第二章 第4讲　地球公转的地理意义

第4讲地球公转的地理意义课标要求地理概念结合实例,说明地球运动的地理意义。复习任务1.结合示意图,学会描述地球公转的方向、周期和速度等。2.结合图像或材料,分析黄赤交角的大小、影响。综合分析昼夜长短和正午太阳高度的计算,理解其在生产生活中的应用。3.结合“二十四节气”等材料,理解四季更替和五带划分的依据。核心考点考题考向昼夜长短的变化2025·江苏卷,1~2以拉萨市某时学校杆影照片为情境,考查昼夜长短的变化2023·山东卷,14~15以某文化广场上的十二生肖石像为情境,考查太阳周日视运动2023·海南卷,14以正午太阳光线和日影变化图为情境,考查昼夜长短的变化2022·浙江6月选考,19~20以我国某地天文观测绘制的图像为情境,考查昼夜长短的变化正午太阳高度的变化2025·云南卷,9~10以圭表表示二十四节气的原理为情境,考查正午太阳高度的变化规律2023·海南卷,15以正午太阳光线和日影变化图为情境,考查正午太阳高度的变化2023·浙江6月选考,16以塔式光热发电场定日镜工作原理为情境,考查太阳高度的日变化一、地球公转及黄赤交角1.地球公转的基本特征(1)方向:自西向东。(2)速度。项目位置时间速度A点近日点1月初线速度最快,角速度最快B点远日点7月初线速度最慢,角速度最慢(3)周期:365日6时9分10秒,称为恒星年。区分近、远日点和冬、夏至日(1)时间不同: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)公转轨道上位置不同:近日点位于冬至日以东,远日点位于夏至日以东。2.黄赤交角及其影响[填图]在下图中横线处填写相应名称及角度。提示:略。(1)黄赤交角的影响——引起太阳直射点的回归运动。(2)移动规律。(3)周期:365日5时48分46秒,称为回归年。二、地球公转的地理意义1.昼夜长短与昼弧、夜弧(1)昼弧、夜弧划分:晨昏线把所经过的纬线分割成两部分,位于昼半球的部分叫昼弧,位于夜半球的部分叫夜弧。如下图:(2)昼弧、夜弧的意义:昼弧和夜弧的长度,反映了该纬度地区昼夜的长短。昼弧长于夜弧则昼长夜短;昼弧等于夜弧则昼夜等长;昼弧短于夜弧则昼短夜长。2.昼夜长短的变化规律(1)赤道上:终年昼夜等长,均为12时。(2)春分日和秋分日:全球各地昼夜等长,均为12时。(3)北半球状况(南半球相反)。时间夏半年(自春分日至秋分日)冬半年(自秋分日至次年春分日)昼夜长短昼长夜短昼短夜长分布规律纬度越高,昼越长,夜越短,至北极四周为极昼纬度越高,昼越短,夜越长,至北极四周有极夜现象特殊节气夏至日,北半球昼最长、夜最短,北极圈及其以北地区皆为极昼冬至日,北半球昼最短,夜最长,北极圈及其以北地区到处出现极夜现象[思考]昼夜长短变化幅度与纬度的关系是怎样的?提示:赤道地区昼夜长短的变化幅度最小,纬度越高,变化幅度越大,极圈内存在极昼、极夜现象。3.正午太阳高度的变化(1)太阳高度和正午太阳高度。太阳光线与地平面的交角,叫作太阳高度角,简称太阳高度。一天中太阳高度最大值出现在正午,称为正午太阳高度。(2)纬度变化规律。正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两方降低夏至日正午太阳高度由北回归线向南北两方降低冬至日正午太阳高度由南回归线向南北两方降低春分日和秋分日正午太阳高度由赤道向南北两方降低(3)季节变化规律。北半球节气达最大值的地区达最小值的地区夏至日北回归线及其以北各纬度南半球各纬度冬至日南回归线及其以南各纬度北半球各纬度春分日和秋分日赤道南北两极点[绘图]请绘制北极圈一年中正午太阳高度变化规律示意图。提示:略。4.四季更替和五带划分(1)四季更替。①成因。②划分(以北半球为例)。类型范围春季夏季秋季冬季天文四季过渡季节一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节过渡季节一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节气候四季3、4、5月6、7、8月9、10、11月12、1、2月(2)五带划分。①界线:南北回归线和南北极圈。②划分。核心考点1昼夜长短的变化(2025·江苏卷,1~2)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。据此回答(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【思路点拨】关键信息材料信息:①拉萨市某中学学生开展校园地理实践活动的时间和地理位置图表信息:②北京时间13时56分拍摄的校园照片思路整合①②→计算北京时间13时56分时拉萨市的地方时为12:00→太阳位于正南方向→杆影指向正北;①②→杆影变化体现昼夜长短和太阳高度变化→影响作息时间易错点拨不能准确计算地方时与判断太阳方位和杆影方向的关系【尝试作答】(1)A(2)D1.昼夜长短变化规律和日出、日落方位的判断(1)昼夜长短分布——看太阳直射点位置。太阳直射点在哪个半球,哪个半球昼长夜短,且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。如图所示:(2)昼夜长短变化——看太阳直射点移动方向。太阳直射点向哪个半球移动,哪个半球昼变长,夜变短,且纬度越高,昼夜长短变化幅度越大;还可推理出距春(秋)分日越近的日期,昼夜长短变化幅度越小的规律。如下图所示:(3)极昼极夜范围——看太阳直射点纬度。太阳直射点纬度与出现极昼极夜的最低纬度互余。(4)昼夜长短变幅大小——看纬度。赤道全年昼夜平分;纬度越高,昼夜长短的变化幅度越大。(5)日出日落方位——看太阳直射点位置。①太阳直射点在北半球:全球各地日出东北,日落西北(极昼极夜区除外)。②太阳直射点在赤道:全球各地日出正东,日落正西(极点除外)。③太阳直射点在南半球:全球各地日出东南,日落西南(极昼极夜区除外)。2.掌握昼夜长短计算的三大策略(1)根据某纬线的昼弧或夜弧弧度计算。昼(夜)长时数=昼(夜)弧度数/15°。(2)根据日出、日落的时间计算,地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份。①昼长时数=(12-日出时间)×2=(日落时间-12)×2。②夜长时数=(日出时间-0)×2=(24-日落时间)×2。③昼长时数=日落时间-日出时间。注:公式①②中日出、日落时间均为地方时,公式③中日出、日落时间统一标准即可。(3)根据昼夜长短的纬度分布规律进行计算。①同纬度各地的昼长相等,夜长相等。②北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等。(4)根据昼夜长短的时间对称特点进行计算。①关于冬至日、夏至日对称的两个日期(A与B、C与D):昼长、夜长相等。②关于春分日、秋分日对称的两个日期(B与C、D与E):一个日期的昼长与另一个日期的夜长相等。考向1昼夜长短的变化规律(2025·辽宁葫芦岛期中)地球公转过程中,除了赤道全年昼夜平分以外,其他地区都会有昼夜长短的变化,也就是一年中会有白昼最长的一天,也有白昼最短的一天。下图示意北半球夏至日全球昼长随纬度变化的规律。据此回答(1)~(3)题。(1)据图得出的全球昼夜变化规律有()①纬度越高,昼夜长短变化幅度越大②北极和南极的极昼极夜天数相同③赤道上一年内昼夜等长④一地昼长与另一半球纬度相同的一地夜长等长A.①②③ B.②③④C.①②④ D.①③④(2)冬至日这一天,30°N的日出时间(地方时)约为()A.5:58 B.6:58C.7:00 D.8:00(3)从北半球夏至日到冬至日,南半球白昼的变化特点是()A.由一年内的最短到最长B.由一年内的最长到最短C.先昼短夜长,后昼长夜短D.先昼长夜短,后昼短夜长【答案】(1)D(2)B(3)A【解析】第(1)题,读图可知,纬度越高,昼夜长短变化幅度越大,如极圈内出现极昼极夜现象,①正确;因一年中各时段地球公转速度不同,有近日点和远日点的差异,故北极和南极的极昼极夜天数是不相同的,②错误;材料和图示都表明,赤道上一年内昼夜等长,③正确;根据图示信息可知,一地昼长与另一半球纬度相同的一地的夜长等长,④正确。故选D。第(2)题,根据图中数据并结合所学知识可知,一地昼长与关于赤道对称点的夜长等长,一地夏至日夜长与该地冬至日昼长等长,30°N夏至日昼长为13时56分,夜长为10时4分,即30°N在冬至日时昼长为10时4分,则30°N冬至日日出时间(地方时)约为6:58,B正确。第(3)题,从北半球夏至日到冬至日,太阳直射点由北回归线开始不断向南移动,最终到达南回归线,故南半球白昼的变化特点是由一年内的最短到最长,B错误,A正确;随着太阳直射点由北回归线向南移动,其间经过了赤道,之后继续向南移动,南半球昼夜变化为先由昼短夜长变为昼夜等长,之后再变为昼长夜短,C、D错误。考向2昼夜长短的计算(2025·山东菏泽二模)下表示意山东菏泽与新疆哈密两地地理坐标和某日日出时刻(北京时间)。据此回答(1)~(2)题。地点地理坐标日出时刻山东菏泽35°N,116°EX新疆哈密44°N,94°E7:27(1)该日最可能是()A.1月1日 B.4月1日C.7月1日 D.10月1日(2)表格中X最接近()A.5:48 B.6:04 C.7:19 D.7:35【答案】(1)B(2)B【解析】第(1)题,已知哈密位于94°E,北京时间是120°E的地方时,两地经度差为120°-94°=26°,时间差为26°×4=104分钟,当北京时间为7:27时,哈密地方时为7时27分-1小时44分=5时43分,即哈密日出的地方时为5:43,则哈密昼长=(12-5:43)×2=12小时34分。此时哈密昼长夜短,说明太阳直射北半球,A、D错误;此时哈密昼长略大于12小时,说明此时刚过春分日不久,B正确,C错误。第(2)题,该日太阳直射北半球,山东菏泽纬度(35°N)低于新疆哈密纬度(44°N),菏泽的昼长比哈密短;哈密地方时5:43日出,菏泽日出地方时应晚于5:43但早于6:00。菏泽经度为116°E,与120°E相差4°,地方时相差16分钟,5:43对应的北京时间是5:59,6:00对应的北京时间为6:16,所以菏泽日出的北京时间X应晚于5:59,早于6:16,只有6:04符合条件。故选B。核心考点2正午太阳高度的变化(2025·云南卷,9~10)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)。据此回答(1)~(2)题。(1)下列圭表的示意图适用于海南三沙市(17°N)的是()A.① B.② C.③ D.④(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【思路点拨】关键信息材料信息:①根据正午时“表”影在“圭”上的变化划分二十四节气;②两端刻度表示夏至或冬至思路整合①②→太阳直射点在南北回归线之间作回归运动,一年之中,太阳直射点在17°N以南的时间明显多于太阳直射点在17°N以北的时间。即“圭”上太阳影子北长南短,两端刻度表示夏至或冬至,则可排除图①②④;①②→四季更替是地球公转运动造成的,按地球公转方向,每隔15°定为一个节气。地球公转过程中每年的1月初,地球在近日点附近,公转速度最快,7月初,地球在远日点附近,公转速度最慢。地球公转速度不同,故转过15°所用天数不同易错点拨昼夜长短、太阳高度、物候转换均不会影响地球公转速度,不会造成从冬至日、夏至日分别往后推6个节气所用天数不同【尝试作答】(1)C(2)B1.正午太阳高度的计算方法(1)公式:α=90°-|φ-δ|,其中α为正午太阳高度,φ为当地的纬度,δ为太阳直射的纬度(当地夏半年取正值,冬半年取负值)。(2)举例,如下图所示。2.抓三大关键,掌握正午太阳高度的变化规律(1)分布看“远近”——远小近大。距离太阳直射点所在的纬线越近,正午太阳高度越大;距离越远,正午太阳高度越小。(2)变化看“移动”——来增去减。太阳直射点向某地所在的方向移来时,该地的正午太阳高度逐渐增大;太阳直射点远离某地时,该地的正午太阳高度逐渐减小。(3)位置看“数值”——90°的出现。3.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,正是一天的正午时刻,此时当地的地方时是12时。(2)判断所在地区的纬度。当太阳直射点位置一定时,如果知道当地的正午太阳高度,就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度,正午太阳高度就相差多少度”的规律,求出当地的地理纬度。(3)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,房屋朝南。南回归线以南的地区,正午太阳位于北方,房屋朝北。(4)判断日影长短及方向。太阳直射点上,正午物体的影长缩短为0;正午太阳高度越大,日影越短;反之,日影越长。日影永远朝向背离太阳的方向(物体影子的朝向与太阳方位相反)。地区正午日影朝向日影长短北回归线以北全年朝向正北(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夏至日朝向正南,冬至日朝向正北直射时日影最短(等于0)(5)计算楼间距、楼高。为了保证一楼全年有阳光照到,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=h·cotα(α:冬至日正午太阳高度)。(6)计算太阳能热水器的安装角度。集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度互余,如图,H+α=90°时效果最佳。考向1正午太阳高度的计算(2025·江苏常州二模)下图为我国某地的二分二至日正午太阳高度示意图,该地春分日北京时间6:20日出。据此回答(1)~(3)题。(1)该地春分日正午太阳高度H是()A.53° B.75° C.80° D.85°(2)该地()A.位于杭州市的东南方向B.昼夜长短变化幅度大于北京C.夏至日15时物体影子朝向东南D.年内太阳高度最大值为76°34′(3)若处于不同纬度的两地,某日正午太阳高度均为50°,则()A.该日两地昼长和为24小时B.两地纬度数值和为80°C.两地的经度数值相同D.该日两地的日出时间相同【答案】(1)C(2)C(3)B【解析】第(1)题,根据夏至日的正午太阳高度可求得该地纬度:76°34′=90°-纬度差,纬度差=13°26′,可求得13°26′+23°26′=36°52′N或23°26′-13°26′=10°N,由太阳视运动图可知,该地夏至日和冬至日正午太阳方位不同,说明是位于北回归线与赤道之间的地区,故判断该地所在纬度为10°N,因此春分日的正午太阳高度H=90°-10°=80°,C正确。第(2)题,由上题分析可知,该地位于10°N,春分日全球各地地方时6:00日出,由材料“春分日北京时间6:20日出”可得出,该地位于北京以西5°经度,故经度为115°E,所以该地坐标为(10°N,115°E),位于杭州市的西南方向,A错误;夏至日该地日出东北,日落西北,正午太阳在北方,故15时太阳位于西北方向,物体影子朝向东南,C正确;该地纬度相对北京更低,昼夜长短变化幅度小于北京,B错误;年内太阳高度为最大值时太阳直射10°N,此时正午太阳高度为90°,D错误。第(3)题,若处于不同纬度的两地,某日正午太阳高度均为50°,表明两地与直射纬线的纬度差均为90°-50°=40°,即两地所在纬线关于太阳直射纬线南北对称,其中一地位于直射纬线以北40°,另一地位于直射纬线以南40°,因太阳直射纬度范围在南北纬23°26′之间,故两地应分别位于南北半球上。设直射纬线的纬度为X,则与之同一半球的一地纬度数是40+X、不同半球的另一地纬度数是40-X,因此两地纬度数值和为80°,B正确;分别位于南北半球纬度相同的两地昼长和为24小时,题目中的两地纬度值不一定相同,因此该日两地昼长和不一定为24小时,A错误;正午太阳高度与经度数无关,两地仅有正午太阳高度相同,并未强调同时达到正午,因此两地经度数值不一定相同,C错误;题目中的两地有可能昼长不同,且经度不同,因此该日两地的日出时间不一定相同,D错误。考向2正午太阳高度的变化规律(2025·山东济南模拟)我国某省会城市一中学地理兴趣小组观察了一年内教学楼南、北门厅内的地面光斑并绘制了位置图。如图为该教学楼南、北门厅内二至日10时和14时的地面光斑位置图。据此回答(1)~(2)题。(1)图中表示夏至日14时光斑位置的是()A.① B.② C.③ D.④(2)夏至日至冬至日,正午时刻门厅内地面光斑面积()A.一直变小 B.先变大再变小C.一直变大 D.先变小再变大【答案】(1)B(2)D【解析】第(1)题,由图可知,南门厅光斑朝向偏北方且长度较大,应为冬至日的光斑状况。北门厅光斑朝向偏南方且长度较小,应为夏至日的光斑状况。夏至日正午前后,该教学楼北门厅光斑朝向南方,说明太阳位于其北方天空,故该省会城市位于北回归线以南,应为海口。夏至日,太阳直射北回归线,海口离北回归线较近,正午太阳高度较大,光斑面积较小,③④错误;夏至日,海口日出东北,日落西北,正午太阳位于正北方,该地14时太阳在西北方向,日影朝向东南,光斑的位置在东南,①错误,②正确。故选B。第(2)题,由上题分析可知,该地为海口,每年有两次太阳直射现象,夏至日时太阳直射点在北回归线,该地的纬度比北回归线纬度低,随着太阳直射点的南移,光斑面积不断变小,太阳再次直射此地时,正午太阳高度为90°,光斑面积最小,随着太阳直射点的进一步南移,正午太阳高度不断降低,日影面积不断扩大,光斑面积不断增大,直至冬至日变到最大,D正确。考向3正午太阳高度的应用(2025·四川自贡三模)位于30°N的我国Z市,某开发商新建一住宅小区(楼高约24米),每栋楼房屋户型相同。小明一家想挑选一套在阳台就能很好欣赏湖景,且夏季太阳“西晒”对卧室影响小的房屋。下图为小区平面图及户型结构图(tan36°34′≈0.74)。据此回答(1)~(2)题。(1)小明家选择房屋最合适的是()A.①栋 B.③栋 C.④栋 D.⑥栋(2)为保证②栋底楼全年正午时刻都能被阳光照射,则②栋与⑤栋的最短楼间距约是()A.13米 B.23米 C.33米 D.43米【答案】(1)D(2)C【解析】第(1)题,从小区平面图看,④⑥栋靠近湖泊,能欣赏湖景;①③栋离湖泊远,不符合欣赏湖景的要求,A、B错误;我国位于北半球,夏季太阳从东北升起、西北落下,下午太阳主要在西边天空,④栋在小区的西端,夏季太阳“西晒”对卧室影响大,C错误;⑥栋在小区的东端,太阳“西晒”对卧室影响小,D正确。第(2)题,联系所学知识可知,北半球最短楼间距取决于冬至日南楼的正午影长。根据正午太阳高度计算公式可知,Z市冬至日正午太阳高度H=90°-(30°+23°26′)=36°34′;要保证②栋底楼全年正午时刻都能被阳光照射,此时楼间距、楼高和正午太阳光线构成直角三角形,其中楼高为直角边,楼间距为另一直角边,正午太阳高度的正切值tanH=南楼楼高/楼间距,已知楼高约24米,则楼间距=南楼楼高/tanH=24/0.74≈32.4米,最接近33米,C正确。主题情境探究系列——太阳方位与日影及其应用【主题情境】太阳视运动轨迹图是以观测点为中心,目视太阳在天球上运行所形成的轨迹示意图。它能直观地反映出某地全年太阳方位、正午太阳高度、昼夜长短的变化,也能反映某地全年日出日落方向的变化。日晷,指的是古代利用日影位置的变化来测量时间的一种计时仪器,“日”指“太阳”,“晷”表示“影子”,是指太阳的影子,其原理是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻,通常由晷针(表)、晷面(带刻度的表座)、底座组成。图1为40°N某地二分二至日太阳视运动轨迹图。图2为日晷示意图。图1图2【命题探究】探究视角1地理实践力——太阳日出日落方位的绘制探究问题结合40°N某地二分二至日太阳视运动轨迹图,试着画出40°S某地二分二至日时日出日落方向的变化简图思考角度40°S正午太阳位于正北方向,北半球夏至日时其日出东北,日落西北;北半球冬至日时其日出东南,日落西南;春秋分日时其正东日出,正西日落,据此绘图即可[尝试作答][归纳提升]全球日出日落方位的判读无论是北半球还是南半球(极昼、极夜地区除外),同一日期日出日落方位相近,如下表所示。日期日出方位日落方位春分日至秋分日东北方西北方春分日或秋分日正东方正西方秋分日至次年春分日东南方西南方探究视角2综合思维——判断太阳方位探究问题阿布·辛拜勒神庙是古埃及第十九王朝法老拉美西斯二世建造的大型岩窟神庙。神庙一年中只有拉美西斯二世的生日(2月21日)和登基日的清晨,太阳光才能从神庙大门射入,穿过60多米长的庙廊,照射到神庙尽头拉美西斯二世的石像上。推测拉美西斯二世的登基日思考角度据材料可知,拉美西斯二世生日(2月21日)和登基日的清晨,太阳光才能从神庙大门射入,穿过60多米长的庙廊,照射到神庙尽头的石像上,2月21日太阳直射南半球,且与3月21日相差28天,根据时间对称原则,一年中与2月21日太阳直射纬度相同的时间应为9月23日之后的28天[尝试作答]10月21日。[归纳提升]太阳方位与影子变化的判读(1)影长的变化。根据太阳高度的大小判断影长。日出日落时影长最长,日出之后缩短,正午时最短,之后变长,太阳直射点上无影子。(2)影子方位的变化。影子位于太阳相反方位,根据太阳方位即可推知影子方位。以北半球中纬度为例,图示分析如下。图1北半球中纬度夏半年地物影子日变化图2北半球中纬度冬半年地物影子日变化探究视角3综合思维——观察日晷影子变化规律,探究如何利用日晷判断时间探究问题图1为我国北方某地日晷剖面示意图,图2为该日晷某时刻晷盘正面示意图。读图,探究一天中,晷盘正反面上晷针影子的移动方向各是顺时针还是逆时针,并根据图2所示日晷晷针影子位置,推测时间大约是上午、正午还是下午图1图2思考角度由于每天太阳东升西落,晷针的影子在晷盘上自西向东移动,从晷盘正面看呈顺时针方向,从晷盘反面看呈逆时针方向,正午时晷针影子指向正北;图2中晷针影子指向西北,太阳位于东南[尝试作答]正面呈顺时针方向,反面呈逆时针方向;时间大约是上午。[归纳提升]利用日晷读时间日晷晷针影子位置的变化是太阳直射点在南北回归线之间的回归运动导致的(以北半球为例)。太阳直射北半球时,晷针日影落在上面的晷面;太阳直射南半球时,晷针日影落在下面的晷面,分别读取便可。春分日、秋分日时,太阳光线正好与晷面平行,无法读取时间。【创新应用】(2025·山东临沂二模)墨西哥有一座羽蛇神金字塔(20.6°N,89.4°W),九层的塔座共有阶梯18部分,正好是玛雅哈布历法一年中的月数;四面环绕共364级台阶,再加上塔顶平台,正好是地球绕太阳一周的时间。哈布历法以一年中当地正午影子最长之日为新年第一天。每年哈布历法5月10日前后,当日落偏西到某个角度时,会形成持续3个多小时的年内第一次“光影蛇形”奇景(下图)。据此回答1~2题。1.哈布历法年内第二次出现“光影蛇形”奇景的日期最接近()A.8月10日前后 B.9月23日前后C.11月1日前后 D.14月10日前后【答案】D【解析】据材料可知,当地纬度为20.6°N,一年中当地正午影子最长之日为冬至日,即玛雅哈布历法1月1日;哈布历法一年分为18个月,每月大约20天,即哈布历法5月10日前后相当于春分日左右。春分日是年内第一次出现“光影蛇形”奇景,则年内第二次出现该景观应该是秋分日。将秋分日(9月23日)换算成哈布历法就是14月10日前后,D正确。2.哈布历法年内两次“光影蛇形”奇景间的时段内,羽蛇神金字塔()A.日出塔影朝向西北B.日落塔影朝向东北C.正午塔影变短→变长→变短D.正午塔影朝北→朝南→朝北【答案】D【解析】由上题分析可知,两次奇景之间正好是北半球夏半年,日出东北、日落西北,影子朝向分别是西南、东南,A、B错误;由于该地在赤道和北回归线之间,正午塔影会先变短再变长,再变短,再变长(太阳直射当地纬度时为最短),C错误;正午塔影先朝北(太阳直射点低于该地纬度),再朝南(太阳直射点高于该地纬度),再朝北,D正确。3.(2025·云南阶段练习)阅读图文材料,回答下列问题。材料一日晷是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。它通常由晷针与晷盘组成,且晷针与晷盘垂直。其工作原理是将晷针指向北极星固定,通过观察晷针影子在晷盘上的位置来判断时间。材料二图1为我国某大学校园内某日某时刻的日晷景观照片,图2示意该日日晷晷盘的正面晷针投影的移动方向和移动轨迹。图1图2(1)读图1,分析该时刻所属的时段(上午、下午或正午),并说出此时太阳的方向和晷针影子的方向。(2)推测出现图2所示晷针投影的移动方向和移动轨迹现象的时间范围。(3)假设该日后太阳直射点向南移动,简述北半球的昼夜长短状况及变化。【答案】(1)上午。太阳方向:东南。晷针影子方向:西北。(2)9月23日至12月22日、12月22日至次年3月21日。(3)昼短夜长。昼变短,夜变长;北极附近极夜范围变大。【解析】第(1)题,根据所学知识可知,我国大部分地区一天中太阳偏东升起,然后正南升到最高,最后偏西落下,一天中日影从偏西向北再到偏东,此时日影位于晷盘的右下角,结合该日日晷晷盘的正面晷针投影的移动方向和移动轨迹可知,此时日影位于西北方位,即太阳位于东南方位,所处时段应该是日出后、正午前,故应该为上午。第(2)题,根据图2可知,该日日影从西北向北,再到东北,故太阳从东南到南,再到西南,即日出东南,日落西南,说明此时太阳直射南半球,我国昼短夜长,故对应日期应该是从秋分日(9月23日前后)到次年春分日(3月21日前后)。第(3)题,结合上题分析可知,该日太阳直射南半球,但该日后太阳直射点向南移动,说明该日位于秋分日(9月23日)与冬至日(12月22日)之间,此时北半球昼短夜长,北极附近有极夜现象;随着太阳直射点向南移动,北半球的昼逐渐变短,夜逐渐变长,极夜范围逐渐变大。课时作业测控导航考点题号地球公转与黄赤交角2、3、7昼夜长短的变化1、9、10、13正午太阳高度的变化5、6、8、12、14、15、16四季更替和五带划分4、11(2025·陕西安康模拟)我国某古书对地球运动有以下记载:“周天三百六十五度,冬至之时,夜之所占度多,日之所占度少,度少则日短迫,故曰其行急也;夏至之时,夜之所占度少,日之所占度多,则日舒长,故云其行最舒也。”据此回答1~2题。1.上述古书文段,实际上反映了地球()A.公转速度的变化 B.昼夜长短的变化C.自转速度的变化 D.黄赤交角的变化【答案】B【解析】文段中描述的是不同季节昼夜长短的变化,B正确;公转速度的变化是指地球在公转轨道不同位置(近日点、远日点)公转速度不同,与文段描述的昼夜长短无关,A错误;地球自转速度(角速度和线速度)基本是稳定的,且与文段描述内容不符,C错误;黄赤交角的变化会引起五带范围等的变化,和文段中昼夜长短变化的描述无关,D错误。2.夏至日“其行最舒”的科学解释是()A.昼长较长 B.地球接近远日点C.气温较高 D.正午太阳高度大【答案】B【解析】地球公转速度在近日点(1月初)最快,远日点(7月初)最慢。夏至日(6月22日前后)接近远日点,地球公转速度慢,所以说“其行最舒”,B正确;昼长较长是夏至日的现象,而不是“其行最舒”(公转速度慢)的原因,A错误;气温较高是地面接收太阳辐射多的结果,和地球公转速度无关,C错误;正午太阳高度大与太阳直射点位置有关,和地球公转速度无关,D错误。(2025·天津滨海阶段考)火星冲日是指火星运行到地球的背后,地球居中,火星、地球和太阳三个天体在一条直线上排列的现象。我国某中学地理兴趣小组进行了为期半个月的火星冲日天文观测,2025年1月16日至春节都是观测火星冲日的最佳时机。如图为1月16日兴趣小组绘制的北极星光线和正午太阳光线位置关系示意图,∠β比∠α大32°。据此回答3~4题。3.该中学地理兴趣小组所在的城市最可能是()A.哈尔滨(45°N,126°E) B.北京(40°N,116°E)C.上海(30°N,120°E) D.海口(20°N,110°E)【答案】D【解析】读材料可知,∠β比∠α大32°,即∠β-∠α=32°,且读图可知,∠β+∠α=180°-108°=72°,可计算出∠β=52°,∠α=20°。在北半球,观察北极星的仰角等于当地的地理纬度,从图中可知,北极星光线与地面的夹角α的度数为当地地理纬度,即纬度为20°N,所以该中学地理兴趣小组所在的城市最可能是海口(20°N,110°E),D正确。4.该地理兴趣小组进行火星冲日天文观测期间经历的节气是()A.冬至 B.大寒 C.小寒 D.春分【答案】B【解析】冬至是12月22日左右,小寒是1月5—6日左右,大寒是1月20—21日左右,春分是3月21日左右。已知观测时间是2025年1月16日至春节,1月16日处于大寒节气附近。综上,该地理兴趣小组进行火星冲日天文观测期间经历的节气是大寒,B正确。(2025·北京昌平二模)时光塔(37°N,121°E)为山东省烟台市新地标建筑,塔高50米,其半室外剧场朝向夏至日日出方向。该建筑将地球运动规律转化为文化体验,市民可以在春、秋分日观看到时光塔影子的边缘沿一条水槽移动,影子在整点与地面的不同圆环相交。下图为秋分日拍摄的时光塔景观。读图,回答5~6题。5.推测图中景观的拍摄时间为()A.8:00 B.10:00 C.15:00 D.18:00【答案】C【解析】根据材料可知,该半室外剧场朝向夏至日日出方向,即东北方向,读图可知,拍摄时时光塔影子朝向东北方向,太阳方位和影子方位相反,故太阳位于西南方向,在春、秋分日,地方时6时太阳在正东,12时在正南,所以太阳位于西南方向时应该是12:00—18:00,结合选项可知,拍摄时间可能为15:00,C正确;8:00和10:00时太阳位于东南方向,A、B错误;18:00时太阳位于正西方向,D错误。6.水槽与日影关系的设计,主要考虑()①经度位置②建筑高度及形态③昼夜长短④太阳高度和方位A.①③ B.①④ C.②③ D.②④【答案】D【解析】经度位置主要影响地方时与区时的差异,而水槽与日影关系主要是和太阳高度、方位有关,与经度位置并无直接关联,①错误;建筑高度会影响影子的长短,建筑形态会影响影子的形状,不同高度的建筑在同一时刻太阳照射下影子长度不同,建筑形态不同,影子形状也不同,这对水槽与日影关系的设计有重要影响,②正确;昼夜长短反映的是白天和黑夜的时长,水槽与日影关系设计主要关注的是某一时刻太阳的高度和方位,昼夜长短并不直接影响日影在地面与水槽的对应关系,③错误;太阳高度决定了影子的长短,太阳方位决定了影子的方向,水槽与日影关系的设计就是要依据不同时刻太阳的高度和方位来确定水槽的位置和走向等,以便实现特定的景观效果,④正确。故选D。(2025·浙江三模)我国某居民在家中水平露台安装太阳能热水器(图1),为保障集热效果,支架可上下调节使集热板始终垂直于正午太阳光线。图2为集热板与地面之间夹角α年内变化曲线示意图。据此回答7~8题。图1图27.若黄赤交角变为24°、地球公转周期变短,则夹角α年内变化()A.幅度增大,周期变长 B.幅度增大,周期变短C.幅度减小,周期变长 D.幅度减小,周期变短【答案】B【解析】读图1可知,太阳能集热板与地面夹角α和正午太阳高度H互余,夹角α等于当地纬度与太阳直射点的纬度差(取正值)。黄赤交角的大小决定了太阳直射点移动的范围,黄赤交角变为24°,太阳直射点移动范围增大,对于同一地点来说,正午太阳高度的变化幅度增大,所以夹角α的年内变化幅度也增大;地球公转周期变短,意味着太阳直射点的移动周期缩短,那么夹角α年内变化的周期也会变短,B正确。8.从甲日至丙日,当地的太阳视运动轨迹变化顺序是()A.①③④ B.②③④C.④③① D.④③②【答案】D【解析】由上题分析可知,夹角α和正午太阳高度H互余。读图2可知,甲日夹角α最大,说明正午太阳高度年内最小,为冬至日,太阳东南升起、西南落下,正午太阳在正南,与④图相符;由横坐标可知,甲、乙、丙、丁、戊将一年时间四等分,丙日夹角α最小(大于0°),说明正午太阳高度年内最大(一年只有一次),丙为夏至日,且该地位于北回归线以北地区,乙则为春分日。春分日太阳东升西落,正午时太阳在正南,与③图相符;丙为夏至日,太阳东北升起、西北落下,正午时太阳在正南,与②图相符。故选D。(2025·江西上饶一模)《易经》:“易有太极,是生两仪,两仪生四象,四象生八卦。”太极图(如图所示)并非凭空想象,是实测北回归线上365天的日影投射图,它外围的大圈表示黄道平面,中间的曲线表示地球自转的轨迹,白色部分为阳,黑色部分为阴,阴阳鱼尾线代表黄赤交角。太极图反映的是一年之间阴阳的此消彼长与气候的寒暑推移,阴阳交合的四个过程形成了春夏秋冬四季节律,二十四节气由此而来,指导农耕生产。据此回答9~11题。9.图中表示夏至日的点是()A.甲 B.乙 C.丙 D.丁【答案】A【解析】由材料可知,外围的大圈表示黄道平面,中间的曲线表示地球自转的轨迹,白色部分为阳,黑色部分为阴,阴阳鱼尾线代表黄赤交角。夏至日时,白昼时间最长,应为甲;冬至日时,白昼时间最短,应为丙;乙为秋分日,丁为春分日,A正确。10.当太阳运行到乙—丙时间段时,北京可能出现的现象是()A.昼渐长,日出偏南 B.昼渐长,日出偏北C.昼渐短,日出偏南 D.昼