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【暑假提升】人教版2019地理高一（升高二）暑假预习-（选修1）第02讲 地球运动的地理意义 讲学案
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这是一份【暑假提升】人教版2019地理高一（升高二）暑假预习-（选修1）第02讲 地球运动的地理意义 讲学案，文件包含暑假提升人教版2019地理高一升高二暑假预习-选修1第02讲地球运动的地理意义解析版docx、暑假提升人教版2019地理高一升高二暑假预习-选修1第02讲地球运动的地理意义原卷版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共29页， 欢迎下载使用。
第02讲 地球运动的地理意义
1．掌握地球自转的意义。
2．掌握地球公转的意义。
知识点01 地球自转的地理意义
基础知识梳理
一、地球自转的地理意义
1.昼夜交替
(1)图中甲为夜半球，乙为昼半球，线为晨昏线。
(2)甲、乙现象的成因：地球是一个不发光、不透明的球体。
(3)周期：24小时。
2.产生时差
(1)地方时：
①定义：因经度不同而出现不同的时刻，东早西晚。
②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：
①时区：分为东、西各12个时区，每个时区跨经度15°。
②区时：每个时区中央经线的地方时即为该时区的标准时。
(3)日界线
3.沿地表水平运动物体的运动方向的偏转
(1)偏转原因：地球自转产生地转偏向力。
(2)偏转规律：北半球向右偏转，南半球向左偏转，赤道上不偏转。
典例
恩克斯堡岛(如图)是考察南极冰盖雪被、陆缘冰及海冰的理想之地。2018年2月7日，五星红旗在恩克斯堡岛上徐徐升起，我国第五个南极科学考察站选址奠基仪式正式举行。据此完成下题。
1．2月7日，当恩克斯堡岛正午时，北京时间约为( )
A．2月7日9时 B．2月7日15时
C．2月7日17时 D．2月8日7时
【解析】1.A 由图可知，恩克斯堡岛位于165°E附近，即其地方时大致为东十一区的区时，北京时间为东八区的区时，相差约3个小时，所以当恩克斯堡岛为2月7日正午时，北京时间约为2月7日9时。故选A。
即时小练
中国空间站在距离地表约400千米的接近北极方向的正圆轨道上运行，绕地球一圈约90分钟。空间站轨道平面与赤道平面的夹角约42°（如图所示）。据此完成下面小题。
1．在中国空间站上，航天员一天能看到日出的次数是（ ）
A．4次 B．8次 C．16次 D．24次
2．下列城市中，中国空间站不能飞越其正上空的是（ ）
A．北京 B．上海 C．新加坡 D．莫斯科
【答案】1．C 2．D
【解析】1．观测者在地球上，24小时内经历1次昼夜，可观测到1次日出；中国空间站绕地球一圈约90分钟，即约1.5个小时，因此24小时内经历16次昼夜，能看到16次日出，C正确，ABD错误。故选C。
2．由由材料可知，空间站轨道平面与赤道平面的夹角约42°，说明空间站可飞越的区域在南北纬42°之间。由于地球自转周期是1日（24小时），空间站绕地球一圈约90分钟，空间站绕地球运行的周期与地球自转周期不同，因此在长期运行过程中，空间站可飞越南北纬42°之间所有区域的正上空。北京的纬度约为40°N，上海的纬度约为31°N，新加坡的纬度约为1°N，莫斯科的纬度约为56°N，四个城市中只有莫斯科的纬度不在南北纬42°之间，因此空间站不能飞越莫斯科正上空，D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
【点睛】以太阳为参考系，地球自转一周的时间是24小时，称为太阳日，在1个太阳日内，（非极昼极夜区）可以看到1次日出和1次日落。
知识点02 地球公转的地理意义
基础知识梳理
二、地球公转的地理意义
1.昼夜长短的变化
(1)昼夜长短反映了日照时间的长短。
(2)昼弧、夜弧
①形成：晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧。
②特点：除赤道和春、秋分日外，各地昼弧和夜弧不等长。
③意义：表示昼夜长短。若昼弧比夜弧长，则白昼长、黑夜短；反之，则黑夜长、白昼短。
(3)变化规律：
①北半球夏半年：北半球各地昼长夜短，纬度越高，昼越长，夜越短
②北半球冬半年：北半球各地昼短夜长，纬度越高，昼越短，夜越长
2.正午太阳高度的变化
（1）概念：太阳高度是指太阳光线与地平面的交角。
（2）正午太阳高度：一日内最大的太阳高度，反映太阳辐射的强弱。
（3）正午太阳高度的空间(纬度)变化规律：
由太阳直射点所在纬线向南、北两侧递减。
（4）正午太阳高度的时间变化规律(以北半球为例)
夏至最大值地区：北回归线及其以北地区
冬至最大值地区：南回归线及其以南地区
春秋分最大值地区：赤道
3.四季更替和五带划分
（1）四季更替
成因：由于昼夜长短和正午太阳高度的时空变化，太阳辐射在一年中呈现有规律的变化。
划分(以北半球为例)：
春季：过渡季节，3、4、5月。_x0007_夏季：白昼最长、正午太阳高度最高的季节，6、7、8月。_x0007_秋季：过渡季节，9、10、11月。_x0007_冬季：白昼最短、正午太阳高度最低的季节，12、1、2月。
（2）五带划分
(1)划分依据：太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减。
(2)划分：以南北回归线和南北极圈为界，划分为热带、北温带、南温带、北寒带和南寒带。
【知识拓展】黄赤交角的变化，对五带的范围如何影响？
典例
家住合肥市(32°N，117°E)的王先生准备在小区停车场租一个车位，停车场位置及车位分布如图所示。读图，完成1～3题。
1．为了避免汽车被阳光长时间晒，最好租车位( )
A．甲 B．乙 C．丙 D．戊
2．王先生傍晚6：30下班回家，发现车位上仍然有阳光，车影会落在车位( )
A．甲 B．丙 C．丁 D．己
3．王先生的车位一年中被阳光晒的时间最长(不考虑天气状况)的月份可能是( )
A．5月 B．6月 C．7月 D．8月
【解析】1.B 2.A 3.B 第1题，根据纬度，在合肥，太阳位于南部天空。根据指向标，2号楼北侧是阴面，结合正午太阳高度可知，甲、乙、丙夏季光照少，丁、戊、己光照多。根据太阳高度的日变化可知，甲、丙光照多，乙光照少，所以为了避免汽车被阳光长时间晒，最好租车位乙。第2题，结合上题分析，王先生选择的车位是乙。傍晚6：30，即18：30，车位上仍然有阳光，说明日落在18：00以后，是夏季，日落西北方向。此时车影朝向东南方向，结合指向标，车影落在车位甲。第3题，不考虑天气状况，王先生的车位一年中被阳光晒的时间最长的月份，应是当地太阳高度最大，白昼最长的时间，即6月。
即时小练
1．读某日太阳光照图(图中弧AD为昏线)，回答下列问题。
(1)图示是以________极点为中心的俯视图，太阳直射点的地理坐标为________，这一天的日期是________前后，此时地球位于公转轨道的________ (近日点或远日点)附近。
(2)此日，B、C、D三点的正午太阳高度由大到小依次是________，白昼从长到短依次是________，南京(32°N)的正午太阳高度是________，产生极昼的纬度范围是________。该日过后的三个月内，南京的白昼将逐渐________ (填变长或变短)，正午太阳高度将变________ (填大或小)。
【答案】1.(1) 北 23°26`N，150°E 6月22日 远日点
(2) CBD DBC 81°26' 66°34`N及其以北地区 变短 小
【分析】（1）读图，图中弧AD为昏线，说明自转方向是逆时针方向，是北极点为中心的投影图。北极圈是极昼现象，太阳直射北回归线。60°E时刻是6点，太阳直射点的地理坐标为150°E， 23.5°N ，这一天的日期是6月22日前后，节气是夏至日，此时地球位于公转轨道的远日点（7月初）附近。
（2）此日，太阳直射北回归线，根据B、C、D三点与直射点的纬度差，纬度差越大，正午太阳高度越小。所以正午太阳高度从大到小顺序为C>B>D。北半球夏半年，纬度越高，昼越长，所以白昼从长到短顺序为D>B>C ，根据正午太阳高度角公式计算，90°-∣32°-23°26′∣=81°26′；南京（32°N）的正午太阳高度数值为81°26′，产生极昼的纬度范围是66°34′N—90°N，也可以表达成北极圈及其以北，北极圈到北极点等。该日过后的三个月内，直射点从北回归线移动到赤道，南京的白昼将逐渐变短，正午太阳高度角将变小。
晨昏线的应用
（一）晨昏线的特点
1．平分地球，是过球心的大圆。
2．晨昏线所在平面与太阳光线垂直，晨昏线上各地太阳高度角为0°。
3．晨昏线永远平分赤道。
4．晨昏线与经线圈的夹角(α)变化范围为0°～23°26′，且与太阳直射点的度数相同。
5．晨昏线在二分日时与经线圈重合，在二至日时与极圈相切。
6．晨昏线以15°/h的速度自东向西移动。
（二）晨昏线的应用
1．确定地球的自转方向
2．确定地方时
3．确定日期和节气
(1)晨昏线经过南、北极点(与经线圈重合)时为3月21日或9月23日前后，节气是春分或秋分。
(2)晨昏线与极圈相切时：
极昼极夜分布情况
日期
节气
北极圈及其以北出现极昼(南极圈及其以南出现极夜)
6月22日前后
夏至
北极圈及其以北出现极夜(南极圈及其以南出现极昼)
12月22日前后
冬至
4．确定太阳直射点的位置
(1)确定纬度：与晨昏线相切的纬线度数与太阳直射点的纬度数互余；晨昏线与地轴夹角的度数等于太阳直射点的纬度。
(2)确定经度：与晨线(昏线)和赤道交点相差90°且大部分在昼半球一侧的经线是太阳直射的经线；过晨昏线与纬线切点，且大部分在昼半球的经线是太阳直射的经线。
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＝昼弧所跨经度除以15°的商，夜长＝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＝该地所在纬线与晨线交点的地方时。日落时间＝该地所在纬线与昏线交点的地方时。
（三）晨昏线的判断方法
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
以上三种方法适合所有晨昏线的判读，但在判读俯视图时必须首先根据已知条件确定出地球的自转方向，然后再根据自转法来判断晨昏线。
正午太阳高度的应用
（一）正午太阳高度的计算公式
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。
（二）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
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。
(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．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)。
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·cot H(H：冬至日正午太阳高度)。
6．计算热水器的安装角度
（1）放在楼顶的太阳能，集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度角互余，如图，α＋H＝90°时效果最佳。
（2）挂在墙上的太阳能，集热板与墙面的夹角β，β＝H时效果最佳。
一、选择题
太原市（37°54'N，112°33'E）某中学地理研学小组在校园的操场竖立一竹竿，通过观察竹竿影子朝向和长短的变化，印证地球公转的地理意义。小组成员将日出到日落的观察记录绘制成图（见下图），图中实线表示不同时刻竹竿的朝向和影长。据此完成下面小题。
1．当竹竿影长最短时，北京时间约（ ）
A．10时48分 B．11时30分 C．12时48分 D．12时30分
2．由此推测，该日（ ）
A．太阳直射点向北移动 B．太阳直射点向南移动
C．昼短夜长 D．昼长夜短
【答案】1．D 2．C
【解析】1．当竹竿影长最短时，太原市（37°54'N，112°33'E）地方时为12时，北京时间为东经120°的地方时，两地经度约相差7.5°，时间相差30分钟。东经120°位于太原以东，时间要早，即北京时间为12时30分，故选D。
2．据图可知，日出时竹竿影子朝向西北方向，得出该日兰州市日出方位为东南，日落西南，故太阳直射点位于南半球，该日太原昼短夜长，C正确，D错误；太阳直射点向北或向南移动无法判断，AB错误。综上所述，ABD错误，故选C。
【点睛】①太阳直射北回归线，北半球昼长夜短，纬度越高，昼越长，夜越短，北极圈内出现极昼现象；南半球昼短夜长，纬度越高，昼越短，夜越长，南极圈内出现极夜现象。②太阳直射南回归线，北半球昼短夜长，纬度越高，昼越短，夜越长，北极圈内出现极夜现象；南半球昼长夜短，纬度越高，昼越长，夜越短，南极圈内出现极昼现象。③太阳直射赤道，全球昼短平分。
美国西北部的雷尼尔山（46°51′N，121°45′W）山体呈锥形，主峰海拔4391米。图为“某年10月3日日出时分雷尼尔山山体影子投映在天上的照片”。据此完成下面小题。
3．拍摄照片时，北京时间约为（ ）
A．10月2日22:20 B．10月3日21:40 C．10月3日22:20 D．10月4日9:40
4．该日正午山体影子的长度约（ ）
A．12000m B．5200m C．4400m D．2300m
5．此时山体影子的方位角（从正北方向线依顺时针方向至目标方向线间的水平夹角）约为（ ）
A．100° B．170° C．260° D．280°
【答案】3．C 4．B 5．D
【解析】3．雷尼尔山的经度是121°45′W，该日是10月3日，距离9月23日刚过去10天，日出时间稍晚于当地6时。北京时间是东八区区时，即120°E经线的地方时，120°E与121°45′W相差约240°，即时间相差约16个小时，且120°E位于东时区，时刻较早。因此当西八区区时稍晚于10月3日6时，北京时间应稍晚于10月3日22时，四个选项中最接近的是10月3日22时20分，C正确，ABD错误，故选C。
4．正午山体影子长度与山体高度和正午太阳高度角有关，正午太阳高度角等于90°减去当地纬度与太阳直射点所在纬度的差值。太阳直射点每3个月移动23.5°，平均每4天移动1°。该日是10月3日，距离9月23日过去了10天，太阳直射点约往南移动2.5°，即位于2.5°S，可计算出该日当地的正午太阳高度约为40.5°，可计算出山体影子约5774m，四个选项中最接近的是5200m，B正确，ACD错误，故选B。
5．该日是10月3日，距离9月23日过去了10天，太阳直射南半球，日出东南（东南方向偏东），日出时的山体影子应朝向西北（西北方向偏西）。结合题干可知，方位角是从正北方向依顺时针方向至目标方向线间的水平夹角，此时山体影子的方位角应介于270°～360°之间，接近270°，四个选项中最接近的是280°，D正确，ABC错误，故选D。
【点睛】未出现极昼或极夜现象的地区，太阳直射北半球时，日出东北，日落西北；太阳直射南半球时，日出东南，日落西南；太阳直射赤道时，日出正东，日落正西。太阳直射点所在纬度越高，日出日落方位向南或向北偏转越大；当地纬度越高，日出日落方位向南或向北偏转越大。北回归线以北地区，正午太阳常年从正南方照射而来；南回归线以南地区，正午太阳常年从正北方照射而来；南北回归线之间的地区，正午太阳方位要根据当地纬度与太阳直射点所在纬度的南北关系进行确定。
下图为太阳直射点移动纬度变化示意图,读后完成下列各题。
6．北半球各地夜长于昼,且昼长渐长的区段是（ ）
A．a→c B．b→d C．d→e D．c→e
7．当太阳直射点由b向c移动时,关于地球公转速度叙述正确的是（ ）
A．越来越快 B．越来越慢 C．慢-快-慢 D．快-慢-快
【答案】6．C 7．D
【解析】6．读图可知，太阳直射点在a—b—c段位于北半球，北半球昼长夜短，太阳直射点在c—d—e段位于南半球，北半球昼短夜长。太阳直射点从b—c—d段向南移动，北半球昼渐短，太阳直射点在d—e (a)—b段，向北移动，北半球昼渐长。因此北半球各地夜长于昼，且昼长逐日递增的区段是d至e ，C正确，ABD错误。故选C。
7．读图可知，太阳直射b时，为北半球夏至日(6月22日前后) ，c为秋分日(9月23日前后)。7月初地球公转速度最慢，因此当太阳直射点由b向c移动时，地球公转速度先变慢后变快，D正确，ABC错误。故选D。
【点睛】解答地球公转速度变化类题目的关键是牢记时间 节点： 1月初地球公转速度最快，7月初地球公转速度最慢。
2023年2月8日，中国商飞C919大型客机首次亮相海南机场旗下三亚(18°N，109°E)凤凰国际机场。北京时间11时43分，执行“上海浦东一三亚一哈尔滨’’航线长航程运行能力验证试飞任务的C919飞机平稳降落在三亚机场跑道上，正式开启“三亚之旅”。据此完成下面小题。
8．当日C919由上海飞往三亚，起飞时正值日出，太阳在驾乘人员的（ ）
A．左后方 B．左前方 C．右后方 D．右前方
9．试飞后半年内，在凤凰国际机场发生的现象有（ ）
①日出方位与正北方向的夹角先变小再变大②正午日影先变短再变长
③正午时太阳方位不变④有两次太阳直射
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
10．当地正午时刻，2月8日的范围约占全球的（ ）
A．1/2 B．1/3 C．1/4 D．2/3
【答案】8．B 9．C 10．D
【解析】8．该日太阳直射点位于南半球，日出东南方位，飞机白北往南飞行，日出时太阳位于驾乘人员的左前方。B正确，ACD错误，故选B。
9．从2月8日起，半年内，太阳直射点先往北，到达北回归线后，再往南，8月8日直射点大约位于11°N。日出先变早，再推迟，因此日出方位与正北方向的夹角先变小，后变大；正午日影先变短，再变长，再变短，再变长；正午时太阳有段时间在正南方，有段时间在正北方；期间有两次太阳直射现象。①④正确，②③错误，C正确。故选C。
10．当地正午，即109°E的地方时为12时，此时0时经线所在经度为71°W，2月8日的范围约为(71°+180°)÷360°，约占全球的2/3。D正确，ABC错误，故选D。
【点睛】日出方位角，指太阳升起时太阳光线在地平面上的投影与当地经线的夹角，可近似地看作是竖立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方的夹角。
北京市某高中生12月份连续2天观测并绘制了太阳辐射强度变化图（左图），右图示意北京市太阳视运动轨迹。据此完成下面小题。
11．观测期间日出方位（ ）
A．东南 B．东北 C．西南 D．西北
12．这两天太阳辐射强度差异显著，其主要影响因素是（ ）
A．昼长时间 B．太阳活动 C．建筑物遮挡 D．天气状况
【答案】11．A 12．D
【解析】11．根据材料信息可知，观测日期在12月份，结合所学知识可知，太阳直射点在南半球，除极昼极夜地区都日出东南，A正确，BCD错误；故选A。
12．连续两天的昼长差异不大，A错误；太阳活动对太阳辐射影响不大，B错误；连续两天的太阳高度角差异不大，则建筑物影子遮挡的变化不大，C错误；天气状况变化迅速，导致这两天太阳辐射强度差异显著，D正确；故选D。
【点睛】太阳直射点位于北半球，除极昼极夜地区，日出东北、日落西北；太阳直射点位于南半球，除极昼极夜地区，日出东南、日落西南。
图为用某手机软件查询我国某城市太阳方位的显示截图（正北用0度表示，正东用90°表示，依次类推）。据此完成下面小题。
13．查询城市可能是（ ）
A．伊春（48°N，128.5°E） B．北京（40°N，116°E）
C．太原（38°N，111.5°E） D．拉萨（30°N，91°E）
14．据上题推断查询的月份可能是（ ）
A．1月 B．4月 C．7月 D．10月
【答案】13．C 14．B
【解析】13．根据正北方向为0°，正东方向为90°，图中太阳方位180°，可以知道此时太阳位于正南方位。由所学太阳视运动知识可知，此时正值当地的正午时刻，应为地方时12时，而手机显示的时间则为12:34，说明该地应位于北京时间（120°E经线地方时）以西相差34分钟的地点。根据经度相差1°，时间相差4分钟可计算，该地与120°E的经度差应为8.5°，故其经度应为111.5°E。根据选项经度可知，C选项太原111.5°E符合题意，C正确，ABD错误，故选C。
14．通过上题可知该地应位于38°N附近，此时的太阳高度是正午太阳高度，大约为57°左右。正午太阳高度角等于90°减去当地与太阳直射点之间的纬度差，可知纬度差约为33°，可进一步计算出，该日太阳直射5°N。1月和10月太阳直射点位于南半球，AD错误；太阳直射点每3个月移动23°26′，平均每4天移动1°，3月21日，太阳直射赤道0°，4月10日，太阳约直射5°N，符合题意，B正确；7月太阳直射点接近北回归线23°26′N，C错误。故选B。
【点睛】正午太阳高度（角）等于90°减去纬度差，纬度差指当地纬度与太阳直射点所在纬度的差值，同一半球相减，不同半球相加。离太阳直射点越近，纬度差值越小，正午太阳高度越大。
北极村（北纬53.5°，东经122.5°）位于黑龙江省，是中国最北区域的一个村庄，一年中白昼最长达17个小时。完成下面小题
15．北极村（ ）
A．与北极圈最近距离约4000公里 B．夏至日有可能出现极昼现象
C．冬至日到夏至日白昼先变短后变长 D．一年中最大太阳高度达约60°
16．53.5°S的某地12月22日日出时间为地方时（ ）
A．3：30 B．4：30 C．8：30 D．9：30
【答案】15．D 16．A
【解析】15．北极村与北极圈的最近距离是沿着122.5°E经线，北极村与北极圈的纬度相差13°，同一经线上，每相差1°，距离为111km，故北极村与北极圈最近距离约1443km（公里）左右，A错误；极圈到极点的范围内才有极昼极夜现象，北极村位于北回归线和北极圈之间，没有极昼极夜现象，B错误；北极村位于北半球，冬至日昼长最短，夏至日昼长最长，从冬至到夏至，白昼一直变长，C错误；北极村位于北回归线和北极圈之间，每年夏至日（太阳直射北回归线23.5°N）时距离太阳直射点最近，正午太阳高度达到最大值，此时北极村与正午太阳直射点所在纬线的纬度差是30°，正午太阳高度角等于90°减去纬度差，计算可知是60°，D正确。故选D。
16．由材料可知，北极村白昼最长为17小时，该日为夏至日，可推知该地冬至日昼长为7小时。53.5°S的某地与北极村的纬度数相同，由所学知识可知，纬度数相同的南北半球的两个地点昼夜长短对称分布，可知该地12月22日的夜长等于北极村12月22日（冬至日）的昼长，即7小时。该地日出时间=0（子夜）+夜长/2=3:30，A正确，BCD错误，故选A。
【点睛】太阳直射点所在的半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长。太阳直射点往哪个方向移动，哪个半球的昼渐长。南北半球纬度数相同的地点，昼夜长短对称分布。
9月23日，某地于北京时间10时测得太阳高度为20°，北京时间11时测得太阳高度为30°，据此完成下面小题。
17．该地这天(9月23日)最大太阳高度为（ ）
A．30° B．50° C．60° D．90°
18．该地所处的经纬度是（ ）
A．30°N，90°E B．40°N，90°E C．30°N，120°E D．40°N，120°E
【答案】17．C 18．A
【解析】17．北京时间10时太阳高度为20°，11时为30°，大约1小时太阳升高10°；由于该日是9月23日秋分日，昼夜平分，上午有6个小时，可知最大太阳高度（正午太阳高度）为60°。C正确，ABD错误，故选C。
18．由于该地正午太阳高度为60°，该日是9月23日秋分日，太阳直射赤道，根据正午太阳高度角等于90°减去纬度差，可知该地与赤道的纬度差是30°，即该地位于30°N，BD错误；由上题分析可知，大约1小时太阳升高10°，北京时间10时该地太阳高度为20°，最大太阳高度为60°，则北京时间（120°E经线地方时）14时是该地12时，即该地位于120°E经线西侧，地方时相差2小时，经度相差30°，可推算该地位于90°E，A正确，C错误。故选A。
【点睛】正午太阳高度（角）等于90°减去纬度差，纬度差指当地纬度与太阳直射点所在纬度的差值，同一半球相减，不同半球相加。离太阳直射点越近，纬度差值越小，正午太阳高度越大。
下图为某城市某高层建筑二分二至日时太阳视运动示意图（含太阳方位和太阳高度）。读图完成下面小题。
19．春分日，该城市的正午太阳高度约为（ ）
A．21.5° B．38.5° C．51.5° D．62.5°
20．该城市可能是（ ）
A．巴西巴西利亚 B．澳大利亚悉尼 C．中国广州 D．英国伦敦
【答案】19．B 20．D
【解析】19．由图可知，图中昼长全年变化较大，且三条虚线从上到下昼长依次减少，正午太阳均位于南方，则该地位于北半球中纬地区，三条虚线从上到下依次代表夏至、二分日、冬至日，读图可知，春分日该城市的正午太阳高度介于45度到0度之间，且距45度较近，结合选项最符合的是B，排除ACD。故选B。
20．由上题分析可知，该地位于北半球中纬地区，英国伦敦位于北半球中纬地区，南非开普敦、澳大利亚悉尼位于南半球，中国广州位于低纬度地区。因此D正确，排除ABC。故选D。
【点睛】太阳高度：太阳高度又称太阳高度角，太阳高度角是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角，太阳高度角可以是任何时刻的；正午太阳高度角：正午太阳高度角强调是中午12点时的太阳高度角。
二、综合题
21．甲图为①、②、③、④四地北半球二分二至日的正午太阳高度，乙图为甲图四地中某两地的昼夜长短年变化曲线图。读甲、乙两图，回答下列各题。
(1)甲图四地中，全年昼夜平分的是____；昼夜长短年内变化幅度最大的是____，四季更替最明显的是____，纬度由高到低的排序为____。
(2)乙图中，A、B两线对应甲图中的地点分别是：A____；B____。
(3)冬至日，为使嘉兴地区（30°N）的太阳能热水器获得最多的热量，该日太阳能集热板与地面夹角α的度数最适合为____，此日后夹角α将____（增大或减小），此日后地球公转速度____（加快或变慢）。
(4)简述11月中旬③地昼夜长短情况及两月内的变化趋势。
【答案】21.(1) ② ④ ① ④①③②
(2) ④ ②
(3) 53°26′ 减小 加快
(4)昼短夜长；昼先变短后变长，夜先变长后变短。
【分析】本题以四地正午太阳高度变化以及昼夜长短变化图为材料，涉及昼夜长短变化以及正午太阳高度的相关知识，考查学生材料信息提取能力、地理知识调用分析能力，体现了区域认知、综合思维以及地理实践力的地理学科核心素养。
【详解】（1）从图中可以看出，①地在春秋分日当太阳直射赤道时，其太阳高度是45°，且夏至日时，太阳高度角最小，可以判断其纬度是北纬45°；②地春秋分日太阳直射赤道时，太阳高度角是90°，所以②一定是赤道；③地在夏至日时太阳高度是90°，是北回归线；根据④的二分二至日的太阳高度，其夏至日时太阳高度为0，说明其是南极圈，所以昼夜平分的是②，昼夜变化最大的是④，四季变化最明显是①，纬度由高到低排序是④①③②。
（2）从乙的昼夜长短变化图可以看出，B线是一年四季都是昼夜平分，所以这个地方一定是赤道，对应②；而A是在冬至时出现极昼，在夏至日时出现极夜，所以是南极圈，对应④。
（3）为使太阳能热水器受热最多，其太阳能热水器集热板应与太阳光线垂直。冬至日杭州的正午太阳高度为90°－23°26'－30°=36°34'，正午太阳光线与地面的夹角为36°34'，故太阳能热水器集热板与地面的夹角a应为90°－36°34'=53°26'，改日之后，当地正午太阳高度角变大，a将减小。次日为冬至日，次日后地球公转接近近日点，公转速度加快。
（4）今天是11月中旬，太阳直射点位于南半球且继续向南回归线移动，由第一小题我们可知，③地是北回归线，所以此时是昼短夜长，两个月内昼继续变短，到12月22日时变得最短，随后又开始变长，夜是继续变长，到12月22日变得最长，随后又，开始变短。
三、填空题
22．下面左图为太阳光照图（阴影部分表示黑夜），右图为太阳直射点的回归运动示意图。读图完成下列要求。
(1)左图所示日期是____前后，此日太阳直射点位于右图a、b、c、d四点中的____点，该日以后，太阳直射点将向____（方向）移动。这一天之后的9天内，地球公转速度将____（填“加快”或“减慢”）。
(2)图中EF为____（填“晨线”或“昏线”）。
(3)左图所示时刻B点的地方时为____，C点的昼长是____小时。
(4)右图a、b、c、d四个位置中，地球位于远日点附近时，太阳直射点位于____点附近。
(5)左图A、B、C、D四点中，自转线速度最大的是____点。D点位于五带中的____。
(6)2021年5月7日，主题为“应对气候变化的国际合作”的第五届“一带一路”国际青年论坛在韩国首尔和中国兰州两地连线举行。此日太阳直射点位于右图中的____（填“ab”或“bc”或“cd”或“da”）段。此日，兰州的昼夜长短状况为____。
【答案】22.(1) 12月22日 d ③北 ④加快
(2)晨线
(3) 2时 8
(4)b
(5) D 热带
(6) ab 昼长夜短
【详解】（1）左图所示南极圈内为极昼，太阳直射南回归线线，为冬至日，日期是12月22日；右图中a、b、c、d四点分别为春分日、夏至日、秋分日、冬至日，故此日太阳直射点位于右图中的d点；该日以后，太阳直射点由南回归线向北移动。这一天之后的9天内，地球接近近日点，地球公转速度将加快。
（2）顺地球自转方向（自西向东），图中EF为由黑夜变为白天，故为晨线。
（3）左图所示F点位于夜半球的中央经线，地方时为0点，B点所在的经线与F点所在的经线差30°，时间差2小时，根据东加西减的原则，B点在F点东侧，故B点的地方时为2时；同理，C点所在的经线与F点所在的经线差120°，时间差8小时，C点的地方时是8时，C点的昼长=（12－8）×2=8小时。
（4）右图a、b、c、d四个位置中，地球位于远日点附近时是7月初，接近夏至日，故太阳直射点位于b点附近。
（5）自转线速度的变化规律为由赤道向两极递减；故左图A、B、C、D四点中，自转线速度最大的是D，D位于赤道，处于热带（南、北回归线之间）。
（6）5月7日太阳直射点位于春分日至夏至日之间，故此日太阳直射点位于右图中的ab段；此日太阳直射点位于北半球，北半球昼长夜短，兰州位于北半球，故昼长夜短。
【点睛】太阳直射点的移动规律从当年春分日起，这一天，太阳直射点位于赤道，之后太阳直射点逐渐向北移动；夏至日，太阳直射点移动到北回归线，也就是太阳直射点最北界；再到秋分日，太阳直射点又回到了赤道；秋分日过后，太阳直射点继续向南移，冬至日直射点移动到最南界，也就是南回归线；冬至日过后，太阳直射点继续向北移动，次年春分日又回到赤道。
第02讲 地球运动的地理意义
1．掌握地球自转的意义。
2．掌握地球公转的意义。
知识点01 地球自转的地理意义
基础知识梳理
一、地球自转的地理意义
1.昼夜交替
(1)图中甲为夜半球，乙为昼半球，线为晨昏线。
(2)甲、乙现象的成因：地球是一个不发光、不透明的球体。
(3)周期：24小时。
2.产生时差
(1)地方时：
①定义：因经度不同而出现不同的时刻，东早西晚。
②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：
①时区：分为东、西各12个时区，每个时区跨经度15°。
②区时：每个时区中央经线的地方时即为该时区的标准时。
(3)日界线
3.沿地表水平运动物体的运动方向的偏转
(1)偏转原因：地球自转产生地转偏向力。
(2)偏转规律：北半球向右偏转，南半球向左偏转，赤道上不偏转。
典例
恩克斯堡岛(如图)是考察南极冰盖雪被、陆缘冰及海冰的理想之地。2018年2月7日，五星红旗在恩克斯堡岛上徐徐升起，我国第五个南极科学考察站选址奠基仪式正式举行。据此完成下题。
1．2月7日，当恩克斯堡岛正午时，北京时间约为( )
A．2月7日9时 B．2月7日15时
C．2月7日17时 D．2月8日7时
【解析】1.A 由图可知，恩克斯堡岛位于165°E附近，即其地方时大致为东十一区的区时，北京时间为东八区的区时，相差约3个小时，所以当恩克斯堡岛为2月7日正午时，北京时间约为2月7日9时。故选A。
即时小练
中国空间站在距离地表约400千米的接近北极方向的正圆轨道上运行，绕地球一圈约90分钟。空间站轨道平面与赤道平面的夹角约42°（如图所示）。据此完成下面小题。
1．在中国空间站上，航天员一天能看到日出的次数是（ ）
A．4次 B．8次 C．16次 D．24次
2．下列城市中，中国空间站不能飞越其正上空的是（ ）
A．北京 B．上海 C．新加坡 D．莫斯科
【答案】1．C 2．D
【解析】1．观测者在地球上，24小时内经历1次昼夜，可观测到1次日出；中国空间站绕地球一圈约90分钟，即约1.5个小时，因此24小时内经历16次昼夜，能看到16次日出，C正确，ABD错误。故选C。
2．由由材料可知，空间站轨道平面与赤道平面的夹角约42°，说明空间站可飞越的区域在南北纬42°之间。由于地球自转周期是1日（24小时），空间站绕地球一圈约90分钟，空间站绕地球运行的周期与地球自转周期不同，因此在长期运行过程中，空间站可飞越南北纬42°之间所有区域的正上空。北京的纬度约为40°N，上海的纬度约为31°N，新加坡的纬度约为1°N，莫斯科的纬度约为56°N，四个城市中只有莫斯科的纬度不在南北纬42°之间，因此空间站不能飞越莫斯科正上空，D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
【点睛】以太阳为参考系，地球自转一周的时间是24小时，称为太阳日，在1个太阳日内，（非极昼极夜区）可以看到1次日出和1次日落。
知识点02 地球公转的地理意义
基础知识梳理
二、地球公转的地理意义
1.昼夜长短的变化
(1)昼夜长短反映了日照时间的长短。
(2)昼弧、夜弧
①形成：晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧。
②特点：除赤道和春、秋分日外，各地昼弧和夜弧不等长。
③意义：表示昼夜长短。若昼弧比夜弧长，则白昼长、黑夜短；反之，则黑夜长、白昼短。
(3)变化规律：
①北半球夏半年：北半球各地昼长夜短，纬度越高，昼越长，夜越短
②北半球冬半年：北半球各地昼短夜长，纬度越高，昼越短，夜越长
2.正午太阳高度的变化
（1）概念：太阳高度是指太阳光线与地平面的交角。
（2）正午太阳高度：一日内最大的太阳高度，反映太阳辐射的强弱。
（3）正午太阳高度的空间(纬度)变化规律：
由太阳直射点所在纬线向南、北两侧递减。
（4）正午太阳高度的时间变化规律(以北半球为例)
夏至最大值地区：北回归线及其以北地区
冬至最大值地区：南回归线及其以南地区
春秋分最大值地区：赤道
3.四季更替和五带划分
（1）四季更替
成因：由于昼夜长短和正午太阳高度的时空变化，太阳辐射在一年中呈现有规律的变化。
划分(以北半球为例)：
春季：过渡季节，3、4、5月。_x0007_夏季：白昼最长、正午太阳高度最高的季节，6、7、8月。_x0007_秋季：过渡季节，9、10、11月。_x0007_冬季：白昼最短、正午太阳高度最低的季节，12、1、2月。
（2）五带划分
(1)划分依据：太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减。
(2)划分：以南北回归线和南北极圈为界，划分为热带、北温带、南温带、北寒带和南寒带。
【知识拓展】黄赤交角的变化，对五带的范围如何影响？
典例
家住合肥市(32°N，117°E)的王先生准备在小区停车场租一个车位，停车场位置及车位分布如图所示。读图，完成1～3题。
1．为了避免汽车被阳光长时间晒，最好租车位( )
A．甲 B．乙 C．丙 D．戊
2．王先生傍晚6：30下班回家，发现车位上仍然有阳光，车影会落在车位( )
A．甲 B．丙 C．丁 D．己
3．王先生的车位一年中被阳光晒的时间最长(不考虑天气状况)的月份可能是( )
A．5月 B．6月 C．7月 D．8月
【解析】1.B 2.A 3.B 第1题，根据纬度，在合肥，太阳位于南部天空。根据指向标，2号楼北侧是阴面，结合正午太阳高度可知，甲、乙、丙夏季光照少，丁、戊、己光照多。根据太阳高度的日变化可知，甲、丙光照多，乙光照少，所以为了避免汽车被阳光长时间晒，最好租车位乙。第2题，结合上题分析，王先生选择的车位是乙。傍晚6：30，即18：30，车位上仍然有阳光，说明日落在18：00以后，是夏季，日落西北方向。此时车影朝向东南方向，结合指向标，车影落在车位甲。第3题，不考虑天气状况，王先生的车位一年中被阳光晒的时间最长的月份，应是当地太阳高度最大，白昼最长的时间，即6月。
即时小练
1．读某日太阳光照图(图中弧AD为昏线)，回答下列问题。
(1)图示是以________极点为中心的俯视图，太阳直射点的地理坐标为________，这一天的日期是________前后，此时地球位于公转轨道的________ (近日点或远日点)附近。
(2)此日，B、C、D三点的正午太阳高度由大到小依次是________，白昼从长到短依次是________，南京(32°N)的正午太阳高度是________，产生极昼的纬度范围是________。该日过后的三个月内，南京的白昼将逐渐________ (填变长或变短)，正午太阳高度将变________ (填大或小)。
【答案】1.(1) 北 23°26`N，150°E 6月22日 远日点
(2) CBD DBC 81°26' 66°34`N及其以北地区 变短 小
【分析】（1）读图，图中弧AD为昏线，说明自转方向是逆时针方向，是北极点为中心的投影图。北极圈是极昼现象，太阳直射北回归线。60°E时刻是6点，太阳直射点的地理坐标为150°E， 23.5°N ，这一天的日期是6月22日前后，节气是夏至日，此时地球位于公转轨道的远日点（7月初）附近。
（2）此日，太阳直射北回归线，根据B、C、D三点与直射点的纬度差，纬度差越大，正午太阳高度越小。所以正午太阳高度从大到小顺序为C>B>D。北半球夏半年，纬度越高，昼越长，所以白昼从长到短顺序为D>B>C ，根据正午太阳高度角公式计算，90°-∣32°-23°26′∣=81°26′；南京（32°N）的正午太阳高度数值为81°26′，产生极昼的纬度范围是66°34′N—90°N，也可以表达成北极圈及其以北，北极圈到北极点等。该日过后的三个月内，直射点从北回归线移动到赤道，南京的白昼将逐渐变短，正午太阳高度角将变小。
晨昏线的应用
（一）晨昏线的特点
1．平分地球，是过球心的大圆。
2．晨昏线所在平面与太阳光线垂直，晨昏线上各地太阳高度角为0°。
3．晨昏线永远平分赤道。
4．晨昏线与经线圈的夹角(α)变化范围为0°～23°26′，且与太阳直射点的度数相同。
5．晨昏线在二分日时与经线圈重合，在二至日时与极圈相切。
6．晨昏线以15°/h的速度自东向西移动。
（二）晨昏线的应用
1．确定地球的自转方向
2．确定地方时
3．确定日期和节气
(1)晨昏线经过南、北极点(与经线圈重合)时为3月21日或9月23日前后，节气是春分或秋分。
(2)晨昏线与极圈相切时：
极昼极夜分布情况
日期
节气
北极圈及其以北出现极昼(南极圈及其以南出现极夜)
6月22日前后
夏至
北极圈及其以北出现极夜(南极圈及其以南出现极昼)
12月22日前后
冬至
4．确定太阳直射点的位置
(1)确定纬度：与晨昏线相切的纬线度数与太阳直射点的纬度数互余；晨昏线与地轴夹角的度数等于太阳直射点的纬度。
(2)确定经度：与晨线(昏线)和赤道交点相差90°且大部分在昼半球一侧的经线是太阳直射的经线；过晨昏线与纬线切点，且大部分在昼半球的经线是太阳直射的经线。
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＝昼弧所跨经度除以15°的商，夜长＝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＝该地所在纬线与晨线交点的地方时。日落时间＝该地所在纬线与昏线交点的地方时。
（三）晨昏线的判断方法
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
以上三种方法适合所有晨昏线的判读，但在判读俯视图时必须首先根据已知条件确定出地球的自转方向，然后再根据自转法来判断晨昏线。
正午太阳高度的应用
（一）正午太阳高度的计算公式
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。
（二）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
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。
(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．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)。
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·cot H(H：冬至日正午太阳高度)。
6．计算热水器的安装角度
（1）放在楼顶的太阳能，集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度角互余，如图，α＋H＝90°时效果最佳。
（2）挂在墙上的太阳能，集热板与墙面的夹角β，β＝H时效果最佳。
一、选择题
太原市（37°54'N，112°33'E）某中学地理研学小组在校园的操场竖立一竹竿，通过观察竹竿影子朝向和长短的变化，印证地球公转的地理意义。小组成员将日出到日落的观察记录绘制成图（见下图），图中实线表示不同时刻竹竿的朝向和影长。据此完成下面小题。
1．当竹竿影长最短时，北京时间约（ ）
A．10时48分 B．11时30分 C．12时48分 D．12时30分
2．由此推测，该日（ ）
A．太阳直射点向北移动 B．太阳直射点向南移动
C．昼短夜长 D．昼长夜短
【答案】1．D 2．C
【解析】1．当竹竿影长最短时，太原市（37°54'N，112°33'E）地方时为12时，北京时间为东经120°的地方时，两地经度约相差7.5°，时间相差30分钟。东经120°位于太原以东，时间要早，即北京时间为12时30分，故选D。
2．据图可知，日出时竹竿影子朝向西北方向，得出该日兰州市日出方位为东南，日落西南，故太阳直射点位于南半球，该日太原昼短夜长，C正确，D错误；太阳直射点向北或向南移动无法判断，AB错误。综上所述，ABD错误，故选C。
【点睛】①太阳直射北回归线，北半球昼长夜短，纬度越高，昼越长，夜越短，北极圈内出现极昼现象；南半球昼短夜长，纬度越高，昼越短，夜越长，南极圈内出现极夜现象。②太阳直射南回归线，北半球昼短夜长，纬度越高，昼越短，夜越长，北极圈内出现极夜现象；南半球昼长夜短，纬度越高，昼越长，夜越短，南极圈内出现极昼现象。③太阳直射赤道，全球昼短平分。
美国西北部的雷尼尔山（46°51′N，121°45′W）山体呈锥形，主峰海拔4391米。图为“某年10月3日日出时分雷尼尔山山体影子投映在天上的照片”。据此完成下面小题。
3．拍摄照片时，北京时间约为（ ）
A．10月2日22:20 B．10月3日21:40 C．10月3日22:20 D．10月4日9:40
4．该日正午山体影子的长度约（ ）
A．12000m B．5200m C．4400m D．2300m
5．此时山体影子的方位角（从正北方向线依顺时针方向至目标方向线间的水平夹角）约为（ ）
A．100° B．170° C．260° D．280°
【答案】3．C 4．B 5．D
【解析】3．雷尼尔山的经度是121°45′W，该日是10月3日，距离9月23日刚过去10天，日出时间稍晚于当地6时。北京时间是东八区区时，即120°E经线的地方时，120°E与121°45′W相差约240°，即时间相差约16个小时，且120°E位于东时区，时刻较早。因此当西八区区时稍晚于10月3日6时，北京时间应稍晚于10月3日22时，四个选项中最接近的是10月3日22时20分，C正确，ABD错误，故选C。
4．正午山体影子长度与山体高度和正午太阳高度角有关，正午太阳高度角等于90°减去当地纬度与太阳直射点所在纬度的差值。太阳直射点每3个月移动23.5°，平均每4天移动1°。该日是10月3日，距离9月23日过去了10天，太阳直射点约往南移动2.5°，即位于2.5°S，可计算出该日当地的正午太阳高度约为40.5°，可计算出山体影子约5774m，四个选项中最接近的是5200m，B正确，ACD错误，故选B。
5．该日是10月3日，距离9月23日过去了10天，太阳直射南半球，日出东南（东南方向偏东），日出时的山体影子应朝向西北（西北方向偏西）。结合题干可知，方位角是从正北方向依顺时针方向至目标方向线间的水平夹角，此时山体影子的方位角应介于270°～360°之间，接近270°，四个选项中最接近的是280°，D正确，ABC错误，故选D。
【点睛】未出现极昼或极夜现象的地区，太阳直射北半球时，日出东北，日落西北；太阳直射南半球时，日出东南，日落西南；太阳直射赤道时，日出正东，日落正西。太阳直射点所在纬度越高，日出日落方位向南或向北偏转越大；当地纬度越高，日出日落方位向南或向北偏转越大。北回归线以北地区，正午太阳常年从正南方照射而来；南回归线以南地区，正午太阳常年从正北方照射而来；南北回归线之间的地区，正午太阳方位要根据当地纬度与太阳直射点所在纬度的南北关系进行确定。
下图为太阳直射点移动纬度变化示意图,读后完成下列各题。
6．北半球各地夜长于昼,且昼长渐长的区段是（ ）
A．a→c B．b→d C．d→e D．c→e
7．当太阳直射点由b向c移动时,关于地球公转速度叙述正确的是（ ）
A．越来越快 B．越来越慢 C．慢-快-慢 D．快-慢-快
【答案】6．C 7．D
【解析】6．读图可知，太阳直射点在a—b—c段位于北半球，北半球昼长夜短，太阳直射点在c—d—e段位于南半球，北半球昼短夜长。太阳直射点从b—c—d段向南移动，北半球昼渐短，太阳直射点在d—e (a)—b段，向北移动，北半球昼渐长。因此北半球各地夜长于昼，且昼长逐日递增的区段是d至e ，C正确，ABD错误。故选C。
7．读图可知，太阳直射b时，为北半球夏至日(6月22日前后) ，c为秋分日(9月23日前后)。7月初地球公转速度最慢，因此当太阳直射点由b向c移动时，地球公转速度先变慢后变快，D正确，ABC错误。故选D。
【点睛】解答地球公转速度变化类题目的关键是牢记时间 节点： 1月初地球公转速度最快，7月初地球公转速度最慢。
2023年2月8日，中国商飞C919大型客机首次亮相海南机场旗下三亚(18°N，109°E)凤凰国际机场。北京时间11时43分，执行“上海浦东一三亚一哈尔滨’’航线长航程运行能力验证试飞任务的C919飞机平稳降落在三亚机场跑道上，正式开启“三亚之旅”。据此完成下面小题。
8．当日C919由上海飞往三亚，起飞时正值日出，太阳在驾乘人员的（ ）
A．左后方 B．左前方 C．右后方 D．右前方
9．试飞后半年内，在凤凰国际机场发生的现象有（ ）
①日出方位与正北方向的夹角先变小再变大②正午日影先变短再变长
③正午时太阳方位不变④有两次太阳直射
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
10．当地正午时刻，2月8日的范围约占全球的（ ）
A．1/2 B．1/3 C．1/4 D．2/3
【答案】8．B 9．C 10．D
【解析】8．该日太阳直射点位于南半球，日出东南方位，飞机白北往南飞行，日出时太阳位于驾乘人员的左前方。B正确，ACD错误，故选B。
9．从2月8日起，半年内，太阳直射点先往北，到达北回归线后，再往南，8月8日直射点大约位于11°N。日出先变早，再推迟，因此日出方位与正北方向的夹角先变小，后变大；正午日影先变短，再变长，再变短，再变长；正午时太阳有段时间在正南方，有段时间在正北方；期间有两次太阳直射现象。①④正确，②③错误，C正确。故选C。
10．当地正午，即109°E的地方时为12时，此时0时经线所在经度为71°W，2月8日的范围约为(71°+180°)÷360°，约占全球的2/3。D正确，ABC错误，故选D。
【点睛】日出方位角，指太阳升起时太阳光线在地平面上的投影与当地经线的夹角，可近似地看作是竖立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方的夹角。
北京市某高中生12月份连续2天观测并绘制了太阳辐射强度变化图（左图），右图示意北京市太阳视运动轨迹。据此完成下面小题。
11．观测期间日出方位（ ）
A．东南 B．东北 C．西南 D．西北
12．这两天太阳辐射强度差异显著，其主要影响因素是（ ）
A．昼长时间 B．太阳活动 C．建筑物遮挡 D．天气状况
【答案】11．A 12．D
【解析】11．根据材料信息可知，观测日期在12月份，结合所学知识可知，太阳直射点在南半球，除极昼极夜地区都日出东南，A正确，BCD错误；故选A。
12．连续两天的昼长差异不大，A错误；太阳活动对太阳辐射影响不大，B错误；连续两天的太阳高度角差异不大，则建筑物影子遮挡的变化不大，C错误；天气状况变化迅速，导致这两天太阳辐射强度差异显著，D正确；故选D。
【点睛】太阳直射点位于北半球，除极昼极夜地区，日出东北、日落西北；太阳直射点位于南半球，除极昼极夜地区，日出东南、日落西南。
图为用某手机软件查询我国某城市太阳方位的显示截图（正北用0度表示，正东用90°表示，依次类推）。据此完成下面小题。
13．查询城市可能是（ ）
A．伊春（48°N，128.5°E） B．北京（40°N，116°E）
C．太原（38°N，111.5°E） D．拉萨（30°N，91°E）
14．据上题推断查询的月份可能是（ ）
A．1月 B．4月 C．7月 D．10月
【答案】13．C 14．B
【解析】13．根据正北方向为0°，正东方向为90°，图中太阳方位180°，可以知道此时太阳位于正南方位。由所学太阳视运动知识可知，此时正值当地的正午时刻，应为地方时12时，而手机显示的时间则为12:34，说明该地应位于北京时间（120°E经线地方时）以西相差34分钟的地点。根据经度相差1°，时间相差4分钟可计算，该地与120°E的经度差应为8.5°，故其经度应为111.5°E。根据选项经度可知，C选项太原111.5°E符合题意，C正确，ABD错误，故选C。
14．通过上题可知该地应位于38°N附近，此时的太阳高度是正午太阳高度，大约为57°左右。正午太阳高度角等于90°减去当地与太阳直射点之间的纬度差，可知纬度差约为33°，可进一步计算出，该日太阳直射5°N。1月和10月太阳直射点位于南半球，AD错误；太阳直射点每3个月移动23°26′，平均每4天移动1°，3月21日，太阳直射赤道0°，4月10日，太阳约直射5°N，符合题意，B正确；7月太阳直射点接近北回归线23°26′N，C错误。故选B。
【点睛】正午太阳高度（角）等于90°减去纬度差，纬度差指当地纬度与太阳直射点所在纬度的差值，同一半球相减，不同半球相加。离太阳直射点越近，纬度差值越小，正午太阳高度越大。
北极村（北纬53.5°，东经122.5°）位于黑龙江省，是中国最北区域的一个村庄，一年中白昼最长达17个小时。完成下面小题
15．北极村（ ）
A．与北极圈最近距离约4000公里 B．夏至日有可能出现极昼现象
C．冬至日到夏至日白昼先变短后变长 D．一年中最大太阳高度达约60°
16．53.5°S的某地12月22日日出时间为地方时（ ）
A．3：30 B．4：30 C．8：30 D．9：30
【答案】15．D 16．A
【解析】15．北极村与北极圈的最近距离是沿着122.5°E经线，北极村与北极圈的纬度相差13°，同一经线上，每相差1°，距离为111km，故北极村与北极圈最近距离约1443km（公里）左右，A错误；极圈到极点的范围内才有极昼极夜现象，北极村位于北回归线和北极圈之间，没有极昼极夜现象，B错误；北极村位于北半球，冬至日昼长最短，夏至日昼长最长，从冬至到夏至，白昼一直变长，C错误；北极村位于北回归线和北极圈之间，每年夏至日（太阳直射北回归线23.5°N）时距离太阳直射点最近，正午太阳高度达到最大值，此时北极村与正午太阳直射点所在纬线的纬度差是30°，正午太阳高度角等于90°减去纬度差，计算可知是60°，D正确。故选D。
16．由材料可知，北极村白昼最长为17小时，该日为夏至日，可推知该地冬至日昼长为7小时。53.5°S的某地与北极村的纬度数相同，由所学知识可知，纬度数相同的南北半球的两个地点昼夜长短对称分布，可知该地12月22日的夜长等于北极村12月22日（冬至日）的昼长，即7小时。该地日出时间=0（子夜）+夜长/2=3:30，A正确，BCD错误，故选A。
【点睛】太阳直射点所在的半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长。太阳直射点往哪个方向移动，哪个半球的昼渐长。南北半球纬度数相同的地点，昼夜长短对称分布。
9月23日，某地于北京时间10时测得太阳高度为20°，北京时间11时测得太阳高度为30°，据此完成下面小题。
17．该地这天(9月23日)最大太阳高度为（ ）
A．30° B．50° C．60° D．90°
18．该地所处的经纬度是（ ）
A．30°N，90°E B．40°N，90°E C．30°N，120°E D．40°N，120°E
【答案】17．C 18．A
【解析】17．北京时间10时太阳高度为20°，11时为30°，大约1小时太阳升高10°；由于该日是9月23日秋分日，昼夜平分，上午有6个小时，可知最大太阳高度（正午太阳高度）为60°。C正确，ABD错误，故选C。
18．由于该地正午太阳高度为60°，该日是9月23日秋分日，太阳直射赤道，根据正午太阳高度角等于90°减去纬度差，可知该地与赤道的纬度差是30°，即该地位于30°N，BD错误；由上题分析可知，大约1小时太阳升高10°，北京时间10时该地太阳高度为20°，最大太阳高度为60°，则北京时间（120°E经线地方时）14时是该地12时，即该地位于120°E经线西侧，地方时相差2小时，经度相差30°，可推算该地位于90°E，A正确，C错误。故选A。
【点睛】正午太阳高度（角）等于90°减去纬度差，纬度差指当地纬度与太阳直射点所在纬度的差值，同一半球相减，不同半球相加。离太阳直射点越近，纬度差值越小，正午太阳高度越大。
下图为某城市某高层建筑二分二至日时太阳视运动示意图（含太阳方位和太阳高度）。读图完成下面小题。
19．春分日，该城市的正午太阳高度约为（ ）
A．21.5° B．38.5° C．51.5° D．62.5°
20．该城市可能是（ ）
A．巴西巴西利亚 B．澳大利亚悉尼 C．中国广州 D．英国伦敦
【答案】19．B 20．D
【解析】19．由图可知，图中昼长全年变化较大，且三条虚线从上到下昼长依次减少，正午太阳均位于南方，则该地位于北半球中纬地区，三条虚线从上到下依次代表夏至、二分日、冬至日，读图可知，春分日该城市的正午太阳高度介于45度到0度之间，且距45度较近，结合选项最符合的是B，排除ACD。故选B。
20．由上题分析可知，该地位于北半球中纬地区，英国伦敦位于北半球中纬地区，南非开普敦、澳大利亚悉尼位于南半球，中国广州位于低纬度地区。因此D正确，排除ABC。故选D。
【点睛】太阳高度：太阳高度又称太阳高度角，太阳高度角是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角，太阳高度角可以是任何时刻的；正午太阳高度角：正午太阳高度角强调是中午12点时的太阳高度角。
二、综合题
21．甲图为①、②、③、④四地北半球二分二至日的正午太阳高度，乙图为甲图四地中某两地的昼夜长短年变化曲线图。读甲、乙两图，回答下列各题。
(1)甲图四地中，全年昼夜平分的是____；昼夜长短年内变化幅度最大的是____，四季更替最明显的是____，纬度由高到低的排序为____。
(2)乙图中，A、B两线对应甲图中的地点分别是：A____；B____。
(3)冬至日，为使嘉兴地区（30°N）的太阳能热水器获得最多的热量，该日太阳能集热板与地面夹角α的度数最适合为____，此日后夹角α将____（增大或减小），此日后地球公转速度____（加快或变慢）。
(4)简述11月中旬③地昼夜长短情况及两月内的变化趋势。
【答案】21.(1) ② ④ ① ④①③②
(2) ④ ②
(3) 53°26′ 减小 加快
(4)昼短夜长；昼先变短后变长，夜先变长后变短。
【分析】本题以四地正午太阳高度变化以及昼夜长短变化图为材料，涉及昼夜长短变化以及正午太阳高度的相关知识，考查学生材料信息提取能力、地理知识调用分析能力，体现了区域认知、综合思维以及地理实践力的地理学科核心素养。
【详解】（1）从图中可以看出，①地在春秋分日当太阳直射赤道时，其太阳高度是45°，且夏至日时，太阳高度角最小，可以判断其纬度是北纬45°；②地春秋分日太阳直射赤道时，太阳高度角是90°，所以②一定是赤道；③地在夏至日时太阳高度是90°，是北回归线；根据④的二分二至日的太阳高度，其夏至日时太阳高度为0，说明其是南极圈，所以昼夜平分的是②，昼夜变化最大的是④，四季变化最明显是①，纬度由高到低排序是④①③②。
（2）从乙的昼夜长短变化图可以看出，B线是一年四季都是昼夜平分，所以这个地方一定是赤道，对应②；而A是在冬至时出现极昼，在夏至日时出现极夜，所以是南极圈，对应④。
（3）为使太阳能热水器受热最多，其太阳能热水器集热板应与太阳光线垂直。冬至日杭州的正午太阳高度为90°－23°26'－30°=36°34'，正午太阳光线与地面的夹角为36°34'，故太阳能热水器集热板与地面的夹角a应为90°－36°34'=53°26'，改日之后，当地正午太阳高度角变大，a将减小。次日为冬至日，次日后地球公转接近近日点，公转速度加快。
（4）今天是11月中旬，太阳直射点位于南半球且继续向南回归线移动，由第一小题我们可知，③地是北回归线，所以此时是昼短夜长，两个月内昼继续变短，到12月22日时变得最短，随后又开始变长，夜是继续变长，到12月22日变得最长，随后又，开始变短。
三、填空题
22．下面左图为太阳光照图（阴影部分表示黑夜），右图为太阳直射点的回归运动示意图。读图完成下列要求。
(1)左图所示日期是____前后，此日太阳直射点位于右图a、b、c、d四点中的____点，该日以后，太阳直射点将向____（方向）移动。这一天之后的9天内，地球公转速度将____（填“加快”或“减慢”）。
(2)图中EF为____（填“晨线”或“昏线”）。
(3)左图所示时刻B点的地方时为____，C点的昼长是____小时。
(4)右图a、b、c、d四个位置中，地球位于远日点附近时，太阳直射点位于____点附近。
(5)左图A、B、C、D四点中，自转线速度最大的是____点。D点位于五带中的____。
(6)2021年5月7日，主题为“应对气候变化的国际合作”的第五届“一带一路”国际青年论坛在韩国首尔和中国兰州两地连线举行。此日太阳直射点位于右图中的____（填“ab”或“bc”或“cd”或“da”）段。此日，兰州的昼夜长短状况为____。
【答案】22.(1) 12月22日 d ③北 ④加快
(2)晨线
(3) 2时 8
(4)b
(5) D 热带
(6) ab 昼长夜短
【详解】（1）左图所示南极圈内为极昼，太阳直射南回归线线，为冬至日，日期是12月22日；右图中a、b、c、d四点分别为春分日、夏至日、秋分日、冬至日，故此日太阳直射点位于右图中的d点；该日以后，太阳直射点由南回归线向北移动。这一天之后的9天内，地球接近近日点，地球公转速度将加快。
（2）顺地球自转方向（自西向东），图中EF为由黑夜变为白天，故为晨线。
（3）左图所示F点位于夜半球的中央经线，地方时为0点，B点所在的经线与F点所在的经线差30°，时间差2小时，根据东加西减的原则，B点在F点东侧，故B点的地方时为2时；同理，C点所在的经线与F点所在的经线差120°，时间差8小时，C点的地方时是8时，C点的昼长=（12－8）×2=8小时。
（4）右图a、b、c、d四个位置中，地球位于远日点附近时是7月初，接近夏至日，故太阳直射点位于b点附近。
（5）自转线速度的变化规律为由赤道向两极递减；故左图A、B、C、D四点中，自转线速度最大的是D，D位于赤道，处于热带（南、北回归线之间）。
（6）5月7日太阳直射点位于春分日至夏至日之间，故此日太阳直射点位于右图中的ab段；此日太阳直射点位于北半球，北半球昼长夜短，兰州位于北半球，故昼长夜短。
【点睛】太阳直射点的移动规律从当年春分日起，这一天，太阳直射点位于赤道，之后太阳直射点逐渐向北移动；夏至日，太阳直射点移动到北回归线，也就是太阳直射点最北界；再到秋分日，太阳直射点又回到了赤道；秋分日过后，太阳直射点继续向南移，冬至日直射点移动到最南界，也就是南回归线；冬至日过后，太阳直射点继续向北移动，次年春分日又回到赤道。
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