2022年高考地理二轮复习(新高考1) 专题1 考点3　正午太阳高度学案

这是一份2022年高考地理二轮复习(新高考1) 专题1 考点3　正午太阳高度学案，共8页。
(2021·河北地理)家住某城(36.5°N,116°E)的小明，秋分时节搬进了新楼房，站在书房2.6米高的落地窗前，远处公园美景尽收眼底。下图示意书房平面布局。据此完成1～2题。
1．从入住到次年春分，书房的日采光时间变化趋势是( )
A．一直增加 B．先增后减
C．一直减少 D．先减后增
2．冬至日天气晴朗，小明在书房于北京时间( )
A．6：30看到当日第一缕阳光
B．9：30沐浴着阳光伏案读书
C．12：30估算阳光进深2.6米
D．15：30看到阳光照到书柜上
答案 1.D 2.D
解析 第1题，从秋分时入住到次年春分，为北半球的冬半年，当地(36.5°N,116°E)昼短夜长，太阳直射点先向南移动再向北移动，该地昼长先变短再变长，根据图示信息，可知该书房窗户朝向正南，冬半年日出、日落方位偏南，所以整个白天都有采光，则书房的采光时间随着昼长的变化而变化，先减后增，在冬至日达到最小值，D正确。第2题，若北京时间6：30日出，可算出当地(116°E)地方时为6：14，接近昼夜均分(二分日)，但当地纬度较高且该日为冬至日，A错误；书房接近正方形，北京时间9：30(当地地方时9：14)时，太阳约位于东偏南40°，此时入射光线大致平行于西北—东南向对角线，加上阳光受落地窗东侧0.5米墙体的遮挡，照射不到椅子的位置，B错误；冬至日时，该地正午太阳高度＝90°－(36.5°＋23.5°)＝30°，则正午室内阳光进深为eq \f(2.6,tan30°)，大于2.6米，且北京时间12：30，当地时间为12：14，太阳斜射，阳光进深应该更大，C错误；15：30时，当地时间为15：14，太阳斜射且位于西南方位，书柜位于落地窗的东北方位，阳光正好照射到书柜上，D正确。
1．正午太阳高度分布及变化规律
(1)分布看“远近”——远小近大
距离直射点所在的纬度越近，正午太阳高度越大；距离直射点所在的纬度越远，正午太阳高度越小。
(2)变化看“移动”——来增去减
太阳直射点向某地所在的方向移来时，该地的正午太阳高度逐渐增大；太阳直射点远离某地移去时，该地的正午太阳高度逐渐减小。
(3)位置看“数值”——90°的出现
2．正午太阳高度的应用
(1)确定太阳直射点所在地地方时为12时。
(2)求出当地的纬度(根据正午太阳高度的计算公式)。
(3)确定房屋的朝向：北回归线以北的地区，正午时太阳位于南方，房屋朝向南方；南回归线以南的地区相反。
(4)确定日期、日影长短及方向：太阳直射点上，正午时物体的影子缩短为零；正午太阳高度越大，日影越短，反之越长。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，如北回归线以北地区，正午日影永远朝向北方(北极点除外)，南回归线以南地区，正午日影永远朝向南方(南极点除外)，南、北回归线之间的地区，正午日影有南、北朝向的变化。
(5)确定楼间距、楼高：为了使各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。
(6)太阳能热水器倾角的调整：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，使太阳光线与受热板垂直。
3．解答“正午太阳高度”试题的一般思维流程

考向1 通过“正午太阳高度的计算”考查“综合思维”
(2021·山东省日照市期末)王老师退休后选择了去生态宜居城市日照(35°N,118°E)居住。9月23日这天，他从①号楼出发，沿小区健康步道锻炼身体。据此完成1～2题。
1．该日5：58王老师发现自己的影子位于身前并与线路平行，则其所处位置及其前进方向是( )
A．甲向东 B．乙向南
C．丙向西 D．丁向北
2．该日王老师行进的过程中，发现某时刻身影长度与身高基本相等，该时刻约是( )
A．10：00 B．10：30
C．11：00 D．11：30
答案 1.C 2.C
解析 第1题，北京时间5：58，当地地方时约为6时，接近9月23日当地日出时刻。该日为秋分日，日出正东方。依据图中超市位于小区东南，可判断乙方位为东方，王老师位于丙线路，前行方向为向西，日出时影子朝向西方，位于身前且与线路平行，C正确。第2题，身影长度与身高相等，说明此时太阳高度为45°。日照市纬度为35°N,9月23日太阳直射点位于赤道，则该日正午太阳高度为55°。因该日日出为地方时6时，且日出时太阳高度为0°，则从地方时6时至12时，6个小时太阳升高了55°，即每小时约升高9°，则太阳升高到45°时，当地时间约为11：00，C正确。
考向2 通过“正午太阳高度的应用”考查“区域认知”
(2021·山东济宁市期末)小区楼房建设规划中，为满足采光需求，理论上需要根据各地正午太阳高度的情况设计合理的楼间距。下图示意11月22日济宁市某小区楼房正午日影情况。据此完成3～4题。
3．从每年11月22日开始，正午阳光照射不到北楼二层住宅，这种情况大约持续( )
A．1个月 B．2个月
C．3个月 D．4个月
4．楼高相同情况下，下列四个城市中理论楼间距较济宁大的是( )
A．广州 B．上海
C．北京 D．杭州
答案 3.B 4.C
解析 第3题，该小区位于北回归线以北地区，冬至日正午太阳高度最小，影子最长；从每年11月22日开始，正午阳光照射不到北楼二层住宅，可知在冬至日前有1个月时间照射不到二层，可推出冬至日后也会有1个月的时间照射不到二层，因此这种情况大约持续2个月，B正确。第4题，正午太阳高度越小，影长越长，楼间距越大，四地相比只有北京比济宁纬度高，正午太阳高度比济宁小，楼间距较济宁大，C正确。
考点练
(2021·江苏盐城模拟)家住牡丹江市(45°N,130°E)的小明在网上晒出“自家住宅的户型平面图”(图甲)和“江边拍摄的日出图”(图乙)，并记录到该日第一缕阳光照射到客厅的时间为9时40分(住宅楼前无遮挡)。读图完成1～3题。
1．图乙中被遮盖的日期，可能是( )
A．4月1日 B．7月1日
C．9月1日 D．11月1日
2．小明家前阳台的朝向最接近( )
A．南偏东 B．南偏西
C．正东方向 D．正南方向
3．小明通过测量得出该日当地正午太阳高度，其数值约为( )
A．22° B．32° C．45° D．55°
答案 1.D 2.B 3.B
解析 第1题，根据图乙中信息，当地日出时间为北京时间6时，则当地时间(130°E地方时)应为6：40，则昼长小于12小时，此时太阳直射点位于南半球，故选D。第2题，该日第一缕阳光照射到客厅的时间为9时40分，则当地地方时为10时20分，由上题可知此时太阳应位于东南方，且此时阳光与阳台朝向近于垂直，故阳台的朝向应是南偏西，故选B。第3题，11月1日，太阳直射点位于10°S左右，该地正午太阳高度约为90°－(10°＋45°)＝35°，故选B。
(2021·山东滕州一中月考)下图所示是北欧的维京人航海时用来指引方向的工具。其原理为将木盘置于盛满水的木桶中，利用木棍影子的变化来确定方向(木棍的高度等于其与凹槽之间的距离)。据此回答4～5题。
4．某月，维京人在北欧海域向西南方向航行的过程中，木棍的正午影长基本没有变化。该月份最可能是( )
A．2月 B．5月 C．7月 D．12月
5．若该月份木棍的正午影子顶端恰好与凹槽重合，则航线的纬度范围约为( )
A．45°N～58°N B．54°N～60°N
C．58°N～66°N D．63°N～72°N
答案 4.C 5.C
解析 第4题，木棍的正午影长基本没有变化说明航船与太阳直射点的纬度差基本不变。维京人在北欧海域向西南方向航行，因此太阳直射点一直南移。7月太阳直射点一直向南移，C正确。第5题，据“木棍的高度等于其与凹槽之间的距离”可知，正午太阳高度为45°，利用正午太阳高度的计算公式可知，航船的纬度数与太阳直射点的纬度之差为45°。因航船航行的时间为7月，太阳直射点的纬度范围大致为13°N～21°N(太阳直射点每月移动约8个纬度)，则航线的纬度范围约为58°N～66°N，C正确。
(2021·重庆市1月适应性测试)农作物物候期与气候紧密相关。有学者研究了我国某种苹果两个主产地1996～2018年春季物候期的平均出现时间，结果如下图所示(图中数字表示距1月1日的天数)。据此完成6～7题。
6．山东福山与新疆阿克苏该种苹果树始花期的差异，表明春季阿克苏( )
A．升温更快 B．降水更少 C．温差更大 D．光照更弱
7．某天北京时间14：40左右，阿克苏某中学的同学到当地果园(80°E,41°N)开展户外劳动时发现苹果树刚好出芽。为了解光照强度，同学们计算出此时太阳高度约为( )
A．10° B．30° C．50° D．70°
答案 6.A 7.C
解析 第6题，影响果树始花期的主要因素为气温，温度高，热量充足，果树开花时间早。根据图中信息判断，新疆阿克苏地区苹果树始花期比山东福山早6天，说明自1月1日以后，新疆阿克苏地区升温较快，与山东福山相比，新疆阿克苏地区深居内陆，受海洋影响小，增温快，使苹果树获得更多的热量，始花期早，A正确，故选A。第7题，据图可知，阿克苏地区苹果树发芽的时间为距离1月1日后的88天，大致3月29日左右，距离春分日较近，太阳直射点位于北半球，靠近赤道附近，该日太阳大致直射北纬2°，而此时北京时间为14：40(120°E)，该地的地方时为12：00，正值正午时，因此此时的太阳高度大约为50°，C正确，故选C。
(2021·湖北省重点中学期末)下图为“鄂州(30°N)某东西走向的街道及其一侧的两座楼房的俯视图”。图中箭头为某同学去年6月22日记录下来的日出时的太阳光线，该时刻太阳光线与街道的夹角是东偏北27°。读图完成8～9题。
8．建筑物的设计与布局会影响到墙面的采光。今天(2月2日，假设为晴天)，全天都不能获得采光的墙面应该是( )
A．甲楼①墙面 B．甲楼②墙面
C．乙楼①墙面 D．乙楼④墙面
9．为保证乙楼③墙面全年可采光，需合理设置图中β角的数值。下列β值可行的是( )
A．60° B．65° C．70° D．73°
答案 8.B 9.A
解析 第8题，今天(2月2日，假设为晴天)日出东南，日落西南，正午太阳位于正南方，图中甲楼的②墙面(位于北面)全天都不能获得采光，B正确。甲楼①墙面、乙楼①墙面下午可获得采光，乙楼④墙面上午可获得采光。第9题，为使乙楼③墙面全年均有采光机会，即在每年北半球的冬至日时，该墙面仍然可以接收到阳光。由图上信息可得知，每年6月22日北半球夏至日时，当地日出东北，且太阳光线与街道的夹角为东偏北27°，根据对称规律，所以北半球冬至日日出东南时，太阳光线与街道的夹角应为东偏南27°。乙楼③墙面与夹角β互余，若欲使乙楼③墙面全年可采光，夹角β最小要小于90°－27°＝63°，选A。
飞檐是指屋檐的檐部向上翘起，是一种考虑室内光照和建筑美观的中国传统建筑特色，是我国古代劳动人民智慧的结晶。图1为飞檐景观，图2示意飞檐光照原理。据此完成10～11题。
10．从室内光照的角度考虑，“飞檐”设计的主要目的是( )
A．扩大夏季遮阳的面积
B．扩大冬季采光的面积
C．缩小夏季遮阳的面积
D．缩小冬季采光的面积
11．某建筑设计师在浙江采用了“飞檐”的设计。若屋顶高度不变，与北京相比，下列调整措施可行的是( )
①飞檐长度不变，加大飞檐翘起角度 ②飞檐翘起角度不变，缩短飞檐长度 ③飞檐长度不变，缩小飞檐翘起角度 ④飞檐翘起角度不变，加长飞檐长度
A．①② B．②③ C．①④ D．②④
答案 10.B 11.A
解析 第10题，对比两幅图可知，飞檐能使冬季室内的太阳光照面积增加。第11题，与北京相比，浙江冬季正午太阳高度较大，为了保证室内有充足的光照，应缩短飞檐长度或加大其翘起角度，即①②正确。