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第4课时　正午太阳高度的变化、四季更替和五带划分
课程标准 素养目标 知识网络
结合实例，说明地球运动的地理意义。 1.区域认知：结合图文材料，认识某地区不同季节正午太阳高度变化规律。 2．综合思维：结合地球公转的规律和原理，分析某季节全球正午太阳高度的分布特征；结合材料，分析四季更替的原因及五带的划分。 3．地理实践力：结合实例，理解正午太阳高度的实践应用。
[任务一] 正午太阳高度的变化规律、计算方法及应用
1．太阳高度
(1)概念：是太阳高度角的简称，如图，是太阳光线与地平面的交角，即太阳在当地的仰角。
(2)分布规律
①在太阳直射点上，太阳高度是90°。
②在晨昏线上，太阳高度是0°。
2．正午太阳高度
(1)概念：一日内最大的太阳高度，反映太阳辐射的强弱。
(1)同一纬线上正午太阳高度相等。
(2)同一日期，与太阳直射点所在纬线纬度差相等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。
(2)变化规律
①纬度变化(表中二分二至日均指北半球)
时间 太阳直射 点的位置 变化规律
春、秋分日 赤道 由赤道向南北两方降低(图中b)
夏至日 北回归线 由北回归线向南北两方降低(图中c)
冬至日 南回归线 由南回归线向南北两方降低(图中a)
正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两方递减，也就是说距太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度越大，反之越小。
②季节变化(表中二分二至日均指北半球)
地区 达最大值的时间 达最小值的时间
北回归线及其以北的纬度带 夏至日 冬至日
南回归线及其以南的纬度带 冬至日 夏至日
赤道 春、秋分日 冬至日、夏至日
北回归线与赤道之间的纬度带 太阳直射时 (一年两次) 冬至日
南回归线与赤道之间的纬度带 太阳直射时 (一年两次) 夏至日
北回归线及其以北的纬度带、南回归线及其以南的纬度带，一年中正午太阳高度最大、昼最长出现的时间一致；南北回归线之间的地区，一年中正午太阳高度最大、昼最长出现的时间不一致。
自主作答
辨一辨
1．某地正午太阳高度达一年中最大值时，昼最长、夜最短。(　×　)
提示：位于南北回归线之间的区域，其太阳直射时，正午太阳高度最大，但并非昼最长、夜最短。
2．冬至日，北半球正午太阳高度达最小值。(　√　)
3．冬至日至次年春分日期间，北半球各地的正午太阳高度逐渐变大。(　√　)
4．夏至日正午时，北京市某中学的教室里光照面积达一年中最大。(　×　)
提示：正午时教室里光照面积的大小与正午太阳高度有关，正午太阳高度越小，光照面积越大，反之越小。夏至日，北京的正午太阳高度最大，教室里的光照面积达一年中最小。
想一想
5．河北石家庄的某居民小区，一栋五层居民楼北侧有六个车位要进行销售，哪一车位为最佳车位？为什么？
B车位为最佳车位。B车位在夏季受暴晒的可能性最小。
情境一：冲着某小区楼房间距有50米、小区绿化率为50%的宣传广告，我国北方某市一些市民先后购买了该小区的商品房。岂料交房后，业主们发现楼房的间距仅为30.4米。为此，该小区的38户业主将开发商告上法庭。
情境二：下图为北半球二分二至日全球的正午太阳高度随纬度分布图。
(1)(区域认知)同一时刻，正午太阳高度的变化有何规律？北半球二分二至日全球的正午太阳高度随纬度分布有何规律？
试答：同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。春、秋分日：由赤道向南北两侧递减。夏至日：由北回归线向南北两侧递减。冬至日：由南回归线向南北两侧递减。
(2)(区域认知)夏至日时，北半球各地正午太阳高度都达到了一年中的最大值吗？为什么？
试答：没有。因为夏至日时，北回归线及其以北地区，正午太阳高度达到一年中的最大值，赤道与北回归线之间的地区有太阳直射现象，当太阳直射时，正午太阳高度达到最大，而非在夏至日时。
(3)(综合思维)春分日，某地(30°N，132°E)的正午太阳高度是多少？
试答：60°。
(4)(地理实践力)在北京购买商品住宅时，如果想验证开发商关于“全年都可见到阳光”的销售宣传语的真实性，我们应选择在什么时间去看房？
试答：选择在冬至日前后去看房。
知能升华
1．太阳高度的日变化
极点上 在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度
非极点 地区 太阳高度在一天之内是有变化的，一天之内有一个最大值(地方时12时)，即当地的正午太阳高度
2.正午太阳高度的变化规律
正午太阳高度的计算公式：H＝90°－|φ±δ|，表明正午太阳高度(H)因纬度(φ)而不同，随季节(δ)而变化。
(1)看太阳直射点的位置，比较不同纬度正午太阳高度大小(δ确定，φ变化)
记忆口诀“近大远小”：即距太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度越大；距太阳直射点所在纬线越远，正午太阳高度越小。
(2)看太阳直射点的移动，确定某一纬度正午太阳高度的变化(φ不变，δ变化)
记忆口诀“来增去减”：即太阳直射点(δ)向本地所在纬线(φ)移来，则正午太阳高度增大，移去则减小。如下图所示：
结合上图，归纳不同区域的正午太阳高度年变化规律。如下表所示：
区域 示意图 变化规律
回归线 之间 正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两次正午太阳高度达90°
回归线上 正午太阳高度最大值为90°，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一次正午太阳高度达90°
回归线至 极圈之间 正午太阳高度最大值小于90°，一年中只有一次正午太阳高度达最大值
极圈至极 点之间
(3)看纬度位置，总结正午太阳高度的年变化幅度
由公式：正午太阳高度＝90°－|φ±δ|可知，δ的年变化导致了某地正午太阳高度的年变化，一年中正午太阳高度的最大值－最小值即为年变化幅度。下图示意不同区域正午太阳高度的年变化幅度。
①赤道和极点的年正午太阳高度最大差值均为23°26′。
②赤道到南、北回归线之间的地区(或热带地区)，年正午太阳高度最大差值从23°26′增大到46°52′(年正午太阳高度最大差值＝当地纬度度数＋23°26′)。
③南、北回归线到南、北极圈之间的地区(或南、北温带)，年正午太阳高度最大差值均为46°52′。
④南、北极圈至极点之间的地区(或南、北寒带)，年正午太阳高度最大差值从46°52′减小到23°26′。
3．正午太阳高度的计算
H＝90°－“两点”纬度差。
其中H是指正午太阳高度，“两点”指观测点和太阳直射点，纬度差指观测点与太阳直射点之间相差的纬度。
纬度差的求法：若“两点”同在北(南)半球，纬度差为大数减去小数；若“两点”分别属于南北不同半球，纬度差为两地的纬度之和。
如下图所示：当太阳直射B点时，A点的正午太阳高度H＝90°－“两点”纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°；C点的正午太阳高度H＝90°－“两点”纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。
4．正午太阳高度的应用
(1)确定地方时
当某地太阳高度达一天中最大值时，就是一天的正午时刻，此时当地的地方时是12时。
(2)判断所在地区的纬度
如果知道当地的正午太阳高度和太阳直射点纬度，就可以根据正午太阳高度计算公式求出当地的地理纬度。
(3)确定房屋的朝向
为了获得更充足的太阳光照，各地传统民居的朝向与正午太阳所在的位置有关。
①北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南。
②南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
(4)确定房屋照射面积
正午太阳高度越大，房屋内照射面积越小。
(5)判断日影长短及方向
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)。
(6)计算楼间距、楼高
为了保证一楼全年有阳光照射到，北回归线以北地区建楼房时，两楼之间的最短距离应大于L(L＝h·cot H，H为冬至日正午太阳高度)。
(7)计算太阳能热水器的安装角度
如上图所示，集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度互余，当α＋H＝90°时(即α＝当地纬度与太阳直射点的纬度差)，太阳能热水器使用效果最佳。
正午太阳高度年变化幅度指一年中某地正午太阳高度最大值和最小值之间的差值。下图为全球正午太阳高度年变化幅度示意图。据此完成1～3题。
1．图中X、Y两地的纬度分别是(　D　)
A．30°S、60°S B．20°S、70°S
C．23°26′S、46°52′S D．23°26′S、66°34′S
解析：图中由X至Y正午太阳高度年变化不变，说明位于回归线与极圈之间；图中X的纬度低于Y，因此X、Y两地的纬度分别是23°26′S、66°34′S。故选D。
2．图中M、N的数值分别是(　C　)
A．30°、60° B．20°、70°
C．23°26′、46°52′ D．23°26′、66°34′
解析：图中M为赤道和极点正午太阳高度年变化幅度，其数值是23°26′，N为回归线至极圈之间正午太阳高度年变化幅度，其数值是46°52′。故选C。
3．当图中X地正午太阳高度最小时(　C　)
A．地球公转的速度最快
B．地球公转的速度最慢
C．北极圈内极昼范围最大
D．北极圈内极夜范围最大
解析：图中X地位于南回归线，当其正午太阳高度最小时，为北半球夏至日(6月22日前后)，北极圈内极昼范围最大，C正确，D错误；地球公转速度最快和最慢的时间分别为1月初和7月初，A、B错误。
下图为某房地产公司在北京市(40°N)开发的一梯两户型多层商品房平面示意图。读图，完成4～5题。
4．若在该楼的南面再建一幢新楼，要求南楼全年不能遮挡北楼低层阳光，设计师应首先关注的因素是(　A　)
A．冬至日的正午太阳高度
B．两楼之间的距离
C．楼层的整体高度
D．楼层的宽度
解析：解答该题的关键词是“首先”，对于北半球而言，冬至日(12月22日前后)太阳直射南回归线(23°26′S)，此时北半球各地的正午太阳高度达到一年中的最小值，物体的影子长度达到一年中的最大值，若在该楼的南面再建一幢新楼，要求南楼全年不能遮挡北楼低层阳光，至少要求冬至日南楼影子不能遮挡北楼，其中全年最低的正午太阳高度是首先考虑的因素，其他因素可根据最低正午太阳高度进行调节，A正确；两楼之间的距离需根据冬至日的正午太阳高度计算，但它是结果而非首先关注的因素，B错误；楼层的整体高度影响影子长度，但需结合冬至日正午太阳高度才能确定，并非首先关注的因素，C错误；楼层的宽度不影响影子长度(影子长度由高度和太阳高度决定)，仅影响遮挡范围，与“是否遮挡低层阳光”无关，D错误。
5．在无遮挡的情况下，顶楼正午屋内光照面积最小的节气是(　B　)
A．春分 B．夏至
C．秋分 D．冬至
解析：正午太阳高度越大，物体影子越短，屋内光照面积越小。北半球夏至日(6月22日前后)，太阳直射北回归线(23°26′N)，此时北回归线及其以北地区的正午太阳高度达到一年中的最大值；冬至日(12月22日前后)，太阳直射南回归线(23°26′S)，北半球正午太阳高度达到一年中的最小值；春分日(3月21日前后)和秋分日(9月23日前后)，太阳直射赤道，正午太阳高度处于夏至日和冬至日之间。因此在无遮挡的情况下，顶楼正午屋内光照面积最小的节气是夏至。故选B。
[任务二] 四季和五带的成因及划分
1．四季更替
(1)成因
(2)四季划分(北温带)
类别 季节 含义或月份
天文 四季 春季 冬季与夏季的过渡季节
夏季 一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节
秋季 夏季与冬季的过渡季节
冬季 一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节
气候 统计 四季 春季 3、4、5月
夏季 6、7、8月
秋季 9、10、11月
冬季 12、1、2月
所谓“四季”，是温带地区春、夏、秋、冬的总称。春、夏、秋、冬的差异主要反映了地面接收太阳能量的多少。地面接收太阳能量的多少，主要取决于太阳光照射的角度。同样的一束光线斜射到地面上比直射到地面上照到的面积大，地面单位面积获得的能量便少。因此，正午太阳高度变化是四季划分的主要原因。此外，白昼时间长短对地面获得太阳能量的多少也有一定影响。
2．五带
(1)成因
(2)划分界线：南北回归线和南北极圈。
(3)具体划分
热带有太阳直射现象，寒带有极昼极夜现象，温带既没有太阳直射现象，也没有极昼极夜现象。
自主作答
辨一辨
1．我国各地四季更替都很明显。(　×　)
提示：我国温带地区的四季更替明显，而热带和青藏高原地区则不明显。
2．我国传统四季是以“四立”为起止点。(　√　)
3．天文四季与我国黄河流域的季节相符。(　×　)
提示：气候统计四季与我国黄河流域的季节相符。
4．南北极圈内部属于寒带。(　√　)
想一想
5．北京人对四季的感受是“春季温暖，夏季炎热，秋季干燥，冬季寒冷”。试分析形成北京四季分明的气候特征的主要原因。
由于昼夜长短和正午太阳高度的时间变化，使得太阳辐射在一年中呈现有规律的变化，形成了四季。
读五带分布图，完成1～2题。
1．下列地区中，四季变化最明显的是(　B　)
A．热带 B．北温带
C．北寒带 D．南寒带
解析：热带地区终年正午太阳高度大，气温高，四季变化不明显；寒带地区终年正午太阳高度小，气温低，四季变化不明显；只有南、北温带，一年中冬、夏季正午太阳高度和昼夜长短变化大，气温变化大，因而四季变化最明显。故选B。
2．热带地区(　A　)
A．无极昼极夜现象 B．无太阳直射现象
C．气温季节变化大 D．可以看到极光
解析：热带地区无极昼极夜现象，有太阳直射现象；终年高温，气温季节变化小；纬度低，无法看到极光。故选A。
下图为我国北京、广州、武汉、哈尔滨四个城市的季节分配示意图。读图，完成3～4题。
3．按照图示季节分配所属的城市自上而下依次为(　D　)
A．北京、广州、武汉、哈尔滨
B．北京、武汉、哈尔滨、广州
C．广州、武汉、哈尔滨、北京
D．广州、北京、哈尔滨、武汉
解析：纬度越低的地区得到的太阳辐射越多，热量越充足，夏季时间应越长，故夏季时间由长到短的顺序为纬度由低到高的顺序，即广州、武汉、北京、哈尔滨。图示季节分配所属的城市自上而下依次为广州、北京、哈尔滨、武汉。故选D。
4．下列关于季节更替的叙述，错误的是(　C　)
A．低纬度地区季节更替不明显
B．中纬度地区季节更替明显
C．高纬度地区季节更替明显
D．季节更替表现为昼夜长短和正午太阳高度的季节变化
解析：低纬度地区接收的太阳辐射较多，热量变化较小，故季节更替不明显；中纬度地区不同季节热量差异明显，季节更替明显；高纬度地区接收的太阳辐射较少，热量变化较小，季节更替不明显；季节更替表现为昼夜长短和正午太阳高度的季节变化。故选C。
读图指导1 光照图的判读
判读技巧
1．光照图
光照图是太阳光线照射在地球表面形成的昼夜分布图。光照图所含信息量大，集地理基础知识、地理科学思维和学科基本技能训练于一图中，考试往往以此为切入点考查有关地球运动的地理意义以及与地球运动的地理意义联系紧密的自然地理特征。
2．光照图类型
光照图有很多类型，常见的太阳光照示意图有侧视图、俯视图、投影图、局部图、组合图等，熟悉各种图形是正确解题的前提。
(1)侧视图
一般北极在上，南极在下；赤道为一直线，居中；晨昏线与太阳光线垂直，并平分赤道。二分日时，晨昏线起止于南北两极点；二至日时，晨昏线起止于与南北极圈相切的两切点；除二分日以外的时间，晨昏线与极地的某两纬线圈(纬度度数相同)相切。
以上三图在纵切面上昼夜半球平分，下面的图在纵切面上昼夜半球不平分。
(2)极地俯视图
中心为极点，外圆为赤道，虚线为南北回归线和南北极圈。
(3)斜侧(俯)视图
观测点既不在赤道上空，也不在极点上空，观测到的光照情况为斜侧(俯)视图。
(4)投影图
矩形投影图是将南北极点、南北极圈、南北回归线放大到与赤道一样长，它与实际图相比有很大的变形，离赤道越远，变形越大。判读此类图的关键是晨昏线、极昼极夜和赤道上的日出(6：00)、日落(18：00)时间等。
(5)局部图
　
(6)公转轨道图
结合地球公转方向和昼夜分布判读③的节气。图中阴影部分为夜半球，太阳直射赤道，之后太阳直射点向南移动，可确定③为秋分日(9月23日前后)的光照图。
3．光照图的应用
(1)判断南北半球(或自转方向)，确定南北极及各条经纬线的度数。
(2)根据地球自转方向，确定晨昏线中晨线或昏线的位置。
(3)根据晨昏线和昼、夜半球确定太阳直射点的经纬度坐标。
(4)根据太阳直射点的位置和极昼、极夜的范围等已有条件，确定相应的日期或节气。
(5)根据晨线与赤道的交点所在经线上的地方时为6：00，或者昏线与赤道的交点所在经线上的地方时为18：00，计算任何一条经线的地方时。
(6)根据晨昏线与纬线、经线的交点，计算各地的日出、日落时刻。
(7)根据昼弧或夜弧的长短，确定地球上不同纬度的昼夜长短及其变化情况。
(8)根据太阳直射点的位置，计算出不同纬度的正午太阳高度。
4．光照图的解题突破
虽然光照图的图形变化多，但只要抓住光照图中特殊的点、线、面、角和方向，就能寻找到解题的突破口。
解题关键 主要特征与相关现象
点 太阳直射点 位于南北回归线上或南北回归线之间，所在经线地方时为12时
交点：晨昏线与赤道交点 晨线与赤道的交点所在经线的地方时为6：00，昏线与赤道的交点所在经线的地方时为18：00
切点：晨昏线和高纬度纬线圈切点 所在纬线纬度是出现极昼或极夜现象的最低纬度；所在经线一条是太阳直射经线(昼半球中间经线)、另一条是0时(24时)经线(夜半球中间经线)
极点 无东西方向，只有南北方向；无地方时，无明显太阳高度的日变化。大致每年3月21日至9月23日，北极点为极昼，南极点为极夜；只在每年春分日和秋分日，晨昏线经过极点，与某一经线圈重合
线 晨昏线(圈) 沿地球自转方向由夜到昼的界线为晨线；反之，为昏线
晨昏圈是地球表面的大圆，晨昏面与太阳光线始终垂直，平分赤道
和晨线相交的经线的地方时就是交点所在地的日出时刻；和昏线相交的经线的地方时就是交点所在地的日落时刻 太阳高度为0°
日期分界线 0时(或24时)所在经线和180°经线(原则上)；沿地球自转方向，越过0时所在经线日期加上一天，越过180°经线日期减去一天
东西半球的分界线 20°W以东、160°E以西之间为东半球；160°E以东、20°W以西之间为西半球
面 昼、夜的范围；南、北极圈内极昼和极夜的范围 若越向北，昼越长，北半球处于夏半年；反之，为冬半年
北极圈出现极昼，日期为6月22日前后；北极圈出现极夜，日期为12月22日前后
只在每年3月21日或9月23日前后，南、北极点周围无极昼、极夜现象
南、北极出现极昼、极夜现象是相反的
角 晨昏圈和地轴夹角 晨昏圈和地轴夹角的度数等于太阳直射点的纬度数，变化范围为0°～23°26′
方向 地球自转方向 北半球俯视图地球呈逆时针旋转，南半球俯视图地球呈顺时针旋转
增分演练
下图中O为极点，阴影部分为黑夜，箭头表示地球自转方向。MO以东为西半球，以西为东半球。据此完成1～2题。
1．图示日期(　D　)
A．海口正午太阳高度达最大值
B．东京年内白昼最长
C．悉尼正午太阳高度达最小值
D．北京年内日出最晚
解析：依据地球自转方向为逆时针可知，图示半球为北半球，图中晨昏线与北极圈相切，北极圈内出现极夜现象，可推知该日为北半球冬至日。海口地处赤道与北回归线之间，正午太阳高度最大值出现在太阳直射时，冬至日正午太阳高度为最小值，A错误；冬至日，北半球昼最短，夜最长，北半球各地日出最晚，北京、东京位于北半球，年内白昼最短，日出最晚，B错误，D正确；悉尼位于南回归线以南地区，冬至日正午太阳高度达最大值，C错误。
2．此时北京时间最接近(　B　)
A．2：40　 B．3：20
C．9：20　 D．8：40
解析：MO以东为西半球，以西为东半球，可推知MO为160°E，M地位于赤道，由夜进入昼，正值日出，地方时为6：00；北京时间(120°E的地方时)与160°E经度相差40°，120°E的时间比160°E的时间晚2小时40分钟，故120°E的时间为3：20。故选B。
下图为2025年某月8日地球昼夜状况分布图。读图，完成3～5题。
3．该日是(　C　)
A．4月8日 B．6月8日
C．10月8日 D．12月8日
解析：据图示信息可知，图中的北极点附近有极夜现象，判断该日太阳直射点应位于南半球，4月8日、6月8日太阳直射点位于北半球，A、B错误；10月8日为秋分后不久，北极点附近极夜范围较小，符合图中情况，C正确；12月8日接近冬至，北极点附近极夜范围接近最大，和图中情况不符，D错误。
4．此时，北京地方时大约是(　B　)
A．6：40　 B．8：40
C．12：40 D．16：40
解析：读图并结合所学知识可知，图中每两条相邻经线的经度相差30°，此时晨线与赤道交点所在经线的地方时为6：00，甲所在经线经过北京附近，且甲所在经线与地方时为6：00的经线的经度差超过30°，根据地方时计算规律可知，甲所在经线地方时超过8：00，即与6：40相比，8：40更符合题意，B正确，A错误；甲所在经线地方时小于图中昼半球中央经线地方时12：00，据此推测，此时，北京时间未超过12：00，C、D错误。故选B。
5．该日，甲地昼长约为(　B　)
A．7小时40分钟 B．10小时40分钟
C．13小时20分钟 D．15小时20分钟
解析：该日太阳直射点位于南半球，甲地位于北半球，昼长小于12小时，C、D错误；由上题可知，该日为10月8日，为秋分后不久，昼长不会过短，即与7小时40分钟相比，10小时40分钟符合甲地昼长，B正确，A错误。
下图为某同学通过互联网查询到的某日地球上局部经纬网图，其中线段ON表示晨昏线，阴影部分表示新一天的范围。据此完成6～7题。
6．图示时刻，北京时间可能为(　D　)
A．6月22日10时 B．12月22日10时
C．6月22日2时 D．12月22日2时
解析：根据材料“阴影部分表示新一天的范围”可知，90°E地方时为0时(24时)，AB表示国际日界线(180°经线)，该日180°经线地方时为6时，则线段ON与赤道相交处为6时，ON为晨线，此时北极圈及其以北地区出现极夜现象，太阳直射南回归线，日期可能是12月22日。图示时刻的北京时间，即东八区区时为2时。故选D。
7．根据题干信息，当天(　B　)
A．北京日出最偏北，昼长夜短
B．该日过后北京昼渐长，夜渐短
C.地球公转位置靠近远日点
D．北京与惠灵顿(41°S)正午太阳高度接近
解析：根据上题分析可知，此时太阳直射南回归线，北京日出最偏南，北京昼最短，夜最长，A错误；该日过后太阳直射点北移，北京昼渐长，夜渐短，B正确；地球公转位置靠近近日点，C错误；惠灵顿地处南半球，距离太阳直射点近，正午太阳高度大于北京，D错误。
读图指导2 太阳视运动图的判读
判读技巧
1．太阳视运动轨迹图
太阳视运动是指一天中肉眼所见太阳在天空中东升西落的运行状况。其中正午12时(地方时)时位于观察者的正南方或正北方或正上方。
下图为40°N附近某地二分二至日的太阳视运动轨迹图，该图可反映日出日落时间、昼夜长短、日出日落方位和正午太阳高度等。
2．全球日出、日落及正午时刻太阳方位的变化规律
(1)未出现极昼或极夜现象的地区，太阳直射点位于北半球时，日出日落方位都偏北(太阳从东北升起，西北落下)；太阳直射点位于南半球时，日出日落方位都偏南(太阳从东南升起，西南落下)；太阳直射赤道时，日出正东、日落正西。
注：图中为北半球二分二至日。
(2)除极点外，出现极昼的地区一天内太阳不落，正午太阳高度最大，0时(24时)太阳高度最小，若位于北半球，太阳升落方位均为正北；若位于南半球，太阳升落方位均为正南。
(3)极昼期间的极点一天内太阳高度不变。
3．昼长与日出日落时间
在北半球，昼越长，日出时间越早，日落时间越晚，日出日落的位置越偏北，太阳视运动的弧度越大；反之，在北半球，昼越短，日出时间越晚，日落时间越早，日出日落位置越偏南，太阳视运动的弧度越小。
4．日影朝向及长短变化规律
(1)日影朝向、长短与太阳位置的关系
①太阳在天空的方向与日影朝向相反。如太阳在西北天空，则日影朝向东南。
②太阳高度越大，日影越短。一天中日影的变化规律是日出最长—变短—正午最短—变长—日落最长。
(2)正午日影朝向及长短变化
①正午日影朝向取决于太阳直射点的位置。太阳直射点以北地区，日影朝北；太阳直射点以南地区，日影朝南。
②正午日影长度由太阳直射点向南北两侧递增。
③太阳直射点处，日影与物体本身重合(没有日影)。
④利用正午太阳高度计算垂直物体的正午日影的公式：影长＝物体高度×cotH。(H为当地正午太阳高度)。
(3)日出、日落的方向及日影朝向
①北半球春、秋分日，全球各地(除南北两极点外)日出正东，日落正西。日出时日影朝西，日落时日影朝东。
②北半球夏半年，全球各地(除极昼、极夜地区外)日出东北，日落西北。日出时日影朝向西南，日落时日影朝向东南。
③北半球冬半年，全球各地(除极昼、极夜地区外)日出东南，日落西南。日出时日影朝向西北，日落时日影朝向东北。
④从北半球冬至日至次年夏至日，随着太阳直射点北移，太阳升起和落下的方向逐渐北移，日影朝向逐渐偏南；从北半球夏至日至冬至日，随着太阳直射点南移，太阳的升落方向也逐渐南移，日影朝向逐渐偏北。
(4)极点的日影朝向
北极点的任何方向都是南，南极点的任何方向都是北，所以北极点的影子永远朝向南，南极点的影子永远朝向北。
增分演练
2026年春节期间，小张前往阿根廷的乌斯怀亚(约55°S，68°W)拍摄“世界尽头”的独特风光，下图为小张在该地旅行期间的某日太阳高度变化曲线图。据此完成1～2题。
1．若a＝2b，则该地日出地方时为(　B　)
A．3：00 B．4：00
C．5：00 D．6：00
解析：由图可知，b为夜长的一半，a为昼长的一半，则a＋b＝12，又因为a＝2b，可计算得出b等于4，b所代表的时间就是该地日出地方时，所以该地日出地方时为4：00。故选B。
2．小张在乌斯怀亚停留期间，太阳视运动轨迹的变化趋势正确的是(　A　)
A．① B．②
C．③ D．④
解析：春节期间，太阳直射点位于南半球且向北移动，除极昼极夜地区，其他地区均日出东南、日落西南，日出日落都偏南，②④图日出日落都偏北，B、D错误；春节期间太阳直射点北移，乌斯怀亚位于南回归线以南，正午太阳高度变小，①图正确，A正确；③图表示的正午太阳高度在增大，C错误。
在地理老师的指导下，小明同学在学校运动场画出某天的太阳视运动图，并画出当天旗杆杆影顶端移动轨迹图。据此完成3～4题。
3．小明所在的学校可能位于(　C　)
A．福州 B．杭州
C．海口 D．北京
解析：读图可知，太阳从东北升起，西北落下，正午太阳位于正北，说明该地位于赤道与北回归线之间，海口位于20°N附近，C正确；福州、杭州、北京都位于北回归线以北，正午太阳位于正南，排除A、B、D。
4．小明画的旗杆杆影顶端移动轨迹图正确的是(　A　)
,①　,②　,③　,④
A.① B．②
C．③ D．④
解析：据上题可知，该日日出东北，影子位于西南；日落西北，影子位于东南；正午太阳位于正北，影子位于正南。①图正确。故选A。
2025年10月8日(寒露)，小明参观了位于淮安市淮阴区(约33.5°N，119°E)的刘老庄八十二烈士纪念馆。下图为小明9：30拍摄的八十二烈士纪念碑的照片。据此完成5～6题。
5．小明拍摄照片时，镜头朝向(　D　)
A．正南 B．正东
C．正西 D．正北
解析：根据淮阴区经度为119°E可知，当地地方时和北京时间(120°E的地方时)大致相当。北京时间10月8日9：30，太阳大致位于东南方向，图中石柱的影子朝向西北，由此可判断此时拍摄照片时镜头应朝向正北。故选D。
6．下列四幅图中最能反映当日太阳视运动轨迹的虚线是(　C　)
,① ,② ,③ ,④
A.① B．②
C．③ D．④
解析：10月8日太阳直射点位于南半球，该日淮阴区日出东南、日落西南，正午太阳位于正南方向，③图符合。故选C。
课时作业5
(总分：48分)
(每小题3分，共48分)
厦门(24.5°N)某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板(下图)，实现教室良好的遮阳与采光。读图，完成1～2题。
1．遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时，该地正午太阳高度约为(　C　)
A．65.5° B．48°
C．42°　 D．24.5°
解析：结合材料及所学知识可知，遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时，该地正午太阳高度最小，此时为北半球冬至日，太阳直射南回归线，该地纬度为24.5°N；再根据正午太阳高度的计算公式H＝90°－|φ±δ|(φ为当地地理纬度，δ为太阳直射点纬度，同半球取减号，异半球取加号)，求得该地正午太阳高度约为42°。故选C。
2．天津某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是(　D　)
①安装高度不变，缩短遮阳板　②遮阳板长度不变，升高安装高度　③安装高度不变，加长遮阳板　④遮阳板长度不变，降低安装高度
A．①②　 B．①④
C．②③　 D．③④
解析：结合所学知识可知，天津比厦门纬度高，冬至日和夏至日正午太阳高度都比厦门小，因此为达到较好的遮阳效果，在安装高度不变的情况下，可以加长遮阳板，起到遮阳作用，或者在遮阳板长度不变的情况下，降低安装的高度，也可以起到遮阳的作用，③④正确，①②错误。故选D。
读我国二十四节气时地球在公转轨道上的位置示意图(相邻两个节气之间约为15天)，完成3～4题。
3．天安门广场每天日出时间升旗，日落时间降旗，从小满到大暑，可能发生的现象是(　B　)
A．天安门广场升旗时间在提前
B．天安门广场升旗时旗杆影子始终指向西南
C．广州在此期间昼长夜短且昼在变短
D．黑龙江的正午太阳高度逐渐变小
解析：根据图示及所学知识可知，从小满到大暑太阳直射点位于北半球，属于北半球夏半年，日出东北，天安门广场升旗时旗杆影子始终指向西南，B正确；从小满到大暑经过了夏至，太阳直射点先向北移动到达北回归线再向南移动，广州在此期间昼长夜短且昼先变长再变短，C错误；黑龙江的正午太阳高度先变大后变小，D错误；天安门广场升旗时间先提前再延后，A错误。
4．下图中最能示意立秋这天北京(约40°N)太阳视运动的是(　A　)
解析：立秋这天太阳直射北半球，太阳从东北升起、西北落下，正午太阳位于正南方，B、C图中太阳从东南升起、西南落下，B、C错误；根据图中信息可以判断出立秋为夏至日到秋分日中间的节气，因此可以判断出立秋时太阳直射点大约位于12°N附近，由于北京的纬度约为40°N，由此可以判断出立秋当天北京的正午太阳高度约为62°，A正确，D错误。
某地理爱好者在某地(34°N，116°E)每月相同日期、相同时刻拍摄太阳照片，并依据太阳高度和方位角(太阳方位角是从正北方沿着地平线顺时针测量的角，以0°为正北方，90°为正东方，以此类推)绘制轨迹图(下图)。据此完成5～6题。
5．照片拍摄的地方时可能是(　C　)
A．5：00 B．7：00
C．17：00　 D．19：00
解析：读图可知，拍摄照片时的太阳方位角约为253°，此时太阳位于西南方向，接近日落时刻，A、B错误；此时的太阳高度约为6°，即将日落，日落方向为西南方向，此时为北半球冬半年，北半球冬半年昼短夜长，日落地方时早于18：00，故此时地方时可能为17：00，C正确，D错误。
6．与M日正午太阳高度相差最大的日期是(　A　)
A．甲　 　 B．乙
C．丙　 　 D．丁
解析：结合所学知识可知，非极昼极夜区，每天太阳高度从日出为0°增加到正午最大然后再减小到日落为0°，故每天同一时刻的太阳高度大小反映了对应的正午太阳高度大小。读图可知，在同一时刻，甲的太阳高度最大，应为正午太阳高度最大的一天，接近夏至日；丙为四天中太阳高度最小的一天，接近正午太阳高度最小的一天，接近冬至日；乙、丁太阳高度居中，正午太阳高度居中。与甲日相比，M日距丙日、乙日、丁日均较近，正午太阳高度差距较小，故与M日正午太阳高度相差最大的为甲日。故选A。
圭表是我国古代传统天文仪器，具有辨方位、定节气等功能。垂直立于平地上的标杆称为表，南北方向平放的测影尺称为圭，两者以直角相接。西汉时期已有圭表测影的记载，表高多为八尺。1279年，为改进古代圭表的不足，提高测量精度，郭守敬在河南登封(34°N，113°E)主持建造更大规模的圭表。下图示意登封圭表遗址景观及正午测影原理。据此完成7～8题。
7．某日登封日出光线与圭相垂直时，此时北京时间及该日节气最可能是(　C　)
A．5：32　春分 B．6：00　夏至
C．6：28　秋分 D．6：12　冬至
解析：从材料中可知，圭南北放置，故日出光线与圭垂直，说明日出正东，为春分或秋分，B、D错误；春、秋分时日出地方时为6：00，即113°E为6：00，根据地方时计算，此时北京时间(120°E的地方时)为6：28(经度差7°，时间差28分钟，且120°E更靠东)，C正确，A错误。
8．河南登封圭表遗址表的正午影子最长时，光线与圭的夹角约为(　A　)
A．32.5°　 B．56°
C．57.5° D．79.5°
解析：结合所学知识可知，河南登封圭表遗址表的正午影子最长时，正午太阳高度最小，应为北半球冬至日，此时太阳直射南回归线，光线与圭的夹角即正午太阳高度，根据正午太阳高度H＝90°－纬度差(当地纬度和太阳直射点纬度的差值)计算可知，正午太阳高度约为32.5°。故选A。
杭州(30°N)某中学生对传统的太阳能热水器进行改造设计(下图)：将太阳能热水器集热板装在一个大玻璃箱里，并将热水器的支架改造成活动形式，使正午太阳高度与集热板和地面的夹角保持互余。据此完成9～10题。
9．12月22日前后杭州的节气及正午太阳高度分别为(　C　)
A．夏至、83.5° B．冬至、60°
C．冬至、36.5° D．夏至、90°
解析：12月22日前后太阳直射南回归线，杭州的节气为冬至；正午太阳高度H＝90°－纬度差＝90°－(30°＋23.5°)＝36.5°。故选C。
10．为了充分利用太阳能，尽可能使一年内正午太阳光线与集热板保持垂直，结合杭州二分二至日正午太阳高度，可知集热板与地面夹角的调整幅度为(　C　)
A．23.5° B．30°
C．47° D．60°
解析：杭州纬度为30°N，处于北回归线与北极圈之间，当太阳直射北回归线时，其正午太阳高度最大，当太阳直射南回归线时，其正午太阳高度最小，太阳直射点的移动幅度为47°(回归线度数的两倍)，则集热板与地面夹角的调整幅度也为47°。故选C。
图1为甲地某日日出至日落期间标杆的日影变化示意图，当日影朝正北方向时，标杆长度与其日影长度相等。图2为乙地同一日正午时刻的太阳高度示意图。图中时间均为北京时间。据此完成11～12题。
11．观测当日(　D　)
A．太阳直射点在北半球
B．乙地日出东南
C．南极圈有极昼现象
D．甲、乙两地昼夜等长
解析：读图1可知，甲地太阳从正东升起，正西落下，昼夜平分，说明甲地位于赤道或该日为二分日，又由于甲地正午标杆长度与其日影长度相等，说明甲地正午太阳高度为45°，不可能在赤道上，故该日为二分日，太阳直射赤道，全球昼夜平分，甲、乙两地昼夜等长，D正确，A错误；此日为二分日，太阳直射赤道，全球昼夜平分，没有极昼极夜现象，太阳正东升起，正西落下，B、C错误。
12．甲地位于乙地的(　B　)
A．东南方向 B．西南方向
C．东北方向 D．西北方向
解析：由上题分析可知，该日为二分日，甲地北京时间5：40日影朝向正西，正值日出，因此北京时间5：40时，甲地地方时为6：00，可推知甲地位于125°E；乙地太阳位于正南时正值正午，地方时为12：00，此时北京时间为11：00，可知乙地位于135°E，故甲地位于乙地西方。甲、乙两地该日正午日影均朝北，两地均位于北半球；由材料可知，甲地日影朝正北方向时，标杆长度与其日影长度相等，说明该地正午太阳高度为45°，纬度为45°N，而乙地正午太阳高度为30°，纬度为60°N，故甲地位于乙地南侧。综上所述，甲地位于乙地的西南方向。故选B。
东北地区(38°N～55°N，110°E～135°E)包括辽宁、吉林、黑龙江和内蒙古东北部，不同地区温差相差较大。按照我国《气候季节划分》标准，以5天为一候，将候平均气温(即5天平均气温)作为划分四季的温度指标，当候平均气温(T)首次达到四季温度阈值(冬季T<10 ℃，夏季T≥22 ℃，春季和秋季10 ℃≤T<22 ℃)时，这一候的首日为四季的开始日期。下图为东北地区多年平均不同因子与四季开始时间显著相关百分比统计图。据此完成13～14题。
13．季节开始时间受经度、纬度和海拔整体影响最大的季节是(　D　)
A．春季 B．夏季
C．秋季 D．冬季
解析：读图可知，经度、纬度和海拔整体对不同季节开始时间影响不同，对冬季开始时间影响最大。故选D。
14．当太阳高度变化不大时，海拔越高则(　B　)
A.春季开始时间越早 B．夏季开始时间越晚
C．秋季开始时间越晚 D．冬季开始时间越晚
解析：读图可知，春季、夏季海拔与季节开始时间呈正相关，即海拔越高，春季和夏季开始时间越晚；秋季、冬季海拔与季节开始时间呈负相关，即海拔越高，秋季和冬季开始时间越早。其原因是太阳高度变化不大时，海拔越高，温度越低，故春季和夏季开始时间越晚，秋季和冬季开始时间越早。故选B。
由于黄赤交角的存在，太阳直射点在南北回归线之间不断往返运动，使得地表获得的太阳辐射能量随纬度和季节发生变化，形成了四季和五带。下图为五带分布图。据此完成15～16题。
15．五带划分的主要依据是(　C　)
A．有无明显的季节变化
B．有无极昼、极夜现象
C．获得太阳热量的多少
D．有无太阳直射现象
解析：由于昼夜长短和正午太阳高度的空间变化，使得太阳辐射从低纬向高纬呈有规律的递减，由此可划分出五带，所以五带划分的主要依据是不同纬度获得太阳热量的多少，C正确。
16．关于连云港立秋后地理景象的描述，正确的是(　C　)
A．正午太阳高度增大
B．日出时间越来越早
C．正午旗杆影子变长
D．日落时间越来越晚
解析：立秋后连云港正午太阳高度逐渐减小，A错误；日出时间越来越晚，B错误；正午旗杆影子变长，C正确；日落时间越来越早，D错误。(共147张PPT)
第一章　地球的运动
第二节　地球运动的地理意义
第4课时　正午太阳高度的变化、四季更替和五带划分
课程标准 素养目标 知识网络
结合实例，说明地球运动的地理意义。 1.区域认知：结合图文材料，认识某地区不同季节正午太阳高度变化规律。 2．综合思维：结合地球公转的规律和原理，分析某季节全球正午太阳高度的分布特征；结合材料，分析四季更替的原因及五带的划分。 3．地理实践力：结合实例，理解正午太阳高度的实践应用。
目
录
任务一 正午太阳高度的变化规律、计算方法及应用
任务二 四季和五带的成因及划分
学科 素养 提能
课时作业
任务一 正午太阳高度的变化规律、计算方法及应用
1．太阳高度
知识梳理
导学
(1)概念：是太阳高度角的简称，如图，是太阳
光线与______的交角，即太阳在当地的____。
(2)分布规律
①在__________上，太阳高度是90°。
②在______上，太阳高度是0°。
地平面
仰角
太阳直射点
晨昏线
2．正午太阳高度
(1)概念：一日内____的太阳高度，反映太阳辐射的____。
最大
强弱
(1)同一纬线上正午太阳高度相等。
(2)同一日期，与太阳直射点所在纬线纬度差相等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。
(2)变化规律
时间 太阳直射 点的位置 变化规律
春、秋分日 赤道 由赤道向南北两方降低(图中b)
夏至日 北回归线 由北回归线向南北两方降低(图中c)
冬至日 ________ 由南回归线向南北两方降低(图中a)
①纬度变化(表中二分二至日均指北半球)
南回归线
正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两方递减，也就是说距太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度越大，反之越小。
地区 达最大值的时间 达最小值的时间
北回归线及其以北的纬度带 夏至日 ______
南回归线及其以南的纬度带 ______ 夏至日
赤道 __________ 冬至日、夏至日
北回归线与赤道之间的纬度带 太阳直射时 (一年两次) 冬至日
南回归线与赤道之间的纬度带 太阳直射时 (一年两次) ______
②季节变化(表中二分二至日均指北半球)
冬至日
冬至日
春、秋分日
夏至日
北回归线及其以北的纬度带、南回归线及其以南的纬度带，一年中正午太阳高度最大、昼最长出现的时间一致；南北回归线之间的地区，一年中正午太阳高度最大、昼最长出现的时间不一致。
辨一辨
1．某地正午太阳高度达一年中最大值时，昼最长、夜最短。(　　)
×
提示：位于南北回归线之间的区域，其太阳直射时，正午太阳高度最大，但并非昼最长、夜最短。
自主作答
2．冬至日，北半球正午太阳高度达最小值。(　　)
√
3．冬至日至次年春分日期间，北半球各地的正午太阳高度逐渐变大。(　　)
√
4．夏至日正午时，北京市某中学的教室里光照面积达一年中最大。(　　)
×
提示：正午时教室里光照面积的大小与正午太阳高度有关，正午太阳高度越小，光照面积越大，反之越小。夏至日，北京的正午太阳高度最大，教室里的光照面积达一年中最小。
想一想
5．河北石家庄的某居民小区，一栋五层居民楼北侧有六个车位要进行销售，哪一车位为最佳车位？为什么？
B车位为最佳车位。B车位在夏季受暴晒的可能性最小。
情境一：冲着某小区楼房间距有50米、小区绿化率为50%的宣传广告，我国北方某市一些市民先后购买了该小区的商品房。岂料交房后，业主们发现楼房的间距仅为30.4米。为此，该小区的38户业主将开发商告上法庭。
情景探究
研思
情境二：下图为北半球二分二至日全球的正午太阳高度随纬度分布图。
(1)(区域认知)同一时刻，正午太阳高度的变化有何规律？北半球二分二至日全球的正午太阳高度随纬度分布有何规律？
试答：同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。春、秋分日：由赤道向南北两侧递减。夏至日：由北回归线向南北两侧递减。冬至日：由南回归线向南北两侧递减。
(2)(区域认知)夏至日时，北半球各地正午太阳高度都达到了一年中的最大值吗？为什么？
试答：没有。因为夏至日时，北回归线及其以北地区，正午太阳高度达到一年中的最大值，赤道与北回归线之间的地区有太阳直射现象，当太阳直射时，正午太阳高度达到最大，而非在夏至日时。
(3)(综合思维)春分日，某地(30°N，132°E)的正午太阳高度是多少？
试答：60°。
(4)(地理实践力)在北京购买商品住宅时，如果想验证开发商关于“全年都可见到阳光”的销售宣传语的真实性，我们应选择在什么时间去看房？
试答：选择在冬至日前后去看房。
1．太阳高度的日变化
知能升华
极点上
在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度
非极点 地区
太阳高度在一天之内是有变化的，一天之内有一个最大值(地方时12时)，即当地的正午太阳高度
2.正午太阳高度的变化规律
正午太阳高度的计算公式：H＝90°－|φ±δ|，表明正午太阳高度(H)因纬度(φ)而不同，随季节(δ)而变化。
(1)看太阳直射点的位置，比较不同纬度正午太阳高度大小(δ确定，φ变化)
记忆口诀“近大远小”：即距太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度越大；距太阳直射点所在纬线越远，正午太阳高度越小。
(2)看太阳直射点的移动，确定某一纬度正午太阳高度的变化(φ不变，δ变化)
记忆口诀“来增去减”：即太阳直射点(δ)向本地所在纬线(φ)移来，则正午太阳高度增大，移去则减小。如下图所示：
结合上图，归纳不同区域的正午太阳高度年变化规律。如下表所示：
区域 示意图 变化规律
回归线 之间 正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两次正午太阳高度达90°
回归线上 正午太阳高度最大值为90°，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一次正午太阳高度达90°
区域 示意图 变化规律
回归线至 极圈之间 正午太阳高度最大值小于90°，一年中只有一次正午太阳高度达最大值

极圈至极 点之间
(3)看纬度位置，总结正午太阳高度的年变化幅度
由公式：正午太阳高度＝90°－|φ±δ|可知，δ的年变化导致了某地正午太阳高度的年变化，一年中正午太阳高度的最大值－最小值即为年变化幅度。下图示意不同区域正午太阳高度的年变化幅度。
①赤道和极点的年正午太阳高度最大差值均为23°26′。
②赤道到南、北回归线之间的地区(或热带地区)，年正午太阳高度最大差值从23°26′增大到46°52′(年正午太阳高度最大差值＝当地纬度度数＋23°26′)。
③南、北回归线到南、北极圈之间的地区(或南、北温带)，年正午太阳高度最大差值均为46°52′。
④南、北极圈至极点之间的地区(或南、北寒带)，年正午太阳高度最大差值从46°52′减小到23°26′。
3．正午太阳高度的计算
H＝90°－“两点”纬度差。
其中H是指正午太阳高度，“两点”指观测点和太阳直射点，纬度差指观测点与太阳直射点之间相差的纬度。
纬度差的求法：若“两点”同在北(南)半球，纬度差为大数减去小数；若“两点”分别属于南北不同半球，纬度差为两地的纬度之和。
如下图所示：当太阳直射B点时，A点的正午太阳高度H＝90°－“两点”纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°；C点的正午太阳高度H＝90°－“两点”纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。
4．正午太阳高度的应用
(1)确定地方时
当某地太阳高度达一天中最大值时，就是一天的正午时刻，此时当地的地方时是12时。
(2)判断所在地区的纬度
如果知道当地的正午太阳高度和太阳直射点纬度，就可以根据正午太阳高度计算公式求出当地的地理纬度。
(3)确定房屋的朝向
为了获得更充足的太阳光照，各地传统民居的朝向与正午太阳所在的位置有关。
①北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南。
②南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
(4)确定房屋照射面积
正午太阳高度越大，房屋内照射面积越小。
(5)判断日影长短及方向
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)。
(6)计算楼间距、楼高
为了保证一楼全年有阳光照射到，北回归线以北地区建楼房时，两楼之间的最短距离应大于L(L＝h·cot H，H为冬至日正午太阳高度)。
(7)计算太阳能热水器的安装角度
如上图所示，集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度互余，当α＋H＝90°时(即α＝当地纬度与太阳直射点的纬度差)，太阳能热水器使用效果最佳。
正午太阳高度年变化幅度指一年中某地正午太阳高度最大值和最小值之间的差值。下图为全球正午太阳高度年变化幅度示意图。据此完成1～3题。
随堂小练
巩固
1．图中X、Y两地的纬度分别是(　　)
A．30°S、60°S B．20°S、70°S
C．23°26′S、46°52′S D．23°26′S、66°34′S
D
解析：图中由X至Y正午太阳高度年变化不变，说明位于回归线与极圈之间；图中X的纬度低于Y，因此X、Y两地的纬度分别是23°26′S、66°34′S。故选D。
2．图中M、N的数值分别是(　　)
A．30°、60° B．20°、70°
C．23°26′、46°52′ D．23°26′、66°34′
C
解析：图中M为赤道和极点正午太阳高度年变化幅度，其数值是23°26′，N为回归线至极圈之间正午太阳高度年变化幅度，其数值是46°52′。故选C。
3．当图中X地正午太阳高度最小时(　　)
A．地球公转的速度最快
B．地球公转的速度最慢
C．北极圈内极昼范围最大
D．北极圈内极夜范围最大
C
解析：图中X地位于南回归线，当其正午太阳高度最小时，为北半球夏至日(6月22日前后)，北极圈内极昼范围最大，C正确，D错误；地球公转速度最快和最慢的时间分别为1月初和7月初，A、B错误。
下图为某房地产公司在北京市(40°N)开发的一梯两户型多层商品房平面示意图。读图，完成4～5题。
4．若在该楼的南面再建一幢新楼，要求南楼全年不能遮挡北楼低层阳光，设计师应首先关注的因素是(　　)
A．冬至日的正午太阳高度
B．两楼之间的距离
C．楼层的整体高度
D．楼层的宽度
A
解析：解答该题的关键词是“首先”，对于北半球而言，冬至日(12月22日前后)太阳直射南回归线(23°26′S)，此时北半球各地的正午太阳高度达到一年中的最小值，物体的影子长度达到一年中的最大值，若在该楼的南面再建一幢新楼，要求南楼全年不能遮挡北楼低层阳光，至少要求冬至日南楼影子不能遮挡北楼，其中全年最低的正午太阳高度是首先考虑的因素，其他因素可根据最低正午太阳高度进行调节，A正确；两楼之间的距离需根据冬至日的正午太阳高度计算，但它是结果而非首先关注的因素，B错误；楼层的整体高度影响影子长度，但需结合冬至日正午太阳高度才能确定，并非首先关注的因素，C错误；楼层的宽度不影响影子长度(影子长度由高度和太阳高度决定)，仅影响遮挡范围，与“是否遮挡低层阳光”无关，D错误。
5．在无遮挡的情况下，顶楼正午屋内光照面积最小的节气是(　　)
A．春分 B．夏至
C．秋分 D．冬至
B
解析：正午太阳高度越大，物体影子越短，屋内光照面积越小。北半球夏至日(6月22日前后)，太阳直射北回归线(23°26′N)，此时北回归线及其以北地区的正午太阳高度达到一年中的最大值；冬至日(12月22日前后)，太阳直射南回归线(23°26′S)，北半球正午太阳高度达到一年中的最小值；春分日(3月21日前后)和秋分日(9月23日前后)，太阳直射赤道，正午太阳高度处于夏至日和冬至日之间。因此在无遮挡的情况下，顶楼正午屋内光照面积最小的节气是夏至。故选B。
任务二 四季和五带的成因及划分
1．四季更替
(1)成因
昼夜长短
知识梳理
导学
正午太阳高度
季节
类别 季节 含义或月份
天文 四季 春季 冬季与夏季的过渡季节
夏季 一年内白昼____、正午太阳高度____的季节
秋季 夏季与冬季的过渡季节
冬季 一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节
(2)四季划分(北温带)
最长
最高
类别 季节 含义或月份
气候 统计 四季 春季 3、4、5月
夏季 6、7、8月
秋季 9、10、11月
冬季 12、1、2月
所谓“四季”，是温带地区春、夏、秋、冬的总称。春、夏、秋、冬的差异主要反映了地面接收太阳能量的多少。地面接收太阳能量的多少，主要取决于太阳光照射的角度。同样的一束光线斜射到地面上比直射到地面上照到的面积大，地面单位面积获得的能量便少。因此，正午太阳高度变化是四季划分的主要原因。此外，白昼时间长短对地面获得太阳能量的多少也有一定影响。
2．五带
(1)成因
空间
(2)划分界线：南北______和南北极圈。
空间
纬度
回归线
(3)具体划分
北寒带
北温带
南温带
热带有太阳直射现象，寒带有极昼极夜现象，温带既没有太阳直射现象，也没有极昼极夜现象。
辨一辨
1．我国各地四季更替都很明显。(　　)
×
√
提示：我国温带地区的四季更替明显，而热带和青藏高原地区则不明显。
自主作答
2．我国传统四季是以“四立”为起止点。(　　)
3．天文四季与我国黄河流域的季节相符。(　　)
提示：气候统计四季与我国黄河流域的季节相符。
×
4．南北极圈内部属于寒带。(　　)
√
想一想
5．北京人对四季的感受是“春季温暖，夏季炎热，秋季干燥，冬季寒冷”。试分析形成北京四季分明的气候特征的主要原因。
由于昼夜长短和正午太阳高度的时间变化，使得太阳辐射在一年中呈现有规律的变化，形成了四季。
读五带分布图，完成1～2题。
1．下列地区中，四季变化最明显的是(　　)
A．热带 B．北温带
C．北寒带 D．南寒带
随堂小练
巩固
B
解析：热带地区终年正午太阳高度大，气温高，四季变化不明显；寒带地区终年正午太阳高度小，气温低，四季变化不明显；只有南、北温带，一年中冬、夏季正午太阳高度和昼夜长短变化大，气温变化大，因而四季变化最明显。故选B。
2．热带地区(　　)
A．无极昼极夜现象 B．无太阳直射现象
C．气温季节变化大 D．可以看到极光
A
解析：热带地区无极昼极夜现象，有太阳直射现象；终年高温，气温季节变化小；纬度低，无法看到极光。故选A。
下图为我国北京、广州、武汉、哈尔滨四个城市的季节分配示意图。读图，完成3～4题。
3．按照图示季节分配所属的城市自上而下依次为(　　)
A．北京、广州、武汉、哈尔滨
B．北京、武汉、哈尔滨、广州
C．广州、武汉、哈尔滨、北京
D．广州、北京、哈尔滨、武汉
D
解析：纬度越低的地区得到的太阳辐射越多，热量越充足，夏季时间应越长，故夏季时间由长到短的顺序为纬度由低到高的顺序，即广州、武汉、北京、哈尔滨。图示季节分配所属的城市自上而下依次为广州、北京、哈尔滨、武汉。故选D。
4．下列关于季节更替的叙述，错误的是(　　)
A．低纬度地区季节更替不明显
B．中纬度地区季节更替明显
C．高纬度地区季节更替明显
D．季节更替表现为昼夜长短和正午
太阳高度的季节变化
C
解析：低纬度地区接收的太阳辐射较多，热量变化较小，故季节更替不明显；中纬度地区不同季节热量差异明显，季节更替明显；高纬度地区接收的太阳辐射较少，热量变化较小，季节更替不明显；季节更替表现为昼夜长短和正午太阳高度的季节变化。故选C。
学科 素养 提能
读图指导1 光照图的判读
判读技巧
1．光照图
光照图是太阳光线照射在地球表面形成的昼夜分布图。光照图所含信息量大，集地理基础知识、地理科学思维和学科基本技能训练于一图中，考试往往以此为切入点考查有关地球运动的地理意义以及与地球运动的地理意义联系紧密的自然地理特征。
2．光照图类型
光照图有很多类型，常见的太阳光照示意图有侧视图、俯视图、投影图、局部图、组合图等，熟悉各种图形是正确解题的前提。
(1)侧视图
一般北极在上，南极在下；赤道为一直线，居中；晨昏线与太阳光线垂直，并平分赤道。二分日时，晨昏线起止于南北两极点；二至日时，晨昏线起止于与南北极圈相切的两切点；除二分日以外的时间，晨昏线与极地的某两纬线圈(纬度度数相同)相切。
以上三图在纵切面上昼夜半球平分，下面的图在纵切面上昼夜半球不平分。
(2)极地俯视图
中心为极点，外圆为赤道，虚线为南北回归线和南北极圈。
(3)斜侧(俯)视图
观测点既不在赤道上空，也不在极点上空，观测到的光照情况为斜侧(俯)视图。
(4)投影图
矩形投影图是将南北极点、南北极圈、南北回归线放大到与赤道一样长，它与实际图相比有很大的变形，离赤道越远，变形越大。判读此类图的关键是晨昏线、极昼极夜和赤道上的日出(6：00)、日落(18：00)时间等。
(5)局部图
(6)公转轨道图
结合地球公转方向和昼夜分布判读③的节气。图中阴影部分为夜半球，太阳直射赤道，之后太阳直射点向南移动，可确定③为秋分日(9月23日前后)的光照图。
3．光照图的应用
(1)判断南北半球(或自转方向)，确定南北极及各条经纬线的度数。
(2)根据地球自转方向，确定晨昏线中晨线或昏线的位置。
(3)根据晨昏线和昼、夜半球确定太阳直射点的经纬度坐标。
(4)根据太阳直射点的位置和极昼、极夜的范围等已有条件，确定相应的日期或节气。
(5)根据晨线与赤道的交点所在经线上的地方时为6：00，或者昏线与赤道的交点所在经线上的地方时为18：00，计算任何一条经线的地方时。
(6)根据晨昏线与纬线、经线的交点，计算各地的日出、日落时刻。
(7)根据昼弧或夜弧的长短，确定地球上不同纬度的昼夜长短及其变化情况。
(8)根据太阳直射点的位置，计算出不同纬度的正午太阳高度。
4．光照图的解题突破
虽然光照图的图形变化多，但只要抓住光照图中特殊的点、线、面、角和方向，就能寻找到解题的突破口。
解题关键 主要特征与相关现象
点 太阳直射点 位于南北回归线上或南北回归线之间，所在经线地方时为12时
交点：晨昏线与赤道交点 晨线与赤道的交点所在经线的地方时为6：00，昏线与赤道的交点所在经线的地方时为18：00
解题关键 主要特征与相关现象
点 切点：晨昏线和高纬度纬线圈切点 所在纬线纬度是出现极昼或极夜现象的最低纬度；所在经线一条是太阳直射经线(昼半球中间经线)、另一条是0时(24时)经线(夜半球中间经线)
极点 无东西方向，只有南北方向；无地方时，无明显太阳高度的日变化。大致每年3月21日至9月23日，北极点为极昼，南极点为极夜；只在每年春分日和秋分日，晨昏线经过极点，与某一经线圈重合
解题关键 主要特征与相关现象
线 晨昏线 (圈) 沿地球自转方向由夜到昼的界线为晨线；反之，为昏线
晨昏圈是地球表面的大圆，晨昏面与太阳光线始终垂直，平分赤道
和晨线相交的经线的地方时就是交点所在地的日出时刻；和昏线相交的经线的地方时就是交点所在地的日落时刻 太阳高度为0°
解题关键 主要特征与相关现象
线 日期分界线 0时(或24时)所在经线和180°经线(原则上)；沿地球自转方向，越过0时所在经线日期加上一天，越过180°经线日期减去一天
东西半球的分界线 20°W以东、160°E以西之间为东半球；160°E以东、20°W以西之间为西半球
解题关键 主要特征与相关现象
面 昼、夜的范围；南、北极圈内极昼和极夜的范围 若越向北，昼越长，北半球处于夏半年；反之，为冬半年
北极圈出现极昼，日期为6月22日前后；北极圈出现极夜，日期为12月22日前后
只在每年3月21日或9月23日前后，南、北极点周围无极昼、极夜现象
南、北极出现极昼、极夜现象是相反的
解题关键 主要特征与相关现象
角 晨昏圈和地轴夹角 晨昏圈和地轴夹角的度数等于太阳直射点的纬度数，变化范围为0°～23°26′
方向 地球自转方向 北半球俯视图地球呈逆时针旋转，南半球俯视图地球呈顺时针旋转
下图中O为极点，阴影部分为黑夜，箭头表示地球自转方向。MO以东为西半球，以西为东半球。据此完成1～2题。
增分演练
1．图示日期(　　)
A．海口正午太阳高度达最大值
B．东京年内白昼最长
C．悉尼正午太阳高度达最小值
D．北京年内日出最晚
D
解析：依据地球自转方向为逆时针可知，图示半球为北半球，图中晨昏线与北极圈相切，北极圈内出现极夜现象，可推知该日为北半球冬至日。海口地处赤道与北回归线之间，正午太阳高度最大值出现在太阳直射时，冬至日正午太阳高度为最小值，A错误；冬至日，北半球昼最短，夜最长，北半球各地日出最晚，北京、东京位于北半球，年内白昼最短，日出最晚，B错误，D正确；悉尼位于南回归线以南地区，冬至日正午太阳高度达最大值，C错误。
2．此时北京时间最接近(　　)
A．2：40　 B．3：20
C．9：20　 D．8：40
B
解析：MO以东为西半球，以西为东半球，可推知MO为160°E，M地位于赤道，由夜进入昼，正值日出，地方时为6：00；北京时间(120°E的地方时)与160°E经度相差40°，120°E的时间比160°E的时间晚2小时40分钟，故120°E的时间为3：20。故选B。
下图为2025年某月8日地球昼夜状况分布图。读图，完成3～5题。
3．该日是(　　)
A．4月8日 B．6月8日
C．10月8日 D．12月8日
C
解析：据图示信息可知，图中的北极点附近有
极夜现象，判断该日太阳直射点应位于南半球，
4月8日、6月8日太阳直射点位于北半球，A、B
错误；10月8日为秋分后不久，北极点附近极
夜范围较小，符合图中情况，C正确；12月8日接近冬至，北极点附近极夜范围接近最大，和图中情况不符，D错误。
4．此时，北京地方时大约是(　　)
A．6：40　 B．8：40
C．12：40 D．16：40
B
解析：读图并结合所学知识可知，图中每两条相
邻经线的经度相差30°，此时晨线与赤道交点
所在经线的地方时为6：00，甲所在经线经过北
京附近，且甲所在经线与地方时为6：00的经线
的经度差超过30°，根据地方时计算规律可知，
甲所在经线地方时超过8：00，即与6：40相比，8：40更符合题意，B正确，A错误；甲所在经线地方时小于图中昼半球中央经线地方时12：00，据此推测，此时，北京时间未超过12：00，C、D错误。故选B。
5．该日，甲地昼长约为(　　)
A．7小时40分钟 B．10小时40分钟
C．13小时20分钟 D．15小时20分钟
B
解析：该日太阳直射点位于南半球，甲地位于北半球，昼长小于12小时，C、D错误；由上题可知，该日为10月8日，为秋分后不久，昼长不会过短，即与7小时40分钟相比，10小时40分钟符合甲地昼长，B正确，A错误。
下图为某同学通过互联网查询到的某日地球上局部经纬网图，其中线段ON表示晨昏线，阴影部分表示新一天的范围。据此完成6～7题。
6．图示时刻，北京时间可能为(　　)
A．6月22日10时 B．12月22日10时
C．6月22日2时 D．12月22日2时
D
解析：根据材料“阴影部分表示新一天的
范围”可知，90°E地方时为0时(24时)，
AB表示国际日界线(180°经线)，该日180°经线地方时为6时，则线段ON与赤道相交处为6时，ON为晨线，此时北极圈及其以北地区出现极夜现象，太阳直射南回归线，日期可能是12月22日。图示时刻的北京时间，即东八区区时为2时。故选D。
7．根据题干信息，当天(　　)
A．北京日出最偏北，昼长夜短
B．该日过后北京昼渐长，夜渐短
C.地球公转位置靠近远日点
D．北京与惠灵顿(41°S)正午太阳高度接近
B
解析：根据上题分析可知，此时太阳直射南回归线，北京日出最偏南，北京昼最短，夜最长，A错误；该日过后太阳直射点北移，北京昼渐长，夜渐短，B正确；地球公转位置靠近近日点，C错误；惠灵顿地处南半球，距离太阳直射点近，正午太阳高度大于北京，D错误。
读图指导2 太阳视运动图的判读
判读技巧
1．太阳视运动轨迹图
太阳视运动是指一天中肉眼所见太阳在天空中东升西落的运行状况。其中正午12时(地方时)时位于观察者的正南方或正北方或正上方。
下图为40°N附近某地二分二至日的太阳视运动轨迹图，该图可反映日出日落时间、昼夜长短、日出日落方位和正午太阳高度等。
2．全球日出、日落及正午时刻太阳方位的变化规律
(1)未出现极昼或极夜现象的地区，太阳直射点位于北半球时，日出日落方位都偏北(太阳从东北升起，西北落下)；太阳直射点位于南半球时，日出日落方位都偏南(太阳从东南升起，西南落下)；太阳直射赤道时，日出正东、日落正西。
注：图中为北半球二分二至日。
(2)除极点外，出现极昼的地区一天内太阳不落，正午太阳高度最大，0时(24时)太阳高度最小，若位于北半球，太阳升落方位均为正北；若位于南半球，太阳升落方位均为正南。
(3)极昼期间的极点一天内太阳高度不变。
3．昼长与日出日落时间
在北半球，昼越长，日出时间越早，日落时间越晚，日出日落的位置越偏北，太阳视运动的弧度越大；反之，在北半球，昼越短，日出时间越晚，日落时间越早，日出日落位置越偏南，太阳视运动的弧度越小。
4．日影朝向及长短变化规律
(1)日影朝向、长短与太阳位置的关系
①太阳在天空的方向与日影朝向相反。如太阳在西北天空，则日影朝向东南。
②太阳高度越大，日影越短。一天中日影的变化规律是日出最长—变短—正午最短—变长—日落最长。
(2)正午日影朝向及长短变化
①正午日影朝向取决于太阳直射点的位置。太阳直射点以北地区，日影朝北；太阳直射点以南地区，日影朝南。
②正午日影长度由太阳直射点向南北两侧递增。
③太阳直射点处，日影与物体本身重合(没有日影)。
④利用正午太阳高度计算垂直物体的正午日影的公式：影长＝物体高度×cotH。(H为当地正午太阳高度)。
(3)日出、日落的方向及日影朝向
①北半球春、秋分日，全球各地(除南北两极点外)日出正东，日落正西。日出时日影朝西，日落时日影朝东。
②北半球夏半年，全球各地(除极昼、极夜地区外)日出东北，日落西北。日出时日影朝向西南，日落时日影朝向东南。
③北半球冬半年，全球各地(除极昼、极夜地区外)日出东南，日落西南。日出时日影朝向西北，日落时日影朝向东北。
④从北半球冬至日至次年夏至日，随着太阳直射点北移，太阳升起和落下的方向逐渐北移，日影朝向逐渐偏南；从北半球夏至日至冬至日，随着太阳直射点南移，太阳的升落方向也逐渐南移，日影朝向逐渐偏北。
(4)极点的日影朝向
北极点的任何方向都是南，南极点的任何方向都是北，所以北极点的影子永远朝向南，南极点的影子永远朝向北。
2026年春节期间，小张前往阿根廷的乌斯怀亚(约55°S，68°W)拍摄“世界尽头”的独特风光，下图为小张在该地旅行期间的某日太阳高度变化曲线图。据此完成1～2题。
增分演练
1．若a＝2b，则该地日出地方时为(　　)
A．3：00 B．4：00
C．5：00 D．6：00
B
解析：由图可知，b为夜长的一半，a为昼长的一半，则a＋b＝12，又因为a＝2b，可计算得出b等于4，b所代表的时间就是该地日出地方时，所以该地日出地方时为4：00。故选B。
2．小张在乌斯怀亚停留期间，太阳视运动轨迹的变化趋势正确的是(　　)
A．① B．②
C．③ D．④
A
解析：春节期间，太阳直射点位于南半球且向北移动，除极昼极夜地区，其他地区均日出东南、日落西南，日出日落都偏南，②④图日出日落都偏北，B、D错误；春节期间太阳直射点北移，乌斯怀亚位于南回归线以南，正午太阳高度变小，①图正确，A正确；③图表示的正午太阳高度在增大，C错误。
在地理老师的指导下，小明同学在学校运动场画出某天的太阳视运动图，并画出当天旗杆杆影顶端移动轨迹图。据此完成3～4题。
3．小明所在的学校可能位于(　　)
A．福州 B．杭州
C．海口 D．北京
C
解析：读图可知，太阳从东北升起，西北落下，正午太阳位于正北，说明该地位于赤道与北回归线之间，海口位于20°N附近，C正确；福州、杭州、北京都位于北回归线以北，正午太阳位于正南，排除A、B、D。
4．小明画的旗杆杆影顶端移动轨迹图正确的是(　　)

A． ① B．②
C．③ D．④
A
解析：据上题可知，该日日出东北，影子位于西南；日落西北，影子位于东南；正午太阳位于正北，影子位于正南。①图正确。故选A。
2025年10月8日(寒露)，小明参观了位于淮安市淮阴区(约33.5°N，119°E)的刘老庄八十二烈士纪念馆。下图为小明9：30拍摄的八十二烈士纪念碑的照片。据此完成5～6题。
5．小明拍摄照片时，镜头朝向(　　)
A．正南 B．正东
C．正西 D．正北
D
解析：根据淮阴区经度为119°E可知，当地地方时和北京时间(120°E的地方时)大致相当。北京时间10月8日9：30，太阳大致位于东南方向，图中石柱的影子朝向西北，由此可判断此时拍摄照片时镜头应朝向正北。故选D。
6．下列四幅图中最能反映当日太阳视运动轨迹
的虚线是(　　)
A.① B．②
C．③ D．④
C
解析：10月8日太阳直射点位于南半球，该日淮阴区日出东南、日落西南，正午太阳位于正南方向，③图符合。故选C。
课时作业 5
总分：48分
(每小题3分，共48分)
厦门(24.5°N)某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板(下图)，实现教室良好的遮阳与采光。读图，完成1～2题。
1．遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时，该地正午太阳高度约为(　　)
A．65.5° B．48°
C．42°　 D．24.5°
C
解析：结合材料及所学知识可知，遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时，该地正午太阳高度最小，此时为北半球冬至日，太阳直射南回归线，该地纬度为24.5°N；再根据正午太阳高度的计算公式H＝90°－|φ±δ|(φ为当地地理纬度，δ为太阳直射点纬度，同半球取减号，异半球取加号)，求得该地正午太阳高度约为42°。故选C。
2．天津某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是(　　)
①安装高度不变，缩短遮阳板　
②遮阳板长度不变，升高安装高度　
③安装高度不变，加长遮阳板　
④遮阳板长度不变，降低安装高度
A．①②　 B．①④
C．②③　 D．③④
D
解析：结合所学知识可知，天津比厦门纬度高，冬至日和夏至日正午太阳高度都比厦门小，因此为达到较好的遮阳效果，在安装高度不变的情况下，可以加长遮阳板，起到遮阳作用，或者在遮阳板长度不变的情况下，降低安装的高度，也可以起到遮阳的作用，③④正确，①②错误。故选D。
读我国二十四节气时地球在公转轨道上的位置示意图(相邻两个节气之间约为15天)，完成3～4题。
3．天安门广场每天日出时间升旗，
日落时间降旗，从小满到大暑，可
能发生的现象是(　　)
A．天安门广场升旗时间在提前
B．天安门广场升旗时旗杆影子始终
指向西南
C．广州在此期间昼长夜短且昼在变短
D．黑龙江的正午太阳高度逐渐变小
B
解析：根据图示及所学知识可知，从小满到大暑太阳直射点位于北半球，属于北半球夏半年，日出东北，天安门广场升旗时旗杆影子始终指向西南，B正确；从小满到大暑经过了夏至，太阳直射点先向北移动到达北回归线再向南移动，广州在此期间昼长夜短且昼先变长再变短，C错误；黑龙江的正午太阳高度先变大后变小，D错误；天安门广场升旗时间先提前再延后，A错误。
4．下图中最能示意立秋这天北京(约40°N)太阳视运动的是(　　)
A
解析：立秋这天太阳直射北半球，太阳从东北升起、西北落下，正午太阳位于正南方，B、C图中太阳从东南升起、西南落下，B、C错误；根据图中信息可以判断出立秋为夏至日到秋分日中间的节气，因此可以判断出立秋时太阳直射点大约位于12°N附近，由于北京的纬度约为40°N，由此可以判断出立秋当天北京的正午太阳高度约为62°，A正确，D错误。
某地理爱好者在某地(34°N，116°E)每月相同日期、相同时刻拍摄太阳照片，并依据太阳高度和方位角(太阳方位角是从正北方沿着地平线顺时针测量的角，以0°为正北方，90°为正东方，以此类推)绘制轨迹图(下图)。据此完成5～6题。
5．照片拍摄的地方时可能是(　　)
A．5：00 B．7：00
C．17：00　 D．19：00
C
解析：读图可知，拍摄照片时的太阳方位角约为253°，此时太阳位于西南方向，接近日落时刻，A、B错误；此时的太阳高度约为6°，即将日落，日落方向为西南方向，此时为北半球冬半年，北半球冬半年昼短夜长，日落地方时早于18：00，故此时地方时可能为17：00，C正确，D错误。
6．与M日正午太阳高度相差最大的日期是(　　)
A．甲　 　 B．乙
C．丙　 　 D．丁
A
解析：结合所学知识可知，非极昼极夜区，每天太阳高度从日出为0°增加到正午最大然后再减小到日落为0°，故每天同一时刻的太阳高度大小反映了对应的正午太阳高度大小。读图可知，在同一时刻，甲的太阳高度最大，应为正午太阳高度最大的一天，接近夏至日；丙为四天中太阳高度最小的一天，接近正午太阳高度最小的一天，接近冬至日；乙、丁太阳高度居中，正午太阳高度居中。与甲日相比，M日距丙日、乙日、丁日均较近，正午太阳高度差距较小，故与M日正午太阳高度相差最大的为甲日。故选A。
圭表是我国古代传统天文仪器，具有辨方位、定节气等功能。垂直立于平地上的标杆称为表，南北方向平放的测影尺称为圭，两者以直角相接。西汉时期已有圭表测影的记载，表高多为八尺。1279年，为改进古代圭表的不足，提高测量精度，郭守敬在河南登封(34°N，113°E)主持建造更大规模的圭表。下图示意登封圭表遗址景观及正午测影原理。据此完成7～8题。
7．某日登封日出光线与圭相垂直时，此时北京时间及该日节气最可能是(　　)
A．5：32　春分 B．6：00　夏至
C．6：28　秋分 D．6：12　冬至
C
解析：从材料中可知，圭南北放置，故日出光线与圭垂直，说明日出正东，为春分或秋分，B、D错误；春、秋分时日出地方时为6：00，即113°E为6：00，根据地方时计算，此时北京时间(120°E的地方时)为6：28(经度差7°，时间差28分钟，且120°E更靠东)，C正确，A错误。
8．河南登封圭表遗址表的正午影子最长时，光线与圭的夹角约为(　　)
A．32.5°　 B．56°
C．57.5° D．79.5°
A
解析：结合所学知识可知，河南登封圭表遗址表的正午影子最长时，正午太阳高度最小，应为北半球冬至日，此时太阳直射南回归线，光线与圭的夹角即正午太阳高度，根据正午太阳高度H＝90°－纬度差(当地纬度和太阳直射点纬度的差值)计算可知，正午太阳高度约为32.5°。故选A。
杭州(30°N)某中学生对传统的太阳能热水器进行改造设计(下图)：将太阳能热水器集热板装在一个大玻璃箱里，并将热水器的支架改造成活动形式，使正午太阳高度与集热板和地面的夹角保持互余。据此完成9～10题。
9．12月22日前后杭州的节气及正午太阳高度分别为(　　)
A．夏至、83.5° B．冬至、60°
C．冬至、36.5° D．夏至、90°
C
解析：12月22日前后太阳直射南回归线，杭州的节气为冬至；正午太阳高度H＝90°－纬度差＝90°－(30°＋23.5°)＝36.5°。故选C。
10．为了充分利用太阳能，尽可能使一年内正午太阳光线与集热板保持垂直，结合杭州二分二至日正午太阳高度，可知集热板与地面夹角的调整幅度为(　　)
A．23.5° B．30°
C．47° D．60°
C
解析：杭州纬度为30°N，处于北回归线与北极圈之间，当太阳直射北回归线时，其正午太阳高度最大，当太阳直射南回归线时，其正午太阳高度最小，太阳直射点的移动幅度为47°(回归线度数的两倍)，则集热板与地面夹角的调整幅度也为47°。故选C。
图1为甲地某日日出至日落期间标杆的日影变化示意图，当日影朝正北方向时，标杆长度与其日影长度相等。图2为乙地同一日正午时刻的太阳高度示意图。图中时间均为北京时间。据此完成11～12题。
11．观测当日(　　)
A．太阳直射点在北半球
B．乙地日出东南
C．南极圈有极昼现象
D．甲、乙两地昼夜等长
D
解析：读图1可知，甲地太阳从正东升起，正西落下，昼夜平分，说明甲地位于赤道或该日为二分日，又由于甲地正午标杆长度与其日影长度相等，说明甲地正午太阳高度为45°，不可能在赤道上，故该日为二分日，太阳直射赤道，全球昼夜平分，甲、乙两地昼夜等长，D正确，A错误；此日为二分日，太阳直射赤道，全球昼夜平分，没有极昼极夜现象，太阳正东升起，正西落下，B、C错误。
12．甲地位于乙地的(　　)
A．东南方向 B．西南方向
C．东北方向 D．西北方向
B
解析：由上题分析可知，该日为二分日，甲地北京时间5：40日影朝向正西，正值日出，因此北京时间5：40时，甲地地方时为6：00，可推知甲地位于125°E；乙地太阳位于正南时正值正午，地方时为12：00，此时北京时间为11：00，可知乙地位于135°E，故甲地位于乙地西方。甲、乙两地该日正午日影均朝北，两地均位于北半球；由材料可知，甲地日影朝正北方向时，标杆长度与其日影长度相等，说明该地正午太阳高度为45°，纬度为45°N，而乙地正午太阳高度为30°，纬度为60°N，故甲地位于乙地南侧。综上所述，甲地位于乙地的西南方向。故选B。
东北地区(38°N～55°N，110°E～135°E)包括辽宁、吉林、黑龙江和内蒙古东北部，不同地区温差相差较大。按照我国《气候季节划分》标准，以5天为一候，将候平均气温(即5天平均气温)作为划分四季的温度指标，当候平均气温(T)首次达到四季温
度阈值(冬季T<10 ℃，夏季T≥22 ℃，
春季和秋季10 ℃≤T<22 ℃)时，这一
候的首日为四季的开始日期。下图为
东北地区多年平均不同因子与四季开
始时间显著相关百分比统计图。据此完
成13～14题。
13．季节开始时间受经度、纬度和海拔整体影响最大的季节是(　　)
A．春季 B．夏季
C．秋季 D．冬季
D
解析：读图可知，经度、纬度和海拔整体对不同季节开始时间影响不同，对冬季开始时间影响最大。故选D。
14．当太阳高度变化不大时，海拔越高则(　　)
A.春季开始时间越早 B．夏季开始时间越晚
C．秋季开始时间越晚 D．冬季开始时间越晚
B
解析：读图可知，春季、夏季海拔与季节开始时间呈正相关，即海拔越高，春季和夏季开始时间越晚；秋季、冬季海拔与季节开始时间呈负相关，即海拔越高，秋季和冬季开始时间越早。其原因是太阳高度变化不大时，海拔越高，温度越低，故春季和夏季开始时间越晚，秋季和冬季开始时间越早。故选B。
由于黄赤交角的存在，太阳直射点在南北回归线之间不断往返运动，使得地表获得的太阳辐射能量随纬度和季节发生变化，形成了四季和五带。下图为五带分布图。据此完成15～16题。
15．五带划分的主要依据是(　　)
A．有无明显的季节变化
B．有无极昼、极夜现象
C．获得太阳热量的多少
D．有无太阳直射现象
C
解析：由于昼夜长短和正午太阳高度的空间变化，使得太阳辐射从低纬向高纬呈有规律的递减，由此可划分出五带，所以五带划分的主要依据是不同纬度获得太阳热量的多少，C正确。
16．关于连云港立秋后地理景象的描述，正确的是(　　)
A．正午太阳高度增大
B．日出时间越来越早
C．正午旗杆影子变长
D．日落时间越来越晚
C
解析：立秋后连云港正午太阳高度逐渐减小，A错误；日出时间越来越晚，B错误；正午旗杆影子变长，C正确；日落时间越来越早，D错误。

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