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第二章|宇宙中的地球及其运动
第一节　宇宙中的地球
|建|知|识|体|系|
|明|学|习|目|标|
1.运用资料,描述地球所处的宇宙环境。
2.运用资料,说明太阳对地球的影响。
3.运用地质年代表等资料,简要描述地球的演化过程。
4.运用示意图,说明地球的圈层结构。
广度整合,结构化所学知识
系统知识(一)　地球的宇宙环境
(一)天体和天体系统
1.宇宙的物质性——天体
(1)类型:恒星、星云、行星、卫星、流星体、彗星等。
(2)最基本的天体:恒星和星云。
特别提醒
(1)星云发亮并不是反射太阳的光。星云不属于太阳系,其发出的光是组成星云的气体或尘埃反射附近恒星的光而发亮。
(2)恒星的位置不是恒定不变的。恒星也在运动,它们的位置也在不断变化。恒星的运动速度很快,只是由于离地球太远,人们在短促的一生中不易觉察恒星位置的变化,因而称其为恒星。
2.宇宙的运动性和层次性——天体系统
(1)运动性:宇宙中的天体都在运动着,运动中的天体相互吸引、相互绕转,形成天体系统。
(2)地球所处天体系统
(二)太阳系
阅读太阳系示意图,回答下列问题。
1.填写图中八大行星类型。
2.除太阳和八大行星外,太阳系中还有哪些组成天体物质
提示:卫星、小行星和行星际物质等。
3.图示反映了太阳系八大行星具有哪些共同的运动特征
提示:共面性、同向性、近圆性。
(三)地球存在生命的条件
1.外部条件——“安全”和“稳定”
2.自身条件——三个“适中”
知识拓展 地球大气对生命存在和发展的作用
(1)厚厚的大气层可以减少小天体对地表的撞击。
(2)大气对太阳辐射的削弱作用和保温作用使地表昼夜温差不大。
(3)氧气可供生物呼吸,臭氧等可以使生物免受过多紫外线的伤害。
系统知识(二)　太阳对地球的影响
(一)太阳辐射
1.太阳辐射波长
太阳辐射区 波长/μm 辐射能力
A紫外区 0.15—0.4 最弱
B可见光区 0.4—0.76 最强
C红外区 0.76—4 较强
2.全球太阳辐射的分布规律
时空分布 内容
空间分布 不同纬度分布 大体从低纬向高纬递减,南北半球纬度值相同的地区,太阳辐射量随月份变化的规律相反
相同纬度分布 由沿海向内陆递增;地势高处太阳辐射强,地势低处太阳辐射弱
时间分布 夏季太阳辐射强于冬季
特别提醒
全球年太阳辐射总量的最大值并不是出现在赤道地区,青藏高原和回归线附近的沙漠地区年太阳辐射总量高于赤道地区。这是因为赤道地区终年受赤道低压带控制,盛行上升气流,降水丰沛,大气中水汽含量多,大气对太阳辐射的削弱作用强。回归线附近的沙漠地区气候干旱,晴天多,云雾少,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多。
3.太阳辐射对地球的影响
4.太阳辐射的影响因素
思维建模
(二)太阳活动
　　阅读太阳大气结构示意图,回答下列问题。
1.从里向外,太阳大气层依次分为哪三个层次
提示:光球层、色球层、日冕层。
2.从差异性角度,说出太阳大气层各层所发生的太阳活动类型及实质。
提示:光球层—太阳黑子—黑斑点,气体旋涡;色球层—太阳耀斑—亮斑点,能量;日冕层—日冕物质抛射—带电粒子流,能量。
3.简述太阳活动对地球的影响。
提示:影响地球气候变化,太阳活动高峰年异常天气现象出现的概率增加;影响地球上的无线电短波通信;扰乱地球磁场,引起电磁扰动,产生磁暴现象;在两极地区的夜空可能出现极光现象。
特别提醒　太阳活动的周期
　　太阳活动的周期指太阳活动极大(极小)年到下一次太阳活动极大(极小)年的时间间隔,而不是从太阳活动极大年到极小年的时间间隔。
系统知识(三)　地球的历史与圈层结构
(一)地球的历史
1.研究依据——地层和化石
(1)地层:地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物。
(2)化石:多数是古生物的遗体,如贝壳、骨骼等;少数是古生物活动的遗迹,如足印、粪便等。
(3)研究意义:通过研究地层和化石,可以了解地球的生物历史和古地理环境。
2.历史表达——地质年代表
思维建模 理解地球历史的演化需重点抓住的几条线索
(1)时间线索
太古宙—元古宙—古生代—中生代—新生代。
(2)动物演化
动物孕育和发展的初期阶段—海洋无脊椎动物时代—鱼类时代—两栖动物时代—爬行动物时代—哺乳动物时代—人类时代。
(3)植物变化
海洋藻类时代—陆上孢子植物时代—裸子植物时代—被子植物时代。
3.演化过程——生物进化与成矿
地质历史时期 地表的演化 生物的演化 矿产的形成
植物 动物
前寒武纪 海洋和陆地形成 蓝细菌 — 重要成矿时期
古生代 地壳运动剧烈,联合古陆形成 蕨类植物繁盛,裸子植物和陆地低等植物开始出现 海洋无脊椎动物繁盛,出现两栖类和爬行类动物 重要 成煤时期
中生代 板块运动剧烈,联合古陆开始解体 裸子植物兴盛 爬行动物盛行,出现鸟类和小型哺乳动物 主要 成煤时期
新生代 联合古陆最终解体,形成现代海陆分布格局 被子植物高度繁盛 哺乳动物快速发展,第四纪出现人类 —
认知拓展
(1)地层指示的古地理环境特征
地层 古地理环境
含煤(石油)地层 气候湿润、森林茂密
卵砾岩 河流发育,河流落差较大
石灰岩 温暖的浅海环境
页岩 静水环境
玄武岩 有火山活动
有色金属矿产 岩浆活动频繁
(2)化石指示的古地理环境特征
化石 古地理环境
三叶虫、鱼、贝壳 等海洋生物化石 海洋(水生)环境
珊瑚化石 清澈温暖的浅海环境
恐龙化石、 裸子植物化石 气候温暖、植被茂密
鸟类或哺乳类 动物化石 陆生环境
(二)地球的圈层结构
1.地球的内部圈层结构
(1)划分依据:地震波传播速度的变化
类型 传播速度 能通过的介质 共性
A表示横波(S波) 较慢 固体 传播速度都随所通过物质的性质而变化
B表示纵波(P波) 较快 固体、液体和气体
(2)不连续面
名称 波速变化
界面①表示莫霍界面 此面以下地震波的传播速度突然增加
界面②表示古登堡界面 此面以下横波完全消失,纵波波速突然下降
认知拓展 地震波的应用
(1)根据地震波在地球介质中传播的规律来研究地球内部的结构、矿产资源的分布以及与大型工程建设相关的近地表地层的复杂结构。
(2)在油田开发中的应用。人们通过研究地震波在地下岩石中的传播规律来确定被研究储层的岩性、物性及所含油气性,从而为油田开发提供决策支持。
(3)工程探测。在工程实施当中,地质条件复杂、施工环境恶劣、施工工艺不规范、工序不严格等诸多因素,可能导致混凝土结构存在振捣不密实、存有孔洞、出现蜂窝状等问题,从而给隧道、桥梁以及其他土木工程项目中的结构体带来质量隐患。因此常用地震波CT对土木工程进行探测。
(3)划分
三个圈层 图中C为地壳,D为地幔(分为上地幔和下地幔),E为地核(由外核和内核组成)
软流层 位于上地幔的上部,由塑性物质组成,是岩浆的主要发源地
(4)岩石圈:由岩石组成,包括C(填字母)层和软流层以上的地幔部分。
2.地球的外部圈层结构
根据地球外部圈层示意图,完成下列问题。
(1)A大气圈:由气体和悬浮物质组成的复杂系统,它的主要成分是氮气和氧气。
(2)B水圈:由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层。
(3)C生物圈:地球表层生物及其生存环境的总称,包括大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。
归纳拓展
　　生物圈是地球特有的圈层,它是地球大气、水和地壳长期演化、相互作用的结果,它又参与了对岩石、大气和水等其他圈层的改造,对地表物质的循环、能量转换和集聚具有特殊作用。
　　某中学地理兴趣小组完成了题为“宇宙环境与地球生命”的研学报告,报告中有几处结论需要补充和验证。阅读图文材料,完成下列问题。
(1)比邻星距离太阳4.22光年,是离太阳最近的恒星,在图2的天体系统中,比邻星和太阳都属于　　　(选填“甲”“乙”“丙”)天体系统。
(2)图1中小行星带在D和E之间,D代表　　　,E代表　　　。
(3)目前,地球是太阳系中唯一存在高级智慧生命的天体。按照相互关系,将下列字母填在数字横线上,完成下图。
A.地球表面的温差较小
B.比较稳定的太阳光照
C.具有适宜的大气条件
D.日地距离适中
①　　　　②　　　　③　　　　④　　　
(4)加拿大北部是全球欣赏极光最佳地区之一,极光现象的形成与以下太阳圈层活动最为相关的是 (　　)
A.光球层 B.色球层
C.日冕层 D.对流层
(5)除太阳活动外,太阳辐射也对地球产生影响。下列自然现象与太阳辐射有关的是　　　(双选)。
A.火山喷发　　B.生物出现　　C.水体运动
D.潮汐现象 E.地形起伏
(6)恐龙灭绝事件发生的地质年代,主要的植物类型是 (　　)
A.藻类植物　　　　　 B.蕨类植物
C.裸子植物 D.被子植物
(7)运用地球演化的相关知识,按由老到新的年代顺序排列,正确的是 (　　)
A.蕨类植物→被子植物→裸子植物
B.哺乳动物→爬行动物→两栖动物
C.太古宙→冥古宙→元古宙
D.三叶虫→恐龙→熊猫
参考答案:(1)乙　(2)火星　木星　(3)B　D　A　C　(4)C　(5)BC　(6)C　(7)D
[基础落实评价]
　　北京时间2025年5月31日(农历五月初五),太阳爆发了一次强烈的耀斑,随后大量日冕物质被抛向太空。据此完成1~2题。
1.关于太阳活动的影响,说法正确的是 (　　)
A.全球降水普遍增多 B.广州可观测到极光
C.长波通信受到干扰 D.产生强烈的太阳风
2.此次耀斑爆发时,月球、地球、太阳三者关系正确的是 (　　)
A.① B.② C.③ D.④
答案:1.D　2.A
解析:第1题,太阳活动与地球上的降水存在一定的相关性,但不会导致全球降水普遍增多(如太阳活动高峰年,有些地区降水增多,有些地区降水反而减少),A错误;极光一般出现在高纬度地区的夜空,广州纬度较低,不在极光的观测范围内,无法观测到极光,B错误;太阳活动会干扰地球的电离层,影响短波通信,而不是长波通信,C错误;耀斑爆发时,太阳会向外抛射大量高能带电粒子流,产生强烈的太阳风,D正确。
第2题,据材料可知,此次耀斑爆发时间为北京时间2025年5月31日,此时地球在公转轨道远日点附近。读选项可知,图②④地球在公转轨道近日点附近,排除B、D;月球位于日地连线中间时为农历初一,按逆时针公转方向,图①中时间为农历初五,图③为农历的月末,A正确,排除C。
(2026·黄冈模拟)光伏校园是指在学校建筑或空闲场地上安装光伏发电系统。近年来,内蒙古鄂尔多斯市新能源产业高速发展,已建设成为我国陆上新能源基地之一。如图示意鄂尔多斯某职业学院实训室楼顶上建设的光伏电站。据此完成3~4题。
3.确定该学校屋顶固定式光伏面板安装的最佳方位和倾角时,下列要考虑的因素中,与之关联性最小的是 (　　)
A.地形地势 B.气候条件
C.楼层遮挡 D.当地纬度
4.该学校在实训室楼顶架起了大片的光伏面板,其主要作用是 (　　)
①防止屋顶漏水 ②调节校园气候
③提供绿色电能 ④辅助学校教学
A.①② B.①④
C.②③ D.③④
答案:3.A　4.D
解析:第3题,确定固定式光伏面板安装的最佳方位和最佳倾角,其目的是实现多年内安装的太阳能组件发电量达到最高,需要考虑到地理纬度、气候条件、阴影遮挡等因素对太阳能面板总辐射量、面板温度、面板积尘等造成的影响,B、C、D不符合题意;从图中可以看出,该学校地形平坦,地形地势因素对面板的安装方位与倾角影响极小,A符合题意。
第4题,鄂尔多斯市新能源产业规模大,对新能源行业人才的需求急剧增加。该职业学院在校园楼顶上安装大量的光伏面板,一方面能为校园提供绿色电能,另一方面可以作为光伏工程技术专业学生的教具,提高学生的实践能力,服务于人才培养与就业,③④正确;防止屋顶漏水还有很多更简单的方法,这不是光伏面板的主要作用,①错误;光伏面板对调节气候的作用很小,几乎可以忽略,②错误。故选D。
南襄盆地地处秦岭—大别造山带的中部,油气资源丰富。由于该盆地深部上地幔物质上涌,岩石圈自深部向浅部发生形变。下图示意南襄盆地及其邻区地震横波速度结构。据此完成5~6题。
5.南襄盆地及其邻区地层特征是 (　　)
A.呈多层构造 B.呈均质构造
C.密度随深度减小 D.硬度随深度增加
6.岩石圈的形变促进了油气资源的 (　　)
①运移　②聚集　③生成　④分离
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
答案:5.A　6.A
解析:第5题,根据图中信息分析,地震横波呈锯齿状,说明介质不同使波速发生变化,不属于均质构造,B错误;地震横波在一定范围内波速不变,说明相同地层介质相同,不同地层介质不同,故该区域地震横波波速的变化说明地层呈多层结构,A正确;地震横波波形弯曲,波速有增有减,说明岩石的密度、硬度并非呈持续单一变化,C、D错误。
第6题,岩石圈的形变会使地层出现裂缝和空隙,油气资源为流体,沿地层裂缝和空隙运移,在密闭环境(如背斜、断层等地质构造)中聚集,①②正确;油气资源的生成源于有机质的转化,③错误;油气资源的分离需要进行人工操作,与岩石圈的形变关系不大,④错误。故选A。
植物孢粉是推测地质时期植被及其相应气候的依据。非乔木与乔木花粉比ln(NAP/AP)数值越小,代表气候越湿润。下图为第四纪时期某地地质钻孔剖面非乔木与乔木花粉比图。据此完成7~8题。
7.图示时期 (　　)
A.我国东北、华北抬升成陆地
B.发生地质史上最大灭绝事件
C.藻类、海绵等生物开始出现
D.哺乳动物和被子植物大发展
8.图示时期,该地区 (　　)
A.112.7千年—63.3千年时期,气候趋于干旱
B.63.3千年—8.9千年时期,气候持续湿润
C.与孢粉带Ⅱ比较,孢粉带Ⅰ沉积物粒径较细
D.孢粉带Ⅲ形成期间,粒径沉积速率持续变快
答案:7.D　8.C
解析:第7题,根据材料可知,图示时期为第四纪时期,第四纪时期基本和人类出现发展时间相吻合,该时期哺乳动物和被子植物大发展,D正确;而我国东北、华北抬升成陆地发生在古生代中后期,A错误;地质史上最大灭绝事件发生在古生代末期,B错误;藻类、海绵等生物开始出现发生在前寒武纪,C错误。
第8题,根据材料信息“非乔木与乔木花粉比 ln(NAP/AP)数值越小,代表气候越湿润”可知,非乔木与乔木花粉比数值变大,气候趋于干旱,数值变小,气候趋于湿润。根据图中信息判断可知,112.7千年—63.3千年时期,非乔木与乔木花粉比数值变小, 说明气候趋于湿润,A错误;63.3千年—8.9千年时期,非乔木与乔木花粉比数值波动变化明显,并没有持续变小,代表该时期气候变化不稳定,并没有持续湿润,B错误;与孢粉带Ⅱ相比,孢粉带Ⅰ的非乔木与乔木花粉比数值更大,代表气候更干旱,外力搬运作用较弱,沉积物粒径较细,C正确;孢粉带Ⅲ形成期间为11.8千年—8.9千年,沉积深度大约1 m,只能推出孢粉带Ⅲ的整体沉积速率,但没有依据表明孢粉带Ⅲ形成期间沉积速率持续变快,D错误。
深度学习,主题式融通知能
主题探究(一)　太阳辐射图的判读
考题感悟
(经典高考题)下图为我国某地立秋至处暑期间天气晴好条件下辐射量日变化示意图。读图,完成(1)~(2)题。
(1)代表太阳辐射变化的曲线是 (　　)
A.① B.②
C.③ D.④
(2)该地最可能位于 (　　)
A.珠江三角洲 B. 河西走廊
C.松嫩平原 D. 钓鱼岛
　　[解题指导]
[答案]　(1)C　(2)B
[综合思维·融会贯通]
太阳辐射图是反映太阳辐射在地球表面分布、随时间变化或不同影响因素下差异的图,常见类型包括太阳辐射总量分布图(空间分布)、太阳辐射时间变化图(如日变化、季节变化)、太阳辐射影响因素对比图等。判读需遵循“先看类型→再读要素→分析规律→探究原因”的逻辑,具体方法如下:
第一步:明确太阳辐射图的“类型”
不同类型的图,核心判读目标不同,需先通过图中标题、坐标轴、图例等判断类型。常见类型及判读重点如下表所示:
类型 核心特征 判读重点
空间分布图(如年太阳辐射总量图) 多为区域地图,配以颜色、等值线,标注数值(单位:MJ·m-2、kWh·m-2) 辐射量的空间差异(高值区、低值区)、分布规律
时间变化图(如某日、某月辐射变化) 横坐标为时间(时刻、月份),纵坐标为辐射强度(单位:W·m-2)或总量 辐射量的峰值、谷值出现时间、变化幅度
影响因素对比图(如天气、海拔对比) 多为柱状图、折线图,横坐标为影响因素(如晴天、阴天、低海拔、高海拔) 不同因素下辐射量的差异及主导因素
　
　第二步:读取太阳辐射图的“核心要素”
无论哪种类型,均需先明确图的“坐标轴含义、单位、图例和注记”等,避免因忽略细节导致误读。常见类型图的读取如下所示:
1.空间分布图:抓“等值线、颜色”与“区域定位”
(1)读数值范围:明确图中太阳辐射总量的“最大值”“最小值”及整体区间(如我国年太阳辐射总量多在3 000—8 000 MJ·m-2),判断高值区(如青藏高原)和低值区(如四川盆地)。
(2)读分布规律:看等值线走向(如与纬线平行→纬度主导;与山脉走向一致→地形主导);看递变方向(如从低纬向高纬递减→纬度影响;从沿海向内陆递增→天气影响)。
(3)结合区域特征:标注关键区域(如赤道、回归线、极圈、青藏高原、西欧、刚果盆地),关联区域的纬度、气候、地形等信息(例:赤道附近刚果盆地辐射量低于回归线附近撒哈拉沙漠→因赤道地区多雨,撒哈拉沙漠晴朗少云)。
2.时间变化图:抓“时间节点”与“辐射峰值”
(1)日变化图:横坐标为“时刻”(如6:00—18:00),纵坐标为“太阳辐射强度”。
正常情况下,晴天:辐射强度随太阳高度角增大而上升,正午12:00左右达峰值(太阳高度角最大),午后随太阳高度角减小而下降。阴天、多云:峰值不明显(云层削弱太阳辐射),整体强度低于晴天。
(2)季节变化图:通常,横坐标为“月份”,纵坐标为“月太阳辐射总量”。
①北半球中纬度地区:夏季(6—8月)太阳辐射总量最高(太阳高度角大、昼长长),冬季(12月—次年2月)最低。
②赤道地区:春秋分前后总量较高(太阳直射),冬夏至略低(太阳高度角稍小),季节差异小。
3.影响因素对比图:抓“变量”与“差异”
常见对比维度 天气(晴天对比阴天)、海拔(低海拔对比高海拔)、纬度(低纬对比高纬)、地表覆盖(裸地对比林地)
判读关键 明确“单一变量”(如其他条件相同,仅天气不同),观察辐射量差异→推导因素影响(例:同纬度下,高海拔地区辐射量高于低海拔地区→因高海拔空气稀薄,大气削弱作用弱)
　　第三步:分析“分布/变化规律”的原因
太阳辐射的强弱主要受纬度、天气、海拔、昼夜长短、地表状况五大因素影响,判读时需结合图中规律,匹配主导因素。具体分析如下表所示:
影响因素 对太阳辐射的影响 典型案例(对应图中规律)
纬度 纬度越低,太阳高度角越大,太阳辐射被大气削弱越少→太阳辐射量越大 空间分布图中“从赤道向两极,太阳辐射总量递减”
天气 晴天(云量少),大气削弱作用弱→太阳辐射量大;阴天相反 时间变化图中“阴天太阳辐射强度峰值低”;空间分布图中“我国四川盆地为低值区(多雨雾)”
海拔 海拔越高,空气越稀薄,大气削弱作用弱→太阳辐射量大 空间分布图中“青藏高原为我国太阳辐射高值区(海拔4 000 m以上)”
昼夜 长短 昼越长,太阳照射时间越长→太阳辐射总量越大(主要影响季节差异) 季节变化图中“北半球夏季太阳辐射总量高于冬季”
地表 状况 裸地、雪地反射率高→地面吸收的太阳辐射少(但图中多反映“到达地面的太阳辐射”,反射率影响后续地面辐射,需注意区分) 影响因素对比图中“雪地表面到达的太阳辐射量与裸地相近,但地面吸收少”
[迁移应用·即时体验]
太阳辐射能资源作为一种新能源,在生活中的应用越来越广泛。山东省地处我国东部沿海,太阳辐射能资源丰富。下图示意山东省年太阳辐射总量分布(单位:MJ·m-2)。据此完成1~2题。
1.与山东省年太阳辐射总量分布大致呈负相关的是 (　　)
A.土壤类型 B.年降水量
C.人类活动 D.晴天日数
2.下列各组城市中,年太阳辐射总量差异最大的是 (　　)
A.泰安和威海 B.济宁和淄博
C.滨州和聊城 D.东营和枣庄
答案:1.B　2.D
解析:第1题,据图分析可知,山东省年太阳辐射总量大致呈由南向北递增的趋势,主要是因为南部地区受夏季风影响大,年降水量较北部地区多,阴雨天气多,云层对太阳辐射的削弱作用强,日照时间短,导致到达地面的太阳辐射少,年太阳辐射总量小,即年降水量与山东省年太阳辐射总量分布大致呈负相关,B正确。土壤类型与年太阳辐射总量分布关系不大,A错误。人类活动对年太阳辐射总量分布影响较小,C错误。晴天日数越多,年太阳辐射总量越多,晴天日数与年太阳辐射总量呈正相关,D错误。
第2题,据图中数据计算可知,泰安和威海年太阳辐射总量差值为0—300 MJ·m-2,济宁和淄博年太阳辐射总量差值为150—450 MJ·m-2,滨州和聊城年太阳辐射总量差值为300—450 MJ·m-2,东营和枣庄年太阳辐射总量差值为450—750 MJ·m-2,因此,东营和枣庄年太阳辐射总量差异最大。故选D。
青海省位于我国的西部,地处青藏高原东北部,深居亚欧大陆腹地,是我国太阳辐射资源最丰富的地区之一。目前,青海省仅有5个太阳辐射观测站点,下图为格尔木、西宁两个观测站点多年太阳总辐射量月变化统计图。据此完成3~4题。
3.与西宁相比,格尔木多年太阳总辐射量月变化统计图呈现双峰特征最可能是因为 (　　)
A.纬度差异 B.海拔差异
C.降水分配差异 D.地形起伏差异
4.西宁春季和秋季太阳总辐射量差异及其主要原因是 (　　)
A.春季高　白昼时间较长
B.春季高　植被覆盖率低
C.秋季高　白昼时间较长
D.秋季高　植被覆盖率低
答案:3.C　4.A
解析:第3题,结合图示,西宁多年太阳总辐射量6月最高,格尔木多年太阳总辐射量5月和7月均高于6月,呈现双峰特征。各月降水分配差异会影响太阳辐射的月际变化,格尔木5月、7月的降水量较少,阴雨天较少,太阳辐射量较多;6月份降水较多,阴雨天较多,太阳辐射量较少,所以格尔木多年太阳总辐射量月变化统计图呈现双峰特征,C正确。不同月份呈现出的多年太阳总辐射量月变化差异与纬度、海拔和地形起伏的关联度较小,排除A、B、D。
第4题,结合图示分析,西宁春季(3—5月)的太阳总辐射量高于秋季(9—11月),所以春季高。春季,太阳直射点主要位于北半球,西宁太阳高度角较大,白昼时间较长,所以太阳辐射较强,A正确,排除C、D。春季太阳总辐射量大于秋季,与植被覆盖率的关联度较小,排除B。
　　　　　　　　　　　　　　　　　
主题探究(二)　天体(天文现象)的观测
考题感悟
(2025·山东高考)某观星软件能够模拟出不受昼夜、天气等客观因素限制的真实星空景象,人们可以通过设定位置和时间参数观测地球上任一点地平面以上的恒星分布。据此完成(1)~(2)题。
(1)小明使用该软件模拟在山东省某地观测恒星时,观测到一颗遥远的恒星在某一时刻正好位于天顶。小明将时间参数调整为第二天的相同时刻,则观测到该恒星的位置相较于调整前 (　　)
A.偏东 B.偏西
C.偏南 D.不变
(2)小明在该软件中将观测点分别设定在我国下列四地,并模拟一日观测,小明能观测到的恒星数量理论上最多的是 (　　)
A.曾母暗沙 B.钓鱼岛
C.乌鲁木齐 D.漠河
[解析]　第(1)题,由于地球自西向东自转,因此,从地球上看星空中恒星的视运动是东升西落。以恒星作为参照物,连续两次观察到恒星位于同一位置的时间间隔为23时56分4秒(恒星日),因此第二天相同时刻即经过了24小时(太阳日),该恒星已经运动到原位置以西地区,B正确。
第(2)题,在赤道上,不考虑昼夜、天气等客观因素影响,理论上地球自转一周可以观测到整个星空,观测位置越接近赤道,地球自转一周观测到的星空范围越广,能观测到的恒星数量理论上越多。四个选项中,曾母暗沙的纬度最低,观测到的星空范围最广,能观测到的恒星数量最多,A正确。
[答案]　(1)B　(2)A
[综合思维·融会贯通]
1.“天文观测”的入手点
(1)能不能观测到天空中的某个天体
条件 具体内容
是不是在晚上看 白天很难看到天空中的天体
是不是有光线干扰 即使是夜晚,如果在城区或其他光线较强的地方,也很难看到一些亮度较小的天体;有月光的夜晚,观测也很困难,因为“月朗星稀”
天体的亮度够不够 有些亮度较小的天体,不借助光学仪器是看不到的
大气透明度够不够 大气污染较重的地方,空气不洁净,很难看到天体
(2)在不同的天体上观测,情况不同:如月球上没有大气,看到的天体情况与地球上是不一样的。
(3)观测到天体的时间需和地球自转结合:如子夜时分,观测者在夜半球正中的位置。
(4)被观测天体在天空中的方位及高度(相对于地平面)要能够画出示意图。
2.天文(星空)观测的选址
因素 具体内容
气象条件 晴天要多,云层少(热带沙漠气候、温带大陆性气候、极地气候等),风力要小(一般是气压带控制下导致);大气稀薄(海拔高导致),尘埃要少(大气污染少),大气透明度高(空气洁净);光污染小
纬度因素 纬度高 冬季夜长,连续观测时间长,星空起落变化小;极光出现概率大
纬度低 观测范围广(如可观测南北半球的天文情况),观测的星空范围广
地势因素 海拔高,空气稀薄,加上污染少,大气能见度高,便于定位跟踪
地形因素 地形平坦开阔,有利于跟踪观测。注意:天文望远镜(FAST)→天然洼地,便于天文望远镜的布局;地势起伏大,利于排水;喀斯特地貌多地下暗河,不易积水
科技因素 多专业设备,属于或者靠近科技先进的地区(便于技术支持)
3.星空图的观测
(1)星空图的方向
平时我们使用的地图是俯视角度,方向是“上北下南,左西右东”。星空图是仰视角度,观测方向应该是“上北下南,左东右西”。
(2)太阳系成员的位置
太阳系内的八大行星公转具有共面性特征,所以八颗行星的位置都在黄道平面附近。月球也在黄道平面附近出现,由于地球自西向东自转,月球看上去也和太阳一样东升西落。
4.肉眼可见的五大行星的观测
(1)地内行星
水星、金星因在地球轨道内部,距离太阳角距离近,所以只能在太阳附近观察到,但白天因为阳光太强,肉眼无法看见,只能在光线较弱的傍晚(西方)或者凌晨(东方)时,才可能看见太阳附近的水星、金星,其他时间不可能看见。
(2)地外行星
冲日时行星与太阳分居地球两侧,与太阳此升彼落,视运动方向都是东升西落;从地球上看,冲日时太阳照亮整个行星表面,行星最亮,也最适宜观测,可以整夜观测到。合日时行星与太阳在一个方向,太阳居中,与太阳一同升落,但肉眼无法观测到。
[迁移应用·即时体验]
2025年7月,W中学研学小组在宜昌市某地(31°N,111°E)附近用天文望远镜对北斗七星及北极星进行了观测,并绘制了北斗七星和北极星的相对位置示意图(下图)。据此完成1~3题。
1.在晴朗的夜空,可观测北极星时间较长的日期是 (　　)
A.1月1日 B.3月5日
C.9月3日 D.10月25日
2.为了保证观测效果,观测北极星时天文望远镜镜筒的倾角约为 (　　)
A.21° B.31°
C.59° D.69°
3.若该小组2小时后再次进行观测,可以看到北斗七星围绕北极星 (　　)
A.顺时针移动约30° B.顺时针移动约60°
C.逆时针移动约30° D.逆时针移动约60°
答案:1.A　2.B　3.C
解析:第1题,北极星位于北极上空,在北半球晴朗的夜空,可观测北极星时间较长的日期应该是夜较长的日期,即离冬至日最近的日期,A正确。3月5日,太阳直射点靠近赤道,北半球夜晚时长不如1月1日长;9月3日,太阳直射点位于北半球,北半球昼长夜短,相比1月1日,夜晚时长较短;10月25日,太阳直射点位于南半球,不过此时北半球夜晚时长不如1月1日长,故可观测北极星时间较1月1日短,B、C、D错误。
第2题,为了保证观测效果,观测北极星时天文望远镜镜筒的倾角为北极星的仰角,其大小约等于当地纬度。该地纬度为31°N,所以镜筒倾角约为31°。故选B。
第3题,观测者在地球上随地球自西向东运动,可观测到北极星周围的恒星东升西落,围绕北极星逆时针转动。地球自转角速度约为15°/h,故2小时后北斗七星围绕北极星逆时针旋转约30°。故选C。
　　(2026·东城一模)山东省青岛市的琅琊台是我国古代的观象台,作为四时(一年中的四季)文化的发源地,具有观测日出的良好条件。郦道元在《水经注》中描绘当时的琅琊台“孤立特显,出于众山上,下周二十余里,傍滨巨海”。下图为琅琊台不同节气日出坐标示意图。读图,完成4~5题。
4.琅琊台古观象台选址的主要优势条件是 (　　)
A.冬暖夏凉,全年降水少
B.地势高且临海,视野开阔
C.植被常绿,大气质量高
D.纬度较低,自转线速度大
5.若在北京择地运用琅琊台古观象台的方法定“四时”,则 (　　)
A.观测角度变幅大于55°
B.立夏日出时太阳高度更小
C.相邻节气时间间隔更大
D.立冬当天观测的时间提前
答案:4.B　5.A
解析:第4题,琅琊台所在的山东省是温带季风气候,夏季高温多雨,冬季寒冷干燥,并非冬暖夏凉,A错误;琅琊台“孤立特显,出于众山上”,说明海拔较高,“傍滨巨海”,说明临海,地势高且临海,遮挡物少,观测视野开阔,B正确;琅琊台所属的温带季风气候对应的自然带是温带落叶阔叶林带,并非常绿,C错误;山东地处中纬度地区,纬度并不低,D错误。
第5题,北半球纬度越高,昼夜长短变化幅度越大,表现为夏至和冬至的日出方位夹角越大。北京的纬度大于青岛琅琊台,所以北京的夏至和冬至的日出方位夹角比琅琊台的更大,据图示可知,琅琊台一年中的夏至日和冬至日日出方位夹角约为55°,所以北京在一年中的观测角度变幅大于55°,A正确;日出时的太阳高度都是0°,B错误;二十四节气之间的相邻节气时间间隔一致,不会因地点不同而出现差别,C错误;北京纬度较青岛高,立冬时的昼长比青岛更短,北京的日出时间应更晚,立冬当天观测的时间应推迟,D错误。
[综合应用训练]
一、选择题
(2026·龙岩模拟)我国海上太阳能资源丰富,具有巨大的开发利用价值。如图示意我国各海区多年平均太阳能资源年总量和单位面积太阳辐射量的季节变化。完成1~3题。
1.与其他海域相比,南海的太阳能资源年总量较大的主要原因是 (　　)
A.纬度低 B.海域面积大
C.晴天多 D.白昼时间长
2.影响南海春夏两季单位面积太阳辐射量差异的主要因素是 (　　)
①太阳直射点的位置 ②锋面雨带的位置
③海水性质 ④热带气旋
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
3.研究海上太阳能资源时空特征的直接目的是 (　　)
A.调整能源消费结构 B.布局光伏发电产业
C.减少温室气体排放 D.开发海洋动力资源
答案:1.B　2.D　3.B
解析:第1题,南海海域面积广阔,比其他海域面积大,太阳能资源年总量较大,B正确;南海位于低纬度地区,太阳高度角大,但夏季南海与其他海域的单位面积太阳辐射量相当,说明纬度低不是南海太阳能资源年总量较其他海域大的主要原因,A错误;南海夏季受季风影响,雨季较长,多阴雨天气,C错误;南海海域纬度较低,夏半年白昼时长短于其他三个海域,D错误。
第2题,从图中可读出,南海春季的单位面积太阳辐射量比夏季大,原因是春季太阳直射点在南海及其附近,南海太阳高度角较大;夏季因北太平洋副热带高压逐渐变强,锋面雨带北移,南海热带气旋活跃,多阴雨天气,导致南海夏季单位面积太阳辐射量比春季小,①④正确。春季锋面雨带主要从南海沿岸登陆,夏季北移至东海沿岸,锋面雨带影响太阳辐射量,这与南海单位面积太阳辐射量春季比夏季大的结论正好相反,②错误。与海水性质关系不大,③错误。故选D。
第3题,研究海上太阳能资源的时空特征可直接为海上光伏电站选址和规模规划提供依据,B正确。调整能源消费结构、减少温室气体排放是根本或最终目的,而不是直接目的,A、C错误。海上太阳能不属于海洋动力资源,D错误。
(2026·平凉模拟)如图示意内蒙古呼伦贝尔沙地(49°N,120.5°E)在某年沙尘暴(5月15日)、阵雨(6月26日)和晴天(8月1日)三种典型天气下到达地面的太阳辐射日变化,与阵雨天气相比,在沙尘暴天气下到达地面的太阳辐射降幅较大。据此完成4~5题。
4.图a、b、c表示的天气状况分别为 (　　)
A.晴天、阵雨、沙尘暴 B.阵雨、晴天、沙尘暴
C.晴天、沙尘暴、阵雨 D.沙尘暴、阵雨、晴天
5.5月15日,呼伦贝尔沙地沙尘暴势力最强盛的时段为 (　　)
A.11:00—12:00 B.12:00—13:00
C.13:00—14:00 D.15:00—16:00
答案:4.A　5.B
解析:第4题,结合所学知识分析可知,晴天时,随着太阳高度增大,太阳辐射量增大,正午达到最大值,太阳辐射量的日变化曲线呈“倒U”形,所以图a表示的天气状况为晴天;阵雨和沙尘暴天气下的太阳辐射日变化应较晴天复杂,加之夏季(6月26日)到达地面的太阳辐射量应大于春季(5月15日),且在沙尘暴天气下到达地面的太阳辐射降幅较阵雨天气大,可推知图b表示的天气状况为阵雨、图c表示的天气状况为沙尘暴,A正确,B、C、D错误。
第5题,沙尘会遮挡太阳辐射,所以沙尘暴势力最强盛时段的太阳辐射应较正常时段减弱最多。由图c可知,该日白天12:00—13:00太阳辐射量最少,较正常时段减弱最多,所以该时段沙尘暴势力应最强盛,B正确;11:00—12:00、13:00—14:00、15:00—16:00太阳辐射量较多,沙尘暴的强度较弱,A、C、D错误。
　　(2026·黔东南一模)太阳辐射强度受地形地势、气象气候、纬度高低(太阳高度角大小)、大气透明度等多种因素影响。下图示意我国北京某天的太阳辐射强度日变化。据此完成6~8题。
6.根据图中信息,该日北京太阳辐射强度 (　　)
A.实测数值始终大于理论数值
B.实测数值与理论数值无关
C.夜间实测数值大于理论数值
D.理论数值于12时达到最大
7.导致14时左右实测数值低于理论数值的原因可能是北京 (　　)
A.天气晴朗 B.大气透明度高
C.午后降雨 D.位于平原地区
8.一天中,影响太阳能汽车发电的主要因素是 (　　)
A.地形地势、天气 B.行道树高度、地形地势
C.天气、太阳高度 D.太阳高度、行道树高度
答案:6.D　7.C　8.C
解析:第6题,从图中可以看出,理论数值在北京时间12时达到最大,因为理论上正午12时太阳高度角最大,太阳辐射强度最大,D正确;实测数值始终小于或等于理论数值,A错误;根据材料和所学知识可知,越接近正午12时,太阳辐射强度理论数值越大,实测数值也越大,B错误;夜间无太阳辐射,实测数值应等于理论数值,C错误。
第7题,午后降雨,云层增厚,大气对太阳辐射的削弱作用增强,导致到达地面的太阳辐射减少,从而使实测数值低于理论数值,C正确;大气透明度高和天气晴朗的情况下太阳辐射一般比较强,A、B错误;正常情况下,该地地形地势不会在短时间内变化,故位于平原地区不会导致14时左右实测数值低于理论数值,D错误。
第8题,天气状况会影响太阳辐射强度,晴天太阳辐射强,发电多,阴天则相反;太阳高度在一天中不断变化,太阳高度角越大,太阳辐射越强,太阳能汽车发电越多,所以天气和太阳高度是一天中影响太阳能汽车发电的主要因素,C正确。地形地势、行道树高度在一天中不会发生明显变化,A、B、D错误。
　　(2026·商丘模拟)太阳辐照度指太阳辐射经过大气层后到达地球表面单位面积单位时间内的辐射能量。太行山东麓由南向北依次设有涉县、平山、曲阳、涞源四个太阳辐射观测站。如图示意2021—2023年四个太阳辐射观测站太阳辐照度月平均最大值年内变化。据此完成9~11题。
9.太行山东麓地带太阳辐照度 (　　)
A.四地月平均最大值出现的时间相同
B.季节变化与降水量呈负相关
C.年内变化与正午太阳高度变化基本一致
D.地区差异与白昼长度呈正相关
10.与其他三地观测站相比,涞源的太阳辐照度月平均最大值明显偏高,其主导因素最可能是 (　　)
A.太阳高度 B.天气
C.太阳活动 D.海拔
11.影响3月太行山东麓太阳辐照度月平均最大值变化的天气最可能是 (　　)
A.连续性降水 B.多扬沙天气
C.多日晴热 D.连续性大雾
答案:9.C　10.D　11.B
解析:第9题,据图可知,太阳辐照度总体特征是夏季高冬季低,最高峰出现在6月左右,与正午太阳高度的变化大致相同,C正确;四地月平均最大值出现时间明显不一致,A错误;华北地区,夏秋季节降水多,冬春季节降水少,而太阳辐照度夏季高冬季低,因此太阳辐照度季节变化与降水量不是负相关关系,B错误;夏季昼长,冬季昼短,纬度越高,昼夜长短变幅越大,太阳辐照度夏季高、冬季低,且纬度最高的涞源和纬度最低的涉县相比,涞源太阳辐照度的变幅不大,因此地区差异与白昼长度不是正相关关系,D错误。
第10题,四地同在太行山东麓,从南到北依次为涉县、平山、曲阳、涞源,涞源纬度最高,正午太阳高度应相对较小,不可能导致其太阳辐照度月平均最大,A错误;涞源与其他三地太阳辐照度全年表现出相对较均匀的高度差,不可能是具有较大变率的天气和太阳活动影响的结果,B、C错误;只有涞源海拔高,大气相对稀薄,才可能出现其太阳辐照度全年以基本相同幅度高于其他三地,D正确。
第11题,据图可知,3月太行山东麓太阳辐照度月平均最大值增幅变小,连续性降水、扬沙天气、连续性大雾都有可能使到达地面的太阳辐射量减少,多日晴热会使太阳辐照度月平均最大值增幅变大,C错误;华北地区春季多春旱,空气干燥,最可能出现扬沙天气,出现连续性降水和连续性大雾的可能性很小,B正确,A、D错误。
北京时间2024年3月25日6时34分,水星抵达东大距(大距:水地连线与日地连线夹角最大)位置,最佳观测时间为日落后的1小时内。下图示意水星大距、合位置。据此完成12~13题。
12.此次水星东大距时,最佳的观测地位于 (　　)
A.东九区 B.西四区
C.东六区 D.西八区
13.水星东大距时最适合在地球上观测,是因为 (　　)
A.观测时间长 B.水星亮度大
C.水星距地球近 D.水星距太阳远
答案:12.B　13.D
解析:第12题,此次水星东大距时北京时间(东八区区时)为3月25日6时34分,3月25日接近春分日,地方时约18时日落。结合材料可知,最佳观测时间为日落后的1小时内,因此最佳观测地为此时地方时18—19时的区域。东九区比北京时间早1小时,此时为7:34,不适宜观测,A错误;西四区比北京时间晚12小时,此时为18:34,最适宜观测,B正确;东六区比北京时间晚2小时,此时为4:34,不适宜观测,C错误;西八区比北京时间晚16小时,此时为14:34,不适宜观测,D错误。
第13题,水星为离太阳最近的行星,通常因与太阳角距太小而难见。东大距(或西大距)时水星与太阳的角距离最大,水星距太阳远,观测水星时受太阳光的干扰最小,因而最易观测(并非因为距地球近或亮度大),D正确,B、C错误;结合材料信息可知,最佳观测时间为日落后的1小时内,观测的时间较短,A错误。
北京市百花山国家级自然保护区地处太行山北端,主峰海拔为1 991 m。西北方向是山区,东南方向为北京城区。在晴朗无月的夜间,海拔1 000 m的天顶区天空背景亮度最暗可以达到21.3星等(星等值越大,天空越暗),海拔2 000 m的山梁区域可以暗至21.5星等。下表为冷湖天文台址和百花山国家级自然保护区天空背景亮度(单位:星等)。据此完成14~16题。
名称 所在地区 无月晴夜天空背景亮度
冷湖天文台址 青海省海西地区 22.00
百花山国家级自然保护区 北京市门头沟区 21.25
14.百花山国家级自然保护区成为北京市天文观测的理想地点之一,主要得益于 (　　)
A.地广人稀 B.山顶风小
C.夜空黑暗 D.空气稀薄
15.与冷湖天文台址相比,百花山国家级自然保护区进行天文观测的主要劣势是 (　　)
①海拔较低,大气透明度差　②纬度较高,观测时间受限　③周边城市多,光污染较重　④基础设施差,观测设备落后
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
16.在晴朗无月的夜间,百花山自低海拔至高海拔观测到的星体亮度变化趋势为 (　　)
A.逐渐变暗 B.逐渐变亮
C.先变亮后变暗 D.先变暗后变亮
答案:14.C　15.A　16.B
解析:第14题,北京人口密集,百花山虽为山区,但并非地广人稀,且地广人稀与天文观测关联不大,A错误;山顶风力情况并非天文观测的关键因素,且材料未提及山顶风小的相关信息,B错误;百花山主峰海拔1 991 m,与高海拔地区相比,空气并非特别稀薄,且空气稀薄程度不是此地成为理想天文观测点的主要原因,D错误;百花山国家级自然保护区地处山区,拥有良好的暗夜环境,利于天文观测,C正确。
第15题,冷湖天文台址海拔较高,空气更稀薄,大气透明度更好;百花山海拔相对较低,大气对光线的散射、吸收等作用更强,大气透明度差,影响天文观测,①正确。天文观测时间主要受天气、昼夜长短等影响,与纬度高低并无直接关联,且材料未提及观测时间受纬度限制的相关内容,②错误。百花山东南方向为北京城区,周边城市多,城市灯光等造成光污染较重;而冷湖天文台址较为偏远,光污染相对小,③正确。材料中没有信息表明百花山的基础设施和观测设备情况,④错误。故选A。
第16题,材料表明,在晴朗无月的夜间,百花山海拔1 000 m的天顶区天空背景亮度最暗可以达到21.3星等,海拔2 000 m的山梁区域可以暗至21.5星等,星等值越大,天空越暗,即海拔越高天空越暗,天空越暗,背景光对星体光线的干扰越小,观测到的星体就越亮,所以自低海拔至高海拔观测到的星体亮度逐渐变亮,B正确,A、C、D错误。
二、非选择题
17.(2026·信阳模拟)阅读图文材料,完成下列要求。(18分)
由中国承建的智利最大单体某光伏项目(也称电站,位置见图1)位于智利北部玛丽亚—埃伦娜市阿塔卡马沙漠腹地。该电站是共建“一带一路”下的智(利)中(国)新能源合作项目,它的太阳能电池板布设在形似屋檐的固定式“人字坡”支架上。该电站能够为约50万户智利家庭提供清洁能源,每年可减少二氧化碳排放约28万吨。图2为该光伏电站“人字坡”支架示意图。
(1)分析智利玛丽亚—埃伦娜市发展光伏发电的不利自然条件。(6分)
(2)指出该电站采用固定式“人字坡”支架的优势。(6分)
(3)指出该电站需要建设的配套设施。(6分)
解析:第(1)题,从该区域的气候条件(多沙尘、昼夜温差大)、地质条件(地震活动较为频繁)等方面分析。第(2)题,固定式“人字坡”支架设计增大了光伏方阵的集中程度,节省空间,在有限的土地面积内安装更多的光伏组件,提高了土地利用效率;固定式“人字坡”支架结构简单,减少了额外的调节和移动部件,减少了材料使用量和施工难度,从而降低施工成本;增大了光伏方阵的集中程度,缩短了输电电缆长度,意味着更少的能量损耗和更高的发电效率;“人字坡”支架设计,两坡相连,便于清理光伏板表面的灰尘和污垢,与传统清洁方式相比,节省大量用水,提高了项目的环保性和可持续性。第(3)题,智利北部太阳能资源丰富,但人口稀少,中部和南部则是人口、工业和城市集中地区。发电地点通常距离消费区域较远,为防止弃光现象出现,需要建设储能设施、输电设施,加大电力外送能力,提高资源利用效率;智利北部玛丽亚—埃伦娜市阿塔卡马沙漠腹地,经常出现沙尘暴,这些沙尘暴扬起的沙尘会覆盖光伏板,使光伏板积灰严重,因此必须有(智能)清洁维护设施。
参考答案:(1)沙尘可能会磨损光伏板表面,并使光伏板积灰严重,降低其透光率和发电效率,增加设备的清理维护成本;海拔高,昼夜温差大,加速设备老化;智利位于环太平洋地震带,地震活动较为频繁。
(2)节省空间,降低施工成本;集中程度高,节约输电电缆,降低电力损耗;固定支架降低施工成本;两坡相连,便于清洁光伏板。
(3)输电设施;储能设施;(智能)清洁维护设施。
第二节　地球的自转及其地理意义
|建|知|识|体|系|
|明|学|习|目|标|
1.判断不同类型的晨昏线图,利用晨昏线分析相关地理现象。
2.根据不同的情境,进行时间和日期的相关计算。
3.结合案例,学会判断物体水平运动偏转的方向,并分析地转偏向力对地理现象的影响。
广度整合,结构化所学知识
系统知识(一)　地球自转的基本规律
1.方向
图示
侧视 自西向东
俯 视 从北极上空看 呈逆时针方向,如图甲所示
从南极上空看 呈顺时针方向,如图乙所示
方法技巧 经度法判断地球的自转方向
　　东经度增大的方向或西经度减小的方向是地球自转方向。
2.周期
周期 时间 旋转角度 意义
恒星日 23时56分4秒 360° 地球自转的真正周期
太阳日 24小时 360°59' 昼夜交替周期
3.速度
　读图,完成下列问题。
(1)分别说出角速度、线速度随纬度的变化规律。
提示:角速度:除南北极点外,任何地点都相等,约为15°/h。线速度:由赤道向两极逐渐减小,赤道最大,极点为0。
(2)影响地球自转线速度变化的因素,除了纬度外,还有哪一重要因素 具体是如何体现的
提示:海拔。海拔越高,自转线速度越大。
深化拓展
地球自转角(线)速度的影响
(1)地球自转的角速度决定了地球上的时间系统。全球各地的时间都是基于地球自转的周期来计算的。
(2)影响了地球上的天气和气候。地球自转的速度快,地球上的空气移动加快,导致风速增大;反之,风力较弱。
(3)对地球上的重力场产生影响。地球自转会使地球呈现出类似于旋转的形状,导致地球表面的重力场不均匀。
系统知识(二)　昼夜交替与沿地表水平运动物体发生偏转
1.昼夜交替
根据昼夜半球示意图,从静态和动态两个角度递进式理解昼夜交替现象。
(1)昼夜交替(同一地点甲、乙现象交替出现)的现象。
①成因:地球不停自转。
②周期:1个太阳日或者24小时。
(2)判断:图中甲为夜半球,乙为昼半球; 为晨线(晨昏线的一部分),判断依据是顺着地球自转方向,该线为夜半球进入昼半球的界线。
(3)说明昼夜现象(同一时间甲、乙各占一半)产生的原因。
提示:①地球是一个不透明、不发光的球体;②同一时间内,太阳只能照亮地球表面的一半。
方法技巧
晨线和昏线的判断方法
方法 具体内容
自转法 顺着地球的自转方向,由夜进入昼的为晨线,由昼进入夜的为昏线
时间法 赤道上地方时为6时的是晨线,为18时的是昏线
方位法 夜半球东侧为晨线,西侧为昏线;昼半球东侧为昏线,西侧为晨线
2.沿地表水平运动物体发生偏转
(1)发生偏转的主要动力是哪一种力 这种力的大小有什么空间特点
提示:地转偏向力。空间特点:纬度越高,地转偏向力越大。
(2)据图归纳沿地表水平运动物体发生偏转的规律。
提示:北半球右偏,南半球左偏,赤道上不偏转。
方法技巧
物体水平运动偏转方向的判断
　　北半球用右手,南半球用左手,大拇指与四指呈30°—40°夹角,掌心向上,四指指向物体原始运动方向,拇指指向偏转方向。如下图所示。
系统知识(三)　地方时和区时
1.地方时
定义 因经度不同而出现不同的时刻,东早西晚
特点 同一条经线上的各地,地方时相同;经度相差15°,地方时相差1小时
2.时区和区时
时区 由图可知,全球共划分为24个时区。中时区以0°经线为中央经线,向东、向西各跨7.5°;东西十二区以180°经线为中央经线。由中时区向东为东时区,向西为西时区,每个时区跨经度15°
规律 相邻两个时区的区时相差1小时,每向东跨1个时区,时间早1小时;每向西跨1个时区,时间晚1小时
区时 各时区都以本时区中央经线的地方时作为本时区的区时
方法技巧
(1)求差的技巧——“同减异加”
①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。
②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)求时间的技巧——“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:
特别提醒
(1)中时区,也叫零时区。以0°经线为中央经线,0°经线的地方时就是该时区的区时,又叫世界时、国际标准时间。
(2)东、西十二区各占7.5°,合为一个时区。东十二区在180°经线的西侧,西十二区在180°经线的东侧。东西十二区的区时相同,但是日期相差一天,西十二区比东十二区晚一天。
3.日期分界线
自然分界线 东边的日期比西边早。在该线上,线东早一天,线西晚一天,该经线的地方时为0时
国际日界线 基本沿180°经线,是一天的起点和终点。在该线上,线东晚一天,线西早一天
新旧一天的范围 新的一天的范围是从地方时0时所在的经线向东到180°经线,其余为旧的一天的范围
　　带着地理视角去旅行,在游山玩水中学地理。阅读图文材料,完成下列要求。
材料一　小明是一位旅行博主,某年5月,他开启了海岛之旅,游玩了第一站——留尼汪岛。该岛位于印度洋,岛上火山活动频繁,是著名的旅游度假胜地,每年的5—11月为其旅游旺季。
(1)与圣但尼相比,圣罗斯角速度　　　　、线速度　　　　。
(2)根据图2,仅从旅途耗时最短考虑,从上海的浦东国际机场飞往圣但尼的罗兰加洛斯机场应该选择航班　　　　(填“1”或“2”),单程所需要消耗的时间为　　　　　　　。
材料二　小明游玩第二站:去往H岛旅游途中,发现该日地球日照分布如图所示,阴影部分表示黑夜。
(3)该日a地日出的地方时为 (　　)
A.2:30　　　　　　 B.4:30
C.6:30 D.8:30
(4)此时,与北京同一天的范围约占全球的比例是　　　　。
解析:第(1)题,根据图1中信息可知,与圣但尼相比,圣罗斯所处纬度较高,因此自转线速度较小,但角速度相同。第(2)题,结合图2中的时间信息可直接判断出航班1的旅途耗时更短。由“上海→圣但尼”“所有起飞和到达时间均为当地时间”可知,起飞时间为东八区的区时,到达时间为东四区(由材料可知圣但尼采用东四区)的区时。起飞时间为23:15,此时东四区区时为19:15,到达时东四区区时为13:35(第二天),所以耗时为18小时20分钟。第(3) 题,如图标注经线b和c,图中b经线与晨线相交于赤道,日出为6:00,c经线在b经线西侧45°,地方时为3:00,
a地所在纬线与晨线交点位于b、c两条经线的中点,其地方时应为4:30,而同一纬线上各地的日出地方时是相同的,因此a地日出的地方时为4:30,B正确,A、C、D错误。第(4)题,新的一天为0时经线向东到180°经线,0时经线为夜半球中央经线。读图可知,0时经线为45°E,即45°E向东到180°经线为新的一天,北京位于新一天,新的一天所跨的经度范围为135°,其占全球的比例是135°/360°=3/8。
参考答案:(1)相同　小　(2)1　18小时20分钟　(3)B　(4)3/8
[基础落实评价]
　　小明同学连续多日夜间20时观察北斗七星,发现其位置不断变化,如图示意春分日某时刻北斗七星与北极星的位置。据此完成1~2题。
1.每日同一时刻观察到的北斗七星位置不断变化,原因是 (　　)
A.恒星日和太阳日时差
B.仅受地球自转运动影响
C.恒星年和回归年时差
D.仅受地球公转运动影响
2.春分日夜间,小明发现北斗七星按照一定方向运动,图中四条轨迹最接近的是 (　　)
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
答案:1.A　2.B
解析:第1题,每日同一时刻观察到的北斗七星位置不断变化,主要是因为恒星日和太阳日存在时差,恒星日时长是23时56分4秒,太阳日时长是24小时,我们日常使用太阳日计时,第二天观察同一恒星时,该恒星会比前一天提前3分56秒到达与昨天相同的位置,A正确;恒星日和太阳日存在时差主要是地球同时存在公转和自转,B、D错误;“恒星年和回归年时差”与北斗七星每日位置变化的关系不大,C错误。
第2题,恒星视运动是地球自转造成的,地球自西向东自转,使得恒星东升西落,从地面看北极方向的恒星则会绕北极星做逆时针运动。故选B。
2023年3月初,金星与木星和地球处在一条假想直线上,金星、木星看似聚在一起,此天象称为“金星合木星”天象。日落时,金星、木星地平高度约28°,有充裕的观测时间。右图为当地时间3月2日日落后30分钟左右,摄于德国威尔廷根村(48.8°N,9.2°E)的某天文爱好者全家观此天象景观图。据此完成3~5题。
3.此时,图中观测者正面向 (　　)
A.西南偏南 B.西南偏西
C.西北偏北 D.西北偏西
4.此图最可能摄于北京时间 (　　)
A.3月2日20:30 B.3月2日22:30
C.3月3日1:30 D.3月3日3:30
5.该日,威尔廷根村观此天象的时间大约持续 (　　)
A.2小时 B.4小时
C.6小时 D.8小时
答案:3.B　4.C　5.A
解析:第3题,结合材料信息可知,“金星合木星”天象是指金星与木星和地球处在一条假想直线上,金星、木星看似聚在一起,出现于当地时间3月2日日落后30分钟左右,金星自东向西移动,日落之后金星在西南偏西方位,因此该天象出现在西南偏西的方位,图中观测者正面向西南偏西。故选B。
第4题,结合材料信息可知,该图拍摄于德国威尔廷根村(48.8°N,9.2°E)当地时间3月2日日落后30分钟左右。3月21日日落时间为18时,3月2日日落时间早于18时,但拍摄时间为日落后30分钟,故在18时前后,此时为9.2°E的地方时,通过地方时计算,北京时间(120°E地方时)与其相差近7小时24分钟,因此北京时间约为3月3日1:24。故选C。
第5题,地球自西向东自转,观察到天体的视运动为东升西落;根据材料信息及分析可知,日落时,金星、木星在西南偏西方位,即将从西方天空落下,此时地平高度约28°,结合地球自转角速度为15°/h,可推知此天象大约持续2小时。故选A。
右图为某半球某时刻俯视图(阴影部分表示黑夜),图中甲地有一河流,其北岸侵蚀较为严重。据此完成6~8题。
6.图中甲、乙、丙、丁四地 (　　)
A.线速度相等　　　 B.线速度乙=丙>甲>丁
C.角速度相等 D.角速度乙<丙<甲<丁
7.甲地河流流向最可能为 (　　)
A.自西向东 B.自东向西
C.自南向北 D.自北向南
8.图示时刻北京的地方时为 (　　)
A.4:16 B.7:44
C.16:16 D.19:44
答案:6.B　7.B　8.D
解析:第6题,甲、乙、丁纬度不同,线速度不相等,A错误;线速度规律是赤道最大,向两极递减,乙、丙纬度低于甲、丁,且乙、丙纬度相同,丁为极点,线速度为0,所以线速度乙=丙>甲>丁,B正确;除极点外,地球表面各地角速度相等,甲、乙、丙角速度相等,丁地角速度为0,C、D错误。
第7题,由图中地球自转方向(逆时针)可判断为北半球,受地转偏向力影响,水平运动的物体向右偏转。由材料可知,甲地河流北岸侵蚀严重,说明河流北岸为右岸,即河流流向是自东向西。故选B。
第8题,读图可知,夜半球中央经线为180°,其地方时为24时。北京经度约为116°E,与180°经线的经度差为180°-116°=64°。经度每相差1°,地方时相差4分钟。所以时间差为64°×4=256分钟,即4小时16分钟。由于北京在180°经线西侧,因此北京地方时为24:00-4小时16分钟=19:44。故选D。
(2026·银川模拟)下表示意某时刻某旅游爱好者在旅游软件查询的各城市的地方时。据此完成9~10 题。
城市 东京 北京 新德里 莫斯科 伦敦 圣保罗
时间 11:56 10:56 9:26 5:56 2:56 23:56
9.当北京时间为10:56时,莫斯科当地时间为5:56,据此可推测莫斯科位于 (　　)
A.东一区 B.西十一区
C.东三区 D.东二区
10.与北京相比,此时纽约(40°N,74°W) (　　)
A.自转线速度大 B.处于夜半球
C.处于同一日期 D.自转角速度小
答案:9.C　10.B
解析:第9题,北京时间为东八区区时,东一区与东八区相差7小时,而北京与莫斯科时差为5小时,A错误;西十一区与东八区相差19小时,远超实际时差,B错误;东三区与东八区相差5小时(东八区区时减5小时为东三区区时),与题干中莫斯科时间5:56吻合,C正确;东二区与东八区相差6小时,与题干时差不符,D错误。
第10题,北京与纽约纬度相同(40°N),线速度相同,A错误;北京时间为10:56时,纽约(74°W)位于西五区,时间为前一天的21:56(10:56-13小时),处于夜半球,且与北京日期不同,C错误,B正确;除极点外,全球自转角速度相同,D错误。
(1) 晨昏线图的特点及应用
考题感悟
(2024·江苏高考)如图为2024年某月1日地球昼夜状况图。据此完成(1)~(3)题。
(1)据图推断,该日是 (　　)
A.2月1日　　　　 B.3月1日
C.4月1日 D.5月1日
(2)图示时刻,北京时间大约是 (　　)
A.6:00　　 B.12:00　　
C.18:00　　 D.24:00
(3)经过6小时,昼夜状况是 (　　)
　　[解析]　第(1)题,据图示信息可知,图中的北极点附近以极昼为主,判断该日太阳直射点应在北半球,应为北半球的夏半年,2月1日和3月1日在北半球的冬半年,A、B错误;4月1日与春分日3月21日前后相差11天左右,北极点附近应刚刚出现极昼现象,北极圈内极昼范围很小,与图示北极点附近昼夜分布状况不符合,C错误;由春分日到夏至日大致为90天,太阳直射点纬度位置向北移动了23.5°,从3月21日到5月1日大约40天,太阳直射点的纬度位置大约向北移动了10°,即5月1日这一天太阳直射点在10°N附近,对应北极圈内极昼的范围应是80°N—90°N之间,以图中的纽约纬度位置结合北美洲轮廓图可知,此时图中晨昏线纬度最高点(极昼出现的最低纬度)的纬度位置约为80°N,D正确。
第(2)题,据图示信息可知,此时的纽约(74°W)位于晨线处附近,说明纽约正处于5月1日日出时刻,由于纽约在40°N,北半球夏半年的5月1日日出时刻应在6:00之前。当北京时间6:00时,74°W地方时为17:04,不会在日出时刻附近,A错误;当北京时间12:00时,74°W地方时为23:04,纽约当地正值深夜,不会在日出时刻附近,B错误;当北京时间18:00时,74°W地方时为5:04,应在日出时刻附近,C正确;当北京时间24:00时,74°W地方时为11:04,纽约当地已经临近中午,D错误。
第(3)题,据上题分析得知此时纽约地方时在5:04附近,经过6小时之后纽约地方时在11:04附近,纽约应该已经是完全白昼,A选项图符合,A正确;B图中纽约虽然在白天,但其位置十分接近其偏东侧的昏线,说明B图时纽约是在正午12时之后,不符合题意,B错误;C、D两图中纽约在黑夜,不符合题意,C、D错误。
[答案]　(1)D　(2)C　(3)A　
[综合思维·融会贯通]
(一)晨昏线的六个特点
1.晨昏线圈平分地球,是过球心的大圆。
2.晨昏线平面与太阳光线垂直;晨昏线上的太阳高度为0°。
3.晨昏线永远平分赤道。
4.晨昏线与经线圈的夹角(α)的变化范围为0°—23°26',且与太阳直射点的度数相同。例如,图中∠α=∠β。
5.晨昏线只有在二至日时才与极圈相切。
6.晨昏线的移动与地球自转速度相同,但方向相反,为自东向西。
(二)晨昏线的应用
1.确定地球的自转方向
根据地球的自转方向可判断晨昏线,反过来,也可根据晨(昏)线判断地球的自转方向,进而确定所属半球。如图1,若为昏线,为晨线,则地球呈逆时针方向自转,为北半球。反之,呈顺时针方向自转,为南半球。
2.确定地方时
利用晨昏线上的四个特殊点可判断地方时,如下表所示:
特殊点(图2) 地方时
晨线与赤道的交点(晨线中点) D 所在经线地方时为6:00
昏线与赤道的交点(昏线中点) G 所在经线地方时为18:00
晨线与昏线的交点 晨昏线与极昼范围的切点 E 所在经线平分夜半球,地方时为24:00或0:00
晨昏线与极夜范围的切点 F 所在经线平分昼半球,地方时为12:00
3.确定太阳直射点
纬度的确定 ①直射点的纬度与切点(晨昏线与纬线的切点)的纬度互余。 ②直射点的纬度=晨昏线与地轴的夹角
经度的确定 ①12:00所在经线的经度。 ②昼半球的中央经线
4.确定日期
晨昏线与经线重合 二分日
晨昏线与南北极圈相切 二至日
北极点及其附近出现极昼 太阳直射点位于北半球(3月21日前后至9月23日前后)
南极点及其附近出现极昼 太阳直射点位于南半球(9月23日前后至次年3月21日前后)
5.确定昼夜长短
晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部分,昼长等于该纬线昼弧所跨经度除以15°的商,夜长是夜弧所跨经度除以15°的商。
6.确定日出、日落时间
某地的日出时间就是该地所在纬线与晨线交点的时间,日落时间就是该地所在纬线与昏线交点的时间。某地日落、日出时间的计算公式是12:00±昼长/2。
7.确定极昼、极夜的范围
晨昏线与哪个纬线圈相切,该纬线圈与极点之间的纬度范围内就会出现极昼或极夜现象,南北半球的极昼、极夜现象正好相反。
　　　　　　　　　　　　　　　　　
[迁移应用·即时体验]
(2026·怀柔模拟)北京一中学生在学校附近甲地先后记录了冬季P、Q两个不同日期的日出方位(如图)。据此完成下题。
1.当太阳位于P位置时,全球昼夜分布最接近下图中的(阴影代表黑夜) (　　)
解析:选D　由于P、Q两个不同日期均处于冬季,北半球昼短夜长,北极点附近有极夜现象,B错误。该季节北京(116°E)昼长小于12小时,地方时6:00之后日出。其日出时,0°经线地方时约为22:16之后,处于黑夜,D正确,A、C错误。
如图为某日北京时间7:00的昼半球等太阳高度线示意图,虚线为北半球某纬线圈。读图,完成2~4 题。
2.太阳直射点的地理坐标为 (　　)
A.(10°N,165°W) B.(10°S,45°E)
C.(20°N,165°W) D.(20°S,45°E)
3.下列关于图中各点的叙述,正确的是 (　　)
A.该日P、Q、R、S四点昼长依次逐渐变小
B.该日S、T、U、V四点昼长依次逐渐变小
C.此时Q点与X点的地方时相同
D.该日R点与W点的昼长相同
4.若从甲地垂直上方朝下看,一年中某时刻地面上昼夜状况与经纬线位置关系最有可能是 (　　)
答案:2.C　3.B　4.B
解析:第2题,结合材料可知,图中所示虚线表示的北半球纬线上各点的太阳高度均大于0°,说明该纬线上出现了极昼现象,极点应位于QR的中点;根据P、Q、R之间的太阳高度度数差及极点的位置可知,P点正午太阳高度与极点相差20°,则纬度相差20°,故P点纬度为70°N,即70°N恰好出现极昼,故太阳直射点位于20°N;太阳直射点所在经线的地方时应为12时,根据此时北京时间(120°E地方时)为7:00,可推算出太阳直射点的经度为165°W。故选C。
第3题,结合所学可知,当太阳直射点位于北半球时,位置越偏北,距离北极点越近,昼长越长。根据P、Q、R、S四点与北极点的太阳高度差,即纬度差,可判断其昼长由短至长依次为S第4题,根据图中太阳高度的分布可知,S为太阳高度最大处,即为直射点,P点及其关于S对称的点应为晨昏线上纬度最高的点,而V点及其关于S对称的点应为赤道和晨昏线的交点,故甲在直射点S与晨赤点的连线上,太阳直射点位于20°N,故甲也位于北半球,从甲地垂直上方朝下看,看到的经纬线分布情况应东西对称,C错误;根据图中经纬线形态可判断,图A表示甲位于赤道,图B表示甲位于北半球,图D表示甲位于南半球,B正确,A、D错误。
[综合应用训练]
一、选择题
(2026·咸阳模拟)西安(34°N,109°E)某同学利用2025年元旦假期随父母前往某岛屿旅游,到达该地时发现太阳当空,自己却“没有”影子,于是他马上给家乡的同学打电话告知这一现象,同学接通电话显示的时间为16时50分。据此完成1~3题。
1.该同学旅游目的地的地理位置是 (　　)
A.(21°S,47.5°E) B.(12°S,15.5°E)
C.(21°S,15.5°E) D.(12°S,47.5°E)
2.此时全球昼夜状况应是 (　　)
3.该日过后一个月内,旅游地可能经历的地理现象是 (　　)
A.飓风登陆引发风暴潮灾害
B.晨昏线与经线夹角逐渐增大
C.日出方位逐渐南移
D.日出时间越来越早
答案:1.A　2.B　3.A
解析:第1题,根据材料“某同学利用2025年元旦假期随父母前往某岛屿旅游,到达该地时发现太阳当空,自己却‘没有’影子”可知,此时为1月1日前后,“没有”影子意味着该日太阳直射点位于当地,所以当地纬度就是太阳直射点的纬度。结合所学知识可知,太阳直射点一天大约移动0.25°,计算得知此日太阳直射点位于21°S附近,此时当地时间为12时,根据材料“同学接通电话显示的时间为16时50分”可知,此时为北京时间(120°E地方时)16时50分,根据“经度相差1°,时间相差4分钟”可知,当地比北京晚4小时50分钟,即经度相差72.5°,因此当地经度为47.5°E,综上,当地地理位置为(21°S,47.5°E),A正确,B、C、D错误。
第2题,结合分析可知,此时47.5°E地方时为12时,结合所学,晨线与赤道交点的地方时为6时,昏线与赤道交点的地方时为18时,根据时间计算公式“经度相差15°,时间相差1小时,东加西减”可知,该地和晨线与赤道的交点时间相差6小时,经度相差90°,故晨线与赤道的交点所在经线为42.5°W,同理,昏线与赤道的交点所在经线为137.5°E,此时太阳直射点位于21°S附近,说明北极圈大部分区域为极夜。故选B。
第3题,该地为南半球低纬度海岛,1月为南半球夏季,为热带气旋活跃期,风暴潮是热带气旋登陆的典型次生灾害,该地可能经历,A正确。晨昏线与经线的夹角数值等于太阳直射点的纬度,太阳直射点向北移动,直射点纬度变小,晨昏线与经线的夹角逐渐减小,B错误。随着太阳直射点北移,全球(除极昼、极夜地区)日出方位逐渐北移,因此21°S 日出方位逐渐北移,C错误。21°S昼长逐渐变短,昼长越短,日出时间越晚,D错误。
(2026·平凉模拟)下图示意某日某半球局部区域海平面气压分布状况。据此完成4~5题。
4.图示时段, 所表示的晨昏线中 (　　)
A. 为昏线,甲地为白天
B. 为晨线,甲地为黑夜
C. 为昏线,乙地为白天
D. 为晨线,乙地为黑夜
5.图示时刻,甲地可能看到的景象是 (　　)
A.万家灯火时 B.日出东山上
C.长河落日圆 D.影朝东北方
答案:4.A　5.D
解析:第4题,由图可知,该半球为逆时针方向自转,表示北半球。根据气压带分布状况可知,图中低压中心为亚洲低压,高压中心为夏威夷高压,则图示季节应为夏季;图中晨昏线与极圈相切,说明为夏至日,北极圈及其以北地区出现极昼,根据地球自转方向,晨昏线段由昼进入夜,为昏线,甲地为白天;段为晨线,乙地为白天,A正确。
第5题,根据上题推知,图示昼半球中央经线位于90°E,90°E地方时为12时,甲地位于120°E附近,纬度大致为40°N,根据“经度相差1°,时间相差4分钟”及“东加西减”原则可知,甲地地方时为12:00+(120°E-90°E)×4分钟=14时,可知此时甲地太阳位于西南方向,影子朝向东北。故选D。
江苏的小明同学到重庆旅游时,于2024年7月14日某时拍摄到了太阳从缙云山上(约30°N,106°E)的缙云塔后方落下的照片(如图)。据此完成6~7题。
6.若要拍摄相同效果的日落照片,下列日期最合适的是 (　　)
A.3月21日 B.5月31日
C.9月25日 D.11月30日
7.下图中地球上晨昏线最接近该日的是 (　　)
答案:6.B　7.A
解析:第6题,若要拍摄相同效果的日落照片,就必须找出与该日期关于二至日对称的日期。该日为7月14日,是夏至日(6月22日)后的第22天,夏至日前的第22天太阳直射点、运动轨迹和该日一致,推测可知,5月31日是夏至日前的第22天,B正确。
第7题,7月14日,太阳直射点位于北半球,北极圈内有极昼现象,A正确;B、C、D图中北极圈内出现极夜现象,B、C、D错误。
　　下图示意某时刻地球局部地区昼夜分布,其中阴影部分为夜,其余为昼。据此完成8~10题。
8.该日a地的夜长约为 (　　)
A.10 h B.12 h
C.14 h D.16 h
9.图示时刻 (　　)
A.a地出现极昼 B.b地正值中午
C.c地夜色正浓 D.d地正值日出
10.图示时刻,b、c、d三地 (　　)
①b地日出东北方 ②地方时相同
③d地日落西北方 ④太阳高度相同
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
答案:8.C　9.B　10.B
解析:第8题,a为所在纬线昼弧的中点,由图可知,该纬线昼弧所跨的经度=75°×2=150°,夜弧所跨的经度=360°-150°=210°,夜长=夜弧所跨经度/15°=210°/15°=14,因此,该日a地的夜长约为14 h。故选C。
第9题,a地位于昼半球的中央经线,正值中午,纬度较低,不会出现极昼现象,A错误;b地晨昏线与纬线相切,b处所在的经线平分昼半球,b所在经线是昼半球的中央经线,其地方时为12时,正值中午,B正确;c、d位于昏线上,此时正值日落,C、D错误。
第10题,由图可知,此时该半球为冬半年,北半球为夏半年,全球(除极昼、极夜地区)日出东北方,日落西北方,③正确;b、c、d三地均位于晨昏线上,太阳高度均为0°,④正确;b地出现极夜现象,此刻太阳无法升起地平线,①错误;b、c、d三地分别属于不同经度,地方时不同,②错误。故选B。
(2026·来宾一模)对于“在哪里能看到我国2025年第一缕阳光”这个有趣的问题,某校地理兴趣小组的同学进行了探究。同学们绘制了2025年1月1日我国部分地区日出时间示意图,如下图所示。能够看到第一缕阳光的地方就是版图边界与晨线最早相切的地方。据此完成11~12题。
11.2025年我国第一缕阳光出现在 (　　)
A.石塘镇 B.黑瞎子岛
C.海马滩 D.台湾台北
12.与石塘镇相比,黑瞎子岛每天都先看到第一缕阳光的时段是 (　　)
A.秋分到春分 B.夏至到冬至
C.冬至到夏至 D.春分到秋分
答案:11.C　12.D
解析:第11题,结合图中信息可知,此时海马滩正处于晨线上,恰逢日出,而石塘镇、黑瞎子岛和台湾台北尚未日出,因此2025年我国第一缕阳光出现在海马滩。故选C。
第12题,结合图中信息可知,黑瞎子岛纬度位置比石塘镇高,而且经度位置偏东。春分、秋分太阳直射点位于赤道,全球昼夜平分,黑瞎子岛的日出时间都比石塘镇早;从春分至秋分时间段,太阳直射点位于北半球,北半球昼长夜短,且越往北白昼越长,日出时间越早,与石塘镇相比,黑瞎子岛的日出时间较早;相反,秋分到春分时间段,太阳直射点位于南半球,北半球昼短夜长,且越往北白昼时间越短,日出时间越晚,与石塘镇相比,黑瞎子岛的日出时间大部分较晚。因此与石塘镇相比,黑瞎子岛每天都先看到第一缕阳光的时段是春分到秋分。故选D。
　　下图示意全球某时刻昼夜分布,阴影表示夜半球。据此完成13~14题。
13.图示时刻,北京时间大约是 (　　)
A.8时 B.10时
C.14时 D.21时
14.图示时间2小时后,将迎来日出的城市是 (　　)
A.开普敦 B.东京
C.华盛顿 D.堪培拉
答案:13.B　14.A　
解析:第13题,读图可知,赤道与晨线交点大约位于60°E—70°E之间,约为6时左右,北京时间为120°E的地方时,两地经度相差50°—60°,地方时相差3小时20分钟—4小时,120°E在东边,依据“东加西减”原则,北京时间为9:20—10:00左右,选项B最接近。故选B。
第14题,读图,图示时刻中,开普敦位于晨线西侧30°左右,2小时后,晨线西移,开普敦将迎来日出,A正确;东京、堪培拉正值白天,早已日出,排除B、D;华盛顿位于昏线以东,正值夜晚,距离晨线150°左右,2小时后仍是夜晚,排除C。
下图示意全球某日某时刻的晨线(线上的数据为经度),d点位于70°S。据此完成15~16题。
15.此时北京时间为 (　　)
A.14:40 B.9:20
C.21:20 D.15:20
16.此时 (　　)
A.a点出现极夜现象 B.b点昼长夜短
C.c点昼短夜长 D.d点出现极昼现象
答案:15.C　16.B
解析:第15题,结合图中晨线可知,a点与d点为相对经度,两点都位于晨线上,则两点应一个为0时,一个为12时,晨线中点的经度为110°W,该点是晨线和赤道的交点,则该地地方时为6时,由此计算出北京时间(120°E地方时)为21时20分。故选C。
第16题,结合图文材料可知,d点经纬度为(70°S,20°W),a点与d点关于地心对称,判断a点经纬度为(70°N,160°E);a、d两点为晨昏线与南北纬70°的切点,根据上题分析可知,110°W为6时,则推断出a点为0时,出现极昼现象,d点出现极夜现象,A、D错误;b点位于北半球,此时昼长夜短,B正确;c点位于赤道,昼夜平分,C错误。
二、非选择题
17.下图中A点的纬度为75°,北京时间为某日8时,且A点在晨昏线上。读图,回答下列问题。(14分)
(1)此时图中①点的时间为　　　时;此时,太阳直射点的地理坐标是　　　　。(4分)
(2)根据图示条件判断地球上有极夜现象的纬度的范围及此时新的一天的经度范围。(4分)
(3)图示日期我国东部某城市路灯仍执行北京时间18时亮起,6时关闭的制度。请运用地理知识分析该城市路灯开关制度是否合理,并说明理由。(6分)
解析:第(1)题,依题意,北京时间为某日8时,说明北京位于晨线附近,图中①点的经度为120°W,则位于昏线附近,昏线与赤道的交点地方时为18时,交点的经度为90°W,①点地方时则为16时;根据图中切点A(地方时为12时)的坐标(75°N,180°),可以算出直射点的坐标为(15°S,180°)。第(2)题,由分析可知,太阳直射点位于15°S,则75°N 及其以北为极夜;A点位于180°经线,地方时为12时,则0°经线地方时为0时,向东到180°经线为新的一天的范围,此时新的一天与旧的一天范围相等。第(3)题,此时太阳直射点位于南半球,我国东部某城市此时昼短夜长,早晨6时还没有日出,晚上不到18时就已经日落,因此该城市此时开关路灯时间不合理。
参考答案:(1)16　(15°S,180°)
(2)75°N及其以北地区;从0°向东到180°。
(3)不合理。理由:此时太阳直射点位于南半球,我国东部某城市此时昼短夜长,早晨6时还没有日出,晚上不到18时就已经日落,因此该城市此时开关路灯时间不合理。
(2) 时间计算
主题探究(一)　地方时与区时的计算
考题感悟
(2025·安徽高考·节选)2020年1月1日前后,澳大利亚东南部发生大面积高强度森林野火,引发强烈上升气流,在一定的天气形势下,烟尘上升至对流层顶附近,形成积雨云状烟柱。下图表示该区域野火强度与积雨云状烟柱高度随时间变化情况。据此完成下题。
图中积雨云状烟柱最早出现时间为当地 (　　)
A.黎明前后 B.正午前后
C.傍晚前后 D.午夜前后
[解题指导]
[答案]　C
[综合思维·融会贯通]
(一)地方时的计算
1.计算依据: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。东加西减。
2.具体步骤
思路与步骤 案例参考
一定时 确定出用以计算的 参照时间 ①昼半球中央经线的地方时为12时,如ND; ②夜半球中央经线的地方时为24时(或0时),如NB; ③晨线与赤道交点所在经线的地方时为6时,如NC; ④昏线与赤道交点所在经线的地方时为18时,如NA
二定向 确定两点的相对 东、西方向 图中已知D点时间,求E点的地方时,判断出E点位于D点以东,应选择“东加”;若求C点地方时,判断出C点位于D点以西,应选择“西减”
三定差 确定两点的经度差 如E点所在经线与ND经线相差45°,即相差3个小时
四定值 所求的地方时=已知地方 时±4分钟×经度差/60 如以D点求E点地方时为12:00+=15:00;以B点求F点地方时为24:00-=21:00
(二)区时的计算
确定 时区 若题目中只有某地点经度,必须先判断出该经度所处的时区。方法是已知经度÷15°,余数小于7.5°,则商为时区数,余数大于7.5°,则时区数为商+1
求时 区差 若两地同为东时区或西时区,则时区数相减;若两地分别属于东、西时区,则时区数相加,即“同减异加”
求区时 根据“东早西晚”的原则,知“西”求“东”加时区差,知“东”求“西”减时区差
(三)与行程有关的时间计算
若一架飞机某日某时从A地起飞,经过m小时飞行,降落在B地,求飞机降落时B地的时间。这类问题若能建立下列关系,即可简单作答。
计算公式如下:
降落时B地时间=起飞时A地时间±时差+行程时间(m)(注意:加减的选取原则为东加西减)
[迁移应用·即时体验]
　　(2026·营口一模)小明同学在某城市乘坐飞机去甲城市,飞机起飞前,小明登录人工智能系统,发出一条关于时间的提问信息。飞机飞行7小时后降落至目的地,此时处于乙城市的小亮同学登录人工智能系统,并发出两条关于时间的提问信息。下面示意人工智能对话窗口。完成1~2题。
用户(小明):请问现在准确的本地区时是
人工智能:您好,现在您所在城市的时间为3月10日 2:00
用户(小亮):请问现在圣弗朗西斯科(旧金山)钟表上的时间是
人工智能:您好,圣弗朗西斯科(旧金山)位于西八区,现在钟表上的时间为3月9日21:00
用户(小亮):我所在城市什么时候进入新的一天
人工智能:还需要等待9小时
1.小明乘坐的航班最有可能是 (　　)
A.迪拜(25°N,55°E)—香港(22°N,114°E)
B.东京(36°N,140°E)—孟买(19°N,73°E)
C.北京(40°N,116°E)—新加坡(1°N,104°E)
D.里约热内卢(22°S,43°W)—巴拿马(9°N,80°W)
2.小亮所在的城市可能位于 (　　)
A.非洲 B.欧洲
C.北美洲 D.大洋洲
答案:1.A　2.D
解析:第1题,根据材料信息可知,飞机起飞前,小明起飞地的时间为3月10日2:00,乘坐的飞机飞行7小时后降落至目的地,此时飞机起飞地的区时为3月10日2:00+7小时=3月10日9:00。由材料可知,降落时圣弗朗西斯科(旧金山)时间为3月9日21:00,则飞机起飞地的时间比圣弗朗西斯科(旧金山)时间早3月10日9:00-3月9日21:00=12小时。根据所学可知,圣弗朗西斯科(旧金山)位于西八区,两地相差12个时区,故小明同学乘坐的飞机起飞地位于东四区,结合选项可知,55°E÷15°=3余10°,10°大于7.5°,所以55°E位于东四区。故选A。
第2题,根据图中信息及所学知识可知,小亮所在城市还需9小时进入新的一天,说明其当地区时为15时。此时圣弗朗西斯科(旧金山)的时间(西八区区时)为3月9日21时,根据“东加西减,相差几个小时就相差几个时区”可知,0:00所在时区为西五区;小亮所在地区时为15:00,比西五区早15个小时,则小亮所在城市位于东十区,只能在亚洲或者大洋洲。故选D。
(2026·北辰一模)地理爱好者小华在某市(29°N,105°E)研学时,北京时间7:40在湖畔拍摄到日出景观(如图1),12:00小华发现室内光照区如图2所示。据此完成3~4题。
3.小华拍摄该日湖边日落景观的地方时和方位是 (　　)
A.16:20　朝西南 B.16:20　朝西北
C.17:20　朝西南 D.17:20　朝西北
4.该房屋阳台朝向 (　　)
A.正西 B.东南
C.正南 D.西北
答案:3.C　4.B
解析:第3题,已知该地经度为105°E,北京时间(120°E地方时)7:40时该地日出。该地经度与120°E相差15°,位于西边,地方时比北京时间晚1小时,那么该地日出地方时为7:40-1小时=6:40。昼长=2×(12:00-日出地方时),则该地昼长=2×(12:00-6:40)=10小时40分钟;日落地方时=12:00+昼长/2,即12:00+10小时40分钟/2=17:20;该地昼长10小时40分钟,昼短夜长,说明太阳直射点位于南半球,全球(除极昼、极夜地区外)日落西南。综上,日落地方时为17:20,方位朝向西南。故选C。
第4题,由上题分析可知,该地地方时比北京时间晚1小时。故当北京时间12:00时,当地地方时为11:00,此时太阳位于东南方向。读图2可知,此时太阳光线与阳台呈90°夹角,说明此时太阳光线从正前方照射过来,阳台朝向东南方向。故选B。
主题探究(二)　日期的变更与计算
考题感悟
(经典高考题)如图示意海南岛的位置。读图,完成下题。
1月1日,当海口正午时,地球上进入新年的区域面积与地球总面积的比例 (　　)
A.等于1/2 B.多于1/2,少于2/3
C.等于2/3 D.多于2/3
[解题指导]
[答案]　D
[综合思维·融会贯通]
1.图示法理解日界线及日期变更
顺着地球自转的方向,过自然日界线日期要加一天,过国际日界线日期则要减一天。如图所示:
(1)经线展示图示
(2)极地投影图示
2.确定日期范围类问题的解法
在近几年高考中,日期问题多与时间计算一起考查,解答日期变更类问题,关键是确定(区分)日期变更与日界线的关系。如下所示:
(1)日期的判断
方法 具体内容
根据地球的自转方向判读 顺着地球自转的方向,由新日期进入旧日期的是180°经线,由旧日期进入新日期的是0时经线
光照图中根据晨昏线判读 过晨昏线与纬线(极昼范围)切点的经线为0时经线;平分夜半球的经线为0时经线
根据时间判读 地方时为0时的经线为0时经线。例如,若一艘轮船在2025年4月16日12时花5分钟自西向东跨越180°经线,那么时间和日期的变化是:时间是12:05,但日期可能不变,也可能减一天
(2)日期范围的计算
方法 具体内容
数轴法 先画出表示全球范围的数轴,从180°经线处将地球展开,数轴的两头为180°经线。然后再按照地方时计算的方法找出地方时为0时的经线,从而确定两个不同日期的范围。如下图,90°E为0时,新的一天占全球1/4
180° 时间法 180°经线为0时时,全球是同一个日期。随后,0时经线随着地球的自转自东向西运动。0时经线向西移动1小时,180°经线为1:00,全球有1个小时的范围进入新的日期。因此,180°经线为几时,全球便有二十四分之几的范围进入新的一天
[迁移应用·即时体验]
1.(2026·南京调研)2022年11月18日,我国一名帆船运动爱好者驾驶“青岛号”从青岛出发,于2023年4月5日成功返回,创造了新的单人不间断环球航行世界纪录。12月下旬,“青岛号”在海上过了两次圣诞节。这说明“青岛号” (　　)
A.自东十二区向东越过了日界线
B.自西十二区向东越过了日界线
C.自东十二区向西越过了日界线
D.自西十二区向西越过了日界线
解析:选A　自西向东跨过国际日界线,日期减一天。国际日界线西侧为东十二区,东侧为西十二区。说明是自东十二区向东跨越国际日界线,在国际日界线西侧过了第一个圣诞节(12月25日)后,向东跨越日界线,日期减掉一天(12月24日),海上航行1天后(12月25日)再过第二个圣诞节。故选A。
为避免日期混乱,国际上划定了日界线。如图是小明同学设计的日期钟,其短指针固定指向180°经线,长指针随时刻同步转动。据此完成2~3题。
2.图示时刻,伦敦时间为 (　　)
A.3时 B.6时
C.9时 D.18时
3.此时,新的一天所占范围与旧的一天所占范围之比为 (　　)
A.3∶1 B.1∶3
C.3∶4 D.4∶3
答案:2.B　3.A
解析:第2题,由材料可知,该图为日期钟,日期界线是0时所在经线与180°经线。短指针固定指向180°经线,那么长指针应该指向0时所在经线。图示长指针指向90°W,即90°W的地方时为0时,即西六区为0时,由此可计算出,伦敦时间(中时区区时)为6时。故选B。
第3题,顺着地球自转方向,从0时所在经线向东到180°经线为新的一天,从0时所在经线向西到180°经线为旧的一天,由图可知,新的一天占270°,旧的一天占90°,新旧日期所占范围之比为3∶1。故选A。
[综合应用训练]
　　(2026·金昌一模)“云中铁路”始建于20世纪20年代,连接阿根廷萨尔塔(使用西三区区时)和智利安托法加斯塔(使用西四区区时),目前运营旅游观光专列。观光专列全程运行时间约10.5小时,行车速度基本均匀。某年12月22日,某同学乘观光专列从安托法加斯塔出发,出发时火车站挂钟显示6:30,到达萨尔塔后拍摄城市风光(萨尔塔该日昼长13小时40分钟)。读“云中铁路”路线图,完成1~2题。
1.该同学出发后,再过多长时间地球上只有一个日期 (　　)
A.1小时 B.2小时
C.1.5小时 D.2.5小时
2.该同学到达萨尔塔时,当地地方时最接近 (　　)
A.17:00 B.16:40
C.10:20 D.17:20
答案:1.C　2.B
解析:第1题,当180°经线地方时为0:00时,地球上只有一个日期,根据材料,该同学出发时西四区区时为6:30,180°经线的时间(东西十二区区时)为22:30,因此再过1.5小时,180°经线地方时为0:00,地球上只有一个日期。故选C。
第2题,从安托法加斯塔出发,出发时火车站挂钟显示6:30,即西四区(中央经线60°W)区时为6:30;而萨尔塔位于65.4°W附近,时间比西四区区时晚20分钟左右,因此出发时萨尔塔的地方时约为6:10,观光专列全程运行时间约10.5小时,因此到达萨尔塔时,当地的地方时约为16:40。故选B。
(2026·连云港模拟)某航班由底特律直飞上海,当地时间(西五区)12月23日10时05分起飞,经过16小时15分钟后抵达上海。下图为底特律与上海位置示意图。据此完成3~5题。
3.此次航线可能是 (　　)
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
4.飞机抵达上海时,北京时间约为 (　　)
A.24日2:20 B.25日2:20
C.24日15:20 D.25日15:20
5.飞机途中穿过晨昏圈的次数为 (　　)
A.0次 B.1次
C.2次 D.3次
答案:3.B　4.C　5.C
解析:第3题,球面上两点间最短距离是经过这两点的大圆劣弧。底特律和上海均位于北半球,最短航线应为沿经过两地的纬线向北凸出的一段弧。图中,甲、乙、丙、丁四条航线中,乙航线符合北半球大圆劣弧的特征,向北凸出,是底特律直飞上海的最短航线,B正确;丙、丁航线大致接近经过两点的纬线,甲航线越过了极点,排除A、C、D。
第4题,底特律位于西五区,当地时间12月23日10时05分起飞,上海使用东八区时间。根据区时计算“东加西减”原则,两地相差8+5=13个时区,此时北京时间为12月23日10时05分+13小时=12月23日23时05分。飞机飞行16小时15分钟,那么抵达上海时北京时间为12月23日23时05分+16小时15分钟=12月24日15时20分。故选C。
第5题,12月23日太阳直射点位于南半球,北半球昼短夜长,已知飞机飞行时间为16小时15分钟。飞机起飞时底特律当地时间为12月23日10时05分,此时正值白天;自底特律到上海大致向西飞行,往西时刻变晚,此时北半球昼短夜长,因此飞机会先经过昏线进入黑夜;到达上海时北京时间为15时20分,正值白天,可知飞机又穿过了晨线进入白天。综上分析,飞机途中穿过晨昏圈的次数为2次。故选C。
　　(2026·吕梁一模)西安(34°N,108°E)大雁塔是凝聚了中国古代劳动人民智慧结晶的标志性建筑,作为“丝绸之路:长安—天山廊道的路网”中的一处遗址点成功列入《世界遗产名录》,吸引各地摄影爱好者前往拍摄。某摄影爱好者于2025年4月21日前去拍摄,并查询得知当地当天日落时间约为北京时间19:20。下图示意该摄影爱好者拍摄的大雁塔及当天日落过程。据此完成6~8题。
6.若想拍摄塔影最短时的照片,拍摄的北京时间约为 (　　)
A.11:48 B.12:00
C.12:48 D.13:32
7.当拍摄日落照片时,日期为4月21日的范围约占全球的 (　　)
A.1/3 B.2/3
C.1/36 D.35/36
8.若想在同一地点、相同时刻再次拍摄到上图照片,最近的拍摄日期约为 (　　)
A.5月21日 B.6月21日
C.7月21日 D.8月21日
答案:6.C　7.D　8.D
解析:第6题,根据材料信息可知,西安的经度为108°E,与东八区中央经线120°E相差12个经度,大约相差48分钟。当塔影最短时,西安的地方时应为12:00,北京时间比该地地方时早48分钟,因此应为12:48。故选C。
第7题,由材料信息可知,当地4月21日北京时间19:20日落,由此可以计算出4月21日0时经度为170°W,进而推断出4月21日的范围为170°W往东至180°,共跨350个经度,占全球的范围约第二章|宇宙中的地球及其运动
第一节　宇宙中的地球
|建|知|识|体|系|
|明|学|习|目|标|
1.运用资料,描述地球所处的宇宙环境。
2.运用资料,说明太阳对地球的影响。
3.运用地质年代表等资料,简要描述地球的演化过程。
4.运用示意图,说明地球的圈层结构。
广度整合,结构化所学知识
系统知识(一)　地球的宇宙环境
(一)天体和天体系统
1.宇宙的物质性——天体
(1)类型:　　　、星云、　　　、卫星、流星体、彗星等。
(2)最基本的天体:　　　和星云。
特别提醒
(1)星云发亮并不是反射太阳的光。星云不属于太阳系,其发出的光是组成星云的气体或尘埃反射附近恒星的光而发亮。
(2)恒星的位置不是恒定不变的。恒星也在运动,它们的位置也在不断变化。恒星的运动速度很快,只是由于离地球太远,人们在短促的一生中不易觉察恒星位置的变化,因而称其为恒星。
2.宇宙的运动性和层次性——天体系统
(1)运动性:宇宙中的天体都在运动着,运动中的天体　　　　　、　　　　　,形成天体系统。
(2)地球所处天体系统
(二)太阳系
　　阅读太阳系示意图,回答下列问题。
1.填写图中八大行星类型。
2.除太阳和八大行星外,太阳系中还有哪些组成天体物质
______________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
3.图示反映了太阳系八大行星具有哪些共同的运动特征
______________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
(三)地球存在生命的条件
1.外部条件——“安全”和“稳定”
2.自身条件——三个“适中”
知识拓展 地球大气对生命存在和发展的作用
(1)厚厚的大气层可以减少小天体对地表的撞击。
(2)大气对太阳辐射的削弱作用和保温作用使地表昼夜温差不大。
(3)氧气可供生物呼吸,臭氧等可以使生物免受过多紫外线的伤害。
系统知识(二)　太阳对地球的影响
(一)太阳辐射
1.太阳辐射波长
太阳辐射区 波长/μm 辐射能力
A　　　　区 0.15—　 最弱
B　　　　区 0.4—0.76 最　
C　　　　区 0.76—4 较强
2.全球太阳辐射的分布规律
时空分布 内容
空间分布 不同纬 度分布 大体从低纬向高纬递减,南北半球纬度值相同的地区,太阳辐射量随月份变化的规律相反
相同纬 度分布 由沿海向内陆递增;地势高处太阳辐射强,地势低处太阳辐射弱
时间分布 夏季太阳辐射强于冬季
特别提醒
　　全球年太阳辐射总量的最大值并不是出现在赤道地区,青藏高原和回归线附近的沙漠地区年太阳辐射总量高于赤道地区。这是因为赤道地区终年受赤道低压带控制,盛行上升气流,降水丰沛,大气中水汽含量多,大气对太阳辐射的削弱作用强。回归线附近的沙漠地区气候干旱,晴天多,云雾少,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多。
3.太阳辐射对地球的影响
4.太阳辐射的影响因素
思维建模
(二)太阳活动
阅读太阳大气结构示意图,回答下列问题。
1.从里向外,太阳大气层依次分为哪三个层次
__________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
2.从差异性角度,说出太阳大气层各层所发生的太阳活动类型及实质。
__________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
3.简述太阳活动对地球的影响。
__________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
特别提醒　太阳活动的周期
　　太阳活动的周期指太阳活动极大(极小)年到下一次太阳活动极大(极小)年的时间间隔,而不是从太阳活动极大年到极小年的时间间隔。
系统知识(三)　地球的历史与圈层结构
(一)地球的历史
1.研究依据——地层和化石
(1)地层:地壳上部呈带状展布的　　　岩石或堆积物。
(2)化石:多数是古生物的遗体,如贝壳、骨骼等;少数是古生物活动的遗迹,如足印、粪便等。
(3)研究意义:通过研究地层和化石,可以了解地球的生物历史和　　　　。
2.历史表达——地质年代表
思维建模 理解地球历史的演化需重点抓住的几条线索
(1)时间线索
太古宙—元古宙—古生代—中生代—新生代。
(2)动物演化
动物孕育和发展的初期阶段—海洋无脊椎动物时代—鱼类时代—两栖动物时代—爬行动物时代—哺乳动物时代—人类时代。
(3)植物变化
海洋藻类时代—陆上孢子植物时代—裸子植物时代—被子植物时代。
3.演化过程——生物进化与成矿
地质历史时期 地表的演化 生物的演化 矿产的形成
植物 动物
前寒武纪 海洋和陆地形成 蓝细菌 — 重要成矿时期
古生代 地壳运动剧烈,联合古陆形成 　　　植物繁盛,裸子植物和陆地低等植物开始出现 海洋　　　　动物繁盛,出现两栖类和爬行类动物 重要 成煤时期
中生代 板块运动剧烈,联合古陆开始解体 　　　植物兴盛 　　　动物盛行,出现鸟类和小型哺乳动物 主要 成煤时期
新生代 联合古陆最终解体,形成现代海陆分布格局 　　　植物高度繁盛 　　　动物快速发展,第四纪出现人类 —
认知拓展
(1)地层指示的古地理环境特征
地层 古地理环境
含煤(石油)地层 气候湿润、 森林茂密
卵砾岩 河流发育,河流落差较大
石灰岩 温暖的浅海环境
页岩 静水环境
玄武岩 有火山活动
有色金属矿产 岩浆活动频繁
(2)化石指示的古地理环境特征
化石 古地理环境
三叶虫、鱼、贝壳 等海洋生物化石 海洋(水生)环境
珊瑚化石 清澈温暖的浅海环境
恐龙化石、裸子植物化石 气候温暖、植被茂密
鸟类或哺乳类动物化石 陆生环境
(二)地球的圈层结构
1.地球的内部圈层结构
(1)划分依据:地震波传播速度的变化
类型 传播速度 能通过的介质 共性
A表示　　波(S波) 较　 固体 传播速度都随所通过物质的性质而变化
B表示　　波(P波) 较　 固体、液体和气体
(2)不连续面
名称 波速变化
界面①表示　　　　界面 此面以下地震波的传播速度突然增加
界面②表示　　　　界面 此面以下横波完全消失,纵波波速突然下降
认知拓展 地震波的应用
(1)根据地震波在地球介质中传播的规律来研究地球内部的结构、矿产资源的分布以及与大型工程建设相关的近地表地层的复杂结构。
(2)在油田开发中的应用。人们通过研究地震波在地下岩石中的传播规律来确定被研究储层的岩性、物性及所含油气性,从而为油田开发提供决策支持。
(3)工程探测。在工程实施当中,地质条件复杂、施工环境恶劣、施工工艺不规范、工序不严格等诸多因素,可能导致混凝土结构存在振捣不密实、存有孔洞、出现蜂窝状等问题,从而给隧道、桥梁以及其他土木工程项目中的结构体带来质量隐患。因此常用地震波CT对土木工程进行探测。
(3)划分
三个圈层 图中C为　　　　　　　,D为地幔(分为上地幔和下地幔),E为地核(由外核和内核组成)
软流层 位于上地幔的上部,由塑性物质组成,是岩浆的主要发源地
(4)岩石圈
由　　　组成,包括　　(填字母)层和　　　层以上的地幔部分。
2.地球的外部圈层结构
根据地球外部圈层示意图,完成下列问题。
(1)A　　　圈:由气体和悬浮物质组成的复杂系统,它的主要成分是氮气和　　　。
(2)B　　　圈:由地球表层水体构成的　　　　　　的圈层。
(3)C　　　圈:地球表层生物及其生存环境的总称,包括　　　　圈的底部、　　圈的全部和岩石圈的上部。
归纳拓展
　　生物圈是地球特有的圈层,它是地球大气、水和地壳长期演化、相互作用的结果,它又参与了对岩石、大气和水等其他圈层的改造,对地表物质的循环、能量转换和集聚具有特殊作用。
　　某中学地理兴趣小组完成了题为“宇宙环境与地球生命”的研学报告,报告中有几处结论需要补充和验证。阅读图文材料,完成下列问题。
(1)比邻星距离太阳4.22光年,是离太阳最近的恒星,在图2的天体系统中,比邻星和太阳都属于　　　(选填“甲”“乙”“丙”)天体系统。
(2)图1中小行星带在D和E之间,D代表　　　,E代表　　　。
(3)目前,地球是太阳系中唯一存在高级智慧生命的天体。按照相互关系,将下列字母填在数字横线上,完成下图。
A.地球表面的温差较小
B.比较稳定的太阳光照
C.具有适宜的大气条件
D.日地距离适中
①　　　　②　　　　③　　　　④　　　
(4)加拿大北部是全球欣赏极光最佳地区之一,极光现象的形成与以下太阳圈层活动最为相关的是 (　　)
A.光球层 B.色球层
C.日冕层 D.对流层
(5)除太阳活动外,太阳辐射也对地球产生影响。下列自然现象与太阳辐射有关的是　　　(双选)。
A.火山喷发　　 B.生物出现　　 C.水体运动
D.潮汐现象 E.地形起伏
(6)恐龙灭绝事件发生的地质年代,主要的植物类型是 (　　)
A.藻类植物　　　　　 B.蕨类植物
C.裸子植物 D.被子植物
(7)运用地球演化的相关知识,按由老到新的年代顺序排列,正确的是 (　　)
A.蕨类植物→被子植物→裸子植物
B.哺乳动物→爬行动物→两栖动物
C.太古宙→冥古宙→元古宙
D.三叶虫→恐龙→熊猫
课下请完成配套检测P393“A级:基础落实评价”
深度学习,主题式融通知能
主题探究(一)　太阳辐射图的判读
(经典高考题)下图为我国某地立秋至处暑期间天气晴好条件下辐射量日变化示意图。读图,完成(1)~(2)题。
(1)代表太阳辐射变化的曲线是 (　　)
A.① B.②
C.③ D.④
(2)该地最可能位于 (　　)
A.珠江三角洲 B.河西走廊
C.松嫩平原 D.钓鱼岛
　　[解题指导]
　　　[我的答案]　(1)　　　　(2)　　　　
[综合思维·融会贯通]
　　太阳辐射图是反映太阳辐射在地球表面分布、随时间变化或不同影响因素下差异的图,常见类型包括太阳辐射总量分布图(空间分布)、太阳辐射时间变化图(如日变化、季节变化)、太阳辐射影响因素对比图等。判读需遵循“先看类型→再读要素→分析规律→探究原因”的逻辑,具体方法如下:
　　第一步:明确太阳辐射图的“类型”
　　不同类型的图,核心判读目标不同,需先通过图中标题、坐标轴、图例等判断类型。常见类型及判读重点如下表所示:
类型 核心特征 判读重点
空间分布图(如年太阳辐射总量图) 多为区域地图,配以颜色、等值线,标注数值(单位:MJ·m-2、kWh·m-2) 辐射量的空间差异(高值区、低值区)、分布规律
时间变化图(如某日、某月辐射变化) 横坐标为时间(时刻、月份),纵坐标为辐射强度(单位:W·m-2)或总量 辐射量的峰值、谷值出现时间、变化幅度
影响因素对比图(如天气、海拔对比) 多为柱状图、折线图,横坐标为影响因素(如晴天、阴天、低海拔、高海拔) 不同因素下辐射量的差异及主导因素
　　第二步:读取太阳辐射图的“核心要素”
　　无论哪种类型,均需先明确图的“坐标轴含义、单位、图例和注记”等,避免因忽略细节导致误读。常见类型图的读取如下所示:
1.空间分布图:抓“等值线、颜色”与“区域定位”
(1)读数值范围:明确图中太阳辐射总量的“最大值”“最小值”及整体区间(如我国年太阳辐射总量多在3 000—8 000 MJ·m-2),判断高值区(如青藏高原)和低值区(如四川盆地)。
(2)读分布规律:看等值线走向(如与纬线平行→纬度主导;与山脉走向一致→地形主导);看递变方向(如从低纬向高纬递减→纬度影响;从沿海向内陆递增→天气影响)。
(3)结合区域特征:标注关键区域(如赤道、回归线、极圈、青藏高原、西欧、刚果盆地),关联区域的纬度、气候、地形等信息(例:赤道附近刚果盆地辐射量低于回归线附近撒哈拉沙漠→因赤道地区多雨,撒哈拉沙漠晴朗少云)。
2.时间变化图:抓“时间节点”与“辐射峰值”
(1)日变化图:横坐标为“时刻”(如6:00—18:00),纵坐标为“太阳辐射强度”。
正常情况下,晴天:辐射强度随太阳高度角增大而上升,正午12:00左右达峰值(太阳高度角最大),午后随太阳高度角减小而下降。阴天、多云:峰值不明显(云层削弱太阳辐射),整体强度低于晴天。
(2)季节变化图:通常,横坐标为“月份”,纵坐标为“月太阳辐射总量”。
①北半球中纬度地区:夏季(6—8月)太阳辐射总量最高(太阳高度角大、昼长长),冬季(12月—次年2月)最低。
②赤道地区:春秋分前后总量较高(太阳直射),冬夏至略低(太阳高度角稍小),季节差异小。
3.影响因素对比图:抓“变量”与“差异”
常见对比维度 天气(晴天对比阴天)、海拔(低海拔对比高海拔)、纬度(低纬对比高纬)、地表覆盖(裸地对比林地)
判读关键 明确“单一变量”(如其他条件相同,仅天气不同),观察辐射量差异→推导因素影响(例:同纬度下,高海拔地区辐射量高于低海拔地区→因高海拔空气稀薄,大气削弱作用弱)
　　第三步:分析“分布/变化规律”的原因
　　太阳辐射的强弱主要受纬度、天气、海拔、昼夜长短、地表状况五大因素影响,判读时需结合图中规律,匹配主导因素。具体分析如下表所示:
影响因素 对太阳辐射的影响 典型案例(对应图中规律)
纬度 纬度越低,太阳高度角越大,太阳辐射被大气削弱越少→太阳辐射量越大 空间分布图中“从赤道向两极,太阳辐射总量递减”
天气 晴天(云量少),大气削弱作用弱→太阳辐射量大;阴天相反 时间变化图中“阴天太阳辐射强度峰值低”;空间分布图中“我国四川盆地为低值区(多雨雾)”
海拔 海拔越高,空气越稀薄,大气削弱作用弱→太阳辐射量大 空间分布图中“青藏高原为我国太阳辐射高值区(海拔4 000 m以上)”
昼夜长短 昼越长,太阳照射时间越长→太阳辐射总量越大(主要影响季节差异) 季节变化图中“北半球夏季太阳辐射总量高于冬季”
地表状况 裸地、雪地反射率高→地面吸收的太阳辐射少(但图中多反映“到达地面的太阳辐射”,反射率影响后续地面辐射,需注意区分) 影响因素对比图中“雪地表面到达的太阳辐射量与裸地相近,但地面吸收少”
[迁移应用·即时体验]
　　太阳辐射能资源作为一种新能源,在生活中的应用越来越广泛。山东省地处我国东部沿海,太阳辐射能资源丰富。下图示意山东省年太阳辐射总量分布(单位:MJ·m-2)。据此完成1~2题。
1.与山东省年太阳辐射总量分布大致呈负相关的是 (　　)
A.土壤类型 B.年降水量
C.人类活动 D.晴天日数
2.下列各组城市中,年太阳辐射总量差异最大的是 (　　)
A.泰安和威海 B.济宁和淄博
C.滨州和聊城 D.东营和枣庄
　　青海省位于我国的西部,地处青藏高原东北部,深居亚欧大陆腹地,是我国太阳辐射资源最丰富的地区之一。目前,青海省仅有5个太阳辐射观测站点,下图为格尔木、西宁两个观测站点多年太阳总辐射量月变化统计图。据此完成3~4题。
3.与西宁相比,格尔木多年太阳总辐射量月变化统计图呈现双峰特征最可能是因为 (　　)
A.纬度差异 B.海拔差异
C.降水分配差异 D.地形起伏差异
4.西宁春季和秋季太阳总辐射量差异及其主要原因是 (　　)
A.春季高　白昼时间较长
B.春季高　植被覆盖率低
C.秋季高　白昼时间较长
D.秋季高　植被覆盖率低
　　　　　　　　　　　　　　　　　
主题探究(二)　天体(天文现象)的观测
　　(2025·山东高考)某观星软件能够模拟出不受昼夜、天气等客观因素限制的真实星空景象,人们可以通过设定位置和时间参数观测地球上任一点地平面以上的恒星分布。据此完成(1)~(2)题。
(1)小明使用该软件模拟在山东省某地观测恒星时,观测到一颗遥远的恒星在某一时刻正好位于天顶。小明将时间参数调整为第二天的相同时刻,则观测到该恒星的位置相较于调整前 (　　)
A.偏东 B.偏西
C.偏南 D.不变
(2)小明在该软件中将观测点分别设定在我国下列四地,并模拟一日观测,小明能观测到的恒星数量理论上最多的是 (　　)
A.曾母暗沙 B.钓鱼岛
C.乌鲁木齐 D.漠河
[综合思维·融会贯通]
1.“天文观测”的入手点
(1)能不能观测到天空中的某个天体
条件 具体内容
是不是在晚上看 白天很难看到天空中的天体
是不是有光线干扰 即使是夜晚,如果在城区或其他光线较强的地方,也很难看到一些亮度较小的天体;有月光的夜晚,观测也很困难,因为“月朗星稀”
天体的亮度够不够 有些亮度较小的天体,不借助光学仪器是看不到的
大气透明度够不够 大气污染较重的地方,空气不洁净,很难看到天体
(2)在不同的天体上观测,情况不同:如月球上没有大气,看到的天体情况与地球上是不一样的。
(3)观测到天体的时间需和地球自转结合:如子夜时分,观测者在夜半球正中的位置。
(4)被观测天体在天空中的方位及高度(相对于地平面)要能够画出示意图。
2.天文(星空)观测的选址
因素 具体内容
气象 条件 晴天要多,云层少(热带沙漠气候、温带大陆性气候、极地气候等),风力要小(一般是气压带控制下导致);大气稀薄(海拔高导致),尘埃要少(大气污染少),大气透明度高(空气洁净);光污染小
纬度 因素 纬度高 冬季夜长,连续观测时间长,星空起落变化小;极光出现概率大
纬度低 观测范围广(如可观测南北半球的天文情况),观测的星空范围广
地势因素 海拔高,空气稀薄,加上污染少,大气能见度高,便于定位跟踪
地形因素 地形平坦开阔,有利于跟踪观测。注意:天文望远镜(FAST)→天然洼地,便于天文望远镜的布局;地势起伏大,利于排水;喀斯特地貌多地下暗河,不易积水
科技因素 多专业设备,属于或者靠近科技先进的地区(便于技术支持)
3.星空图的观测
(1)星空图的方向
平时我们使用的地图是俯视角度,方向是“上北下南,左西右东”。星空图是仰视角度,观测方向应该是“上北下南,左东右西”。
(2)太阳系成员的位置
太阳系内的八大行星公转具有共面性特征,所以八颗行星的位置都在黄道平面附近。月球也在黄道平面附近出现,由于地球自西向东自转,月球看上去也和太阳一样东升西落。
4.肉眼可见的五大行星的观测
(1)地内行星
水星、金星因在地球轨道内部,距离太阳角距离近,所以只能在太阳附近观察到,但白天因为阳光太强,肉眼无法看见,只能在光线较弱的傍晚(西方)或者凌晨(东方)时,才可能看见太阳附近的水星、金星,其他时间不可能看见。
(2)地外行星
冲日时行星与太阳分居地球两侧,与太阳此升彼落,视运动方向都是东升西落;从地球上看,冲日时太阳照亮整个行星表面,行星最亮,也最适宜观测,可以整夜观测到。合日时行星与太阳在一个方向,太阳居中,与太阳一同升落,但肉眼无法观测到。
[迁移应用·即时体验]
　　2025年7月,W中学研学小组在宜昌市某地(31°N,111°E)附近用天文望远镜对北斗七星及北极星进行了观测,并绘制了北斗七星和北极星的相对位置示意图(下图)。据此完成1~3题。
1.在晴朗的夜空,可观测北极星时间较长的日期是 (　　)
A.1月1日 B.3月5日
C.9月3日 D.10月25日
2.为了保证观测效果,观测北极星时天文望远镜镜筒的倾角约为 (　　)
A.21° B.31°
C.59° D.69°
3.若该小组2小时后再次进行观测,可以看到北斗七星围绕北极星 (　　)
A.顺时针移动约30° B.顺时针移动约60°
C.逆时针移动约30° D.逆时针移动约60°
　　(2026·东城一模)山东省青岛市的琅琊台是我国古代的观象台,作为四时(一年中的四季)文化的发源地,具有观测日出的良好条件。郦道元在《水经注》中描绘当时的琅琊台“孤立特显,出于众山上,下周二十余里,傍滨巨海”。下图为琅琊台不同节气日出坐标示意图。读图,完成4~5题。
4.琅琊台古观象台选址的主要优势条件是 (　　)
A.冬暖夏凉,全年降水少
B.地势高且临海,视野开阔
C.植被常绿,大气质量高
D.纬度较低,自转线速度大
5.若在北京择地运用琅琊台古观象台的方法定“四时”,则 (　　)
A.观测角度变幅大于55°
B.立夏日出时太阳高度更小
C.相邻节气时间间隔更大
D.立冬当天观测的时间提前
课下请完成配套检测P394“B级:综合应用训练”
第二节　地球的自转及其地理意义
|建|知|识|体|系|
|明|学|习|目|标|
1.判断不同类型的晨昏线图,利用晨昏线分析相关地理现象。
2.根据不同的情境,进行时间和日期的相关计算。
3.结合案例,学会判断物体水平运动偏转的方向,并分析地转偏向力对地理现象的影响。
广度整合,结构化所学知识
系统知识(一)　地球自转的基本规律
1.方向
图示
侧视 自西向东
俯 视 从北极上空看 呈　　时针方向,如图甲所示
从南极上空看 呈　　时针方向,如图乙所示
方法技巧 经度法判断地球的自转方向
　　东经度增大的方向或西经度减小的方向是地球自转方向。
2.周期
周期 时间 旋转角度 意义
恒星日 23时56分4秒 360° 地球　　　的真正周期
太阳日 24小时 360°59' 　　　　　周期
3.速度
　读图,完成下列问题。
(1)分别说出角速度、线速度随纬度的变化规律。
__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
(2)影响地球自转线速度变化的因素,除了纬度外,还有哪一重要因素 具体是如何体现的
__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
深化拓展
地球自转角(线)速度的影响
(1)地球自转的角速度决定了地球上的时间系统。全球各地的时间都是基于地球自转的周期来计算的。
(2)影响了地球上的天气和气候。地球自转的速度快,地球上的空气移动加快,导致风速增大;反之,风力较弱。
(3)对地球上的重力场产生影响。地球自转会使地球呈现出类似于旋转的形状,导致地球表面的重力场不均匀。
系统知识(二)　昼夜交替与沿地表水平运动物体发生偏转
1.昼夜交替
根据昼夜半球示意图,从静态和动态两个角度递进式理解昼夜交替现象。
(1)昼夜交替(同一地点甲、乙现象交替出现)的现象。
①成因:　　　　　　　　　　　。
②周期:1个　　　日或者24小时。
(2)判断:图中甲为　　半球,乙为　　半球;为　　线(晨昏线的一部分),判断依据是顺着地球　　　方向,该线为夜半球进入昼半球的界线。
(3)说明昼夜现象(同一时间甲、乙各占一半)产生的原因。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
方法技巧
1.晨线和昏线的判断方法
方法 具体内容
自转法 顺着地球的自转方向,由夜进入昼的为晨线,由昼进入夜的为昏线
时间法 赤道上地方时为6时的是晨线,为18时的是昏线
方位法 夜半球东侧为晨线,西侧为昏线;昼半球东侧为昏线,西侧为晨线
2.沿地表水平运动物体发生偏转
(1)发生偏转的主要动力是哪一种力 这种力的大小有什么空间特点
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(2)据图归纳沿地表水平运动物体发生偏转的规律。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2.物体水平运动偏转方向的判断
　　北半球用右手,南半球用左手,大拇指与四指呈30°—40°夹角,掌心向上,四指指向物体原始运动方向,拇指指向偏转方向。如下图所示。
系统知识(三)　地方时和区时
1.地方时
定义 因　　　不同而出现不同的时刻,东　　西　　
特点 同一条经线上的各地,地方时　　　;经度相差15°,地方时相差1小时
2.时区和区时
时区 由图可知,全球共划分为24个时区。中时区以0°经线为中央经线,向东、向西各跨7.5°;东西十二区以180°经线为中央经线。由中时区向东为东时区,向西为西时区,每个时区跨经度15°
规律 相邻两个时区的区时相差1小时,每向东跨1个时区,时间早1小时;每向西跨1个时区,时间晚1小时
区时 各时区都以本时区　　　　　的地方时作为本时区的区时
方法技巧
(1)求差的技巧——“同减异加”
①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。
②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)求时间的技巧——“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:
3.日期分界线
自然分界线 东边的日期比西边早。在该线上,线东早一天,线西晚一天,该经线的地方时为0时
国际日界线 基本沿　　　经线,是一天的起点和终点。在该线上,线东晚一天,线西早一天
新旧一天的范围 新的一天的范围是从地方时　　　所在的经线向东到180°经线,其余为旧的一天的范围
特别提醒
(1)中时区,也叫零时区。以0°经线为中央经线,0°经线的地方时就是该时区的区时,又叫世界时、国际标准时间。
(2)东、西十二区各占7.5°,合为一个时区。东十二区在180°经线的西侧,西十二区在180°经线的东侧。东西十二区的区时相同,但是日期相差一天,西十二区比东十二区晚一天。
　　带着地理视角去旅行,在游山玩水中学地理。阅读图文材料,完成下列要求。
材料一　小明是一位旅行博主,某年5月,他开启了海岛之旅,游玩了第一站——留尼汪岛。该岛位于印度洋,岛上火山活动频繁,是著名的旅游度假胜地,每年的5—11月为其旅游旺季。
(1)与圣但尼相比,圣罗斯角速度　　　　　、线速度　　　　。
(2)根据图2,仅从旅途耗时最短考虑,从上海的浦东国际机场飞往圣但尼的罗兰加洛斯机场应该选择航班　　　　(填“1”或“2”),单程所需要消耗的时间为　　　　　　　。
材料二　
小明游玩第二站:去往H岛旅游途中,发现该日地球日照分布如图所示,阴影部分表示黑夜。
(3)该日a地日出的地方时为 (　　)
A.2:30　　　　 B.4:30
C.6:30 D.8:30
(4)此时,与北京同一天的范围约占全球的比例是　　　　。
课下请完成配套检测P396“A级:基础落实评价”
(1) 晨昏线图的特点及应用
　　(2024·江苏高考)如图为2024年某月1日地球昼夜状况图。据此完成(1)~(3)题。
(1)据图推断,该日是 (　　)
A.2月1日　　　 B.3月1日
C.4月1日 D.5月1日
(2)图示时刻,北京时间大约是 (　　)
A.6:00 B.12:00
C.18:00 D.24:00
(3)经过6小时,昼夜状况是 (　　)
[综合思维·融会贯通]
(一)晨昏线的六个特点
1.晨昏线圈平分地球,是过球心的大圆。
2.晨昏线平面与太阳光线垂直;晨昏线上的太阳高度为0°。
3.晨昏线永远平分赤道。
4.晨昏线与经线圈的夹角(α)的变化范围为0°—23°26',且与太阳直射点的度数相同。例如,图中∠α=∠β。
5.晨昏线只有在二至日时才与极圈相切。
6.晨昏线的移动与地球自转速度相同,但方向相反,为自东向西。
(二)晨昏线的应用
1.确定地球的自转方向
根据地球的自转方向可判断晨昏线,反过来,也可根据晨(昏)线判断地球的自转方向,进而确定所属半球。如图1,若为昏线,为晨线,则地球呈逆时针方向自转,为北半球。反之,呈顺时针方向自转,为南半球。
2.确定地方时
　　利用晨昏线上的四个特殊点可判断地方时,如下表所示:
特殊点(图2) 地方时
晨线与赤道的交点(晨线中点) D 所在经线地方时为6:00
昏线与赤道的交点(昏线中点) G 所在经线地方时为18:00
晨线与昏线的交点 晨昏线与极昼范围的切点 E 所在经线平分夜半球,地方时为24:00或0:00
晨昏线与极夜范围的切点 F 所在经线平分昼半球,地方时为12:00
3.确定太阳直射点
纬度的确定 ①直射点的纬度与切点(晨昏线与纬线的切点)的纬度互余。 ②直射点的纬度=晨昏线与地轴的夹角
经度的确定 ①12:00所在经线的经度。 ②昼半球的中央经线
4.确定日期
晨昏线与经线重合 二分日
晨昏线与南北极圈相切 二至日
北极点及其附近出现极昼 太阳直射点位于北半球(3月21日前后至9月23日前后)
南极点及其附近出现极昼 太阳直射点位于南半球(9月23日前后至次年3月21日前后)
5.确定昼夜长短
晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部分,昼长等于该纬线昼弧所跨经度除以15°的商,夜长是夜弧所跨经度除以15°的商。
6.确定日出、日落时间
某地的日出时间就是该地所在纬线与晨线交点的时间,日落时间就是该地所在纬线与昏线交点的时间。某地日落、日出时间的计算公式是12:00±昼长/2。
7.确定极昼、极夜的范围
晨昏线与哪个纬线圈相切,该纬线圈与极点之间的纬度范围内就会出现极昼或极夜现象,南北半球的极昼、极夜现象正好相反。
[迁移应用·即时体验]
　　(2026·怀柔模拟)北京一中学生在学校附近甲地先后记录了冬季P、Q两个不同日期的日出方位(如图)。据此完成下题。
1.当太阳位于P位置时,全球昼夜分布最接近下图中的(阴影代表黑夜) (　　)
　　如图为某日北京时间7:00的昼半球等太阳高度线示意图,虚线为北半球某纬线圈。读图,完成 2~4 题。
2.太阳直射点的地理坐标为 (　　)
A.(10°N,165°W) B.(10°S,45°E)
C.(20°N,165°W) D.(20°S,45°E)
3.下列关于图中各点的叙述,正确的是 (　　)
A.该日P、Q、R、S四点昼长依次逐渐变小
B.该日S、T、U、V四点昼长依次逐渐变小
C.此时Q点与X点的地方时相同
D.该日R点与W点的昼长相同
4.若从甲地垂直上方朝下看,一年中某时刻地面上昼夜状况与经纬线位置关系最有可能是 (　　)
课下请完成配套检测P397“B级:综合应用训练(一)”
(2) 时间计算
主题探究(一)　地方时与区时的计算
　　(2025·安徽高考·节选)2020年1月1日前后,澳大利亚东南部发生大面积高强度森林野火,引发强烈上升气流,在一定的天气形势下,烟尘上升至对流层顶附近,形成积雨云状烟柱。下图表示该区域野火强度与积雨云状烟柱高度随时间变化情况。据此完成下题。
图中积雨云状烟柱最早出现时间为当地 (　　)
A.黎明前后 B.正午前后
C.傍晚前后 D.午夜前后
　　[解题指导]
　　[我的答案]　　　　　
[综合思维·融会贯通]
(一)地方时的计算
1.计算依据: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。东加西减。
2.具体步骤
思路与步骤 案例参考
一定时 确定出 用以计算的 参照时间 ①昼半球中央经线的地方时为12时,如ND; ②夜半球中央经线的地方时为24时(或0时),如NB; ③晨线与赤道交点所在经线的地方时为6时,如NC; ④昏线与赤道交点所在经线的地方时为18时,如NA
二定向 确定两点 的相对 东、西方向 图中已知D点时间,求E点的地方时,判断出E点位于D点以东,应选择“东加”;若求C点地方时,判断出C点位于D点以西,应选择“西减”
三定差 确定两点的 经度差 如E点所在经线与ND经线相差45°,即相差3个小时
四定值 所求的地方时 =已知地方时 ±4分钟× 经度差/60 如以D点求E点地方时为12:00+=15:00;以B点求F点地方时为24:00-=21:00
(二)区时的计算
确定 时区 若题目中只有某地点经度,必须先判断出该经度所处的时区。方法是已知经度÷15°,余数小于7.5°,则商为时区数,余数大于7.5°,则时区数为商+1
求时 区差 若两地同为东时区或西时区,则时区数相减;若两地分别属于东、西时区,则时区数相加,即“同减异加”
求区时 根据“东早西晚”的原则,知“西”求“东”加时区差,知“东”求“西”减时区差
(三)与行程有关的时间计算
若一架飞机某日某时从A地起飞,经过m小时飞行,降落在B地,求飞机降落时B地的时间。这类问题若能建立下列关系,即可简单作答。
　　计算公式如下:
降落时B地时间=起飞时A地时间±时差+行程时间(m)(注意:加减的选取原则为东加西减)
[迁移应用·即时体验]
　　(2026·营口一模)小明同学在某城市乘坐飞机去甲城市,飞机起飞前,小明登录人工智能系统,发出一条关于时间的提问信息。飞机飞行7小时后降落至目的地,此时处于乙城市的小亮同学登录人工智能系统,并发出两条关于时间的提问信息。下面示意人工智能对话窗口。完成1~2题。
用户(小明):请问现在准确的本地区时是
人工智能:您好,现在您所在城市的时间为3月10日 2:00
用户(小亮):请问现在圣弗朗西斯科(旧金山)钟表上的时间是
人工智能:您好,圣弗朗西斯科(旧金山)位于西八区,现在钟表上的时间为3月9日21:00
用户(小亮):我所在城市什么时候进入新的一天
人工智能:还需要等待9小时
1.小明乘坐的航班最有可能是 (　　)
A.迪拜(25°N,55°E)—香港(22°N,114°E)
B.东京(36°N,140°E)—孟买(19°N,73°E)
C.北京(40°N,116°E)—新加坡(1°N,104°E)
D.里约热内卢(22°S,43°W)—巴拿马(9°N,80°W)
2.小亮所在的城市可能位于 (　　)
A.非洲 B.欧洲
C.北美洲 D.大洋洲
　　(2026·北辰一模)地理爱好者小华在某市(29°N,105°E)研学时,北京时间7:40在湖畔拍摄到日出景观(如图1),12:00小华发现室内光照区如图2所示。据此完成3~4题。
3.小华拍摄该日湖边日落景观的地方时和方位是 (　　)
A.16:20　朝西南 B.16:20　朝西北
C.17:20　朝西南 D.17:20　朝西北
4.该房屋阳台朝向 (　　)
A.正西 B.东南 C.正南 D.西北
主题探究(二)　日期的变更与计算
(经典高考题)如图示意海南岛的位置。读图,完成下题。
1月1日,当海口正午时,地球上进入新年的区域面积与地球总面积的比例 (　　)
A.等于1/2 B.多于1/2,少于2/3
C.等于2/3 D.多于2/3
　　[解题指导]
　　[我的答案]　　　　
[综合思维·融会贯通]
1.图示法理解日界线及日期变更
顺着地球自转的方向,过自然日界线日期要加一天,过国际日界线日期则要减一天。如图所示:
(1)经线展示图示
(2)极地投影图示
2.确定日期范围类问题的解法
在近几年高考中,日期问题多与时间计算一起考查,解答日期变更类问题,关键是确定(区分)日期变更与日界线的关系。如下所示:
(1)日期的判断
方法 具体内容
根据地球的自转方向判读 顺着地球自转的方向,由新日期进入旧日期的是180°经线,由旧日期进入新日期的是0时经线
光照图中根据晨昏线判读 过晨昏线与纬线(极昼范围)切点的经线为0时经线;平分夜半球的经线为0时经线
根据时间判读 地方时为0时的经线为0时经线。例如,若一艘轮船在2025年4月16日12时花5分钟自西向东跨越180°经线,那么时间和日期的变化是:时间是12:05,但日期可能不变,也可能减一天
(2)日期范围的计算
方法 具体内容
数轴法 先画出表示全球范围的数轴,从180°经线处将地球展开,数轴的两头为180°经线。然后再按照地方时计算的方法找出地方时为0时的经线,从而确定两个不同日期的范围。如下图,90°E为0时,新的一天占全球1/4
180° 时间法 180°经线为0时时,全球是同一个日期。随后,0时经线随着地球的自转自东向西运动。0时经线向西移动1小时,180°经线为1:00,全球有1个小时的范围进入新的日期。因此,180°经线为几时,全球便有二十四分之几的范围进入新的一天
[迁移应用·即时体验]
1.(2026·南京调研)2022年11月18日,我国一名帆船运动爱好者驾驶“青岛号”从青岛出发,于2023年4月5日成功返回,创造了新的单人不间断环球航行世界纪录。12月下旬,“青岛号”在海上过了两次圣诞节。这说明“青岛号” (　　)
A.自东十二区向东越过了日界线
B.自西十二区向东越过了日界线
C.自东十二区向西越过了日界线
D.自西十二区向西越过了日界线
　　
为避免日期混乱,国际上划定了日界线。如图是小明同学设计的日期钟,其短指针固定指向180°经线,长指针随时刻同步转动。据此完成2~3题。
2.图示时刻,伦敦时间为 (　　)
A.3时 B.6时
C.9时 D.18时
3.此时,新的一天所占范围与旧的一天所占范围之比为 (　　)
A.3∶1 B.1∶3
C.3∶4 D.4∶3
课下请完成配套检测P399“B级:综合应用训练(二)”
第三节　地球的公转及其地理意义
|建|知|识|体|系|
|明|学|习|目|标|
1.理解地球公转的特征和基本规律。
2.在充分认识太阳直射点回归运动规律的基础上,理解并描述昼夜长短的变化规律。
3.理解并描述正午太阳高度的纬度和季节变化规律,并运用这些规律解释相关现象。
广度整合,结构化所学知识
系统知识(一)　公转特征与黄赤交角
(一)地球公转规律
1.概念:地球绕　　　的运动。
2.方向
从东西方向描述 　　　　
从极地上空观察 北极:　　　　方向旋转;南极:　　　　方向旋转
3.周期:365日6时9分10秒,叫作　　　　。
4.速度:地球在公转过程中,速度(线速度和角速度)是不断变化的。
图示 地点 公转位置 时间 公转速度
A点 远日点 7月初 最　
B点 近日点 1月初 最　
方法技巧
近、远日点与冬、夏至日的区别
(1)时间上的区别:近日点为1月初,冬至日为12月22日前后;远日点为7月初,夏至日为6月22日前后。
(2)在公转轨道上的区别:近日点的位置较冬至日偏东,远日点的位置较夏至日偏东。
(二)黄赤交角及其影响
1.黄赤交角的含义
A　　　　　　　平面(黄道平面)同B　　　　　　平面的夹角,目前是23°26'。
拓展延伸
(1)黄赤交角相关数据的关系
①黄赤交角=回归线的度数,
即图中α。
②极圈度数与黄赤交角互余,
即图中90°-α。
③黄赤交角=晨昏线与地轴的最大夹角,即图中β(此时β=α)。
2.影响
(1)引起太阳直射点在南、北回归线之间往返运动。
(2)决定了目前南、北回归线(与黄赤交角相等),南、北极圈(与黄赤交角互余)的度数。
(3)决定了五带的位置和范围。
(2)黄赤交角变化带来的影响
3.太阳直射点的回归运动
(1)范围:　　　　　　　之间。
(2)周期:1个回归年,即365日5时48分46秒。
(3)时空对应
节气 春分日 夏至日 秋分日 冬至日
对应日期 3月21日 前后 6月22日 前后 9月23日 前后 12月22日 前后
太阳直射 点的位置 赤道上 北回归线上 　　　上 　　　　　上
系统知识(二)　昼夜长短及其变化
　　读二分二至日的光照图示,归纳昼夜长短变化基本规律。
时间 变化特点 现象
北半球夏半年 北半球各地　　　　　,除极昼地区外,纬度越高,昼越长,夜越短 北极圈及其以北出现　　　现象(如图1)
夏至日,北半球各地昼最　　,夜最　　
北半球 冬半年 北半球各地　　　　　,除极夜地区外,纬度越高,昼越短,夜越长 北极圈及其以北出现　　　现象(如图3)
冬至日,北半球各地昼最　　,夜最　　
春、秋 分日 每年的3月21日前后或9月23日前后,全球各地　　　　　(如图2)
方法技巧 北极地区极昼范围随太阳直射点的移动变化
(1)“北进南扩”是指太阳直射点从赤道向北推进,极昼范围从北极点向南扩大。
(2)“南撤北缩”是指太阳直射点从北回归线向南移动,极昼范围从北极圈向北缩小。
特别提醒
(1)昼变长夜变短不等于昼长夜短。如北半球昼变长说明太阳直射点向北移动,太阳直射点可能位于南半球,此时,北半球昼短夜长;也可能直射点在北半球,此时,北半球昼长夜短。昼变短夜变长与昼短夜长亦是同样道理。
(2)同一纬线上各地同一天的昼夜长短相等(日出、日落地方时也相同)。
系统知识(三)　正午太阳高度的变化
1.纬度变化规律
夏至日 正午太阳高度由　　　　　向南北两侧递减,如图中　　　折线所示
冬至日 正午太阳高度由　　　　　向南北两侧递减,如图中　　　折线所示
春、秋分日 正午太阳高度由　　　向南北两侧递减,如图中　　折线所示
2.季节变化规律
节气 达最大值的地区 达最小值的地区
夏至 　　　　　及其以北各纬度地区 　　　　各纬度地区
冬至 　　　　　及其以南各纬度地区 　　　　各纬度地区
春、秋分 赤道 南、北极点
方法技巧 对比正午太阳高度差异变化的方法
(1)“近大远小”:同一时刻,正午太阳高度由太阳直射纬线向南北两侧递减。
(2)“来大去小”:直射点靠近时正午太阳高度增大,远离时正午太阳高度减小。
拓展延伸
正午太阳高度的几个特点
(1)同线相等规律:同一纬线上正午太阳高度相等。
(2)对称规律:与太阳直射点所在纬线南北对称的两条纬线上,正午太阳高度相等。
(3)极点上的正午太阳高度等于太阳直射点的纬度数。
系统知识(四)　四季更替与五带划分
1.四季的更替划分
(1)天文四季
夏季 一年中白昼　　　、正午太阳高度　　　的季节
冬季 一年中白昼　　　、正午太阳高度　　　的季节
春季、秋季 冬、夏两季的过渡季节
(2)北温带许多国家的四季:　　　　月为春季,依次类推,每三个月为一个季节。
拓展延伸
二十四节气的基本规律
(1)任意相邻的两个节气,时间上相隔约15天。
(2)相对于夏至或冬至对称的两个节气,太阳直射点大致位于同一纬度。对任何一地,此两天日出日落方位、正午太阳高度、昼夜长短等均相同。如芒种与小暑、立冬与立春。
2.五带的划分
阅读材料,回答问题。
材料一　2025年9月9日,国务院批准建立黄岩岛国家级自然保护区。其位于海南省三沙市,面积3 523.67公顷,其中核心区面积1 242.55公顷,实验区面积 2 281.12公顷,主要保护对象为珊瑚礁生态系统。
材料二　二十四节气是根据视太阳在黄道(地球绕太阳公转的轨道)上的位置来划分的,如下图所示。
(1)当地球公转到C处时,太阳直射点在　　　　(纬线)上,　　　　　　　地区有极昼现象。
(2)地球公转到D处时,北半球节气为　　　　,赤道上的正午太阳高度为　　　　度。
(3)国务院批准建立黄岩岛国家级自然保护区这一天最接近的节气是　　　　,这一天我国昼夜长短的情况是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)描述地球公转从图中的B到C时段北半球正午太阳高度角的变化规律。
(5)“夏天热是因为地球离太阳近,冬天冷是因为地球离太阳远”,这种说法是否正确 请简要说明理由。
课下请完成配套检测P401“A级:基础落实评价”
深度学习,主题式融通知能
主题探究(一)　昼夜长短的变化规律
　　(经典高考题)2020年5月27日位于28°N的温州昼长为13时44分,该日珠峰顶部(28°N,87°E)日出时刻在北京时间 (　　)
A.7:20以前　　　　　 B.7:20—7:39
C.7:40—8:00 D.8:00以后
　　[解题指导]
获取信息—温州的纬度是28°N,昼长为13时44分;珠峰的经纬度是(28°N,87°E)
调用知识—“同线等长”规律:同一纬线上各点昼夜长短相同(日出日落的地方时也相同)—同一地区,地势高处比低处看到的日出　
推理论证—①此时珠峰的日出时刻是　　　　;②不考虑海拔的影响,珠峰顶部日出时,北京时间为　　　　　;③同一纬度海拔高的地点先看到日出,珠峰峰顶日出时刻在北京时间7:20以前
　　[我的答案]　　　　　　
[综合思维·融会贯通]
(一)昼夜长短变化的五大规律
1.太阳直射点决定昼夜长短变化规律
(1)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,哪个半球就昼长夜短。
(2)太阳直射点的移动,决定昼夜长短的变化特点→太阳直射点向哪个半球移动,哪个半球昼变长,夜变短。
2.日出日落方位(极昼、极夜区除外)与昼夜长短对应规律
(1)日出东北、日落西北,北半球昼长夜短,南半球昼短夜长。
(2)日出正东、日落正西,全球昼夜等长。
(3)日出东南、日落西南,北半球昼短夜长,南半球昼长夜短。
3.对称性规律
规律 具体内容
时间 对称 在太阳直射点位于同一纬度的两个日期,昼夜长短状况相同。这两个日期关于夏至日或冬至日对称。如6月12日(夏至日前10天左右)与7月2日(夏至日后10天左右)的两天中,某地的昼夜长短状况相同
空间 对称 南北半球纬度数相同的地区昼夜长短“对称”分布,即北半球各地的昼长与南半球相同纬度的夜长相等。如23°26'N的昼长等于23°26'S的夜长
4.变幅递增规律
赤道上全年昼夜平分,昼夜长短变化为零;纬度越高(指赤道与极圈之间),昼夜长短的变化幅度越大,变化区间为0—24 h。
5.极昼、极夜变化规律
(1)极昼(极夜)的起始纬度=90°-太阳直射点的纬度。
(2)极昼(极夜)范围的扩大,是从极点到极圈;极昼(极夜)范围的缩小,是从极圈到极点。
(3)纬度越高(指极圈与极点之间),极昼(极夜)出现的天数越多。
(二)昼夜时长的两种计算方法
1.常规计算方法
(1)根据昼弧(或夜弧)的长度进行计算
昼长时数=昼弧度数/15°;夜长时数=夜弧度数/15°。
(2)根据日出、日落时间进行计算
①昼长=日落时间-日出时间(这里的日出时间、日落时间不必要求是地方时,但日出时间、日落时间所用的时间要统一,如都是北京时间或都是伦敦时间)。
②昼长时数=(12:00-日出地方时)×2
=(日落地方时-12:00)×2。
③夜长时数=(日出地方时-0:00)×2
=(24:00-日落地方时)×2。
(3)特殊地点的昼长确定
①赤道上:昼长=夜长=12 h。
②极昼区:昼长=24 h,夜长=0。
③极夜区:昼长=0,夜长=24 h。
2.规律计算方法
(1)同一纬线上各地昼长相等,夜长相等。
(2)北半球某度数纬线上各地的昼长=南半球同度数纬线上各地的夜长。
(3)利用日期的对称性计算:相对于夏至日或者冬至日对称的两个日期,某地的昼长、夜长都是相等的;相对于春分日或者秋分日对称的两个日期,某地一个日期的昼长等于另一个日期的夜长。如下图所示:
　　a与b两个日期的昼长、夜长是相等的,c与d两个日期的昼长、夜长也是相等的;b与c两个日期中,b日期的昼长等于c日期的夜长。
[迁移应用·即时体验]
　　下表为2025年1月1日我国部分地区日出日落北京时间。据此完成1~2题。
地区 日出时间 日落时间
甲 7:02:51 17:50:54
乙 7:05:06 17:53:28
丙 6:37:17 18:31:17
1.甲、乙、丙三地中 (　　)
A.甲与乙距离最近　　 B.丙的位置最靠东
C.乙与丙距离最近 D.丙的纬度最靠北
2.1月1日之后2个月内,表中各地 (　　)
A.日出地方时间推迟 B.日落北京时间趋同
C.昼长差异逐渐缩小 D.昼夜更替逐渐加快
　　(2026·宝坻区模拟)如图为2025年暑假小明在我国东部某地旅游时拍摄的日落照片。读图,完成3~4 题。
3.小明拍此照片时镜头的朝向是 (　　)
A.东北　　 B.东南
C.西北 D.西南
4.若一周后小明来原地拍日落,拍摄时间和镜头朝向与上次比应如何调整 (　　)
A.提前　向右偏　　　　　 B.延迟　向左偏
C.提前　向左偏 D.延迟　向右偏
主题探究(二)　正午太阳高度的变化规律
　　(2025·湖南高考)中欧地区城市夏季常出现热浪天气,街道两侧建筑物和树木的阴影可缓解行人的热感,行人热感可用生理等效温度(P)衡量。图1示意中欧地区某市(48°N,8°E)一条东西向街道行道树布置,图2示意该街道某年夏至日(天气晴朗、风力微弱)当地时间9—15时P平均值的分布。tan 65.5°≈2.19。据此完成(1)~(2)题。
(1)甲、乙两处P平均值的差异主要源于 (　　)
A.全时段两侧建筑物的遮阴
B.上午西侧行道树的遮阴
C.全时段东侧行道树的遮阴
D.下午西侧行道树的遮阴
　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2)同样情境下,若降低两侧建筑物高度至10 m,乙、丙两处P平均值的差异将 (　　)
A.变小 B.变大
C.不变 D.不确定
[综合思维·融会贯通]
(一)正午太阳高度的计算
1.计算太阳高度(特殊点)
(1)晨昏线上太阳高度为0°。
(2)直射点上太阳高度为90°。
(3)极昼范围内的0时太阳高度:h=当地地理纬度+太阳直射点纬度-90°或者h=当地地理纬度-出现极昼的最低纬度。如夏至日(6月22日前后),70°N 的0时太阳高度为h=70°+23°26'-90°=3°26'。
2.计算正午太阳高度
　　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。
　　如下图所示,太阳直射点位于10°N,A地(42°N)、B地(23°26'N)、C地(23°26'S)三地的正午太阳高度分别为90°减三地与太阳直射点的纬度差(a、b、c)。
HA=90°-a=90°-(42°-10°)=58°HB=90°-b=90°-(23°26'-10°)=76°34'HC=90°-c=90°-(23°26'+10°)=56°34'　　　
3.计算当地纬度
　　先算出高度角差,即为两点纬度差,再根据直射点纬度计算该地纬度(可能在直射点两侧有两个地点,也可能只有一个地点)。
　　如夏至日(6月22日前后),求正午太阳高度为60°的某地纬度,计算过程如下:
①高度角差=90°-60°=30°,则纬度差也为30°。
②位于直射点(23°26'N)北侧的该地纬度为23°26'+30°=53°26'N,位于直射点(23°26'N)南侧的该地纬度为30°-23°26'=6°34'S。
(二)正午太阳高度的年变化幅度
正午太阳高度变化幅度
纬度范围 变化幅度
南、北回归线之间 纬度越高,正午太阳高度变化幅度越大(由23°26'增大至46°52'),赤道上为23°26',回归线上为46°52'
南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间 各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52')
南极圈以南和北极圈以北 纬度越高,正午太阳高度变化幅度越小(由46°52'减小至23°26'),极圈为46°52',极点为23°26'
(三)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,此时日影最短,当地的地方时为12时。
2.确定房屋的朝向:为了获得最充足的太阳光照,各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。北回归线以北的地区,正午太阳位于南方,房屋大都朝南;南回归线以南的地区,正午太阳位于北方,房屋大都朝北。
3.推断正午日影长短及楼间距,确定房屋照射面积
(1)正午太阳高度越大,日影越短,房屋内照射面积越小;正午太阳高度越小,日影越长,房屋内照射面积越大。
(2)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。为了保证一楼全年都有阳光照射,北回归线以北地区建造楼房时,两楼之间的最短距离应大于L=h·cot H(H:冬至日正午太阳高度)。
4.确定太阳能热水器集热板的安装角度和不同季节的调节角度
(1)太阳能热水器集热板与地面的夹角:为了最大限度地利用太阳能资源,太阳能集热板与地面之间的夹角(α)最好等于该地与太阳直射点所在地的纬度差,或者说和当天正午太阳高度角(H)互余,如图所示:
(2)一年内调整的幅度与当地正午太阳高度的变化幅度相同。
[迁移应用·即时体验]
　　(2026·德阳一模)下图为我国某地某月平均太阳高度角变化示意图,该地房屋主要坐北朝南布局。据此完成1~3题。
1.该月为 (　　)
A.3月　　 B.6月　　
C.9月　　 D.12月
2.判断该地经纬度大致为 (　　)
A.(23°N,107°E) B.(35°N,107°E)
C.(35°N,133°E) D.(23°N,133°E)
3.推测该月当地房屋接受太阳辐射平均时间最长的是 (　　)
A.北面墙 B.东面墙
C.南面墙 D.西面墙
右图为某科考小组在某地进行科学考察时,测得的夏至日和秋分日时的正午太阳高度,且∠1-∠2=16.5°。完成4~5题。
4.该地的纬度位置可能是 (　　)
A.10°S　　 B.10°N　　
C.20°N　　 D.20°S
5.在太阳由A位置移动到B位置的过程中,关于该地的说法,正确的是 (　　)
A.白昼时间先变长再变短
B.正午太阳高度角先变大再变小
C.白昼时间先变短再变长
D.日出方位由东北逐渐转为东南
课下请完成配套检测P402“B级:综合应用训练”
太阳视运动及其应用
　　近年高考对太阳视运动的考查,多以时空规律为核心根基,凸显素养导向与知识整合。命题趋势主要体现在两个方面:一是以不同纬度、不同季节下太阳升落方位、轨迹弧度、正午太阳高度等基本规律,通过文字情境材料、轨迹图、日照图等多元载体创设情境命题,既检验考生对核心原理的精准掌握与图表信息解读能力,又要求实现“图→文→理”的高效转化。二是打破单一知识点局限,将太阳视运动与建筑规划、我国传统文化、农业生产、旅游观景等现实场景融入试题情境,引导考生运用规律解决现实地理问题,体现地理学科的应用属性。题目注重考查考生突破常规思维定式的能力,强化综合思维素养与跨知识点迁移应用能力。
命题视角(一)　太阳视运动轨迹图的绘制与判读
[考题感悟]
　　(经典高考题)雾灵山位于北京与承德交界处,海拔2 118 m,素有“京东第一峰”的美称,是观赏日出和日落的理想之地。下表为雾灵山部分日期的日出和日落时刻表。据此回答(1)~(2)题。
日期 日出时刻 日落时刻
① 7:32 17:08
② 6:31 18:15
③ 4:45 19:39
④ 7:22 16:49
　　　　　　　　　　　　　　　　　
(1)四个日期中,太阳直射点最靠近赤道的是 (　　)
A.① B.②
C.③ D.④
(2)一游客于7月某日去雾灵山旅游,当日的太阳视运动轨迹是 (　　)
|高考命题分析|
　　本题以小尺度区域为载体,精准契合高考“时空规律+图表解读+实践应用”的核心导向,既考查太阳视运动的基础规律,又强化核心素养落地。
(1)区域认知:雾灵山位于“北半球中纬度”的位置是判断太阳视运动的关键(若为赤道或高纬度,轨迹会完全不同),学生需明确该区域的纬度特征,才能准确推导结论,体现 “区域位置决定区域地理现象” 的区域认知逻辑。
(2)综合思维(时空综合):第(1)题需将 “昼夜长短数据”(时间维度)与 “太阳直射点空间位置”(空间维度)关联,体现 “地理事物的时空联系”;第(2)题需综合 “季节(时间)” 和 “纬度(空间)” 两个因素分析太阳视运动,体现 “多要素综合分析” 的综合思维。
(3)地理实践力:情境聚焦 “旅游观赏日出”,引导学生将课本中抽象的 “太阳视运动” 知识应用于实际观察(如登山时判断日出方向、选择观赏位置),培养 “用地理知识解决实际问题” 的实践意识,体现地理实践力的考查导向。
[思维建模]
1.太阳视运动轨迹图的绘制
第一步 　
在北温带任取一点A点为观测点,B点为天顶,CD为地平圈,太阳直射点在南北回归线之间运动(如图所示)。
第二步 　
平移观测点A、天顶B、地平圈CD,转化为天球图(如图所示)。3条平行线为太阳在二分二至日的运动轨迹在天球上的投影。
第三步 　
将图旋转,直到天顶B在最上方,地平圈CD在水平位置(如图所示)。
第四步 　
完善成立体图,并标好方位(如图所示)。
2.不同地区的太阳视运动轨迹图
图1　赤道上的太阳视运动轨迹图 　
图2　回归线与极圈之间的太阳视运动轨迹图 　
图3　刚出现极昼地区的太阳视运动轨迹图 　
图4　极点上的太阳视运动轨迹图 　
[应用体验]
(2026·泉州模拟)我国某地(110°E)的中学生用鱼眼广角相机记录天空中的太阳运动轨迹,右图为其根据相机记录绘制的全年不同日期的太阳视运动轨迹(①—④),其中外围圆圈为地平圈,圆心O为天顶。据此完成1~2题。
1.关于天空方位和太阳视运动轨迹及对应日期,匹配正确的是 (　　)
A.乙—东方　①—11月1日
B.乙—西方　②—3月21日
C.丁—东方　③—10月1日
D.丁—西方　④—12月1日
2.当太阳在P位置时 (　　)
A.北京时间大致为18:40
B.纽约(40°N,74°W)在正午附近
C.10°S该日日出东南
D.开罗(30°N,31°E)正值上午
3.(2026·上海联考)1月10日,太阳直射点位于18°S 附近,在右图中画出该日上海的太阳视运动过程,用“·”标记该日上海的日出、正午、日落点(同时用文字标注“日出”“日落”)和正午太阳高度数值。
命题视角(二)　太阳方位和日影朝向的判断
[考题感悟]
　　(2024·山东高考)小明暑假乘船到F岛旅游。下船后,小明发现太阳当空,周围的人却“没有”影子,他记录了当时的时间为北京时间8月21日00:04。当地时间下午,小明从F岛乘船去往某岛屿观光,途中发现游船甲板中心处旗杆的影子多数时间指向船行进的方向。如图示意F岛及其周边区域。据此完成(1)~(2)题。
(1)F岛的位置可能是 (　　)
A.12°N,61°W　　　　 B.12°N,121°W
C.20°N,61°W D.20°N,121°W
(2)当地时间下午,小明去往的岛屿最可能是 (　　)
A.甲岛 B.乙岛
C.丙岛 D.丁岛
|高考命题分析|
　　这道题精准匹配高考“以情境为载体、以素养为目标、以能力为导向”的命题理念,既覆盖地球运动的核心知识,又考查知识的综合应用与逻辑推理,是典型的高考能力型试题。
(1)依托真实生活情境,凸显 “地理实践力” 考查
　用通俗的生活化语言“太阳当空无影子”替代学科语言“太阳直射”,用 “游船甲板上的旗杆影子方向”替代抽象的“方位判断”,让学生在真实场景中运用地理知识,解决实际问题,突出对“地理实践力”这一素养的考查。
(2)设问层次递进,考查 “逻辑推理能力”
两题形成明确的逻辑闭环。第(1)题是基础:需先通过“无影子”定纬度范围,再通过“时差”定经度,才能确定F岛的区域位置。第(2)题是延伸:需基于第(1)题的定位,结合“下午太阳方位→影子方向→船行进方向”,推导周边岛屿的相对位置,整体考查学生“从已知推未知”的逻辑链完整性,避免知识碎片化。
(3)聚焦区域认知,强化 “空间尺度关联”
题目隐含“微观定位→宏观区域”的思维要求:先通过经纬度(微观)确定 F 岛的具体位置;再结合该区域的海陆分布(宏观),判断游船向哪个方向行驶能到达目标岛屿。整体考查学生“将经纬度坐标转化为区域空间位置”的能力,符合高考对“空间思维”的核心要求。
[思维建模]
1.太阳视运动中日出、日落的太阳方位判断
(1)二分日,除了南北两极点外,全球各地均日出正东、日落正西。
(2)太阳直射点位于北半球时(3月21日前后—9月 23日前后),除极昼、极夜地区外,全球日出东北、日落西北。
(3)太阳直射点位于南半球时(9月23日前后—次年3月21日前后),除极昼、极夜地区外,全球日出东南、日落西南。
(4)纬度越高,其日出、日落方位年变化越大;同一地点,夏至日、冬至日的日出、日落方位偏离正东、正西的角度最大。
(5)太阳直射点位于北半球时,极昼地区,太阳正北升、正北落(0时日出,24时日落);北极点不升不落,顺时针方向旋转。
(6)太阳直射点位于南半球时,极昼地区,太阳正南升、正南落(0时日出,24时日落);南极点不升不落,逆时针方向旋转。
2.太阳视运动中正午太阳方位判断
(1)先明确两个关键纬度
①观测者所在纬度(区分“北回归线以北/南回归线以南/南北回归线之间”)。
②太阳直射点纬度(按节气定:夏至北回归线、冬至南回归线、春秋分赤道,其他时间看直射点在北半球/南半球)。
(2)按区域判断
①北回归线及其以北:正午太阳始终位于正南。
②南回归线及其以南:正午太阳始终位于正北。
③南北回归线之间:直射点在观测者北侧→正午太阳位于正北;直射点在南侧→正午太阳位于正南;直射点与观测者纬度重合→正午太阳在正上方(天顶)。
④极圈以内极昼期:北极圈以内正午太阳位于正南,南极圈以内正午太阳位于正北。
3.一天中任意时刻太阳方位的推断
根据日出方位和正午太阳方位,可推知上午太阳方位的变化;同理,根据正午太阳方位和日落方位,可推知下午太阳方位的变化。
[应用体验]
　　4月30日,某学校(30.5°N,120.7°E)天文社在校园操场上立杆测量影子方位角,结果如下表所示。方位角是在平面上量度物体之间的角度差的方法,从某点的指北方向线起,依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角。完成1~2题。
观测时间 (北京时间) 11:54 12:05 14:06 14:57 17:29
影子方位角 0° 10° 70° 80° 100°
1.学校地方时18时的太阳方位最接近正西的日期是 (　　)
A.1月31日 B.4月20日
C.9月25日 D.11月10日
2.4月30日,当观测到太阳位于正西方位时,北京时间最接近 (　　)
A.15:47 B.16:07
C.16:28 D.18:00
　　2025年6月18日,浙江某中学(28°N,119°E)地理学习小组在校园内开展太阳方位观测活动。图1为某小组成员绘制的当日日落时太阳位置示意图,图2为某小组成员当日记录的日出、日落时刻(北京时间),其中日出时刻记录的数据由于失误被墨水覆盖。据此完成3~4题。
3.记录表中的日出时刻,为 (　　)
A.5:00　　 B.5:08　　
C.5:12　　 D.5:16
4.从该日起之后10天,校园中 (　　)
A.正午旗杆在教学楼上的投影先变短后变长
B.正午时刻教学楼影子逐渐变长
C.日落光线与教学楼的夹角θ先变大后变小
D.日落方位逐渐从西北转向西南
命题视角(三)　太阳视运动规律的应用
[考题感悟]
　　(2025·云南高考)圭表由两部分组成,直立的柱体为“表”,与柱体垂直的装置为“圭”。我国古人根据正午时“表”影在“圭”上的变化划分二十四节气(两端刻度表示夏至或冬至)。据此完成(1)~(2)题。
(1)下列圭表的示意图适用于海南三沙市(17°N)的是 (　　)
(2)古人观察圭表发现,从冬至日、夏至日分别往后推6个节气所用天数不同。其原因是 (　　)
A.昼夜长短的季节差异
B.地球公转速度不均
C.太阳高度的季节差异
D.物候转换间隔不同
|高考命题分析|
　　这道题的本质是“用传统文化的壳,装地理原理的核”:既通过圭表与二十四节气渗透文化自信,又精准考查地球运动的核心知识与地理思维能力,同时为高中地理教学提供了“情境化、生活化、综合化”的命题范例。
(1)情境生活化:避免 “抽象命题”,回归 “地理本质”
题目以圭表、二十四节气这一古代生活化内容创设情境承载地理知识,避免了脱离实际的抽象计算(如单纯计算太阳高度角),引导教学中注重知识与生活、文化、实践的结合,让地理学习更具实用性。
(2)梯度合理化:从“空间”到“时间”,难度递进
第(1)题聚焦空间维度(不同区域的太阳方位与影长),考查静态的地理规律;第(2)题聚焦时间维度(公转速度的时间变化对节气间隔的影响),考查动态的地理过程。两问从空间静态到时间动态,从基础匹配到高阶推理,难度逐步提升,符合学生的认知规律,也符合高考区分不同水平考生的选拔功能。
(3)命题新趋势:传统文化从“背景点缀”变为“命题核心”
不再只是简单提一句“二十四节气”,而是以传统文化为真实情境、为问题来源,把圭表测影、节气划分作为题干与图像核心,让地理原理服务于解读传统文化。该试题不考节气名称、时间等记忆性内容,而是用地理原理解释古人智慧:为什么影子会南北摆动 为什么节气间隔天数不一样 体现高考新趋势:传统文化考“理”,不考“记”。
[思维建模]
　　太阳视运动轨迹能直观地反映出观测地点正午太阳高度与昼夜长短的变化以及观测点所在地的日出(正午、日落)时的太阳方位、地物日影朝向,可进一步确定时间与空间位置。
1.日影朝向及长短:日影朝向与太阳方位相反;日影长短与太阳高度呈负相关。
2.判断地面的方位:根据太阳视运动图中的太阳日出日落方位可以判断地面的东方和西方,进而可以确定南方和北方。
3.确定正午太阳高度:一天中太阳视运动轨迹的正午点与观测点连线,与地平圈形成的夹角。
4.推断白昼长短
(1)地平面以上部分太阳视运动轨迹所占部分较少:昼短夜长。
(2)地平面以上部分太阳视运动轨迹所占部分较多:昼长夜短。
(3)地平面以上部分太阳视运动轨迹占一半,正东升正西落:昼夜等长。
5.判断时间(季节)
(1)判断时间:若太阳在东南天空、太阳高度逐渐增大,则为上午;若太阳在西南天空、太阳高度逐渐减小,则为下午。太阳位于正南方向,太阳高度最大时,则为当地的12时。
(2)日出东北方,日落西北方——北半球夏季,南半球冬季。
(3)日出东南方,日落西南方——北半球冬季,南半球夏季。
(4)日出正东,日落正西——春分和秋分。
6.确定观测点位置
(1)根据日出日落或正午的时差计算经度。
(2)根据正午太阳高度,结合节气计算纬度。
[应用体验]
(2026·青岛一模)小明同学在同一幅图中绘制了某日甲、乙两地太阳视运动轨迹(如图)。图中甲、乙两地太阳视运动轨迹呈对称分布。完成1~2题。
1.甲地位于乙地的 (　　)
A.东北　　　　　　　 B.西北
C.东南 D.西南
2.符合两地正午太阳高度之差(Δh/°)年变化的是 (　　)
　　(2026·宝鸡模拟)某城市(约31°N,104°E)文化公园中,有参照《淮南子·天文训》天干地支、四维方向对节气组成的圆形图案。小明在该图案的圆心竖立一根细杆,观测太阳视运动。他在夏至日日出时刻(北京时间约6:02)观测到日影指向“申”(见下图)。据此完成3~4题。
3.该城市冬至日日出时刻日影指向 (　　)
A.庚 B.辰
C.寅 D.戌
4.该城市冬至日日出时刻的北京时间为 (　　)
A.7:02 B.8:02
C.8:06 D.9:06
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