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主题一　地球运动规律学生用书
网络构建　将下列内容选入恰当的位置,完成知识体系构建。
①太阳辐射　②昼夜交替　③昼夜长短　④五带　⑤四季　⑥正午太阳高度　⑦黄赤交角
考情分析
考点 考情播报 备考策略
考点1　太阳辐射与光伏发电 2023·湖南卷·T8、9 2023·浙江6月卷·T15、16 多结合现实情境或光伏发电站的建设,考查太阳辐射对自然环境的影响及光能资源开发利用 1.结合图示、材料,准确理解影响太阳辐射的因素、地球运动的相关理论。 2.充分结合地球运动相关图像,增强空间思维能力培养,尤其是太阳视运动轨迹图。 3.结合生活案例,分析与地球运动有关的传统文化素材,分析时间计算、昼夜长短和正午太阳高度变化规律原理的应用。
考点2　时间计算 2026·广东卷·T11 2025·湖北卷·T7~9 2025·山东卷·T11、12 2025·江苏卷·T1、2 常借助其他地理要素的时间变化或热点事件,考查地方时、区时的计算
考点3　昼夜长短和正午太阳高度的变化 2026·广东卷·T11 2026·湖北卷·T13~15 2026·山东卷·T14、15 2025·重庆卷·T15 2025·福建卷·T9、10 2025·广东卷·T7、8 2025·北京卷·T4、5 2025·浙江6月卷·T24、25 2024·福建卷·T11~13 2024·北京卷·T2、3 常以热点事件或生活中常见的现象为切入点,综合考查昼夜长短的变化规律、正午太阳高度的计算及其对人们生产、生活的影响
考点1　太阳辐射与光伏发电
【命题金银线】
金线1　从冰鼠晒暖,看太阳辐射对动物的影响
　　(2023·湖南选择考·T8、9)非洲冰鼠是啮齿类食草动物,夜伏昼出,不冬眠,不囤积食物,常通过晒太阳或蜷缩等方式应对寒冷。在非洲南部某山地(29°33'S,29°14'E)海拔2 800米处的缓坡上,某科研团队对非洲冰鼠群体的活动规律进行观测。下图示意连续几日观测的平均结果。据此完成1、2题。
1.11:00至13:00,非洲冰鼠冬季与夏季活动规律差异明显,主要影响因素是(　　)
A.昼夜长短 B.天敌数量
C.太阳辐射 D.食物数量
2.北京时间15:00左右,非洲冰鼠冬季晒太阳的地点最可能位于该山地的(　　)
A.东北坡 B.西北坡 C.东南坡 D.西南坡
[解题模型]
关 键 点 拨 ①非洲冰鼠晒太阳的目的是应对寒冷,因此对比冬季,思考夏季中午地面个体占比小的原因;②北京时间与当地地方时(29°14'E)存在差异; ③该地位于南半球,需要明确南半球和北半球一天中不同时刻太阳方位的差异
思 维 路 径 结合冰鼠活动的日变化和季节变化差异,分析太阳辐射时空差异及影响: 第1题,思路分析如下:
思 维 路 径 第2题,思路分析如下:
【解析】1选C,2选A。第1题,由统计图可知,在11:00至13:00(正午前后),非洲冰鼠冬季在地表活动的个体占群体的比例高于夏季。冬季和夏季的11:00至13:00(正午前后)都处于白天,昼夜长短并不是该时间段冰鼠活动差异的原因,A错误;天敌数量、食物数量对冰鼠活动时间的影响是长时间的,不是出现在每天特定的时间段内,B、D错误;结合文字材料“常通过晒太阳或蜷缩等方式应对寒冷”可推知,冬季非洲冰鼠需要通过晒太阳,调节体温,冬季11:00到13:00气温高,太阳辐射多,此时多晒太阳可以补充自身所需热量,C正确。第2题,材料文字信息表明,当地经度为29°14'E,北京时间是120°E的地方时,两地经度每相差1度,地方时相差4分钟,根据东加西减的原则计算,北京时间15:00时,非洲南部山地的地方时约是15:00-6小时4分钟=8:56,是当地的上午;当地冬季时太阳直射点在北半球,当地太阳从东北升起,正午时太阳位于当地正北,当地地方时9时太阳位于东北方天空,山地的东北坡为向阳坡,因此,此时非洲冰鼠冬季晒太阳的地点最可能位于该山地的东北坡,A正确。
银线2　从光电站建设,析光伏发电的地理原理
3.(2023·浙江6月选考·T15)塔式光热发电是利用成千上万个独立跟踪太阳的定日镜,将阳光聚集到镜场中心的集热塔,通过能量转换来发电。下图1为青海某地塔式光热发电场景观图,图2为定日镜工作原理示意图。与浙江省相比,当地布局光热发电场的优势区位因素有(　　)
①土地 ②太阳辐射
③劳动力 ④电网分布
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
【解析】选A。与浙江省相比,青海省地处青藏高原,太阳辐射更强;人口稀少,可用于建设光热发电场的土地面积大。
【融通思维链】
太阳辐射的时空分布及开发利用
【创新应用端】
　　(2025·大足区模拟)雄安站综合交通枢纽(简称“雄安站”)是京雄城际铁路最大车站。畅通融合、绿色温馨、经济艺术、智能便捷是该站的特点。车站进行了“站桥一体化”设计(桥梁结构和车站建筑结构组合在一起,承轨层距离地面16.4米),并在椭圆形屋顶部分设置了光伏发电系统,平均年发电量约583万千瓦时,在运营模式方面采用“自发自用、余量上网”的并网方式。据此完成1、2题。
1.雄安站“站桥一体化设计”的优势有(　　)
①提高了空间利用率 　②利于站内商业开发
③实现站内交通转换 　④增加文化空间氛围
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
2.将光伏发电设施安装在车站屋顶上可以(　　)
A.减少电力投资 B.实现电力自给
C.保证供电稳定 D.节约土地资源
【解析】1选C,2选D。第1题,桥梁结构和车站建筑结构组合在一起,承轨层距离地面16.4 m,能够减少土地占用,提高立体空间利用率,①正确;车站主要用于运输活动,与商业开发关系小,②错误;“站桥一体化”设计能够实现站内交通转换,提高效率,③正确;“站桥一体化”设计充分利用立体空间,“畅通融合、绿色温馨、经济艺术、智能便捷是该站的特点”,增加文化空间氛围,④正确。第2题,光伏发电设施安装在屋顶上,有效利用空间资源,减少对土地资源的占用,节约土地资源,D正确;光伏发电设施安装在屋顶上,并要接入公共电网,电网投资较大,A错误;该类项目运营模式方面采用“自发自用、余量上网”的并网方式,并不一定是实现电力自给,B错误;光伏发电受天气、昼夜变化影响,供电的稳定性不高,C错误。
　　塔克拉玛干沙漠南缘属典型的温带荒漠气候,年降水量约45毫米,蒸发量约2 612毫米,全年沙尘天气频发。如图为该区域四季太阳辐射平均日变化示意图。据此完成3~5题。
3.影响该地太阳辐射日变化的主要因素是(　　)
A.太阳高度 B.昼夜长短
C.云量多少 D.大气环流
4.据图推测该地太阳辐射日变化受沙尘天气影响最为显著的季节(　　)
A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季
5.下列各图示意该地有显著降水天气的是(　　)
【解析】3选A,4选B,5选C。第3题,由图可知,该地四季的太阳辐射都呈现单峰状,正午时太阳辐射最强,太阳高度是主要影响因素,A正确;日变化表现为白天有、夜间无,正午时最强,说明与昼夜长短变化关系不大,B错误;该地晴天多,全年降水少,云量少,C错误;大气环流对太阳辐射影响较小,D错误。第4题,由图中曲线可知,午后的太阳辐射在夏季最低,说明此段时间对流强烈,风沙活跃,受沙尘天气影响较大,沙尘对太阳辐射的削弱作用最强,B正确;春季、秋季午后太阳辐射量最大,受影响小,A、C错误;冬季的太阳辐射量总体小,主要与太阳高度有关,D错误。第5题,图A、B、D三项所示图像中白天的地面辐射大于大气逆辐射,说明太阳辐射强,地面吸收热量多,地面辐射强,降水可能性小,A、B、D错误;图C的15时前,地面辐射和大气逆辐射基本持平,说明此段时间内可能出现降水,白天太阳辐射较弱,C正确。
考点2　时间计算
【命题金银线】
金线1　结合国际空间站轨迹,用晨昏线计算时间
　　(2022·江苏选择考·T4、5)国际空间站距地面约420千米,每90分钟环绕地球一周。空间站反射阳光,在一定条件下,人们肉眼可以看到明亮的光点划过天空。如图为国际空间站某时段轨迹和某时刻位置示意图,图中阴影表示黑夜。据此完成1、2题。
1.空间站到达北京上空约需(　　)
A.15分钟 B.30分钟 C.45分钟 D.60分钟
2.空间站到达北京上空时,北京时间大致是(　　)
A.9:40 B.10:10 C.10:40 D.11:10
[解题模型]
关 键 点 拨 ①此时国际空间站与北京的经度差、空间站的运行速度; ②空间站与北京的时间差异,需要结合经度进行计算;同时还需要加上空间站到达北京所需要的时间
思 维 路 径 在明确了试题立意后,具体解题思维过程如下: 第1题,思路分析如下:
思 维 路 径 第2题,思路分析如下:
【解析】1选C,2选C。第1题,由材料可知,国际空间站每90分钟环绕地球一周,也就是每90分钟绕地球公转360°。据图中经度可知,此时国际空间站位于60°W附近,北京位于120°E附近,经度差约180°,大约需要45分钟。第2题,由材料可知,此时赤道与晨线的交点位于60°E附近,故北京时间为10:00左右。由上题分析可知,再过45分钟左右,空间站将到达北京上空,此时北京时间大约是10:45。
银线2　结合最高温出现时刻,用经度差计算时间
3.(2023·全国乙卷·T9)位于日本海附近的珲春与内陆的辽源各日最高气温时刻(北京时间)的月均值不同(下表)。珲春7月各日最高气温时刻均值滞后当地正午约(　　)
气象 台站 经度 纬度 1月各日 最高气温 时刻均值 1月偏离 天数/天 7月各日 最高气温 时刻均值 7月 偏离 天数 /天
珲春 130.35°E 42.86°N 约14时00分 20.8 约14时40分 19.6
辽源 125.15°E 42.90°N 约13时20分 14.4 约13时50分 17.2
A.1小时40分钟 B.2小时00分钟
C.2小时40分钟 D.3小时20分钟
【解析】选D。珲春经度与120°E大约相差10度,故地方时约早40分钟。故该地正午时北京时间为11:20;由表可知,珲春7月各日最高气温时刻均值约为14:40(北京时间),故两者相差3小时20分钟。
【融通思维链】
时间计算及其在生活中的应用
【创新应用端】
　　(2025·江苏卷·T1、2)10月中旬,拉萨市(29°N,91°E)某中学学生开展校园地理实践活动,下图为北京时间13时56分拍摄的校园照片。据此完成1、2题。
1.图中杆影指向最接近(　　)
A.正北 B.正南 C.东北 D.西北
2.在观测杆影活动中,学生可领悟到与地球运动相关的是学校的(　　)
A.课程设置 B.位置选择
C.空间规模 D.作息时间
【解析】1选A,2选D。第1题,根据所学可知,北京时间为120°E的地方时,拉萨经度为91°E,两地经度差为29°。由于1°经度对应4分钟的时间差,因此拉萨地方时比北京时间晚:29°×4分钟=116分钟(1小时56分钟)。当北京时间为13时56分时,拉萨地方时为13时56分-1小时56分=12 时(刚好正午)。10月中旬太阳直射南半球,拉萨(29°N)正午时太阳位于正南天空,因此杆影指向正北。第2题,根据所学知识可知地球运动包括地球自转和地球公转,地球自转导致昼夜交替,地球公转导致昼夜长短的变化和季节变化。学校作息时间(如早晚自习时间、午休安排)会根据昼夜长短调整(如夏季昼长则早到校,冬季昼短则晚到校),直接与地球公转相关,在观测杆影活动中,发现太阳日出到日落的时间和方位不同,导致杆影的位置和长短也随着时间发生变化,这都与地球公转有关,D正确;学校的课程设置、空间规模与地球运动无关;位置选择主要考虑地形、气候等,与地球运动间接相关。
　　(2025·永川区一模)2024年9月24日16:27(当地时间),我国某公民乘坐的飞机从加拿大温哥华(西八区)起飞,于北京时间9月25日21:51在深圳降落。据此完成3、4题。
3.该飞机从加拿大起飞时,北京时间是(　　)
A.9月24日0:27 B.9月24日8:27
C.9月25日0:27 D.9月25日8:27
4.该飞机从加拿大到深圳的飞行时间约是(　　)
A.13小时 B.13.5小时 C.14小时 D.14.5小时
【解析】3选D,4选B。第3题,北京时间是东八区的区时,飞机起飞时,温哥华(西八区)的当地时间是9月24日16:27,西八区比东八区晚16个小时,此时北京时间为9月24日16:27+16小时=9月25日8:27。第4题,由上题分析可知,飞机起飞时北京时间是9月25日8:27,飞机落地时北京时间是9月25日21:51,据此可知飞机飞行时间是13小时24分钟,约13.5小时。
考点3　昼夜长短和正午太阳高度的变化
【命题金银线】
金线1　从物体与日出方位关系,看昼夜长短变化
　　(2024·广东选择考·T15、16)距今约3000年前的金沙遗址(30°41'N,104°01'E)是古蜀国时期的一处大型聚落遗址。在该遗址祭祀区的东部有一处九柱建筑遗址,其9个柱洞呈“田”字形分布。研究发现,这些柱洞分布具有一定的天文属性。图1为九柱建筑的复原示意图;图2示意该建筑柱洞平面分布及当时冬至日的日出方位。据此完成1、2题。
1.如果当时祭祀人员站在图2中的D5处,他在夏至日看到的日出方位位于(　　)
A.D5→D6连线方向 B.D6和D9之间
C.D5→D9连线方向 D.D8和D9之间
2.已知3000年前的黄赤交角比现今大,与现在遗址地居民相比,则当时金沙先民在(　　)
A.春分日看到日出时间更早 B.夏至日经历更长的夜长
C.秋分日看到日落时间更晚 D.冬至日经历更短的昼长
[解题模型]
关 键 点 拨 ①二分二至日日出方位的变化特点; ②二分二至日昼夜长短的变化规律; ③黄赤交角变化对太阳直射点南北移动产生的影响
思 维 路 径 结合图中柱洞平面分布及当时冬至日的日出方位进行分析。 第1题,思路分析如下: 第2题,思路分析如下:
【解析】1选B,2选D。第1题,根据图示信息可知,正北方向与D5→D6连线方向有27.17°的夹角,冬至日日出方位位于D5→D8连线方向,该地位于北半球,冬至日日出方位位于东南,则图中D5→D8逆时针27.17°为正东方位。该地位于北半球,夏至日太阳直射点位于北半球,当地日出方向位于东北,应位于D6和D9之间。第2题,黄赤交角变大后,冬至和夏至时的太阳直射点的纬度变大,该地昼夜长短的年变化幅度增大,冬至日该地昼更短、夜更长,夏至日该地昼更长、夜更短,B错误,D正确;春秋分太阳直射点位于赤道,全球昼夜平分,该地日出日落时间不会变化,A、C错误。
银线2　根据昼夜状况,考查时间计算
　　(2024·江苏选择考·T3~5)下图为2024年某月1日地球昼夜状况图。据此回答3~5题。
3.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
4.图示时刻,北京时间大约是(　　)
A.6:00 　 B.12:00　 C.18:00 　 D.24:00
5.经过6小时,昼夜状况是(　　)
[解题模型]
关 键 点 拨 ①昼夜长短与太阳直射点位置的关系:太阳直射北半球时,北极附近出现极昼现象。 ②晨线与地方时的关系:夏半年日出在地方时6点以前。 ③地方时的计算方法:经度相差1°,地方时相差4分钟。
思 维 路 径 第3题,思路分析如下: 第4题,思路分析如下: 第5题,思路分析如下:
【解析】3选D,4选 C,5选A。第3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日为北半球的冬半年,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图不符合,C错误;由春分日到夏至日大致三个月(90天)左右,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°,也就是说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,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4题,据图示信息可知此时的纽约(74°W)位于晨线附近,说明纽约正处于5月1日日出时刻,由于纽约在40°N,位于北半球夏半年的5月1日日出时刻应在6时之前。当北京时间6:00时,74°W地方时17:04,纽约当地临近日落,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11:04,纽约当地已经临近中午,D错误。第5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两图中纽约是黑夜,不符合题意,C、D错误。
【融通思维链】
【创新应用端】
　　(2025·福建卷·T9、10)为了研究山体遮挡对太阳辐射的影响,在我国某峡谷谷底中部设立观测站点。该峡谷两侧山体海拔相当、坡度均约45°。下图示意该站点某日太阳直接辐射强度和整点时刻的太阳直接辐射遮挡情况。据此完成1、2题。
1.该峡谷所在的山脉及该日最接近的分别是(　　)
A.昆仑山脉,夏至日 B.祁连山脉,夏至日
C.太行山脉,冬至日 D.横断山脉,冬至日
2.与该峡谷走向最符合的是(　　)
【解析】1选D,2选B。第1题,结合该峡谷在北京时间13:20左右接受的太阳直接辐射最强,对应当地时间为12:00,说明该地大致处于东经100°,结合整点时刻的太阳辐射直接遮挡情况(含完全遮挡和无遮挡)是从北京时间8时开始,18时结束,判断出该日昼长大致是10小时,而且不可能超过12小时,所以北半球昼短夜长,表明此时是冬半年,因此D选项“横断山脉,冬至日”正确。第2题,根据材料“峡谷两侧山体海拔相当、坡度均约45°”,再结合图示“直接辐射强度”“直接辐射遮挡情况”是关于中心点完全对称的,说明该峡谷为较为标准的南北走向,B项最符合。
　　小明家住某省会城市的一楼,书房正南方3.2米处有一棵小树(高3米)。某日正午时小树顶端的影子刚好落在书房内地面的特定位置(如图),该现象一年只有一次。此时书房内挂钟所示时间为12:28。(tan 30°≈0.6;tan 45°=1;tan 60°≈1.7)据此完成3、4题。
3.小明所在的城市最可能是(　　)
A.海口 B.哈尔滨　 C.太原 D.乌鲁木齐
4.该日后的3个月内,书房内正午时地面的光照面积(　　)
A.逐渐增加 　B.先增加后减小
C.逐渐减小 　D.先减小后增加
【解析】3选C,4选C。第3题,该现象一年只有一次,说明该日为二至日;该日树影的长度为5 m,结合树高可计算出正午太阳高度约为30°,进而判断该日为冬至日,由正午太阳高度计算公式 H=90°-| 纬差|(纬差是指某地的地理纬度与当日太阳直射点所在纬度之间的差值),可计算出该城市的纬度约为36.5°N;此时地方时为12:00,而北京时间为12:28,据此可以计算出当地经度约为113°E,从而判断该城市最可能为太原。第4题,据上题分析可知,该日为冬至日,冬至日后的3个月内,太阳直射点向赤道移动,正午太阳高度逐渐增大,正午时书房内地面的光照面积逐渐减小。
素能整合1　太阳周日视运动规律
【感悟高考】
视角1　联系太阳高度角考查太阳移动轨迹
　　(2024·福建选择考·T11~13)街道走向、行道树和建筑物影响街道地面的日照时间长短。福建省学者小明来到美国波士顿(约42°N)访学。夏至日,小明在某绿树成荫的街道朝天空垂直拍摄,并将照片绘制成图(如图)。图中虚线示意春分日目视太阳轨迹。该地夏至日昼长约15小时。据此完成1~3题。
1.夏至日该街道日出方位最接近(　　)
A.① B.② C.③ D.④
2.6月25日,小明用专业器材在同一地点朝天空垂直拍摄,他拍摄到太阳的时段(地方时)最有可能是(　　)
A.8:30—9:00 B.10:30—11:00
C.13:00—13:30 D.15:00—15:30
3.该街道行道树为当地树种。晴朗无云时,下列日期该街道地面日照时间最长的是(　　)
A.5月30日 B.7月1日
C.9月1日 D.11月30日
[高考透析]
关 键 点 拨 ①知道一年中太阳日出、日落方位变化规律; ②把握太阳高度与日影的关系; ③熟悉地方树种与日照时间的关系
思 维 路 径 第1题,思路分析如下: 第2题,思路分析如下: 第3题,思路分析如下:
【解析】1选A,2选C,3选D。第1题,美国波士顿(约42°N)位于北半球,夏至日的日出方位为东北,波士顿当地正午的太阳视位置位于正南方。结合图中天空中心和春分日正午太阳视位置,可以判断①②位置的方位为偏北方向,③④为偏南方向。在北半球观测太阳、月球等天体,当天空方向上北下南时,左为东、右为西,据此可以具体判断①为东北方向,②为西北方向,③为东南方向,④为西南方向。因此夏至日该街道日出方位最接近①。第2题,6月25日接近夏至日,该地区的正午太阳高度角大,昼长较长,太阳日出东北,日落西北。但读图可知,小明所处位置的西北侧有建筑物,东南、东北侧都有树木遮挡,遮挡范围比较大。太阳视运动的轨迹大致是从图中①→正南→②,其间唯一无遮挡的区域位于树冠与建筑物间的位置,为正午后时段,时间最可能为地方时13:00—13:30。第3题,该地区的地带性树种为温带落叶阔叶林,夏季枝叶繁茂,遮挡作用较明显,冬季树叶凋零,遮挡作用较弱,故冬半年该街道地面日照时间长,选项中11月30日最符合。
视角2　结合太阳视运动、日影,考查地理事物的位置
　　(2024·山东等级考·T6、7)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4、5题。
4.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
5.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
[高考透析]
关 键 点 拨 ①太阳位置与影子的关系; ②地方时的计算方法; ③太阳视运动、影子与地理方位的关系
思 维 路 径 第4题,思路分析如下: 第5题,思路分析如下:
【解析】4选A,5选C。第4题,通过F岛上的人“没有”影子,说明太阳高度角此时为90°,因此判断下船记录的时刻为当地地方时12:00,且当地存在太阳直射现象。根据北京时间(120°E的地方时)00:04推算,该地经度为61°W;根据日期8月21日,距离太阳直射赤道还有约一个月,而目前该地存在太阳直射,可以判断为12°N,若为20°N,应更接近6月22日。第5题,该日太阳直射点在北半球,东北日出、西北日落。当地时间的下午,太阳位于西北方位,旗杆的影子位于东南方位,所以船的行进方向是东南,位于F岛东南方位的岛屿是丙岛。
机理建构
【概念解读】
1.概念与原理
由于地球不停地自西向东自转,地球上的人们每天观察到的现象是太阳东升西落。实际上,太阳东升西落不是太阳围绕地球在运动,而是地球自转导致的太阳的一种视运动和相对运动。太阳的周日视运动是地球上的人们每天所观察到的太阳在天球上进行的自东向西的运动。
2.图形特征
(1)观察者面向北方,太阳视运动轨迹是逆时针方向;面向南方,太阳视运动轨迹是顺时针方向。
(2)对于任何一个地区而言,不同日期的太阳周日视运动的轨迹都是平行的。
3.主要类型
(1)按时间,可划分为:夏半年、冬半年、二分日图和复合图(如二分二至日的太阳周日视运动图)。
(2)按昼长状况,可划分为极昼区域(极昼范围内的极点、出现极昼的最低纬线和出现极昼的极点与极昼最低纬线之间的区域)和非极昼区域的太阳周日视运动图。
(3)按图形的内容,可划分为普通图和简化图。
【思维进阶】
　太阳视运动图的判读
(1)明确太阳视运动图的组成部分:上部半圆我们称为天球,天球上的顶点(M)称为天顶,底下的有东南西北方向的椭圆称为地平面,O点为观测点。
(2)抓住太阳视运动图的三个关键点:日出方向(A点)、日落方向(B点)和正午太阳位置(P点)。
(3)厘清太阳视运动的三条运动轨迹:日出正东→日落正西;日出东北→日落西北;日出东南→日落西南。
创新应用
　　(2025·浙江6月卷·T24、25)某天文爱好者测定了当地日出地方时和晨昏线年变化。下图为该地日出地方时年变化曲线图。据此完成1、2题。
1.若测得b值正好是a值的两倍,则该地年内日出地方时差(单位:小时)最大值为(　　)
A.3 B.4 C.6 D.12
2.若K至Q期间过该地晨线作顺时针方向转动,则Q日该爱好者在当地可能观测到(　　)
A.① B.② C.③ D.④
【解析】1选B,2选B。第1题,根据所学知识可知,某地一年中最早日出地方时和最晚日出地方时应该关于地方时6时对称,且b=2a,则(6-b)=a,可以求出来a为2,b为4,即日出地方时最早为4时,最晚为8时,年内日出地方时差值最大值为4。第2题,过该地的晨线作顺时针方向转动,说明应为北半球夏至日到北半球冬至日之间,K为北半球夏至日,Q为北半球冬至日。根据此时该地日出地方时逐渐提前,说明该地应该位于南半球。根据上题分析可知,该地年内日出地方时差值最大值为4,应位于中纬度,正午太阳方位位于正北,日影应朝向正南,A错误;Q日太阳直射点位于南半球,全球有日落的点位,日落方位偏南,该地应西南日落,B符合;Q日太阳直射点位于南半球,当地日出东南,日出时日影应朝向西北,C错误;该地位于南半球,观测不到北极星,D错误。
　　(2026·山东卷·T14、15)家住山东省某地的小明,在课外书中看到利用“等影”法测定本地子午线的介绍(下图)。小明对“等影”法进行了系列探究。据此完成3、4题。
3.下列操作中,会导致小明测定本地子午线的结果出现偏差的是(　　)
A.未绘制半径为50厘米的圆
B.使用60厘米长的立杆
C.将每个同心圆的半径增加5厘米
D.将立杆向日出方向倾斜10°
4.小明利用“等影”法准确地绘制了当地二至日的立杆影尖轨迹。他绘制的影尖轨迹图是(　　)
【解析】3选D,4选A。第3题,立杆必须垂直于地面才能保证影长仅有太阳高度决定,若立杆倾斜,杆影的投影关系会被破坏,导致等影长两点的连线中点偏移,子午线测定结果出现偏差,D正确;A、B、C选项均不会对测定结果产生影响。第4题,对于山东省来说,正午太阳始终在南,因此正午影尖始终在北,可以排除B、D,冬至日东南日出、西南日落,影尖分别在西北、东北,夏至日东北日出、西北日落,影尖分别在西南、东南,A正确,C错误。
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主题一　地球运动规律
考点1 太阳辐射与光伏发电
考点2　时间计算
素能整合1　太阳周日视运动规律
考点3　昼夜长短和正午太阳高度的变化
网络构建　将下列内容选入恰当的位置,完成知识体系构建。
①太阳辐射　②昼夜交替　③昼夜长短　④五带　⑤四季　⑥正午太阳高度　⑦黄赤交角
考情分析
考点 考情播报 备考策略
考点1　太阳辐射与光伏发电 2023·湖南卷·T8、9 2023·浙江6月卷·T15、16 多结合现实情境或光伏 发电站的建设,考查太 阳辐射对自然环境的影 响及光能资源开发利用 1.结合图示、材料,准确
理解影响太阳辐射的因
素、地球运动的相关理
论。
2.充分结合地球运动相
关图像,增强空间思维能
力培养,尤其是太阳视运
动轨迹图。
考点2　时间计算 2026·广东卷·T11 2025·湖北卷·T7~9 2025·山东卷·T11、12 2025·江苏卷·T1、2 常借助其他地理要素的 时间变化或热点事件, 考查地方时、区时的计 算
考点 考情播报 备考策略
考点3　昼夜长短和正午太阳高度的变化 2026·广东卷·T11 2026·湖北卷·T13~15 2026·山东卷·T14、15 2025·重庆卷·T15 2025·福建卷·T9、10 2025·广东卷·T7、8 2025·北京卷·T4、5 2025·浙江6月卷·T24、25 2024·福建卷·T11~13 2024·北京卷·T2、3 常以热点事件或生活中常见 的现象为切入点,综合考查昼 夜长短的变化规律、正午太 阳高度的计算及其对人们生 产、生活的影响 3.结合生活案例,分
析与地球运动有关
的传统文化素材,分
析时间计算、昼夜
长短和正午太阳高
度变化规律原理的
应用。
考点1　太阳辐射与光伏发电
【命题金银线】
金线1　从冰鼠晒暖,看太阳辐射对动物的影响
　　(2023·湖南选择考·T8、9)非洲冰鼠是啮齿类食草动物,夜伏昼出,不冬眠,不囤积食物,常通过晒太阳或蜷缩等方式应对寒冷。在非洲南部某山地
(29°33'S,29°14'E)海拔2 800米处的缓坡上,某科研团队对非洲冰鼠群体的活动规律进行观测。下图示意连续几日观测的平均结果。据此完成1、2题。
1.11:00至13:00,非洲冰鼠冬季与夏季活动规律差异明显,主要影响因素是(　　)
A.昼夜长短 B.天敌数量 C.太阳辐射 D.食物数量
2.北京时间15:00左右,非洲冰鼠冬季晒太阳的地点最可能位于该山地的(　　)
A.东北坡 B.西北坡 C.东南坡 D.西南坡
√
√
[解题模型]
关 键 点 拨 ①非洲冰鼠晒太阳的目的是应对寒冷,因此对比冬季,思考夏季中午地面个体
占比小的原因;②北京时间与当地地方时(29°14'E)存在差异;
③该地位于南半球,需要明确南半球和北半球一天中不同时刻太阳方位的差异
思 维 路 径 结合冰鼠活动的日变化和季节变化差异,分析太阳辐射时空差异及影响:
第1题,思路分析如下:
思 维 路 径 第2题,思路分析如下:
【解析】1选C,2选A。第1题,由统计图可知,在11:00至13:00(正午前后),非洲冰鼠冬季在地表活动的个体占群体的比例高于夏季。冬季和夏季的11:00至13:00(正午前后)都处于白天,昼夜长短并不是该时间段冰鼠活动差异的原因,A错误;天敌数量、食物数量对冰鼠活动时间的影响是长时间的,不是出现在每天特定的时间段内,B、D错误;结合文字材料“常通过晒太阳或蜷缩等方式应对寒冷”可推知,冬季非洲冰鼠需要通过晒太阳,调节体温,冬季11:00到13:00气温高,太阳辐射多,此时多晒太阳可以补充自身所需热量,C正确。第2题,材料文字信息表明,当地经度为29°14'E,北京时间是120°E的地方
时,两地经度每相差1度,地方时相差4分钟,根据东加西减的原则计算,北京时间15:00时,非洲南部山地的地方时约是15:00-6小时4分钟=8:56,是当地的上午;当地冬季时太阳直射点在北半球,当地太阳从东北升起,正午时太阳位于当地正北,当地地方时9时太阳位于东北方天空,山地的东北坡为向阳坡,因此,此时非洲冰鼠冬季晒太阳的地点最可能位于该山地的东北坡,A正确。
银线2　从光电站建设,析光伏发电的地理原理
3.(2023·浙江6月选考·T15)塔式光热发电是利用成千上万个独立跟踪太阳的定日镜,将阳光聚集到镜场中心的集热塔,通过能量转换来发电。下图1为青海某地塔式光热发电场景观图,图2为定日镜工作原理示意图。与浙江省相比,当地布局光热发电场的优势区位因素有(　　)
①土地 ②太阳辐射
③劳动力 ④电网分布
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
【解析】选A。与浙江省相比,青海省地处青藏高原,太阳辐射更强;人口稀少,可用于建设光热发电场的土地面积大。
√
【融通思维链】
太阳辐射的时空分布及开发利用
【创新应用端】
　　(2025·大足区模拟)雄安站综合交通枢纽(简称“雄安站”)是京雄城际铁路最大车站。畅通融合、绿色温馨、经济艺术、智能便捷是该站的特点。车站进行了“站桥一体化”设计(桥梁结构和车站建筑结构组合在一起,承轨层距离地面16.4米),并在椭圆形屋顶部分设置了光伏发电系统,平均年发电量约583万千瓦时,在运营模式方面采用“自发自用、余量上网”的并网方式。据此完成1、2题。
1.雄安站“站桥一体化设计”的优势有(　　)
①提高了空间利用率 ②利于站内商业开发
③实现站内交通转换 ④增加文化空间氛围
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
2.将光伏发电设施安装在车站屋顶上可以(　　)
A.减少电力投资 B.实现电力自给
C.保证供电稳定 D.节约土地资源
√
√
【解析】1选C,2选D。第1题,桥梁结构和车站建筑结构组合在一起,承轨层距离地面16.4 m,能够减少土地占用,提高立体空间利用率,①正确;车站主要用于运输活动,与商业开发关系小,②错误;“站桥一体化”设计能够实现站内交通转换,提高效率,③正确;“站桥一体化”设计充分利用立体空间,“畅通融合、绿色温馨、经济艺术、智能便捷是该站的特点”,增加文化空间氛围,④正确。第2题,光伏发电设施安装在屋顶上,有效利用空间资源,减少对土地资源的占用,节约土地资源,D正确;光伏发电设施安装在屋顶上,并要接入公共电网,电网投资较大,A错误;该类项目运营模式方面采用“自发自用、余量上网”的并网方式,并不一定是实现电力自给,B错误;光伏发电受天气、昼夜变化影响,供电的稳定性不高,C错误。
　　塔克拉玛干沙漠南缘属典型的温带荒漠气候,年降水量约45毫米,蒸发量约2 612毫米,全年沙尘天气频发。如图为该区域四季太阳辐射平均日变化示意图。据此完成3~5题。
3.影响该地太阳辐射日变化的主要因素是(　　)
A.太阳高度 B.昼夜长短
C.云量多少 D.大气环流
4.据图推测该地太阳辐射日变化受沙尘天气影响最为显著的季节(　　)
A.春季 B.夏季
C.秋季 D.冬季
√
√
5.下列各图示意该地有显著降水天气的是(　　)
√
【解析】3选A,4选B,5选C。第3题,由图可知,该地四季的太阳辐射都呈现单峰状,正午时太阳辐射最强,太阳高度是主要影响因素,A正确;日变化表现为白天有、夜间无,正午时最强,说明与昼夜长短变化关系不大,B错误;该地晴天多,全年降水少,云量少,C错误;大气环流对太阳辐射影响较小,D错误。第4题,由图中曲线可知,午后的太阳辐射在夏季最低,说明此段时间对流强烈,风沙活跃,受沙尘天气影响较大,沙尘对太阳辐射的削弱作用最强,B正确;春季、秋季午后太阳辐射量最大,受影响小,A、C错误;冬季的太阳辐射量总体小,主要与太阳高度有关,D错误。第5题,图A、B、D三项所示图像中白天的地
面辐射大于大气逆辐射,说明太阳辐射强,地面吸收热量多,地面辐射强,降水可能性小,A、B、D错误;图C的15时前,地面辐射和大气逆辐射基本持平,说明此段时间内可能出现降水,白天太阳辐射较弱,C正确。
考点2　时间计算
【命题金银线】
金线1　结合国际空间站轨迹,用晨昏线计算时间
　　(2022·江苏选择考·T4、5)国际空间站距地面约420千米,每90分钟环绕地球一周。空间站反射阳光,在一定条件下,人们肉眼可以看到明亮的光点划过天空。如图为国际空间站某时段轨迹和某时刻位置示意图,图中阴影表示黑夜。据此完成1、2题。
1.空间站到达北京上空约需(　　)
A.15分钟 B.30分钟
C.45分钟 D.60分钟
2.空间站到达北京上空时,北京时间大致是(　　)
A.9:40 B.10:10
C.10:40 D.11:10
√
√
[解题模型]
关 键 点 拨 ①此时国际空间站与北京的经度差、空间站的运行速度;
②空间站与北京的时间差异,需要结合经度进行计算;同时还需要加上空间站
到达北京所需要的时间
思 维 路 径 在明确了试题立意后,具体解题思维过程如下:
第1题,思路分析如下:
思 维 路 径 第2题,思路分析如下:
【解析】1选C,2选C。第1题,由材料可知,国际空间站每90分钟环绕地球一周,也就是每90分钟绕地球公转360°。据图中经度可知,此时国际空间站位于60°W附近,北京位于120°E附近,经度差约180°,大约需要45分钟。第2题,由材料可知,此时赤道与晨线的交点位于60°E附近,故北京时间为10:00左右。由上题分析可知,再过45分钟左右,空间站将到达北京上空,此时北京时间大约是10:45。
银线2　结合最高温出现时刻,用经度差计算时间
3.(2023·全国乙卷·T9)位于日本海附近的珲春与内陆的辽源各日最高气温时刻(北京时间)的月均值不同(下表)。珲春7月各日最高气温时刻均值滞后当地正午约(　　)
气象 台站 经度 纬度 1月各日 最高气温 时刻均值 1月偏离 天数/天 7月各日 最高气温 时刻均值 7月偏离
天数/天
珲春 130.35°E 42.86°N 约14时00分 20.8 约14时40分 19.6
辽源 125.15°E 42.90°N 约13时20分 14.4 约13时50分 17.2
A.1小时40分钟 B.2小时00分钟
C.2小时40分钟 D.3小时20分钟
【解析】选D。珲春经度与120°E大约相差10度,故地方时约早40分钟。故该地正午时北京时间为11:20;由表可知,珲春7月各日最高气温时刻均值约为14:40(北京时间),故两者相差3小时20分钟。
√
【融通思维链】
时间计算及其在生活中的应用
【创新应用端】
　　(2025·江苏卷·T1、2)10月中旬,拉萨市(29°N,91°E)某中学学生开展校园地理实践活动,下图为北京时间13时56分拍摄的校园照片。据此完成1、2题。
1.图中杆影指向最接近(　　)
A.正北 B.正南
C.东北 D.西北
2.在观测杆影活动中,学生可领悟到与地球运动相关的是学校的(　　)
A.课程设置 B.位置选择
C.空间规模 D.作息时间
√
√
【解析】1选A,2选D。第1题,根据所学可知,北京时间为120°E的地方时,拉萨经度为91°E,两地经度差为29°。由于1°经度对应4分钟的时间差,因此拉萨地方时比北京时间晚:29°×4分钟=116分钟(1小时56分钟)。当北京时间为13时56分时,拉萨地方时为13时56分-1小时56分=12 时(刚好正午)。10月中旬太阳直射南半球,拉萨(29°N)正午时太阳位于正南天空,因此杆影指向正北。第2题,根据所学知识可知地球运动包括地球自转和地球公转,地球自转导致昼夜交替,地球公转导致昼夜长短的变化和季节变化。学校作息时间(如早晚自习时间、午休安排)会根据昼夜长短调整(如夏季昼长则早到校,冬季昼
短则晚到校),直接与地球公转相关,在观测杆影活动中,发现太阳日出到日落的时间和方位不同,导致杆影的位置和长短也随着时间发生变化,这都与地球公转有关,D正确;学校的课程设置、空间规模与地球运动无关;位置选择主要考虑地形、气候等,与地球运动间接相关。
　　(2025·永川区一模)2024年9月24日16:27(当地时间),我国某公民乘坐的飞机从加拿大温哥华(西八区)起飞,于北京时间9月25日21:51在深圳降落。据此完成3、4题。
3.该飞机从加拿大起飞时,北京时间是(　　)
A.9月24日0:27 B.9月24日8:27
C.9月25日0:27 D.9月25日8:27
4.该飞机从加拿大到深圳的飞行时间约是(　　)
A.13小时 B.13.5小时
C.14小时 D.14.5小时
√
√
【解析】3选D,4选B。第3题,北京时间是东八区的区时,飞机起飞时,温哥华(西八区)的当地时间是9月24日16:27,西八区比东八区晚16个小时,此时北京时间为9月24日16:27+16小时=9月25日8:27。第4题,由上题分析可知,飞机起飞时北京时间是9月25日8:27,飞机落地时北京时间是9月25日21:51,据此可知飞机飞行时间是13小时24分钟,约13.5小时。
考点3　昼夜长短和正午太阳高度的变化
【命题金银线】
金线1　从物体与日出方位关系,看昼夜长短变化
　　(2024·广东选择考·T15、16)距今约3000年前的金沙遗址(30°41'N,104°01'E)是古蜀国时期的一处大型聚落遗址。在该遗址祭祀区的东部有一处九柱建筑遗址,其9个柱洞呈“田”字形分布。研究发现,这些柱洞分布具有一定的天文属性。图1为九柱建筑的复原示意图;图2示意该建筑柱洞平面分布及当时冬至日的日出方位。据此完成1、2题。
1.如果当时祭祀人员站在图2中的D5处,他在夏至日看到的日出方位位于(　　)
A.D5→D6连线方向 B.D6和D9之间
C.D5→D9连线方向 D.D8和D9之间
√
2.已知3000年前的黄赤交角比现今大,与现在遗址地居民相比,则当时金沙先民在(　　)
A.春分日看到日出时间更早 B.夏至日经历更长的夜长
C.秋分日看到日落时间更晚 D.冬至日经历更短的昼长
√
[解题模型]
关键 点拨 ①二分二至日日出方位的变化特点;
②二分二至日昼夜长短的变化规律;
③黄赤交角变化对太阳直射点南北移动产生的影响
思 维 路 径 结合图中柱洞平面分布及当时冬至日的日出方位进行分析。
第1题,思路分析如下:
思 维 路 径 第2题,思路分析如下:
【解析】1选B,2选D。第1题,根据图示信息可知,正北方向与D5→D6连线方向有27.17°的夹角,冬至日日出方位位于D5→D8连线方向,该地位于北半球,冬至日日出方位位于东南,则图中D5→D8逆时针27.17°为正东方位。该地位于北半球,夏至日太阳直射点位于北半球,当地日出方向位于东北,应位于D6和D9之间。第2题,黄赤交角变大后,冬至和夏至时的太阳直射点的纬度变大,该地昼夜长短的年变化幅度增大,冬至日该地昼更短、夜更长,夏至日该地昼更长、夜更短,B错误,D正确;春秋分太阳直射点位于赤道,全球昼夜平分,该地日出日落时间不会变化,A、C错误。
银线2　根据昼夜状况,考查时间计算
　　(2024·江苏选择考·T3~5)下图为2024年某月1日地球昼夜状况图。据此回答3~5题。
3.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
4.图示时刻,北京时间大约是(　　)
A.6:00 　 B.12:00　 C.18:00 　 D.24:00
5.经过6小时,昼夜状况是(　　)
√
√
√
[解题模型]
关键 点拨 ①昼夜长短与太阳直射点位置的关系:太阳直射北半球时,北极附近出现极昼现象。
②晨线与地方时的关系:夏半年日出在地方时6点以前。
③地方时的计算方法:经度相差1°,地方时相差4分钟。
思 维 路 径 第3题,思路分析如下:
思 维 路 径 第4题,思路分析如下:
第5题,思路分析如下:
【解析】3选D,4选 C,5选A。第3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日为北半球的冬半年,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图不符合,C错误;由春分日到夏至日大致三个月(90天)左右,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°,也就是说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,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4题,据图示信息可知此时的纽约(74°W)位于晨线附近,说明纽约正处于5月1日日出时刻,由于纽约在40°N,位于北半球夏半年的5月1日日出时刻应在6时之前。当
北京时间6:00时,74°W地方时17:04,纽约当地临近日落,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11:04,纽约当地已经临近中午,D错误。第5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两图中纽约是黑夜,不符合题意,C、D错误。
【融通思维链】
【创新应用端】
　　(2025·福建卷·T9、10)为了研究山体遮挡对太阳辐射的影响,在我国某峡谷谷底中部设立观测站点。该峡谷两侧山体海拔相当、坡度均约45°。下图示意该站点某日太阳直接辐射强度和整点时刻的太阳直接辐射遮挡情况。据此完成1、2题。
1.该峡谷所在的山脉及该日最接近的分别是(　　)
A.昆仑山脉,夏至日 B.祁连山脉,夏至日
C.太行山脉,冬至日 D.横断山脉,冬至日
2.与该峡谷走向最符合的是(　　)
√
√
【解析】1选D,2选B。第1题,结合该峡谷在北京时间13:20左右接受的太阳直接辐射最强,对应当地时间为12:00,说明该地大致处于东经100°,结合整点时刻的太阳辐射直接遮挡情况(含完全遮挡和无遮挡)是从北京时间8时开始,18时结束,判断出该日昼长大致是10小时,而且不可能超过12小时,所以北半球昼短夜长,表明此时是冬半年,因此D选项“横断山脉,冬至日”正确。第2题,根据材料“峡谷两侧山体海拔相当、坡度均约45°”,再结合图示“直接辐射强度”“直接辐射遮挡情况”是关于中心点完全对称的,说明该峡谷为较为标准的南北走向,B项最符合。
　　小明家住某省会城市的一楼,书房正南方3.2米处有一棵小树(高3米)。某日正午时小树顶端的影子刚好落在书房内地面的特定位置(如图),该现象一年只有一次。此时书房内挂钟所示时间为12:28。(tan 30°≈0.6;
tan 45°=1;tan 60°≈1.7)据此完成3、4题。
3.小明所在的城市最可能是(　　)
A.海口 B.哈尔滨　
C.太原 D.乌鲁木齐
4.该日后的3个月内,书房内正午时地面的光照面积(　　)
A.逐渐增加 　B.先增加后减小
C.逐渐减小 　D.先减小后增加
√
√
【解析】3选C,4选C。第3题,该现象一年只有一次,说明该日为二至日;该日树影的长度为5 m,结合树高可计算出正午太阳高度约为30°,进而判断该日为冬至日,由正午太阳高度计算公式 H=90°-| 纬差|(纬差是指某地的地理纬度与当日太阳直射点所在纬度之间的差值),可计算出该城市的纬度约为36.5°N;此时地方时为12:00,而北京时间为12:28,据此可以计算出当地经度约为113°E,从而判断该城市最可能为太原。第4题,据上题分析可知,该日为冬至日,冬至日后的3个月内,太阳直射点向赤道移动,正午太阳高度逐渐增大,正午时书房内地面的光照面积逐渐减小。
素能整合1　太阳周日视运动规律
【感悟高考】
视角1　联系太阳高度角考查太阳移动轨迹
　　(2024·福建选择考·T11~13)街道走向、行道树和建筑物影响街道地面的日照时间长短。福建省学者小明来到美国波士顿(约42°N)访学。夏至日,小明在某绿树成荫的街道朝天空垂直拍摄,
并将照片绘制成图(如图)。图中虚线示
意春分日目视太阳轨迹。该地夏至日
昼长约15小时。
据此完成1~3题。
1.夏至日该街道日出方位最接近(　　)
A.① B.② C.③ D.④
2.6月25日,小明用专业器材在同一地点朝天空垂直拍摄,他拍摄到太阳的时段(地方时)最有可能是(　　)
A.8:30—9:00 B.10:30—11:00
C.13:00—13:30 D.15:00—15:30
3.该街道行道树为当地树种。晴朗无云时,下列日期该街道地面日照时间最长的是(　　)
A.5月30日 B.7月1日 C.9月1日 D.11月30日
√
√
√
[高考透析]
关 键 点 拨 ①知道一年中太阳日出、日落方位变化规律;
②把握太阳高度与日影的关系;
③熟悉地方树种与日照时间的关系
思 维 路 径 第1题,思路分析如下:
思 维 路 径 第2题,思路分析如下:
第3题,思路分析如下:
【解析】1选A,2选C,3选D。第1题,美国波士顿(约42°N)位于北半球,夏至日的日出方位为东北,波士顿当地正午的太阳视位置位于正南方。结合图中天空中心和春分日正午太阳视位置,可以判断①②位置的方位为偏北方向,③④为偏南方向。在北半球观测太阳、月球等天体,当天空方向上北下南时,左为东、右为西,据此可以具体判断①为东北方向,②为西北方向,③为东南方向,④为西南方向。因此夏至日该街道日出方位最接近①。第2题,6月25日接近夏至日,该地区的正午太阳高度角大,昼长较长,太阳日出东北,日落西北。但读图可知,小明所处位置的西北侧有建筑物,东南、东北侧都有树木
遮挡,遮挡范围比较大。太阳视运动的轨迹大致是从图中①→正南→②,其间唯一无遮挡的区域位于树冠与建筑物间的位置,为正午后时段,时间最可能为地方时13:00—13:30。第3题,该地区的地带性树种为温带落叶阔叶林,夏季枝叶繁茂,遮挡作用较明显,冬季树叶凋零,遮挡作用较弱,故冬半年该街道地面日照时间长,选项中11月30日最符合。
视角2　结合太阳视运动、日影,考查地理事物的位置
　　(2024·山东等级考·T6、7)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4、5题。
4.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
5.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
√
√
[高考透析]
关 键 点 拨 ①太阳位置与影子的关系;
②地方时的计算方法;
③太阳视运动、影子与地理方位的关系
思 维 路 径 第4题,思路分析如下:
第5题,思路分析如下:
【解析】4选A,5选C。第4题,通过F岛上的人“没有”影子,说明太阳高度角此时为90°,因此判断下船记录的时刻为当地地方时12:00,且当地存在太阳直射现象。根据北京时间(120°E的地方时)00:04推算,该地经度为61°W;根据日期8月21日,距离太阳直射赤道还有约一个月,而目前该地存在太阳直射,可以判断为12°N,若为20°N,应更接近6月22日。第5题,该日太阳直射点在北半球,东北日出、西北日落。当地时间的下午,太阳位于西北方位,旗杆的影子位于东南方位,所以船的行进方向是东南,位于F岛东南方位的岛屿是丙岛。
机理建构
【概念解读】
1.概念与原理
由于地球不停地自西向东自转,地球上的人们每天观察到的现象是太阳东升西落。实际上,太阳东升西落不是太阳围绕地球在运动,而是地球自转导致的太阳的一种视运动和相对运动。太阳的周日视运动是地球上的人们每天所观察到的太阳在天球上进行的自东向西的运动。
2.图形特征
(1)观察者面向北方,太阳视运动轨迹是逆时针方向;面向南方,太阳视运动轨迹是顺时针方向。
(2)对于任何一个地区而言,不同日期的太阳周日视运动的轨迹都是平行的。
3.主要类型
(1)按时间,可划分为:夏半年、冬半年、二分日图和复合图(如二分二至日的太阳周日视运动图)。
(2)按昼长状况,可划分为极昼区域(极昼范围内的极点、出现极昼的最低纬线和出现极昼的极点与极昼最低纬线之间的区域)和非极昼区域的太阳周日视运动图。
(3)按图形的内容,可划分为普通图和简化图。
【思维进阶】
　 太阳视运动图的判读
(1)明确太阳视运动图的组成部分:上部半圆我们称为天球,天球上的顶点(M)称为天顶,底下的有东南西北方向的椭圆称为地平面,O点为观测点。
(2)抓住太阳视运动图的三个关键点:日出方向(A点)、日落方向(B点)和正午太阳位置(P点)。
(3)厘清太阳视运动的三条运动轨迹:日出正东→日落正西;日出东北→日落西北;日出东南→日落西南。
创新应用
　　(2025·浙江6月卷·T24、25)某天文爱好者测定了当地日出地方时和晨昏线年变化。下图为该地日出地方时年变化曲线图。据此完成1、2题。
1.若测得b值正好是a值的两倍,则该地年内日出地方时差(单位:小时)最大值为(　　)
A.3 B.4 C.6 D.12
2.若K至Q期间过该地晨线作顺时针方向转动,则Q日该爱好者在当地可能观测到(　　)
A.① B.② C.③ D.④
√
√
【解析】1选B,2选B。第1题,根据所学知识可知,某地一年中最早日出地方时和最晚日出地方时应该关于地方时6时对称,且b=2a,则(6-b)=a,可以求出来a为2,b为4,即日出地方时最早为4时,最晚为8时,年内日出地方时差值最大值为4。第2题,过该地的晨线作顺时针方向转动,说明应为北半球夏至日到北半球冬至日之间,K为北半球夏至日,Q为北半球冬至日。根据此时该地日出地方时逐渐提前,说明该地应该位于南半球。根据上题分析可知,该地年内日出地方时差值最大值为4,应位于中纬度,正午太阳方位位于正北,日影应朝向正南,A错误;Q日太阳直射点位于南半球,全球有日落的点位,日落方位偏南,该地应西南日落,B符合;Q日太阳直射点位于南半球,当地日出东南,日出时日影应朝向西北,C错误;该地位于南半球,观测不到北极星,D错误。
　　(2026·山东卷·T14、15)家住山东省某地的小明,在课外书中看到利用“等影”法测定本地子午线的介绍(下图)。小明对“等影”法进行了系列探究。据此完成3、4题。
3.下列操作中,会导致小明测定本地子午线的结果出现偏差的是(　　)
A.未绘制半径为50厘米的圆 B.使用60厘米长的立杆
C.将每个同心圆的半径增加5厘米 D.将立杆向日出方向倾斜10°
4.小明利用“等影”法准确地绘制了当地二至日的立杆影尖轨迹。他绘制的影尖轨迹图是(　　)
√
√
【解析】3选D,4选A。第3题,立杆必须垂直于地面才能保证影长仅有太阳高度决定,若立杆倾斜,杆影的投影关系会被破坏,导致等影长两点的连线中点偏移,子午线测定结果出现偏差,D正确;A、B、C选项均不会对测定结果产生影响。第4题,对于山东省来说,正午太阳始终在南,因此正午影尖始终在北,可以排除B、D,冬至日东南日出、西南日落,影尖分别在西北、东北,夏至日东北日出、西北日落,影尖分别在西南、东南,A正确,C错误。

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