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2024届高考地理一轮总复习第一部分自然地理第二章宇宙中的地球第6讲地球公转及其地理意义课件
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这是一份2024届高考地理一轮总复习第一部分自然地理第二章宇宙中的地球第6讲地球公转及其地理意义课件，共60页。PPT课件主要包含了3周期，4轨道与速度，答案1A2D，答案3D4C，五带的划分，答案1A2B，答案3C4D，答案1D2B，续上表，光照图的判读方法等内容，欢迎下载使用。
第二章 宇宙中的地球
第6讲 地球公转及其地理意义
考点一 地球公转的基本特征及黄赤交角1．地球的公转(1)概念。地球绕太阳的运动。(2)方向。
2．黄赤交角及其影响(1)黄赤交角的含义。地球公转轨道平面(即黄道平面)与赤道平面的交角。目前，其大小是23°26′。如图所示：
(2)黄赤交角的影响。引起太阳直射点在南、北回归线之间往返运动。
1．掌握线线关系、线面关系和面面关系的方法
(1)地轴与赤道平面是垂直的。(2)太阳光线始终与晨昏线垂直。(3)地轴与黄道平面成66°34′交角。(4)赤道平面与黄道平面成23°26′交角。
2．地球公转示意图的判读技巧(1)公转方向的判读——看南极上空还是北极上空。从南极上空看，公转方向为顺时针；从北极上空看，公转方向为逆时针。
(2)先判断“二至”再判断“二分”。①看是近日点还是远日点：近日点为1月初，接近冬至日；远日点为7月初，接近夏至日。②看地轴的指向：“左倾左冬，右倾右冬”，即地轴向左倾斜，左面为冬至，向右倾斜，右面为冬至，如上图中a位置。
③看太阳直射点的位置：连接太阳光线与地心，可以看出太阳直射点所在的半球。确定了二至点后，结合地球公转的方向即可判断春分和秋分。3．黄赤交角的形成与太阳直射点移动的关系黄赤交角是指黄道平面(地球公转轨道平面)与赤道平面的夹角。
4．黄赤交角变化带来的影响
黄赤交角的度数＝回归线度数，因此，黄赤交角度数的变化会同时引起回归线度数和极圈度数的变化，从而引起一系列相关地理现象的变化。
(2022·浙江金华模拟预测)每年冬至前后的正午，北京故宫乾清宫“正大光明”匾和下面的五条金龙，会被地面金砖反射的阳光依次点亮。此节气前后的某个时段，颐和园西北－东南走向的十七孔桥的每个桥洞都会被阳光照亮，呈现“金光穿洞”现象。据此，完成1～2题。
1．“正大光明”匾和下面的金龙依次被点亮的次序为( )A．自西向东 B．自南向北C．自东南向西北 D．自东北向西南
2．拍摄“金光穿洞”现象照片，应选择在( )A．日出前后 B．正午时分C．午后2时 D．日落时分
解析：第1题，时间是冬至前后，北半球太阳自东南升起，西南落下，大致方向由东向西，但是经由反射光照亮的匾和金龙，照亮的方向与太阳光的方向相反，所以是自西向东，A正确，B、C、D错误。故选A。第2题，材料说明是西北—东南走向的桥，如果要全部被照亮，出现“金光穿洞”现象，那么说明光穿过桥洞，此时的光与桥体垂直，所以应是太阳在西南或东北方向，但现在是冬至，太阳从西南方向落下，D正确，A、B、C错误。故选D。
(2022·浙江模拟预测)第19届亚运会原定于2022年9月10日至25日在浙江杭州举行。下图为杭州某学校赤道式日晷示意图(晷盘与地球赤道面平行，晷针垂直穿过晷盘中心，晷盘正面为上盘，背面为下盘)。据此，完成3～4题。
3．关于原定时间的开幕式和闭幕式当天，日晷晷针影子所在的位置及转动方向叙述正确的是( )A．开幕式：上盘，逆时针B．开幕式：下盘，顺时针C．闭幕式：上盘，顺时针D．闭幕式：下盘，逆时针
4．2022年9月10日至25日期间杭州( )A．与北京的昼长差值逐步变大B．日出逐渐变早C．与北京正午太阳高度差值不变D．太阳高度变大
解析：第3题，由于晷盘与地球赤道面平行，晷针垂直穿过晷盘中心，由于原定开幕式在9月10号，此时太阳直射北半球，所以原定开幕式当天日晷晷针影子所在的位置为上盘，由于太阳东升西落，所以晷针影子从西向东旋转，是顺时针，A、B错误。由于原定闭幕式在9月25号，此时太阳直射南半球，所以原定闭幕式当天晷针针影所在的位置为下盘，由于太阳东升西落，所以从下盘的位置上看，日晷晷针的影子从西向东旋转，是逆时针，所以C错误，D正确。故D正确。第4题，9月10日至25日期
间，由于太阳直射北半球且不停地向南移动，在9月23日时太阳直射赤道所以全球昼夜等长，杭州与北京昼长差值先变小再变大，A错误。太阳直射点向南移动日出时间逐渐变晚，且太阳高度角变小，B、D错误。杭州与北京正午太阳高度角的差值是受两地纬度决定的，由于两地纬度没有变化，所以杭州与北京正午太阳高度差值不变，C正确，故C正确。
考点二 地球公转的地理意义1．昼夜长短与昼弧、夜弧(1)昼夜长短反映日照时间的长短。(2)昼弧和夜弧：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：全球昼夜等长。(3)昼夜长短的变化(以北半球为例)。
3.正午太阳高度的变化(1)太阳高度：太阳光线与地平面的交角，如图甲中的h。
(2)正午太阳高度：地方时正午时刻(12：00)的太阳高度角，即一日内最大的太阳高度，如图乙中的H。(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(季节)变化规律(以北半球为例)。
4.四季更替(1)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。(2)四季更替。
考向一 昼夜长短的变化规律1．昼夜长短分布和变化的三大规律(1)昼夜长短的判读——看“弧长”。
晨昏线把所经过的纬线圈分割成昼弧和夜弧。同一纬线圈上，若昼弧长于夜弧，则昼长夜短，反之昼短夜长；赤道上全年昼夜等长。
(2)昼夜长短分布——抓“直射点位置”。太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。如下图所示：
(3)昼夜长短变化——抓“移动方向”。此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向，它决定昼长、夜长的变化趋势，纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球就昼变长夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。如下图所示：
[知识拓展]1．看太阳直射点的位置→定日出、日落方位
注：当极圈内出现极昼时，若是北极圈，则出现极昼的地区正北日出、正北日落(0时日出、24时日落)；若是南极圈，则出现极昼的地区正南日出、正南日落(0时日出、24时日落)。
2．看太阳直射点的位置和移动方向→定极昼、极夜的范围和变化(1)太阳直射点纬度与出现极昼、极夜的最低纬度互余。(2)太阳直射点向北移动，北极点周围极昼范围变大；太阳直射点向南移动，南极点周围极昼范围变大。(如上图1)3．根据昼夜长短差值→判断纬度高低昼夜长短差值越大，纬度越高；赤道地区，昼夜长短差值等于0。2．昼长、夜长的计算方法(1)根据昼夜弧的弧度数计算。昼(夜)长＝昼(夜)弧/15°
(2)根据日出、日落时间计算。地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份，如下图：
①昼长时数＝日落时间－日出时间＝2×(12－日出时间)＝2×(日落时间－12)＝24－夜长时数②夜长时数＝2×日出时间＝2×(24－日落时间)＝24－昼长时数注：公式中日出、日落时间均为地方时。反之，可根据昼长、夜长计算日出、日落的地方时。
(3)根据昼夜长短的分布规律计算。①同一纬线上各点昼夜状况、日出和日落时间相同。②南、北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，即北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等。例如，40°N的昼长等于40°S的夜长。(4)利用日期的对称性计算。
①关于二至日对称的两个时间，如A点和B点，太阳直射点位于同一个位置。②关于二分日对称的两个时间，如B点和C点，太阳直射点位于不同半球，但纬度数相同。
(2021·海南卷)下图中曲线示意自然带的分界线。2020年4月20日，某科考队从甲地出发，沿此线开展为期两个月的自然科学考察活动。据此，完成1～2题。
1．该线南缘的地带性植被类型是( )A．亚寒带针叶林B．温带落叶阔叶林C．亚热带常绿硬叶林D．亚热带常绿阔叶林2．假如该科考队乘飞机从甲地飞往乙地，下列叙述正确的是( )A．甲地日出东北，日落西南B．最短航线的方向是先东北后东南C．乙地昼长与夜长之差比北京小D．乙地考察期间正午物影越来越长
解析：第1题，读图可知，该线南缘在北极圈附近，地处亚寒带大陆性气候区，地带性植被类型为亚寒带针叶林，A正确；温带落叶阔叶林分布在温带季风气候和温带海洋性气候区，B错误；亚热带常绿硬叶林分布在地中海气候区，C错误；亚热带常绿阔叶林分布在亚热带季风气候区，D错误。故选A。第2题，读图并结合材料可知，4月20日，太阳直射点在北半球，甲地日出东北，日落西北，A错误；最短航线的方向是先东北后东南，B正确；乙地纬度比北京高，昼夜长短差异大，乙地昼长与夜长之差比北京大，C错误；乙地考察期间，太阳直射点北移，正午太阳高度角增大，因此正午物影越来越短，D错误。故选B。
(2022·黑龙江哈三中三模)二十四节气是我国独有的农业物候历，内容反映了古人对自然环境时令变化的观察，用于指导农业耕种，同时也影响着古人的衣食住行，甚至是文化观念。北京冬奥会开幕式当天恰逢“立春”，二十四节气倒计时的独特设计向世界展示了中华文化的博大精深。读“二十四节气图”，完成3～4题。
3．与北京天安门广场“立春”这天升旗时间大致相同的节气是( )A．立夏 B．立秋C．立冬 D．冬至4．四十年前曾经指导东北农业生产的谚语是“立夏到小满，种啥都不晚”，现在的谚语是“谷雨到立夏，种啥都不怕”。这种变化反映了当地( )A．利用传统文化，指导本地生产B．降水总量增加，熟制发生变化C．耕作技术提高，作物品种增加D．气候变暖趋势，生产时间调整
解析：第3题，根据图片可知，立冬与立春两个节气关于冬至或夏至对称，其太阳直射点在同一条纬线上，因此北京昼长大致相等，日出时间大致相同，因此天安门广场升旗时间大致相同，C正确，A、B、D错误。故选C。第4题，读题干可知，指导东北农业生产的谚语发生了变化，说明农业生产主要是依据当地的自然环境特征，A错误；熟制主要受热量的影响，B错误；指导东北农业生产的谚语主要是当地的自然环境形成的，与作物品种无关，C错误；读材料可知，当地播种时间提前了一个节气，说明气温升高，气候有变暖的趋势，生产时间调整，D正确。故选D。
考向二 正午太阳高度的变化及应用1．正午太阳高度的变化及计算(1)正午太阳高度的纬度变化规律。
①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。太阳直射点所在纬度，正午太阳高度角为90°，距太阳直射点所在的纬度越近，正午太阳高度角越大，越远则越小。②同一纬线上正午太阳高度相同。③与太阳直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上的正午太阳高度相同。
(2)正午太阳高度的季节变化规律。
①太阳直射点位置与昼夜长短的关系。太阳直射点所在的半球，昼长夜短，且越向该半球的高纬地区白昼越长，极圈内有极昼现象。另一半球情况相反。
②太阳直射点移动方向与昼夜长短变化的关系。太阳直射点向本地所在纬线移来，正午太阳高度增大，反之减小(简记为“来增去减”)。(3)正午太阳高度的年变化规律。
赤道地区为23°26′；在南、北回归线之间的地区，其正午太阳高度的年变化幅度ΔH＝23°26′＋ø(ø为当地纬度)；在回归线与极圈之间的地区，其正午太阳高度的年变化幅度为46°52′；极圈到极点之间的地区，其正午太阳高度年变化幅度从46°52逐渐降低至23°26′。
(4)正午太阳高度的计算。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。如图所示：
当太阳直射B点(10°N)时，A点(40°N)正午太阳高度：H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°C点(23°26′S)正午太阳高度：H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′
[特别提醒]在南(北)极圈有极昼现象出现时，南(北)极点的太阳高度无日变化，其太阳高度角的大小等于太阳直射点的纬度。
2．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的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。(2)确定房屋的朝向。确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。为了获得更充足的太阳光照，在北回归线以北地区正午太阳位于南方，因此房屋坐北朝南；在南回归线以南地区正午太阳位于北方，因此房屋坐南朝北。
(3)确定当地的地理纬度。当太阳直射点位置一定时，可根据两地纬度差多少度，得出正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。(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)确定楼间距、楼高。为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L为：L＝hctH。如下图：
(6)计算太阳能热水器的安装角度。为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与集热板成直角。集热板与地面之间的夹角(α)和当天的正午太阳高度角(H)互余，即α＋H＝90°时效果最佳。如下图：
(2022·黑龙江哈六中一模)阿联酋迪拜政府发布了一款新型太阳能电池板，因其形如花瓣，昼开夜合并智能追光，命名为“智能太阳花”。我国引进“智能太阳花”，并率先在新疆乌鲁木齐安装调试完毕，正式并网发电。据此，完成1～2题。
1．相比传统光伏电池板，“智能太阳花”的发电效率大幅提高，是因为其能够( )A．增大太阳高度 B．增长日照时间C．增强太阳辐射强度 D．保持与太阳光线垂直
2．在夏至日，相比起迪拜，新疆的“智能太阳花”( )A．水平转动角度更小 B．仰角变化幅度更小C．正午影子更短 D．展开时间更短
解析：第1题，根据材料信息可知，相比传统光伏电池板，“智能太阳花”可以“智能追光”，随时保持与太阳光线垂直，因此其发电效率大幅提高，D正确；太阳高度和日照时间都与当地地理纬度有关，“智能太阳花”不能增大太阳高度或增长日照时间，A、B错误；太阳辐射强度与太阳高度、海拔、天气等有关，“智能太阳花”不能增强太阳辐射强度，C错误。故选D。 第2题，新疆和迪拜都位于北半球，且新疆比迪拜纬度高。夏至日时，北半球纬度越高，昼长越长，因此新疆的白昼比迪拜更长，所以新疆的“智能太阳花”水平转动角度更大，展开时间更长，A、D错误；夏至，太阳直射北回归线，新疆的正午太阳高度比迪拜小，因此在夏至日，新疆的“智能太阳花”仰角变化幅度较小，正午影子更长，B正确，C错误。故选B。
(2021·天津卷)科考队在北极圈内某地进行科考时，于北京时间6月22日16时测得了当地一天中太阳高度的最小值为10°。据此，完成3～4题。3．该地的纬度为( )A．83°26′N B．80°34′NC．76°34′N D．72°34′N4．该地位于( )A．欧洲北部 B．亚洲西部C．亚洲东部 D．北美北部
解析：第3题，6月22日是夏至日，太阳直射点位于北回归线，该地为北极圈以内，有极昼，一天中最小太阳高度为10°，为0：00的太阳高度，此时北极圈上0：00的太阳高度为0°，从而得出该地的纬度为北极圈以北10°，即76°34′N，故C项正确，A、B、D错误。故选C。第4题，由材料可知，此时为6月22日(夏至日)，北极圈及其以北地区出现极昼现象，因此该地出现一天中最小太阳高度时，地方时应为24时，而此时北京时间为16时，说明与北京所在时区相差八个时区，每时区经度相距15°，由此可得出该地经度约为120°W，选项中符合条件的只有北美北部。故A、B、C项错误，D项正确。故选D。
光照图的综合判读1．常见光照图
注：当图像不完整或者发生变形变位时，可补充完整，还原本图，可降低解题难度。
(1)判断地球的自转方向。(2)区分晨线和昏线。顺着地球的自转方向，由夜半球进入昼半球的界线为晨线；由昼半球进入夜半球的界线为昏线。
(3)抓住“点、线、面、角”的关系。①抓关键点——晨赤点、昏赤点、极昼切点、极夜切点、夜弧中点、昼弧中点。光照图上的时间信息往往是隐藏着的，需要同学们“挖掘”，关键在于找出并确定太阳光照图上重要的六个时间点，如下图所示：
太阳直射点的确定：经度：地方时为12时的经线。纬度：正午太阳高度为90°的纬线(直射点的纬度与出现极昼极夜的纬度互余；直射点的纬度等于晨昏线与地轴的夹角)。②抓关键线——太阳光线、晨昏线、日期分界线、东西半球分界线。a．太阳光线为平行光线且与晨昏线垂直。b．晨昏线是地球上大圆，平分赤道；晨昏线上的太阳高度为0°。c．地球上日期分界线有两条，一条是180°经线，另一条为0时所在经线。d．东、西半球分界线为20°W和160°E组成的经线圈。
③抓关键面——赤道平面、黄道平面、晨昏圈平面。a．二至日时晨昏圈平面与赤道面的夹角为66°34′。b．二分日时晨昏圈平面与赤道面的夹角为90°。晨昏圈平面与某一经线圈所在平面重合。c．地球公转轨道面始终与赤道面呈23°26′的夹角。④角度关系。a．二至日，晨昏圈与地轴夹角为23°26′。b．二分日，晨昏圈与地轴夹角为0°。
(2022·上海浦东一模)某日南沙群岛的海马滩会迎来我国第一缕阳光，下图为该日光照模拟图。读图，完成下题。
该日可能出现在( )A．1月B．4月C．7月 D．10月[尝试解答] __________
(2022·江苏省某中学三模)江苏南部一中学生在学校附近甲地先后记录了冬季P、Q两个不同日期的日出方位。据此，完成1～2题。
1．与P日相比，Q日该地( )A．昼夜时长差距较大 B．日落的方位更加偏南C．正午太阳高度较小 D．日出地方时数值较小
2．当太阳位于P位置时，全球昼夜分布最接近下图中的(阴影代表黑夜)( )
解析：第1题，日出方位应在当地的偏东方位，根据材料可知，PQ两日期日出方位均为冬季所记录的日出方位，两日期均是日出当地东南方向。根据图示信息可知，与P日相比，Q日该地日出方位相对偏正东方向，相比而言，Q日太阳直射点直射的纬度较P日更低，但太阳直射点均直射南半球，所以Q日更靠近春分日，昼夜时长差距较小，日落方位更加偏西，而非偏南。Q日太阳直射的纬度与当地的纬度差值更
小，当地的正午太阳高度角更大。Q日当地的昼长相对P日更长，所以Q日日出时间更早，Q日日出地方时的数值更小，D正确，A、B、C错误。故选D。第2题，当太阳位于P位置时，太阳直射南半球，北半球昼短夜长，北极附近出现极夜现象，B错误。 该地位于浙江，经度应在120°E附近，比0°经线早8个小时左右，当地日出时，0°经线附近应位于黑夜，A、C错误，D正确。故选D。
(2021·浙江模拟预测)下图中甲乙丙弧线表示晨昏线，非阴影部分日期为22日，阴影部分的日期为21日。据此，完成3～4题。
3．下列叙述正确的是( )A．角速度：甲＝丙>乙B．所在半球河流右岸侵蚀严重C．甲乙为晨线D．丙乙为晨线
4．下列叙述正确的是( )A．此时Q点的地方时为17：00B．此时甲点地方时为6：00C．此时北京时间为21日12时D．再过8小时全球为同一日期
解析：第3题，该图为俯视图，根据自转方向，可知中心为南极点。南北极点除外，全球各地的角速度均为15°/小时，所以甲、乙、丙的角速度相等，A错误。所在半球为南半球，受地转偏向力影响，流水向左侧偏转，所以河流左岸侵蚀严重，B错误。甲乙丙弧线表示晨昏线，所以过乙点的经线时刻为0点或正午12点。图中阴影部分日期不同，P、Q所在经线必有一条为0时经线，结合前面分析，只能是P点所在经线为0时经线，所以甲乙丙弧线右侧为夜半球。根据自转方向， 越过乙丙，由黑夜
第二章 宇宙中的地球
第6讲 地球公转及其地理意义
考点一 地球公转的基本特征及黄赤交角1．地球的公转(1)概念。地球绕太阳的运动。(2)方向。
2．黄赤交角及其影响(1)黄赤交角的含义。地球公转轨道平面(即黄道平面)与赤道平面的交角。目前，其大小是23°26′。如图所示：
(2)黄赤交角的影响。引起太阳直射点在南、北回归线之间往返运动。
1．掌握线线关系、线面关系和面面关系的方法
(1)地轴与赤道平面是垂直的。(2)太阳光线始终与晨昏线垂直。(3)地轴与黄道平面成66°34′交角。(4)赤道平面与黄道平面成23°26′交角。
2．地球公转示意图的判读技巧(1)公转方向的判读——看南极上空还是北极上空。从南极上空看，公转方向为顺时针；从北极上空看，公转方向为逆时针。
(2)先判断“二至”再判断“二分”。①看是近日点还是远日点：近日点为1月初，接近冬至日；远日点为7月初，接近夏至日。②看地轴的指向：“左倾左冬，右倾右冬”，即地轴向左倾斜，左面为冬至，向右倾斜，右面为冬至，如上图中a位置。
③看太阳直射点的位置：连接太阳光线与地心，可以看出太阳直射点所在的半球。确定了二至点后，结合地球公转的方向即可判断春分和秋分。3．黄赤交角的形成与太阳直射点移动的关系黄赤交角是指黄道平面(地球公转轨道平面)与赤道平面的夹角。
4．黄赤交角变化带来的影响
黄赤交角的度数＝回归线度数，因此，黄赤交角度数的变化会同时引起回归线度数和极圈度数的变化，从而引起一系列相关地理现象的变化。
(2022·浙江金华模拟预测)每年冬至前后的正午，北京故宫乾清宫“正大光明”匾和下面的五条金龙，会被地面金砖反射的阳光依次点亮。此节气前后的某个时段，颐和园西北－东南走向的十七孔桥的每个桥洞都会被阳光照亮，呈现“金光穿洞”现象。据此，完成1～2题。
1．“正大光明”匾和下面的金龙依次被点亮的次序为( )A．自西向东 B．自南向北C．自东南向西北 D．自东北向西南
2．拍摄“金光穿洞”现象照片，应选择在( )A．日出前后 B．正午时分C．午后2时 D．日落时分
解析：第1题，时间是冬至前后，北半球太阳自东南升起，西南落下，大致方向由东向西，但是经由反射光照亮的匾和金龙，照亮的方向与太阳光的方向相反，所以是自西向东，A正确，B、C、D错误。故选A。第2题，材料说明是西北—东南走向的桥，如果要全部被照亮，出现“金光穿洞”现象，那么说明光穿过桥洞，此时的光与桥体垂直，所以应是太阳在西南或东北方向，但现在是冬至，太阳从西南方向落下，D正确，A、B、C错误。故选D。
(2022·浙江模拟预测)第19届亚运会原定于2022年9月10日至25日在浙江杭州举行。下图为杭州某学校赤道式日晷示意图(晷盘与地球赤道面平行，晷针垂直穿过晷盘中心，晷盘正面为上盘，背面为下盘)。据此，完成3～4题。
3．关于原定时间的开幕式和闭幕式当天，日晷晷针影子所在的位置及转动方向叙述正确的是( )A．开幕式：上盘，逆时针B．开幕式：下盘，顺时针C．闭幕式：上盘，顺时针D．闭幕式：下盘，逆时针
4．2022年9月10日至25日期间杭州( )A．与北京的昼长差值逐步变大B．日出逐渐变早C．与北京正午太阳高度差值不变D．太阳高度变大
解析：第3题，由于晷盘与地球赤道面平行，晷针垂直穿过晷盘中心，由于原定开幕式在9月10号，此时太阳直射北半球，所以原定开幕式当天日晷晷针影子所在的位置为上盘，由于太阳东升西落，所以晷针影子从西向东旋转，是顺时针，A、B错误。由于原定闭幕式在9月25号，此时太阳直射南半球，所以原定闭幕式当天晷针针影所在的位置为下盘，由于太阳东升西落，所以从下盘的位置上看，日晷晷针的影子从西向东旋转，是逆时针，所以C错误，D正确。故D正确。第4题，9月10日至25日期
间，由于太阳直射北半球且不停地向南移动，在9月23日时太阳直射赤道所以全球昼夜等长，杭州与北京昼长差值先变小再变大，A错误。太阳直射点向南移动日出时间逐渐变晚，且太阳高度角变小，B、D错误。杭州与北京正午太阳高度角的差值是受两地纬度决定的，由于两地纬度没有变化，所以杭州与北京正午太阳高度差值不变，C正确，故C正确。
考点二 地球公转的地理意义1．昼夜长短与昼弧、夜弧(1)昼夜长短反映日照时间的长短。(2)昼弧和夜弧：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：全球昼夜等长。(3)昼夜长短的变化(以北半球为例)。
3.正午太阳高度的变化(1)太阳高度：太阳光线与地平面的交角，如图甲中的h。
(2)正午太阳高度：地方时正午时刻(12：00)的太阳高度角，即一日内最大的太阳高度，如图乙中的H。(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(季节)变化规律(以北半球为例)。
4.四季更替(1)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。(2)四季更替。
考向一 昼夜长短的变化规律1．昼夜长短分布和变化的三大规律(1)昼夜长短的判读——看“弧长”。
晨昏线把所经过的纬线圈分割成昼弧和夜弧。同一纬线圈上，若昼弧长于夜弧，则昼长夜短，反之昼短夜长；赤道上全年昼夜等长。
(2)昼夜长短分布——抓“直射点位置”。太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。如下图所示：
(3)昼夜长短变化——抓“移动方向”。此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向，它决定昼长、夜长的变化趋势，纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球就昼变长夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。如下图所示：
[知识拓展]1．看太阳直射点的位置→定日出、日落方位
注：当极圈内出现极昼时，若是北极圈，则出现极昼的地区正北日出、正北日落(0时日出、24时日落)；若是南极圈，则出现极昼的地区正南日出、正南日落(0时日出、24时日落)。
2．看太阳直射点的位置和移动方向→定极昼、极夜的范围和变化(1)太阳直射点纬度与出现极昼、极夜的最低纬度互余。(2)太阳直射点向北移动，北极点周围极昼范围变大；太阳直射点向南移动，南极点周围极昼范围变大。(如上图1)3．根据昼夜长短差值→判断纬度高低昼夜长短差值越大，纬度越高；赤道地区，昼夜长短差值等于0。2．昼长、夜长的计算方法(1)根据昼夜弧的弧度数计算。昼(夜)长＝昼(夜)弧/15°
(2)根据日出、日落时间计算。地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份，如下图：
①昼长时数＝日落时间－日出时间＝2×(12－日出时间)＝2×(日落时间－12)＝24－夜长时数②夜长时数＝2×日出时间＝2×(24－日落时间)＝24－昼长时数注：公式中日出、日落时间均为地方时。反之，可根据昼长、夜长计算日出、日落的地方时。
(3)根据昼夜长短的分布规律计算。①同一纬线上各点昼夜状况、日出和日落时间相同。②南、北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，即北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等。例如，40°N的昼长等于40°S的夜长。(4)利用日期的对称性计算。
①关于二至日对称的两个时间，如A点和B点，太阳直射点位于同一个位置。②关于二分日对称的两个时间，如B点和C点，太阳直射点位于不同半球，但纬度数相同。
(2021·海南卷)下图中曲线示意自然带的分界线。2020年4月20日，某科考队从甲地出发，沿此线开展为期两个月的自然科学考察活动。据此，完成1～2题。
1．该线南缘的地带性植被类型是( )A．亚寒带针叶林B．温带落叶阔叶林C．亚热带常绿硬叶林D．亚热带常绿阔叶林2．假如该科考队乘飞机从甲地飞往乙地，下列叙述正确的是( )A．甲地日出东北，日落西南B．最短航线的方向是先东北后东南C．乙地昼长与夜长之差比北京小D．乙地考察期间正午物影越来越长
解析：第1题，读图可知，该线南缘在北极圈附近，地处亚寒带大陆性气候区，地带性植被类型为亚寒带针叶林，A正确；温带落叶阔叶林分布在温带季风气候和温带海洋性气候区，B错误；亚热带常绿硬叶林分布在地中海气候区，C错误；亚热带常绿阔叶林分布在亚热带季风气候区，D错误。故选A。第2题，读图并结合材料可知，4月20日，太阳直射点在北半球，甲地日出东北，日落西北，A错误；最短航线的方向是先东北后东南，B正确；乙地纬度比北京高，昼夜长短差异大，乙地昼长与夜长之差比北京大，C错误；乙地考察期间，太阳直射点北移，正午太阳高度角增大，因此正午物影越来越短，D错误。故选B。
(2022·黑龙江哈三中三模)二十四节气是我国独有的农业物候历，内容反映了古人对自然环境时令变化的观察，用于指导农业耕种，同时也影响着古人的衣食住行，甚至是文化观念。北京冬奥会开幕式当天恰逢“立春”，二十四节气倒计时的独特设计向世界展示了中华文化的博大精深。读“二十四节气图”，完成3～4题。
3．与北京天安门广场“立春”这天升旗时间大致相同的节气是( )A．立夏 B．立秋C．立冬 D．冬至4．四十年前曾经指导东北农业生产的谚语是“立夏到小满，种啥都不晚”，现在的谚语是“谷雨到立夏，种啥都不怕”。这种变化反映了当地( )A．利用传统文化，指导本地生产B．降水总量增加，熟制发生变化C．耕作技术提高，作物品种增加D．气候变暖趋势，生产时间调整
解析：第3题，根据图片可知，立冬与立春两个节气关于冬至或夏至对称，其太阳直射点在同一条纬线上，因此北京昼长大致相等，日出时间大致相同，因此天安门广场升旗时间大致相同，C正确，A、B、D错误。故选C。第4题，读题干可知，指导东北农业生产的谚语发生了变化，说明农业生产主要是依据当地的自然环境特征，A错误；熟制主要受热量的影响，B错误；指导东北农业生产的谚语主要是当地的自然环境形成的，与作物品种无关，C错误；读材料可知，当地播种时间提前了一个节气，说明气温升高，气候有变暖的趋势，生产时间调整，D正确。故选D。
考向二 正午太阳高度的变化及应用1．正午太阳高度的变化及计算(1)正午太阳高度的纬度变化规律。
①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。太阳直射点所在纬度，正午太阳高度角为90°，距太阳直射点所在的纬度越近，正午太阳高度角越大，越远则越小。②同一纬线上正午太阳高度相同。③与太阳直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上的正午太阳高度相同。
(2)正午太阳高度的季节变化规律。
①太阳直射点位置与昼夜长短的关系。太阳直射点所在的半球，昼长夜短，且越向该半球的高纬地区白昼越长，极圈内有极昼现象。另一半球情况相反。
②太阳直射点移动方向与昼夜长短变化的关系。太阳直射点向本地所在纬线移来，正午太阳高度增大，反之减小(简记为“来增去减”)。(3)正午太阳高度的年变化规律。
赤道地区为23°26′；在南、北回归线之间的地区，其正午太阳高度的年变化幅度ΔH＝23°26′＋ø(ø为当地纬度)；在回归线与极圈之间的地区，其正午太阳高度的年变化幅度为46°52′；极圈到极点之间的地区，其正午太阳高度年变化幅度从46°52逐渐降低至23°26′。
(4)正午太阳高度的计算。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。如图所示：
当太阳直射B点(10°N)时，A点(40°N)正午太阳高度：H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°C点(23°26′S)正午太阳高度：H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′
[特别提醒]在南(北)极圈有极昼现象出现时，南(北)极点的太阳高度无日变化，其太阳高度角的大小等于太阳直射点的纬度。
2．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的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。(2)确定房屋的朝向。确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。为了获得更充足的太阳光照，在北回归线以北地区正午太阳位于南方，因此房屋坐北朝南；在南回归线以南地区正午太阳位于北方，因此房屋坐南朝北。
(3)确定当地的地理纬度。当太阳直射点位置一定时，可根据两地纬度差多少度，得出正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。(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)确定楼间距、楼高。为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L为：L＝hctH。如下图：
(6)计算太阳能热水器的安装角度。为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与集热板成直角。集热板与地面之间的夹角(α)和当天的正午太阳高度角(H)互余，即α＋H＝90°时效果最佳。如下图：
(2022·黑龙江哈六中一模)阿联酋迪拜政府发布了一款新型太阳能电池板，因其形如花瓣，昼开夜合并智能追光，命名为“智能太阳花”。我国引进“智能太阳花”，并率先在新疆乌鲁木齐安装调试完毕，正式并网发电。据此，完成1～2题。
1．相比传统光伏电池板，“智能太阳花”的发电效率大幅提高，是因为其能够( )A．增大太阳高度 B．增长日照时间C．增强太阳辐射强度 D．保持与太阳光线垂直
2．在夏至日，相比起迪拜，新疆的“智能太阳花”( )A．水平转动角度更小 B．仰角变化幅度更小C．正午影子更短 D．展开时间更短
解析：第1题，根据材料信息可知，相比传统光伏电池板，“智能太阳花”可以“智能追光”，随时保持与太阳光线垂直，因此其发电效率大幅提高，D正确；太阳高度和日照时间都与当地地理纬度有关，“智能太阳花”不能增大太阳高度或增长日照时间，A、B错误；太阳辐射强度与太阳高度、海拔、天气等有关，“智能太阳花”不能增强太阳辐射强度，C错误。故选D。 第2题，新疆和迪拜都位于北半球，且新疆比迪拜纬度高。夏至日时，北半球纬度越高，昼长越长，因此新疆的白昼比迪拜更长，所以新疆的“智能太阳花”水平转动角度更大，展开时间更长，A、D错误；夏至，太阳直射北回归线，新疆的正午太阳高度比迪拜小，因此在夏至日，新疆的“智能太阳花”仰角变化幅度较小，正午影子更长，B正确，C错误。故选B。
(2021·天津卷)科考队在北极圈内某地进行科考时，于北京时间6月22日16时测得了当地一天中太阳高度的最小值为10°。据此，完成3～4题。3．该地的纬度为( )A．83°26′N B．80°34′NC．76°34′N D．72°34′N4．该地位于( )A．欧洲北部 B．亚洲西部C．亚洲东部 D．北美北部
解析：第3题，6月22日是夏至日，太阳直射点位于北回归线，该地为北极圈以内，有极昼，一天中最小太阳高度为10°，为0：00的太阳高度，此时北极圈上0：00的太阳高度为0°，从而得出该地的纬度为北极圈以北10°，即76°34′N，故C项正确，A、B、D错误。故选C。第4题，由材料可知，此时为6月22日(夏至日)，北极圈及其以北地区出现极昼现象，因此该地出现一天中最小太阳高度时，地方时应为24时，而此时北京时间为16时，说明与北京所在时区相差八个时区，每时区经度相距15°，由此可得出该地经度约为120°W，选项中符合条件的只有北美北部。故A、B、C项错误，D项正确。故选D。
光照图的综合判读1．常见光照图
注：当图像不完整或者发生变形变位时，可补充完整，还原本图，可降低解题难度。
(1)判断地球的自转方向。(2)区分晨线和昏线。顺着地球的自转方向，由夜半球进入昼半球的界线为晨线；由昼半球进入夜半球的界线为昏线。
(3)抓住“点、线、面、角”的关系。①抓关键点——晨赤点、昏赤点、极昼切点、极夜切点、夜弧中点、昼弧中点。光照图上的时间信息往往是隐藏着的，需要同学们“挖掘”，关键在于找出并确定太阳光照图上重要的六个时间点，如下图所示：
太阳直射点的确定：经度：地方时为12时的经线。纬度：正午太阳高度为90°的纬线(直射点的纬度与出现极昼极夜的纬度互余；直射点的纬度等于晨昏线与地轴的夹角)。②抓关键线——太阳光线、晨昏线、日期分界线、东西半球分界线。a．太阳光线为平行光线且与晨昏线垂直。b．晨昏线是地球上大圆，平分赤道；晨昏线上的太阳高度为0°。c．地球上日期分界线有两条，一条是180°经线，另一条为0时所在经线。d．东、西半球分界线为20°W和160°E组成的经线圈。
③抓关键面——赤道平面、黄道平面、晨昏圈平面。a．二至日时晨昏圈平面与赤道面的夹角为66°34′。b．二分日时晨昏圈平面与赤道面的夹角为90°。晨昏圈平面与某一经线圈所在平面重合。c．地球公转轨道面始终与赤道面呈23°26′的夹角。④角度关系。a．二至日，晨昏圈与地轴夹角为23°26′。b．二分日，晨昏圈与地轴夹角为0°。
(2022·上海浦东一模)某日南沙群岛的海马滩会迎来我国第一缕阳光，下图为该日光照模拟图。读图，完成下题。
该日可能出现在( )A．1月B．4月C．7月 D．10月[尝试解答] __________
(2022·江苏省某中学三模)江苏南部一中学生在学校附近甲地先后记录了冬季P、Q两个不同日期的日出方位。据此，完成1～2题。
1．与P日相比，Q日该地( )A．昼夜时长差距较大 B．日落的方位更加偏南C．正午太阳高度较小 D．日出地方时数值较小
2．当太阳位于P位置时，全球昼夜分布最接近下图中的(阴影代表黑夜)( )
解析：第1题，日出方位应在当地的偏东方位，根据材料可知，PQ两日期日出方位均为冬季所记录的日出方位，两日期均是日出当地东南方向。根据图示信息可知，与P日相比，Q日该地日出方位相对偏正东方向，相比而言，Q日太阳直射点直射的纬度较P日更低，但太阳直射点均直射南半球，所以Q日更靠近春分日，昼夜时长差距较小，日落方位更加偏西，而非偏南。Q日太阳直射的纬度与当地的纬度差值更
小，当地的正午太阳高度角更大。Q日当地的昼长相对P日更长，所以Q日日出时间更早，Q日日出地方时的数值更小，D正确，A、B、C错误。故选D。第2题，当太阳位于P位置时，太阳直射南半球，北半球昼短夜长，北极附近出现极夜现象，B错误。 该地位于浙江，经度应在120°E附近，比0°经线早8个小时左右，当地日出时，0°经线附近应位于黑夜，A、C错误，D正确。故选D。
(2021·浙江模拟预测)下图中甲乙丙弧线表示晨昏线，非阴影部分日期为22日，阴影部分的日期为21日。据此，完成3～4题。
3．下列叙述正确的是( )A．角速度：甲＝丙>乙B．所在半球河流右岸侵蚀严重C．甲乙为晨线D．丙乙为晨线
4．下列叙述正确的是( )A．此时Q点的地方时为17：00B．此时甲点地方时为6：00C．此时北京时间为21日12时D．再过8小时全球为同一日期
解析：第3题，该图为俯视图，根据自转方向，可知中心为南极点。南北极点除外，全球各地的角速度均为15°/小时，所以甲、乙、丙的角速度相等，A错误。所在半球为南半球，受地转偏向力影响，流水向左侧偏转，所以河流左岸侵蚀严重，B错误。甲乙丙弧线表示晨昏线，所以过乙点的经线时刻为0点或正午12点。图中阴影部分日期不同，P、Q所在经线必有一条为0时经线，结合前面分析，只能是P点所在经线为0时经线，所以甲乙丙弧线右侧为夜半球。根据自转方向， 越过乙丙，由黑夜
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