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【备考 2027】高中地理一轮复习
时空尺度与地球运动（知识类）
学案（含答案）
知识辨析｜图表取证｜完整题组｜解析归纳
第一部分 直射、晨昏与时刻判断
典题01（日出、日落方位随太阳直射点变化）
（23·24上·雅安·模拟预测）“悬日”是指日出时太阳正对街道升起，或日落时正对街道落下的现象。2022年12月21日8：10，初升的太阳从成都（104°E）蜀都大道东方的城际线缓缓升起，出现了成都冬日奇景“悬日”。该年的“悬日”也引来不少摄影人和早出市民在蜀都大道各段人行天桥上观望、拍摄（见下图）。完成下面小题。
1．看到“悬日”的蜀都大道的走向可能是（ ）
A．东北——西南 B．东——西 C．西北——东南 D．南——北
2．在蜀都大道上能够看到日落“悬日”的时段是（ ）
A．1月19日~1月25日 B．3月19日~3月25日
C．6月19日~6月25日 D．9月19日~9月25日
3．拍摄“悬日”对天气状况要求严格，有利的天气条件是（ ）
A．细雨蒙蒙 B．晴空万里 C．阴间多云 D．风力较强
【解析】1．2022年12月21日成都正值冬季，太阳从东南升起，西南落下；北京时间8:10能够看到太阳悬挂在蜀都大道的正上方，呈现出道路尽头的“悬日”美景。说明日出时太阳正对街道升起，因此该街道为西北-东南走向，C正确，ABD错误。故选C。
2．由上题分析可知，蜀都大道为西北——东南走向，能够看到日落“悬日”，需日落时太阳正对街道落下，即太阳从西北落下，太阳直射点应在北半球，6月19日~6月25日符合题意，C正确；1月19日~1月25日，太阳直射点应在南半球，A错误；3月19日~3月25日，太阳直射点由南半球越过赤道到达北半球，B错误；9月19日~9月25日，太阳直射点由北半球越过赤道到达南半球，D错误。综上所述，C正确，ABD错误，故选C。
3．拍摄“悬日”对天气状况要求严格，有利的天气条件是晴空万里，大气能见度高，B正确；细雨蒙蒙、阴雨多云、风力较强，大气能见度低，不利于拍摄，ACD错误。综上所述，B正确，ACD错误，故选B。
【答案】1．C 2．C 3．B
对太阳视运动规律理解不到位
太阳日出方位：太阳日出方位取决于太阳直射点位置，1. 太阳直射赤道时，全球各地日出正东、日落正西。2.太阳直射北半球时，全球各地日出东北、日落西北。3.太阳直射南半球时，全球各地日出东南、日落西南。
1、日出和日落方位
全球除出现极昼和极夜的区域外，其太阳出没点的地平方位是偏南还是偏北，取决于太阳直射南半球还是北半球，而与观测地点位于南北半球无关。具体来说：
1）在两分日时，太阳直射赤道，全球各地太阳正东升，正西落（极点除外）。 2）北半球的夏半年（太阳直射点位于北半球，即从春分日经过夏至日到秋分日），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（极点和出现极昼夜的地方除外）；北半球的冬半年（太阳直射南半球，从秋分经过冬至到春分日），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（极点和出现极昼夜的地方除外）。 3）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。 4）南北极点上，太阳高度在一天中是不变的（即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行），太阳在一天中没有明显的升起和落下。
2、太阳视运动图的判断
太阳视运动是地球自转造成的，一天中，地球自西向东自转，看太阳在天空中以观测者为中心，自东向西运动，一天转一圈。观测者所在的平面是地表切面，叫做地平圈，以观测者为中心的大球面为天球，天体在天球上运动。
1）太阳视运动最高位置为正午，正午太阳高度为从地平圈中心向太阳最高位置的连线与地平圈的交角，地平圈以上部分长度反映昼长，以下表示夜长。
2）不同半球的正午太阳偏向：北回归线以北和南回归线以南地区，太阳轨迹是平行的。北回归线以北地区，一年中太阳总是偏向南方，每天太阳最高时太阳在正南，南回归线以南地区，一年中太阳总是偏向北方，太阳最高时在正北，根据一年中太阳视运动最高、最低、居中位置来判断季节。
3）南北回归线之间地区，太阳轨迹也是平行的，只不过正午时太阳有时位于观测者以北，有时位于观测者正头顶（正午太阳高度为90度，正午太阳高度为太阳与地平圈中心连线与地平圈夹角），有时位于观测者以南。赤道上每天都昼夜平分，太阳每天都垂直升落，但正午太阳高度并不同。其余位于回归线之间纬度太阳运动轨迹倾斜，但与地面夹角较大。
4）正好出现极昼的地区，北极圈以北地区表现为正北升，正北落，南极圈以南表现为正南升，正南落（升落在同一地点）。已经处于极昼的地方（不包括极点），太阳虽一直在地平圈以上，但仍有高度变化，正午时太阳最高，午夜时太阳最低，如图中a点。正午太阳高度可以计算，最小太阳高度可以通过直射点运动推算。由于太阳运动轨迹是平行的，正午太阳高度变化即为最小太阳高度变化，变化数值为直射点移动范围。例如：北纬80度地区，太阳直射点位于北纬10度时，该纬度正好出现极昼现象，最小太阳高度为0度，正午太阳高度为20度，夏至时，直射点位于北回归线，最大太阳高度为33°26′，最小太阳高度为13°26′。
5）北极点和南极点的太阳视运动
①北极点：一天内太阳高度不变，太阳高度可以通过正午太阳高度计算出来，从地平面向上看，太阳逆时针在地平面以上旋转，地平圈中心为观测者位置，即北极点，四周方向都是正南方向。
②南极点：站在地平圈中心向上看，太阳顺时针在地平面以上旋转，地平圈中心为观测者位置，即南极点，四周方向都是正北方向。
注意问题：读此类图要注意以下两点：①若正东日出、正西日落，说明太阳直射在赤道。北回归线以北（除北极外）正午时的太阳总是在南方的天空，南回归线以南（除南极外）正午时的太阳总是在北方的天空，北极点上空的太阳总在南方的天空，南极点上空的太阳总在北方的天空。②若太阳在地平圈以上运行的时间短于在地平圈以下的时间，说明该地处于冬半年，反之，说明位于夏半年。如下图为北半球某地太阳运行图，从图中可以看出太阳在地平圈以上的运行时间短于在地平圈以下的时间，说明太阳直射在南半球，日落点和正东、正西连线的交角为20°，说明太阳直射点位于南纬20°，由该地正午太阳高度为40°和太阳直射南纬20°两个条件可算出当地的纬度。
典题02（影长随太阳高度角变化）
（22·23·广东·模拟预测）北京时间2022年12月4日晚上，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。阿拉善盟某中学的高老师在学校观看了视频直播。下图为我国主要着陆场位置示意图。完成下面小题。
3．下列示意图能正确反映当天高老师所在学校五星红旗杆影变化的是（ ）
A． B． C． D．
4．与四子王旗区域相比，阿拉善盟建设着陆场的突出优势是（ ）
A．位置靠东，地方时更早 B．荒漠面积更大，更安全
C．河流较多，环境更优美 D．风沙不大，更方便观测
【解析】3．当天为12月4日，太阳直射点在南半球，高老师所在学校位于北半球中纬度地区，太阳从东南升起、西南落下，正午太阳位于正南方天空，杆影最短，故当天杆影的变化方位依次为西北—正北—东北，D正确，ABC错误，故选D。
4．据图可知，阿拉善盟相比四子王旗位置更靠西，地方时更晚，A错误；阿拉善盟位于内蒙古西部，荒漠面积比四子王旗更大，河流较少，人口稀少，安全系数更高，B正确，C错误；阿拉善盟多沙漠和戈壁，风沙较大，不利于观测，D错误。综上所述，B正确，ACD错误，故选B。
【答案】3．D 4．B
太阳高度角越小，日影越长；太阳高度角越大，日影越短。太阳的方位与影子的方向相反。
物影变化
太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北（北极点除外），冬至日日影最长，夏至日日影最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南（南极点除外），夏至日日影最长，冬至日日影最短；南、北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南、冬至日朝向正北，直射时日影最短（等于0）。
（21·22下·绍兴·一模）家住某地（36.5°N，116°E）的小王，秋分日搬进新房后采光一直较好，站在书房2.7米高的落地窗前，远处公园美景尽收眼底。冬至日，小王发现早上的第一缕阳光刚照到落地窗。下图示意书房平面布局。完成下面小题。
1．入住后一直到冬至日，书房的采光时间表现为（ ）
A．上午保持不变，下午越来越长 B．上午保持不变，下午越来越短
C．上午越来越长，下午保持不变 D．上午越来越短，下午越来越短
2．晴朗的冬至日，书房中的书柜被阳光照射情况是（ ）
A．北侧最先被阳光照射B．南侧最先被阳光照射C．整个下午都能被照射 D．整个书柜同时被照射
【解析】1．如下图所示，秋分日日出正东，太阳光线无法直接照射进书房内，一直到冬至日时才有早上第一缕太阳光直接照射进书房内，落地窗面向西南，冬至日第一缕阳光（日出）与墙面平行，故从秋分至冬至期间上午采光时间不变，CD错误。在不考虑天气因素的前提下，下午始终有阳光照射到书房内，但秋分到冬至，昼长渐短，故下午日照时间缩短，A错误，B正确，故选B。
该地冬至日日出东南方向，日落西南方向，当太阳光线穿过面向西南的窗户时，书柜的北侧先被阳光照射，随着太阳向西移动，室内的光线由北向南移动，书柜的南侧才被照射，A正确，B错误；在接近日落时，因窗户的西侧墙体阻挡太阳光线，因此书柜不能整个下午都被照射，C错误；该地冬至日正午太阳高度为90-（36.5+23.5）=30°，tan30°≈0.577，落地窗高2.7米，可估算出正午时刻能照射进室内的水平距离约为1.49米，远小于书房南北间距3.4米，因此判断整个书柜不能同时被照射，D错误。故选A。
【答案】1．B 2．A
（18·19·朝阳·期中）某学校校园东西长600米，南北宽1000米，校内有孔子像距北门500米，距西门300米。校训牌位于孔子像的西北方。完成下面小题。
3．下图中与上述信息相符的是（ ）
A．A B． C．C D．D
4．学校门口早上和傍晚都有老师在校门外值班接送学生。某日，王老师背向校门站立，影子在他正前方。此时，王老师（ ）
A．早上在东门迎学生进校 B．早上在西门迎学生进校
C．傍晚在北门送学生离校 D．傍晚在南门送学生离校
【解析】3．由题中“校园东西长600米，南北宽1000米，校内有孔子像距北门500米，距西门300米”可知，校园南北宽，东西窄，孔子像应在校园正中，从各个选项图中每一个大门的名称根据“上北下南、左西右东”可以推断另外三个方向。AC选项都是东西宽，南北窄，AC错误；校训牌位于孔子像的西北方，B图位于东北方，B错误；D图符合题干中情况描述，D正确。故选D。
4．王老师在校门外背向校门站立，影子在他正前方，说明老师面向方向与太阳方向刚好相反；太阳东升西落，如果是早上，王老师在校门外背向东方面向西方，应在西门迎学生进校，A错误，B正确；如果是傍晚，王老师应在东门送学生离校，CD错误。故选B。
【答案】3．D 4．B
第二部分 时间计算与生活情境应用
易错点02 地球运动的2大计算（时间的计算；昼夜长短的计算）
典题01（时间的计算）
（20·21下·厦门·三模）受疫情影响，美国南卡罗莱纳（34°N，81°W）某高校学生需要居家线上学习。考虑到各国时差等因素，仅有部分课程通过直播方式授课。2020年10月起，该校4名学生参加同一门直播课程的学习。下表为他们居家学习所在地的地理坐标。据此完成下面小题。
甲同学 乙同学 丙同学 丁同学
中国厦门（24.5°N,118°E） 印度孟买（19°N,73°E） 南非开普敦（34°S,18°E） 乌克兰基辅（50.5°N,30.5°E）
1．若甲同学每天21∶30～23∶00参加课程直播，则该课程在学校课程表上的时间安排为（ ）
A．07:30～09:00 B．08:30～10:00 C．09:30～11:00 D．10:30～12:00
2．2020年12月21日，参加直播课程的过程中，经历日落的学生是（ ）
A．甲同学 B．乙同学 C．丙同学 D．丁同学
【解析】1．美国南卡罗莱纳（34°N，81°W），位于西五区；甲同学在中国厦门（24.5°N,118°E），位于东八区，二者之前相差13个时区，即13个小时，且学校在西边，时间要晚13个小时。若甲同学每天21∶30～23∶00参加课程直播，此时美国南卡罗莱纳时间为08:30～10:00。故选B，ACD错误。
2．美国南卡罗莱纳（34°N，81°W），位于西五区；甲同学在中国厦门（24.5°N，118°E），位于东八区；乙同学在印度孟买（19°N，73°E），位于东五区；丙同学在南非开普敦（34°S，18°E），位于东一区；丁同学在乌克兰基辅（50.5°N，30.5°E），位于东二区。2020年12月21日，参加直播课程的过程中，即美国南卡罗莱纳时间为08:30～10:00，甲同学21∶30～23∶00，冬季的夜晚；乙同学18:30～20:00，冬季的夜晚；丙同学14:30～16:00，夏季的下午（昼长夜短还未日落）；丁同学15:30～17:00，经历日落（高纬度地区的冬季，日落时间较早）。故选D。
【答案】1．B 2．D
时区范围是中央经线的度数向左右分别减加7.5度，即东西方向跨越15度，以东八区为例，其时区范围是东经112.5度至东经127.5度。用该地的经度除以15度，当余数小于7.5度时，商数即为该地所在的时区数，当余数大于7.5度时，商数加1即为该地所在的时区数。
1、时区：从7.5 W到东经7.5 E划为中时区，依次每隔经度15 划为一个时区，东西各划出12个时区。东十二区和西十二区各有7.5°，合为一个时区，全球共划分成24个时区。
时区数=已知地经度÷15°，取商后判断余数，若余数小于7.5°，则商即为时区数；如果余数大于7.5°，则商+1为时区数。
2、区时：每一时区以中央经线的地方时为本时区共同使用的时间，称为区时。相邻两个时区的区时差1个小时。
1）中央经线的度数=时区数×15°，如中时区中央经线为本初子午线，东八区中央经线为120°E。
2）区时差=时区数差×1小时（东加西减，注意：东西位置为相对位置，需要在劣弧范围内进行判断，可借用经度的变化或地球的自转方向来进行判断）。
3、地方时：不同的经线有不同的时刻，同一条经线上的地方时相同。地方时差=两地经度差×4分钟
4、计算：地球自转，东早西晚。同一经线上，地方时相同。经度每隔15°，地方时相差1小时，经度每隔1°，地方时相差4分钟。
1）求时差——“同减异加”
经度差：两地同在东（西）经度，取两数之差；一地在东经度，另一地在西经度，取两数之和。
时区差：两地同在东（西）时区，取两数之差；一地在东时区，另一地在西时区，取两数之和。
2）求时间——“东加西减”
先画出表示全球所有经线（或时区）的数轴，标出已知经线（或时区）及其地方时（或区时），再标出所求经线（或时区），计算出两地经度差（或时区差）后，再将其转化为地方时差（或区时差）。如下图所示：
求经线地方时
① 经线地方时＝起算地方时±时差
（注意：东＋西－；计算结果 ≧24 日期加上1天，时间减去24小时；计算结果 < 0日期减去1天，时间加上24小时；同为东经或西经，经度差为两者差值；若一东经一西经，经度差为两者之和）
② 时区：时区中央经线的地方时。全球共24个时区。
典题02（昼夜长短的计算）
（2021年浙江省高考地理试卷（1月选考） 我国某中学生发现，在书桌的固定观测点上，每年仅有一天通过窗户既可观察到日出也可看到日落。下图为该日日出、日落的位置示意图。完成下面小题。
1．若乙为该日日出位置，则该窗朝向（ ）
A．正南 B．东北 C．正北 D．西南
2．若该日日出为北京时间6点56分，日落地方时为18点59分，正午太阳高度为83.8°,则该学生所在地最可能是（ ）
A．济南 B．广州 C．武汉 D．拉萨
【解析】1．夏半年，我国日出东北、日落西北；冬半年，我国日出东南、日落西南；春秋分，正东日出、正西日落。如图，甲乙在180°的视线范围内，时间上不可能是春秋分，空间上应面向正北或正南。若乙为该日日出位置，甲则为日落位置，如果朝向正南，则乙为西南应为日落位置，与材料不符，则图示窗户朝向正北，故选C。
2．正午太阳高度能达到83.8°的城市应在30°N以内，且为昼长夜短的夏半年。日落地方时距正午相差6小时59分，则日出地方时也应相差6小时59分，即日出地方时为5点01分，这与北京时间（中央经线120°地方时，东八区区时）相差1小时55分，约30°经度，即约东经90°，最有可能是拉萨。故选D。
【答案】1．C 2．D
不熟悉昼夜长短的计算公式
1)根据日出、日落时间求昼夜长短，某地昼长=（12时-日出时间）2；某地夜长=（24时-日落时间）2；日出时间：晨线与纬线交点所在经线的地方时；日落时间：昏线与纬线交点所在经线的地方时。
2)昼夜长短的分布规律计算：
同一纬线上各点昼夜状况、日出和日落时间相同。南、北半球纬度数相同的两条纬线昼夜时长互等，即：南半球某地的昼(夜)长＝北半球同纬度数某地的夜(昼)长。
（18·19下·湖北·一模）暑假期间，家住中国M地的小丹跟随旅游团乘大巴到N地观光旅游，旅游大巴日出时出发，日落时回到出发地。下图为旅游大巴的出行路线示意图。
据此完成下面小题。
1．出发与返回时，小丹的座位分别位于客车前进方向的右侧、左侧，为避免阳光照射，小丹
A．去N地途中，全程要拉上窗帘 B．去N地途中，全程不需要拉上窗帘
C．返回途中，全程要拉上窗帘 D．返回途中，全程不需要拉上窗帘
2．M地所在的城市可能是
A．乌鲁木齐（43°N，87°E） B．武汉（30°N，114°E）
C．哈尔滨（45°N，127°E） D．成都（30．5°N，103°E）
【分析】本题组主要考查考生对太阳方位和时间计算等相关知识的理解程度以及对信息的提取和分析能力。
1．根据“暑假”“中国M地”可推知，太阳直射点在北半球，当地应该东北日出、西北日落。根据“往返途中经过此地时，太阳恰好位于正东、正西方向”这一信息可知，太阳视运动方位变化是东北-正东-东南-正南-西南-正西-西北。因此，从M地出发到中途点间，太阳在东北方向，从中途点至N地间，太阳在东南方向；从N地返回至中途点问，太阳在西南方向，从中途点至M地间，太阳在西北方向。根据题意，小丹的座位始终位于东侧或南侧。去N地途中，小丹全程会被太阳照射到，因此全程要拉上窗帘；返回途巾，在东西向的路段时，小丹位于南侧，而太阳在西南方向，因此这一路段小丹会被太阳直接照射到，需要拉上窗帘，其他路段小丹在东侧，而太阳在西侧，不会被太阳直接照射到。A正确。
2．根据题中“日出时出发，日落时回到出发地”可知，日出和日落的时间分别是北京时间5：40、19：10，推算出当地白昼时间为13小时30分钟，据此推算出当地地方时的日出时间为5：15。再根据北京时间(120°E)5：40与当地地方时5：15的时差计算经度差，从而推算出当地经度约为114°E。B正确。
【答案】1．A 2．B
（21·22下·唐山·一模）2022年1月15日，汤加境内的火山（位置见下图）发生猛烈喷发。北京时间1月28日6时30分，中国政府向汤加提供的紧急救援物资由两架运20大型运输机运抵该国首都。据此完成下面小题。
3．该火山近年来已多次喷发。汤加境内火山活动频繁的主要原因是地处（ ）
A．太平洋板块与亚欧板块消亡边界 B．太平洋板块与南极洲板块生长边界
C．亚欧板块与印度洋板块消亡边界 D．印度洋板块与太平洋板块消亡边界
4．此次中国向汤加提供的紧急救援物资主要有（ ）
A．洁净饮用水、速食食品等 B．保暖衣物、防风帐篷等
C．医用防护服、新冠疫苗等 D．通讯器材、灭火设备等
5．为确保本国成为全球最早迎接新年的国家，汤加采用UTC+13（东13区）时间。此次中国紧急救援物资运抵汤加时，当地时间最接近（ ）
A．1月27日10：30 B．1月27日11：30 C．1月28日10：30 D．1月28日11：30
【分析】3．根据所学知识，汤加位于180°经线附近，大致位于南太平洋西部，应处于印度洋板块与太平洋板块的消亡边界，因此D选项正确，A、B、C选项错误。
4．火山喷发的火山灰与火山气体会淹没周围的乡村与城市，使得许多人无家可归，同时也会产生大气污染，威胁生物的生命，因此需要组织大量居民迅速搬离。在搬离过程中对饮用水和食品的需求是最大的，因此A选项正确。由图可知，汤加纬度较低，气温高，同时火山喷发也会产生大量的热气，因此无需保暖衣物、防风帐篷等物资，B选项错误。医用防护服、新冠疫苗等是针对新冠疫情而需要的物资，C选项错误。通讯器材、灭火设备等相较于食品与饮用水的紧急程度更小，D选项错误。
5．根据所学知识，全球最早迎接新年的地区应该在最靠近国际日期变更线的西侧位置，由图可知汤加刚好位于国际日期变更线以西靠近国际日期变更线的位置上。根据区时的计算，北京时间的时区（东8区）与汤加的时区（东13区）相差了5个时区，东加西减（6时30分+5h），物资抵达汤加时，汤加的区时应该是11时30分。而未跨越国际日期变更线，无需减一天，因此当地时间最接近1月28日11：30，D选项正确，A、B、C选项错误。
【答案】3．D 4．A 5．D
易错点03 地球运动的2大应用（昼夜长短变化的应用；正午太阳高度的应用）
典例01（昼夜长短变化的应用）
（2022·天津·高考真题）一位摄影爱好者在我国某山拍摄日出照片，下图是他在不同时间拍摄的两幅照片。回答下列小题。
1．该地这两天的昼长大约是（ ）
A．12小时和8小时 B．13小时和11小时
C．14小时和10小时 D．16小时和8小时
2．推测该山可能是（ ）
A．山东泰山 B．海南五指山 C．安徽黄山 D．四川峨眉山
【解析】1．由图中时刻可知，该地6月22日（夏至日）6:06日出，12月23日（冬至日）7:57分日出，而这两天分别为该地昼长最长和昼长最短的日期，故设最长昼长和最短昼长分别为X和Y，两者关系为X＋Y=24h，由夏至日日出比冬至日早7:57-6:06=1小时51分钟，可得出X-Y=2×1h51m，由此计算出X=13h51m，Y=10h9m。据此，C答案最接近，故C正确，排除ABD。故选C。
2.由上题结论可知，夏至日该地昼长大约为14小时，据此可以计算出该地日出地方时=12- ×14h=5时，结合该地日出时北京时间（120°E地方时）为6:06，根据地方时计算公式可以计算出该地经度大约为105°E，据此可知，四川峨眉山经度范围符合，其它三地经度范围不符合，故D正确，ABC错误。故选D。
【答案】1．C 2．D
对太阳直射点位置与不同半球昼夜长短的对应关系模糊，以及昼长和夜长，昼弧和夜弧的数量关系不敏感。
昼夜长短变化
①春分日：太阳直射点在赤道上，晨昏线和经线圈重合，全球昼夜等长。
②春分→夏至：太阳直射点从赤道向北回归线移动；北半球：昼长夜短，纬度越高昼越长，昼渐长夜渐短；南半球：昼短夜长，纬度越高昼越短，昼渐短夜渐长。
③夏至日：太阳直射点在北回归线上，与极圈相切；北半球昼最长，夜最短，且纬度越高，白昼越长，北极圈及其以北地区出现极昼现象；南半球昼最短，夜最长，且纬度越高，夜越长，南极圈及其以南地区出现极夜现象。
④夏至→秋分：太阳直射点从北回归线向赤道移动；北半球：昼长夜短，纬度越高昼越长，昼渐短夜渐长；南半球：昼短夜长，纬度越高昼越短，昼渐长夜渐短。
⑤秋分日：太阳直射点在赤道上，晨昏线和经线圈重合，全球昼夜等长。
⑥秋分→冬至：太阳直射点从赤道向南回归线移动；北半球：昼短夜长，纬度越高昼越短，昼渐短夜渐长；南半球：昼长夜短，纬度越高昼越长，昼渐长夜渐短。
⑦冬至日：太阳直射点在南回归线上，与极圈相切；北半球昼最短，夜最长，且纬度越高，夜越长，北极圈及其以北地区出现极夜现象；南半球昼最长，夜最短，且纬度越高，昼越长，南极圈及其以南地区出现极昼现象。
⑧冬至→春分：太阳直射点从南回归线向赤道移动；北半球：昼短夜长，纬度越高昼越短，昼渐长夜渐短；南半球：昼长夜短，纬度越高昼越长，昼渐短夜渐长。
典例02（昼夜长短变化的应用；正午太阳高度的应用）
1．（2022·上海·统考高考真题）如图所示，记录的是某地6月22日、9月23日和12月22日的太阳移动轨迹和日出日落时刻，据此判断观测者位于（ ）
A．北半球温带 B．北半球热带 C．南半球温带 D．南半球热带
【详解】由图可知该地正午太阳终年在其北方，可知该地在南半球，AB错误；冬至日太阳直射南回归线，正午太阳依旧在其北方而不是南方，可知该地在南回归线以南，为温带，C正确，D错误。故选C。
【答案】C
不同半球，不同纬度的正午太阳位置判断能力欠缺。依据为正午太阳方位，太阳直射点以北地区，正午太阳在正南方；太阳直射点以南地区，正午太阳在正北方。
正午太阳高度变化
1、太阳高度（角）是太阳光的入射方向和地平面之间的夹角。
2、太阳高度角随着地方时和太阳直射点的纬度的变化而变化。 ①日升日落，同一地点一天内太阳高度角是不断变化的。日出日落时角度都为零度，一天当中地方时为正午时太阳高度最大。
②正午太阳高度由太阳直射点所在纬度决定，离太阳直射点越近，正午太阳高度角越大。
（2022·江苏无锡·江阴市华士高级中学校考模拟预测）图为成都某小区一楼房，阴影部分为该楼房的前阳台，户主王先生通过观察发现当天该阳台能够接受太阳照射的时长正好为10小时，且第二天该阳台太阳照射时长减少，据此完成下面小题。
1．图中太阳光线所对应的北京时间约为（ ）
A．12：00 B．13：00 C．14：00 D．15：00
2．当地该日昼长最接近（ ）
A．11小时 B．12小时 C．13小时 D．14小时
3．下列诗句描述与该日所在季节相符的是（ ）
A．竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知 B．小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头
C．何当共剪西窗烛，却话巴山夜雨时 D．梅须逊雪三分白，雪却输梅一段香
【解析】1．结合图示和材料信息可知，该太阳光此时来自西南方，此时应该为下午，结合该楼房地处成都，位于回归线以北，故正午12:00太阳光线从正南方射向阳台。图中显示此时太阳光与正午太阳光夹角为30°。结合所学知识可知，太阳视运动速率为15°/h，即图示时刻成都地方时为12+2=14:00。已知北京位于成都以东，故应早于成都地方时，即北京时间只能为15:00，A、B、C错误，D正确。本题选D。
2．结合所学知识可知，二分日昼长为12小时，日出正东，只有太阳升到东偏南30°时，阳光才能照到阳台。即日出2小时后，阳光开始照射阳台，直到日落，照射时间长为：12-2=10小时。该日太阳照射了10小时，与二分日相同，故该日为二分日，昼长为12个小时，即A、C、D错误，B正确。本题选B。
3．结合材料“且第二天该阳台太阳照射时长减少”可知，成都在二分日后昼长减少，即太阳直射点应往南移动，结合上题可知，只能为秋分。由于9月23日为秋季，而A选项表示春季，故排除；B选项为夏季，故排除；巴山夜雨为秋季景象，C正确；梅花、雪都代表冬季，D错。本题选C。
【答案】1．D 2．B 3．C
（2022·江苏镇江·校考一模）一款新型太阳能电池板在阿联酋迪拜投入使用，因其形如花瓣，昼开夜合并智能追光，被命名为“智能太阳花”。我国引进此款新型太阳能电池板，并率先在新疆乌鲁木齐安装调试完毕，正式并网发电。据此完成下面小题。
4．此款新型太阳能电池板通过自动开合实现自动清洁，以保持发电效率。新疆和迪拜都需要清洁太阳能光伏板上的（ ）
A．沙尘 B．积雪 C．鸟粪 D．露水
5．相比传统光伏电池板，此款新型太阳能电池板的发电效率大幅提高，是因为其能够（ ）
A．增大太阳高度 B．增强太阳辐射强度 C．延长日照时间 D．保持与太阳光垂直
6．在夏至日，相比起迪拜，新疆的“智能太阳花”（ ）
A．水平转动角度更小 B．正午影子更短 C．仰角变化幅度更小 D．展开时间更短
【解析】4．新疆和迪拜都属于荒漠地区，植被覆盖稀少，多风沙，所以都需要清洁太阳能光伏板上的风沙，而不是露水，A正确，D错。迪拜属于热带气候，不会出现积雪，B错。荒漠地区鸟类较少，鸟粪也较少，C错。故选A。
5．相比传统光伏电池板，“智能太阳花”的发电效率大幅提高，是因为其能够智能追光，保持与太阳光线垂直，吸收最大的热能。太阳高度角和日照时间长短，不随设备改变。太阳辐射的增强或者减弱，主要受太阳高度、天气和云层厚度影响，也不会被该设备改变，故选D。
6．夏至日时，新疆的正午太阳高度比迪拜小，“智能太阳花”为了保持与太阳光线垂直，其仰角变化幅度更小（日出和日落前后，太阳位于地平线附近，两地太阳能板的仰角差异不大，但新疆正午太阳高度角更小，所以仰角更小，所以新疆地区的仰角变化幅度更小），正午影子更长。夏至日时，新疆的昼更长，日出方位更靠近东北偏北，日落方位更靠近西北偏北，正午太阳在当地南方，所以新疆的“智能太阳花”水平转动角度更大，展开时间更长。故选C。
【答案】4．A 5．D 6．C
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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