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第二节　地球的公转
【目标导航】
课标要求 素养目标
结合实例,说明地球公转的地理意义。 1.区域认知:了解地球公转的方向、轨道、速度和周期,理解黄赤交角及其影响。
2.综合思维:运用太阳直射点的回归运动分析正午太阳高度、昼夜长短变化的原因。熟练掌握正午太阳高度和昼夜长短变化的规律,提高判读光照图的能力。
3.人地协调观:培养通过日常地理现象探究地理原理的意识,树立正确的宇宙观。
4.地理实践力:学会运用地球公转的地理意义解决生活中太阳能热水器安装、楼间距(楼高)等实际问题。
必备知识·预习导学
一、地球公转
1.地球公转的轨道及其图示
结合上图可知:
(1)地球绕日公转的轨道是一个近似正圆的椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。
(2)地球公转的方向是自 向 ,从北极上空看呈 时针,从南极上空看呈 时针。
(3)地球绕日公转的过程中速度并不均匀,近日点( 月初)较快,远日点( 月初)较慢。
2.地球公转的周期
地球公转一周所需要的时间为 日 时 分 秒,即一个恒星年。
西
东
逆
顺
1
7
365
6
9
10
二、黄赤交角及其影响
1.黄赤交角的含义
黄赤交角是过地心并与地轴垂直的平面(赤道面)和地球公转轨道平面(黄道面)之间的夹角。目前的黄赤交角约 ,地轴与黄道面的夹角约66.5°。
23.5°
2.黄赤交角的影响
黄赤交角的存在导致地球公转过程中太阳直射点在南北回归线之间的往返运动,称为太阳直射点的回归运动,其运动周期为 ,叫作一个回归年。图表分析如下。
365日5时48分46秒
时间 太阳直射点位置 移动方向
3月21日前后至6月22日前后 北半球 向北移动
6月22日前后至9月23日前后 向南移动
9月23日前后至12月22日前后 南半球
12月22日前后至次年3月21日前后 向北移动
[思考1] 如果没有黄赤交角,地球会如何
【提示】 如果没有黄赤交角,也就没有太阳直射点的南北移动,全球会没有四季的变化。
三、地球公转的地理意义
(一)正午太阳高度的变化
1.太阳高度
(1)概念: 与地平面之间的夹角(即太阳在当地的仰角),叫作太阳高度角,简称太阳高度。
(2)大小:在太阳直射点上,太阳高度为 ;在晨昏线(圈)上,太阳高度为 。
(3)正午太阳高度:一天中太阳高度最大值出现在 ,称为正午太阳高度。
太阳光线
90°
0°
正午
2.正午太阳高度的变化规律(以北半球为例)
同一时刻,正午太阳高度由 所在纬度向南北两侧递减。具体变化如表所示。
太阳直射点
节气 太阳直射点位置 纬度变化 达最大值的地区 达最小值的地区
夏至日 北回归线 由北回归线向南北两侧递减 及其以北各纬度 半球各纬度
冬至日 南回归线 由南回归线向南北两侧递减 及其以南各纬度 半球各纬度
春分日和秋分日 赤道 由赤道向南北两侧递减 南北两极点
北回归线
南
南回归线
北
赤道
(二)昼夜长短的变化
　　 图1　　　　　　图2　　　　　　图3
1.昼夜长短与昼弧和夜弧的长度有关
地球自转一周,如果所经历的昼弧长于夜弧,则昼长夜短;反之,则昼短夜长。赤道上终年昼夜等长。
时间 变化特点 重要节气
北半球夏半年(自春分日至秋分日) 北半球各纬度 ,纬度越高,昼越长,夜越短 夏至日,北半球各纬度昼长达到一年中的最大值,北极四周出现
现象,范围达到最大(图1)
北半球冬半年 (自秋分日至次年春分日) 北半球各纬度 ,纬度越高,昼越短,夜越长 冬至日,北半球各纬度昼长达到一年中的最小值,北极四周出现
现象,范围达到最大(图3)
春分日和秋分日 全球各地 等长,各为12时 秋分日、春分日(图2)
2.变化规律
昼长夜短
极昼
昼短夜长
极夜
昼夜
3.极昼与极夜的变化规律
(1)太阳直射哪个半球,则此半球极圈之内有极昼,另一半球极圈之内则有极夜。
(2)太阳直射北半球,且直射点向北移动时,北极圈内极昼范围扩大(由极点向极圈方向);反之若向南移动,北极圈内极昼范围缩小(由极圈向极点方向)。南极圈内极夜同步变化。
(三)四季的更替
1.四季更替的表现
一年中正午太阳高度和昼夜长短的季节变化。
2.四季的划分
(1)天文四季。
夏季:一年中正午太阳高度 、白昼 的季节。
冬季:一年中正午太阳高度 、白昼 的季节。
春秋两季:冬夏两季的过渡季节。
最大
最长
最小
最短
(2)气候四季:北温带国家多把 月确定为春季,6、7、8月确定为夏季,9、10、11月确定为秋季, 月和次年 月确定为冬季。南半球与北半球的季节恰好相反。
[思考2] 全球所有的地方都有四季更替吗
3、4、5
12
1、2
【提示】 不是。赤道地区由于纬度低,正午太阳高度较大且变化较小,因此常年高温,没有明显的四季更替。寒带地区由于纬度高,正午太阳高度较小,获得的热量少,终年寒冷,也没有明显的四季更替。
关键能力·情境导学
学习任务一　地球公转及黄赤交角
【情境·探究导学】
黄赤交角,是指地球公转轨道面(黄道面)与赤道面的交角,约为23°26′(为计算简便,取23.5°)。黄赤交角的存在,具有重要的天文和地理意义,它是地球上四季变化和五带划分的根本原因。黄赤交角并非不变的,它一直存在缓慢的、微小的变化,其变化范围在22°00′～24°30′,变化的周期约为4.1×104年,由于变化较小,所以短时间内可以忽略不计。
(1)由于黄赤交角的存在,太阳直射点的移动有何影响 并作图示意太阳直射点的回归移动规律。
【提示】 由于黄赤交角的存在,太阳直射点在南北回归线之间不断往返移动。图示如下。
(2)若黄赤交角由目前的23.5°缩小至22°,则五带范围如何变化
【提示】 若黄赤交角由目前的23.5°缩小至22°,热带的范围则在南北纬22°之间,范围缩小;温带的范围为22°～68°,范围扩大;寒带范围为68°～90°,范围缩小。
(3)说明黄赤交角变大,湖南昼夜长短变化幅度是变大还是变小。
【提示】 黄赤交角变大,太阳直射的最北界线偏北,则晨昏线偏转的幅度更大,因此湖南昼夜长短变化幅度变大。
1.地球公转示意图的判读技巧
(1)图示法理解地球公转与二分二至日的关系。
【核心·归纳总结】
(2)判断“二分二至”的方法。
①看是近日点还是远日点:近日点为1月初,接近冬至日;远日点为7月初,接近夏至日。
②看地轴的指向:“左倾左冬,右倾右冬”,即地轴向左倾斜,左面为冬至日,向右倾斜,右面为冬至日。
③看太阳直射点的位置:连接太阳光线与地心,可以看出太阳直射点所在的半球。
④确定了二至日后,结合地球公转的方向即可判断春分日和秋分日。
2.黄赤交角的特征及变化
(1)黄赤交角的特征(可简记为“两个变,三个基本不变”)。
特征 含义 体现区域
两个变 太阳光线与黄道面和赤道面的交线的相对位置 地球的公转过程中
地轴与太阳光线的相对位置
三个 基本 不变 地轴的空间指向,北极始终指向北极星附近
黄赤交角的大小,基本保持23.5°
地球的运动方向
(2)黄赤交角的变化及影响。
影响的方面 黄赤交角变大(小)
太阳直射范围 扩大(缩小)
极昼和极夜现象范围 扩大(缩小)
五带的范围 热带和寒带的范围扩大(缩小)、温带的范围缩小(扩大)
正午太阳高度的年变化 年变化幅度增大(减小)
昼夜长短的年变化 年变化幅度增大(减小)(赤道与寒带除外)
季节的变化 变化明显(不明显)
·拓展延伸·
1.五带的成因
·拓展延伸·
2.图表示意五带的划分
·拓展延伸·
温度带 特征 原因
热带 长夏 无冬 昼夜长短变化不大,正午太阳高度终年较大,全年获得太阳热量最多
温带 四季更替明显 正午太阳高度变化幅度很大,昼夜长短变化也较大,且同时达到极值,获得的太阳热量变化最大
寒带 全年 皆冬 昼夜长短变化很大,全年正午太阳高度很小,获得的太阳辐射能很少
下图中A为公转轨道面,B为赤道面。据此回答1～2题。
【实践·学以致用】
1.若图中②角比现在增大2°,则(　　)
[A]黄赤交角变为25.5°
[B]太阳直射的范围将缩小4个纬度
[C]回归线的度数将变为24.5°
[D]地球上出现极昼、极夜的范围将扩大2个纬度
B
【解析】 读图可知,图中①角为黄赤交角,目前度数约为23.5°;图中②角为地轴与黄道面的交角,两者互余。若图中②角比现在增大2°,则①角(黄赤交角)减小2°,变为21.5°,A错误;因回归线度数与黄赤交角度数相同,因此黄赤交角的度数减少2°,南、北回归线的度数都减小2°,变为21.5°,则太阳直射的范围将缩小4个纬度,B正确,C错误;极圈度数与②角度数相同,若②角度数增大2°,则极圈度数也增加2°,因此地球上出现极昼、极夜的范围将缩小2个纬度,D错误。
2.若图中①角扩大2°,则(　　)
[A]热带范围扩大2°
[B]北温带范围扩大2°
[C]北寒带范围缩小2°
[D]北温带范围缩小4°
D
【解析】 若图中①角扩大2°,即黄赤交角扩大2°。因回归线度数与黄赤交角度数相同,黄赤交角的度数扩大2°,南、北回归线度数增加2°,则南北回归线之间的热带范围扩大4°,A错误;黄赤交角的度数扩大2°,北回归线度数增加2°,北极圈度数减小2°,则北温带范围缩小4°,北寒带范围扩大2°,D正确,B、C错误。
学习任务二　正午太阳高度的变化
【情境·探究导学】
我国华北某城市(36.5°N)某小区,市民看到楼房间距有50米、小区绿化率为50%的宣传广告后,先后购买了此小区的商品房。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。
(1)小区业主为什么这么重视楼间距问题
【提示】 楼间距与太阳光照有关,在太阳高度一定的情况下,楼间距的大小会影响采光条件的好坏。
(2)如果想验证开发商关于“全年都可见到阳光”的销售宣传语的真实性,我们应选择在什么时间去看房
【提示】 选择在冬至日前后去看房。
(3)在楼高70米的情况下,若要保证北边楼房底层正午时均能获得太阳光照,则楼间距至少在多少米以上 (cot 30°≈1.732)
【提示】 121.24米以上。
1.太阳高度和正午太阳高度的区别
太阳光线与地平面之间的夹角,叫作太阳高度角,简称太阳高度(如图1所示)。一天中太阳高度最大值出现在正午,称为正午太阳高度(如图2所示)。
【核心·归纳总结】
　　　　 图1　　　　　　　　 图2
(1)太阳高度一般具有日变化,最高点的地方时为12时;有极昼的最低点的地方时为24时。
(2)日出、日落时太阳高度为零,但并不表示其地方时为6时或18时。极点的太阳高度=太阳直射点的纬度。
(3)一天中太阳高度最大值为正午太阳高度,指示方向为正南或正北。
(4)正午太阳高度一般具有年变化。太阳直射点离当地最近时最大,靠近时变大,远离时变小。
2.正午太阳高度的计算
公式:H=90°-两点纬度差。
说明:“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则,即两点同在北(南)半球,则两点纬度“大数减小数”,两点分属南北不同半球,则两点纬度相加。具体如图所示。
当太阳直射B点(10°N)时,A点(40°N)正午太阳高度是H1=90°-AB纬度差=90°-(40°-10°)=60°,C点(23.5°S)正午太阳高度是H2=90°-BC纬度差=90°-(10°+23.5°)=56.5°。
3.正午太阳高度的分布规律
(1)纬度变化规律。
(2)年变化规律。
①南北回归线之间:一年中有两次太阳直射现象,直射时,正午太阳高度为全年最大值,为90°。
②南北回归线上:一年中只有一次太阳直射现象,正午太阳高度最大值为90°,图示如下。
③回归线至极点之间:没有太阳直射,当太阳直射同半球回归线时,正午太阳高度达全年最大。
4.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的最大值时,此时日影最短,当地的地方时是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。
太阳高度越大,日影越短;太阳高度越小,日影越长。日影方向与太阳方位相反。下图示意一天中日影变化规律。
(4)确定当地的地理纬度。
纬度差多少度,正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)的正午太阳高度,可判断该地区的地理纬度。
(5)确定楼间距、楼高。
为了更好地保证各楼层都有良好的采光,楼与楼之间应当保持适当距离。如图,以我国为例,南楼高度为h,该地冬至日时正午太阳高度为H,则最小楼间距L为:L=hcotH。
(6)太阳能热水器的倾角调整。
为了更好地利用太阳能,应不断调整太阳能热水器受热板与楼顶平面之间的倾角,使太阳光线与受热板成直角。其倾角和正午太阳高度的关系为α+h=90°,太阳能热水器的安装倾角=两点纬度差(当地纬度和太阳直射点纬度的差值)。如下图。
5.太阳周日视运动与日出日落
地点 图示 总结
赤道及热带 ①在二分日时,太阳直射赤道,全球各地太阳正东升,正西落(极点除外);
②太阳直射点位于北半球,全球各地太阳东北升,西北落,而且纬度越高,太阳升落的方位越偏北
(出现极昼、极夜的地方除外);
北(南)温带
北(南)极圈内
③太阳直射点位于南半球,全球各地太阳东南升,西南落,纬度越高,太阳升落的方位越偏南(出现极昼、极夜的地方除外);
④就某一地点而言,在太阳直射点向北运动期间,太阳升落的方位将日渐偏北;反之则日渐偏南;
⑤南北极点上,太阳高度在一天中不变,即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行
北(南) 极点
山东聊城(36.5°N,116°E)的王先生家在二楼。令他烦恼的是,因为南楼遮挡,正午的阳光到1月8日才能照射进阳台。为了更好地晾晒衣服,王先生家的伸缩式晾衣架的高度在不同季节还需调整。读图,回答1～2题。
【实践·学以致用】
1.王先生家的阳台正午时分每年没有阳光射入的时间大约为(　　)
[A]17天 [B]32天 [C]25天 [D]50天
B
【解析】 聊城王先生家一年中正午太阳高度最小的时间为冬至日,因为南楼遮挡,自12月22日至1月7日期间(约16天)王先生家正午阳光均不能照射进阳台,根据太阳直射点移动规律可知,在12月22日前还会有16天左右也无法在正午获得光照,故全年一共约有32天阳台无法在正午时分获得光照,B正确。
2.王先生家正午时悬挂晾衣架的绳索长度(　　)
[A]冬季长,夏季短 [B]冬季长,夏季长
[C]冬季短,夏季长 [D]冬季短,夏季短
C
【解析】 王先生家所处地区夏季正午太阳高度较大,照射进阳台的阳光较少,为了更好地晾晒衣服,悬挂晾衣架的绳索长度应长一些;冬季正午太阳高度较夏季小,照射进阳台的阳光较多,悬挂晾衣架的绳索长度应短一些,C正确。
学习任务三　昼夜长短的变化
【情境·探究导学】
地球公转过程中,除了赤道上全年中任何一天都是昼夜平分以外,其他地区都会有昼夜长短的变化,一年中会有白昼最长的一天和白昼最短的一天。下图示意北半球夏至日全球昼长随纬度的变化。
(1)说明60°N最短昼长日期及昼长,并计算该地昼长最短时日出时的地方时。
【提示】 冬至日;5小时30分;9时15分。
(2)简述从北半球夏至日到冬至日,南半球昼长的变化特点。
【提示】 北半球夏至日,南半球昼长达一年中最小值;此后昼长不断变长,在秋分日达到昼夜平分;秋分日后南半球昼变长,冬至日南半球昼长达到一年中最大值。
1.昼夜长短的计算方法
(1)根据昼弧、夜弧求昼长、夜长(昼弧、夜弧的长短反映昼夜长短)。
【核心·归纳总结】
晨昏线把所有经过的纬线分割成昼弧和夜弧两部分。如果昼弧等于夜弧,则昼夜平分;如果昼弧大于夜弧,则昼长夜短;如果昼弧小于夜弧,则昼短夜长。其计算公式为昼(夜)长=昼(夜)弧/15°。
(2)根据日出、日落时间求昼长、夜长。
昼长=日落时间-日出时间=(正午12时-日出时间)×2=(日落时间-正午12时)×2;
夜长=24时-昼长=(24时-日落时间)×2=(日出时间-0时)×2。
(3)根据相关性计算。
①相同纬度地区昼长相同。
②分别位于南、北半球但纬度数相同的两地,一地的昼长等于另一半球同纬度地区的夜长。如40°N地区的昼长是15小时,则40°S地区的夜长为15小时。
2.昼夜长短及变化的判断方法
(1)昼夜长短分布——抓“直射点位置”。
太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球,哪个半球就昼长夜短,且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。如图所示。
太阳直射点位置、日出时刻、日落时刻与昼夜长短的对应关系如表所示。
太阳直射 点位置 日出 (地方时) 日落 (地方时) 昼夜长短
北半球 北半球早于6时日出; 南半球晚于6时日出 北半球晚于18时日落; 南半球早于18时日落 北半球昼长夜短;
南半球昼短夜长
赤道 6时日出 18时日落 全球昼夜等长
南半球 北半球晚于6时日出; 南半球早于6时日出 北半球早于18时日落; 南半球晚于18时日落 北半球昼短夜长;
南半球昼长夜短
(2)昼夜长短变化——抓“移动方向”。
此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向,它决定昼长、夜长的变化趋势,纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球移动,哪个半球就昼变长夜变短,且纬度越高,昼夜长短变化幅度越大。如图所示。
2024年,成都某中学于10月23日—10月24日举行运动会,高二年级某同学成功晋级100米决赛,下图为该同学9时决赛冲刺的场景。据此回答1～3题。
【实践·学以致用】
1.假如该日天气晴朗,照片中该同学的影子朝向(　　)
[A]东北方 [B]西南方
[C]东南方 [D]西北方
D
【解析】 10月23日—10月24日,太阳直射点在南半球,该地日出东南,日落西南,此时为9时,则此时太阳在东南方,因此影子朝向西北方,D正确。
2.该中学运动会期间(　　)
[A]地球公转速度逐渐变慢
[B]晨昏圈与纬线圈的夹角变大
[C]悉尼的正午太阳高度变小
[D]成都昼夜长短差值逐渐变大
D
【解析】 运动会期间,直至1月初,地球公转速度逐渐加快,A错误;太阳直射赤道时,晨昏圈与纬线圈的夹角最大,为90°,因此运动会期间晨昏圈与纬线圈的夹角逐渐变小,B错误;悉尼位于南半球,正午太阳高度逐渐变大,C错误;成都位于北半球,昼渐短夜渐长,昼夜长短差值逐渐变大,D正确。
3.与10月23日昼夜时长最相似的日期是(　　)
[A]10月1日 [B]9月20日
[C]2月22日 [D]3月21日
C
【解析】 每年9月23日和3月21日前后太阳直射赤道,10月23日距离9月23日有一个月,且太阳直射点位于南半球,2月22日距离3月21日约一个月,且太阳直射点位于南半球,因此2月22日与10月23日昼夜时长最相似,C正确。
课堂小结
感谢观看第二节　地球的公转
【目标导航】
课标要求 素养目标
　　结合实例,说明地球公转的地理意义。 1.区域认知:了解地球公转的方向、轨道、速度和周期,理解黄赤交角及其影响。 2.综合思维:运用太阳直射点的回归运动分析正午太阳高度、昼夜长短变化的原因。熟练掌握正午太阳高度和昼夜长短变化的规律,提高判读光照图的能力。 3.人地协调观:培养通过日常地理现象探究地理原理的意识,树立正确的宇宙观。 4.地理实践力:学会运用地球公转的地理意义解决生活中太阳能热水器安装、楼间距(楼高)等实际问题。
一、地球公转
1.地球公转的轨道及其图示
结合上图可知:
(1)地球绕日公转的轨道是一个近似正圆的椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。
(2)地球公转的方向是自 向 ,从北极上空看呈 时针,从南极上空看呈 时针。
(3)地球绕日公转的过程中速度并不均匀,近日点( 月初)较快,远日点( 月初)较慢。
2.地球公转的周期
地球公转一周所需要的时间为 日 时 分 秒,即一个恒星年。
二、黄赤交角及其影响
1.黄赤交角的含义
黄赤交角是过地心并与地轴垂直的平面(赤道面)和地球公转轨道平面(黄道面)之间的夹角。目前的黄赤交角约 ,地轴与黄道面的夹角约66.5°。
2.黄赤交角的影响
黄赤交角的存在导致地球公转过程中太阳直射点在南北回归线之间的往返运动,称为
太阳直射点的回归运动,其运动周期为 ,叫作一个回归年。图表分析如下。
时间 太阳直射点位置 移动方向
3月21日前后至6月22日前后 北半球 向北移动
6月22日前后至9月23日前后 向南移动
9月23日前后至12月22日前后 南半球
12月22日前后至次年3月21日前后 向北移动
[思考1] 如果没有黄赤交角,地球会如何
三、地球公转的地理意义
(一)正午太阳高度的变化
1.太阳高度
(1)概念: 与地平面之间的夹角(即太阳在当地的仰角),叫作太阳高度角,简称太阳高度。
(2)大小:在太阳直射点上,太阳高度为 ;在晨昏线(圈)上,太阳高度为 。
(3)正午太阳高度:一天中太阳高度最大值出现在 ,称为正午太阳高度。
2.正午太阳高度的变化规律(以北半球为例)
同一时刻,正午太阳高度由 所在纬度向南北两侧递减。具体变化如表所示。
节气 太阳 直射 点位置 纬度变化 达最大值 的地区 达最小值 的地区
夏至日 北回 归线 由北回归线向南北两侧递减 及其以北各纬度 半球各纬度
冬至日 南回 归线 由南回归线向南北两侧递减 及其以南各纬度 半球各纬度
春分日和秋分日 赤道 由赤道向南北两侧递减 南北两极点
(二)昼夜长短的变化
　　 图1　　　　　　图2　　　　　　图3
1.昼夜长短与昼弧和夜弧的长度有关
地球自转一周,如果所经历的昼弧长于夜弧,则昼长夜短;反之,则昼短夜长。赤道上终年昼夜等长。
2.变化规律
时间 变化特点 重要节气
北半球 夏半年 (自春分 日至秋 分日) 北半球各纬度 ,纬度越高,昼越长,夜越短 夏至日,北半球各纬度昼长达到一年中的最大值,北极四周出现 现象,范围达到最大(图1)
北半球 冬半年 (自秋分 日至次 年春分日) 北半球各纬度 ,纬度越高,昼越短,夜越长 冬至日,北半球各纬度昼长达到一年中的最小值,北极四周出现 现象,范围达到最大(图3)
春分日和 秋分日 全球各地 等长,各为12时 秋分日、春分日(图2)
3.极昼与极夜的变化规律
(1)太阳直射哪个半球,则此半球极圈之内有极昼,另一半球极圈之内则有极夜。
(2)太阳直射北半球,且直射点向北移动时,北极圈内极昼范围扩大(由极点向极圈方向);反之若向南移动,北极圈内极昼范围缩小(由极圈向极点方向)。南极圈内极夜同步变化。
(三)四季的更替
1.四季更替的表现
一年中正午太阳高度和昼夜长短的季节变化。
2.四季的划分
(1)天文四季。
夏季:一年中正午太阳高度 、白昼 的季节。
冬季:一年中正午太阳高度 、白昼 的季节。
春秋两季:冬夏两季的过渡季节。
(2)气候四季:北温带国家多把 月确定为春季,6、7、8月确定为夏季,9、10、11月确定为秋季, 月和次年 月确定为冬季。南半球与北半球的季节恰好相反。
[思考2] 全球所有的地方都有四季更替吗
学习任务一　地球公转及黄赤交角
【情境·探究导学】
黄赤交角,是指地球公转轨道面(黄道面)与赤道面的交角,约为23°26′(为计算简便,取23.5°)。黄赤交角的存在,具有重要的天文和地理意义,它是地球上四季变化和五带划分的根本原因。黄赤交角并非不变的,它一直存在缓慢的、微小的变化,其变化范围在22°00′～24°30′,变化的周期约为4.1×104年,由于变化较小,所以短时间内可以忽略不计。
(1)由于黄赤交角的存在,太阳直射点的移动有何影响 并作图示意太阳直射点的回归移动规律。
(2)若黄赤交角由目前的23.5°缩小至22°,则五带范围如何变化
(3)说明黄赤交角变大,湖南昼夜长短变化幅度是变大还是变小。
【核心·归纳总结】
1.地球公转示意图的判读技巧
(1)图示法理解地球公转与二分二至日的关系。
(2)判断“二分二至”的方法。
①看是近日点还是远日点:近日点为1月初,接近冬至日;远日点为7月初,接近夏至日。
②看地轴的指向:“左倾左冬,右倾右冬”,即地轴向左倾斜,左面为冬至日,向右倾斜,右面为冬至日。
③看太阳直射点的位置:连接太阳光线与地心,可以看出太阳直射点所在的半球。
④确定了二至日后,结合地球公转的方向即可判断春分日和秋分日。
2.黄赤交角的特征及变化
(1)黄赤交角的特征(可简记为“两个变,三个基本不变”)。
特征 含义 体现区域
两个变 太阳光线与黄道面和赤道面的交线的相对位置 地球的公转过程中
地轴与太阳光线的相对位置
三个基 本不变 地轴的空间指向,北极始终指向北极星附近
黄赤交角的大小,基本保持23.5°
地球的运动方向
(2)黄赤交角的变化及影响。
影响的方面 黄赤交角变大(小)
太阳直射范围 扩大(缩小)
极昼和极夜现象范围 扩大(缩小)
五带的范围 热带和寒带的范围扩大(缩小)、温带的范围缩小(扩大)
正午太阳高度的年变化 年变化幅度增大(减小)
昼夜长短的年变化 年变化幅度增大(减小)(赤道与寒带除外)
季节的变化 变化明显(不明显)
1.五带的成因
2.图表示意五带的划分
温度带 特征 原因
热带 长夏 无冬 昼夜长短变化不大,正午太阳高度终年较大,全年获得太阳热量最多
温带 四季更替明显 正午太阳高度变化幅度很大,昼夜长短变化也较大,且同时达到极值,获得的太阳热量变化最大
寒带 全年 皆冬 昼夜长短变化很大,全年正午太阳高度很小,获得的太阳辐射能很少
【实践·学以致用】
下图中A为公转轨道面,B为赤道面。据此回答1～2题。
1.若图中②角比现在增大2°,则(　　)
[A]黄赤交角变为25.5°
[B]太阳直射的范围将缩小4个纬度
[C]回归线的度数将变为24.5°
[D]地球上出现极昼、极夜的范围将扩大2个纬度
2.若图中①角扩大2°,则(　　)
[A]热带范围扩大2°
[B]北温带范围扩大2°
[C]北寒带范围缩小2°
[D]北温带范围缩小4°
A错误;黄赤交角的度数扩大2°,北回归线度数增加2°,北极圈度数减小2°,则北温带范围缩小4°,北寒带范围扩大2°,D正确,B、C错误。
学习任务二　正午太阳高度的变化
【情境·探究导学】
我国华北某城市(36.5°N)某小区,市民看到楼房间距有50米、小区绿化率为50%的宣传广告后,先后购买了此小区的商品房。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。
(1)小区业主为什么这么重视楼间距问题
(2)如果想验证开发商关于“全年都可见到阳光”的销售宣传语的真实性,我们应选择在什么时间去看房
(3)在楼高70米的情况下,若要保证北边楼房底层正午时均能获得太阳光照,则楼间距至少在多少米以上 (cot 30°≈1.732)
【核心·归纳总结】
1.太阳高度和正午太阳高度的区别
太阳光线与地平面之间的夹角,叫作太阳高度角,简称太阳高度(如图1所示)。一天中太阳高度最大值出现在正午,称为正午太阳高度(如图2所示)。
　　　　 图1　　　　　　　　 图2
(1)太阳高度一般具有日变化,最高点的地方时为12时;有极昼的最低点的地方时为24时。
(2)日出、日落时太阳高度为零,但并不表示其地方时为6时或18时。极点的太阳高度=太阳直射点的纬度。
(3)一天中太阳高度最大值为正午太阳高度,指示方向为正南或正北。
(4)正午太阳高度一般具有年变化。太阳直射点离当地最近时最大,靠近时变大,远离时
变小。
2.正午太阳高度的计算
公式:H=90°-两点纬度差。
说明:“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则,即两点同在北(南)半球,则两点纬度“大数减小数”,两点分属南北不同半球,则两点纬度相加。具体如图所示。
当太阳直射B点(10°N)时,A点(40°N)正午太阳高度是H1=90°-AB纬度差=90°-(40°-
10°)=60°,C点(23.5°S)正午太阳高度是H2=90°-BC纬度差=90°-(10°+23.5°)=56.5°。
3.正午太阳高度的分布规律
(1)纬度变化规律。
(2)年变化规律。
①南北回归线之间:一年中有两次太阳直射现象,直射时,正午太阳高度为全年最大值,
为90°。
②南北回归线上:一年中只有一次太阳直射现象,正午太阳高度最大值为90°,图示如下。
③回归线至极点之间:没有太阳直射,当太阳直射同半球回归线时,正午太阳高度达全年
最大。
4.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的最大值时,此时日影最短,当地的地方时是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。
太阳高度越大,日影越短;太阳高度越小,日影越长。日影方向与太阳方位相反。下图示意一天中日影变化规律。
(4)确定当地的地理纬度。
纬度差多少度,正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)的正午太阳高度,可判断该地区的地理纬度。
(5)确定楼间距、楼高。
为了更好地保证各楼层都有良好的采光,楼与楼之间应当保持适当距离。如图,以我国为例,南楼高度为h,该地冬至日时正午太阳高度为H,则最小楼间距L为:L=hcotH。
(6)太阳能热水器的倾角调整。
为了更好地利用太阳能,应不断调整太阳能热水器受热板与楼顶平面之间的倾角,使太阳光线与受热板成直角。其倾角和正午太阳高度的关系为α+h=90°,太阳能热水器的安装倾角=两点纬度差(当地纬度和太阳直射点纬度的差值)。如下图。
5.太阳周日视运动与日出日落
地点 图示 总结
赤道及 热带 ①在二分日时,太阳直射赤道,全球各地太阳正东升,正西落(极点除外); ②太阳直射点位于北半球,全球各地太阳东北升,西北落,而且纬度越高,太阳升落的方位越偏北(出现极昼、极夜的地方除外); ③太阳直射点位于南半球,全球各地太阳东南升,西南落,纬度越高,太阳升落的方位越偏南(出现极昼、极夜的地方除外); ④就某一地点而言,在太阳直射点向北运动期间,太阳升落的方位将日渐偏北;反之则日渐偏南; ⑤南北极点上,太阳高度在一天中不变,即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行
北(南) 温带
北(南)极 圈内
北(南) 极点
【实践·学以致用】
山东聊城(36.5°N,116°E)的王先生家在二楼。令他烦恼的是,因为南楼遮挡,正午的阳光到1月8日才能照射进阳台。为了更好地晾晒衣服,王先生家的伸缩式晾衣架的高度在不同季节还需调整。读图,回答1～2题。
1.王先生家的阳台正午时分每年没有阳光射入的时间大约为(　　)
[A]17天 [B]32天 [C]25天 [D]50天
2.王先生家正午时悬挂晾衣架的绳索长度(　　)
[A]冬季长,夏季短 [B]冬季长,夏季长
[C]冬季短,夏季长 [D]冬季短,夏季短
学习任务三　昼夜长短的变化
【情境·探究导学】
地球公转过程中,除了赤道上全年中任何一天都是昼夜平分以外,其他地区都会有昼夜长短的变化,一年中会有白昼最长的一天和白昼最短的一天。下图示意北半球夏至日全球昼长随纬度的变化。
(1)说明60°N最短昼长日期及昼长,并计算该地昼长最短时日出时的地方时。
(2)简述从北半球夏至日到冬至日,南半球昼长的变化特点。
【核心·归纳总结】
1.昼夜长短的计算方法
(1)根据昼弧、夜弧求昼长、夜长(昼弧、夜弧的长短反映昼夜长短)。
晨昏线把所有经过的纬线分割成昼弧和夜弧两部分。如果昼弧等于夜弧,则昼夜平分;如果昼弧大于夜弧,则昼长夜短;如果昼弧小于夜弧,则昼短夜长。其计算公式为昼(夜)长=昼(夜)弧/15°。
(2)根据日出、日落时间求昼长、夜长。
昼长=日落时间-日出时间=(正午12时-日出时间)×2=(日落时间-正午12时)×2;
夜长=24时-昼长=(24时-日落时间)×2=(日出时间-0时)×2。
(3)根据相关性计算。
①相同纬度地区昼长相同。
②分别位于南、北半球但纬度数相同的两地,一地的昼长等于另一半球同纬度地区的夜长。如40°N地区的昼长是15小时,则40°S地区的夜长为15小时。
2.昼夜长短及变化的判断方法
(1)昼夜长短分布——抓“直射点位置”。
太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球,哪个半球就昼长夜短,且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。如图所示。
太阳直射点位置、日出时刻、日落时刻与昼夜长短的对应关系如表所示。
太阳直射 点位置 日出 (地方时) 日落 (地方时) 昼夜长短
北半球 北半球早于 6时日出; 南半球晚于 6时日出 北半球晚于 18时日落; 南半球早于 18时日落 北半球昼 长夜短; 南半球昼 短夜长
赤道 6时日出 18时日落 全球昼夜 等长
南半球 北半球晚于 6时日出; 南半球早于 6时日出 北半球早于 18时日落; 南半球晚于 18时日落 北半球昼 短夜长; 南半球 昼长夜短
(2)昼夜长短变化——抓“移动方向”。
此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向,它决定昼长、夜长的变化趋势,纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球移动,哪个半球就昼变长夜变短,且纬度越高,昼夜长短变化幅度越大。如图所示。
【实践·学以致用】
2024年,成都某中学于10月23日—10月24日举行运动会,高二年级某同学成功晋级100米决赛,下图为该同学9时决赛冲刺的场景。据此回答1～3题。
1.假如该日天气晴朗,照片中该同学的影子朝向(　　)
[A]东北方 [B]西南方
[C]东南方 [D]西北方
2.该中学运动会期间(　　)
[A]地球公转速度逐渐变慢
[B]晨昏圈与纬线圈的夹角变大
[C]悉尼的正午太阳高度变小
[D]成都昼夜长短差值逐渐变大
3.与10月23日昼夜时长最相似的日期是(　　)
[A]10月1日 [B]9月20日
[C]2月22日 [D]3月21日第二节　地球的公转
【目标导航】
课标要求 素养目标
　　结合实例,说明地球公转的地理意义。 1.区域认知:了解地球公转的方向、轨道、速度和周期,理解黄赤交角及其影响。 2.综合思维:运用太阳直射点的回归运动分析正午太阳高度、昼夜长短变化的原因。熟练掌握正午太阳高度和昼夜长短变化的规律,提高判读光照图的能力。 3.人地协调观:培养通过日常地理现象探究地理原理的意识,树立正确的宇宙观。 4.地理实践力:学会运用地球公转的地理意义解决生活中太阳能热水器安装、楼间距(楼高)等实际问题。
一、地球公转
1.地球公转的轨道及其图示
结合上图可知:
(1)地球绕日公转的轨道是一个近似正圆的椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。
(2)地球公转的方向是自西向东,从北极上空看呈逆时针,从南极上空看呈顺时针。
(3)地球绕日公转的过程中速度并不均匀,近日点(1月初)较快,远日点(7月初)较慢。
2.地球公转的周期
地球公转一周所需要的时间为365日6时9分10秒,即一个恒星年。
二、黄赤交角及其影响
1.黄赤交角的含义
黄赤交角是过地心并与地轴垂直的平面(赤道面)和地球公转轨道平面(黄道面)之间的夹角。目前的黄赤交角约23.5°,地轴与黄道面的夹角约66.5°。
2.黄赤交角的影响
黄赤交角的存在导致地球公转过程中太阳直射点在南北回归线之间的往返运动,称为
太阳直射点的回归运动,其运动周期为365日5时48分46秒,叫作一个回归年。图表分析如下。
时间 太阳直射点位置 移动方向
3月21日前后至6月22日前后 北半球 向北移动
6月22日前后至9月23日前后 向南移动
9月23日前后至12月22日前后 南半球
12月22日前后至次年3月21日前后 向北移动
[思考1] 如果没有黄赤交角,地球会如何
【提示】 如果没有黄赤交角,也就没有太阳直射点的南北移动,全球会没有四季的变化。
三、地球公转的地理意义
(一)正午太阳高度的变化
1.太阳高度
(1)概念:太阳光线与地平面之间的夹角(即太阳在当地的仰角),叫作太阳高度角,简称太阳高度。
(2)大小:在太阳直射点上,太阳高度为90°;在晨昏线(圈)上,太阳高度为0°。
(3)正午太阳高度:一天中太阳高度最大值出现在正午,称为正午太阳高度。
2.正午太阳高度的变化规律(以北半球为例)
同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。具体变化如表所示。
节气 太阳 直射 点位置 纬度变化 达最大值 的地区 达最小值 的地区
夏至日 北回 归线 由北回归线向南北两侧递减 北回归线及其以北各纬度 南半球各纬度
冬至日 南回 归线 由南回归线向南北两侧递减 南回归线及其以南各纬度 北半球各纬度
春分日和秋分日 赤道 由赤道向南北两侧递减 赤道 南北两极点
(二)昼夜长短的变化
　　 图1　　　　　　图2　　　　　　图3
1.昼夜长短与昼弧和夜弧的长度有关
地球自转一周,如果所经历的昼弧长于夜弧,则昼长夜短;反之,则昼短夜长。赤道上终年昼夜等长。
2.变化规律
时间 变化特点 重要节气
北半球 夏半年 (自春分 日至秋 分日) 北半球各纬度昼长夜短,纬度越高,昼越长,夜越短 夏至日,北半球各纬度昼长达到一年中的最大值,北极四周出现极昼现象,范围达到最大(图1)
北半球 冬半年 (自秋分 日至次 年春分日) 北半球各纬度昼短夜长,纬度越高,昼越短,夜越长 冬至日,北半球各纬度昼长达到一年中的最小值,北极四周出现极夜现象,范围达到最大(图3)
春分日和 秋分日 全球各地昼夜等长,各为12时 秋分日、春分日(图2)
3.极昼与极夜的变化规律
(1)太阳直射哪个半球,则此半球极圈之内有极昼,另一半球极圈之内则有极夜。
(2)太阳直射北半球,且直射点向北移动时,北极圈内极昼范围扩大(由极点向极圈方向);反之若向南移动,北极圈内极昼范围缩小(由极圈向极点方向)。南极圈内极夜同步变化。
(三)四季的更替
1.四季更替的表现
一年中正午太阳高度和昼夜长短的季节变化。
2.四季的划分
(1)天文四季。
夏季:一年中正午太阳高度最大、白昼最长的季节。
冬季:一年中正午太阳高度最小、白昼最短的季节。
春秋两季:冬夏两季的过渡季节。
(2)气候四季:北温带国家多把3、4、5月确定为春季,6、7、8月确定为夏季,9、10、11月确定为秋季,12月和次年1、2月确定为冬季。南半球与北半球的季节恰好相反。
[思考2] 全球所有的地方都有四季更替吗
【提示】 不是。赤道地区由于纬度低,正午太阳高度较大且变化较小,因此常年高温,没有明显的四季更替。寒带地区由于纬度高,正午太阳高度较小,获得的热量少,终年寒冷,也没有明显的四季更替。
学习任务一　地球公转及黄赤交角
【情境·探究导学】
黄赤交角,是指地球公转轨道面(黄道面)与赤道面的交角,约为23°26′(为计算简便,取23.5°)。黄赤交角的存在,具有重要的天文和地理意义,它是地球上四季变化和五带划分的根本原因。黄赤交角并非不变的,它一直存在缓慢的、微小的变化,其变化范围在22°00′～24°30′,变化的周期约为4.1×104年,由于变化较小,所以短时间内可以忽略不计。
(1)由于黄赤交角的存在,太阳直射点的移动有何影响 并作图示意太阳直射点的回归移动规律。
【提示】 由于黄赤交角的存在,太阳直射点在南北回归线之间不断往返移动。图示如下。
(2)若黄赤交角由目前的23.5°缩小至22°,则五带范围如何变化
【提示】 若黄赤交角由目前的23.5°缩小至22°,热带的范围则在南北纬22°之间,范围缩小;温带的范围为22°～68°,范围扩大;寒带范围为68°～90°,范围缩小。
(3)说明黄赤交角变大,湖南昼夜长短变化幅度是变大还是变小。
【提示】 黄赤交角变大,太阳直射的最北界线偏北,则晨昏线偏转的幅度更大,因此湖南昼夜长短变化幅度变大。
【核心·归纳总结】
1.地球公转示意图的判读技巧
(1)图示法理解地球公转与二分二至日的关系。
(2)判断“二分二至”的方法。
①看是近日点还是远日点:近日点为1月初,接近冬至日;远日点为7月初,接近夏至日。
②看地轴的指向:“左倾左冬,右倾右冬”,即地轴向左倾斜,左面为冬至日,向右倾斜,右面为冬至日。
③看太阳直射点的位置:连接太阳光线与地心,可以看出太阳直射点所在的半球。
④确定了二至日后,结合地球公转的方向即可判断春分日和秋分日。
2.黄赤交角的特征及变化
(1)黄赤交角的特征(可简记为“两个变,三个基本不变”)。
特征 含义 体现区域
两个变 太阳光线与黄道面和赤道面的交线的相对位置 地球的公转过程中
地轴与太阳光线的相对位置
三个基 本不变 地轴的空间指向,北极始终指向北极星附近
黄赤交角的大小,基本保持23.5°
地球的运动方向
(2)黄赤交角的变化及影响。
影响的方面 黄赤交角变大(小)
太阳直射范围 扩大(缩小)
极昼和极夜现象范围 扩大(缩小)
五带的范围 热带和寒带的范围扩大(缩小)、温带的范围缩小(扩大)
正午太阳高度的年变化 年变化幅度增大(减小)
昼夜长短的年变化 年变化幅度增大(减小)(赤道与寒带除外)
季节的变化 变化明显(不明显)
1.五带的成因
2.图表示意五带的划分
温度带 特征 原因
热带 长夏 无冬 昼夜长短变化不大,正午太阳高度终年较大,全年获得太阳热量最多
温带 四季更替明显 正午太阳高度变化幅度很大,昼夜长短变化也较大,且同时达到极值,获得的太阳热量变化最大
寒带 全年 皆冬 昼夜长短变化很大,全年正午太阳高度很小,获得的太阳辐射能很少
【实践·学以致用】
下图中A为公转轨道面,B为赤道面。据此回答1～2题。
1.若图中②角比现在增大2°,则(　　)
[A]黄赤交角变为25.5°
[B]太阳直射的范围将缩小4个纬度
[C]回归线的度数将变为24.5°
[D]地球上出现极昼、极夜的范围将扩大2个纬度
【答案】 B
【解析】 读图可知,图中①角为黄赤交角,目前度数约为23.5°;图中②角为地轴与黄道面的交角,两者互余。若图中②角比现在增大2°,则①角(黄赤交角)减小2°,变为21.5°,A错误;因回归线度数与黄赤交角度数相同,因此黄赤交角的度数减少2°,南、北回归线的度数都减小2°,变为21.5°,则太阳直射的范围将缩小4个纬度,B正确,C错误;极圈度数与②角度数相同,若②角度数增大2°,则极圈度数也增加2°,因此地球上出现极昼、极夜的范围将缩小2个纬度,D错误。
2.若图中①角扩大2°,则(　　)
[A]热带范围扩大2°
[B]北温带范围扩大2°
[C]北寒带范围缩小2°
[D]北温带范围缩小4°
【答案】 D
【解析】 若图中①角扩大2°,即黄赤交角扩大2°。因回归线度数与黄赤交角度数相同,黄赤交角的度数扩大2°,南、北回归线度数增加2°,则南北回归线之间的热带范围扩大4°,
A错误;黄赤交角的度数扩大2°,北回归线度数增加2°,北极圈度数减小2°,则北温带范围缩小4°,北寒带范围扩大2°,D正确,B、C错误。
学习任务二　正午太阳高度的变化
【情境·探究导学】
我国华北某城市(36.5°N)某小区,市民看到楼房间距有50米、小区绿化率为50%的宣传广告后,先后购买了此小区的商品房。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。
(1)小区业主为什么这么重视楼间距问题
【提示】 楼间距与太阳光照有关,在太阳高度一定的情况下,楼间距的大小会影响采光条件的好坏。
(2)如果想验证开发商关于“全年都可见到阳光”的销售宣传语的真实性,我们应选择在什么时间去看房
【提示】 选择在冬至日前后去看房。
(3)在楼高70米的情况下,若要保证北边楼房底层正午时均能获得太阳光照,则楼间距至少在多少米以上 (cot 30°≈1.732)
【提示】 121.24米以上。
【核心·归纳总结】
1.太阳高度和正午太阳高度的区别
太阳光线与地平面之间的夹角,叫作太阳高度角,简称太阳高度(如图1所示)。一天中太阳高度最大值出现在正午,称为正午太阳高度(如图2所示)。
　　　　 图1　　　　　　　　 图2
(1)太阳高度一般具有日变化,最高点的地方时为12时;有极昼的最低点的地方时为24时。
(2)日出、日落时太阳高度为零,但并不表示其地方时为6时或18时。极点的太阳高度=太阳直射点的纬度。
(3)一天中太阳高度最大值为正午太阳高度,指示方向为正南或正北。
(4)正午太阳高度一般具有年变化。太阳直射点离当地最近时最大,靠近时变大,远离时
变小。
2.正午太阳高度的计算
公式:H=90°-两点纬度差。
说明:“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则,即两点同在北(南)半球,则两点纬度“大数减小数”,两点分属南北不同半球,则两点纬度相加。具体如图所示。
当太阳直射B点(10°N)时,A点(40°N)正午太阳高度是H1=90°-AB纬度差=90°-(40°-
10°)=60°,C点(23.5°S)正午太阳高度是H2=90°-BC纬度差=90°-(10°+23.5°)=56.5°。
3.正午太阳高度的分布规律
(1)纬度变化规律。
(2)年变化规律。
①南北回归线之间:一年中有两次太阳直射现象,直射时,正午太阳高度为全年最大值,
为90°。
②南北回归线上:一年中只有一次太阳直射现象,正午太阳高度最大值为90°,图示如下。
③回归线至极点之间:没有太阳直射,当太阳直射同半球回归线时,正午太阳高度达全年
最大。
4.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的最大值时,此时日影最短,当地的地方时是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。
太阳高度越大,日影越短;太阳高度越小,日影越长。日影方向与太阳方位相反。下图示意一天中日影变化规律。
(4)确定当地的地理纬度。
纬度差多少度,正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)的正午太阳高度,可判断该地区的地理纬度。
(5)确定楼间距、楼高。
为了更好地保证各楼层都有良好的采光,楼与楼之间应当保持适当距离。如图,以我国为例,南楼高度为h,该地冬至日时正午太阳高度为H,则最小楼间距L为:L=hcotH。
(6)太阳能热水器的倾角调整。
为了更好地利用太阳能,应不断调整太阳能热水器受热板与楼顶平面之间的倾角,使太阳光线与受热板成直角。其倾角和正午太阳高度的关系为α+h=90°,太阳能热水器的安装倾角=两点纬度差(当地纬度和太阳直射点纬度的差值)。如下图。
5.太阳周日视运动与日出日落
地点 图示 总结
赤道及 热带 ①在二分日时,太阳直射赤道,全球各地太阳正东升,正西落(极点除外); ②太阳直射点位于北半球,全球各地太阳东北升,西北落,而且纬度越高,太阳升落的方位越偏北(出现极昼、极夜的地方除外); ③太阳直射点位于南半球,全球各地太阳东南升,西南落,纬度越高,太阳升落的方位越偏南(出现极昼、极夜的地方除外); ④就某一地点而言,在太阳直射点向北运动期间,太阳升落的方位将日渐偏北;反之则日渐偏南; ⑤南北极点上,太阳高度在一天中不变,即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行
北(南) 温带
北(南)极 圈内
北(南) 极点
【实践·学以致用】
山东聊城(36.5°N,116°E)的王先生家在二楼。令他烦恼的是,因为南楼遮挡,正午的阳光到1月8日才能照射进阳台。为了更好地晾晒衣服,王先生家的伸缩式晾衣架的高度在不同季节还需调整。读图,回答1～2题。
1.王先生家的阳台正午时分每年没有阳光射入的时间大约为(　　)
[A]17天 [B]32天 [C]25天 [D]50天
【答案】 B
【解析】 聊城王先生家一年中正午太阳高度最小的时间为冬至日,因为南楼遮挡,自12月22日至1月7日期间(约16天)王先生家正午阳光均不能照射进阳台,根据太阳直射点移动规律可知,在12月22日前还会有16天左右也无法在正午获得光照,故全年一共约有32天阳台无法在正午时分获得光照,B正确。
2.王先生家正午时悬挂晾衣架的绳索长度(　　)
[A]冬季长,夏季短 [B]冬季长,夏季长
[C]冬季短,夏季长 [D]冬季短,夏季短
【答案】 C
【解析】 王先生家所处地区夏季正午太阳高度较大,照射进阳台的阳光较少,为了更好地晾晒衣服,悬挂晾衣架的绳索长度应长一些;冬季正午太阳高度较夏季小,照射进阳台的阳光较多,悬挂晾衣架的绳索长度应短一些,C正确。
学习任务三　昼夜长短的变化
【情境·探究导学】
地球公转过程中,除了赤道上全年中任何一天都是昼夜平分以外,其他地区都会有昼夜长短的变化,一年中会有白昼最长的一天和白昼最短的一天。下图示意北半球夏至日全球昼长随纬度的变化。
(1)说明60°N最短昼长日期及昼长,并计算该地昼长最短时日出时的地方时。
【提示】 冬至日;5小时30分;9时15分。
(2)简述从北半球夏至日到冬至日,南半球昼长的变化特点。
【提示】 北半球夏至日,南半球昼长达一年中最小值;此后昼长不断变长,在秋分日达到昼夜平分;秋分日后南半球昼变长,冬至日南半球昼长达到一年中最大值。
【核心·归纳总结】
1.昼夜长短的计算方法
(1)根据昼弧、夜弧求昼长、夜长(昼弧、夜弧的长短反映昼夜长短)。
晨昏线把所有经过的纬线分割成昼弧和夜弧两部分。如果昼弧等于夜弧,则昼夜平分;如果昼弧大于夜弧,则昼长夜短;如果昼弧小于夜弧,则昼短夜长。其计算公式为昼(夜)长=昼(夜)弧/15°。
(2)根据日出、日落时间求昼长、夜长。
昼长=日落时间-日出时间=(正午12时-日出时间)×2=(日落时间-正午12时)×2;
夜长=24时-昼长=(24时-日落时间)×2=(日出时间-0时)×2。
(3)根据相关性计算。
①相同纬度地区昼长相同。
②分别位于南、北半球但纬度数相同的两地,一地的昼长等于另一半球同纬度地区的夜长。如40°N地区的昼长是15小时,则40°S地区的夜长为15小时。
2.昼夜长短及变化的判断方法
(1)昼夜长短分布——抓“直射点位置”。
太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球,哪个半球就昼长夜短,且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。如图所示。
太阳直射点位置、日出时刻、日落时刻与昼夜长短的对应关系如表所示。
太阳直射 点位置 日出 (地方时) 日落 (地方时) 昼夜长短
北半球 北半球早于 6时日出; 南半球晚于 6时日出 北半球晚于 18时日落; 南半球早于 18时日落 北半球昼 长夜短; 南半球昼 短夜长
赤道 6时日出 18时日落 全球昼夜 等长
南半球 北半球晚于 6时日出; 南半球早于 6时日出 北半球早于 18时日落; 南半球晚于 18时日落 北半球昼 短夜长; 南半球 昼长夜短
(2)昼夜长短变化——抓“移动方向”。
此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向,它决定昼长、夜长的变化趋势,纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球移动,哪个半球就昼变长夜变短,且纬度越高,昼夜长短变化幅度越大。如图所示。
【实践·学以致用】
2024年,成都某中学于10月23日—10月24日举行运动会,高二年级某同学成功晋级100米决赛,下图为该同学9时决赛冲刺的场景。据此回答1～3题。
1.假如该日天气晴朗,照片中该同学的影子朝向(　　)
[A]东北方 [B]西南方
[C]东南方 [D]西北方
【答案】 D
【解析】 10月23日—10月24日,太阳直射点在南半球,该地日出东南,日落西南,此时为9时,则此时太阳在东南方,因此影子朝向西北方,D正确。
2.该中学运动会期间(　　)
[A]地球公转速度逐渐变慢
[B]晨昏圈与纬线圈的夹角变大
[C]悉尼的正午太阳高度变小
[D]成都昼夜长短差值逐渐变大
【答案】 D
【解析】 运动会期间,直至1月初,地球公转速度逐渐加快,A错误;太阳直射赤道时,晨昏圈与纬线圈的夹角最大,为90°,因此运动会期间晨昏圈与纬线圈的夹角逐渐变小,B错误;悉尼位于南半球,正午太阳高度逐渐变大,C错误;成都位于北半球,昼渐短夜渐长,昼夜长短差值逐渐变大,D正确。
3.与10月23日昼夜时长最相似的日期是(　　)
[A]10月1日 [B]9月20日
[C]2月22日 [D]3月21日
【答案】 C
【解析】 每年9月23日和3月21日前后太阳直射赤道,10月23日距离9月23日有一个月,且太阳直射点位于南半球,2月22日距离3月21日约一个月,且太阳直射点位于南半球,因此2月22日与10月23日昼夜时长最相似,C正确。第二节　地球的公转
课时作业1　地球公转、黄赤交角及其影响和四季的更替
(时间:30分钟　满分:48分)
　　大距是指从地球上看,地内行星和太阳之间的角距离达到最大,当行星在太阳东边时为东大距,在太阳西边时为西大距。2023年9月22日,地球迎来该年度最后一次水星西大距,黎明时刻朝向东方低空,肉眼可见到明亮的水星。图1示意本次水星西大距时太阳系部分天体相对位置。据此回答1～2题。
图1
1.水星西大距时,其在轨道上所处的位置是(　　)
[A]① [B]② [C]③ [D]④
2.本次水星西大距发生前后一周内,可以示意地球绕日公转角速度变化的是(　　)
　　
[A] [B]
　　
[C] [D]
　　图2为黄赤交角示意图,图中PQ为地轴,MN为黄道面。据此回答3～5题。
图2
3.②的度数是(　　)
[A]23.5° [B]47°
[C]66.5° [D]43°
4.在太阳直射点由H移至N的过程中,下列说法中正确的是(　　)
[A]北半球正午太阳高度变大
[B]地球公转速度不断减慢
[C]极昼范围扩大,极夜范围缩小
[D]南半球各地昼渐长、夜渐短
5.如果黄赤交角增大1°,那么地球上五带范围的变化是(　　)
[A]北寒带范围扩大1°
[B]南温带范围缩小1°
[C]热带范围扩大1°
[D]各带范围不变
　　2023年9月9日至10日,G20峰会在印度首都新德里(28°37′N,77°13′E)举行,此次G20峰会的主题为“一个地球、一个家园、一个未来”。图3示意地球公转轨道。据此回答6～7题。
图3
6.此次峰会举行期间,地球最可能位于(　　)
[A]a与b之间,接近b
[B]b与c之间,接近b
[C]d与a之间,接近d
[D]c与d之间,接近d
7.峰会举行的第一天,新德里旗杆影子的移动轨迹为(　　)
[A]西南—正南—东南
[B]西南—正北—东南
[C]西北—正南—东北
[D]西北—正北—东北
图4示意地球绕日公转速度变化(M、N、Q表示日期),图5示意二十四节气。据此回答8～10题。
图4
图5
8.二十四节气最接近Q日的是(　　)
[A]小雪 [B]大雪
[C]冬至 [D]小寒
9.若M、N两日与Q日均相差1个月,则上海(　　)
[A]M日昼长等于N日夜长
[B]M日与N日正午太阳高度相同
[C]M日到N日昼长先变短、后变长
[D]M日到N日正午太阳高度先变大、后变小
10.下列节气中,贵阳日出方位大致相同的是(　　)
[A]大暑与大寒
[B]大暑与小满
[C]大雪与芒种
[D]立秋与立冬
图6示意太阳直射点移动路径,其中a、b、c、d为二分二至日的太阳直射点位置,∠α代表黄赤交角。据此回答11～12题。
图6
11.太阳直射点由b点运动到d点(　　)
[A]北半球一直昼长夜短
[B]北极附近地区极昼范围扩大
[C]南半球一直昼短夜长
[D]南极附近地区极夜范围缩小
12.当黄赤交角增大到30°时,地球(　　)
[A]公转周期减小 [B]寒带范围增大
[C]自转周期增大 [D]热带范围减小
天安门广场国旗的升降时间是根据北京的日出、日落时间确定的。早晨,当太阳的上部边缘与天安门广场所见地平线相平行时,为升旗时间。表1示意2024年天安门广场连续几天的升旗和降旗时间。据此回答13～14题。
表1
升旗时间 6:11 6:12 6:13 6:14 6:15 6:16
降旗时间 17:56 17:54 17:52 17:51 17:49 17:48
13.天安门广场每天升旗和降旗时间不同的根本原因是(　　)
[A]地球自转运动
[B]地球公转速度
[C]黄赤交角存在
[D]太阳直射点移动
14.该次天安门广场连续几天升旗和降旗时,太阳直射点位于(　　)
[A]北半球且向北移动
[B]北半球且向南移动
[C]南半球且向北移动
[D]南半球且向南移动
某日,小明在互联网上看到世界各地好友当天发来的信息。
甲:温暖的海风夹着即将到来的夏天的味道扑面而来。
乙:冬季临近,金黄的落叶铺满了一地。
丙:又一次入秋失败了,这还是我四季分明的家乡吗
丁:又是黑夜漫长的季节,向北望去,小城上空的极光如彩色帷幕般挂在夜空。
据此回答15～16题。
15.以上四人所在地从北到南的排列顺序是(　　)
[A]甲乙丙丁 [B]丁乙丙甲
[C]丁丙甲乙 [D]甲丙乙丁
16.当天可能是(　　)
[A]3月28日 [B]6月28日
[C]9月2日 [D]11月2日
课时作业2　正午太阳高度的变化
(时间:30分钟　满分:48分)
　　表1为我国某城市同一个月内的1日和28日两天的日出日落时刻。据此回答1～2题。
表1
日期 1日 28日
日出时间 7:10 6:47
日落时间 17:30 17:53
1.从1日到28日期间,该地可能出现的情况是(　　)
[A]正午日影逐渐变长
[B]正午太阳高度逐渐变大
[C]日出方位逐渐向南偏移
[D]日落方位逐渐向南偏移
2.表中所示月份可能是(　　)
[A]2月 [B]5月 [C]8月 [D]11月
北半球,北半球各地昼长夜短,B、C错误;11月太阳直射点南移,我国各地昼渐短夜渐长,
D错误。
　　2023年10月20日(农历九月初六),宁波某学校老师用粉笔不断描绘阳光透过窗户照在黑板上的光影位置。图1为老师描绘的3个时间的光影轨迹。据此回答3～4题。
图1
3.下列现象,发生在该老师上课过程中的是(　　)
[A]红日西沉 [B]日上中天
[C]月上柳梢 [D]灯火阑珊
4.此日过后的一个星期内(假设均为晴天),宁波(　　)
[A]可观察月相的时间逐渐缩短
[B]操场旗杆的正午日影变长
[C]观察日出时间要逐渐提前
[D]日出方位与纬线夹角变小
　　读某半球日照图(图2)和太阳直射点回归运动示意图(图3),回答5～6题。
图2
图3
5.此时太阳直射点位于(　　)
[A](23.5°S,10°W)
[B](23.5°N,10°E)
[C](23.5°S,100°E)
[D](23.5°N,100°W)
6.图3中,太阳直射点由甲移动至乙期间(　　)
[A]南非开普敦正午太阳高度逐渐变大
[B]天安门广场升旗时间越来越早
[C]成都正午日影逐渐变短
[D]青岛日落时间越来越晚
　　图4为我国某地冬、夏至日正午太阳光线示意图,∠α、∠β相差32°。据此回答7～8题。
图4
7.该地正午太阳高度年变化幅度为(　　)
[A]16° [B]32° [C]39.5° [D]47°
8.该地正午太阳高度达一年中最大时(　　)
[A]太阳直射点向北移
[B]太阳直射点向南移
[C]昼长达一年中最大值
[D]该日当地日出东北
在埃及狄俄尼索斯古城遗址中,加龙神庙(29°24′N,30°25′E)位于一条西北—东南走向的街道尽头。当清晨第一缕阳光沿着街道恰好从加龙神庙的正门垂直入射时,人们便会在庙前欢度一年一度的日光节。四川成都(30°05′N,102°54′E)的多条古街与加龙神庙所在街道走向基本一致。据此回答9～10题。
9.人们在加龙神庙前欢度日光节的日期是(　　)
[A]3月20日前后 [B]6月21日前后
[C]9月22日前后 [D]12月21日前后
10.当清晨第一缕阳光从加龙神庙正门垂直入射时,成都多条古街(　　)
[A]当地时间为11:30左右
[B]走向与太阳光线平行
[C]行人的日影长度达到全年最大值
[D]西南面房屋临街外墙受阳光照射
西汉时,朝廷在长安城(34°16′N,108°54′E)的灵台上设置了一座铜圭表,表高八尺,圭长一丈三尺,成为圭表的标准尺寸。元代,科学家郭守敬改进圭表,将表的高度增加到四十尺,即标准表高的五倍。此外,郭守敬还利用小孔成像的原理,制作了景符(图5)。当太阳、表顶端的横梁、景符正中的小孔处于同一直线时,圭面上就会出现横梁的清晰投影。据此回答11～12题。
图5
11.西汉时,朝廷设置的铜圭表圭长大于表高应主要考虑(　　)
[A]夏至日表影长度大
[B]冬至日表影长度小
[C]夏至日正午太阳高度大
[D]冬至日正午太阳高度小
32°14′,即正午太阳高度小于45°,达一年中最小,导致表影长度较表高大,因此圭长较大,
D正确。
12.元代改进后的圭表,一年中景符距表的距离(　　)
[A]不断缩小
[B]不断增大
[C]随太阳高度增大而减小
[D]随太阳高度减小而减小
方位角是指从某地的指北方向线起,在地平面上依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角。我国某中学地理兴趣小组于2024年6月22日观察太阳视运动,记录信息如表2,并绘制了当日的太阳视运动轨迹俯视图(图6)。据此回答13～14题。
图6
表2
北京时间 太阳方位角 太阳高度
12:40 0°58′ 84.7°
13.该地最有可能位于(　　)
[A]三亚(18°N,110°E)
[B]西双版纳(21.5°N,101°E)
[C]兰州(36°N,103.6°E)
[D]呼和浩特(40°N,110°E)
14.该地当日的太阳视运动轨迹为(　　)
[A]① [B]② [C]③ [D]④
山西陶寺古观象台(35.8°N,111.5°E)始建于4 700年前,是迄今发现最早的观象台遗址。该观象台由13根夯土柱组成,呈半圆形分布。古人可从观测点透过夯土柱间的狭缝观测日出方位,以此确定季节、节气,安排农耕。其中7号缝居中,1号缝没有观测日出的功能。图7为古观象台复原图,图8为某日从观测点拍摄的日出景观图。据此回答15～16题。
图7
图8
15.当观测者能够透过7号缝观测到日出时,此时的节气为(　　)
[A]清明 [B]夏至 [C]秋分 [D]冬至
16.2024年11月1日观测者从4号缝观测到日出,则观测者第二次从该缝观测到日出的日期可能是(　　)
[A]2024年11月21日 [B]2025年12月20日
[C]2024年1月10日 [D]2025年2月10日
课时作业3　昼夜长短的变化
(时间:30分钟　满分:54分)
　　2024年巴黎奥运会比赛持续了十几天,于巴黎时间8月11日21:00在法兰西体育场正式举行闭幕式。小华此时正在澳大利亚悉尼留学,通过网络直播观看了本次巴黎奥运会的闭幕式。巴黎位于东一区,悉尼位于东十区,夏半年时,两地均采用夏令时制,时间较所在时区快1小时。据此回答1～2题。
1.2024年巴黎奥运会举办期间(　　)
[A]巴黎和悉尼的昼长均缩短
[B]悉尼始终昼长夜短
[C]巴黎和悉尼的昼长差逐渐缩小
[D]巴黎始终日出东南方
2.很多中高纬度国家或地区采用夏令时制的原因是(　　)
[A]年日照时间变化大
[B]正午太阳高度变化大
[C]季节温度差较大
[D]自转线速度变化大
　　图1示意晨昏线与地轴夹角的度数在一段时期内的变化。读图,回答3～4题。
图1
3.从①至④,大致时间为(　　)
[A]9个月 [B]12个月
[C]15个月 [D]18个月
4.在①②③④四天,北京的正午太阳高度和昼夜长短状况(　　)
[A]①和②相同,③和④相同
[B]①和③相同,②和④相同
[C]①和④相同,②和③相同
[D]①②③④都相同
　　图2为某校地理兴趣小组绘制的地球上四个特殊纬度年内正午太阳高度变化和正午太阳方向示意图。据此回答5～7题。
图2
5.四地中纬度最高的是(　　)
[A]① [B]② [C]③ [D]④
6.当太阳直射③时,六盘水市日出、日落方位为(　　)
[A]东南　西北
[B]东北　西南
[C]东南　西南
[D]东北　西北
7.当太阳直射②之后的一周内,六盘水(　　)
[A]昼长夜短　昼变长
[B]昼长夜短　昼变短
[C]昼短夜长　昼变长
[D]昼短夜长　昼变短
　　2023年5月21日,恰逢中国二十四节气中的小满。该日小明登上泰山极顶(36°N,117°E)观看日出胜景,并拍摄了泰山极顶探海石日出照片。图3示意二十四节气在黄道上的位置,图4为小明拍摄的日出照片。读图,回答8～10题。
图3
图4
8.该日地处泰山脚下的泰安市昼长为14小时13分钟,推测小明拍摄照片的北京时间为(　　)
[A]5:06以前 [B]5:06—5:10
[C]5:11—5:15 [D]5:15以后
9.据此推测,图中探海石的朝向为(　　)
[A]正北 [B]西北
[C]东北 [D]东南
10.小明的同学想在2023年内再拍摄一张同一方位、同一时刻的泰山极顶探海石日出照片,其应选择在哪一节气(　　)
[A]大寒 [B]小雪
[C]大暑 [D]夏至
2024年11月22日,甲、乙两城市同时看到日出。甲市昼长为14小时,乙市昼长比甲市短4小时。据此回答11～12题。
11.甲市位于乙市的(　　)
[A]东南方向 [B]西南方向
[C]东北方向 [D]西北方向
12.下列关于两城市的说法,正确的是(　　)
[A]当日甲、乙两城市同时看到日落
[B]当日甲市5时日出于东北方向
[C]甲、乙两城市的纬度数值相同
[D]当日甲市正午太阳高度角比乙市小
7月始,济宁某校地理兴趣小组于18:40(北京时间)在固定位置,面向同一方向观测太阳在天空中的位置,每隔半个月观测一次,连续观测三次,并绘制示意图记录。据此回答13～14题。
13.下列关于同学记录的太阳位置,正确的是(　　)
　　　
[A] [B]
　　　
[C] [D]
14.观测期间(　　)
[A]北极圈内极昼范围会逐渐扩大
[B]杭州昼夜之差缩小且白昼渐短
[C]北京正午时影子先变长再变短
[D]极昼区午夜太阳高度先变大后变小
15.(12分)读某日部分地区昼夜示意图(图5),回答下列问题。
图5
(1)图中d、a、e所在的是　　　(填“晨”或“昏”)线,此时a地的地方时是　　　时。(4分)
(2)该日a地的夜长约　　　个小时,此时d地的太阳高度是　　　　。(4分)
(3)在赤道上,此时位于白昼且位于东半球的范围是　　　　　　　　　　。(2分)
(4)此日之后的三个月内,b、c两地的白昼时间比九江　　　　(填“长”或“短”)。(2分) 第二节　地球的公转
课时作业1　地球公转、黄赤交角及其影响和四季的更替
(时间:30分钟　满分:48分)
　　大距是指从地球上看,地内行星和太阳之间的角距离达到最大,当行星在太阳东边时为东大距,在太阳西边时为西大距。2023年9月22日,地球迎来该年度最后一次水星西大距,黎明时刻朝向东方低空,肉眼可见到明亮的水星。图1示意本次水星西大距时太阳系部分天体相对位置。据此回答1～2题。
图1
1.水星西大距时,其在轨道上所处的位置是(　　)
[A]① [B]② [C]③ [D]④
【答案】 B
【解析】 根据材料可知,水星大距是指在地球上看,水星和太阳之间的角距离达到最大,当水星在太阳西边时为水星西大距。根据图中地球自转方向可知,水星处在轨道②位置时,水星在太阳的西边,且此时在地球上看,水星和太阳之间的角距离达到最大,B正确。
2.本次水星西大距发生前后一周内,可以示意地球绕日公转角速度变化的是(　　)
　　
[A] [B]
　　
[C] [D]
【答案】 A
【解析】 地球1月初到达近日点,公转速度最快;7月初到达远日点,公转速度最慢。9月22日前后,地球逐渐靠近近日点,因此公转角速度逐渐变快,A正确。
　　图2为黄赤交角示意图,图中PQ为地轴,MN为黄道面。据此回答3～5题。
图2
3.②的度数是(　　)
[A]23.5° [B]47°
[C]66.5° [D]43°
【答案】 C
【解析】 ②的度数与黄赤交角互余,故其度数=90°-23.5°=66.5°,C正确。
4.在太阳直射点由H移至N的过程中,下列说法中正确的是(　　)
[A]北半球正午太阳高度变大
[B]地球公转速度不断减慢
[C]极昼范围扩大,极夜范围缩小
[D]南半球各地昼渐长、夜渐短
【答案】 B
【解析】 太阳直射点由H移至N的过程,即太阳直射点由赤道移至北回归线的过程,此过程中北回归线及其以北地区的正午太阳高度变大,A错误;地球在公转轨道上的位置接近远日点,地球公转速度不断减慢,B正确;北极地区极昼范围逐渐扩大,南极地区极夜范围也在逐渐扩大,且南半球各地昼渐短、夜渐长,C、D错误。
5.如果黄赤交角增大1°,那么地球上五带范围的变化是(　　)
[A]北寒带范围扩大1°
[B]南温带范围缩小1°
[C]热带范围扩大1°
[D]各带范围不变
【答案】 A
【解析】 如果黄赤交角增大1°,那么地球上五带范围的变化是北寒带范围扩大1°,南温带范围缩小2°,热带范围扩大2°,A正确,B、C、D错误。
　　2023年9月9日至10日,G20峰会在印度首都新德里(28°37′N,77°13′E)举行,此次G20峰会的主题为“一个地球、一个家园、一个未来”。图3示意地球公转轨道。据此回答6～7题。
图3
6.此次峰会举行期间,地球最可能位于(　　)
[A]a与b之间,接近b
[B]b与c之间,接近b
[C]d与a之间,接近d
[D]c与d之间,接近d
【答案】 A
【解析】 读图可知,a为夏至日,c为冬至日,b为秋分日,d为春分日。G20峰会在9月9日至10日举行,大致位于夏至日(a)与秋分日(b)之间,且接近b,A正确。
7.峰会举行的第一天,新德里旗杆影子的移动轨迹为(　　)
[A]西南—正南—东南
[B]西南—正北—东南
[C]西北—正南—东北
[D]西北—正北—东北
【答案】 B
【解析】 峰会举行的第一天是9月9日,新德里日出东北方,正午太阳位于正南方,日落西北方,影子的方向与太阳方向相反,日出时影子位于西南方,正午时影子位于正北方,日落时影子位于东南方,B正确。
图4示意地球绕日公转速度变化(M、N、Q表示日期),图5示意二十四节气。据此回答8～10题。
图4
图5
8.二十四节气最接近Q日的是(　　)
[A]小雪 [B]大雪
[C]冬至 [D]小寒
【答案】 D
【解析】 Q日地球公转速度最快,应为近日点所在的1月初。二十四节气中,小雪节气一般为11月22日前后,大雪在12月7日前后,冬至一般在12月22日前后,小寒一般在1月6日前后,因此最接近Q日的节气是小寒,D正确。
9.若M、N两日与Q日均相差1个月,则上海(　　)
[A]M日昼长等于N日夜长
[B]M日与N日正午太阳高度相同
[C]M日到N日昼长先变短、后变长
[D]M日到N日正午太阳高度先变大、后变小
【答案】 C
【解析】 M日大致在12月初,N日大致在2月初,从12月初到2月初,太阳直射点先南移、后北移,上海昼长先变短、后变长,正午太阳高度先变小、后变大,C正确,D错误;M日与N日并不关于二分日对称,A错误;相比于M日,N日太阳直射点距离上海更近,N日的正午太阳高度更大,B错误。
10.下列节气中,贵阳日出方位大致相同的是(　　)
[A]大暑与大寒
[B]大暑与小满
[C]大雪与芒种
[D]立秋与立冬
【答案】 B
【解析】 一地距二至日相等的两个日期,昼夜长短相同,日出(落)时间、方位也相同。小满到夏至之间的时长与夏至到大暑之间的时长相等,贵阳日出方位大致相同;大暑与大寒、大雪与芒种、立秋与立冬三对时间都不关于二至日对称,B正确。
图6示意太阳直射点移动路径,其中a、b、c、d为二分二至日的太阳直射点位置,∠α代表黄赤交角。据此回答11～12题。
图6
11.太阳直射点由b点运动到d点(　　)
[A]北半球一直昼长夜短
[B]北极附近地区极昼范围扩大
[C]南半球一直昼短夜长
[D]南极附近地区极夜范围缩小
【答案】 D
【解析】 从b点(夏至日)到d点(冬至日),太阳直射点一直向南运动,北半球先昼长夜短,后昼短夜长,南半球相反,A、C错误;北极附近地区极昼范围缩小,南极附近地区极夜范围缩小,B错误,D正确。
12.当黄赤交角增大到30°时,地球(　　)
[A]公转周期减小 [B]寒带范围增大
[C]自转周期增大 [D]热带范围减小
【答案】 B
【解析】 黄赤交角的大小决定了太阳直射的纬度范围和地球的温度带。当黄赤交角增大到30°时,太阳直射范围、热带范围和寒带范围也会增大,B正确,D错误;黄赤交角的变化对地球自转周期和公转周期没有影响,A、C错误。
天安门广场国旗的升降时间是根据北京的日出、日落时间确定的。早晨,当太阳的上部边缘与天安门广场所见地平线相平行时,为升旗时间。表1示意2024年天安门广场连续几天的升旗和降旗时间。据此回答13～14题。
表1
升旗时间 6:11 6:12 6:13 6:14 6:15 6:16
降旗时间 17:56 17:54 17:52 17:51 17:49 17:48
13.天安门广场每天升旗和降旗时间不同的根本原因是(　　)
[A]地球自转运动
[B]地球公转速度
[C]黄赤交角存在
[D]太阳直射点移动
【答案】 C
【解析】 地球自转产生昼夜交替,不是每天升旗和降旗时间不同的原因,A错误;地球公转速度的变化主要影响地球公转周期,B错误;黄赤交角的存在导致太阳直射点移动,引起全球各地昼夜长短的变化,所以每天升旗和降旗时间不同,C正确;太阳直射点移动是黄赤交角存在导致的结果,不是根本原因,D错误。
14.该次天安门广场连续几天升旗和降旗时,太阳直射点位于(　　)
[A]北半球且向北移动
[B]北半球且向南移动
[C]南半球且向北移动
[D]南半球且向南移动
【答案】 D
【解析】 太阳直射点在南半球,北半球各地昼短夜长,太阳直射点往南移动,北半球各地昼逐渐变短。表格中北京天安门广场升旗时间越来越晚,降旗时间越来越早,昼长小于12小时且白昼越来越短,说明太阳直射点位于南半球且向南移动,D正确。
某日,小明在互联网上看到世界各地好友当天发来的信息。
甲:温暖的海风夹着即将到来的夏天的味道扑面而来。
乙:冬季临近,金黄的落叶铺满了一地。
丙:又一次入秋失败了,这还是我四季分明的家乡吗
丁:又是黑夜漫长的季节,向北望去,小城上空的极光如彩色帷幕般挂在夜空。
据此回答15～16题。
15.以上四人所在地从北到南的排列顺序是(　　)
[A]甲乙丙丁 [B]丁乙丙甲
[C]丁丙甲乙 [D]甲丙乙丁
【答案】 B
【解析】 向北望去,小城上空有极光,则丁地位于北半球高纬度地区,此时为北半球冬半年;甲地逐渐由春季进入夏季,说明该地位于南半球;乙地将由秋季进入冬季,说明乙地位于北半球,且较丁地纬度低;丙地入秋失败,说明处于由夏至秋的阶段,应位于北半球,且较乙地纬度低,所以综合判断从北向南依次为丁乙丙甲,B正确。
16.当天可能是(　　)
[A]3月28日 [B]6月28日
[C]9月2日 [D]11月2日
【答案】 D
【解析】 丁地出现极夜现象,且位于北半球,说明太阳直射点位于南半球,结合选项可知,当天可能是11月2日,D正确。
课时作业2　正午太阳高度的变化
(时间:30分钟　满分:48分)
　　表1为我国某城市同一个月内的1日和28日两天的日出日落时刻。据此回答1～2题。
表1
日期 1日 28日
日出时间 7:10 6:47
日落时间 17:30 17:53
1.从1日到28日期间,该地可能出现的情况是(　　)
[A]正午日影逐渐变长
[B]正午太阳高度逐渐变大
[C]日出方位逐渐向南偏移
[D]日落方位逐渐向南偏移
【答案】 B
【解析】 由表格数据计算可知,该月我国某地(位于北半球)1日和28日这两天昼长都不足12小时,即昼短夜长,且昼长逐渐变长,说明太阳直射南半球,且逐渐向北移动,所以北半球各地正午太阳高度逐渐增大,正午日影逐渐缩短,A错误,B正确;此时太阳直射南半球,北半球各地除极夜地区外都是日出东南,日落西南,因为昼长逐渐变长,所以我国各地日出、日落方位逐渐向北偏移,C、D错误。
2.表中所示月份可能是(　　)
[A]2月 [B]5月 [C]8月 [D]11月
【答案】 A
【解析】 该月太阳直射点在南半球,且逐渐向北移动,昼短夜长,昼逐渐变长,2月在冬至日到春分日之间,该月太阳直射点在南半球,且向北移动,A正确;5月和8月太阳直射点在
北半球,北半球各地昼长夜短,B、C错误;11月太阳直射点南移,我国各地昼渐短夜渐长,
D错误。
　　2023年10月20日(农历九月初六),宁波某学校老师用粉笔不断描绘阳光透过窗户照在黑板上的光影位置。图1为老师描绘的3个时间的光影轨迹。据此回答3～4题。
图1
3.下列现象,发生在该老师上课过程中的是(　　)
[A]红日西沉 [B]日上中天
[C]月上柳梢 [D]灯火阑珊
【答案】 A
【解析】 由光影移动轨迹可知,在光影出现时间内,其位置不断上移,由投影位置关系可知,此时光源位置较低,且应向下移动,即太阳高度小,且太阳向下运动(太阳高度减小),红日西沉符合题意,A正确;日上中天为正午时分,太阳高度较大,光影位置较低,与图示情况不一致,B错误;月上柳梢和灯火阑珊为夜晚,C、D错误。
4.此日过后的一个星期内(假设均为晴天),宁波(　　)
[A]可观察月相的时间逐渐缩短
[B]操场旗杆的正午日影变长
[C]观察日出时间要逐渐提前
[D]日出方位与纬线夹角变小
【答案】 B
【解析】 2023年10月20日(农历九月初六)过后的一个星期内,太阳直射点在南半球且往南移,宁波位于北回归线以北,正午太阳高度减小,操场旗杆的正午日影变长,B正确;北半球昼变短夜变长,可观察月相的时间逐渐变长,观察日出时间要逐渐推后,A、C错误;根据晨昏线摆动规律,日出方位与纬线夹角变大,D错误。
　　读某半球日照图(图2)和太阳直射点回归运动示意图(图3),回答5～6题。
图2
图3
5.此时太阳直射点位于(　　)
[A](23.5°S,10°W)
[B](23.5°N,10°E)
[C](23.5°S,100°E)
[D](23.5°N,100°W)
【答案】 C
【解析】 读图2可知,地球自转方向为顺时针,且极圈以内出现极昼现象,因此太阳直射南回归线。由35°W经线可计算平分昼半球的经线为100°E。综上所述,此时太阳直射点位于(23.5°S,100°E),C正确。
6.图3中,太阳直射点由甲移动至乙期间(　　)
[A]南非开普敦正午太阳高度逐渐变大
[B]天安门广场升旗时间越来越早
[C]成都正午日影逐渐变短
[D]青岛日落时间越来越晚
【答案】 A
【解析】 太阳直射点由甲移动至乙期间,太阳直射点位于南半球,且向南移动。南非开普敦位于南回归线以南,正午太阳高度逐渐变大,A正确;天安门广场白昼时间逐渐变短,升旗时间越来越晚,B错误;成都正午太阳高度逐渐减小,正午日影逐渐变长,C错误;青岛白昼时间逐渐变短,日落时间越来越早,D错误。
　　图4为我国某地冬、夏至日正午太阳光线示意图,∠α、∠β相差32°。据此回答7～8题。
图4
7.该地正午太阳高度年变化幅度为(　　)
[A]16° [B]32° [C]39.5° [D]47°
【答案】 C
【解析】 若该地位于我国北回归线及其以北地区,则冬至日、夏至日正午太阳高度相差47°,故该地应该位于我国北回归线以南地区。假设该地纬度为φ,根据题干可知,该地冬至日、夏至日正午太阳高度相差32°,代入公式[90°-(23.5°-φ)]-[90°-(φ+23.5°)]=32°,计算可知该地纬度为16°N。所以,该地正午太阳高度年变化幅度为90°-[90°-(16°+23.5°)]=39.5°。故选C。
8.该地正午太阳高度达一年中最大时(　　)
[A]太阳直射点向北移
[B]太阳直射点向南移
[C]昼长达一年中最大值
[D]该日当地日出东北
【答案】 D
【解析】 该地正午太阳高度达一年中最大值时,太阳直射点位于16°N,可能向南移动,也可能向北移动,A、B错误;该地在太阳直射北回归线时昼长达到一年中的最大值,C错误;该日太阳直射点位于北半球,当地日出东北,D正确。
在埃及狄俄尼索斯古城遗址中,加龙神庙(29°24′N,30°25′E)位于一条西北—东南走向的街道尽头。当清晨第一缕阳光沿着街道恰好从加龙神庙的正门垂直入射时,人们便会在庙前欢度一年一度的日光节。四川成都(30°05′N,102°54′E)的多条古街与加龙神庙所在街道走向基本一致。据此回答9～10题。
9.人们在加龙神庙前欢度日光节的日期是(　　)
[A]3月20日前后 [B]6月21日前后
[C]9月22日前后 [D]12月21日前后
【答案】 D
【解析】 加龙神庙位于一条西北—东南走向的街道尽头,日光节清晨阳光从正门垂直入射,日出方位应位于东南。该地位于北半球,12月21日前后太阳直射南半球,该地日出方位在东南,所以人们在加龙神庙前欢度日光节的日期是12月21日前后,D正确。
10.当清晨第一缕阳光从加龙神庙正门垂直入射时,成都多条古街(　　)
[A]当地时间为11:30左右
[B]走向与太阳光线平行
[C]行人的日影长度达到全年最大值
[D]西南面房屋临街外墙受阳光照射
【答案】 A
【解析】 此时为冬至日前后。成都和加龙神庙纬度相近,两地日出时间约为6:36(冬至时30°N昼长为10小时47分换算)。两地时间相差约4.8小时。当阳光从加龙神庙正门垂直入射时,成都应为11:24,A正确;成都当地时间为11:24,太阳光线不可能与古街走向平行,B错误;此时为冬至日11:24,一天中影子(日影)最长时为日出(日落)之时,对于古街而言,射入的太阳光高度角最小时日影最长,C错误;此时太阳接近正南,西南面房屋临街外墙并不受阳光照射,D错误。
西汉时,朝廷在长安城(34°16′N,108°54′E)的灵台上设置了一座铜圭表,表高八尺,圭长一丈三尺,成为圭表的标准尺寸。元代,科学家郭守敬改进圭表,将表的高度增加到四十尺,即标准表高的五倍。此外,郭守敬还利用小孔成像的原理,制作了景符(图5)。当太阳、表顶端的横梁、景符正中的小孔处于同一直线时,圭面上就会出现横梁的清晰投影。据此回答11～12题。
图5
11.西汉时,朝廷设置的铜圭表圭长大于表高应主要考虑(　　)
[A]夏至日表影长度大
[B]冬至日表影长度小
[C]夏至日正午太阳高度大
[D]冬至日正午太阳高度小
【答案】 D
【解析】 由于长安(今西安)纬度较高,冬至日正午太阳高度H=90°-(23.5°+34°16′)=
32°14′,即正午太阳高度小于45°,达一年中最小,导致表影长度较表高大,因此圭长较大,
D正确。
12.元代改进后的圭表,一年中景符距表的距离(　　)
[A]不断缩小
[B]不断增大
[C]随太阳高度增大而减小
[D]随太阳高度减小而减小
【答案】 C
【解析】 由于太阳高度不断变化,表影随太阳高度的增大而减小,因此景符距表的距离随太阳高度的增大而减小,随太阳高度的减小而增大,C正确。
方位角是指从某地的指北方向线起,在地平面上依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角。我国某中学地理兴趣小组于2024年6月22日观察太阳视运动,记录信息如表2,并绘制了当日的太阳视运动轨迹俯视图(图6)。据此回答13～14题。
图6
表2
北京时间 太阳方位角 太阳高度
12:40 0°58′ 84.7°
13.该地最有可能位于(　　)
[A]三亚(18°N,110°E)
[B]西双版纳(21.5°N,101°E)
[C]兰州(36°N,103.6°E)
[D]呼和浩特(40°N,110°E)
【答案】 A
【解析】 根据表格可知,该地6月22日,北京时间为12:40时,太阳方位角仅有0°58′,此时太阳方位接近正北,地方时接近正午12时。该地与北京时间相差约40分钟,大致位于110°E。6月22日该地正午太阳高度为84.7°,且正午太阳接近正北方,说明该地位于北回归线以南,根据正午太阳高度计算公式可求得该地纬度约为18°N,A正确。
14.该地当日的太阳视运动轨迹为(　　)
[A]① [B]② [C]③ [D]④
【答案】 A
【解析】 6月22日太阳直射点位于北半球,我国各地日出东北,日落西北,④错误;根据上题分析可知,正午太阳位于正北方,②错误;6月22日日出、日落偏北幅度应较大,正午太阳高度达84.7°,接近90°,①正确,③错误,A正确。
山西陶寺古观象台(35.8°N,111.5°E)始建于4 700年前,是迄今发现最早的观象台遗址。该观象台由13根夯土柱组成,呈半圆形分布。古人可从观测点透过夯土柱间的狭缝观测日出方位,以此确定季节、节气,安排农耕。其中7号缝居中,1号缝没有观测日出的功能。图7为古观象台复原图,图8为某日从观测点拍摄的日出景观图。据此回答15～16题。
图7
图8
15.当观测者能够透过7号缝观测到日出时,此时的节气为(　　)
[A]清明 [B]夏至 [C]秋分 [D]冬至
【答案】 C
【解析】 冬至日,该地日出东南,于2号缝看到日出,夏至日,该地日出东北,于12号缝看到日出,7号缝正好位于13根夯土柱的中间,所以透过7号缝观测到日出时的节气是春分或秋分,C正确。
16.2024年11月1日观测者从4号缝观测到日出,则观测者第二次从该缝观测到日出的日期可能是(　　)
[A]2024年11月21日 [B]2025年12月20日
[C]2024年1月10日 [D]2025年2月10日
【答案】 D
【解析】 2024年11月1日观测者从4号缝观测到日出,观测者第二次从该缝观测到日出的时间与2024年11月1日关于冬至日对称,即为2025年2月13日左右,D正确。
课时作业3　昼夜长短的变化
(时间:30分钟　满分:54分)
　　2024年巴黎奥运会比赛持续了十几天,于巴黎时间8月11日21:00在法兰西体育场正式举行闭幕式。小华此时正在澳大利亚悉尼留学,通过网络直播观看了本次巴黎奥运会的闭幕式。巴黎位于东一区,悉尼位于东十区,夏半年时,两地均采用夏令时制,时间较所在时区快1小时。据此回答1～2题。
1.2024年巴黎奥运会举办期间(　　)
[A]巴黎和悉尼的昼长均缩短
[B]悉尼始终昼长夜短
[C]巴黎和悉尼的昼长差逐渐缩小
[D]巴黎始终日出东南方
【答案】 C
【解析】 本次巴黎奥运会持续了十几天,其间太阳直射点逐渐南移,巴黎昼长变短,悉尼昼长变长,两地昼长差逐渐缩小,A错误,C正确;太阳直射北半球,悉尼始终昼短夜长,B错误;巴黎始终日出东北方,D错误。
2.很多中高纬度国家或地区采用夏令时制的原因是(　　)
[A]年日照时间变化大
[B]正午太阳高度变化大
[C]季节温度差较大
[D]自转线速度变化大
【答案】 A
【解析】 中高纬度国家或地区年日照时间变化大,采用夏令时制是为了充分利用白天时间,以达到节约能源的目的,A正确。
　　图1示意晨昏线与地轴夹角的度数在一段时期内的变化。读图,回答3～4题。
图1
3.从①至④,大致时间为(　　)
[A]9个月 [B]12个月
[C]15个月 [D]18个月
【答案】 A
【解析】 根据晨昏线的特点可知,晨昏线与地轴夹角的度数等于太阳直射点的纬度数,因此二至日时晨昏线与地轴的夹角为23.5°,春分日和秋分日时晨昏线与地轴的夹角为0°。图中折线是从冬(夏)至日开始,经过中间的夏(冬)至日,到第二年冬(夏)至日结束,总日期为一回归年,因此可以确定从①至④,大致为9个月时间,A正确。
4.在①②③④四天,北京的正午太阳高度和昼夜长短状况(　　)
[A]①和②相同,③和④相同
[B]①和③相同,②和④相同
[C]①和④相同,②和③相同
[D]①②③④都相同
【答案】 C
【解析】 结合上题分析可知,一年中关于二至日对称的两天,太阳直射点的纬度相同,因此这两天同一地点的正午太阳高度和昼夜长短状况相同。图中①和④关于二至日对称,②和③也关于二至日对称,C正确。
　　图2为某校地理兴趣小组绘制的地球上四个特殊纬度年内正午太阳高度变化和正午太阳方向示意图。据此回答5～7题。
图2
5.四地中纬度最高的是(　　)
[A]① [B]② [C]③ [D]④
【答案】 D
【解析】 读图分析,①地正午太阳高度最大值为90°,正午太阳位于正南方的时间与位于正北方的时间相等,可知①地位于赤道;②地正午太阳高度最大值为90°,并且正午太阳始终位于正北方向,可知②地位于南回归线;③地正午太阳高度最大值为90°,且正午太阳始终位于正南方向,可知③地位于北回归线;④地正午太阳高度最小值为0°,并且正午太阳始终位于正南方向,可知④地位于北极圈。因此,④地纬度最高,D正确。
6.当太阳直射③时,六盘水市日出、日落方位为(　　)
[A]东南　西北
[B]东北　西南
[C]东南　西南
[D]东北　西北
【答案】 D
【解析】 当太阳直射③时(太阳直射北回归线),全球(除极昼极夜地区)太阳都东北升,西北落,因此六盘水日出东北、日落西北,D正确。
7.当太阳直射②之后的一周内,六盘水(　　)
[A]昼长夜短　昼变长
[B]昼长夜短　昼变短
[C]昼短夜长　昼变长
[D]昼短夜长　昼变短
【答案】 C
【解析】 当太阳直射②(直射南回归线)之后的一周内,太阳直射点在南半球,并向北移动,对于北半球来说,仍然是昼短夜长,但是昼渐长,夜渐短,C正确。
　　2023年5月21日,恰逢中国二十四节气中的小满。该日小明登上泰山极顶(36°N,117°E)观看日出胜景,并拍摄了泰山极顶探海石日出照片。图3示意二十四节气在黄道上的位置,图4为小明拍摄的日出照片。读图,回答8～10题。
图3
图4
8.该日地处泰山脚下的泰安市昼长为14小时13分钟,推测小明拍摄照片的北京时间为(　　)
[A]5:06以前 [B]5:06—5:10
[C]5:11—5:15 [D]5:15以后
【答案】 A
【解析】 该日泰安市昼长为14小时13分钟,由正午12时减去昼长的一半可算出该市该日日出地方时约为4:54。该市经度为117°E,地方时比北京时间约晚12分钟,即该日日出时北京时间为5:06。但泰山顶部海拔高,日出时刻要早,因此照片应拍摄于北京时间5:06以前,A正确。
9.据此推测,图中探海石的朝向为(　　)
[A]正北 [B]西北
[C]东北 [D]东南
【答案】 B
【解析】 结合上题分析可知,该日泰山昼长夜短,太阳直射点位于北半球,日出方位为东北方。图中探海石朝向与日出方位基本垂直,因此其朝向西北方,B正确。
10.小明的同学想在2023年内再拍摄一张同一方位、同一时刻的泰山极顶探海石日出照片,其应选择在哪一节气(　　)
[A]大寒 [B]小雪
[C]大暑 [D]夏至
【答案】 C
【解析】 同一地点,一年中关于二至日对称的两个日期的昼夜长短状况相同,即日出方位与时刻相同。结合二十四节气在黄道上的位置可知,与小满关于二至日(夏至日)对称的节气为大暑,C正确。
2024年11月22日,甲、乙两城市同时看到日出。甲市昼长为14小时,乙市昼长比甲市短4小时。据此回答11～12题。
11.甲市位于乙市的(　　)
[A]东南方向 [B]西南方向
[C]东北方向 [D]西北方向
【答案】 B
【解析】 甲、乙两城市同时看到日出,说明11月22日甲、乙两城市同在晨线上。此日太阳直射南半球,晨昏线与太阳光线垂直,晨线呈东北—西南走向,又因为甲市昼长为14小时,位于南半球,乙市昼长比甲市短4小时即乙市昼长为10小时,位于北半球,故甲市位于乙市的西南方向,B正确。
12.下列关于两城市的说法,正确的是(　　)
[A]当日甲、乙两城市同时看到日落
[B]当日甲市5时日出于东北方向
[C]甲、乙两城市的纬度数值相同
[D]当日甲市正午太阳高度角比乙市小
【答案】 C
【解析】 结合上题分析可知,当日甲市昼长与乙市夜长相等,可推知甲、乙两市分别位于南北半球相同纬度,C正确;甲市位于乙市的西南方向,而昏线呈西北—东南走向,故两城市不能同时看到日落,A错误;当日太阳直射南半球,甲市5时日出于东南方向,甲市正午太阳高度角比乙市大,B、D错误。
7月始,济宁某校地理兴趣小组于18:40(北京时间)在固定位置,面向同一方向观测太阳在天空中的位置,每隔半个月观测一次,连续观测三次,并绘制示意图记录。据此回答13～14题。
13.下列关于同学记录的太阳位置,正确的是(　　)
　　　
[A] [B]
　　　
[C] [D]
【答案】 A
【解析】 三次观测时间是夏至—秋分,且观测时间均在傍晚,故三次太阳位置均在西北,大楼方向为正南,第2次、第3次日落方向向南移动,A正确,D错误;7月初,太阳直射点在北半球且向南移动,济宁昼越来越短,日落时间越来越早,所以随着观测的进行,太阳逐渐靠近地平线,C错误;太阳的日落位置由西北逐渐向南移动,B错误。
14.观测期间(　　)
[A]北极圈内极昼范围会逐渐扩大
[B]杭州昼夜之差缩小且白昼渐短
[C]北京正午时影子先变长再变短
[D]极昼区午夜太阳高度先变大后变小
【答案】 B
【解析】 观测时间是夏至—秋分,此时太阳直射北半球且不断南移,杭州昼变短夜变长,昼夜之差缩小,B正确;北极圈内极昼的范围会越来越小,A错误;此时北京正午太阳高度越来越小,正午的影子越来越长,C错误;极昼区午夜太阳高度会越来越小,D错误。
15.(12分)读某日部分地区昼夜示意图(图5),回答下列问题。
图5
(1)图中d、a、e所在的是　　　(填“晨”或“昏”)线,此时a地的地方时是　　　时。(4分)
(2)该日a地的夜长约　　　个小时,此时d地的太阳高度是　　　　。(4分)
(3)在赤道上,此时位于白昼且位于东半球的范围是　　　　　　　　　　。(2分)
(4)此日之后的三个月内,b、c两地的白昼时间比九江　　　　(填“长”或“短”)。(2分)
【答案】 (1)晨　3(4分)
(2)6　0°(4分)
(3)20°W向东到15°E(2分)
(4)长(2分)
【解析】 第(1)题,自西向东,在d、a、e所在的晨昏线附近由黑夜进入白天,故d、a、e所在的是晨线。此时d所在经线为夜半球的中央经线,为0时,e为晨线与赤道的交点,为6时,
a与d、e经度差相同,故a地的地方时为3时。第(2)题,此时a地地方时为3时,且正值日出,可推算其夜长=(3-0)×2=6小时。d地位于北极圈,该日北极圈及其以北地区出现极昼现象,此时d地为0时,太阳高度最小,太阳正好位于地平面上,故此时d地的太阳高度为0°。第(3)题,赤道上昼夜等长,a、e两地地方时相差3个小时,经度差45°可推知,e地经度为165°W。故赤道上白昼的经度范围为165°W向东到15°E;东半球范围为20°W向东到160°E,相交可知,位于白昼且位于东半球的范围为20°W向东到15°E。第(4)题,此时北极圈及其以北地区出现极昼,该日为北半球夏至日,此日之后的三个月内,太阳直射点在北半球,北半球昼长夜短,且纬度越高,昼越长,b、c两地纬度较高,九江位于我国南方地区,纬度较低,故b、c两地的白昼时间比九江长。

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