕球乙转12周，则设计的齿轮A、B、C的齿数比例主要从时间、速度、齿数等方面分析。
【解答】 （1）在制作三球仪模型时，除天体运动周期的比例外，天体间距离的比例也是需要考虑的重要因素。因为天体间实际距离对其相互间的引力等作用有重要影响，在模型中合理体现距离比例能更准确地模拟天体的运动关系；模型的大小也需考虑，若模型过大不便于操作和展示，过小则可能难以清晰呈现各天体的运动和相互关系；重量方面，合适的重量能保证模型的稳定性和操作的便利性等。
（2）因为在宇宙中，月球绕地球转动，地球绕太阳转动，结合模型工作原理“球乙绕球丙运转，球甲会绕球乙运转”，所以用来模拟地球的是球乙，球甲模拟月球，球丙模拟太阳。
（3）球乙绕球丙运转，可模拟地球绕太阳的公转，A正确。
球甲绕球乙运转，可模拟月球绕地球的公转，B正确。
球乙会自转，可模拟地球自转，C正确。
该模型中球甲绕球乙公转的同时并没有体现球甲（模拟月球）自身的自转，D错误。
当球丙（模拟太阳）、球乙（模拟地球）、球甲（模拟月球）处于同一直线时，若球乙在中间遮挡住球丙的光线照射到球甲，可模拟月食现象，E正确。
故选：ABCE。
（4）要实现球乙绕球丙转1周的同时，球甲绕球乙转12周，根据齿轮传动原理，在相同时间内，齿轮转过的齿数相同。球乙绕球丙转1周，球甲绕球乙12周，说明齿轮A转动的圈数与齿轮C转动的圈数比为 12：1。设齿轮A齿数为a，齿轮C齿数为c，转动时间为t，齿轮A转动速度为VA，齿轮C转动速度为VC，则VA×t÷a=VC×t÷c，且VA÷VC=12，所以a：c=1：12，齿轮B起到传动作用，其齿数不影响球乙和球甲的转动圈数比例关系，所以齿轮 B 的齿数不作要求，因此，齿轮 A 齿数和齿轮 C 齿数比符合 1：12，如 1：n：12（或 2：n：24，其中为任一正整数）等都合理。
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