专题一 地球的运动 微专题2　日晷（含解析）-2024年高考地理大二轮专题复习讲义

这是一份专题一 地球的运动 微专题2　日晷（含解析）-2024年高考地理大二轮专题复习讲义，共7页。试卷主要包含了清华大学日晷的晷影，阅读图文材料，完成下列要求等内容，欢迎下载使用。
“晷”即日影，“日晷”是人类古代利用日影测得时刻的一种计时仪器，其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻。由于日晷必须依赖日照，因此不能用于阴雨天和黑夜。
日晷有地平式、赤道式等多种类型，赤道式日晷是最常见、最精准和传统的天文观测仪器(不特别说明，一般指的就是赤道式日晷)。
(1)组成：赤道式日晷通常由金属指针“晷针”和石制的圆盘“晷面”组成，晷针垂直于晷面，上端指向北极星，晷针与水平面的夹角即为当地纬度。由于北极星的仰角等于当地地理纬度，故晷面与地面的倾角θ＝90°－当地纬度。
(2)计时原理
在晷面的正反两面刻画出12个大格，每个大格代表两个小时，子时在上，午时在下。太阳每天东升西落，投向晷面的晷针影子也慢慢地由西向东移动。晷针影子好像是现代钟表的指针，晷面则是钟表的表面，以此来显示时刻。
(3)应用
①与地面上的日影规律不同，一天之中，晷针的影子等长，匀速转动，每小时转动15°；一年之中，不同日期的影长在变化，夏至日和冬至日晷针的影子最短。
注：地面上的日影一天中正午最短，前后对称；日影的移动角速度不匀速；一年中正午的影长取决于每天的正午太阳高度大小，北回归线以北地区夏至日最短、冬至日最长。
②夏半年，太阳光照在晷盘北面，晷针日影顺时针转动；冬半年相反，太阳光照在晷盘南面，晷针日影逆时针转动。二分日太阳光线与晷面平行，不能使用。
(2023·江苏南京模拟)日晷是我国古代利用日影测定时刻的一种计时仪器，主要由晷盘、晷针和底座组成。图1为“赤道式日晷示意图”，图2为“清华大学日晷景观和某日某时刻晷影(晷针的影子)位置图”。完成1～2题。
1．某地晷盘与底座的夹角α＝50°，则该地夏至日正午太阳高度为( )
A．53°26′ B．63°26′ C．73°26′ D．83°26′
2．清华大学日晷的晷影( )
A．长短在一年中基本不变
B．夏至日呈逆时针方向转动
C．夏至日转过的角度一年中最大
D．图示时刻约为北京时间16时
日晷是古代的一种测时工具。“日晷”的意思为“太阳的影子”，其测时原理是利用太阳照射下物影的移动来指示时间。日晷由晷盘和晷针组成，一般可分为赤道式日晷、地平式日晷等。赤道式日晷的晷盘面与地球赤道面平行，晷针垂直穿过晷盘中心。据此完成3～5题。
3．2022年5月1日，当夕阳的余晖洒满乌苏里江江面时，北京天文台日晷的晷针投影应最靠近( )
A．戌 B．寅 C．申 D．辰
4．我国某地设置赤道式日晷，晷盘面与地面夹角为48°。当北京时间12：28时，该日晷晷针的投影落在“午”字上，则该地的地理坐标可能是( )
A．(48°N,118°E) B．(48°S,127°E )
C．(42°N,113°E) D．(42°S,127°E)
5．北京天文台与南京紫金山天文台的赤道式日晷(假设二者规格相同)相比( )
①二者晷针上端指向相同 ②夏至日正午，北京日晷的晷影比南京的短 ③冬至日正午，北京日晷的晷影比南京的短 ④夏至日，太阳照射晷盘的时间北京长于南京
A．②④ B．①③ C．②③ D．①④
(2023·江苏如皋模拟)赤道式日晷的晷面和赤道面平行，晷盘上的刻度是等分分布的，正反两面都有刻度。下图为某日故宫的赤道式日晷照片。完成6～7题。
6．2月9日该日晷晷针投影的移动方向正确的是( )
7．当北京故宫(116°E)晷针投影指向晷盘正下方的刻度时，与故宫处于同一天的日期范围约占全球的( )
A．1/2 B．3/4 C．1/3 D．2/3
(2023·河北邢台市模拟)日晷由晷盘和晷针组成，一般可分为赤道式日晷、地平式日晷等。赤道式日晷主要由一根指向北极星并用于投射太阳阴影的指针(晷针)、承受指针投影的投影面(即晷面，器面上有刻度线)组成，晷针和晷面是垂直的关系。下面图1示意赤道式日晷的放置及部分节气的太阳视运动轨迹，图2为“安放在北京故宫太和殿前的日晷示意图”。据此完成8～9题。
8．关于安放在北京故宫的赤道式日晷，叙述错误的是( )
A．一年中晷影在夏至日转过的角度最大
B．晷盘与地平面的夹角a等于当地地理纬度的余角
C．晷针投影的运动方向在晷盘正反面均为自西向东
D．一天中，当地正午时晷针投影的长度最短
9．根据图2日晷晷影位置，可推测当地此时为( )
A．冬半年上午 B．夏半年上午
C．冬半年下午 D．夏半年下午
10．阅读图文材料，完成下列要求。(14分)
《说文解字》中有“晷，日影也。”日晷就是利用太阳的位置来指示时间的一种仪器。赤道式日晷是日晷中最简单、最常见的一种，其晷盘面平行于赤道平面，晷针与晷盘面垂直且晷盘上刻度等分。为了加深对日晷的了解，位于杭州(30°N,120°E)的地理研学小组采用泡沫材料自制了一个赤道式日晷。
(1)请指出组装日晷时，晷针与地平面的角度以及摆放时晷盘上表面的朝向。(4分)
(2)比较冬至日和夏至日时晷针影子特征的异同。(6分)
(3)请说出用日晷指示时间的不足之处。(4分)
微专题2 日晷
对点强化
1．C 2.C [第1题，根据图示信息可知，α的度数与当地纬度的度数互余，所以当α＝50°时，当地的纬度为40°，日晷的晷针要指向北极星，由于南半球无法观测北极星，所以日晷应位于北半球，该地的纬度应为40°N。夏至日太阳直射北回归线(23°26′N)，所以该地夏至日的正午太阳高度H＝90°－(40°－23°26′)，即为73°26′，故选C。
第2题，由于太阳直射点的回归运动，清华大学当地的正午太阳高度不断变化，所以其日晷的晷影长短在一年中也在不断变化，A错。夏至日，当地日出东北，正午太阳在正南方天空，日落西北。图2中晷针指向为正北方向，由此可确定图中晷面的方向，如右图：
日出时，晷影在图中的西南方向，正午时，晷影在图中的正北方向，日落时晷影在图中的东南方向，所以夏至日晷影呈顺时针方向转动。同时，当地夏至日昼长最长，晷影转动的角度在一年中最大，B错误，C正确。图示时刻，晷影在盘面的西北方向，表明太阳在东南方向，而北京时间16：00时太阳在西南方向，D错误。]
3．A 4.C 5.D [第3题，5月1日太阳直射点位于北半球，北半球昼长夜短，日落时间在地方时18时之后。乌苏里江的纬度位置较高，当夕阳的余晖洒满乌苏里江江面时，为当地地方时18时之后较长之间。北京与乌苏里江的经度差异不大，所以此时北京的地方时也应该在18时之后。图中，戌位于19～21时之间，A正确；寅位于3～5时之间，B错误；申位于15～17时之间，C错误；辰位于7～9时之间，D错误。第4题，晷盘面与地面夹角为48°。则晷针与地面的夹角为42°，即当地纬度为42°N。北京时间12：28时，当地地方时为12时，则当地的经度为113°E，C正确。第5题，北京天文台与南京紫金山天文台的赤道式日晷晷针上端都指向北极星，①正确；夏至日与冬至日，南京的正午太阳高度都大于北京，日晷影长更短，②③错误；夏至日，北京的昼长长于南京，太阳照射晷盘的时间更长，④正确，选D。]
6．D 7.D [第6题，结合所学可知，日晷的晷针朝向北极星(正北方向)，且该日晷位于北京，因此图中日晷正面朝向北方，其背面为南方，图片中偏左侧为东方，偏右侧为西方。结合所学可知，2月9日属于北半球冬半年，应该观察日晷的反面来显示时间。北半球冬半年，北京直射点位于南半球，北京日出东南，日落西南，正午时刻太阳位于正南方。结合判断出的方向和日出、日落、正午太阳方位可知，日出时晷针的投影在晷面的左下方，正午时位于正下方，日落时位于右下方，移动方向为逆时针，D正确。第7题，结合上题分析可知，当晷针投影指向晷盘正下方的刻度时，太阳位于正南方，应为当地正午12时，可算出此时64°W地方时为0时，结合日期的定义可知，此时由64°W向东至180°经线为新的一天，对应的时区从西四区向东到东十二区，约占全球的2/3，D正确。]
8．D 9.B [第8题，太阳在空中转过的角度、晷影在晷盘上转过的角度大小均与昼长呈正相关，结合所学可知，夏至日是北京一年中白昼最长的一天，故晷影在夏至日转过的角度最大，A正确；读图并结合所学可知，北极星仰角等于当地纬度，图中北极星仰角和晷盘与地平面之间的夹角a互余，故晷盘与地平面的夹角a等于当地地理纬度的余角，B正确；日晷的影子与太阳运动的方向相反，太阳自东向西运动，则日晷r 影子自西向东运动，C正确；结合图1可知，一天中太阳视运动轨迹与晷面平行，故一天中晷针投影的长度不变，D错误。题目要求选择错误的选项，故选D。第9题，结合日晷原理可知，夏半年时，晷针的影子出现在晷盘的正面(面向北极星的一面)，冬半年时，晷针的影子出现在晷盘的反面，故可判断图示时间为夏半年，排除A、C；读图可知，晷盘上表示的时间尚未到达12时，故应为当地上午，B正确，D错误。故选B。]
10．(1)晷针与地面夹角为30°。晷盘上表面朝北。
(2)同：影长相等。异：冬至日影子在晷盘划过的弧度短(或夏至日长)；夏至日影子在晷盘上面，为顺时针方向运动，冬至日影子在晷盘下面，为逆时针方向运动。
(3)精确度不够；夜晚和阴雨天不能使用；携带不方便。