新课标高考地理一轮复习第二章宇宙中的地球学案

这是一份新课标高考地理一轮复习第二章宇宙中的地球学案，共72页。学案主要包含了地球所处的宇宙环境，太阳对地球的影响，昼夜长短的变化等内容，欢迎下载使用。
第一节 地球的宇宙环境与太阳对地球的影响
一、地球所处的宇宙环境
(一)天体和天体系统
1．宇宙的物质性——天体
(1)类型：恒星、星云、行星、卫星、流星体、彗星等。
(2)最基本的天体：恒星和星云。
2．宇宙的运动性和层次性——天体系统
(1)宇宙中的天体都在运动着，运动中的天体相互吸引、相互绕转，形成天体系统。
3．地球所处天体系统
(二)太阳系
读太阳系示意图，回答下列问题。
1．填写图中八大行星类型。
2．除太阳和八大行星外，太阳系中还有哪些组成物质？
提示：卫星、小行星和星际物质等。
3．图示反映了太阳系八大行星具有哪些共同的运动特征？
提示：共面性、同向性、近圆性。
(三)地球存在生命的条件
1．外部条件——“安全”和“稳定”
2．自身条件——三个“适中”
二、太阳对地球的影响
(一)太阳辐射(判断正误)
(1)太阳辐射为地球直接提供光热资源。(√)
(2)太阳辐射维持地表温度，是地球上水、大气运动和生命活动的唯一动力。(×)
(3)人类只能直接利用太阳能，而不能通过其他途径利用太阳能。(×)
(二)太阳活动
读太阳大气结构示意图，回答下列问题。

1．从里向外，太阳大气依次分为哪三个层次？
提示：光球层、色球层、日冕层。
2．从差异性角度，说出太阳大气各层所发生的太阳活动类型及实质。
提示：光球层—太阳黑子—黑斑点，气体漩涡；色球层—太阳耀斑—亮斑点，能量；日冕层—日冕物质抛射—带电粒子流，能量。
命题视角(一) 航天发射基地与天文观测
演绎法学习
一、航天发射基地与回收基地的选址问题
1．航天发射基地的选址条件
2.航天器发射时间、方向的选择
3.航天回收基地选址的条件
(1)地形平坦，视野开阔，便于搜救。
(2)人烟稀少，有利于疏散人群，保证安全。
(3)气候干旱，多晴朗天气，能见度高。
(4)地质条件好。
(5)无大河、湖泊，少森林的地区。
我国的航天回收场地选在了内蒙古自治区的中部地区。
二、天文观测与天文台选址
命题点全训
题点(一) 卫星发射基地的选址
我国新一代大型运载火箭“长征五号”在天津制造完成后，运至海南文昌航天发射场进行首次发射。火箭从海南发射场发射后的夹角为19度，而从西昌发射后的夹角为27度，仅仅在校正夹角上，海南航天发射场与西昌卫星发射中心相比，节省的燃料就可以让卫星多运行3年。据此回答1～2题。
1．选择在天津制造“长征五号”运载火箭的主要原因是( )
A．产业协作条件好B．劳动力成本较低
C．铁路运输发达D．土地成本较低
2．与西昌相比，选择文昌作为我国大型航天器发射基地，考虑的最主要因素是( )
A．运输能力B．纬度位置
C．国防安全D．科技力量
解析：1.A 2.B 第1题，我国“长征五号”大型运载火箭选择在天津制造是因为天津市制造业发达，科技水平较高，产业协作条件较好，A正确。第2题，与四川西昌相比，海南文昌纬度较低，地球自转的线速度大，发射火箭所消耗的能源较少，B正确。
题点(二) 天文观测
世界上海拔最高的引力波探测望远镜目前已经在西藏阿里地区建成观测站， 该观测站可以实现全天候追寻，其与南极极点观测站、智利阿塔卡马沙漠观测站一起，成为国际原初引力波探测的三大基地。据此完成3～5题。
3．与南极极点观测站相比，西藏阿里观测站的显著优势是( )
A．水汽含量小B．大气透射率高
C．信号干扰少D．便于观测设备维护
4．与阿塔卡马沙漠观测站相比，西藏阿里观测站的设计与施工较少考虑的问题是( )
A．防噪音B．防高温
C．防滑坡D．防地震
5．与西藏阿里和智利阿塔卡马沙漠的观测站相比，南极极点观测站观测的( )
A．精度更高B．天区范围更固定
C．时间更长D．波段范围更宽广
解析：3.D 4.B 5.B 第3题，南极极点附近受极地高压影响，气候干燥，水汽含量小，A错；由于南极极点附近降水少，人类活动少，大气更加洁净，透射率高，且信号干扰较少，西藏阿里观测站不具优势，B、C错；由于西藏阿里地区离我国其他天文台及科研机构相对较近，比南极极点附近交通便利，有利于观测设备的维护，D正确。第4题，西藏阿里观测站附近人口较阿塔卡马沙漠人口多，噪音会干扰观测，A错；阿塔卡马沙漠地区气温高，而阿里地区由于海拔高，气温低，所以观测站设计施工不需要考虑高温影响，B正确；阿里地区地形破碎，位于板块交界附近，地壳运动活跃，多滑坡等地质灾害，C、D错。第5题，观测精度和波段范围主要与仪器性能相关，A、D错；南极极点附近观测到的天区范围更加固定，B正确；由材料可知，阿里观测站可以实现全天候追寻，C错。
命题视角(二) 太阳辐射的分布规律及影响因素
实践性学习
西藏自治区太阳能的开发利用
在西藏，每当夜幕降临，广布在西藏广袤土地上数不清的太阳能路灯与璀璨的星空交相辉映，照亮雪域的夜空，也点亮人们的生活。太阳能产品和技术应用的背后，是生活在西藏这片土地上的人们的智慧选择。环保供电、分散供电、持续供电和小功率供电是基于西藏自然条件和社会条件以及人口分布状况的必然选择。
太阳能资源作为绿色清洁能源，其在西藏地区的开发利用具有极其重要的价值和极其深远的意义。太阳能的充分应用不仅能够减轻西藏对化石能源的依赖，保护生态环境；而且能够极大地保护亚欧大陆的生态和气候，为全球生态保护和治理作出贡献。
[思考探究]
1．西藏自治区太阳能资源丰富的原因是什么？
提示：海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱；纬度低，正午太阳高度大；大气清洁，晴天多；海拔高，日照时间长。
2．目前西藏自治区太阳能供电方式以小功率分散供电为主的原因有哪些？
提示：人口少而且分散；生态环境脆弱。
1．太阳辐射的影响因素
2.太阳辐射的分布规律
(1)全球的太阳辐射分布
世界各地年太阳辐射总量分布不均衡，如下图所示：
①空间分布。
②时间分布：夏季太阳辐射强于冬季。
(2)我国年太阳辐射总量的空间分布
我国年太阳辐射总量的空间分布，从总体上看是从东部沿海向西部内陆逐渐增加。具体分布如下图所示：
3．太阳能开发利用的优缺点
(1)优点
①能量巨大，是人类可利用的最丰富的资源，取之不尽、用之不竭。
②分布广泛，地球上处处都有。
③清洁能源，无污染，无公害。
(2)缺点
①能量密度低，利用成本高。
②受天气影响大，辐射强度的波动较大。
命题点全训
题点(一)eq \b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al(不同地区年太阳辐射总量、日照时数差异的,原因分析)))
二十四节气被正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。下图为我国华北平原某地(甲地)和长江中下游平原某地(乙地)二十四节气的平均日照时数图。据此完成1～2题。
1．立秋日(8月7日或8日)前后乙地平均日照时数大于甲地的主要原因是( )
A．白昼时间长B．降水量少
C．太阳高度大D．海拔低
2．下列节气中，甲地气温最低的是( )
A．立冬B．大雪
C．冬至D．大寒
解析：1.B 2.D 第1题，此时，我国长江中下游平原受副热带高压影响，盛行下沉气流，降水量少，晴天多，因此乙地日照时数较多，而此时我国雨带推移至华北地区，因此甲地云雨天气较多，对太阳辐射的削弱作用强，导致日照时数较少。第2题，材料信息表明，甲地位于我国华北平原，最冷月是1月份。根据二分二至日的日期推算(两个节气之间约为15天)，立冬、大雪、冬至和大寒分别出现在11月7日或8日、12月6日或8日、12月21日或23日、1月 20日或21日，四个节气中，只有大寒出现在1月份，因此，四个节气中甲地气温最低的是大寒。
题点(二)eq \b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al(同一地区不同时段年太阳辐射总量出现,差异的原因分析)))
太阳直接辐射是指太阳以平行光线的形式直接投射到地面上。读北京太阳直接辐射年变化图，回答3～4题。
3．北京冬季太阳直接辐射比夏季少的主要原因是( )
A．冬季太阳高度较小，且白昼较短
B．冬季多阴雨天气
C．夏季可受到太阳直射
D．冬季冰雪反射率高
4．北京4—5月份的直接辐射高于6—7月份，原因是( )
A．4—5月份太阳高度最大
B．4—5月份降水较少
C．4—5月份白昼最长
D．4—5月份多沙尘天气
解析：3.A 4.B 第3题，太阳直接辐射取决于太阳高度和天气状况。北京冬季太阳直接辐射比夏季少的主要原因是冬季太阳高度小，白昼短，所以获得的太阳辐射少。选择A项。第4题，4—5月份是北京的春季，降水较少，而6—7月份为北京的夏季，北京属于温带季风气候，夏季降水多，所以太阳辐射相对较少。选择B项。
[课时跟踪检测]
(2023·江苏高考)2022年4月27日黎明时分，某地出现金星、火星、木星与土星“四星伴月”的天文现象。此时中国空间站过境该地上空，与“四星伴月”同框，形成壮美景观。右图为某时刻中国空间站在轨位置上方俯视示意图。据此完成1～2题。
1．与图示时刻中国空间站在轨位置相符的是( )
2．“四星伴月”这一天文现象难得一见，主要是因为各天体( )
A．自转周期不同 B．体积大小不同
C．自转方向不同 D．公转周期不同
解析：1.C 2.D 第1题，由图中陆地轮廓形状可知图中极点为南极点，图中90°为东经度，图中每相邻两条经线经度相差30°，故中国空间站位于120°E以东，150°E以西，C正确。第2题，“四星伴月”这一天文现象难得一见，主要是因为各天体公转周期不同，难以同框，D正确；难以同框与自转周期、体积大小、自转方向无关，A、B、C错误。
(2023·浙江6月选考)塔式光热发电是利用成千上万个独立跟踪太阳的定日镜，将阳光聚集到镜场中心的集热塔，通过能量转换来发电。图1为青海某地塔式光热发电场景观图，图2为定日镜工作原理示意图。据此完成3～4题。
3．与浙江省相比，该地布局光热发电场的优势区位因素有( )
①土地 ②太阳辐射 ③劳动力 ④电网分布
A．①② B．①③
C．②③ D．③④
4．定日镜工作期间，镜面朝向(图2所示)的水平和垂直转动方向分别是( )
A．顺时针 先逆时针后顺时针
B．顺时针 先顺时针后逆时针
C．逆时针 先顺时针后逆时针
D．逆时针 先逆时针后顺时针
解析：3.A 4.B 第3题，与浙江相比，青海地广人稀，多荒漠戈壁，可用来布局光热发电场的土地广，①正确；与浙江相比，青海为高原山地气候和温带大陆性气候，海拔较高，多晴天，太阳辐射强，②正确；与浙江相比，青海劳动力少，③错误；青海电网分布稀疏，不利于电力输出，④错误。故答案选A。第4题，定日镜随太阳方位的变化而变化，而太阳在一天之中方位的变化是顺时针方向，所以定日镜镜面的水平转动方向也为顺时针方向，C、D错误；定日镜为了获取更强的太阳辐射，镜面应始终和太阳光线垂直，太阳高度角在一天中先增大后减小，要保证镜面始终和太阳光线垂直，镜面在垂直方向上与地面的夹角应先减小后增大，所以在垂直于地面的剖面图上看，镜面在垂直方向的变化应为先顺时针后逆时针，B正确，A错误。
1971年，湖南长沙马王堆一号汉墓中出土一幅彩绘帛画。画的右上方是一轮红色的太阳，太阳中间有一只三趾的乌鸦。在大约成书于公元前140年的著作《淮南子》中，也有“日中有踆乌”的记载。据此回答5～6题。
5．今天看来，日中“踆乌”其实是( )
A．太阳黑子 B．太阳耀斑
C．日珥 D．日冕物质抛射
6．该现象增多时，下列现象可能产生的是( )
①地球上发生磁暴现象 ②引发钱塘江大潮 ③部分地区的无线电短波通信受到影响 ④可能出现极光现象 ⑤动物的异常反应 ⑥两极地区产生极昼和极夜现象
A．①③⑤ B．②④⑥
C．①③④ D．②③⑤
解析：5.A 6.C 第5题，材料中提到太阳中间有一只三趾的乌鸦，“乌鸦”就是太阳黑子，A正确。第6题，太阳黑子现象增多，太阳活动增强，地球上发生磁暴现象；钱塘江大潮是由月球引力作用而形成的，与太阳活动无关；部分地区的无线电短波通信受到影响，可能出现极光现象；动物的异常反应不一定是太阳活动引起的；两极地区产生极昼和极夜现象是地球运动产生的自然现象。C正确。
第二节 地球的历史与地球的圈层结构
一、地球历史的演化
(一)历史表达——地质年代表
(二)演化过程——生物进化与成矿
二、地球的圈层结构
(一)地球的内部圈层结构
1．划分依据——地震波传播速度的变化
2.不连续面
3.划分
4.岩石圈：由岩石组成，包括地壳和软流层以上的地幔部分。
(二)地球的外部圈层结构
根据地球外部圈层示意图，完成下列问题。
1．A大气圈：由气体和悬浮物组成的复杂系统，它的主要成分是氧气和氮气。
2．B水圈：由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层。
3．C生物圈：地球表层生物及其生存环境的总称，包括大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。
命题视角(一) 确定地层顺序和地质年代
演绎法学习
1．根据地层岩石年龄确定地层顺序和地质年代
如果岩石年龄已经确定，则年龄越大的地层形成的时间越早；反之越晚。同时，还可对照地质年代表确定该岩石所属的年代。例如距今3亿年的岩石形成的时间早于距今1亿年的岩石，对照地质年代表可知，前者形成于古生代，后者形成于中生代。
2．根据地层分布确定地层顺序
在正常情况下，地层是按顺序排列的，先形成的居下，后形成的居上。这里的“正常情况”主要是指地层大致呈水平分布状态，地层分布没有受到地质历史上剧烈地壳运动的影响。
3．根据化石确定地层顺序和地质年代
一定种属的生物总是埋在一定时代的地层里，而不同时代的地层里往往含有不同种属的生物的化石。可用化石来确定地层的新老关系和相对地质年代。例如恐龙化石所在的地层属中生代，被子植物化石所在的地层属新生代，含有恐龙化石的地层形成时间早于含有被子植物化石的地层。
命题点全训
具有时间顺序的层状岩石称为地层，它主要包括沉积岩、火山沉积岩以及由它们经受一定变质作用形成的浅变质岩。据此完成1～3题。
1．水平地层( )
A．下新上老B．下老上新
C．同时形成D．陆地缺少
2．地层不能够反映的是( )
A．生成顺序B．新老关系
C．发展阶段D．时间长短
3．确定某地层形成时间的依据是( )
A．化石种类和数量
B．组成物质的成分和性质
C．岩石的绝对年龄
D．植物化石的埋藏深度
解析：1.B 2.D 3.C 第1题，根据所学知识，一般情况下，水平地层先沉积的地层在下，后沉积的在上。据此可得出，水平地层的年龄顺序应是“下老上新”，B项正确。第2题，根据上题分析，先沉积的岩层在下，后沉积的岩层在上，因此地层能够反映出岩层之间的新老关系和彼此之间的生成顺序；根据水平地层的岩石组成的不同，可判断不同岩层的发展阶段；地层只能反映其形成的相对时间，不能进行精确判断，因此不能反映地层存在时间的长短。第3题，化石的存在只能判断岩层形成时的地质年代，无法精确到具体时间，确定岩层的形成时间只能用岩石中所含的同位素进行测量，C项正确。
命题视角(二) 地球环境的历史演化
演绎法学习
1．海陆的演变
(1)地球形成，原始海洋出现，形成最初的海洋。
(2)古生代，地壳运动剧烈，形成一块联合古陆。
(3)中生代，板块运动剧烈，联合古陆解体，各大陆漂移。
(4)新生代，形成现代海陆分布格局。地壳运动剧烈，形成了现代地势起伏的基本面貌。
2．大气层的演变
3.生物的演化
科学家对全球各地的地层和古生物化石进行了对比研究，发现地球演化呈现明显的阶段性。生物的演化呈现出从低级到高级、从简单向复杂进化的特征。
命题点全训
植被类型百分比可直观地展示植被类型随时间的变化，从而反映出气候变化。当草原、荒漠比例高于森林时，表示相对干旱的气候条件。下图示意新生代距今36 Ma(注：Ma指百万年)以来我国西北地区部分植被类型百分比，其中图甲示意主要森林类型比例变化，图乙示意荒漠和草原比例变化。据此完成1～2题。
1．新生代距今36 Ma以来我国西北地区植被类型百分比的变化情况表明，西北地区( )
A．距今36 Ma至距今28 Ma气候炎热
B．距今36 Ma至距今28 Ma气候寒冷
C．图示期间气候趋于湿润
D．图示期间气候趋于干旱
2．图示时期( )
A．联合古陆形成B．冷暖交替变化
C．裸子植被繁盛D．爬行动物出现
解析：1.D 2.B 第1题，由图可知，新生代距今36 Ma以来我国西北地区森林类型比例不断变化，当出现亚热带常绿阔叶林时反映气候变暖，总体气候先变暖再变冷，荒漠与草原比例的变化反映了降水的变化，总体由湿变干，C错误，D正确。距今36 Ma至距今28 Ma森林类型主要为温带植被，气候应相对温和，A、B错误。第2题，图示时期属于新生代，联合古陆形成在古生代，A错误。由图可知，该地区气候冷暖交替变化，B正确。中生代时期裸子植被繁盛，C错误。爬行动物出现在古生代，D错误。
[课时跟踪检测]
一、选择题
当地时间2020年2月23日，墨西哥波波卡特佩特火山再次喷发，产生的火山灰柱高度达到约1 000 米。据此回答1～2题。
1．岩浆物质冲破了岩石圈的束缚后才喷发出来，下列关于岩石圈的叙述，正确的是( )
A．岩石圈属于地壳的一部分，是由岩石构成的
B．岩石圈属于上地幔的一部分
C．岩石圈与生物圈关系密切
D．岩石圈的上部是软流层
2．火山灰漫天飞扬，对地球的外部圈层产生了很大的影响。下列有关地球外部圈层的说法，正确的是( )
A．大气圈是由大气组成的简单的系统
B．水圈是一个连续但不规则的圈层
C．生物圈占据大气圈的全部、水圈的底部
D．地球的外部圈层之间关系密切，但与地球的内部圈层没有关系
解析：1.C 2.B 第1题，岩石圈包括地壳全部及上地幔顶部，A、B错误。岩石圈与生物圈关系密切，C正确。岩石圈的下部是软流层，D错误。第2题，大气圈是由干洁空气、水汽和杂质组成的，A错误。水圈是一个连续但不规则的圈层，B正确。生物圈包括大气圈的底部、水圈的全部及岩石圈的上部，C错误。地球的外部圈层之间关系密切，与地球的内部圈层也有密切的关系，D错误。
地球圈层结构分为内部圈层和外部圈层。下图是地球部分圈层结构示意图。读图，完成3～4题。
3．有关图中地球圈层的说法，正确的是( )
A．①圈层与其他圈层互不相干
B．②圈层是水圈
C．③圈层是岩石圈
D．④圈层纵波不能通过
4．2020年7月30日凌晨，西藏林芝市的波密县发生3.9级地震，震源深度8千米。此次地震的震源( )
A．可能在②圈层 B．一定在④圈层
C．可能在③圈层 D．可能在⑤圈层
解析：3.B 4.C 第3题，图中显示，①圈层应表示生物圈，与其他圈层之间相互联系、相互渗透，A错误；②圈层应为水圈，B正确；③圈层位于莫霍界面以上，应为地壳，C错误；地震波经过莫霍界面后，横波和纵波传播速度明显增强，不会消失，D错误。第4题，图中②圈层不是岩石圈，不可能发生地震，排除A；图中③圈层为地壳，图中④圈层表示软流层之上的地幔，此次地震的震源深度为8千米，可能位于地壳中，C正确；软流层之上的岩石圈平均厚度约100～110千米，而此次震源深度仅8千米，因此不可能位于软流层之下的⑤圈层，排除D。
月球的内部结构与地球相似。如图为月壳与月幔地震波速度变化示意图。据此完成5～6题。
5．月球地震波与地球地震波相比较，下列说法错误的是( )
A．都是P波速度始终大于S波
B．都在地壳或月壳以下有明显加速的过程
C．在月球表面地震波的速度大于地球表面
D．在月球表面地震波的速度小于地球表面
6．根据图中所示内容，可以判断出( )
A．月球表面附近发生地震时有一地只能探测到P波，而没有S波
B．月球内部结构中一定有“软流层”
C．月球内部只能分为两层
D．通过图中地震波的变化，我们能看出一个不连续界面
解析：5.C 6.D 第5题，根据所学知识可知，在月球表面，地震波的传播速度小于地球。第6题，月球表面附近没有气体、液体存在，所以无法找到一地只能探测到P波，而没有S波；“软流层”从图中地震波变化上无法显示出来；从题干可知，这只是表示月壳与月幔，故只能看出一个不连续界面。
读某地地层剖面示意图，完成7～8题。
7．图中地层中动物化石经历的演化过程是( )
A．海生无脊椎动物—爬行动物—脊椎动物
B．海生无脊椎动物—脊椎动物—爬行动物
C．爬行动物—海生无脊椎动物—脊椎动物
D．爬行动物—脊椎动物—海生无脊椎动物
8．石炭—二叠纪是地质史上最重要的成煤时期，由此可推知当时的环境特点为( )
A．干燥，冷热多变 B．炎热，岩浆活跃
C．湿润，森林茂密 D．寒冷，冰雪广布
解析：7.B 8.C 第7题，动物是不断从低级向高级演化的，结合图例即可作答。第8题，煤炭是地质历史时期的森林等植被在地质作用下形成的，由此可推知石炭—二叠纪时期气候湿润，森林茂密。
第三节 地球自转及其地理意义
一、地球自转的基本规律
1．方向
2.周期
3.速度
读图，回答下列问题。
(1)分别说出角速度、线速度随纬度的变化规律。
提示：①角速度——除南北极点外，任何地点都相等，约为15°/h。②线速度——由赤道向两极逐渐减小，赤道最大，极点为0。
(2)影响地球自转线速度变化的因素，除了纬度外，还有哪一重要因素？具体是如何体现的？
提示：海拔。海拔越高，自转线速度越大。
二、地球自转的地理意义
1．昼夜交替
根据昼夜半球示意图，从静态和动态两个角度递进式理解昼夜交替现象的产生及特点。
(1)判断图中甲为夜半球，乙为昼半球。AOB为晨线(晨昏线的一部分)，判断依据是顺着地球自转方向，该线为夜半球进入昼半球的界线。
(2)说明昼夜现象(同一时间甲、乙各占一半)产生的原因。
提示：①地球是一个不透明、不发光的球体；②同一时间内，太阳只能照亮地球表面的一半。
(3)分析昼夜交替(同一地点甲、乙现象交替出现)的特点。
①成因：地球不停自转。
②周期：1个太阳日或者24小时。
2．产生时差
(1)地方时
(2)时区和区时
(3)日期分界线
①由图可知，日期分界线有两条：自然日界线，即地方时为eq \a\vs4\al(0)时的经线；人为日界线，即180°经线。
②比较图中“7月7日”和“7月8日”的范围可知：
③新旧一天的范围：新的一天的范围是从地方时eq \a\vs4\al(0) 时所在的经线向东到180°经线，其余为旧一天的范围。
3．沿地表水平运动物体发生偏转
(1)发生偏转的主要动力是哪一种力？这种力的大小有什么空间特点？
提示：地转偏向力。纬度越高，地转偏向力越大。
(2)归纳沿地表水平运动物体发生偏转的规律。
提示：北半球右偏，南半球左偏，赤道上不偏转。
命题视角(一) 时间计算
演绎法学习
1．地方时的计算
(1)计算依据：地球自转，东早西晚；同一经线上，地方时相同；经度每隔15°，地方时相差1小时，经度每隔1°，地方时相差4分钟；“东加西减”。
(2)具体步骤
2.区时的计算
3.与行程有关的时间计算
若有一架飞机某日某时从A地起飞，经过m小时飞行，降落在B地，求飞机降落时B地的时间。计算关系如下：
起飞时A地时间＋m小时,降落时A地时间
↓±时差 ↓±时差
起飞时B地时间＋m小时,降落时B地时间
计算公式：降落时B地时间＝起飞时A地时间±时差＋行程时间(m)。(注意：加减的选取原则为“东加西减”)
[微点拨]
1．求差的技巧——“同减异加”
(1)经度差：两地同在东(西)经度，取两数之差；一地在东经度，另一地在西经度，取两数之和。
(2)时区差：两地同在东(西)时区，取两数之差；一地在东时区，另一地在西时区，取两数之和。
2．求时间的技巧——“东加西减”
先画出表示全球所有经线(或时区)的数轴，标出已知经线(或时区)及其地方时(或区时)，再标出所求经线(或时区)，计算出两地经度差(或时区差)后，再将其转化为地方时差(或区时差)。如下图所示：
命题点全训
题点(一) 根据所在时区进行区时计算
1．当今世界，人类活动的地域联系越来越密切。美国哈佛大学(42°N,71°W)举办国际网页制作比赛，作品直接用网络邮件传送，收件截止时间为2月15日23时(当地时间)。家住悉尼(34°S,151°E)的杰克打算报名参加，他发出作品的时间应不迟于悉尼时间( )
A．2月15日上午8时B．2月16日下午2时
C．2月16日晚上8时 D．2月15日凌晨2时
解析：B 美国哈佛大学(42°N,71°W)的收件截止时间为2月15日23时，当地时间采用西五区时间。经度每隔15°，时间相差1小时，东早西晚。悉尼(34°S,151°E)采用东十区时间，此时悉尼的时间是2月16日14时，他发出作品的时间应不迟于2月16日下午2时，B对。
题点(二) 根据时间差推断所在经度位置
贾先生出国旅游时忘记改手机上的日期和时间，仍显示的是北京时间。据此回答2～3题。
2．贾先生游览太平洋一小岛时，当地报时为正午12时，而手机上的时间为6时40分。该岛的经度约为( )
A．160°EB．40°E
C．160°WD．80°W
3．该地所在的时区为( )
A．东十一区B．东三区
C．西十一区D．西五区
解析：2.C 3.C 第2题，由题意可知，当120°E为6时40分时，当地时间为12时，由此可计算出两地时差为5时20分，经度差为80°，由此可知当地经度为160°W。第3题，由160°W可计算出该地所在时区为西十一区。
命题视角(二) 日期变更及日期范围的问题
演绎法学习
一、图示法理解日界线及日期变更
顺着地球自转的方向，过自然日界线日期要加一天，过国际日界线日期则要减一天。具体可分为如下两种情况：
1．经线展示图示
2．极地投影图示
二、确定日期范围类问题的解法
1．日期的判断
例如，若一艘轮船在2023年4月16日12时花5分钟自西向东跨越国际日界线，那么时间和日期的变化是：时间都是12：05，但日期要减一天。如右图所示：
2．日期范围的计算
(1)数轴法：先画出表示全球范围的数轴，从180°经线处将地球展开，数轴的两头为180°经线；然后再按照地方时计算的方法找出地方时为0时的经线，从而确定两个不同日期的范围。如下图，90°E为0时，新的一天占全球1/4。
(2)180°时间法：180°经线为0时时，全球是同一个日期。随后，0时经线随着地球的自转自东向西运动。0时经线向西移动1小时，180°经线为1：00，全球有1个小时的范围进入新的日期。因此，180°经线为几时，全球便有24分之几的范围进入新的一天。
命题点全训
1．如图示意海南岛的位置。1月1日，当海口正午时，地球上进入新年的区域面积与地球总面积的比例( )
A．等于1/2
B．多于1/2，少于2/3
C．等于2/3
D．多于2/3
解析：D 通常以180°经线和地方时为0时的经线为界将全球划分成两个日期，0时经线以东至180°经线为新的一天。图中海口的经度约为110°E，所以当地为1月1日正午即110°E的地方时约为1月1日12：00，因此地方时为0时的经线为70°W。即70°W向东至180°共250个经度进入新年。
2023年2月2日11：50，广东某中学一队师生从香港机场出发，中途经芝加哥转机用时2小时46分钟，总飞行时间为16小时24分钟，最终抵达华盛顿(77°W)，开启为期10天的研学活动。据此回答2～3题。
2．队伍抵达华盛顿时，与华盛顿处在相同日期的范围约占全球的( )
A．1/4B．1/3
C．13/24D．11/24
3．活动期间，每天行程结束后，带队教师会在微信群跟家长反馈情况，其联系时段是( )
A．北京时间8：00—9：00
B．北京时间13：00—14：00
C．北京时间16：00—17：00
D．北京时间20：00—21：00
解析：2.C 3.A 第2题，出发时是北京时间2月2日11：50，中途转机用时2小时46分，飞行用时16小时24分，故到达时北京时间为2月3日7：00。华盛顿位于西五区，到达时为当地时间2月2日18：00。此时0时经线为15°E,180°经线时间为2月3日11：00，北京日期为2月3日，华盛顿日期为2月2日，2月2日范围由180°向东至15°E，故与华盛顿处在相同日期的范围约占全球的13/24，C正确，A、B、D错误。第3题，华盛顿位于西五区，北京位于东八区，相差13小时。根据区时计算公式可得，华盛顿时间：A(19：00—20：00)，B(0：00—1：00)，C(3：00—4：00)，D(7：00—8：00)。华盛顿时间19：00—20：00结束了当天行程，可向家长反馈情况，位于广东的家长收到信息的时间应是早晨时段，故选A。
[课时跟踪检测]
2023年1月，湖南某大学邀请英国某教授来湘讲学。如图为该教授通过社交软件与马教授联系接机事宜的截图。据此完成1～3题。
1．根据该教授与马教授的聊天信息可推知，该教授飞抵长沙黄花国际机场的时间(北京时间)约为( )
A．13日05：00 B．13日21：00
C．14日04：00 D．14日12：00
2．伦敦和长沙两地相比( )
A．地球自转角速度和线速度都相同
B．地球自转角速度相同，线速度长沙大于伦敦
C．地球自转角速度相同，线速度长沙小于伦敦
D．地球自转角速度和线速度都不同
3．该教授讲学结束后，计划去北极地区观察极光现象。极光现象产生的原因是( )
A．地球公转 B．地球自转
C．太阳辐射 D．太阳活动
解析：1.D 2.B 3.D 第1题，北京时间与伦敦时间相差8小时，该教授起飞时间是伦敦时间13日 13：00，此时北京时间13日21：00，加上飞行时间15小时，到达时北京时间是14日12：00。第2题，地球自转的线速度由赤道向两极递减，角速度各地相等。伦敦的纬度比长沙高，两地自转角速度相同，线速度长沙大于伦敦。第3题，极光是来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流使高层大气激发而产生；太阳活动剧烈时，会向外抛射大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子闯入地球磁场时，在两极地区高空会产生极光现象；极光与地球自转、公转及太阳辐射无关。
读地球自转等线速度分布示意图(R、T在同一纬线上)，完成4～5题。
4．该区域所在的位置是( )
A．南半球低纬度 B．北半球中纬度
C．南半球中纬度 D．北半球高纬度
5．R点地形最有可能是( )
A．丘陵 B．盆地
C．山地 D．高原
解析：4.A 5.B 第4题，在地球表面纬度越高，线速度越小，图中线速度数值越向南线速度越小，说明越向南纬度越高，所以该地位于南半球，赤道的线速度为1 670千米/时，30°纬线的线速度为1 447千米/时，图中线速度数值介于二者之间，位于低纬度，故答案选A。第5题，纬度和海拔高度是影响地球表面线速度的两大因素。同样海拔高度，纬度越低线速度越大，纬度越高线速度越小；同一纬线上海拔越高线速度越大，海拔越低线速度越小。R比同纬度的T处线速度小，说明该地地势较低，地形类型可能为地势较低的盆地，故答案选B。
2022年卡塔尔世界杯足球赛于当地时间2022年11月20日至12月18日举行。当地时间2022年11月20日19时进行揭幕战比赛，由东道主卡塔尔对阵厄瓜多尔(卡塔尔时区为东三区)。据此完成6～7题。
6．在科特迪瓦首都亚穆苏克罗(6°51′N,5°18′W)参加援建的中国工作人员观看此场比赛时的当地时间为( )
A．11月20日13时 B．11月20日16时
C．11月21日6时 D．11月21日17时
7．卡塔尔世界杯足球赛举行期间，北京( )
A．日出东北
B．正午日影逐渐变短
C．昼长渐短
D．正午室内光照面积变小
解析：6.B 7.C 第6题，2022年卡塔尔世界杯足球赛揭幕战在当地时间(东三区)11月20日19时举行，亚穆苏克罗(6°51′N，5°18′W)的时区为中时区，两地相差3个时区，根据“东加西减”原则，可计算出当地时间为11月20日16时。第7题，卡塔尔世界杯足球赛举行时间为11月20日至12月18日，太阳直射点位于南半球，且向南移动。此期间北京日出东南；正午太阳高度逐渐变小，正午日影渐长，昼长渐短；正午室内光照面积逐渐变大。故选C。
下图示意30°N纬线圈和65°E经线，其中30°N纬线上由17.5°W向东到147.5°E为夜半球，同时65°E经线上只有CD段处于昼半球。读图，回答8～9题。
8．图示此刻，太阳直射点的地理坐标是( )
A．(20°S,65°E) B．(20°N,65°E)
C．(20°N,115°W) D．(20°S,115°W)
9．在30°N纬线圈上，既位于昼半球又位于东半球的范围是( )
A．17.5°W向东到160°E
B．147.5°E向东到17.5°W
C．20°W向东到17.5°W和147.5°E向东到160°E
D．147.5°E向东到20°W
解析：8.C 9.C 第8题，由图可知，17.5°W向东到147.5°E之间为夜弧，那么夜半球中央经线65°E处于两者正中，且为0时，则115°W为正午12时，直射点在该经线上。又已知65°E经线上只有CD段处于昼半球，说明70°N及其以北出现极昼，可知直射点在20°N纬线上。所以直射点坐标为(20°N,115°W)，C正确。第9题，30°N纬线圈上位于昼半球的昼弧为147.5°E向东到17.5°W，位于东半球的范围为20°W向东到160°E，所以30°N纬线圈上既位于昼半球又位于东半球的范围是：20°W向东到17.5°W和147.5°E向东到160°E，C正确。
读部分经线图，完成10～11题。
10．①②两地的时差为( )
A．10小时
B．22小时
C．24小时
D．18小时
11．若②地为6月21日9时，则①地为( )
A．6月22日7时 B．6月20日11时
C．6月20日9时 D．6月21日9时
解析：10.B 11.A 第10题，读图可知，图中①地位于165°E，属于东十一区；②地位于165°W，属于西十一区。故两地相差22个时区，时间相差22个小时，故B正确。第11题，由上题分析可知，两地相差22小时。①地比②地早22个小时，若②地为6月21日9时，则①地为6月22日7时。
如图是以南极点为中心的半球图，图中阴影部分表示黑夜。读图，完成12～13题。
12．图示时刻，与北京同在一天的范围是( )
A．60°W向东到180°经线
B．180°经线向东到60°W
C．0°经线向东到180°经线
D．30°E向东到180°经线
13．若该日之后北京的正午日影不断缩短，则图示时刻北京时间可能为( )
A．3月21日12时 B．9月23日12时
C．3月22日0时 D．9月24日0时
解析：12.A 13.A 第12题，结合图示信息可知，此时120°E地方时为12时，60°W地方时为0时；北京经度为116°E，它与60°W向东到180°经线的地区同在一天。第13题，此时全球昼夜平分，应为北半球春秋分日。该日之后北京正午日影不断缩短，意味着其正午太阳高度不断增大，太阳直射点自赤道不断北移，故为北半球春分日。
14．向日葵被人们称为“太阳花”，白天花盘随着太阳从东向西转动，其朝向落后太阳约12°。太阳下山后，向日葵的花盘又慢慢往回摆，朝向东方等待太阳升起。当北京市郊区(116°E)的向日葵花盘朝向正南时，与北京同日期的地区范围约占全球的( )
A．17/24 B．7/12
C．1/4 D．1/2
解析：A 当北京市郊区(约116°E)的向日葵花盘朝向正南时，该地地方时是12：48；北京时间(120°E)应为13：04，与北京同日期的地区范围从地方时0：00 开始到日界线180°经线止，约占17个时区，占全球的17/24。
家住摩尔曼斯克市(69°N，33°E)的李先生在当地6月22日0时驾车途经市内某东西向道路和南北向道路的交叉口处，在等待直行交通灯时，X先生发现路口中间雕像的日影正好投向他即将右转道路的中央位置(如图所示)。据此回答15～16题。
15．此时李先生的车头应朝向( )
A．东 B．西
C．南 D．北
16．此时，全球新一天所占比例约为( )
A．1/2 B．5/12
C．7/12 D．1/12
解析：15.A 16.B 第15题，6月22日，地处北极圈以内的摩尔曼斯克市(69°N,33°E)出现极昼现象，0时太阳在当地的正北方位，路口雕像的日影朝向正南，此日影正好投向驾车者即将右转道路的中央位置，说明驾车者目前在路口西边的道路上，车头
朝向正东。故选A。第16题，此时摩尔曼斯克市(69°N，33°E)的当地时间为6月22日0时，地球上新的一天的范围是从33°E往东到180°经线，跨越了147°，占147/360，约占5/12。故选B。
“莫问桑田事，但看桑落洲。数家新住处，昔日大江流。古岸崩欲尽，平沙长未休……”读某河段示意图(图a)和河流剖面图(图b)，回答17～18题。
17．下列叙述正确的是( )
A．曲流的东岸是侵蚀岸
B．“数家新住处”位于乙地
C．河岸线的变迁与地转偏向力无关
D．该类河段一般发育在河流的上游
18．沿从甲到乙所作的河流剖面图，最有可能是图b中的( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：17.B 18.B 第17题，河流曲流的东岸是凸岸，是沉积岸，A错误。“数家新住处”位于乙地，凸岸是沉积岸，陆地面积增大，成为新住处，B正确。河岸线的变迁与地转偏向力有关，C错误。该类河段一般发育在河流的中下游，D错误。第18题，沿从甲到乙所作的河流剖面图，甲是凹岸，受侵蚀，河床坡度较陡。乙是凸岸，沉积作用明显，河床较浅，坡度缓。最有可能是图b中的②。
第四节 地球公转及其地理意义
第 1 课时 地球公转的特征及昼夜长短的变化
一、地球公转特征
1．概念：地球绕太阳的运动。
2．方向
3.周期：365日6时9分10秒，叫作恒星年。
4．速度：地球在公转过程中，速度(线速度和角速度)是不断变化的。

二、黄赤交角及其影响
1．黄赤交角的含义
A地球公转轨道平面(即黄道平面)同B赤道平面的交角，目前是23°26′。
2．影响
(1)引起太阳直射点在南、北回归线之间往返运动。
(2)决定了目前南、北回归线(与黄赤交角相等)，南、北极圈(与黄赤交角互余)的度数。
(3)决定了五带的位置和范围。
(4)黄赤交角变化的影响。
3．太阳直射点的回归运动
(1)范围：南、北回归线之间。
(2)周期：1个回归年，即365日5时48分46秒。
三、昼夜长短的变化(据图填表)
命题视角(一) 昼夜长短及其变化规律
案例法学习
[把握教考导向]
一、教材这样学(选自湘教版选择性必修1)
阿布·辛拜勒神庙是古埃及第十九王朝法老拉美西斯二世(约公元前1304—公元前1237)建造的大型岩窟神庙。3 000多年前的神庙设计者精确地运用多学科的知识，把神庙设计成为一年中只有拉美西斯二世生日(2月21日)和登基日(10月21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，照到神庙尽头拉美西斯二世的石像上。人们把这一奇观发生的时日，称为“太阳节”。
20世纪60年代，因兴建阿斯旺水坝，将阿布·辛拜勒神庙按原样向高处搬迁了60米，以确保它不会被水淹没。不过，现在太阳节奇观出现的时间已有偏差。
[思考探究]
1．计算拉美西斯二世生日至春分日、秋分日至登基日的天数，你有何发现？
提示：生日(2月21日)至春分日(3月21日)为28天，秋分日(9月23日)至登基日(10月21日)为28天，春、秋分日日出方位相同，则说明这两天日出方位也相同。
2．太阳节奇观的出现，与太阳光的入射方向和入射角度密切相关。想一想，在每年的2月21日和10月21日这两天内，太阳照耀石像的时间是否会持续很久？
提示：只有日出时分，太阳光才会穿过庙廊射入，因此持续时间不会很久。
二、高考这样考(2023·海南高考)
对日影和太阳高度变化的观测可以判断地理位置、地方时等要素。图1为甲地某日日出至日落期间标杆的日影变化示意图，当日影朝正北方向时，标杆长度与其日影长度相等。图2为乙地同一日正午时刻的太阳高度示意图。图中时间均为北京时间。据此完成(1)～(2)题。
(1)观测当日( )
A．甲地昼长夜短 B．乙地昼短夜长
C．甲地昼长大于乙地 D．甲乙两地昼夜等长
(2)甲地位于乙地( )
A．东南 B．西南
C．东北 D．西北
[解析] 第(1)题，图1为甲地某日日出至日落期间标杆的日影变化示意图，北京时间5：40杆影朝向正西，说明太阳位于正东，且此时正值日出，说明该日为春(秋)分日，全球昼夜平分，故甲乙两地昼夜等长，D正确。第(2)题，由分析可知，该日为春(秋)分日，全球昼夜等长，故甲地日出地方时为6：00，计算可知，甲地位于125°E；甲地日影朝向正北时，标杆长度与其日影长度相等，表明甲地正午太阳高度为45°，春(秋)分日，太阳直射点位于赤道，则当地纬度为45°N。同一日，乙地正午太阳高度为30°，且位于正南，可知乙地的纬度为60°N；此时北京时间为12：20，计算可知，乙地位于115°E。因此，甲、乙两地的地理坐标分别是：甲(45°N，125°E)、乙(60°N,115°E)，故甲地位于乙地的东南方向，A正确。
[答案] (1)D (2)A
[教考导向]
地球运动的地理意义是高考的常考点，特别是昼夜长短的变化更是在近年高考题中频频出现。新教材湘教版以“太阳节”为探究案例，海南高考题以标杆的日影变化为考查背景，均考查学生的综合思维、地理实践力等核心素养。纵观近几年高考题可归纳出该考点的命题视角：①昼夜长短的变化规律；②昼夜长短的计算；③日出方位的变化；④日照时间和阳光入射建筑面积的计算与变化规律；⑤日影的方位及长短变化规律等。高考命题背景已经由原先的虚拟情境转向真实情境，还经常涉及区域传统文化等知识点。对本内容的考查，高考题多以选择题的形式出现，难度一般较大，往往体现出综合性、应用性和创新性。
[系统必备知能]
1．太阳直射点决定昼夜长短变化规律
(1)太阳直射点的位置，决定昼夜长短的分布状况→太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短。
(2)太阳直射点的移动，决定昼夜长短的变化特点→太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球昼变长，夜变短。
2．日出、日落方位与昼夜长短对应规律
(1)日出东北、日落西北，北半球昼长夜短，南半球昼短夜长。
(2)日出正东、日落正西，全球昼夜等长。
(3)日出东南、日落西南，北半球昼短夜长，南半球昼长夜短。
3．对称性规律
4.变幅递增规律
赤道上全年昼夜平分，昼夜长短变化为零；纬度越高(主要指赤道与极圈之间)，昼夜长短的变化幅度越大，变化区间为0—24小时。
5．极昼和极夜变化规律
(1)极昼(极夜)的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。
(2)极昼(极夜)范围的扩大，是从极点到极圈；极昼(极夜)范围的缩小，是从极圈到极点。
(3)纬度越高(主要指极圈与极点之间)，极昼(极夜)出现的天数越多。
命题点全训
如图为某一日期甲、乙、丙、丁四个地点的昼长状况图。读图完成1～2题。
1．从南北半球来看，甲、乙、丙、丁四个地点中( )
A．甲位于南半球，乙位于北半球
B．乙与丙位于同一半球
C．丙位于北半球，丁位于南半球
D．甲与丁不在同一半球
2．甲、乙、丙、丁中，纬度最高的地点是( )
A．甲B．乙
C．丙D．丁
解析：1.D 2.A 第1题，从图中可以看出，甲地昼短夜长，乙地昼夜等长，丙、丁两地昼长夜短。根据昼夜长短的分布规律可知，乙地位于赤道，丙、丁两地位于同一个半球，但由于材料未给出具体日期，所以不能确定两地是位于北半球还是南半球，甲地所在半球与丙、丁两地不同。第2题，赤道终年昼夜等长，纬度越高的地点昼长与12的差值越大。从图中可以看出，该日甲地昼长与12的差值最大，故甲地纬度最高。
命题视角(二) 昼夜长短的计算及应用
归纳法学习
[典例]
一架飞机于地方时5时30分日出时刻从甲地出发，匀速飞行，降落乙地时正值日落，两地经度差为30°(如图)。据此完成(1)～(2)题。
(1)飞行员经历的昼长是( )
A．10小时B．11小时
C．12小时D．13小时
(2)飞行过程中，飞行员能够看到( )
A．日出东偏北，日落西偏南
B．飞机始终向西南方向飞行
C．正午时刻太阳在正上方
D．正午时刻飞机位于南半球
[解析] 第(1)题，出发时，甲地的时间为5：30，乙地的时间为7：30。出发时甲地日出时间为5：30，所以甲地的昼长为13小时，甲、乙两地纬度关于赤道对称，所以乙地的夜长为13小时，昼长为11小时，故乙地的日落时间为17：30，飞机降落到乙地时正值日落，所以飞行员经历的昼长是17：30－7：30，即10小时，故选A。第(2)题，根据上题分析可知，北半球昼长夜短，即太阳直射点位于北半球，全球除极昼和极夜地区外，日出东北，日落西北，A错；飞机从甲地飞向乙地，飞机始终向东南方向飞行，B错；在甲、乙两经线的正中央画一条辅助经线，该经线与赤道交于A点(如图)，飞机出发时，A点的地方是为6：30，飞机飞行过程中匀速飞行，且根据上题分析可知，飞机一共飞行10小时，所以飞机飞至A点时飞行约5小时，此时A地地方时为11：30，正午时刻为12：00，由此可推断，正午时刻飞机位于南半球，由于该日太阳直射点位于北半球，所以正午时刻太阳不可能位于飞机的正上方，C错，D正确。
[答案] (1)A (2)D
1．常规计算的方法
(1)根据昼弧或夜弧的长度进行计算。
昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°。
(2)根据日出、日落时间进行计算。
昼长＝日落时间－日出时间(这里的日出、日落时间不必要求是地方时，但日出、日落时间要统一，如都是北京时间或都是伦敦时间)。
昼长时数＝(12：00－日出地方时)×2＝(日落地方时－12：00)×2。
夜长时数＝(日出地方时－0)×2＝(24：00－日落地方时)×2。
(3)特殊地点的昼长确定。
①赤道上：昼长＝夜长＝12小时。
②极昼区：昼长＝24小时，夜长＝0。极夜区：昼长＝0，夜长＝24小时。
2．规律计算的方法
(1)同一纬线上各地昼长相等，夜长相等。
(2)北半球某度数纬线上各地的昼长＝南半球同度数纬线上各地的夜长。
(3)利用时间的对称性计算。
相对于夏至日或者冬至日对称的两个时间，某地的昼长、夜长都是相同的；相对于春分日或者秋分日对称的两个时间，某地一个时间的昼长等于另一个时间的夜长。如下图：
a与b两个时间的昼长、夜长是相同的，c与d两个时间的昼长、夜长也是相同的；b与c两个时间中，b时间的昼长等于c时间的夜长。
3．昼夜长短的应用
(1)根据昼夜长短，判断太阳直射点位置。
①昼夜等长，太阳直射点位于赤道。
②北半球昼长夜短，太阳直射点位于北半球。
③南半球昼长夜短，太阳直射点位于南半球。
(2)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；赤道上，昼夜长短差值等于0。
(3)根据昼夜长短，判断日出、日落时间。
①日出时间＝12－1/2昼长。
②日落时间＝12＋1/2昼长。
命题点全训
下表示意某三地连续两日日出与日落时刻(北京时间)。据此回答1～2题。
1．三地按纬度由高到低排列正确的是( )
A．①②③B．③①②
C．②①③D．①③②
2．若③地为北京，则此时( )
A．太阳直射点位于南半球且向北移
B．地球公转速度逐渐加快
C．北极圈内极昼的范围逐渐扩大
D．各地昼夜长短相差最小
解析：1.D 2.C 第1题，纬度越高，昼夜长短的差值越大，故直接根据三个城市该日的昼夜长短的差值可判断纬度高低。第2题，根据③地的日出日落时间计算，当日北京昼长夜短，且次日昼长变长，说明太阳直射点位于北半球，且逐渐向北移，故北极圈内极昼的范围逐渐扩大，故C正确。
10月31日是“世界勤俭日”。该节日的确立，旨在号召人们勤俭节约以共同应对日益严重的资源危机，进而促进社会的健康发展。下表是某年“世界勤俭日”当天北京和甲地日出、日落时刻表(北京时间)。据此回答3～4题。
3.据表可判断甲地位于北京的( )
A．东北方B．东南方
C．西北方D．西南方
4．北京下一次06：42(北京时间)日出时，最接近的节日是( )
A．中秋节B．春节
C．端午节D．国庆节
解析：3.C 4.B 第3题，根据两地日出时间判断，甲地比北京更晚日出，故甲地位于北京的西侧。10月31日，太阳直射点位于南半球，除出现极昼、极夜的地区外，昼长由北向南逐渐变长；该日，北京昼长10小时31分，甲地昼长10小时10分，甲地昼长比北京短，故甲地位于北京北侧。因此，甲地位于北京的西北方。第4题，根据太阳直射点的移动规律，10月31日与冬至日相隔约52天；因此，北京大约在冬至日52天后，即2月14日左右再一次06：42(北京时间)日出，最接近选项中的春节。
命题视角(三) 有关昼长变化示意图的判读
演绎法学习
1.昼长随时间的变化图
(1)赤道上昼夜长短无变化，全年昼夜等长。
(2)赤道到北极圈之间，北半球春分日后昼渐长夜渐短(昼长＞夜长)，夏至日时昼最长夜最短，之后昼渐短夜渐长(昼长＞夜长)，秋分日后昼渐短夜渐长(夜长＞昼长)，冬至日时昼最短夜最长，之后昼渐长夜渐短(夜长＞昼长)，春、秋分日时昼夜等长。南半球昼夜长短变化规律反之。
(3)夏至日时北极圈及其以北地区出现极昼现象，冬至日时北极圈及其以北地区出现极夜现象。
(4)南极圈以南地区，冬至日前后一段时间出现极昼现象，夏至日前后出现极夜现象。
2.昼长随纬度的变化图
由图可知，若甲地和乙地纬度数相同，并分别位于北半球和南半球，则甲地的昼长等于乙地的夜长，因此可以根据这种对称性来计算某一纬度的昼(夜)长。如北纬40°地区的昼长是14小时，那么南纬40°地区的夜长是14小时。
3.同一经线日出时刻随纬度变化图
图中横坐标为日出时刻，纵坐标为纬度。从图中曲线可以看出，赤道上6时日出，昼长为12小时；随纬度升高日出时间越来越早，表明昼长越来越长，则北半球为夏半年；日出时刻为0：00意味着该纬度出现极昼现象，若该纬度为66°34′，则表明此日为夏至日，太阳直射北回归线。若图中纬度为南半球则相反。
命题点全训
如图为①②③④四地年内昼长变化曲线图。读图完成1～2题。
1．①②③④四地纬度由高到低的顺序是( )
A．①④②③B．①②④③
C．③②④①D．④②③①
2．有关四地的描述，正确的是( )
A．①地一年中无极昼和极夜现象
B．②地一年中昼夜长短变化幅度最大
C．③地一年中正午太阳高度不变
D．④地一年中无太阳直射
解析：1.A 2.D 第1题，纬度越高，年内昼长变化幅度越大，根据图中各地年内昼长变化曲线的起伏状况可知，四地纬度由高到低的顺序是①④②③。故选A。第2题，①地一年中昼长最长为24小时，最短为0，有极昼和极夜现象；②地一年中昼夜变化幅度比①地小；③地昼长不变，应位于赤道，但一年中正午太阳高度也有变化；④地年内昼长变化幅度接近24小时，冬至日昼长接近0，故应接近北极圈，一年中无太阳直射，故选D。
下图为某地昼长年内变化曲线图。读图完成3～4题。
3．该地的纬度是( )
A．90°NB．66°34′N
C．90°SD．66°34′S
4．关于地球上昼夜现象的说法，正确的是( )
A．夏至日，地球上昼半球大于夜半球
B．冬至日，极圈以内全部是极昼
C．纬度越低，昼夜长短变化幅度越小
D．越靠近直射点，白昼时间越长
解析：3.D 4.C 第3题，从图中可知该地12月22日这一天出现极昼现象，6月22日出现极夜现象，故该地纬度为66°34′S。第4题，地球上昼半球始终等于夜半球，A错；冬至日北极圈内全部为极夜，南极圈内全部为极昼，B错；纬度越低，昼夜长短变化幅度越小，C对；越靠近直射点，白昼时间不一定越长，D错。
[课时跟踪检测]
(2023·北京高考)某校开展“时空智能，因融至慧”跨学科主题学习系列活动。结合2023年6月10日文化和自然遗产日，同学们展示了有关二十四节气的作品。下图是学生设计制作的网页截图。读图，回答1～2 题。
1．二十四节气是古人观天察地、认识自然的智慧结晶，客观反映了( )
①太阳活动 ②四季变化 ③降水总量
④物候现象
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
2．据图推断( )
A．甲地种冬小麦正值梅雨时节
B．可以通过遥感监测乙地涝灾
C．正午太阳高度甲地比乙地大
D．昼长周年变化甲地小于乙地
解析：1.C 2.B 第1题，由材料信息分析可知，2023年芒种时间为6月6日，该时节属于夏季；甲地“芒种端午前，处处有荒田”表示芒种在端午节前，这一年雨水会分配不均，干旱的可能性较大，荒田出现的概率很高，是典型的反映农业物候的节气。因此二十四节气能客观反映四季变化与物候现象，②④正确。C正确。第2题，甲地位于山西南部，不会出现梅雨天气，A错误；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，即离太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度越大，由材料可知，甲地位于山西南部，乙地位于湖南中南部，乙地位置较甲地偏南，6月10日太阳直射点接近北回归线，故乙地正午太阳高度大于甲地，C错误；太阳直射点的移动方向决定昼夜长短的变化趋势，纬度高低决定昼夜长短的变化幅度，赤道地区全年昼夜平分，昼夜长短变化幅度最小，纬度越高，昼夜长短变化幅度越大，甲地纬度高于乙地，故昼长周年变化甲地大于乙地，D错误；乙地位于湖南，“芒种南风扬，大雨满池塘”说明乙地洪灾明显，而遥感技术主要应用于自然灾害的监测，利于防灾减灾，B正确。
暑假期间，小明同学去我国东南沿海某海湾游览，下图为该海湾示意图。小明拍摄了一张“落日碧海、渔船点点”的照片，拍照的时间是19：01，当地经纬度位置约为(23°53′N,116°E)。据此完成3～4题。
3．小明拍摄照片时的位置应在图中的( )
A．① B．②
C．③ D．④
4．拍摄照片的当天，当地昼长约为( )
A．14小时2分钟 B．14小时34分钟
C．13小时30分钟 D．12小时0分钟
解析：3.D 4.C 第3题，暑假期间，我国东南沿海为夏季，太阳直射点在北半球，日落西北方向，小明应朝向西北才能拍到日落，再根据“碧海”“渔船”这些信息可知，只有④才符合条件，其他三地西北方向均不会出现“碧海”“渔船”。第4题，当地经度与120°E相差约4°，地方时比北京时间约晚16分钟，由此可以算出当地日落时间约为18：45，根据昼长时间计算公式昼长＝(日落时间－12)×2，可以算出昼长时间约为13小时30分钟。
2022年12月30日，某市某中学徐老师在北京时间7：22开车出门上班的路上，正好看到太阳从地平线上升起(如图)。据此完成5～6题。
5．已知徐老师家经度约为116°30′E，则其当天的昼长约为( )
A．9小时44分 B．8小时48分
C．8小时38分 D．9小时16分
6．这段时间张老师早晨上班路上总会感觉阳光直射眼睛，非常刺眼，把遮阳板放下来也不管用。推测该中学在张老师家的方向以及张老师傍晚下班途中也会感到阳光刺眼的月份是( )
A．东北 3月 B．东南 6月
C．东北 9月 D．东南 12月
解析：5.A 6.B 第5题，徐老师的家经度为116°30′E，与120°E相差3.5°，即徐老师家的地方时比北京晚约14分钟，因此当北京时间7：22日出时，该地地方时为7：08。再根据昼长＝(12－日出地方时)×2，可计算出当天的昼长约为9小时44分。第6题，这段时间是12月30日前后，太阳直射点位于南半球，北半球昼短夜长，日出东南方，因张老师早晨上班路上总会感觉阳光直射眼睛，说明该中学在张老师家的东南方向。张老师傍晚下班途中朝向西北方向行驶，如果也会感到阳光刺眼，说明日落西北方，即为太阳直射点位于北半球，北半球昼长夜短，因此B正确。
汽车遮阳板可以减轻正前方或侧前方刺眼的阳光对司机视线的干扰。一般家用轿车的遮阳板被折叠安装在司机的头顶位置，司机可以根据阳光照射角度，合理使用遮阳板来保障行车安全。图1为汽车遮阳板示意图(下翻90°)，图2为淳安县(119°E，29.6°N)某地理老师每天驱车上班的路线图。根据材料，完成7～8题。
7．2022年5月10日上午8时，该地理老师在上班途经某路段时，阳光刚好从街道的正前方射入眼睛，格外刺眼，不得不打开遮阳板。该路段可能位于图2中哪一路段( )
A．① B．② C．③ D．④
8．如果不考虑天气及其他人为因素，下一次在相同时间、相同地点遇到上述情况，最有可能是下面哪一天( )
A．2月20日 B．6月18日
C．8月2日 D．11月15日
解析：7.C 8.C 第7题，由材料信息可知，该地经度119°E，题干中的5月10日上午8时是北京时间(120°E)，故此时淳安县此时地方时为7：56。此日，太阳日出东北、日落西北。7：56时，太阳位于东偏南位置。根据图中指向标可知，③路段该老师是向东南方向行驶，此时为该地7：56，太阳位于车的正前方，C正确。第8题，5月10日与8月2日，太阳直射点的位置关于夏至日6月22日对称，太阳大约位于同一方位。C正确。
某日，小明在互联网上看到世界各地好友当天发来的信息。据此完成9～10题。
甲：温暖的海风夹着即将到来的夏天的味道扑面而来。
乙：冬季临近，金黄的落叶铺满了一地。
丙：又一次入秋失败了，这还是我四季分明的家乡吗？
丁：又是黑夜漫长的季节，向北望去，小城上空的极光如彩色帷幕般挂在夜空。
9．以上四人所在地从北到南的排列顺序是( )
A．甲、乙、丙、丁 B．丁、乙、丙、甲
C．丁、丙、甲、乙 D．甲、丙、乙、丁
10．当天可能是( )
A．4月28日 B．6月28日
C．9月2日 D．11月2日
解析：9.B 10.D 第9题，由材料中好友丁在其城市上空向北能望到极光可知，此时为北半球的冬半年，好友丁位于北半球高纬度地区；此时，北半球中纬度地区气温较低，正值秋季，故好友乙位于北半球中纬度地区；入秋而不冷，所以好友丙所在地位于北半球，纬度较好友乙所在地纬度低；好友甲所在地区即将进入夏季，所以其位于南半球。故选B。第10题，由上题可知，此时太阳直射点位于南半球，D正确。
某摄影师在我国西北沙漠地区旅游，如图是他从驼队正侧面拍摄的驼队景观图(驼队朝西北方向行进，驼影与驼队前进方向垂直)。据此完成11～12 题。
11．该日可能是( )
A．3月18日 B．6月20日
C．9月24日 D．12月22日
12．该图拍摄时，当地的地方时可能是( )
A．5：00 B．9：00
C．15：00 D．19：00
解析：11.B 12.A 第11题，驼队朝西北方向进行，驼影与驼队前进方向垂直，且驼影位于驼队前进方向的左侧，驼影朝向西南方向，则太阳位于东北方向，为日出时刻。日出方向为东北方向，说明太阳直射点位于北半球。四个选项中只有6月20日太阳直射点位于北半球，其他选项太阳直射点均位于南半球。第12题，由上题分析可知，太阳位于东北方向，为日出时刻，地方时在6：00之前，故在拍摄该图时，当地的地方时可能是5：00。
读下表，回答13～14题。
13.上表是天安门广场升降旗时间(注：与日出、日落时间相同)，此时，昼夜情况是( )
A．昼长夜短 B．昼夜平分
C．昼短夜长 D．无法判断
14．上表说明，太阳直射点的位置和移动方向是( )
A．北半球，向南移 B．北半球，向北移
C．南半球，向南移 D．南半球，向北移
解析：13.C 14.D 第13题，根据昼长时间等于日落时间减去日出时间，可以计算出天安门广场此时昼长小于12小时，昼短夜长，C正确。第14题，天安门广场昼短夜长，所以太阳直射点位于南半球，A、B错误。北京昼长时间在增长，说明太阳直射点向北移动，D正确，C错误。
读下表，完成15～16题。
15.三亚昼最长时的节气是( )
A．冬至 B．夏至 C．春分 D．秋分
16．漠河昼长( )
A．始终长于三亚 B．变化幅度小于三亚
C．始终短于三亚 D．变化幅度大于三亚
解析：15.B 16.D 第15题，三亚(18°15′N)位于北半球，北半球夏至日太阳直射北回归线，北半球各地全年中白天最长，夜晚最短，所以三亚白昼最长的节气为夏至，B正确。第16题，北半球冬半年漠河昼长短于三亚，北半球夏半年漠河白昼长于三亚，A、C均错误；纬度越高，昼长的变化幅度越大，漠河纬度比三亚高，故漠河的昼长变化幅度要大于三亚，B错误，D正确。
如图所示的是我国某楼盘的方位和北京时间15：00时的太阳光线，该日该楼盘南面阳台能接收太阳照射的时长为9小时40分钟。据此回答17～18题。
17．该楼盘最可能位于( )
A．上海 B．北京 C．成都 D．乌鲁木齐
18．该地该日昼长约为( )
A．9小时40分钟 B．10小时40分钟
C．12小时40分钟 D．13小时40分钟
解析：17.B 18.C 第17题，该楼盘位于北半球，正午时太阳位于正南方；当北京时间为15：00时，该地太阳光线从南偏西40°直射阳台，地球自转角速度为15°/时，说明此时该地的地方时为12＋2小时40分＝14时40分，与北京时间相差20分钟，从而可计算出该地的经度为115°E，结合选项，B正确。第18题，首先以二分日为例计算南北阳台光照时间。二分日昼长12小时，日出正东，当太阳光线东偏南40°时，南阳台才能被太阳光照到，结合地球自转速度可知，需要时间2小时40分钟，据此可以计算出南阳台二分日时被阳光照射的时间为12－2小时40分钟＝9小时20分钟。该日南面阳台太阳能够照射的时间为9小时40分钟，比二分日长20分钟，说明下午太阳照射时间比二分日长20分钟，则昼长比二分日长40分钟，为12小时40分钟。
第2课时 正午太阳高度的变化及四季更替和五带划分
一、正午太阳高度的变化规律
1．纬度变化规律(据图填表)
2.季节变化规律
二、四季更替和五带划分
1．四季更替
2.五带划分
命题视角(一) 正午太阳高度的分布规律
演绎法学习
1．正午太阳高度的空间变化规律
正午太阳高度从太阳直射点所在纬线分别向南、北两侧递减；离直射点距离越近(纬度差越小)，正午太阳高度越大；同一纬线上正午太阳高度相等；以太阳直射点所在纬线为对称轴南北对称的两条纬线，正午太阳高度相等。
2．正午太阳高度的季节变化规律(以北半球为例)
命题点全训
北京(40°N)某中学高中生开展地理实践活动，在连续三个月内三次测量正午太阳高度，获得测量的数据见下表。据此完成1～2题。
1.从第一次到第三次测量期间，该地昼夜长短状况及其变化是( )
A．先昼短夜长，后昼长夜短，昼渐短
B．先昼长夜短，后昼短夜长，夜渐短
C．先昼短夜长，后昼长夜短，夜渐短
D．先昼长夜短，后昼短夜长，昼渐短
2．三次测量中，其中一次测量的当天，正值( )
A．春分日B．夏至日
C．秋分日D．冬至日
解析：1.D 2.C 第1题，由题中表格可知，对于北京(40°N)某中学而言，正午太阳高度不断减小，说明太阳直射点向南移动。第一次测量时，太阳直射点位于北半球，第二次测量时太阳直射点位于赤道，第三次测量时太阳直射点位于南半球，北京先昼长夜短，再昼夜等长，后昼短夜长，昼渐短。第2题，根据第二次正午太阳高度和正午太阳高度的计算公式，可以得到第二次测量时太阳直射赤道，结合上题分析，太阳直射点正向南移动，昼渐短，故为秋分日，选C。
我国某中学的小鹏同学善于观察，一年中，他在不同时期观察并记录了当地正午时刻教室内的光照情况(如图所示)。读图完成3～4题。
3．四幅图中有一幅是冬至日的记录图，该图是( )
A．a图B．b图
C．c图D．d图
4．图示光照现象( )
①是由地球自转运动引起的 ②是由地球公转运动引起的 ③与太阳直射点的移动有关 ④与太阳的东升西落有关
A．①③B．①④
C．②③D．②④
解析：3.D 4.C 第3题，我国一年中正午太阳高度最小值出现在冬至日。图中d图表示的太阳光照射时的角度最小，是冬至日时的太阳光照图。故选D。第4题，图示光照现象体现的是不同日期正午太阳高度不同。正午太阳高度的变化，是地球公转引起太阳直射点在南北回归线之间移动的结果，与地球自转关系不大，太阳的东升西落是地球自转的结果。②③正确，①④错误。故选C。
命题视角(二) 正午太阳高度的计算
演绎法学习
1．计算太阳高度(特殊点)
(1)晨昏线上太阳高度为0°。
(2)直射点上太阳高度为90°。
(3)极昼范围内的0时太阳高度：H＝当地地理纬度＋太阳直射点纬度－90°或者H＝当地地理纬度－出现极昼的最低纬度。如6月22日，70°N的0时太阳高度为：H＝70°＋23°26′－90°＝3°26′。
2．计算正午太阳高度
H＝90°－两点纬度差(由直射点向南、北两侧，纬度降1°，正午太阳高度也降1°)。
两点纬度差为当地纬度与太阳直射点纬度之间的差。若两点同为北纬或南纬，两点纬度相减即为纬度差；若一点为北纬，一点为南纬，两点纬度相加即为纬度差。
3．计算当地纬度
先算出正午太阳高度差，即为两点纬度差，再根据直射点纬度计算该地纬度(在直射点两侧可能有两地点，也可能只有一地点)。
如6月22日，求正午太阳高度为60°的某地纬度：
①正午太阳高度差＝90°－60°＝30°，则纬度差也为30°。
②位于直射点(23°26′N)北侧的该地纬度为23°26′N＋30°＝53°26′N，位于直射点(23°26′N)南侧的该地纬度为30°－23°26′N＝6°34′S。
命题点全训
(2022·广东高考)2021年10月16日，神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，将我国3名航天员顺利送入距离地表约400千米的中国空间站。2022年4月16日，航天员安全返回地球。据此完成1～2题。
1．符合航天员驻留期间空间站绕太阳运动角速度大小变化的是( )
2．驻留期间，酒泉卫星发射中心发射塔与广州市区广州塔两地每天正午太阳高度的差值( )
A．先变大后变小B．先变小后变大
C．持续不断变大D．始终保持不变
解析：1.A 2.D 第1题，空间站绕地球旋转，则地球与空间站构成一个天体系统，该天体系统绕太阳旋转，这样空间站绕太阳运动角速度大小的变化也就是地球绕日公转角速度大小的变化，在航天员驻留期间，地球绕日公转经过了近日点，近日点公转角速度较快，所以在2021年10月16日到2022年1月初，空间站绕太阳运动角速度在变快，2022年1月初到4月16日空间站绕太阳运动角速度在变慢。A正确。第2题，正午太阳高度＝90°－|所求点与直射点的纬度差|，在航天员驻留期间，两地始终都位于太阳直射点以北，则两地与太阳直射点的距离变化始终一致，两地正午太阳高度的变化始终一致，保持不变，两地正午太阳高度的变化始终为两地纬度之差。D正确。
下图为110°E经线上M城市正午太阳高度的年内变化图，该地冬至日和夏至日的正午太阳高度相差40°。据此回答3～4题。
3．M地的纬度位置为( )
A．23°26′NB．20°N
C．23°26′SD．20°S
4．M地冬至日的正午太阳高度为( )
A．46°34′B．43°26′
C．86°34′D．83°26′
解析：3.B 4.A 第3题，南北回归线上冬至日和夏至日正午太阳高度相差46°52′，由材料可知冬至日和夏至日正午太阳高度相差40°，该地位于南北回归线之间，A、C错误；该地6月22日正午太阳高度大于12月22日，所以该地位于北半球，B正确，D错误。第4题，从上题可知该地位于20°N，根据正午太阳高度计算公式可知冬至日正午太阳高度为90°－(20°N＋23°26′S)＝46°34′。故选A。
命题视角(三) 正午太阳高度的应用
实践性学习
正午太阳高度的应用
材料一 某校(位于北回归线以北)地理课外小组做了如下实践活动：如图1所示，在学校操场上树立一垂直于地面的旗杆，杆高为h，OP为正午旗杆的影子，OM垂直于OP，测得OP长度为一年中最长，且为h·ct36°34′。(tan35°≈0.7，tan45°＝1，tan60°≈1.732)
材料二 某房地产开发商在M楼南建造了一幢商品住宅楼(如图2)，某户居民买到了M楼一层的一套房子，于元旦入住后发现正午前后太阳光线被南楼挡住。
[思考探究]
1．根据采集的数据，推算该地的纬度。
提示：30°N。由OP长度为一年中最长可知，该日为冬至日，太阳直射点在南回归线上。杆高为h，影长为h·ct 36°34′，可知该日正午太阳高度为36°34′。根据正午太阳高度的计算公式，可得36°34′＝90°－(x＋23°26′)，即x＝30°。
2．该房主准备以“争取采光权”向相关部门投诉，你认为他能胜诉吗？请从地理角度说明理由。
提示：能。由材料可知OP长度为一年中最长，且为h·ct 36°34′，可知该地冬至日正午太阳高度为36°34′，与35°最为接近。根据南楼高69米和tan 35°≈0.7，可计算出楼间距最少应为98.6米。而实际楼间距仅为40米，远小于这个距离，因此一年之中在冬至日前后会有相当长一段时间，M楼一楼接收不到阳光照射。
3．如果开发商败诉，那么今后若其计划在南楼南面再建造楼房的话，应该采取哪些有效的实际措施，来保障南楼住户的采光权？
提示：如果新建楼房高度不变，则要加大楼距至98.6米；如果楼间距不变(40米)，则新建楼房要减小高度至28米(tan 35°×40≈0.7×40＝28)。
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，此时日影最短，当地的地方时为12时。
2．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。
3．推断正午日影长短及楼间距，确定房屋照射面积
(1)正午太阳高度越大，日影越短，房屋内照射面积越小；正午太阳高度越小，日影越长，房屋内照射面积越大。
(2)一般来说，纬度较低的地区，楼间距较小；纬度较高的地区，楼间距较大。如图，为了保证一楼全年都有阳光照射，北回归线以北地区建造楼房时，两楼之间的最短距离应大于L(L＝h·ctH，其中H为冬至日正午太阳高度)。
4．太阳能热水器集热板的安装角度和不同季节的调节角度
(1)太阳能热水器集热板与地面的夹角：为了最大限度地利用太阳能资源，太阳能集热板与地面之间的夹角(α)最好等于该地与太阳直射点所在地的纬度差，或者和当天正午太阳高度(H)互余。如图：
(2)一年内调整的幅度：正午太阳高度的变化幅度。
①南、北回归线之间的地区，年变化幅度ΔH＝23°26′＋当地纬度；②回归线与极圈之间的地区，年变化幅度为46°52′；③极圈到极点之间的地区，年变化幅度从46°52′逐渐降低到23°26′。
命题点全训
(2020·天津等级考)图1为我国某地一住宅小区示意图，图2中四个方向的阴影分别为小区内某栋住宅楼二至日8：00和16：00的日影。读图，回答1～2题。
1．该小区最可能位于( )
A．北京B．银川
C．杭州D．海口
2．小区内各住宅楼楼高一致，休闲广场被楼影遮挡面积最大的时段是( )
A．夏至日8—12时
B．夏至日12—16时
C．冬至日8—12时
D．冬至日12—16时
解析：1.D 2.C 第1题，由图2可知，住宅楼日影在二至日8：00和16：00朝向四个方向，说明该地位于我国北回归线以南地区。结合选项可知，海口符合题意，选D。第2题，图中西北方向日影最长，且小区内各住宅楼楼高一致，故休闲广场被楼影遮挡面积最大的时段应是冬至日的上午时段，故选C项。
图1为北京(约40°N)一住宅小区规划示意图，图2为该小区的阳台壁挂式太阳能原理图。据此回答3～4题。
3．图示小区住宅楼的布局呈错位布局的主导因素是( )
A．通风B．采光
C．地价D．美观
4．该壁挂式太阳能要在正午太阳高度最低时取得最好的集热效果，则集热器与阳台外墙的夹角度数约为( )
A．15°B．45°
C．35°D．25°
解析：3.B 4.D 第3题，高层楼房对阳光遮挡较强，为更好地采光，住宅楼多采用错位布局的形式，减少楼房之间光线的遮挡，故B正确；住宅楼错位布局对通风、美观影响较小，错位布局与地价无关，故A、C、D错误。第4题，要在正午太阳高度最低时取得最大集热效果，也就是集热器面板与冬至日时正午太阳光线垂直。此时集热器与阳台外墙的夹角应等于冬至日时正午太阳高度。冬至日时北京的正午太阳高度为：H＝90°－(40°＋23°26′)＝26°34′，D最符合。
[课时跟踪检测]
(2024年1月·广西高考适应性演练)小明在晴好天气中游览埃及开罗的金字塔群，游览中获悉胡夫金字塔(29°59′N,31°8′E)四个斜面分别正对东、南、西、北方向，倾角均为51°52′。下图为金字塔群景区示意图。据此完成1～2题。
1．开罗时间15时整，小明想与在北京的好友即时视频分享美景。此时好友可能正在( )
A．公园晨练 B．午间小憩
C．欣赏日落 D．仰望星空
2．小明发现当日胡夫金字塔北面全天不被阳光照射，推测小明游览的日期可能是( )
A．1月20日 B．3月15日
C．6月22日 D．10月15日
解析：1.D 2.A 第1题，开罗时间指东2区区时，北京使用东8区区时，根据“东加西减”原则可知，北京时间比开罗时间早6小时。开罗时间15时整，北京时间为15＋6＝21时，此时北京若为晴朗的夜晚，北京的好友可能正在仰望星空，D正确。第2题，结合所学地球运动知识可知，胡夫金字塔(29°59′N，31°8′E)位于北回归线以北地区，当日日出东南，日落西南，且该日正午太阳高度角小于胡夫金字塔北面倾角51°52′时，即当地纬度与太阳直射点的纬度差大于胡夫金字塔北面倾角的余角38°08′时，胡夫金字塔北面全天不被阳光照射。根据公式“正午太阳高度H＝90°－纬度差(该地与太阳直射点的纬度差，同半球减，异半球加)”计算可知，该日太阳直射点的纬度应在38°08′－29°59′＝8°09′S以南。根据“太阳直射点回归运动的平均速度约为每月8个纬度，每4天移动约1°”规律推算可知，该日小明游览的日期应该在10月23日到次年2月21日之间。故选A。
晓华于北京时间6月14日17时从北京出发，去M地开启16天的深度游，飞行10个小时后于当地时间22时到达，发现M地刚好日落。据此完成3～4题。
3．M地位于( )
A．加拿大 B．挪威
C．俄罗斯 D．法国
4．旅游期间，晓华发现( )
A．日出时间提前 B．正午日影变长
C．出现极昼现象 D．昼长有时相同
解析：3.C 4.D 第3题，由材料可知，晓华的起飞时间为北京时间6月14日17时(东八区)，飞行10小时后，北京时间应为6月15日3时，而M地当地时间为6月14日22时，比北京时间晚5个小时，说明M地位于东三区。加拿大位于西时区，挪威和法国位于东一区，A、B、D错误。俄罗斯位于东三区至东十二区，C正确。第4题，晓华的旅游期间为6月14日至6月30日，旅游期间度过了北半球的夏至日，太阳直射点向北至北回归线再向南移动，日出时间会先提前后延迟。正午日影会先变短后变长。根据M地6月14日的日落时间为22时可知，此时的夜长为4小时，但是日期已经非常接近夏至日了，因此不会出现极昼现象，A、B、C错误。6月14日出发，6月30日结束旅程，其中包括夏至日，所以有可能存在关于夏至日对称的日期，昼长相同，D正确。
如图为山东省某中学教学楼(部分)的顶层示意图。据图完成5～6题。
5．教室以采光好、强光不直接射入为宜，下列教室可能符合此条件的是( )
A．教室1 B．教室2
C．教室3 D．教室4
6．当教室4正午屋内地面光照面积不断增大时，下列叙述可信的有( )
①该地正午太阳高度逐渐减小 ②该地肯定昼短夜长 ③该地昼长不断缩短 ④太阳直射点向南移
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．①③④
解析：5.B 6.D 第5题，当地位于北回归线以北，正午太阳位于正南，教室1南边有其他用途房屋等阻挡，采光不好；教室2有走廊阻挡阳光，不会有强光直接射入，且不影响采光；而教室3、4南边没有走廊通道遮挡，正午有强光射入。第6题，教室4正午屋内地面光照面积不断增大时，正午太阳高度不断减小，太阳直射点向南移，该地昼不断缩短。
读某地某时段正午物影变化示意图，完成7～9题。
7．N点日期可能为( )
A．7月6日左右 B．8月7日左右
C．11月7日左右 D．9月6日左右
8．该地纬度最可能位于( )
A．赤道 B．11°34′S
C．11°34′N D．23°26′N
9．若测得某日该地正午太阳高度为55°，则该日可能为北半球( )
A．春分日 B．夏至日
C．秋分日 D．冬至日
解析：7.B 8.C 9.D 第7题，结合图示可知，N、M两点以6月22日为中点呈对称分布，且N位于6月22日之后，据此推知N的日期可能为8月7日左右。第8题，由图可知，该地在M点和N点各有一次直射现象，且出现此现象的时间在夏至前后，说明该地位于北半球北回归线至赤道之间，所以该纬度最有可能位于11°34′N。第9题，结合上题分析，根据本小题信息此时太阳直射点位于南回归线，此时为北半球冬至日。
二十四节气是黄河流域的劳动人民发明的，下表为二十四节气时间表。读表，完成10～12题。
10.下列时段中，地球公转速度最快的是( )
A．寒露至冬至 B．冬至至小寒
C．谷雨至小满 D．夏至至小暑
11．通常情况下，与表中惊蛰(天气转暖，渐有春雷，蛰虫惊醒)、白露(天气渐凉，水土湿气凝而为露)节气相比，武汉实际物候( )
A．惊蛰节气提前、白露节气延后
B．惊蛰节气延后、白露节气提前
C．惊蛰节气延后、白露节气延后
D．惊蛰节气提前、白露节气提前
12．“一朝秋幕露成霜，几份凝结几份阳。荷败千池萧瑟岸，棉白万顷采收忙。”最符合黄河流域该景象的节气是( )
A．春分 B．秋分
C．霜降 D．小雪
解析：10.B 11.A 12.C 第10题，根据所学知识，1月初，地球位于公转轨道的近日点，公转速度最快，四个选项中冬至至小寒日期为12月22日前后到1月5—9日，最接近近日点，公转速度较快，故选B。第11题，根据材料二十四节气是黄河流域的劳动人民发明的，适合黄河流域温带季风气候的特点。武汉属于亚热带季风气候，天气转暖比北方早，惊蛰节气提前；武汉天气转凉比北方晚，白露节气延后。故选A。第12题，“一朝秋幕露成霜，几份凝结几份阳”意思是天气变凉，气温下降，早晨水汽凝结成霜，水汽是因为有水汽(阳)蒸发升空，遇冷才会凝结，有多少凝结的霜，就有多少水汽(阳)被蒸发，所以该节气为霜降，故选C。
喜欢养喜阳植物的小王想买套住房，他看好的楼盘(位于36°34′N)有以下赠送：一楼赠送花园，三楼赠送室内飘窗，六楼赠送露台，顶楼赠送全明阁楼(15层)。据此完成13～15题。
13．下列最适合小王的楼层及原因分别是( )
A．一楼，种植的面积大
B．三楼，气温较高
C．六楼，接收的雨水多
D．顶楼，光照较好
14．某日在该地另一楼盘，小王看好了一楼，但他发现，这天(立冬)正午，前边楼的影子恰好遮住了一楼的窗户。粗略地计算一下，一楼窗户被前楼遮挡的时间大约会持续( )
A．1个月 B．2个月
C．3个月 D．4个月
15．小王最终在该地甲小区入住，夏至日他绘了一幅客厅的素描图，下列符合的是( )
解析：13.D 14.C 15.A 第13题，喜阳植物对光照的需求较高，适合生长在光照条件较好的顶楼，该楼盘顶楼赠送全明阁楼，光照条件最好，故D正确。第14题，根据材料判断该地位于北半球，冬至日物体的影子最长。题干中“恰好”说明立冬这一天一楼窗户正好被前楼遮住，从立冬至冬至大约为一个半月，结合太阳直射点移动特点判断，冬至过后一楼窗户仍然会有一个半月的时间被遮挡，因此一楼窗户被前楼遮挡的时间大约会持续3个月。第15题，据图中钟表刻度可知四张图片均是在接近正午时绘制的，且住宅是南北朝向，该地又位于北回归线以北，故夏至日正午太阳光应该从正南方向照入；夏至日正午太阳高度为90°－(36°34′－23°26′)＝76°52′>45°，因此地上的窗影应该比窗户小一些。综上，选A。
地理环境是房屋建筑规划时需要考虑的重要因素。下表为我国部分地区建筑朝向状况统计表。结合所学知识，完成16～18题。
16．厦门建筑最佳朝向为南偏东5°～10°，其主要原因是( )
A．接收太阳辐射最多
B．冬季冷空气影响最小
C．夏季通风条件最好
D．紫外线杀菌效果最佳
17．夏季，朝向正东的建筑日照时间最长的位于( )
A．厦门 B．银川
C．北京 D．哈尔滨
18．我国各地各朝向建筑的气温状况是( )
A．正南向始终最高
B．正西向始终比正东向高
C．正北向始终最低
D．正西向始终与正东向相等
解析：16.C 17.D 18.B 第16题，结合所学知识分析，厦门纬度低，夏季高温多雨，湿度大，夏季盛行东南风，南偏东5°～10°有助于建筑通风，起到降温除湿的效果，C正确。第17题，夏季，北半球各地东北日出，西北日落。四个城市朝向正东的建筑有日照的时间为从日出到正午。四个城市中，哈尔滨纬度最高，夏季昼长最长，从日出到正午的时间也最长，所以哈尔滨朝向正东的建筑日照时间最长，故选D。第18题，我国各地正西朝向的建筑下午受阳光照射，正东朝向的建筑上午受阳光照射，一天中最高气温出现在午后，正西朝向的建筑下午直接受阳光照射，使室内的热量不断积累，因而气温始终比正东朝向高，B正确，D错误；夏季正西朝向的建筑比正南朝向气温高，A错误；夏季我国低纬度地区正北朝向的建筑日照时间较长，并且不易通风，气温比正南朝向高，C错误。故选B。
第五节 晨昏线的判读(关键能力)
命题视角(一) 晨昏线上地球自转方向、太阳直射点位置的确定
[典题感悟]
右图为以南极为中心的投影图，图中最外圈为赤道，虚线表示回归线与极圈，代表晨线， OM、ON 为日期分界线，∠MOC＝45°。据此回答下列问题。
(1)180°日界线为________(填“OM”或“ON”)，此时太阳直射点的坐标是________。
(2)此日过后，北京的昼夜长短及变化情况是( )
A．昼长夜短，且昼渐长夜渐短
B．昼长夜短，但昼渐短夜渐长
C．昼短夜长，且昼渐短夜渐长
D．昼短夜长，但昼渐长夜渐短
[解题指导] 第(1)题，①判定180°日界线：以南极点为中心的俯视图→地球自转方向为顺时针→为晨线→ON位于夜半球中央经线即0时经线→OM为180°经线。②判定太阳直射点的经度：ON地方时为0时→其相对经线为地方时12时→即太阳直射点所在经线。判定太阳直射点的纬度：南极圈以南为极昼→太阳直射点位于南回归线上。第(2)题，冬至日，太阳直射点开始北移→北京昼短夜长，昼渐长。
[答案] (1)OM (23°26′S,135°E) (2) D
[技法指导]
1．确定地球自转方向
(1)根据地球自转方向判断：从北极上空看呈逆时针，从南极上空看呈顺时针。
(2)根据晨昏线判断。
说明：①若图中为昏线，为晨线，则地球呈逆时针方向自转，中心为北极点；②若为晨线，为昏线，则地球呈顺时针方向自转，中心为南极点。
2．确定太阳直射点的位置
(1)确定经度：①根据光照图中已知经线的地方时找到地方时为12时的经线；②从光照图中直观看出平分昼半球的经线。
(2)确定纬度：根据与晨昏线相切的纬线的纬度来确定。直射点纬度与该纬线的纬度互余；若与晨昏线相切的纬线的纬度为α，则太阳直射点的纬度为90°－α。
[针对训练]
如图表示昼半球。读图回答1～2题。
1．下列说法正确的是( )
A．X点和Y点处在同一经线
B．A点为太阳直射点
C．图示时刻，P点正值日出
D．图示时刻，全球处在同一日期
2．下列四幅图能够正确反映Y点位置的是( )
解析：1.D 2.A 第1题，由图可知，太阳直射点位于(23°26′S,0°)，X经度为0°，Y经度为180°，A、B错；图示时刻，P点处于昏线上，正值日落；图示时刻，180°经线上是0时或24时，全球处在同一日期。第2题，由上题分析可知，Y点位于南极圈上，正好有极昼，且位于0时经线上，A图符合。
下图中AO和BO为晨昏线，阴影所在的经度范围与全球其他地区日期不同。读图回答3～4题。
3．此时太阳直射点的坐标为( )
A．(20°S,60°E)B．(20°S,120°W)
C．(20°N,60°E)D．(20°N,120°E)
4．下列叙述错误的是( )
A．A地经度是180°
B．70°S及其以南地区出现极昼
C．B地地方时是6时
D．O地地方时是12时
解析：3.A 4.D 第3题，从经纬线的分布来看，本区域为南半球局部示意图，阴影所在的经度范围与全球其他地区日期不同，则说明过O点的经线地方时为0时，过A点的经线为180°，晨昏线平分赤道，故O点的经度为120°W，太阳直射点的经度(即正午12时)为60°E。70°S以南出现极昼现象，故太阳直射点的纬度为20°S。综合可得，此时太阳直射点的坐标为(20°S,60°E)，故选A。第4题，由上题分析可知，O点的地方时为0时，D错误，符合题意；图中A地经度是180°，A正确；太阳直射点的纬度为20°S，故70°S及其以南地区出现极昼，B正确；B位于晨线与赤道的交点，故B地地方时是6时，C正确。
命题视角(二) 晨昏线上地方时、日期和季节的确定

[典题感悟]
某乘客乘航班从悉尼起飞，约9小时后抵达广州。如图为航班起飞时的全球昼夜状况图。读图推断乘客抵达广州时的北京时间大约是( )
A．12时B．15时
C．18时D．21时
[解题指导] 正确判读晨昏线图是解答本题的关键。图中左侧晨昏线为昏线，右侧晨昏线为晨线。由图可得晨线与赤道的交点的经度约为75°E，其地方时为6：00，则航班起飞时北京时间约为9：00。9小时后抵达广州时的北京时间大约为18：00。
[答案] C
[技法指导]
1．确定地方时
(1)经过赤道与晨线交点的那条经线上的地方时为6时，经过赤道与昏线交点的那条经线上的地方时为18时。
(2)太阳直射点所在经线上的地方时为正午12时，与之相对组成经线圈的那条经线上的地方时为0时(或24时)。
(3)过晨昏线与纬线圈相切的那条经线的地方时，要么是0时，要么是12时。切点附近出现极昼现象的是0时，切点附近出现极夜现象的是12时。
2．确定日期和季节
(1)利用北半球昼夜长短进行判定
昼长夜短或北极附近有极昼现象，则为北半球夏半年，反之为冬半年；若昼夜等长，则为春分日或秋分日。
(2)特殊日期的判定
①晨昏线与经线重合(或晨昏线经过极点)，为3月21日或9月23日前后。如下图：
②晨昏线与极圈相切，若北极圈内为昼，则为6月22日前后；若为夜，则为12月22日前后。如下图：
③根据晨昏线与经线的斜交关系。如下图：
[针对训练]
读下面光照图，回答1～2题。
1．若此时北京时间为9时，则A地经度为( )
A．30°E B．30°W
C．60°ED．60°W
2．此时，赤道上东半球范围内处于夜晚的那一段经度差( )
A．小于90°B．大于90°
C．等于90°D．等于180°
解析：1.A 2.B 第1题，根据图示，自转方向为顺时针，图示区域为南半球，晨线与赤道交点为6时，A地时刻为3时。北京时间为9时，A地时间比北京时间晚6小时，所以A地经度为30°E。第2题，赤道上终年昼夜平分，因此赤道上处于夜晚的经度是地方时18时到次日6时，根据图示并结合上题分析，经度应该是105°W向东到75°E，而东半球指从20°W向东到160°E，取二者交集，可得经度差为95°，大于90°。
读经纬线(全球范围)示意图(阴影与非阴影部分分别为8日和7日)，完成3～4题。
3．甲地地方时为( )
A．9时B．12时
C．21时D．15时
4．北京时间可能为( )
A．1月7日4时B．1月8日11时
C．7月7日11时D．7月8日4时
解析：3.C 4.B 第3题，根据日期变更规律得知，日期分界线是180°经线和地方时为0时(24时)的经线。因为阴影部分为8日，非阴影部分为7日，根据地球自转方向可以确定甲左侧经线为180°经线，右侧是地方时为0时(24时)的经线。根据经线之间的距离可以看出甲所在经线与0时(24时)经线之间相差约45°，根据地方时的计算即可求得甲地的时间为21时。第4题，根据以上分析可以算得北京时间(东八区区时)可能为8日11时，月份无法判断，只有B项符合。
[课时跟踪检测]
如图中ACB为晨昏线，C为其中点。图示范围阴影区为黑夜，其他地区为白天。据此回答1～2题。
1．C点地方时可能是( )
A．8：40 B．9：00
C．18：40 D．22：20
2．当天北极圈昼长最长可达( )
A．19小时40分 B．20小时40分
C．21小时40分 D．22小时40分
解析：1．A 2.D 第1题，本题只显示部分光照图，解答时可将图进行补充扩展，通过对图示进行补充可以得出如图。从图上可以看出，此时A点为120°W、赤道和晨线的交点，故其地方时为6：00，20°W的地方时为12：40,30°W的地方时为12：00。根据图示分析可知，B点关于30°W与E对称，20°W位于30°W至EF之间，E点的地方时大于或等于12：40，B点的地方时约为11：20，C为ACB的中点，故C点的地方时约为8：40。第2题，根据上题解析图示分析可知，20°W与66°34′S的交点位于D、E之间，故D、E两点的经度差大于或等于10°，B、E两点的经度差大于或等于20°，E点的地方时比B点的地方时最少早1小时20分，故此时66°34′S的夜长小于或等于22小时40分钟，根据南北极圈昼夜长短的关系可以判断出北极圈的昼长。
下图是以极点为中心的东半球图。此刻，曲线MN上各点太阳高度为0°，MN与EP相交于N点；该季节，北美大陆等温线向南凸出。读图，回答3～4题。
3．由图文信息可知( )
A．M位于N的西北方向
B．悉尼正值少雨的季节
C．此季节是南极考察最佳时期
D．这一天甲地日出时刻早于乙地
4．图示时刻( )
A．东经10°各地处于黑夜
B．澳大利亚与巴西不在同一日
C．全球属于夜的范围大于昼
D．地球位于公转轨道远日点附近
解析：3.C 4.B 第3题，图示是以南极为中心的东半球图，地球自转方向是顺时针由西向东，M位于N的东北，A错误；MN上各点太阳高度为0°，故MN为晨昏线，又因为北美大陆等温线向南凸出，所以该季节为北半球的冬季，说明南极点周围出现极昼，是南极科考的最佳时期，悉尼处于夏季多雨期，B错误，C正确；甲、乙在同一条经线上，越靠近南极，日出越早，D错误。第4题，由上题分析可知，此时南极点周围出现极昼，东经10°各地并不完全处于黑夜，A误错；MN是晨线，N所在经线是0：00，是新一天的开始，所以澳大利亚与巴西不在同一日，B正确；全球属于夜的范围等于昼，C错误；北半球为冬季，地球距公转轨道远日点较远，D错误。
如图为地球光照图局部图，其中N为北极点，纬线圈MR和晨昏线PM相切于M点。读图，完成5～6题。
5．P点一定位于( )
A．赤道上 B．南半球
C．北半球 D．东半球
6．MN之间的沿经线距离最大值最接近于( )
A．1 300千米 B．2 600千米
C．3 900千米 D．550千米
解析：5.A 6.B 第5题，图中显示，M、P两点的经度差为90°，题意表明，纬线圈MR和晨昏线PM相切于M点。根据地球运动知识可知，除春、秋分日外，晨昏圈与赤道的两个交点、晨昏圈与纬线圈的两个切点，会把晨昏圈分为四等分，且相邻两点之间经度都是相距90°。因为M为切点，P与M经度差为90°，因此P点一定位于赤道上，A符合题意。因为已经判断P在赤道上，可排除B、C。因为图中M的经度没有确定，那么P点的经度也无法确定，不能判断位于东半球还是西半球，排除D。第6题，根据题意可知，M点位于晨昏圈与纬线圈的切点上，切点离极点最远应是极圈出现极昼或极夜现象时，此时切点与极点的纬度差约为23.5°，两点沿经线距离应为23.5°×111千米≈2 600千米，B符合题意，排除A、C、D。
读下面四幅光照图，完成7～8题。
7．下列对四幅光照图日期的判断，正确的是( )
A．甲为3月21日前后
B．乙为6月22日前后
C．丙为3月21日或9月23日前后
D．丁为12月22日前后
8．下列有关四幅图的叙述，正确的是( )
A．图甲所示太阳直射点位于北半球
B．图乙所示北京时间是13时
C．图丙所示为北半球春分日
D．图丁所示南极圈内出现极夜
解析：7.C 8.D 第7题，图甲中北极地区出现极夜，不可能是3月21日前后；图乙中北极圈及其以北出现极夜，日期应为12月22日前后；图丙中全球昼夜平分，应为3月21日或9月23日前后；图丁中北极圈及其以北出现极昼，应为6月22日前后。第8题，图甲太阳直射点位于南半球；图乙中90°E是昼半球中央经线，地方时为12时，通过计算可知，北京时间为14时；图丙中昼夜平分，应为北半球的春分日或秋分日；图丁所示北极圈内出现极昼，南极圈内出现极夜。
第六节 太阳视运动规律及应用(综合思维)
命题视角(一) 太阳视运动规律
[典题感悟] (2019·江苏高考)雾灵山位于北京与承德交界处，海拔2 118米，素有“京东第一峰”的美称，是观赏日出和日落的理想之地。下表为雾灵山部分日期的日出和日落时刻表。据此回答(1)～(2)题。
(1)四个日期中，太阳直射点最靠近赤道的是( )
A．①B．②
C．③D．④
(2)一游客于7月某日去雾灵山旅游，当日的太阳视运动轨迹是( )
[解析] 第(1)题，太阳直射点越靠近赤道，全球各地一日中昼夜长短的差值越小，即昼长和夜长越接近12小时。根据日落时间－日出时间＝昼长，可算出表中①～④四个日期雾灵山的昼长分别为9小时36分钟、11小时44分钟、14小时54分钟、9小时27分钟，②日期雾灵山昼长最接近12小时，故选B。第(2)题，7月份，太阳直射北半球，雾灵山日出东北，日落西北，C、D错；雾灵山位于北回归线以北，故太阳直射点始终位于雾灵山南方，A错，B对。
[答案] (1)B (2)B
[系统思维]
1．(一天中)太阳视运动轨迹
(1)运动轨迹：一天中，日出以后太阳高度逐渐增大，正午达最大值，之后，太阳高度逐渐减小。
(2)三大信息：①日出、日落方位；②正午太阳的方位和高度；③太阳高度变化规律。
2．(一年中)二分二至日太阳视运动轨迹
下图为北半球某地二分二至日太阳视运动示意图，读图可知：
(1)该地夏至日的太阳视运动为轨迹①，该日日出东北，日落西北(极昼和极夜地区除外)。
(2)该地春、秋分日的太阳视运动为轨迹②，这两日日出正东，日落正西。
(3)该地冬至日的太阳视运动为轨迹③，该日日出东南，日落西南(极昼和极夜地区除外)。
3．不同日期的太阳视运动轨迹的异同
[针对训练]
下图分别为M地位置图和春节在M地旅游的中国游客拍摄的海边日出照片。读图回答1～2题。
1．图示时刻太阳所处方位是( )
A．东南B．东北
C．西南D．正东
2．图示时刻北京时间可能是( )
A．18时10分B．7时20分
C．16时40分D．5时50分
解析：1.A 2.C 第1题，结合左图的经纬网和海陆轮廓可以分析M点位于南美洲东南沿海，春节期间，太阳直射点位于赤道与南回归线之间并继续向北移动，M点昼长夜短，太阳于东南方向升起，日落时太阳位于西南方，故本题选A。第2题，根据经纬网可知，图示M点位于西三区，此时西三区的区时大致位于5时至6时之间(该地昼长夜短且纬度较低，昼长应该在13小时左右)，利用区时计算的“东加西减”原则，此时北京时间大致在16时至17时之间，故本题选C。
如图是40°N某地二分二至日太阳视运动示意图，K、L、M三条曲线为二分二至日太阳视运动曲线。读图完成3～4题。
3．图中a、b、c、d分别表示地平面上的四个方位，其中代表北方的是( )
A．aB．b
C．cD．d
4．有关K、L、M所对应的日期的说法，正确的是( )
A．K——天安门广场升旗时刻为一年中最迟
B．L——南京白昼时间比北京长
C．M——此时该地太阳从东南方向升起
D．L——长江口外海域盐度达一年中最小值
解析：3.C 4.A 第3题，一年中太阳直射点在南北回归线之间移动，因此，对于40°N而言，一年中各个季节正午时太阳均位于正南方的上空，由于正午太阳高度是一天中太阳高度的最大值，故可从图中判断出a点表示南方，则c点表示北方。第4题，从上题分析可知，a、b、c、d四个方位分别是南、东、北、西。北半球夏半年，全球大部分地区日出东北方向，日落西北方向，因此，图中M线是夏至日该地太阳视运动路线；北半球冬半年，全球大部分地区日出东南方向，日落西南方向，因此，图中K线是冬至日该地太阳视运动路线；则L线表示该地二分日太阳视运动路线。冬至日北半球昼长达到一年中最短，北京日出最晚，升旗最晚，A对；二分日全球各地昼夜等长，北京和南京昼长相同，B错；夏至日太阳从东北方向升起，C错；夏季长江水量最大，河口处盐度最低，D错。
命题视角(二) 太阳视运动规律的应用
[典题感悟] (2023·山东高考)某文化广场(37°N，105°E)上的十二生肖石像均匀排列成圆形，生肖鼠位于正北方。小明在圆中心竖立一根细杆，以观察太阳周日视运动变化。下图示意夏至日两个时刻的杆影指向。据此完成(1)～(2)题。
(1)该地夏至日地方时16：00时，杆影指向( )
A．生肖虎 B．生肖虎与兔之间
C．生肖兔 D．生肖兔与龙之间
(2)11月至次年2月，一日内被杆影指向的生肖石像个数最多为( )
A．5个 B．6个
C．7个 D．8个
[解析] 第(1)题，图中信息可知，北京时间9：20杆影指向正西，当地经度为105°E，此时当地地方时应为8：20，太阳位于正东，一天之中太阳方位关于地方时正午(正南)对称，此日当地地方时15：40太阳应位于正西，则地方时16：00太阳应位于西北方向，杆影应指向东南。读图可知，生肖虎、生肖虎与兔之间均在东北方向，生肖兔在正东，只有生肖兔与龙之间在东南，D符合题意，排除A、B、C。第(2)题，太阳视运动变化角度约为15°/小时，图中两个相邻的生肖石间隔的圆心角为30°，11月至次年2月，太阳直射点位于南半球，当地太阳东南升、正午在正南、西南落，杆影日出指向西北、正午指向正北、日落指向东北，因此一日内被杆影转过的角度小于180°，指向的生肖石像个数少于6个，最多为5个，A正确，B、C、D错误。
[答案] (1)D (2)A
[规律方法]
在掌握太阳视运动规律的基础上，我们可以据此获取一些与之有关的时空信息(以北半球为例)。
1．推知时间(季节)信息
2.推知空间(方位)信息
夏至日太阳升起的方位是东北方，太阳落下的方位是西北方；冬至日太阳升起的方位是东南方，太阳落下的方位是西南方。春、秋分日太阳日出正东，日落正西。
3．判断观测点的纬度位置
首先明确观测点正午太阳高度(即太阳最高的时候与观测点的连线跟地面的夹角，用H表示)和太阳直射点纬度，然后利用“当地纬度＝90°－H±直射点纬度(同半球用‘＋’，异半球用‘－’)”即可确定观测点纬度位置。
4．太阳视运动与物体影子
5.特殊地点的太阳视运动
(1)有极昼现象的地区(北极圈及其以北地区)，当发生极昼时，一天之中可见太阳。
(2)北极点上，太阳高度不变。
[针对训练]
如图示意北半球四地在夏至日当天所看到的太阳视运动轨迹。读图完成1～3题。
1．图中地平面上表示正西方向的是( )
A．①B．②
C．③D．④
2．四地的纬度按照由高到低的顺序进行排列，合理的是( )
A．甲、乙、丙、丁B．乙、丁、丙、甲
C．丙、丁、甲、乙D．丁、乙、甲、丙
3．夏至日当天，对于分别站立在O1、O2、O3、O4四点的四个人来讲，其身影在地面的旋转角度最小的是( )
A．甲B．乙
C．丙D．丁
解析：1.B 2.D 3.C 第1题，由材料可知，图中四地均位于北半球，太阳高度最大时均位于③方向，说明③为南方，相反方向的①为正北方向，②为正西方向。第2题，读图可知，四地均位于北半球，乙和丁出现极昼现象，且丁全天太阳高度不变，应位于北极点上，纬度最高；乙出现极昼，位于北极圈与北极点之间；丙正午太阳高度为90°，应位于北回归线；甲正午太阳高度小于90°，且太阳位于南方，应位于北回归线与北极圈之间。故四地的纬度按照由高到低的顺序进行排列，依次为丁、乙、甲、丙。第3题，身影旋转角度越小，说明昼长越短，读图，结合上题分析可知，丙纬度最低，昼长最短，所以身影在地面旋转的角度最小。
[课时跟踪检测]
某中学地理研究性学习小组在同一位置、不同季节的三天中的三个时刻拍摄了太阳视运动轨迹(h2这一天学校举行了秋季运动会，当日的正午太阳高度达40°)，整理后如如图所示。据此完成1～3题。
1．该地位于( )
A．30°S附近 B．赤道附近
C．北回归线附近 D．50°N附近
2．拍摄的三天中，该地白昼最短的一天是( )
A．h1 B．h2
C．h3 D．不确定
3．当太阳视运动轨迹为h1时，下列自然现象可能发生的是( )
A．长江流域进入一年中的枯水期
B．东非高原的斑马向赤道以北迁徙
C．澳大利亚的小麦进入收获季节
D．加拿大的枫树叶大部分已经脱落
解析：1.D 2.C 3.B 第1题，h2这一天学校举行了秋季运动会，当日的正午太阳高度达40°，即该地与太阳直射点纬度差是50°，秋季太阳直射点在赤道附近，约在南北纬10°之间，假设该地位于北半球，该地位于40°N以北，可能是50°N附近，D正确。第2题，结合上题分析，该地位于50°N附近，太阳位于南部天空，结合图示三日太阳运动位置，拍摄的三天中，该地白昼最短的一天是h3，太阳直射点位于南半球。三日的季节不同，应是冬季，北半球昼短夜长，C正确。h1对应的季节是夏季，h2是秋季，C正确。第3题，结合前面分析，当太阳视运动轨迹为h1时，北半球是夏季，长江流域进入一年中的丰水期，A错误。东非高原的斑马逐水草迁徙，向赤道以北迁徙，B正确。澳大利亚正值冬季，小麦进入冬眠季节，C错误。加拿大的枫树叶正茂盛，D错误。
下图为甲、乙两地某日从日出到日落太阳高度日变化示意图，其中甲地位于北半球。据此回答4～6题。
4．据图推测，乙地位于( )
A．东半球赤道上
B．东半球北回归线上
C．西半球赤道上
D．西半球北回归线上
5．据图推测，该日应该是北半球的( )
A．春分日 B．夏至日
C．秋分日 D．冬至日
6．甲、乙两地实际距离大约是( )
A．1万千米 B．2万千米
C．3万千米 D．4万千米
解析：4.C 5.B 6.B 第4题，甲地位于北半球，此日甲地昼长为12小时16分，所以北半球处于夏半年，太阳直射点位于北半球。乙地昼长恰好为12小时，乙地只能位于赤道上。乙地正午太阳高度出现在北京时间24时，可计算乙地经度为60°W，乙地位于西半球。C正确。第5题，此日赤道上正午太阳高度为66°34′，且太阳直射点位于北半球，可计算出太阳直射点位于北回归线。正午太阳高度H＝90°－当地与直射点的纬度差＝90°－(0°＋x°)＝66°34′，即x＝23°26′N，太阳直射点位于北回归线，为夏至日，故B正确。第6题，夏至日时甲地昼长接近12小时，故甲地接近赤道，甲地正午太阳高度出现在北京时间12时，故甲地位于120°E上，与乙地位于同一个经线圈，两者的距离约为赤道长度(4万千米)的一半。故B正确。
(2024·浙江1月选考)我国K、Q两地中学生进行日出方位观测，下图为同学们测得的两地日出时直立杆影年变化图，阴影部分为杆影变化的范围，张角两边分别为甲、乙日的杆影(测量时间为北京时间)。据此完成7～8题。
7．K地位于Q地的( )
A．东北 B．东南
C．西南 D．西北
8．K、Q两地相比( )
A．甲日日落地方时，K地比Q地大
B．甲日晨线与经线夹角，K地比Q地大
C．乙日白昼的时间，K地比Q地长
D．乙日正午太阳高度角，K地比Q地小
解析：7.C 8.C 第7题，根据图示信息可知，甲、乙两日K地日出变化时间为1小时56分，Q地日出变化时间为3小时14分，Q地昼长变化幅度大于K地，说明Q地纬度位置更高，两地都位于北半球，说明Q地更靠北；同一日期Q地的日出时间早于K地，说明Q地位于K地东侧，两地都位于我国，所以K地位于Q地的西南，C正确，A、B、D错误。第8题，图示为日出杆影年变化，甲日日出地方时更早，两地都位于我国，所以甲日应为夏至日，根据上题分析可知，Q地纬度位置更高，所以甲日Q地的日落地方时更大，A错误；甲日晨线与经线夹角，两地一样大，B错误；乙日为冬至日，此时北半球昼短夜长，纬度位置越高，昼越短，Q地纬度位置更高，昼长更短，C正确；乙日为冬至日，太阳直射点位于南半球，两地都位于北半球，纬度位置更低的K地太阳高度角更大，D错误。
气象条件
晴天多、阴雨天少，风速小，湿度低，有利于发射和跟踪
纬度因素
纬度低，自转线速度大，可以节省燃料和成本
地势因素
地势越高，地球自转线速度越大
地形因素
地形平坦开阔，有利于跟踪观测
海陆位置
大陆内部气象条件好，隐蔽性强，人烟稀少，安全性强；海上人类活动少，安全性强
交通条件
交通便利，有利于大型航天装备的运输
安全因素
出于国防安全考虑，有的建在山区、沙漠地区，有的建在地广人稀处
时间
一般选择在晴朗无云的夜晚，便于定位和跟踪观测
我国发射时间主要选择在北半球冬季，一是便于航天测控网对飞船的监控、管理、回收；二是我国有多艘海上测量船分布在南半球纬度较高的海域，选择北半球冬季是为了避开南半球恶劣的海况
方向
一般与地球运动方向一致，向东发射可充分利用自转线速度，节约能源
天文观测的条件
纬度
高纬度，冬季夜长，连续观测时间长，星空起落变化小；低纬度，则强调观测范围广(如可观测南北半球的天文情况)
地形
海拔高，空气稀薄；地势高，视野开阔
气象
晴天多；云量少，大气透明度高；风力小；气温波动小，大气扰动小(如太阳观测台选湖边)；空气湿度小
人类
活动
空气污染轻；光污染少；设备先进；观测技术高；须设置黑暗天空保护区
天文台
选址
除纬度、地形、气象、人类活动等基本条件外，还应该分析交通、科研水平、基础设施、国家政策等条件
因素
纬度
地势
天气
年太阳辐射总量
纬度越低，正午太阳高度越大，获得的太阳辐射越多；反之则少
地势高，大气稀薄，透明度高，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多
阴雨天气，大气对太阳辐射的削弱作用强，到达地面的太阳辐射少
日照时数
①不考虑其他因素，各纬度年日照时数相同，均为半年；②北半球夏半年，除极昼和极夜地区外，越往北，日照时数越长
同纬度地区，地势高的高原日照时数大于地势低的盆地
多阴雨天气的地区，日照时数少；多晴天的地区，日照时数多
不同纬度分布
大体上由低纬度地区向高纬度地区递减
相同纬度分布
总体由沿海向内陆递增；地势高处太阳辐射强，地势低处太阳辐射弱
地质历史时期
生物的演化
地表的演化
矿产的形成
植物
动物
前寒武纪
海洋和陆地形成
蓝细菌
无
重要成矿时期
古生代
地壳运动剧烈，联合古陆形成
裸子植物和陆地低等植物开始出现，蕨类繁盛
海洋无脊椎动物繁盛，出现两栖动物和爬行动物
重要成煤期
中生代
板块运动剧烈，联合古陆开始解体
裸子植物兴盛
爬行动物盛行，出现鸟类和哺乳动物
主要成煤期
新生代
联合古陆最终解体，形成现代地势起伏的基本面貌
被子植物繁盛
哺乳动物快速发展，第四纪出现人类
—
类型
传播速度
能通过的介质
共性
A表示横波
较慢
固体
传播速度都随所通过物质的性质而变化
B表示纵波
较快
固体、液体和气体
名称
波速变化
界面①表示莫霍界面
此面以下地震波的传播速度明显增加
界面②表示古登堡界面
此面以下横波完全消失，纵波速度突然下降
三个圈层
图中C为地壳，D为地幔，E为地核(由外核和内核组成)
软流层
位于地幔的上部，温度很高，岩石部分熔融，能缓慢流动，是岩浆的主要发源地
原始大气
主要成分是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨气等，缺少氧气
现代大气
主要成分是氮气和氧气
演变原因
植物通过光合作用，吸收二氧化碳，释放氧气。因此地球上生命的出现和演化与大气中氧气的增多密不可分
图示
侧视
自西向东
俯视
从北极上空看
呈逆时针方向，如上图甲所示
从南极上空看
呈顺时针方向，如上图乙所示
项目
时间
旋转角度
意义
恒星日
23时56分4秒
360°
地球自转的真正周期
太阳日
24小时
360°59′
昼夜交替周期
定义
因经度而出现不同的时刻，东早西晚
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eq \a\vs4\al(1)小时
时区
全球共划为24个时区。中时区以0°经线为中央经线，向东西各跨7.5°；东西十二区以180°经线为中央经线。由中时区向东为东时区，向西为西时区，每个时区跨经度为15°
区时
各时区都以本时区中央经线的地方时作为本时区的区时
规律
相邻两个时区的区时相差1小时，每向东跨1个时区，时间早1小时；每向西跨1个时区，时间晚1小时
自然分界线(0时经线)
东边的日期比西边早。以该线为界，线东早一天，线西晚一天
人为分界线(国际日期变更线)
基本沿180°经线。以该线为界，线东晚一天，线西早一天
思路与步骤
案例参考
一定时：
确定出用以计算的参照时间
①昼半球中央经线的地方时为12时，如ND；②夜半球中央经线的地方时为24时(或0时)，如NB；③晨线与赤道交点所在经线的地方时为6时，如NC；④昏线与赤道交点所在经线的地方时为18时，如NA
二定向：
确定两点的相对东、西方向
图中已知D点时间，若求E点的地方时，判断出E点位于D点以东，应选择“东加”；若求C点地方时，判断出C点位于D点以西，应选择“西减”
三定差：
确定两点的经度差
如E点所在经线与ND经线相差45°，即相差3个小时
四定值：
所求的地方时＝已知地方时±4分钟×经度差/60
如以D点求E点地方时为12：00＋eq \f(4×45,60)＝15：00，以B点求F点地方时为24：00－eq \f(4×45,60)＝21：00
项目
内容
确定
时区
若题目中只有某地点经度，必须先判断出该经度所处的时区。方法：已知经度÷15°，余数小于7.5°，则商为时区数，余数大于7.5°，则时区数为商＋1
求时
区差
若两地同为东时区或西时区，则时区数相减；若两地分别属于东、西时区，则时区数相加，即“同减异加”
求区时
根据“东早西晚”的原则，知西求东加时区差，知东求西减时区差
根据地球的自转方向判读
顺着地球自转的方向，由新日期进入旧日期的是180°经线，由旧日期进入新日期的是0时经线
光照图中根据晨昏线判读
过晨昏线与纬线(极昼范围)切点的经线为0时经线；平分夜半球的经线为0时经线
根据时间判读
地方时为0时的经线为0时经线
从东西方向描述
自西向东
从极地上空观察
北极：呈逆时针方向旋转。
南极：呈顺时针方向旋转
项目
公转位置
时间
公转速度
A点
远日点
7月初
最慢
B点
近日点
eq \a\vs4\al(1)月初
最快
时间
变化特点
现象
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
图1中北极圈及其以北出现极昼现象
夏至日，北半球各地昼最长，夜最短
图3中北极圈及其以北出现极夜现象
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
冬至日，北半球各地昼最短，夜最长
春、秋
分日
图2代表的时间是每年的3月21日或9月23日前后，全球各地昼夜平分
时间
对称
太阳直射同一纬度的两个不同日期，昼夜长短状况相同。这两个日期是关于夏至日或冬至日对称的。如6月12日(夏至日前10天)与7月2日(夏至日后10天)的两天中，某地的昼夜长短状况相同
空间
对称
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与南半球相同纬度的夜长相等。例如，23°26′N的昼长等于23°26′S的夜长
时间地点
当日
次日
日出
日落
日出
日落
①
9：00
23：00
8：58
23：02
②
7：19
18：41
7：20
18：40
③
5：40
18：48
5：39
18：49
地点
日出
日落
北京
06：42
17：13
甲
07：50
18：00
记录日期
第一天
第二天
第三天
升旗时间
6：04
6：03
6：02
降旗时间
17：56
17：57
17：58
地点
最短昼长
最长昼长
三亚(18°15′N)
约11小时
约13小时
漠河(53°33′N)
约7小时
约17小时
夏至日
正午太阳高度由北回归线向南、北两侧递减，如图中eq \a\vs4\al(c)折线所示
冬至日
正午太阳高度由南回归线向南、北两侧递减，如图中eq \a\vs4\al(a)折线所示
春、秋分日
正午太阳高度由赤道向南、北两侧递减，如图中eq \a\vs4\al(b)折线所示
北半球节气
达最大值的地区
达最小值的地区
夏至
北回归线及其以北各纬度
南半球各纬度
北半球节气
达最大值的地区
达最小值的地区
冬至
南回归线及其以南各纬度
北半球各纬度
春、秋分
赤道
南、北极点
天文
四季
夏季
一年中白昼较长、正午太阳高度较大的季节
冬季
一年中白昼较短、正午太阳高度较小的季节
春季、
秋季
冬、夏两季的过渡季节
北温带许多
国家的四季
3、4、5月为春季，依次类推，每三个月为一个季节
不同地区
主要特点
图示
赤道上
两次最大，春分日和秋分日太阳直射时为90°；两次最小，冬至日和夏至日时为66°34′
赤道与北回归线之间的地区
有两次直射现象，两次最大值为90°，一次最小值在12月22日
北回
归线上
一次直射，最大值达90°，在6月22日；一次最小值在12月22日
北回归线与北极圈之间
一次最大值小于90°，在6月22日；一次最小值在12月22日
北极点上
春分至秋分出现极昼，正午太阳高度大于0°，其中一次最大值在6月22日；秋分至春分出现极夜，正午太阳高度小于0°
第一次
第二次
第三次
60°
50°
40°
地区
位置
最佳朝向
不宜朝向
厦门
(24.5°N,118°E)
南偏东5°～10°
南偏西25°，西偏北30°
银川
(38.5°N,106°E)
南至南偏东23°
西、西北
北京
(40°N,116°E)
南偏东30°以内，南偏西30°以内
北偏西30°～60°
哈尔滨
(46°N,126.5°E)
南偏东15°～20°
西、西北、北
日期
日出时刻
日落时刻
①
7：32
17：08
②
6：31
18：15
③
4：45
19：39
④
7：22
16：49
相同点
不同点
轨迹形状相同，均为日出—东南—正南—西南—日落
日出、日落的具体方位不同
正午太阳均在正南方
地面以上的轨迹长短不同
太阳高度变化均为小—大—小
正午太阳高度不同
根据日出、日落方位判断季节(或节气)
①若太阳东北升起、西北落下，则为北半球的夏半年(夏至)；②若太阳东南升起、西南落下，则为北半球的冬半年(冬至)；③若太阳正东升起、正西落下，则为北半球的春、秋分
根据太阳方位判断时间
①若太阳在东南天空、太阳高度逐渐增大，则为上午；②若太阳在西南天空、太阳高度逐渐减小，则为下午；③太阳位于正南方向，太阳高度最大时，则为当地的12时
影子长短
与太阳高度大小呈负相关，日出时影子最长，之后变短，正午时最短，之后变长，日落时达最长；直射点上无影子
影子方向
与太阳方位相反
影子移动
方向
与太阳视运动方向相反，呈顺时针在地面上移动