第1章地球的运动素养综合训练 2024-2025学年高二地理人教版（2019）选择性必修1（解析版）

第一章素养综合训练
一、单项选择题
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
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3~4题。
3.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
4.11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
非洲冰鼠是啮齿类食草动物,夜伏昼出,不冬眠,不囤积食物,常通过晒太阳或蜷缩等方式应对寒冷。在非洲南部某山地(29°33'S,29°14'E)海拔2 800米处的缓坡上,某科研团队对非洲冰鼠群体的活动规律进行观测。下图示意连续几日观测的平均结果。据此完成5题。
5.北京时间15:00左右,非洲冰鼠冬季晒太阳的地点最可能位于该山地的(　　)
A.东北坡 B.西北坡
C.东南坡 D.西南坡
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6~7题。
6.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(　　)
A.① B.②
C.③ D.④
7.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
非对称结构保温大棚的保温被通常白天收卷至顶部,以便棚内作物进行光合作用,收卷的保温被在棚内地面形成遮阴带(下图)。陕西省某地理研学小组观测当地大棚正午地面遮阴带的年内变化(忽略收卷的保温被厚度影响),发现棚内地面遮阴带在2月26日出现,3月29日面积最大,一段时间后变小。据此完成8~9题。
8.棚内正午地面遮阴带面积开始变小的日期出现在 (　　)
A.6月29日前后 B.9月15日前后
C.10月16日前后 D.12月14日前后
9.仅支撑柱高度增加1米,则棚内正午地面最大遮阴带(　　)
A.出现日期提前,面积减小
B.出现日期提前,面积不变
C.出现日期推迟,面积增大
D.出现日期推迟,面积不变
国际空间站距地面约420千米,每90分钟环绕地球一周。空间站反射阳光,在一定条件下,人们肉眼可以看到明亮的光点划过天空。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。据此完成10~12题。
10.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
11.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
12.空间站从图示位置飞行1小时,在这期间能看到空间站的地点是(　　)
A.圣地亚哥 B.卡马匡
C.马纳卡拉 D.上海
某日,小李在某地(40°N,110°E)广场游玩时,发现广场平面图中的指向标模糊不清(图a)。他通过观测广场石柱影子的长度和方向(图b),确定了平面图的指向标。据此完成13~14题。
13.该广场平面图的指向标应该是图c中的(　　)
A.① B.② C.③ D.④
14.一周后的相同时刻,小李再次测量发现该石柱的影长变长,则第二次观测日期可能在(　　)
A.2月16日前后 B.5月8日前后
C.8月20日前后 D.11月10日前后
二、综合题
15.阅读图文材料,完成下列各题。
下图为某半球经纬网示意图,AB为本初子午线,B点为极点,某日69°至B点附近出现了极昼现象,∠a为45°,该日过后地球公转速度开始变慢。
(1)判断图示区域所属半球,并说出图示日期的月份。
(2)指出图示日期太阳直射点的纬度,说出该日过后半年内太阳直射点的移动方向。
(3)说出D点的地理坐标,并描述D点与北京的位置关系。
16.日晷,是人类古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。阅读图文材料,完成下列各题。
赤道式日晷由晷针和晷面组成,晷面平行于赤道面,晷针与晷面垂直、与地轴平行,晷针上端指向正北天空。因此,以日晷为基准观察,太阳一天之内的视运动可视为以器针为轴、平行于晷面的匀速圆周运动,晷针投射的影子也随之在晷面上做角速度不变的旋转运动,读取影子所在的刻度即可获知时间。图1为赤道式日晷景观图。图2为北京某中学生观测校园内赤道式日晷的记录图。
图1
图2
(1)说出晷面朝北面和朝南面刻度的差异,说明原因。
(2)推测一年中使用日晷朝北面、朝南面观测时间的时段,说明原因。
17.阅读图文材料,完成下列各题。
某科技公司研发制造“追日型”太阳能发电设备,用于路灯照明。该设备的太阳能电池板可随太阳升落的轨迹进行上下、左右“追日”旋转,保证电池板以最佳角度朝向太阳,提高太阳能利用率。下图为“追日型”太阳能发电设备示意图。
(1)若该设备在北京和海口(20°N,110°E)使用,说出夏至日两地太阳能电池板“追日”旋转的方向差异。
(2)若该设备在北京和南昌(28°N,116°E)使用,仅考虑昼夜长短状况,分析一年中两地路灯开启时刻的差异。
(3)若该设备在某城市中投入使用,列举影响路灯开启时间的主要因素。
参考答案
第一章素养综合训练
1.D　2.A　解析 第1题,由图1可知,甲地日出时日影朝向正西方向,正午日影朝向正北方向,日落时日影朝向正东方向,可判断甲地昼夜等长,A错误;根据材料可知,当该日甲地日影朝正北方向时,标杆长度与其日影长度相等,可推测该日甲地正午太阳高度为45°,由于赤道上最小正午太阳高度是66°34',故可判定甲地不在赤道上,而赤道之外地区昼夜等长的日期只有春分日和秋分日,太阳直射点位于赤道,全球各地(极点除外)昼夜等长,B、C错误,D正确。第2题,根据材料并结合上题可知,甲、乙两地该日正午日影均朝北,说明两地位于北半球。该日甲地正午太阳高度为45°,图2中乙地正午太阳高度为30°,小于甲地正午太阳高度,因此甲地纬度更低,甲地位于乙地的南方。根据上题分析可知,甲地昼夜等长,其日出地方时应为6时,结合图1中甲地日出时北京时间(120°E地方时)为5:40,可算出甲地经度为125°E;根据图2中乙地正午时北京时间为12:20,结合乙地正午地方时为12时,可算出乙地经度为115°E,甲地位于乙地的东方。因此,甲地在乙地东南方向。
3.D　4.A　解析 第3题,由图中信息可知,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,根据太阳视运动规律,日出日落时的杆影以正午时的杆影为对称轴对称,此日当地地方时15:40太阳位于正西,则地方时16:00太阳位于西北方向,杆影指向东南。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。根据日出日落时的杆影以正午时的杆影为对称轴对称可知,当日出杆影指向生肖猴时,日落时杆影指向生肖龙,由此也可推出结论。第4题,太阳视运动变化角度为15°/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,因此一日内杆影转过的角度小于180°,日出时杆影位于生肖鸡以北,日落时杆影位于生肖兔以北,一日内被杆影指向的生肖石像个数最多为5个。
5.A　解析 材料信息表明,当地经度为29°14'E,北京时间15:00时,当地地方时约为9时。当地冬季时太阳直射点在北半球,当地太阳从东北升起,正午时太阳位于当地正北,上午时段太阳均在东北方,当地地方时为9时时东北坡为向阳坡,因此非洲冰鼠冬季晒太阳的地点最可能位于该山地的东北坡。
6.A　7.D　解析 第6题,在航天员驻留期间,地球绕太阳公转经过了近日点(1月初),近日点公转角速度较快,所以从10月16日到1月初,空间站绕太阳运动角速度在变大,1月初到4月16日空间站绕太阳运动角速度在变小。故选A。第7题,在航天员驻留期间,太阳直射点始终位于两地以南,则两地每天正午太阳高度的差值始终为两地的纬度差,保持不变,故选D。
8.B　9.D　解析 第8题,根据所学知识,同一地区,太阳直射点纬度位置相同的日期,正午太阳高度相同。根据材料2月26日棚内出现遮阴带,此后遮阴带面积逐渐增大,3月29日面积最大,此日后的一段时间遮阴带面积不变。由于3月29日为春分日后8天左右,与该日正午太阳高度相同的日期为秋分日前8天左右,因此9月15日前后遮阴带面积最大,之后,随着太阳高度继续降低,一部分遮阴带移至棚外,棚内遮阴带开始变小,故B正确。第9题,根据材料棚内最大遮阴带的面积和南北屋面保温被的宽度有关,南北保温被宽度范围越大,最大遮阴带面积越大,与支撑柱的高度无关,故支撑柱变高时,最大遮阴带面积不变,但遮阴带全部移动到棚内地面(此时面积最大)时的正午太阳高度变大,出现的日期应比之前推迟。
10.C　11.C　12.C　解析 第10题,由图可知,北京与国际空间站经度大致相差180°,所以国际空间站到达北京上空时大致绕了地球半周。由材料可知,国际空间站每90分钟环绕地球一周,所以国际空间站到达北京上空约需45分钟。第11题,由下图可知,图中A点与120°E相距接近60°,A点为晨线与赤道的交点,地方时为6时,则北京时间此时接近10:00。结合上题分析可知,国际空间站经过约45分钟到达北京上空时,北京时间接近10:45。
第12题,据材料可知,国际空间站90分钟环绕地球1周,则1小时可绕行2/3的路程,在此期间,国际空间站会经过卡马匡、马纳卡拉、上海的上空,不会经过圣地亚哥上空。国际空间站到达卡马匡上空时,正值该地黑夜,国际空间站与地面较近,此时无法反射到太阳光,不能被肉眼观察到。到达马纳卡拉上空时,正处于黎明,人们可以用肉眼观察到国际空间站。当国际空间站经过上海时,为白昼,由于太阳光线太强,可能无法用肉眼看见。
13.B　14.C　解析 第13题,该广场位于110°E,当北京时间为12:10时,该地地方时为11:30,太阳位于东偏南,影子朝西偏北方向,故指向标为图中的②。第14题,该地位于40°N,当太阳直射点位于赤道时,该地正午太阳高度为50°,根据图中石柱高度和影长可算出此时太阳高度略大于60°,大于春分日的正午太阳高度50°,说明太阳直射点在北半球,2月16日和11月10日前后,太阳直射点在南半球;影长变长,说明正午太阳高度减小,太阳直射点向南移,5月8日前后,太阳直射点向北移;8月20日前后,太阳直射点在北半球,且太阳直射点向南移,正午影长变长。
15.答案 (1)所属半球:南半球。月份:1月。
(2)纬度:21°S。移动方向:先向北移,夏至日(6月22日前后)后向南移。
(3)地理坐标:(0°,45°W)。位置关系:D点位于北京的西南方向(或北京位于D点的东北方向)。
解析 第(1)题,“该日过后地球公转速度开始变慢”说明该日地球位于近日点,日期为1月初,太阳直射点位于南半球,南极附近出现极昼现象,又因该日69°至B点附近出现了极昼现象,说明该半球为南半球。第(2)题,结合所学知识可知,太阳直射点的纬度与刚好出现极昼现象的纬度互余,该半球69°刚好出现极昼,故太阳直射点的纬度为21°,该日为1月初,所以太阳直射点位于21°S。该日后半年内即从1月初到7月初,太阳直射点先向北移,后向南移。第(3)题,根据图中信息可知,D纬度为0°,AB为本初子午线,∠a为45°,图示为南半球,则D所在经线为本初子午线西侧45°,为45°W,故地理坐标为(0°,45°W)。北京地理坐标大致为(40°N,116°E),则D点位于北京的西南方向。
16.答案 (1)差异:晷面朝北面刻度顺时针排列,晷面朝南面刻度逆时针排列。
原因:从北极上空看地球自转方向为逆时针,因此太阳在赤道面北侧时,从地球上看太阳的视运动为顺时针方向;晷面上影子的运动也是顺时针方向。反之则相反。或者具体说明,如:早上太阳在东方,那么此时影子的位置,即6时的刻度应在西方;晷面朝北面西在右边,晷面朝南面西则在左边等。
(2)时段:夏半年(春分至秋分)使用朝北面,冬半年(秋分至春分)使用朝南面。
原因:夏半年时,太阳的视位置在赤道面,也就是晷面的北侧,朝北面的晷针才能投出影子;冬半年时相反,可观测到朝南面晷针影子的变化。
解析 第(1)题,晷针影子在表盘上所指示的刻度是随着太阳一天之内的视运动而产生的。由图可知,晷面朝北面刻度时刻点一天的变化6—12—18—24呈顺时针,而朝南面刻度时刻点一天的变化6—12—18—24呈逆时针。因此晷面朝北面和朝南面刻度的差异是晷面朝北面刻度呈顺时针排列,晷面朝南面刻度呈逆时针排列。由材料可知,赤道式日晷,晷面平行于赤道面,晷针与地轴平行,晷针上端指向正北天空,因此晷面朝北面表示太阳在赤道面北侧时晷针影子在表盘上的变化情况,从北极上空看地球自转方向为逆时针,因此从地球上看太阳的视运动为顺时针方向,晷面上影子的运动也是顺时针方向。而晷面朝南面表示太阳在赤道面南侧时晷针影子在表盘上的变化情况,从南极上空看地球自转方向为顺时针,因此从地球上看太阳的视运动为逆时针方向,晷面上影子的运动也是逆时针方向。或者具体说明,如:早上太阳在东方,那么此时影子的位置在西方,即6时的刻度应在西方,晷面朝北面,面向朝北面的日晷,西在右边,晷面朝南面,面向朝南面的日晷,西在左边等。第(2)题,由图可知,因为晷针与晷面垂直,所以晷针与地平面的夹角就是当地的地理纬度,即北京的纬度为39°54'N。当地夏半年(春分至秋分)太阳直射点在赤道和北回归线之间移动,太阳的视位置在赤道面北侧,也就是晷面的北侧,朝北面的晷针才能投出影子,因此夏半年(春分至秋分)使用朝北面。北京冬半年(秋分至春分)太阳直射点在赤道和南回归线之间移动,太阳的视位置在赤道面南侧,也就是晷面的南侧,朝南面的晷针才能投出影子,因此冬半年(秋分至春分)使用朝南面。
17.答案 (1)夏至日,北京太阳能电池板“追日”的方向为东北—正南—西北;海口太阳能电池板“追日”的方向为东北—正北—西北。
(2)北京和南昌的经度相同,地方时相同。从春分到秋分,太阳直射点位于北半球,北京和南昌昼长夜短,北京纬度高于南昌,因此北京昼长比南昌长,北京的日落比南昌晚,所以北京路灯开启时刻比南昌晚。从秋分到第二年春分,太阳直射点位于南半球,北京和南昌昼短夜长,北京纬度高于南昌,因此北京的昼长比南昌短,北京的日落比南昌早,所以北京路灯开启时刻比南昌早。
(3)若该设备在某城市中投入使用,除昼夜长短外,影响路灯开启时间的主要因素有天气、人工设定等。
解析 第(1)题,夏至日太阳直射点位于北回归线(23°26'N),北京日出东北,正午太阳在正南,日落西北,因此太阳能电池板“追日”的方向为东北—正南—西北;该日,海口日出东北,正午太阳在正北,日落西北,因此太阳能电池板“追日”的方向为东北—正北—西北。第(2)题,根据材料信息可知,北京和南昌的经度相同,地方时相同,可通过不同纬度地区的昼夜长短来分析。第(3)题,若该设备在某城市中投入使用,除昼夜长短外,影响路灯开启时间的主要因素有天气、人工设定等。阴雨天气,天黑较早,路灯开启时间会提前,人工设定也是影响路灯开启的直接影响因素。
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