1.2 地球运动的地理意义（第3课时 正午太阳高度+四季五带）（分层练习）（PDF版含解析）

第一章 地球的运动
第二节 地球运动的地理意义（第 3 课时）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
【基础达标】
一、选择题组
气象学上把冬季以后五天平均气温稳定在 10℃以上定为入春，日平均气温连续五天高于 22℃时意味
着春季的结束夏季的开始，日平均气温连续五天介于 10℃～22℃算入秋，平均气温连续五天等于或低于 10℃
算是入冬。下表为 1961～2019 年我国某市四季开始日期。据此完成下面小题。
最早 最迟 平均
入春日期 1 月 8 日 3 月 26 日 2 月 15 日
入夏日期 4 月 21 日 6 月 8 日 5 月 8 日
入秋日期 9 月 9 日 10 月 15 日 10 月 3 日
入冬日期 11 月 13 日 12 月 14 日 12 月 3 日
1．该市正常年份四季情况是（ ）
A．冬夏长，春秋短 B．春夏长，秋冬短
C．夏秋长，春冬短 D．冬春长，夏秋短
2．该市最可能位于我国（ ）
A．吉林省 B．北京市 C．青海省 D．福建省
某旅游达人将自驾车辆在奥克兰（36°34＇S，174°45＇E）顺行驶方向停车后，在车旁开启了直播。
下图为我国某观众观看直播时的截屏。据此完成下面小题。
3．图示时刻，奥克兰的当地时间是（ ）
A．5 月 20 日 12：21B．5 月 21 日 12：21C．5 月 20 日 12：00 D．5 月 21 日 12：00
4．奥克兰所在国家车辆靠左行驶，该旅游达人停车前的行驶方向为（ ）
A．东北 B．东南 C．西北 D．西南
5．直播当天奥克兰居民观测到的太阳视运动方向及当地的正午太阳高度约为（ ）
A．顺时针 30° B．顺时针 33° C．逆时针 30° D．逆时针 33°
读某地房屋在二分二至日正午时的光照图，完成下面小题。
6．一年内，正午室内太阳直接照射面积由最大到最小的变化过程中，该地（ ）
A．昼长逐渐增加 B．正午太阳高度角不断减小
C．气温逐渐降低 D．日出时间逐渐变晚
7．夏季为达到最佳遮阳效果，随纬度的变化需调节窗户和屋檐外延长度。若窗户不变，在我国北方地区，
随着纬度升高，屋檐外延长度应（ ）
A．变长 B．变短 C．先变长后变短 D．先变短后变长
为 J 市（36°40'N，117°00'E）某中学某日上午第三节体育课时旗杆与旗杆影子的照片。据此完成下面
小题。
8．此时旗杆影子指向（ ）
A．东北方 B．东南方 C．西北方 D．西南方
9．在体育课期间，旗杆影子（ ）
A．呈顺时针移动，变长 B．呈顺时针移动，变短
C．呈逆时针移动，变长 D．呈逆时针移动，变短
10．如果同学们欲测量当地当天正午太阳高度角，应选择在北京时间（ ）
A．12：00 B．11：12 C．12：12 D．11：48
我国 A 市某县城高中的旗杆影子在北京时间 13:12 分为一天中最短。冬至前后，师生们能在学校升国
旗时（北京时间 8:00 分）看到日出。读甲、乙两图，完成下面小题。
11．北京市夏至的昼长约为 15h，A 市位于北京市（40°N，116°E）的（ ）
A．东北 B．东南 C．西北 D．西南
12．学生通过观察发现：日落时，旗杆影子的指向随日期而移动。下列时段中，日落时杆影的指向由排球
场逐渐移向篮球场的是（ ）
A．小雪到立春 B．雨水到立夏 C．小满到立秋 D．处暑到立冬
【能力提升】
13．阅读材料，回答问题。
材料一：下图为“北半球光照图”，此时地球的公转速度较慢，据图回答下列问题。
(1)图中所示时期正值北半球的 （节气）；此时太阳直射点坐标是 。
(2)该日，Q 地的昼长为 小时，日出地方时为 时。
(3)该日西安市（34°N）的正午太阳高度是 。该日之后，西安市的太阳能热水器集热板与地面夹角将
（变大、变小）。
材料二：如下图所示，此时 ABC 弧线为晨昏线，某人正在距离 B 地正南方向 2886km 的某地肉眼观
测北极星（夜间），观测到的北极星仰角为 48°。据此回答下列问题。
(4)B 地的纬度为 ；此时，地球上新的一天的经度范围为 。
(5)此日，沈阳当地看到太阳升落的视运动轨迹示意图为__________。
A． B．
C． D．
14．阅读图文材料，完成下列要求。
张家口市是河北省太阳能资源最丰富的地区之一，年日照时数为 2756~3062h，年太阳辐射总量为
5400~6120MJ/m2。太阳能热水器由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成，通过把太阳光能转化为热能，
将水加热，来满足当地居民所需的热水。图 1 为北半球二分二至日中某日太阳光照示意图，阴影区域表示
黑夜，非阴影区域表示白天，弧 MON 为晨昏线，S 点为西极点，图 2 为张家口某地（40°N，115°E）太阳
能热水器放置示意图，L 直杆具有伸缩功能，通过调节直杆长度来调节太阳能热水器集热板与地面的夹角
（即∠α），从而保持太阳光垂直照射太阳能热水器集热板。
(1)该日为北半球的 （填节气），并说明理由 。
(2)图示此时当地时间为 ，此时弧 MO 应为 （填晨线或昏线）。
(3)指出该日此时太阳直射点的地理坐标及该日张家口当地日出、日落方位。
(4)估算该日张家口当地太阳能热水器与地面夹角（即∠α）的数值，并说明我国国庆节到次年劳动节期间，
张家口当地调节太阳能热水器与地面夹角（即∠α）的变化情况。
15．读下列图文材料，回答问题。
上海（121°E，31°N）某中学地理兴趣小组在校内开展了地球运动相关学习活动。小组成员测量并记
录了某日某时段学校旗杆影子的朝向和长度（图 1），其中 OA 和 OB 影子长度相同。图 2 示意学校教学楼
和旗杆的相对位置。
(1)当旗杆的影子为 OE 时，教室里时钟的时间显示为 ；当 OE 达到年中最短值时，上海的正午太阳高度
角为 。
(2)从 2023 年 9 月 1 日至 2023 年 12 月 31 日期间，OE 的长度有何变化规律？
(3)小组成员记录了某时段连续四天的日出日落时间表（下表），此时可能是（ ）
日出时间 日落时间
06：05：13 17：04：43
06：06：01 17：03：53
06：06：49 17：03：03
06：07：38 17：02：15
A．2 月 B．4 月 C．8 月 D．10 月
(4)请帮助该小组绘出 OE 达到一年中最短值时的昼夜分布图（要求：在下图中绘出晨昏线，用阴影表示夜
半球）
参考答案
【基础达标】
1．B 2．D【解析】1．从表中平均值可推算该市：春季 82 天，夏季 148 天，秋季 61 天，冬季 74 天，
可知该市四季特征是春夏长，秋冬短，B 项正确，ACD 错误，故选 B。
2．该市夏季长达 148 天，近 5 个月，说明气温较高，应位于我国南方省区，D 项正确。吉林省、北京市、
都位于我国北部，青海省位于青藏高原，冬季长、夏季短，排除 A、B、C 三项。故选 D。
【点睛】气象学上的四季划分，主要是根据气温的变化来定义的。具体来说，春季是气温回升的季节，一
般从 3 月到 5 月；夏季是气温最高的季节，一般从 6 月到 8 月；秋季是气温逐渐下降的季节，一般从 9 月
到 11 月；冬季则是气温最低的季节，一般从 12 月到次年的 2 月。
3．B 4．C 5．D
【解析】3．根据图文信息可知图示时刻为北京时间 5 月 21 日 8：21，奥克兰（36°34＇S，174°45＇E）的
在东十二区，当地时间为东十二区的区时，与北京时间相差 4 个小时，根据北京时间可计算出当地时间为 5
月 21 日 12：21，ACD 错误。故选 B。
4．根据图示北京时间，可计算出当地的地方时为正午 12：00，该日太阳直射点位于北半球，该地在南半球，
此时正午太阳方位在正北，杆影朝向为正南。根据杆影和道路的方位关系，可判断道路大体是西北—东南
走向。根据奥克兰所在国家的车辆靠左行驶，则可判断出停车前的行驶方向为西北，C 正确，ABD 错误。
故选 C。
5．奥克兰在南半球，该日观察当地一天中的太阳方位变化应该是东北—正北—西北，为逆时针。5 月 21 日
太阳直射约为 20°N，根据正午太阳高度角的计算公式，可计算出正午太阳高度约为 90° - |36°34' ＋ 20°|
≈33°26'。D 正确，ABC 错误。故选 D。
【点睛】某地正午太阳高度的公式：H=90°-|φ-δ|，其中 H 为正午太阳高度数，φ 为当地地理纬度，永远取正
值，δ 为直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。太阳直射点大约 10 天移动 2.6°。
6．A 7．A
【解析】6．一年内，正午室内太阳直接照射面积由最大到最小的变化过程，即当地正午太阳高度角由最小
变到最大的过程。由图可知，该地正午太阳始终位于其正南方向，故该地位于北回归线以北地区，正午太
阳高度角由最小变为最大，即时间由冬至日到夏至日的过程，该地昼长逐渐变长，正午太阳高度角不断变
大，A 正确，B 错误；气温逐渐升高，C 错误；日出时间逐渐变早，D 错误。故选 A。
7．纬度越高，其正午太阳高度角越小，要使屋檐外延能挡住进入房间的光线，应加长屋檐外延长度，故选
A。
【点睛】正午太阳高度的变化规律：1、在回归线之间的地区，一年有两次太阳直射机会，此时正午太阳高
度最大，为 90°。太阳直射南北回归线时出现极小值。其中除赤道两个极小值都是最小值外，其它地区以太
阳直射另一半球回归线时最小。2、在回归线之上的地区，一年有一次太阳直射机会，分别是夏至和冬至。
3、在回归线之外的地区，可含南北回归线，在太阳直射本半球回归线时最大，直射另一半球回归线时最小。
8．C 9．B 10．C
【解析】8．由材料可知，某中学某日上午第三节体育课时旗杆与旗杆影子的照片，该地位于北回归线以北，
此时太阳已经升起，还未到正午时间，太阳位于东南方，旗杆影子在西北，故选 C。
9．由材料可知，J 市位于北回归线以北的地区，由所学知识可知，此地的正午阳光在正南方，在体育课期
间，太阳方位由东南逐渐转向正南，为顺时针旋转，太阳高度逐渐增大，故旗杆影子呈顺时针移动，变短，
故选 B。
10．由材料已知，当地经度为 117°00'E，北京时间为 120°E 的地方时，两地相差 3°，当地地方时比北京时
间晚 12 分钟，当地 12 点，对应北京时间为 12:12，故选 C。
【点睛】日出日落方位变化规律(极昼极夜地区除外)：直射北半球：东北升，西北落。直射南半球：东南升，
西南落。直射赤道：正东升，正西落。
11．D 12．B
【解析】11．物体的影子在一天中最短时，应该是当地 12：00，而此时北京时间为 13：12，则根据地方时
原理和计算方法可得：当地的经度=120°-（13：12-12：00）×15°/h=102°E，北京市经度为 116°E，则该地位
于北京市以西，排除 AB；A 市冬至日昼长=（13:12-8:00）×2=10 小时 24 分，由材料可知，北京市夏至的
昼长约为 15h，得出北京冬至日的夜长是 15 小时，昼长是 9 小时，根据冬至日时北半球纬度越高昼越短可
知，A 市的纬度较北京（40°N）低。因此，A 市位于北京市西南，D 正确、ABC 错误。故选 D。
12．日落时旗杆的影子由排球场逐渐移向篮球场，即由东北逐渐移向东南，说明日落太阳方位由西南方向
西北方移动。根据一年中太阳的日出日落方位的变化规律：太阳直射点在北半球时，全球各地日出东北、
日落西北；春秋分时，太阳正东升、正西落；太阳直射南半球时，全球各地日出东南、日落西南。由以上
分析可知，该地的日落方位由西南移向正西，再移向西北，说明太阳直射点由南半球北移到赤道，再北移
到北半球。结合选项可知，雨水时太阳直射点位于南半球，春分时太阳直射点位于赤道，立夏时太阳直射
点位于北半球，该过程符合题意，B 正确、ACD 错误。故选 B。
【点睛】一年中太阳的日出日落方位的变化规律：太阳直射点在北半球时，全球各地日出东北、日落西北；
春秋分时，太阳正东升、正西落；太阳直射南半球时，全球各地日出东南、日落西南。
【能力提升】
13．(1) 夏至 （23°26'N，0°）
(2) 18 3
(3) 79°26′ 变大
(4) 74°N 100°E 向东至 180°
(5)D
【分析】本题以晨昏线分布图为材料，设置 5 个小题，涉及地球运动相关知识点，考查学生获取和解读地
理信息、调动和运用地理知识的能力，体现区域认知、综合思维的学科素养。
【详解】（1）读图可知，图中晨昏线与极圈相切，应为二至日；地球公转速度较慢，故为夏至；此时太阳
直射北回归线，北极圈及其以内出现极昼，0°经线为平分昼半球的经线，即直射点所在经线，故此时太阳直
射点坐标是（23°26'N，0°）。
（2）图为北半球光照图，地球逆时针方向自转，Q 位于晨线上。结合上题可知，O 点所在的经线地方时为
12 时，因此此时 Q 的地方时为 3 时，即 Q 地日出地方时为 3 时，昼长=（12－3）×2=18 小时。
（3）该日太阳直射北回归线，西安市位于 34°N，正午太阳高度=90°－（34°－23°26′）=79°26′；太阳能热
水器集热板与地面夹角与正午太阳高度角互余，该日之后，直射点往南移动，西安正午太阳高度较减小，
因此太阳能热水器集热板与地面夹角变大。
（4）观测者所在地观测到的北极星仰角为 48°，说明观测者所在纬度为 48°N；每相隔一个纬度的经线长约
为 111km，某人正在距离 B 地正南方向 2886km 的某地肉眼观测北极星，说明 B 位于观测者以北，两地相
隔 2886km÷111km=26°，因此 B 地的纬度为 48°＋26°=74°。观测时为夜间，此时 ABC 弧线为晨昏线，因此
B 所在的 100°E 为平分夜半球的经线，即地方时为 0 时。因此此时地球上新的一天的经度范围为 100°E 向
东至 180°。
（5）此时 ABC 弧线为晨昏线，B 所在的 100°E 为平分夜半球的经线，依次北极点附近出现极昼现象，说
明太阳直射点位于北半球，沈阳太阳东北升，西北落，正午太阳位于正南方，只有 D 符合题意，ABC 错误。
故选 D。
14．(1) 夏至 理由：由图可知，该日晨昏线与南极圈相切，南极圈及其以南地区全部处于极夜，
因此该日应为北半球的夏至。
(2) 11:40 昏线
(3)地理坐标（23.5°N，120°E）。日出、日落方位：日出东北方，日落西北方。
(4)数值：16.5°。变化情况：我国国庆节到冬至日期间，太阳直射点向南移，张家口正午太阳高度角变小，
当地太阳能热水器与地面夹角（即∠α）逐渐调大；冬至日到次年劳动节期间，太阳直射点向北移，张家口
正午太阳高度角变大，当地太阳能热水器与地面夹角（即∠α）逐渐调小。
【分析】本题以北半球二分二至日中某日太阳光照示意图以及太阳能热水器集热板工作原理图为材料设置
题目，涉及光照图的判读、地方时计算、太阳方位、正午太阳高度的计算等知识，考查学生对相关知识点，
对学生的综合分析能力有一定要求。
【详解】（1）据图示南极圈及其以南地区全部处于极夜，对应的北极圈以内是极昼，当北极圈以北都为极
昼时，太阳直射点纬度在北回归线，对应的是北半球的夏至日。
（2）O 点与 60°W 经线位于同一经线圈上，相差 180°，其经度为 120°E，O 点又是晨昏线纬度最高点，由
O 点到南极点之间是极夜，所以 O 点此时的地方时为 12 时（极点与晨昏线纬度最高点之间若为极夜，则该
经线为 12 时），115°E 在 120°E 以西 5°，时间值少 20 分钟（1°对应 4 分钟），所以此时张家口当地地方时
是 11：40。根据地球自西向东自转判断 MO 线以西是白天，以东是黑夜，所以 MO 线是昏线。
（3）据上题分析得知此时是北半球的夏至日，太阳直射点纬度位于 23.5°N，据上题分析得知 O 点 120°E 的
地方时是 12 时，而太阳直射点所在经线上的时间也是 12 时，所以太阳直射点地理坐标（23.5°N，120°E）。
此时是北半球的夏半年，全球除极昼夜地区以外都是日出东北，日落西北。
（4）夏至日太阳直射点位于 23.5°N，张家口 40°N 的夏至日正午太阳高度=90°-（当地纬度与太阳直射点纬
度差值）=90°-（40°-23.5）=73.5°，此时∠α 与正午太阳高度角互余，所以∠α=90°-73.5°=16.5°。国庆节 10
月 1 日，次年劳动节 5 月 1 日，太阳直射点先向南移动到南回归线，再向北经过赤道到北半球，张家口地
区正午太阳高度先变小再变大，由于∠α 与正午太阳高度角互余，所以∠α 应先逐渐调大，到冬至日调到最大，
冬至日过后由于正午太阳高度角越来越大，所以∠α 应逐渐调小。
15．(1) 11：56 82°26′
(2)从 2023 年 9 月 1 日至 2023 年 12 月 22 日，OE 长度逐渐变长；到 2023 年 12 月 22 日时达到最长；2023
年 12 月 22 日至 2023 年 12 月 31 日 OE 长度逐渐变短。
(3)D
(4)
【分析】本题以旗杆的影子为材料设置试题，涉及了地方时的计算、正午太阳高度计算、日出日落方位等
知识，考查学生获取和提取地理信息，描述和阐述地理事物，论证讨论地理知识的能力，旨在培养学生综
合思维等核心素养。
【详解】（1）根据所学知识可知，当旗杆的影子为 OE 时，日影朝正北当地为正午，上海当地的地方时
（121°E）为 12 点整，而钟表时间为北京时间（120°E）的时间，两者相差 1°=4 分钟，根据“东加西减”计算
可知，此时教室里的钟表时间为 11:56； 计算正午太阳高度=90°-两地纬度差，因此需要某日太阳直射点所
在的纬度和当地所处的具体纬度，OE 最短时即就是夏至日，直射点纬度为 23°26′，而当地纬度为 31°N，带
入公式求出：H=90-(31-23°26′)，其正午太阳高度为 82°26′。
（2）根据所学知识可知，9 月 23 日太阳直射赤道，12 月 22 日时太阳移动到最南（南回归线），因此从 2022
年 9 月 1 日至 2022 年 12 月 31 日期间，太阳直射点先向南再向北运动，当地的正午太阳高度先变小再变大，
故 OE 影子应该先变长后变短，12 月 22 日当地正午太阳高度达到最小值，OE 影子达到年内最长。
（3）根据表格计算昼长变化可知，连续四天内昼长逐渐缩短且昼长小于 12 小时，根据昼夜长短变化规律
可知，此时太阳在南半球且向南半球移动，D 正确；2 月太阳直射点在南半球，但是却向北移动，A 错误；
4 月、8 月太阳直射点在北半球，BC 错误；故选 D。
（4）绘出 OE 达到一年中最短值时的昼夜分布图，即就是北半球夏至日的光照图；此时，太阳直射北回归
线，北半球各地昼长夜短，晨昏圈与极圈相切，北极圈及其以内地区有极昼现象。如下图所示。