第6讲 地球运动的地理意义
第1课时 昼夜交替和地转偏向力
1.昼夜交替
(1)图中甲为夜半球，乙为昼半球，弧线AOB为晨线。
(2)
(3)交替周期：1个太阳日＝24小时。
2.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。
关键素能一 晨昏线的判读与应用
【真题研析】
[例1] (2022·湖北卷)风云三号E星是全球第一颗在晨昏轨道运行的太阳同步气象卫星，与在轨的风云三号C星、D星形成“晨昏、上午、下午”三星组网格局，可实现全球观测资料的100%覆盖。E星装载最先进的微光成像仪，可大幅提高弱光条件下的监测精度。下图示意晨昏轨道、上午轨道和下午轨道。据此完成(1)～(2)题。
(1)与上午轨道卫星和下午轨道卫星相比，晨昏轨道卫星( )
A.两侧温度差异小
B.对地观测时，当地的太阳高度角小
C.太阳能补充不足
D.对地观测时，成像仪太阳光入射少
(2)E星的运行轨道相对于地轴( )
A.年变化幅度为23°26′
B.日变化幅度为180°
C.年变化幅度为46°52′
D.日变化幅度为360°
答案 (1)B (2)A
解析 第(1)题，晨昏轨道卫星一侧为白昼，一侧为黑夜，两侧温度差异较大，A错误。对地观测时，地面为凌晨或傍晚，太阳高度角小于上午和下午的太阳高度角，B正确。大部分卫星运行的动力来自太阳能，三颗轨道卫星均可接触阳光，太阳能补充均充足，C错误。对地观测时，与上午轨道卫星和下午轨道卫星相比，成像仪太阳光入射角度小，但太阳光入射并不少，D错误。第(2)题，由材料可知，E星的运行轨道为晨昏轨道，即沿着晨昏圈运行， 而在一年中，晨昏圈与地轴的夹角在春秋分时最小，为0°，在二至日时最大，为23°26′，因此E星的运行轨道相对于地轴年变化幅度为23°26′，故选A。
【素能升华】
1.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，即图b中∠α＝∠β。
(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°/时的速度自东向西移动。
2.晨昏线的三种判断方法
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
根据上述方法可知图a中，为晨线，为昏线；图b中，为晨线。
3.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，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 节气
北极圈及其以北出现极昼(南极圈及其以南出现极夜) 夏至
北极圈及其以北出现极夜(南极圈及其以南出现极昼) 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；晨昏线平面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。
【对点精练】
昼夜现象使地球表面出现晨昏线(圈)，把地球分为昼半球和夜半球。结合所学晨昏线的有关知识，完成1～2题。
1.上图A、B、C、D四点中，处于昏线上的是( )
A.A B.B
C.C D.D
答案 B
解析 顺着地球自转方向由昼半球到夜半球的是昏线，由夜半球到昼半球的是晨线。A、C、D点处于晨线上，B点处于昏线上，选B。
2.下列说法正确的是( )
A.上图A、B、C、D四点太阳高度为0°
B.晨线为顺地球自转方向由昼进入夜的线
C.晨线上地方时为6时
D.地球的昼夜现象是地球自转产生的
答案 A
解析 晨昏线上太阳高度为0°，A正确；晨线为顺地球自转方向由夜进入昼的线，B错；晨线上地方时为日出时间，具体的时间与晨线所处的经线有关，其中晨线与赤道交点所在的经线地方时为6：00，C错；地球的昼夜现象是因为地球不发光、不透明产生的，和地球自转无关，D错。
(2022·浙江金衢六校期末联考)由于地球的自转和公转，太阳直射点在地球表面不断移动。北京时间约2021年12月21日23时59分17秒太阳直射点移动到南回归线，即迎来“冬至”节气。完成第3题。
3.关于此日过后一个月内的地理现象的描述正确的是( )
①晨昏线与经线的夹角变大 ②晨昏线与经线的夹角变小 ③地球公转速度变快 ④地球公转速度先快后慢
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
答案 D
解析 冬至日之后的一个月，太阳直射点由南回归线向北(赤道)移动，直射点的纬度缩小，晨昏线与经线的夹角变小，①错误，②正确；地球公转速度是1月初最快，因此12月21日到1月21日一个月期间内，地球公转速度先变快再变慢，③错误，④正确。
(2022·广东揭阳联考)第24届冬奥会于2022年2月4日至2022年2月20日在中国北京和张家口举行。冬奥会开幕式于北京时间19：30在国家体育场“鸟巢”举行。下图示意冬奥会期间北半球太阳光照(R为晨昏线)情况。据此完成第4题。
4.图中a、b、c、d四地能表示北京冬奥会开幕式开始时刻的点是( )
A.a B.b
C.c D.d
答案 B
解析 冬季奥运会开幕式时间为2月4日19：30，此时太阳直射南半球，北极地区出现极夜现象，晨昏线的上半部分为昏线，昏线与赤道的交点为18时，b点经度与该交点接近，且位于该交点的东边，地方时更晚，而冬奥会开幕北京时间为19：30(18点之后)，应该为b点。
关键素能二 地转偏向力及其影响
【真题研析】
[例2] (2020·7月浙江卷)在中纬度地区五千至一万米高空盛行着波状的西风气流。我国华北某气象测站放飞探空气球进行大气观测，并记录气球从地面上升到万米高空时与气象测站之间水平漂移距离，如图为多年平均水平漂移距离统计图。据此完成下题。
符合该测站万米高空冬、夏季气球漂移方向及水平气压场的是( )
答案 B
解析 高空风受摩擦力影响小，可以忽略摩擦力，风向与等压线平行，北半球地转偏向力向右。
【素能升华】
地表水平运动物体方向偏转的判断方法
(1)地转偏向力的特点
①只改变物体运动的方向，并不改变物体运动的速度。
②地转偏向力的方向与物体水平运动的方向相垂直，北半球偏向右，南半球偏向左，赤道上不偏转，其大小与纬度、物体运动速度呈正相关。(顺口溜记忆法：北右南左赤道无；纬度越高越显著)可用“手势”记忆地球上水平运动物体的偏向。
方法：面向物体的运动方向，手心向上“南左北右”，四指指向初始运动方向，则拇指所指方向即为水平运动物体的偏转方向。
(2)地转偏向力的影响
①影响沿地表水平运动的各种地理事物，如风、河流、洋流、交通(铁路)等。
②河流沿岸人类活动的选址受地转偏向力的影响：北半球河流冲蚀右岸，在左岸淤积，故港口、防洪堤坝一般建于右岸，聚落、挖沙场地宜选在左岸。
【对点精练】
用实验模拟沿地表做水平运动物体的地转偏向现象；甲同学打开伞，抬头面视伞面内侧，顺时针转伞；乙同学向转动的伞面顶部滴红墨水，并观察红墨水流动过程。据此回答5～6题。
5.红墨水在伞面上流动的轨迹为( )
A.先偏右后偏左 B.向右偏转
C.先偏左后偏右 D.向左偏转
答案 B
解析 甲同学在伞面内侧顺时针转动伞，乙同学从伞顶观察伞则应是逆时针转动，类似在北极上空观测，那么红墨水的流动就类似北半球由高纬向低纬流动的河流，流动的轨迹应向右偏。
6.该实验存在的主要不足有( )
①未模拟出赤道上的地转偏向现象 ②没能模拟出东西运动的地转偏向现象 ③未模拟出高纬向低纬运动的地转偏向现象 ④伞面转动与地球自转的实际差别很大
A.①②④ B.②③④
C.①③④ D.①②③
答案 A
解析 由上题可知，该实验模拟的类似由高纬向低纬水平运动物体的偏转，但赤道上和东西方向上的水平运动物体的偏向没有模拟出来，同时伞的转动与地球自转的差别也较大。
(2023·青岛一中高三月考)内河航运船舶航道的区位选择要根据水流的速度、泥沙沉积的实际情况而定，应尽可能实现节省能源、降低运费及成本等效益最大化。下图为某河流航道图。据此完成7～8题。
7.假如河流自东向西流，那么该河流位于( )
A.北半球 B.南半球
C.东半球 D.西半球
答案 B
解析 根据图例，北岸泥沙堆积多，南岸堆积少。假如河流自东向西流，河流右岸沉积，左岸侵蚀，则该河流地转偏向力向左偏，位于南半球，B项正确。
8.假如该图是长江上海—武汉航道，那么货船从武汉港装载50万吨钢材运往上海港时，选择的航道及其原因是( )
A.A航道 水流平稳，航运安全
B.B航道 河流含沙量小，阻力小
C.A航道 航道宽阔，水深流急
D.B航道 靠近河岸，基础设施完善
答案 C
解析 假如该图是长江上海—武汉航道，那么货船从武汉港装载50万吨钢材运往上海港时，选择的航道是A航道，原因是A航道位于河中心，航道宽阔，水深流急；B航道靠近河岸，航道水浅，水流速度较慢。
1.(2022·江苏通州阶段练习)生物形成昼夜节律(生物钟)现象的直接原因是( )
A.温度的昼夜变化 B.地转偏向力的影响
C.月亮的圆缺变化 D.地方时的差异
答案 A
解析 地球自转导致昼夜交替，各地温度发生昼夜变化，生物形成昼夜节律。
(2022·全国课时练习)读太阳光照图，完成2～3题。
2.昼夜现象、昼夜交替、昼夜长短现象产生的原因是( )
A.地球的自转、地球运动、太阳辐射
B.太阳自转、地球本身原因、地球公转
C.地球本身原因、地球的运动、地球的公转
D.地球本身原因、地球的自转、地球的公转
答案 D
解析 昼夜现象是由于地球本身是一个不发光不透明的球体；昼夜交替是地球自转的结果；昼夜长短是由于地球在围绕着太阳公转时保持黄赤交角，使太阳直射点在南北回归线之间来回运动，地球表面各地昼夜长短发生以一回归年为周期的变化，是地球的公转的结果。
3.图中( )
A.AB是晨线 B.AB是昏线
C.AN是晨线 D.BN是晨线
答案 C
解析 地球自转方向为自西向东，从北极点俯视看为逆时针方向，因此向东过弧AN进入昼半球，AN为晨线，向东过弧BN进入夜半球，BN是昏线。
(2022·福建三明二中开学考试)下图为中心点为地球北极的示意图，图中的A点是晨昏线与某一纬线圈的切点，阴影表示黑夜。在一年中，A点是移动的。据此完成4～6题。
4.如图，当A点移至图中最低纬度位置时，太阳直射点( )
A.可能在23°26′N上 B.可能在赤道上
C.可能在23°26′S上 D.可能在极圈上
答案 A
解析 该半球为北半球，当A点移至图中最低纬度位置时，纬度应是66°34′N；图中阴影表示黑夜，则北极圈及其以北地区出现极昼，太阳直射点应位于23°26′N上。
5.以下有关A点移动情况的叙述正确的是( )
A.当A由北向南移动时，太阳直射点向北移动
B.当A由南向北移动时，太阳直射点向北移动
C.当A位于70°N上时，太阳直射20°N或者20°S
D.当A位于70°N上时，北京的昼长比广州长
答案 C
解析 若是极昼的范围在扩大，则当A由北向南移动时，太阳直射点向北移动；若是极夜的范围在扩大，则当A由北向南移动时，太阳直射点向南移动，A错误。同理，B错误。依据太阳直射点纬度数与极昼(极夜)最低纬度数互余可知，当A位于70°N上时，太阳直射20°N或者20°S，C正确。当A位于70°N上时，若北极点周围为极昼现象，则北京的昼长比广州长；若北极点周围为极夜现象，则北京的昼长比广州短，D错误。
6.图中C点此时为( )
A.18时 B.日落之时
C.6时 D.日出之时
答案 C
解析 C点所在经线是晨线与赤道交点所在的经线，地方时为6时。
下图示意晨昏线与纬线的几种位置关系。读图，完成7～8题。
7.如果Q点刚好位于极夜圈上，则能表示Q点的地方时为12：00的是( )
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
答案 D
解析 假设①图为北半球，且晨昏线与极夜圈相切，可推知该纬线圈以北为极夜，则Q点的地方时为12：00；假设④图为南半球，且晨昏线与极夜圈相切，可推知该纬线圈以南为极夜，则Q点的地方时为12：00。
8.下列选项中可能表示春、秋分日晨昏线与纬线的位置关系的是( )
A.② B.③
C.④ D.①
答案 A
解析 春、秋分日晨昏线与经线重合，与纬线垂直。
江心洲(江河中的岛屿)是由心滩不断增大而形成，一般是洲头冲刷，洲尾沉积。下图为著名的橘子洲，它位于湘江长沙段，这里基本上是平直河道，图中东侧为主航道。据此回答9～10题。
9.图示江心洲面积最小的时候应为( )
A.春季 B.夏季
C.秋季 D.冬季
答案 B
解析 图示江心洲位于湘江中，湘江所处地区为亚热带季风气候，夏季降水丰富，为河流的汛期，夏季湘江水位最高，江心洲面积最小，B正确。
10.如果仅考虑地转偏向力，该段河流流向及江心洲面积可能增长的方位是( )
A.向南，西部 B.向北，南部
C.向南，东部 D.向北，北部
答案 D
解析 这里基本上是平直河道，图中东侧为主航道，说明河流东侧河道较深，侵蚀作用强于西侧，北半球向右偏转，即河流东侧为右岸，故河流自南向北流；江心洲(江河中的岛屿)是由心滩不断增大而形成，一般是洲头冲刷，洲尾沉积，故江心洲面积可能增长的方位是北部，D正确。
(2022·江苏南京期末)下图为某一河段的剖面。据此完成11～12题。
11.该河流位于( )
A.南半球 B.北半球
C.东半球 D.西半球
答案 B
解析 据图可知，此河流的左侧河床有大量泥沙淤积，表明左岸以堆积作用为主；右侧河床较陡，表明右岸以侵蚀作用为主，据此可知地转偏向力向右，河流位于北半球，故选B。
12.若此河流是一条自东向西流动的河流，它哪一岸的河堤需要特别加固( )
A.东岸 B.南岸
C.西岸 D.北岸
答案 D
解析 河流自东向西流动，受地转偏向力影响向右偏，北岸受侵蚀比较严重，需要加固河堤，故选D。第2课时 时差
1.原因：由于地球自西向东自转，同纬度的甲、乙相比，乙地相对位置偏东，乙地时刻较早。
2.地方时
(1)含义：因经度不同而不同的时刻，称为地方时。经度每隔1°，地方时相差4分钟。
(2)判断：图中甲、乙、丙中，甲、丙位于同一条经线上，地方时相同。
(3)计算：图中甲与丁经度相隔60°，地方时相差4小时，按“东加西减”原则计算，若丁地地方时为6时，则甲地为2时。
3.时区与区时
(1)时区的划分
①以本初子午线为基准，从7.5°W到7.5°E划分为一个时区，叫中时区或零时区。
②在中时区以东，每隔15°划分为一个时区，依次为东一区至东十二区；在中时区以西，每隔15°划分为一个时区，依次为西一区至西十二区。全球共分为24个时区。
③东西十二区各跨7.5°，合为一个时区。
(2)区时：每个时区中央经线的地方时为该时区的区时。相邻的两个时区区时相差1小时。
4.国际日界线
(1)目的：避免日起的紊乱。
(2)内容：原则上以180°经线作为分界线。
(3)意义：“今天”和“昨天”的分界线。
关键素能一 时间计算
【真题研析】
[例1] (2022·江苏卷)国际空间站距地面约420 km，每90分钟环绕地球一周。下图为国际空间站某时段轨迹和某时刻位置示意图，图中阴影表示黑夜。据此回答(1)～(2)题。
(1)空间站到达北京上空约需( )
A.15分钟 B.30分钟
C.45分钟 D.60分钟
(2)空间站到达北京上空时，北京时间大致是( )
A.9：40 B.10：10
C.10：40 D.11：10
第(1)题：
第(2)题：
答案 (1)C (2)C
解析 第(1)题，据材料可知，国际空间每90分钟环绕地球一周。据图可知，国际空间站位于70°W，与北京所在经度116°E大约相差186°，大概需要46分钟。结合选项选C。第(2)题，由图可知，晨线与赤道交点的经度约是62°E，地方时为6时；北京时间是东八区区时，其中央经线的度数为120°E；根据地方时计算公式可得出，北京时间为9时52分。由上题可知，约45分钟后空间站到达北京上空，此时北京时间为10时37分，结合选项选C。
【素能升华】
1.地方时的计算
(1)地方时的计算依据：地球自转，东早西晚，1度4分，东加西减。
(2)求地方时的步骤与规则
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。可用如下两种公式计算：
(1)降落时B地时间＝起飞时A地时间±时差＋行程时间(m小时)
(2)降落时B地时间＝起飞时A地时间＋行程时间(m小时)±时差
(注意：“±”的选取原则为东加西减)
【对点精练】
1.(2022·上海静安二模)北京时间5月1日4时41分将出现一次日偏食，家住阿根廷瓦尔帕莱索(72°W)的居民观察此次日偏食的最佳时间是( )
A.5月1日15：50 B.5月1日18：40
C.5月2日18：50 D.4月30日15：40
答案 D
解析 北京时间5月1日4时41分出现日偏食的时候，即120°E的地方时为5月1日4时41分，两地相差192°，经度相差1°，时间相差4分钟，东加西减，通过计算，可以计算出阿根廷瓦尔帕莱索(72°W)的地方时约为4月30日15：40。
2.(2022·上海普陀二模)北京时间2022年2月20日20时，北京冬奥会闭幕式正式开始，此刻下届冬奥会举办城市意大利米兰(东一区)收看闭幕式的区时是( )
A.2月20日13时 B.2月20日3时
C.2月21日13时 D.2月21日3时
答案 A
解析 北京位于东八区，比米兰(东一区)早7个小时，则米兰收看闭幕式的区时为2月20日13时。
3.(2022·山东四县区联考)2021年12月9日15时40分，“天宫课堂”第一课开课。在美国纽约(41°N，74°W)的汤姆也全程同步观看“天宫授课”，当授课结束后，美国东部时间为3时40分。本次“天宫授课”的时长约为( )
A.30分钟 B.40分钟
C.45分钟 D.60分钟
答案 D
解析 授课开始时，北京时间(东八区)为15：40，与74°W(西五区)相差13小时，东早西晚，则东八区时间比西五区早13小时。则美国纽约此时为2时40分，当授课结束后，美国东部时间为3时40分，则本次授课时长为60分钟。
(2022·辽宁铁岭二模)2021年9月25日晚，在党和人民亲切关怀和坚定支持下，华为首席财务官(CFO)孟晚舟女士乘坐中国政府包机抵达深圳宝安国际机场，包机于温哥华(49°13′N，123°06′W)当地时间9月24日16：27从机场起飞(加拿大施行夏令时，时间提早1小时)，经北冰洋航线，于北京时间9月25日21：51，抵达深圳宝安国际机场，顺利回到祖国。据此完成第4题。
4.孟晚舟女士此次归国航程约历时多长时间( )
A.13小时24分钟 B.12小时24分钟
C.14小时24分钟 D.15小时24分钟
答案 C
解析 根据温哥华的经度可计算其位于西八区，北京时间为东八区区时，两地时差16小时。温哥华夏令时9月24日16：27起飞，相当于实际起飞时间为15：27，温哥华时间较北京时间晚16小时，所以飞机起飞时东八区时间为9月24日15：27＋16小时＝9月25日7：27。由于飞机降落时北京时间为9月25日21：51，降落时间减去起飞时间就是飞行时间，故此次飞行时间＝9月25日21：51－9月25日7：27＝14小时24分钟。
关键素能二 日期变更
【真题研析】
[例2] (2022·1月浙江卷)摄影爱好者在南半球某地朝西北固定方向拍摄太阳照片。拍摄时间为北京时间5点，全球处于不同日期的范围之比约为( )
A.1∶1 B.1∶5
C.2∶5 D.3∶5
(1)北京时间5点，零时经线的经度是多少？
(2)新的一天和旧的一天经度数各占多少？
答案 D
解析 北京时间为5点，新的一天零时经线为：120°E－|5－0|×15°＝45°E，因此新的一天为180°－45°＝135°，而旧的一天范围为180°＋45°＝225°，比例135∶225＝3∶5。
【素能升华】
1.图示法理解日界线及日期变更
(1)经线展示图示
(2)极地投影图示
2.确定日期范围的方法
例如：北京16点时，与北京属于同一日期的范围占全球的多少？
(1)绘“数轴图”法
新的一天的范围是从0时所在经线向东到180°经线，旧的一天的范围是从0时所在经线向西到180°经线。解答此类题目的关键是求出0时所在经线并科学绘图。
由上图可知，与北京属于同一日期的范围为120°W向东至180°，跨300个经度，占全球的5/6。
(2)绘“极地投影图”法
步骤1：先画出地球北极俯视图，标上0°和180°经线，并从0°起画出自转方向(呈逆时针)。如下图：
步骤2：先在图中画出已知经线并标注经度(120°E)；然后根据地方时计算方法判定0时经线的度数(120°W)，并画在图中。
(3)180°经线地方时法
180°经线的地方时是几点，进入新的一天的区域所占时间就是几小时；反过来，全球进入新的一天的区域所占时间是几小时，180°经线的地方时就是几点。例如：
①当180°经线的地方时为6时，则新的一天占全球的1/4，旧的一天占全球的3/4。
②当180°经线的地方时为0时时(即180°经线与0时经线重合时)，全球为同一天。
③当180°经线的地方时为12时时(即180°经线与0时经线相对时)，全球两个日期各占一半。
【对点精练】
(2022·唐山二模)2022跨年，有超过1千万人选择在微信视频号上“追光”度过。此次“追光2022视频号直播”活动，从北京时间2021年12月31日23时起，至次日23时止，全球共有60多个城市直播了当地的新年第一缕阳光。据此完成第5题。
5.此次跨年活动的最后时刻，可以直播当地新年第一缕阳光的城市可能位于( )
A.中国西部 B.欧洲东部
C.美国西部 D.巴西东部
答案 C
解析 全球新的一天，从国际日界线开始，结合地球自转方向为自西向东，东边的时刻早于西边。四个地区中迎来新年第一缕阳光，最早的是中国，其次是欧洲，再其次是巴西，最晚的是美国西部。
(2022·汕头二模)北京时间2022年3月23日15：40神舟十三号的3名航天员在中国空间站讲授了“天宫课堂”第二课。据此完成第6题。
6.3月23日“天宫课堂”开讲时，处于3月24日的区域约占全球面积的( )
A.0 B.约1/2
C.约1/4 D.约1/12
答案 A
解析 北京时间是120°E经线上的地方时，当北京时间3月23日15：40“天宫课堂”开讲时，0时所在经线是115°W。故115°W经线向东至180°经线是3月23日，115°W经线向西至180°经线是3月22日，该时段地球上还没有出现3月24日。
(2022·青岛一模)第24届冬季奥林匹克运动会开幕式于2022年2月4日20时在北京举行，历时约100分钟。下表示意最近4届冬奥会举办城市的信息。据此完成第7题。
届次 国家 城市 经纬度位置
第24届 中国 北京 40°N，116°E
第23届 韩国 平昌 37°N，128°E
第22届 俄罗斯 索契 43°N，39°E
第21届 加拿大 温哥华 49°N，123°W
7.开幕式结束时，其他三座城市与北京处于同一天的有( )
A.0个 B.1个
C.2个 D.3个
答案 D
解析 开幕式结束时，北京时间为2月4日21：40，此时地方时为0时的经线为155°E，但155°E属于东十区，区时为2月4日23：40，东十一区的区时为2月5日0：40，为新的一天，即此时全球属于新的一天的范围为东十一区和东十二区，即157.5°E～180°，其他经度范围都在旧的一天。因此三座城市都与北京处于同一天，D正确。
[模拟应考]
(2022·河南南阳期末)北京时间6月5日上午10时44分发射神舟十四号载人飞船。在轨驻留期间，神舟十四号乘组三名航天员将迎来空间站两个实验舱以及天舟五号货运飞船、神舟十五号载人飞船的来访对接，并与神舟十五号飞行乘组进行在轨轮换，于12月返回东风着陆场。据此完成第1题。
1.神舟十四号载人飞船发射升空时，巴西城市里约热内卢(22°S，43°W)的观众要收看电视转播实况，当地的区时应为( )
A.6月5日21：44 B.6月5日23：52
C.6月4日23：44 D.6月4日21：52
答案 C
解析 材料信息表明，神舟十四号载人飞船发射升空时为北京时间6月5日10时44分，北京时间使用东八区区时，巴西城市里约热内卢(22°S，43°W)处于西三区，西三区比东八区晚11个小时，因此当地的观众要收看电视转播实况，当地的区时应为6月4日23时44分。
(2022·四川内江期末)下表是实施新高考的某省2022年的高考科目和时间安排。据此完成第2题。
6月7日 6月8日 6月9日
上午 语文(9：00～11：30) 物理/历史(9：00～10：15) 化学(8：30～9：45)地理(11：00～12：15)
下午 数学(15：00～17：00) 外语(15：00～17：00) 思想政治(14：30～15：45)生物(17：00～18：15)
2.地理科考试开始时，乌鲁木齐(86°E)的地方时是( )
A.7时34分 B.8时44分
C.9时24分 D.10时54分
答案 B
解析 读图可知，地理科考试开始时为北京时间11：00，北京时间为120°E地方时，乌鲁木齐的经度为86°E，位于120°E以西34°，即地方时晚2小时16分钟，因此地理科考试开始时乌鲁木齐(86°E)的地方时是8：44。
(2022·江西景德镇期末)15°29′E附近的热带丛林中有种虫子，它每隔1小时变换一次身体的肤色，当地人利用这种虫身上的颜色变化来确定时间，这种虫便成为有趣的“虫钟”。下表示意“虫钟”颜色随时间的变化。读表，完成3～4题。
时间 0：00 01：00 02：00 03：00 04：00 05：00 06：00
颜色 淡红 金黄 咖啡 白 暗绿 绯红 玫瑰红
时间 —— 12：00 13：00 14：00 15：00 —— 23：00
颜色 —— 深红 深绿 淡黄 暗红 —— 翠绿
3.正常情况下，江西省高考文综开考时间为6月8日09：00，此时“虫钟”的颜色是( )
A.深红色 B.金黄色
C.咖啡色 D.暗绿色
答案 C
解析 北京时间指东八区的区时，15°29′E的地方时大概为东一区的区时。江西省高考文综开考时间为6月8日09：00，也就是东八区区时为09：00，当东八区区时为09：00时，东一区区时为02：00，对应表中的颜色为咖啡色。
4.“虫钟”报时不准的可能原因包括( )
A.黄赤交角变大 B.回归运动周期变长
C.昼夜长短变化变大 D.地球自转周期变短
答案 D
解析 自转周期变短导致一天的时间变短， 从而“虫钟”所报的时间不准确，D正确；黄赤交角影响的是直射点的回归运动，直射点的回归运动不会影响自转周期的变化，故A、B错误；昼夜长短变幅不会影响一天时间的变化，也就不会影响“虫钟”报时准确与否，故C错误。
5.(2022·辽宁辽中二中期末)2021年12月25日，张同学从澳大利亚悉尼(35°S，150°E)乘坐下图所示航班前往西安(35°N，109°E)参观秦始皇兵马俑博物馆。由于购买了廉价机票，他所乘飞机需要在香港中转机场耽搁45分钟。飞机准点着陆咸阳国际机场时，飞机的飞行时间约为( )
A.8小时25分钟 B.9小时40分钟
C.10小时25分钟 D.8小时40分钟
答案 B
解析 飞机从悉尼起飞时，北京时间是7：20，飞机到达西安时，北京时间为17：45，行程时间为10小时25分钟，再减去耽搁的45分钟，可以得知飞机的飞行时间约为9小时40分钟。
(2022·浙江衢丽湖二模)如图为南极点上空局部俯视图，此时全球日期同为1月1日。图中直线为经线，曲线为晨昏线，P点为晨昏线纬度最高点。完成6～7题。
6.P点的经度为( )
A.0° B.60°W
C.120°E D.180°
答案 D
解析 根据材料可知，此时全球日期同为1月1日，全球位于同一日时，人为日界线(180°经线)和自然日界线(0时)重合，因此此时180°经线为0时。而P点位于南极点以北的晨昏线上，应该处在夜半球的中央经线上，P点此时是0时，因此P点的经度为180°，故选D。
7.从垂直上空看，该日P地杆影在一天中扫过面积图近似为( )
A.① B.②
C.③ D.④
答案 A
解析 由于P地位于南极圈内，且出现极昼现象，因此全天均有日影。极昼期间子夜时太阳所在方位为南方，此时杆影在北方且较长；正午时太阳在北方，此时杆影在南方且较短，A正确。
(2022·福建莆田三检)2022年4月16日上午9时56分，神舟十三号载人飞船返回舱在内蒙古自治区西部东风着陆场预定区域成功直立着陆，本次载人飞行任务取得圆满成功。神舟十三号飞行乘组翟志刚、王亚平、叶光富在空间站组合体工作生活了183天，刷新了中国航天员单次飞行任务太空驻留时间的纪录。据此完成第8题。
8.神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆时，全球处于4月15日的时区约有( )
A.6个 B.8个
C.10个 D.14个
答案 C
解析 神舟十三号飞船降落时为北京时间4月16日9时56分，则180°经线的地方时为4月16日13时56分，约为4月16日14时。此时全球处于4月16日的时区约有14个，处于4月15日的时区约有10个，故选C。
9.(2022·山东德州三模)家住某市的中学生小明周末大约10时去当地新华书店看书。此刻全球旧的一天与新的一天的范围比约为( )
A.5/7 B.7/5
C.5/12 D.7/12
答案 A
解析 解答本题的关键是找到0时所在的经线，从0时所在的经线向东到180°经线的范围为新的一天，其余为旧的一天。此时约为北京时间10时，经度每隔15°，地方时相差1小时，故此时30°W约为0时，从30°W向东到180°范围为新的一天，占210°，则旧的一天占150°，可知此时全球旧的一天与新的一天的范围比约为5/7。
(2022·上海浦东新区一模)下图是上海某校学生自制的日期钟，其中短指针所对应的日界线不动，通过长指针的移动来表示全球日期分布。读图，完成第10题。
10.若北京时间为8时整，长指针应指向( )
A.Q点 B.P点
C.M点 D.N点
答案 B
解析 短指针所对应的日界线不动，即短指针始终指向180°经线，则长指针应为自然日界线，地方时为0时。若北京时间为8时整，则地方时为0时的经线为0°经线，在图中对应P点，所以长指针应指向P点，故选B。
(2022·山东青岛期末)2021年暑假，拉萨(91°E，29°N)某中学王老师在厄瓜多尔旅游期间，乘坐旅游观光巴士参观沿途美丽的风光，王老师透过靠近座位的右侧车窗拍摄了一张海平面太阳的照片并立刻发了朋友图，拍照时相机镜头垂直于车窗玻璃。下图示意厄瓜多尔经纬度位置。据此完成第11题。
11.王老师把照片发朋友圈时，在拉萨的同事紧接着看到该照片的北京时间大约是( )
A.5：30 B.7：30
C.17：30 D.19：30
答案 B
解析 由图可以看出，王老师的旅游路线接近赤道，日落为18点左右。此地与北京时间所在经线120°E之间经度差约为200°，与北京时间时差为13小时20分钟，此时北京时间约为7：20，与B选项最接近。
[真题实战]
1.(2022·湖北卷)2021年7月某日，当E星观测到巴西圣保罗(23°S，47°W)的万家灯火时，下列现象可信的是( )
A.墨西哥圣地亚哥(23°N，110°W)此时地表温度最低
B.冰岛雷克雅未克(64°N，22°W)附近海域晨雾弥漫
C.夏威夷火奴鲁鲁(21°N，158°W)烈日当空
D.中国北极黄河站(79°N，12°E)极光绚烂
答案 C
解析 巴西圣保罗位于西三区，万家灯火时大致时间为20时，计算可知，火奴鲁鲁地处西十一区，区时为12时，烈日当空，C正确。圣地亚哥约为16时，A错误。雷克雅未克约为22时，B错误。黄河站正值极昼，不易看到极光，D错误。
(2021·辽宁卷)下图为墨西哥及周边地区地理要素分布图。据此完成第2题。
2.6月1日，在M城海滨散步的游客看到了绚丽的日落景观，此时北京时间约是( )
A.6月1日4：20 B.6月1日19：00
C.6月2日8：00 D.6月2日8：20
答案 D
解析 由图可知，M地处90°W附近(西六区)，北京时间为东八区的区时，地方时相差约14个小时，6月1日太阳直射北半球，北半球昼长夜短，当M城6月1日日落时，应为18点以后，北京时间应为6月2日8点以后(18点＋14小时)，故选D。第4课时 正午太阳高度的变化 四季更替和五带划分
1.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。
(2)正午太阳高度
①含义：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。
②纬度变化规律：由太阳直射点所在纬线向南、北两侧递减。
③季节变化规律(以北半球为例)
节气 最大值地区 最小值地区
夏至 北回归线及其以北地区 南半球
冬至 南回归线及其以南地区 北半球
春分、秋分 赤道 极点
2.四季更替
(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)四季划分
①天文四季
②气候四季
3.五带划分
关键素能一 正午太阳高度的变化规律
【真题研析】
[例1] (2022·海南卷)1909年5月，广东水师提督李准率领水师官兵乘伏波舰、琛航舰巡查南海诸岛。在今三沙市西沙区测绘地图，勘察岛屿，勒石竖旗，逐一命名，其中琛航岛(16°27′N，111°42′E)以琛航舰命名。李准滩(7°48′N，110°28′E)位于三沙市南沙区，是为了纪念李准当年巡查南海诸岛而命名(下图)。据此完成下题。
一年内李准滩的正午太阳高度与琛航岛相比，正确的是( )
A.夏至日都达到最大值
B.始终大于琛航岛
C.冬至日都达到最小值
D.达到90°的次数多
答案 C
解析 两地处于回归线之间，正午太阳高度最大值为太阳直射当地纬线的时候，并不是夏至日，A错误。夏至日时太阳直射北回归线，由于李准滩的纬度较低，正午太阳高度比琛航岛要低，B错误。冬至日，太阳直射南回归线，北半球各地正午太阳高度达到一年中的最小值，两地都属于北半球，所以冬至日都达到最小值，C正确。两地每年都有两次太阳直射，正午太阳高度达到90°的次数一样多，D错误。
【素能升华】
1.看直射点的位置，比较正午太阳高度大小
记忆口诀“远小近大”：即距离太阳直射点所在的纬线越远，正午太阳高度越小；距离越近，则越大。
2.看直射点的移动，确定正午太阳高度的变化
记忆口诀“来增去减”：即直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大，移去则减小。如图所示：
3.看区域位置，归纳不同区域的正午太阳高度年变化规律
回归线之间 ①有太阳直射现象。②正午太阳高度年变化幅度＝α＋23°26′(α为当地纬度)
回归线与极圈之间 回归线与极圈之间①无太阳直射，无极昼、极夜现象。②正午太阳高度年变化幅度＝46°52′
极圈与极点之间 极圈之间与极点之间①有极昼、极夜现象。②正午太阳高度年变化幅度＝113°26′－α(α为当地纬度)
【对点精练】
(2022·沈阳二模)2022年1月南太平洋的岛国汤加(20.5°S，175.4°W)发生了剧烈的火山喷发。据此完成第1题。
1.下图中与汤加年内正午太阳高度变化及正午太阳方向相符的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
答案 C
解析 汤加位于20.5°S，一年中太阳多分布在汤加以北地区，即正午太阳方向以北侧为主，排除A、D选项。一年中有少量时间太阳直射于20.5°S以南地区，即有少量时间正午太阳方向位于该地南方，C正确，排除B。
2.(2022·北京石景山区一模)2021年唯一的日全食可谓是“南极洲特供”——全食带从大西洋南部开始，经过南极洲，并且在太平洋南部结束，唯一能见到日全食的大陆就只有南极洲。下图为在南极洲拍摄的此次日食。照片拍摄于( )
A.6月4日，南极点附近
B.12月4日，南极点附近
C.6月4日，南极圈附近
D.12月4日，南极圈附近
答案 B
解析 6月4日南极点附近为极夜，不会有日食，A错误；6月4日太阳直射点位于北半球，南极圈附近昼长较短，正午太阳高度较小，C错误；12月4日，太阳直射点位于南半球，南极点附近出现极昼，根据图示信息可知，太阳高度在日全食发生过程中几乎无变化，所以应该为南极点附近，B正确，D错误。
关键素能二 正午太阳高度的计算与应用
【真题研析】
[例2] (2022·6月浙江卷)我国某中学生在学校附近通过天文观测，绘制出北极星光线与正午太阳光线之间夹角α的年变化曲线，下图为该曲线示意图。完成下题。
丙日，对应的北极星光线和正午太阳光线位置关系正确的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
答案 C
解析 根据所学知识可知，北极星光线与地面的夹角为当地纬度，正午太阳高度在夏至日达到最大值，则北极星光线与正午太阳光线的夹角α在夏至日达到最小值，丙为夏至日，太阳直射点位于北回归线，北极星光线与地面的夹角为当地纬度，正午太阳高度等于90°减去所在地与北回归线的纬度差，所以夏至日北极星光线与正午太阳高度的和为113.5°，①④错误；②图，北极星光线与地面的夹角为58°，当地纬度为58°N，我国最北端纬度位置约为53°N，②错误；③图北极星光线与正午太阳高度的和为113.5°，且北极星光线与地面的夹角为36°，当地纬度位置为36°N，符合我国的纬度范围，③正确。故选C。
【素能升华】
1.正午太阳高度的计算方法
(1)公式：H＝90°－两点纬度差
(2)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。
(3)案例：如图所示，太阳直射10°N，A地(42°N)、B地(23°26′N)、C地(23°26′S)三地的正午太阳高度分别为90°减三地与太阳直射点的纬度差(a、b、c)。
HA＝90°－a＝90°－(42°－10°)＝58°
HB＝90°－b＝90°－(23°26′－10°)＝76°34′
HC＝90°－c＝90°－(23°26′＋10°)＝56°34′
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，房屋多朝南。
②南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋多朝北。
(4)判断物影长短及方向
太阳直射点上，物体的影长缩短为0；正午太阳高度越大，物影越短；反之，物影越长。
(5)计算楼间距、楼高
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＝h/tan H(H为冬至日正午太阳高度)。
(6)计算热水器的安装角度
集热板与地面之间的夹角(α)和当天正午太阳高度角(H)互余，如图，α＋H＝90°时效果最佳。
【对点精练】
(2022·烟台、德州一模)天井在我国传统民居中比较常见，某些地区天井布局呈长方形，东西长度远远大于南北宽度。下图为我国某地民居的天井景观及冬至日正午太阳入射角度示意图。读图，完成3～4题。
3.图示民居所在地的纬度最可能是( )
A.21°34′N B.30°N
C.45°N D.46°34′N
答案 A
解析 由右图的左侧房角与太阳光线交点向下作垂线，根据图中的数据，房角高度为8米，影长为8米，可知冬至日正午太阳高度为45°，此时太阳直射23°26′S，根据正午太阳高度的计算公式，可得出当地的纬度为21°34′N。
4.图示地区天井东西方向长度远远大于南北方向的目的是( )
A.利于民居内的通风透气
B.遮挡阳光直射东西过道
C.增加东西厢房的采光
D.利于阳光照射南北厅堂
答案 C
解析 当东西和南北宽度都大时，利于民居内的通风透气，A错误；根据上题，该地纬度为21°34′N，一年四季正午太阳高度角都较大，最小时为45°，天井东西方向长度远远大于南北方向，有利于阳光照射东西过道，可增加东西厢房的采光，B错误，C正确；南北长度小于东西长度，可减少阳光直接照射北厅堂，D错误。
(2022·石家庄二检)南北走向塑料大棚在春秋冬季生产中，两侧保温被在白天卷起后滞留在棚室顶部，会遮挡部分太阳直射光进入棚内，在地面形成遮光阴影带，影响大棚内光合有效辐射日总量(植物在一天中用于光合作用的光积累量，是光照强度和每日光照时间的乘积)。山东省某市(纬度35.5°N)一农户大棚为南北走向，跨度为12.0 m，长度为60.0 m，脊高为3.5 m，保温被卷起后半径约为0.35 m。下图示意保温被顶卷遮光阴影带。据此完成第5题。
5.一日之中，大棚内地面阴影带的面积变化是( )
A.先减小后增大
B.保持不变
C.先增大后减小
D.增大－减小－增大－减小
答案 D
解析 日出前后，太阳在地平面附近，太阳高度角很小，而保温被顶卷位于大棚顶部，此时尚未在大棚内投下阴影。随着太阳升高，在大棚内投下阴影，从没有阴影到出现阴影，其阴影面积增大。随着太阳的进一步升高，时间逐渐接近当地12点，太阳高度越来越大，阴影面积减小，所以从出现阴影到12点，阴影面积减小。12点后，太阳高度减小，阴影面积增大，到下午日落前后，太阳高度很小，此时大棚内无阴影，阴影面积减小。所以一日之中，大棚内地面阴影带的面积变化是增大－减小－增大－减小。
主题一 太阳视运动
【真题试做】
(2022·上海卷)如图所示，记录的是某地6月22日、9月23日和12月22日的太阳移动轨迹和日出日落时刻，据此判断观测者位于( )
A.北半球温带 B.北半球热带
C.南半球温带 D.南半球热带
答案 C
解析 从图中可以看出，一年之中，正午时太阳均位于北方天空，可判断该地位于南半球，排除A、B项。6月22日，7：26日出，16：34日落，该地昼短夜长；12月22日，4：34日出，19：26日落，该地昼长夜短。昼长夜长差异大，故该地位于温带。选C。
【主题整合】
1.太阳视运动轨迹图
太阳视运动是指一天中肉眼所见太阳在天空中东升西落的运行状况。
下面四图分别是北回归线与北极圈之间的某地、南回归线与南极圈之间的某地、北半球刚好出现极昼的地区、南半球刚好出现极昼的地区的太阳视运动轨迹图。
2.一年当中日出、日落方位
(1)太阳直射点位于北半球时，除极昼(极夜)地区的以外区域，日出东北、日落西北。如图1、图2中的夏至日太阳视运动轨迹图。
(2)太阳直射点位于南半球时，除极昼(极夜)地区的以外区域，日出东南、日落西南。如图1、图2中的冬至日太阳视运动轨迹图。
(3)太阳直射点在赤道时，全球各地日出正东，日落正西。如图1、图2中的春秋分太阳视运动轨迹图。
(4)北半球刚好出现极昼的地区：日出正北、日落正北。如图3中的太阳视运动轨迹图。
(5)南半球刚好出现极昼的地区：日出正南、日落正南。如图4中的太阳视运动轨迹图。
3.正午太阳的方位(极昼与极夜地区除外)
(1)直射点以北地区：正午太阳始终位于正南。如图1中二分二至日的太阳视运动轨迹图，图3中的太阳视运动轨迹图。
(2)直射点以南地区：正午太阳始终位于正北。如图2中二分二至日的太阳视运动轨迹图，图4中的太阳视运动轨迹图。
(3)在直射点上：太阳始终位于正上方。
4.昼长与日出日落时间
在北半球，昼越长，日出越早，日落越晚，日出日落的位置越偏北，太阳视运动的弧度越大；反之，在北半球，昼越短，日出越晚，日落越早，日出日落位置越偏南，太阳视运动的弧度越小。
5.太阳高度的变化
(1)日出时刻太阳高度为0，自日出时刻到正午12点(地方时)，太阳高度逐渐增大，正午12点(地方时)达到一天中的最大值；自正午12点(地方时)到日落时刻，太阳高度逐渐减小，日落时刻太阳高度为0。
(2)出现极昼的地区(极点除外)一天内太阳不落，正午太阳高度最大，0点(24点)太阳高度最小。
(3)极昼期间的极点一天内太阳高度不变。
6.影子变化的判读
(1)影长变化：根据太阳高度的大小判断影长，例如，日出时影长最长，之后缩短，正午时最短，之后变长，日落时影子又最长。
(2)影子方位的变化：影子方位始终与太阳方位相反，根据太阳方位即可推知影子方位。正午影子的朝向取决于太阳直射点的位置。太阳直射点以北的地区正午影子朝向正北，太阳直射点以南的地区正午影子朝向正南(极点除外，极夜地区无影子)。北极点极昼时正午影子都朝正南、南极点极昼时正午影子都朝正北。
【学以致用】
(2022·菏泽一模)2022年1月1日，《中国国家地理》通过某网站发布一张采用多次曝光技术拍摄于某地的照片(下图)，为广大读者送上新年第一天的“日不落”天文奇观。据此完成1～2题。
1.拍摄照片时镜头指向( )
A.正东 B.正南
C.正西 D.正北
答案 B
解析 “日不落”即为极昼现象，由图可知，拍摄的应该是一天中太阳高度最低时段前后的景观，且太阳高度最低时正好位于地平线上，说明当地该日刚好出现极昼现象，地方时为0时左右。1月1日，只有南极附近地区才会出现极昼，0时太阳位于正南方向，B项正确。
2.未来一个月，拍摄地( )
A.正午太阳高度变小 B.日出正南方向
C.持续出现极昼 D.开始出现极夜
答案 A
解析 未来一个月，也就是从1月1日到2月1日，太阳直射点一直向北移动，该地的正午太阳高度变小，A正确；未来一个月后，拍摄地极昼现象消失，但仍然具有昼长夜短的特点，日出东南方向，日落西南方向，B、C错误；未来一个月期间，太阳直射点一直位于南半球，当地不会出现极夜，D错误。
(2022·温州二模)我国某中学组织学生采用竖直立杆的方式观测物影变化，杆长为1米。下图为当地二至日部分时刻(北京时间)杆影方位及长度，图中①点为立杆点。完成3～4题。
3.该中学所在城市最可能是( )
A.海口 B.长沙
C.乌鲁木齐 D.杭州
答案 B
解析 读图，甲日杆影在北京时间9时和16时的长度相等，因此该地在北京时间12：30时为正午，可求得该地经度为112.5°E。该中学所在城市最可能是长沙市，B正确；海口经度为110°E，乌鲁木齐经度大约为88°E，杭州经度大约为120°E，A、C、D错误。
4.夏至日，当地太阳视运动轨迹是( )
A.① B.②
C.③ D.④
答案 B
解析 由上题分析可知，该城市为长沙，位于北回归线以北。夏至日，太阳日出东北，正午时太阳在正南，日落西北。因此当地太阳视运动轨迹是B。
(2022·海南期末)日中时间是指太阳正当中午的时间，即一天中太阳高度角最大时的时间。海口市(20.03°N，110.32°E)是我国位置最靠南的省级行政中心。据此完成第1题。
1.一年中海口市正当日中时，太阳( )
①始终在正南方 ②始终在正北方 ③有时在正北方，有时在正南方 ④有时在正头顶
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
答案 D
解析 由于海口位于北回归线以内，其一年当中正午太阳的位置既会在正南，也会在正北，同时在回归线以内的区域也能够被太阳直射，即太阳会在正头顶。
本班(24°05′N，32°53′E)光伏产业园位于埃及南部，园区占地37 km2，是埃及首个由中企承建并参与融资的光伏发电项目，主要采用中国技术。项目于2018年4月开工建设，2019年年底满负荷运行，是世界最大光伏产业园之一。下图为本班光伏产业园一角照片。据此完成2～3题。
2.本班光伏产业园内安装的太阳能集热板的朝向为( )
A.东方 B.南方
C.西方 D.北方
答案 B
解析 光伏发电是靠太阳能集热板吸收太阳辐射获得能量，故太阳能集热板应该朝向太阳所在的方向。太阳直射点在南北回归线之间来回移动，而本班位于24°05′N ，位于北回归线以北，即太阳位于本班以南，故太阳能集热板要朝南才能获得充足的光照。
3.为了保证全年最大限度地利用太阳能，本班光伏产业园内安装的太阳能集热板与地面的最大夹角约为( )
A.23°26′ B.42°29′
C.47°31′ D.66°34′
答案 C
解析 本班位于北半球，冬至日时北半球的太阳高度最小，为了获得更多的光照，这天太阳能集热板与地面的夹角最大，根据正午太阳高度的计算公式可知，这天的正午太阳高度为42°29′，则地面与太阳能集热板的夹角约为47°31′。
广东省茂名市(约21.5°N)的小明家准备在某楼盘买房，楼房是东西延伸，每户南北均有阳台；两栋楼的楼高均是57米，楼层高3米，停车场长度与楼长一致。下图示意两栋楼的楼间距及北侧地面停车场车位。据此完成第4题。
4.小明的爷爷怕冬季正午室内晒不到太阳，小明家最好买二栋的( )
A.7楼 B.8楼
C.9楼 D.10楼
答案 D
解析 先计算冬至日茂名的正午太阳高度＝90°－ (21.5°＋23°26′)≈45°，依据三角函数关系可知，该地冬至日的楼影长约为57米，两栋楼间距只有30米，依据比例关系，计算冬至日阳光被遮挡的楼高约为27米，所以27米以上的楼层能够看到阳光，再结合楼高3米，9层及其以下被遮挡阳光，可以判断小明的爷爷买二栋10楼及以上的楼层。
(2022·浙江温州期末)建筑中庭顶部，有一种采用玻璃板下铺设百叶遮阳的建筑形式，可对入射室内的光照强弱进行调节。Q地位于北半球，该地昼长最长时，正午太阳高度并不是最大。下图为中庭以及顶部百叶示意图。完成5～6题。
5.为达到较好遮阳效果，一年大部分时间，百叶上方开口朝向为( )
A.向北 B.向南
C.向东 D.向西
答案 A
解析 材料信息显示，Q地位于北半球，该地昼长最长时，正午太阳高度并不是最大，表明该地位于北回归线以南的热带地区，有太阳直射现象，正午太阳大部分是在南方，因此为达到较好的遮阳效果，一年大部分时间，百叶上方开口应背向阳光，即朝向北方。
6.为使得百叶和正午入射光线保持垂直，冬至日到夏至日期间该百叶与地面夹角关系为( )
A.先变大、再变小 B.一直变大
C.先变小、再变大 D.一直变小
答案 C
解析 根据上题分析已知，该地位于北半球的热带地区，冬至日到夏至日期间，太阳直射点向北移动，该地的正午太阳高度先增大到90°，然后再减小。百叶与地面的夹角和当地的正午太阳高度角是互余的关系。因此为使得百叶和正午入射光线保持垂直，冬至日到夏至日期间，该百叶与地面夹角关系为先变小、再变大。
(2022·江苏常州期末)我国某城市地理兴趣小组的同学用立杆测影的方法开展测量太阳高度的活动，某日北京时间13：28测得太阳高度角H为79.5°(如下图)。据此完成7～9题。
7.推测该城市最可能是( )
A.北京(40°N，116°E) B.西安(34°N，108°E)
C.广州(22°N，112°E) D.拉萨(30°N，90°E)
答案 C
解析 该地影子朝向东北且接近正北，此时应是下午，当地的正午太阳高度应大于79.5°；北京、西安、拉萨位于北回归线以北，三地的最大正午太阳高度应出现在夏至，依据正午太阳高度计算公式可计算出三地的最大正午太阳高度依次为73.5°、79.5°、83.5°，排除北京和西安。广州的纬度为22°N，最大正午太阳高度为90°，符合题意。此时影子朝东北，说明太阳位于西南方，当地时间已经过了正午时间。已知北京时间为13：28，推出广州此时地方时为12：56，拉萨此时地方时为11：28，未到正午，故选C。
8.下列与该城市测量活动当天杆影顶端轨迹最相符的是( )
答案 D
解析 我国位于北半球，从图中太阳高度较大可知：太阳直射点在北半球，为夏季。太阳从东北日出，西北日落，影子与之相反，从西南到东南，直射点此时位于该地以南，正午影子位于北侧，A、B错误；由上题可知，该地纬度较低且该日正午太阳高度较大，正午旗杆影子较短，排除C。故选D。
9.下列时段中，日落时杆影的朝向由篮球场逐渐移向排球场的是( )
A.惊蛰到立夏 B.立夏到小暑
C.处暑到小雪 D.立冬到小寒
答案 C
解析 由图可知，日落时杆影由篮球场移向排球场，即由东南移向东北，则日落方位由西北移向西南。惊蛰到立夏，日落方位由西南移向西北，A错误；立夏到小暑，日落方位一直位于西北，B错误；处暑到小雪，日落方位由西北移向西南，C正确；立冬到小寒，日落方位一直位于西南，D错误。
(2022·山东济宁一模)利用太阳定方位较精确的方法是日影杆法。先在地面上竖立一根垂直于地面的杆子，以杆基为圆心，适当距离为半径，在杆影的一侧画一个半圆，记下杆影顶端恰好落在半圆上的两点，将这两点与圆心连接，画出一个等腰三角形，根据此三角形顶角的角平分线来确定方位。家住海南(20°N，110°E)的小明在夏至日运用该原理进行观测，在北京时间9时测得杆影顶端落在半圆上的M点，当天某时刻测得杆影顶端落在半圆上的N点，如图所示。据此完成10～11题。
10.图中OM的指向为( )
A.东北 B.西南
C.东南 D.西北
答案 B
解析 由北京时间9时可知，海南(20°N，110°E)的地方时为8：20，杆影OM是夏至这一天测量的，太阳直射点在北半球，接近北回归线，此时全球各地日出东北、日落西北，上午8：20太阳在东北方向上，杆影OM指向西南方向。
11.观测当天，杆影顶端落在半圆上的N点时，北京时间为( )
A.15时 B.15时40分
C.16时20分 D.16 时40分
答案 C
解析 由图可知，杆影顶端落在半圆上的M点、N点时，两者影长相等，关于当地正午时间对称。M点为北京时间9时(海南地方时8时20分)测得的点，则N点应为海南地方时15时40分，即北京时间16时20分测得的点。
12.(2022·江西赣州期末)阅读图文材料，完成下列要求。
我国某中学地理研学社团用立杆测影的方法测量太阳高度。从9月8日至9月20日，每隔三天测量一次，测量时间选择在当地正午时刻，下表为某小组的实践活动记录单。
实践内容：测量正午太阳高度
时间：北京时间12：20 地点：学校操场
实验器材：1米细杆，指南针，卷尺，手表，相机 测算结果记录
日期 影子(cm) 太阳高度角
9月8日 73.01 53.96°
9月11日 74.49 63.49°
9月14日 76.49 52.42°
9月17日 79.45 51.64°
9月20日 81.08 50.87°
(1)根据实验数据，说明研学期间正午太阳高度与杆影长度的关系。
(2)在下图中绘制出该校所在地正午太阳高度大致的年变化曲线。
(3)在测量正午太阳高度的过程中，发现实验数据与理论数据存在误差，试分析原因。
答案 (1)正午太阳高度与影长呈负相关。
(2)
(3)地面不是水平的；测量影长时读数误差；每次测量时间不能保证都在正午时刻。
解析 第(1)题，读表可知，正午太阳高度越大，影子长度越短，正午太阳高度与杆影长度的关系是负相关。第(2)题，由表格中数据可知，该地9月23日正午太阳高度大约为50°，则该地的纬度大约为40°N，因此该地正午太阳高度的年变化大致为：夏至日为最大，大约为73°26′，冬至日最小，大约为26°34′。第(3)题，在测量正午太阳高度的过程中，地面不是水平的，地面不平整现象可能导致卷尺不直，出现数据误差；测量影长时人为读数误差，影长出现误差，计算结果也会出现误差；每次测量时间不能保证都在正午时刻，影长数据不能保证都是当日正午时的影长，计算出的太阳高度不是正午时的太阳高度等等，这些人为因素都可能导致实验数据与理论数据存在误差。第3课时 昼夜长短的变化
1.典型图示(以北半球为例)
2.昼夜长短的变化规律
(1)赤道上：终年昼夜等长，均为12小时。
(2)春分日和秋分日：全球昼夜等长。
(3)北半球状况(南半球相反)
时间 昼夜长短 分布规律 特殊节气
夏半年(自春分日至秋分日) 昼长夜短 纬度越高，昼越长，夜越短，至北极四周有极昼现象 夏至日，北半球昼最长、夜最短，北极圈及其以北地区皆为极昼
冬半年(自秋分日至次年春分日) 昼短夜长 纬度越高，昼越短，夜越长，至北极四周有极夜现象 冬至日，北半球昼最短，夜最长，北极圈及其以北地区皆为极夜
关键素能一 昼夜长短的变化规律
【真题研析】
[例1] (2020·江苏卷·改编)2020年4月8日22时，小明在上海观赏了“超级月亮”。与此时全球昼夜分布状况相符的是( )
答案 A
解析 4月8日时，大约为春分日之后19天，太阳直射点位于赤道以北，距离北回归线较远，北半球昼稍长夜稍短，北极点及其附近地区出现极昼，南极点及其附近地区出现极夜，A正确。
【素能升华】
1.昼夜长短的判读——看“弧长”
晨昏线把经过的纬线圈分割成昼弧与夜弧，所求地所在的纬线圈上，若昼弧长于夜弧，则昼长夜短；反之则昼短夜长。赤道上全年昼夜等长。(如图1所示)。
图1
2.昼夜长短状况——看“位置”
太阳直射点的位置决定昼夜长短的状况。太阳直射在哪个半球(南、北半球)，哪个半球昼长夜短，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附近出现极昼现象。(如图2、图3所示)。
3.昼夜长短变化——看“移动”
太阳直射点的移动方向，决定昼夜长短的变化趋势，纬度的高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球(南、北半球)移动，哪个半球昼将变长，夜将变短；且纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。(如图4所示)。
图4
【对点精练】
(2022·济南期末)10月30日，小贾乘坐由伦敦飞往香港的国际航班，起飞2小时后，提前得知消息的同学小明，在柏林(13°E)拍到了该飞机经过时的照片，并发了朋友圈(下图)。该航班在北京时间10月31日1：18抵达香港，共飞行11小时18分钟。据此完成1～2题。
1.小明拍照时大致朝向( )
A.东 B.西
C.南 D.北
答案 D
解析 由北京时间10月31日1：18到达，且飞行总时长为11小时18分钟，可以得出起飞时的北京时间为10月30日14：00。北京位于东八区，伦敦位于零时区，间隔8个时区，时差计算遵循“东加西减”原则，伦敦位于北京西方，故可算出起飞时的伦敦时间为10月30日6：00。起飞后两小时到达柏林，到达时间为伦敦时间10月30日8：00，而柏林位于13°E，为东一区，此时为上午9：00，太阳位于东南方向，地物的影子朝向西北，据图影子朝向可知图片为向北拍摄。
2.拍照时，全球昼夜分布状况是( )
答案 C
解析 据材料可知，拍照时为10月，太阳直射南半球，北极圈内部分地区存在极夜现象，北极圈内应以阴影为主，拍照时伦敦时间为10月30日8：00，为白昼时间，因此图中的欧洲西部应为空白而不是阴影。
(2022·乌鲁木齐一模)北京时间2021年10月16日0时23分，神州十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。12月27日我国两名航天员圆满完成第二次出舱任务。下图为二十四节气示意图。据此完成3～4题。
3.下列时段中，北京的昼长与两名航天员完成第二次出舱任务当天夜长最接近的是( )
①冬至到小寒 ②夏至到小暑 ③芒种到夏至 ④大雪到冬至
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
答案 C
解析 根据对称性原理，一年中夏至日的昼长与冬至日的夜长相等。关于冬至或夏至对称的日期昼长相等。因此北京的昼长与两名航天员完成第二次出舱任务当天(12月27日)夜长最接近的是夏至到小暑和芒种到夏至时，②③正确。故选C。
4.从载人飞船发射至航天员完成第二次出舱任务期间，乌鲁木齐( )
A.日出时物影朝向西北
B.日落的时间越来越晚
C.日出的时间越来越晚
D.正午太阳高度角变小
答案 A
解析 从飞船发射至航天员第二次出舱，太阳直射点一直在南半球，日出时方位为东南，因此日出时物影朝向西北，A正确；从10月16日到12月22日，太阳直射点向南回归线移动，12月22日到12月27日，太阳直射点又向北移，但始终都在南半球，因此乌鲁木齐日落时间先变早再变晚，日出时间先变晚再变早，正午太阳高度角先变小再变大。
关键素能二 昼夜长短的相关计算
【真题研析】
[例2] (2020·山东卷)2020年5月27日位于28°N的温州昼长为13时44分，该日珠峰顶部(28°N，87°E)日出时刻在北京时间( )
A.7：20以前 B.7：20～7：39
C.7：40～8：00 D.8：00以后
答案 A
解析 由题干可知，温州与珠峰顶部纬度都为28°N，根据同一日期相同纬度地区(不考虑海拔)昼长相等的理论，5月27日珠峰顶部昼长为13小时44分钟，则珠峰顶部日出的地方时为5：08，求出珠峰日出时的北京时间为7：20；由于珠峰海拔较高，日出时间更早，则该日珠峰顶部日出时刻在北京时间7：20之前。故A正确。
【素能升华】
1.根据昼夜弧的弧度数计算：昼(夜)长时间＝昼(夜)弧/15°。
2.根据日出、日落时间计算
(1)依据
①白天：日出、日落时间关于正午12时对称。
②夜间：日出、日落时间关于0时对称。
③上午时长＝下午时长。
④前半夜时长＝后半夜时长。
如下图所示：
(2)计算方法
①昼长时间＝日落时间－日出时间＝2×(12－日出时间)＝2×(日落时间－12)＝24－夜长。
②日出时间＝12－昼长/2＝夜长的一半。
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两条纬线昼夜时长互等，即南半球某地的昼(夜)长＝北半球同纬度数某地的夜(昼)长。
4.利用日期的对称性计算
(1)关于二至日对称的两个日期(A与B、C与D)：昼长、夜长相等。
(2)关于二分日对称的两个日期(B与C)：一个日期的昼长与另一个日期的夜长相等。
【对点精练】
(2022·广州二测)2021年6月21日，某地理研学小组在一平坦开阔的空地上，利用太阳高度测量仪测量当地的太阳高度。下表反映部分记录数据。据此完成第5题。
北京时间 5：41 8：03 10：17 12：28
太阳高度角 0° 30° 60° 90°
5.该地当天的昼长约为( )
A.12小时30分钟 B.13小时
C.13小时30分钟 D.14小时
答案 C
解析 5：41时太阳高度角为0°，即日出，12：28时太阳高度角为90°，表明太阳直射当地，且时间为当地的正午。所以昼长＝(12：28－5：41)×2，即为13小时34分钟，结合选项选C。
(2022·江苏1月模拟)下图是安徽省境内一幢乡村住宅楼及某日不同时刻太阳光线。据此完成6～7题。
6.该日该地日昼长约为( )
A.10小时 B.12小时
C.13小时 D.14小时
答案 D
解析 读图可知日出太阳光线在正东偏北15°位置，因太阳光线在正东位置时当地地方时为6点，地球自转15°约一个小时，可得太阳光线移动15°为1小时，所以当地日出时间为5点，经过计算得知白昼长为14小时。
7.该房屋正门( )
A.坐北朝南 B.朝向南偏东
C.朝向南偏西 D.朝向东偏南
答案 B
解析 安徽正午太阳光线位于正南方位，日出时太阳光线位于偏东北方向。而该屋正门对着的方位是在正午光线和日出光线之间，向东偏离正午太阳光线15°，故朝向为南偏东。
[模拟应考]
(2022·江苏扬州模拟)下图表示一年中某时段，①②③④四个地点昼长的变化情况。读图，完成1～2题。
1.若四地中仅有一地位于北半球，则图中N的日期是( )
A.3月21日 B.6月22日
C.9月23日 D.12月22日
答案 D
解析 读图可知，四地中③位于赤道，①②变化规律一致，位于同一半球，④与①②变化规律不一致，位于另一半球。所以若四地中仅有一地位于北半球应为④地。N日期④地昼长最短，应为北半球冬至日，日期为12月22日前后，选D。
2.若②地位于北半球，下列说法正确的是( )
A.四地纬度由高到低依次是①②③④
B.MN时段①②地日出东南，③④地日出东北
C.MP时段③地正午太阳高度先减小后增大
D.NP时段④地昼长渐长并将出现极昼现象
答案 C
解析 结合上题分析，若②地位于北半球，则①地也位于北半球，③地位于赤道，④地位于南半球，M表示北半球的春分日，N表示北半球的夏至日。纬度越低，昼长的变化幅度越小，所以四地纬度由高到低依次是①④②③，A错；MN时段太阳直射点在北半球，①②③④日出方位都是东北，B错；MP时段太阳直射点从赤道向北移动到北回归线，再向南移动，赤道地区的正午太阳高度先减小后增大，C正确；NP时段太阳直射点从北回归线向南移动，④位于南半球，昼短夜长且昼长渐长，但是不会出现极昼现象，D错。选C。
我国古人把十二个月中的太阳升落方向用一首歌诀来概括，这首歌诀就是《定太阳出没歌》。其中一句是“五月出艮归乾上，仲冬出巽没坤方。”歌诀中的月份为农历月。下图为后天八卦图。据此完成3～4题。
3.表示正南的宫位是( )
A.震 B.兑
C.坎 D.离
答案 D
解析 我国农历五月昼长夜短，日出东北、日落西北；仲冬昼短夜长，日出东南、日落西南，正午太阳位于正南；再结合“出艮归乾”“出巽没坤”，以及图中方位，可判断离为表示正南的宫位。
4.当太阳从震宫方向升起、兑宫方向落下时( )
A.全球各地昼夜等长 B.青海湖畔油菜花开
C.挪威北部出现极昼 D.东北平原冰天雪地
答案 A
解析 由上题分析可知，震为正东方、兑为正西方；而太阳直射点位于赤道时，全球各地昼夜等长，日出正东、日落正西，则题干表示的日期为春、秋分日，故A正确。青海湖位于青藏高原，油菜花开在夏季；挪威北部位于北极圈附近，出现极昼在夏至日前后；东北平原冰天雪地主要在冬季。
(2022·山东潍坊3月测评)2022年1月1日，由共青团中央宣传部等部门发起了“追光2022”全球日出视频号直播，本次活动呈现了全球60多个城市地标新年日出，追踪了一批国内年度热点人物，对中华传统文化进行潮流演绎。据此完成5～6题。
5.下列地点中最早看到新年日出的是( )
A.漠河北极村(53°N，122°E)
B.西藏布达拉宫(29°N，91°E)
C.上海陆家嘴(30°N，121°E)
D.台湾日月潭(24°N，121°E)
答案 D
解析 2022年1月1日太阳直射点位于南半球，北半球昼短夜长，晨线在地球上的走向为东北—西南走向，相同经度，纬度位置越靠南，越早迎来日出；相同纬度，经度位置越靠东，越早迎来日出，根据四地经纬度信息可知，台湾日月潭最早迎来日出，D正确。
6.北京时间1：05小明通过直播看到了新西兰奥克兰(36°S，175°E)的海边新年日出景观，如果想看到泰山山顶(36°N，117°E)的日出，需要选择的北京时间是( )
A.6：15之前 B.6：15～6：59
C.7：00～7：27 D.7：27以后
答案 C
解析 南北半球纬度相同的地区昼长相加等于24小时，北京时间1：05，175°E的地方时为4：45，则当地的昼长为(12－4：45)×2＝14小时30分钟，则泰山的昼长为9小时30分钟，其日出地方时应为7：15，北京时间为7：27，泰山的海拔较高，日出时间更早，所以C正确。
(2021·佛山一模)美国最北端的城市巴罗(71°25′N，156°20′W)位于北冰洋之滨。3月6日，一位北京驴友在巴罗旅行日记中写道：“此刻落日染红了远处的天空和海洋冰面。……这里的风会时刻提醒着你，这里是北极圈内的地盘，即使是中午的阳光，存在感也很低。”据此完成7～8题。
7.该驴友写这篇日记时，当地( )
A.昼长夜短 B.地方时6时日出
C.物影最短 D.日落方位为西南
答案 D
解析 3月6日，太阳直射南半球，该地日出东南，日落西南，昼短夜长，地方时6：00以后日出，D正确，A、B错。该日靠近春分日，物影不可能最短，C错。
8.日记中“即使是中午的阳光，存在感也很低”的地理解释是( )
A.大气稀薄，对地面的保温作用弱
B.白昼时间短，阳光照射时间不足
C.正午太阳高度较低，太阳辐射弱
D.受极地东风影响大，气候较寒冷
答案 C
解析 该地纬度高，正午太阳高度较低，单位面积获得的太阳辐射少，太阳辐射弱，C正确。该地位于北冰洋之滨，海拔较低，大气并不稀薄，A错。该日太阳直射南半球，该地昼短夜长，白昼时间相对较短，日照时间不足，但题干突出强调“中午时刻阳光的存在感低”，B选项与题干信息关系不大，排除B。同理，该地受极地东风影响大，气候寒冷，也没有直接解释中午阳光的存在感低，相比而言，C选项更为合理，排除D。
(2022·深圳一调)驾驶雪地摩托进行“追光之旅”是俄罗斯基洛夫斯克郊区的经典户外项目。“追光之旅”分为序幕段(基洛夫斯克市—冰泉)、冲刺段(冰泉—彼得雷利乌斯山口)、舒缓段(彼得雷利乌斯山口—基洛夫斯克市)。2月1日“追光之旅”在当地日出时发团，恰好日落时回到基洛夫斯克市，历时5小时。下图示意“追光之旅”路线。据此完成9～10题。
9.2月1日“追光之旅”可以观察到( )
①序幕段时太阳多位于右后方
②舒缓段时太阳多位右后方
③太阳最高时位于天顶附近
④全程太阳在地平面附近
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
答案 B
解析 结合所学知识可知，2月1日太阳直射南半球，日出东南。序幕段时大致朝东北方向前进，太阳位于东南方向，大致在右后方，①正确；舒缓段大致朝南方前进，太阳位于西南方向，大致在右前方，②错；该地位于高纬度，没有太阳直射现象，太阳最高时位于正南方，③错；该地纬度高，2月1日全天太阳高度小，全程太阳在地平面附近，④正确。故选B。
10.该日到达彼得雷利乌斯山口时，观察到太阳刚好位于M山顶。“追光之旅”舒缓段大约历时( )
A.1.5小时 B.2小时
C.2.5小时 D.4小时
答案 C
解析 结合图形，M山顶位于彼得雷利乌斯山口南侧，此时为正午时刻，回到基洛夫斯克市时为日落，结合昼长为5小时，可知从彼得雷利乌斯山口回到基洛夫斯克市(舒缓段)时刚好为昼长的一半，即用时约2.5小时。
俄罗斯摩尔曼斯克市(69°N，33°E)使用莫斯科时间(东三区区时)。2021年1月10日，当地迎来了今年的第一次黎明，居民纷纷涌向开阔的地方迎接太阳的升起，该日日照时间不到27分钟。当太阳出现在地平线时，一位细心的居民看了下自己的腕表，记下了这一时刻。据此完成11～12题。
11.这位细心的居民记下的时刻是( )
A.11：47 B.12：48
C.12：35 D.13：48
答案 C
解析 根据该日昼长可计算出当地的日出时间大约为11：47 。根据地方时计算方法可计算出此时莫斯科(东三区区时)时间约为12：35 ，即该居民的腕表所示时刻。
12.摩尔曼斯克市冬半年极夜持续的时间大约为( )
A.20天 B.30天
C.40天 D.50天
答案 C
解析 结合材料信息，此时为北半球冬至日后的第19天，由此得出，摩尔曼斯克极夜持续时间为38天，约40天。
[真题实战]
(2021·全国甲卷)2011年日本福岛核泄漏事件之后，德国宣布逐步放弃核电而重点发展光伏发电。下图示意2014年某日德国电力总需求和电力净需求的变化(电力净需求量＝电力总需求量－光伏发电量)。据此完成第1题。
1.图中所示这一天所在的月份是( )
A.3月 B.6月
C.9月 D.12月
答案 B
解析 根据材料，电力净需求量＝电力总需求量－光伏发电量，当电力总需求量等于电力净需求量时，光伏发电量为0，说明此时为黑夜；读图可知，电量总需求量等于电量净需求量的时段为格林尼治时间大约18点到凌晨3点多，夜长约9小时，为北半球夏季，德国位于北半球，B正确；3月和9月昼夜大致等长，12月昼长远小于夜长，A、C、D错误。
(2021·河北卷)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。据此完成第2题。
2.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
答案 D
解析 根据材料信息，此地为(36.5°N，116°E)，秋分时入住到次年春分，为北半球的冬半年，当地的昼短夜长，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，可知该书房窗子朝向正南，冬半年日出日落方位偏南，所以整个白天都有采光，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。
