高考地理考前练 正午太阳高度的计算与应用

高考地理考前练正午太阳高度的计算与应用【知识点】正午太阳高度的应用十分广泛，主要体现在正午太阳高度的变化上。该内容在高考试题中出现也较为频繁。考生在解题时，往往需要借助综合思维、区域认知和地理实践力等核心素养。这部分内容应重点关注以下几个方面：1.北半球中纬度某地杆影的日变化；2.太阳直射点与正午太阳高度变化的关系；3.正午太阳高度的年变化规律。【习题】图中是我国北方某小镇的太阳能路灯景观图。该镇中学课外实践小组对路灯的能源装置太阳能集热板进行了长时间的观测研究，并提出了改进的设想。下表为该小组观测记录简表，夏至日集热板倾角为16°34′。如图中b所示。据此完成1-2题。夏至日日出时间：4时43分夏至日日落时间：19时34分注：表中时间为北京时间。1.该小镇的位置在（）A.118°E，40°N B.118°E，36°34′NC.122°E，40°N D.122°E，36°34′N2.该小组拟设计一自动调控装置，通过电脑调控使集热板每天正午正对太阳，以获得更多的太阳辐射能。设计小组设计的集热板在该小镇一年中调整角度为（）A.90° B.46°52′ C.23°26′ D.40°贾同学到北半球某地旅游时不小心迷路了，他随身只携带了一只普通手机，只可以显示日期和时间和拨打电话，而且显示的还是北京时间。贾同学打电话请求救援，但警察需要知道他的具体位置才能开展救援。还好，贾同学上高中时地理课还是认真听了课，他运用老师上课所讲知识，最终成功确定自己的位置而获救。据此回答3-5题。3.如图所示：贾同学在平坦无遮挡的地面上垂直树立了一根木棍，然后观察木棍影子的长短，当他发现木棍影子处于一天中最短时，手机上显示的时间为10时。则可知道该地的经度为（）A.90ºE B.150ºE C.80ºW D.160ºW4.该地所在的时区为（）A.东六区 B.东十区 C.西五区 D.西十一区5.贾同学还发现木棍影子最短时，影子和木棍等长，并且手机显示当天为3月21日，由此可以推算出该地的纬度为（）A.25ºN B.35ºN C.45ºN D.55ºN如图为阳台壁挂式太阳能热水器景观及其示意图，这种热水器非顶层用户也可以安装使用，既节能环保，又能与建筑景观融为一体，适合在大中城市高层建筑中推广使用。读图完成6-7题。6.关于在我国北方使用阳台壁挂式太阳能热水器的描述，正确的是（）A.随纬度增高，集热器与墙面夹角β增大B.随楼层增高，集热器与墙面夹角β增大C.随楼层增高，集热器与墙面夹角β减小D.随纬度增高，集热器与墙面夹角β减小7.若太阳能集热器可随时移动，则充分利用太阳能的做法是（）A.夏至日，海口（20°N）安装在北面B.冬至日，北京（40°N）安装在北面C.春分日，洛杉矶（34°N）安装在北面D.秋分日，堪培拉（35°S）安装在南面北京冬奥会开幕式将于2022年2月4日北京时间19：30在国家体育场鸟巢举行，是一场世界瞩目的盛会。据此完成8-10题。8.当开幕式开始举行时，巴西城市里约热内卢（22°55′S，43°12′W）的观众要收看电视转播实况，当地的区时应为（）A.7：30 B.8：30 C.9：30 D.19：309.下列四地中，正处于夏季正午的是（）A.40.5°S，7.5°E B.40.5°N，7.5°EC.40.5°S，172.5°W D.40.5°N，172.5°W10.当开幕式开始举行时，区时日期为2月3日的地区占全球总面积的（）A.1/12 B.1/24 C.1/48 D.1/9611.阅读图文材料，回答下列问题。材料一：2012年6月21日，我国正式公布在海南省设立三沙市（纬度约为17°N），辖西沙群岛、中沙群岛、南沙群岛的岛礁及其海域，政府驻地位于西沙永兴岛。图1为三沙市地理位置和南海诸岛示意图。材料二：我国某旅行团于图2（某日地球光照图）所示的时间到达三沙市。下图中MN为晨昏线的一部分，此日后的一段时间黄河水量比较大。（1）结合材料一，简述三沙市的地理位置。（2）结合材料一，填出下表中数据并绘制三沙市正午太阳高度的周年变化折线图。日期正午太阳高度二分日夏至日冬至日（3）根据材料二和所学知识，判断图示日期，并写出该日后三个月内长城站昼夜长短及变化情况和正午太阳高度变化情况。

答案以及解析1.答案：A解析：本题考查经纬度的判读。根据夏至日日出时间4时43分，日落时间19时34分，可知该地昼长为14小时51分钟，当地地方时为12：00时，北京时间约为12：08，即该地地方时比北京时间晚8分钟，经度比120°E偏西2°，所以该地的经度为118°E。夏至日时集热板倾角为16°34′，它就是夏至日太阳直射点和当地纬度的差，太阳此时直射北回归线，所以当地纬度为40°N。A正确，BCD错误。故选A。2.答案：B解析：若最大限度利用太阳能，要使集热板与阳光垂直，集热板一年中调整幅度等于正午太阳高度的变化幅度；该地正午太阳高度角的最大值=90°-（40-23°26′），正午太阳高度角的最小值=90°-（40+23°26′），正午太阳高度角的年变化幅度-正午太阳高度角的最大值-正午太阳高度角的最小值=46°52′，B正确符合题意，ACD错误。故选B。3.答案：B解析：由题干中“木棍影子最短”判断，贾同学所处位置地方时为12时。根据材料，贾同学手机上显示的时间为北京时间（东八区区时，120°E经线地方时），但无法判断其使用的是12小时制，还是24小时制。因此，贾同学手机上显示的时间可能是早上10时，也可能是晚上10时（即22时）。若手机显示为北京时间10时（早上10时），该地比北京时间早2小时，经度相差30°，且位于120°E经线的东侧，则该地经度为150°E。若手机显示为北京时间22时（晚上10时），该地比北京时间晚10小时，经度相差150°，且位于120°E经线的西侧，则该地经度为30°W。结合选项判断，只有B选项符合判断，B正确。故选B。4.答案：B解析：由上题判断，贾同学所位置经度为150°E，位于东十区，B正确。故选B。5.答案：C解析：由题干中“木棍影子最短时，影子和木棍等长，并且手机显示当天为3月21日”判断，当地春分日（此日太阳直射赤道）正午太阳高度角为45°。根据太阳高度角计算公式判断，此日该地与太阳直射点的纬度差为45°。而此日，太阳直射赤道，故该地纬度值为45°。由材料可知，贾同学是在北半球某地旅游，故该地纬度为45°N，C正确。故选C。6.答案：D解析：我国北方随纬度增高，正午太阳高度变小，集热器与墙面夹角β减小，可使集热器获取更多太阳能，A错误，D正确。楼层高度不影响正午太阳高度角，不影响热水器与墙壁的夹角。BC错误。故选D。7.答案：A解析：夏至日太阳直射北回归线，海口位于北回归线以南，所以夏至日时海口的太阳能热水器应该安装在北面，所以A正确。夏至日，北京安装在南面，B错误；春分日，太阳直射赤道，洛杉矶（34°N）安装在南面，C错误；秋分日，堪培拉安装在北面，D错误；故选A。8.答案：B解析：根据经纬度计算，里约热内卢位于西3区，北京位于东八区，里约热内卢位于北京的西部，相差11个时区，按照东加西减的原则，里约热内卢为8：30，B正确。故选B。9.答案：A解析：2月南半球为夏季，BD错误。正午指的是12点，由材料可知120°E为19：30，则12：00位于7.5°E，A正确，C错误。故选A。10.答案：C解析：全球划分日期的分界线为0时经线和大致与180°经线重合的国际日期变更线，由上题可知7.5°E时间为12：00，那么0时所在的位置为172.5°W，和国际日期变更线相差7.5°，占全球面积的比例为1/48，C正确。故选C。11.答案：（1）地处北半球，东半球；位于热带（低纬度）；位于南海北部，东临太平洋，西临东南亚，北望祖国大陆。（2）日期正午太阳高度二分日73°夏至日83°34′或83.5°冬至日49°34′或49.5°（3）6月22日前后。昼短夜长；昼变长，夜变短；正午太阳高度逐渐变大。解析：（1）根据图片信息，三沙市位于17°N、112°E附近，位于北半球、东半球，位于低纬度的热带地区；该地位于我国南海的北部地区，东临太平洋，西靠东南亚，北部是我国大陆地区。（2）三沙市位于17°N，二分日时太阳直射赤道，三沙市的正午太阳高度=90°-（17°-0°）=73°；夏至日时太阳直射点位于23°26′N，三沙市的正午太阳高度=90°-（23°26′-17°）=83°34′；冬至日时太阳直射点位于23°26′S，三沙市正午太阳高度=90°-（1