日影的方向与长短变化 专项练 2025年高考地理复习备考

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日影的方向与长短变化 专项练
2025年高考地理复习备考
一、单选题
某乘客乘航班从悉尼起飞，约10小时后抵达广州。下图为“航班起飞时昼夜状况图”。据此完成下面小题。
1．乘客抵达广州时的北京时间大约是（ ）
A．9点 B．17点 C．19点 D．21点
2．该日悉尼和广州两地（ ）
A．日出同为东南方向 B．正午太阳高度相同
C．正午树影朝向相同 D．昼夜长短状况相同
东极宝塔（图）位于抚远市黑瞎子岛镇（48°N，135°E），塔身通高81米，是黑瞎子岛镇的标志性建筑。北京时间2023年9月23日11:30.某中学地理研学小组测量了东极宝塔的影子长度（tan42°≈0.9）。完成下面小题。
3．该研学小组观测时，东极宝塔影子（ ）
A．朝向北偏东，长度大于90米 B．朝向北偏西，长度大于90米
C．朝向北偏东，长度小于90米 D．朝向北偏西、长度小于90米
4．该日与观测时东极宝塔影子长度相同的北京时间是（ ）
A．9:30 B．10：30 C．12:30 D．13:30
2023年5月17日10时49分，我国在四川省西昌卫星发射中心成功发射第56颗北斗导航卫星。北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的卫星导航系统，现在已经应用到精准农业、应急救援等多个领域。据此，完成下面小题。
5．卫星发射当日（ ）
A．成都地方时18:00日落 B．广州正午太阳高度全年最大
C．长春白昼时长长于北京 D．武汉日出时日影朝东北方向
6．在精准农业中，北斗卫星导航系统可以（ ）
A．引导农机自动驾驶 B．估算农药播撒数量
C．模拟旱灾受损情况 D．评估粮食作物长势
我国某中学（30°N）进行了日影观测活动，具体做法是：将一根长1m的细直竹竿垂直插入地面，以细杆所插的点为圆心，在地面上画一个半径略小于当时杆影长度的圆。当天9：48、16：04细杆的影端落在圆周上时，分别标记为A、B两点。将A、B两点连成直线，取其中点并将其与圆心连成直线OC。次日，当细杆的影子与直线OC重合时，测量此时杆影长度为1米。图为观测日影示意图。读图完成下面小题。
7．该中学所在经度为（ ）
A．116°E B．110°E C．106°E D．91°E
8．当天上午日影OA指示的方向最可能是（ ）
A．东北 B．西北 C．东 D．西南
9．该中学进行日影观察活动的日期可能为（ ）
A．2月20日前后 B．5月20日前后 C．8月20日前后 D．11月20日前后
某日在海口（110°E，20°N）旅游的王先生发现面前电线杆的影子在烈日下不见了。完成下面小题。
10．正确表示此时地球光照图的是（ ）
A． B．
C． D．
11．此时与湖北恩施（110°E，30°N）同样高的电线杆影长相同的地点可能在（ ）
A．100°E，20°N B．120°E，10°N
C．110°E，10°N D．120°E，20°N
12．影响各地正午影子长短变化的主要因素是（ ）
A．日地距离 B．黄赤交角
C．日出方位 D．地球自转
目前江苏省阜宁东沟光伏水稻试种成功（下图）。传统太阳能发电站的光伏板距地面仅有0.5米，大多数地面处于闲置状态。该电站的光伏板采用高支架的方式，光伏板距地面高达2.8米，同时将常规的5米支架跨度加宽到7米。据此完成下面小题。

13．高支架、宽跨度的设计主要考虑（ ）
①增加土地的光照 ②利于小型机械的使用 ③增大太阳高度角 ④为水稻生产腾出空间
A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④
14．图中照片拍摄的月份及时间可能是（ ）
A．3月16点 B．7月11点 C．12月9点 D．9月13点
太阳历广场是根据太阳周日视运动和周年视运动特征而建造的具有测量、演示功能的大型地面广场，广场内设置有9根石柱，通过石柱影长和方位确定日期和时刻。图1为北京某处（40°N，116°E）太阳历广场平面图，区域内中间的石柱相当于“立竿见影”中的竿，南北两根石柱指示正南和正北方向，剩余6根石柱分别代表二分二至日出日落方位，石柱P影子的顶端形成的轨迹线条①—⑤，代表冬至、立春（立冬）、春分（秋分）、立夏（立秋）和夏至，若干条放射线是时刻线。图2为新疆某地中学生在校内简易太阳历广场景观图上所做的标注。完成下面小题。
15．图1中①②③④四条轨迹线条分别对应的节气正确的是（ ）
A．①—冬至 B．②—立夏 C．③—夏至 D．④—立秋
16．图2对太阳历广场进行的标注有几处错误，错误之处有（ ）
A．2处 B．3处 C．4处 D．5处
我国某中学地理教师给地理社团成员布置模拟天文观测作业，给出以下条件。完成下面小题。1．春分日或秋分日，天气晴朗。
2．月亮比太阳早6小时升起。
3．太阳与月亮最大高度角相等。
17．这一天，下列现象可信的是（ ）
A．日落时，月亮的亮面朝东 B．月出时，当地地方时为6点
C．日出时，月亮高度角最大 D．月落时，天空出现满天星星
18．当天可见直立杆的月影范围最有可能的是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
阿布辛拜勒神庙（如图左），位于尼罗河西岸（小神庙位于北岸），距今已有3300年的历史。3300多年前的神庙建筑师们，精确地运用天文学、地理学等知识，把神庙设计成只有在拉美西斯二世的生日（2月21日）和奠基日（10月21日），旭日的光辉才能从神庙大门射入，穿过60m深的庙廊，依次撒在神庙尽头的三座雕像上（如图右，走廊尽头有四座雕像，有一座雕像见不到阳光），人们把这一奇观发生的时日称作“太阳节”。由于修建阿斯旺水坝，阿布辛拜勒神庙不得不原样向上移位60m，以确保神庙不会被水淹没。尽管竭力避免，阳光照射神像的神奇时刻还是被改变。据此完成下面小题。
19．“太阳节”清晨的阳光依次照亮的三座神像是（ ）
A．冥界神太阳神天空神 B．太阳神拉美西斯天空神
C．天空神拉美西斯太阳神 D．拉美西斯太阳神冥界神
20．新址比原址海拔升高60m之后，太阳照到神像的日期最可能是（ ）
A．2月20日、10月20日 B．2月20日、10月22日
C．2月22日、10月22日 D．2月22日、10月20日
我国科考队在南极圈内某地进行科考，图为我国科考队员在12月22日于当地时间14时拍摄到的太阳照片。科考队还测得了该日当地最小太阳高度为10°。据此完成下面小题。
21．该地正午太阳高度约为（ ）
A．43° B．37° C．24° D．16°
22．此时照片拍摄者影子朝向（ ）
A．东北 B．西北 C．东南 D．西南
23．未来一个月内（ ）
A．江苏正午时刻树影不断变长 B．地球公转速度不断加快
C．悉尼日落时刻不断推迟 D．北京日出方位持续偏北
二、综合题
24．阅读材料，回答下列问题。
材料一：2022年1月4日，中国第38次南极考察队154名队员身着探路者定制的考察队服，搭乘“雪龙”号极地科学考察破冰船到达南极长城站，进行为期两个月左右的极地考察。本次考察将围绕应对全球气候变化，开展大气成分、水文气象、生态环境等科学调查工作，并对南极中山站、长城站进行越冬人员轮换及物资补给。
材料二：南极地区图。

(1)南极地区的气候特点是 、 、 ，同样是极地地区，南极地区比北极地区的年平均气温低很多，其原因是 。（选择序号填空）
①南极地区的纬度位置比北极地区高②南极地区的地势比北极地区高③南极地区终年被冰雪覆盖，对阳光反射强，吸收的热量少④南极地区没有定居人口
(2)下面四幅图是我国北方某地区一楼房一年四季正午影子变化图，判断我国科考队员最好应在 图所示季节到南极地区考察。

(3)我国多次对南极进行考察，主要是因为南极地区（ ）
A．被太平洋、大西洋、印度洋包围 B．有极昼和极夜现象
C．独特的地理环境及很高的科研价值 D．有美丽的极光
参考答案：
1．C 2．A
1．根据图示可知，飞机起飞时，晨线与赤道的交点所在的经线的经度约为75°E，地方时为6点，此时广州的时间（东8区区时，采用120°E经线地方时）为9点，飞机约10小时后抵达广州，所以乘客抵达广州时，北京时间大约为19点，C对，排除ABD。故选C。
2．读图可知，南极附近出现极昼现象，表明该日太阳直射南半球，全球日出东南，日落西南，所以悉尼和广州的日出方向相同，A对；两地分居直射点南北，两地正午树影朝向相反，C错；太阳直射南半球，悉尼距离直射点的纬度差值较小，正午太阳高度角悉尼大于广州，B错；太阳直射南半球，悉尼昼长夜短，广州昼短夜长，D错。故选A。
3．A 4．B
3．根据北京时间11:30和当地经度为135°E，可计算出当地地方时为12:30，正午刚过，塔影朝向北偏东。当地纬度为48°N，9月23日太阳直射点位于赤道，根据正午太阳高度角计算公式，求出该日当地正午太阳高度角为42°，由此可计算出该日正午时刻塔影长度为90米，北京时间11:30不是当地正午，所以塔影长度大于90米。故选A。
4．分析可知，该日与观测时东极宝塔影子长度相同的时刻关于正午时刻对称。根据地方时计算方法可知，该地正午时刻的北京时间为11:00，由此可推知北京时间10:30与观测时（11:30）东极宝塔影子长度相同，B符合题意，排除ACD。故选B。
5．C 6．A
5．全球中只有赤道上的地区全年都是地方时18:00日落，其他地区（极昼极夜区除外）除春分和秋分日外，其它时间昼夜不等长，日落时间一定不是地方时18:00。成都不位于赤道，该日不是二分日，A错；广州市区位于北纬23度08分左右，北回归线附近，当太阳直射广州所在纬线时，广州正午太阳高度全年最大，时间接近夏至日。该日为5月17日，此时太阳直射点在向北回归线移动，距离夏至日还有一定距离，广州正午太阳高度还在不断增大，没有达到最大值，B错；该日为5月17日，太阳直射点在北半球，北半球昼长夜短，且越向北，昼越长（极昼区除外），长春纬度高于北京，在北京北边，两城市均在北半球，长春白昼时长长于北京，C对；此时为5月17日，位于春分到夏至之间，属于北半球夏半年，太阳直射北半球，除极昼极夜区外，全球日出东北，日落西北，日影方向和太阳方位相反，此时武汉日出时日影朝西南方向，D错。故选C。
6．北斗卫星导航系统的主要功能是定位和导航，可以实现农田信息定位获取，从而引导农机自动驾驶，A对；估算农药播撒数量和模拟旱灾受损情况需要对农作物生长状况进行分析，北斗卫星导航系统不能实现此功能。分析处理获取信息和管理措施决策都需要对地理信息处理、分析，是GIS的功能，北斗卫星导航系统不能实现此功能，BC错；评估粮食作物长势需要获知当前作物状态，需要用遥感系统，D错。故选A。
7．C 8．B 9．D
7．依据材料可推出9：48到16：04的中间时刻是北京时间12：56，此时对应该地地方时的12点，说明两地时间相差56分钟，转换为经度相差14°，该地在120°E西面减去14°，为106°E，C正确，ABD错误。故选C。
8．该地地处30°N，一年中正午的太阳都在正南方向，OC为日影杆正午时的日影方向，则OC为正北方向，则上午日影OA的方向为西北，B正确，ACD错误。故选B。
9．由材料可知，图中竹竿杆长为1m，而次日当细杆的影子与直线0C重合时，测量此时杆影长度为1米，从而可知该日正午太阳高度大约为45°。该地地处30°N，根据正午太阳高度计算公式可推出该日太阳直射点大约在15°S，依据太阳直射点在南北方向上大致3.8天移动1°，9月23日太阳直射赤道，故57天以后（15*3.8＝57）日期大约在11月20日前后，D正确，ABC错误。故选D。
10．B 11．C 12．B
10．某日在海口（110°E，20°N）旅游的王先生发现面前电线杆的影子在烈日下不见了，可知此时太阳直射点位于（110°E，20°N），根据图示信息可知，B选项太阳直射点为（110°E，20°N），符合题意；ACD选项不符合题意，所以选B。
11．太阳直射点位于（110°E，20°N），湖北恩施经纬度为（110°E，30°N），此时与其太阳高度角相同的点应该是地方时相同，且纬度差与20°N相差10°的地点，即是（110°E，10°N），C正确；（110°E，20°N）是太阳直射点，A错误；（120°E，10°N）此时不是正午，太阳高度角不同，B错误；（120°E，20°N）此时不是正午，且与恩施太阳高度角不同，D错误。所以选C。
12．日地距离不会影响正午太阳高度，不会影响正午影子长短变化，A错误；黄赤交角的存在，导致太阳直射点的回归运动，造成各地正午太阳高度角的变化，影响正午影子长短变化，B正确；日出方位不会影响正午影子长短变化，C错误；地球自转不会影响正午影子长短变化，D错误。所以选B。
13．C 14．B
13．根据材料可知该地为光伏水稻生产模式，水稻植株高，对光照要求也高，故光伏板应该采用高支架为水稻生产腾出空间，宽跨度增加土地光照，①④正确；宽跨度还利于小型机械使用，②正确；太阳高度角由太阳直射点的移动和当地纬度有关，与光伏板的高度和跨度无关，③错误；排除ABD，故选C。
14．江苏位于北半球，光伏板应朝向南方，根据上北下南、左西右东的方向，结合图中光照信息可知，太阳已经能照到部分光伏板了，说明太阳位于东南方向，应是上午，AD错误；图中光伏支架影子很短，可知太阳高度角较大，最有可能为7月11点，B正确，C错误；
15．B 16．C
15．由材料可知，太阳历广场通过石柱影长和方位确定日期和时刻。图中的轨迹线条①到⑤是图中石柱 P 的影子顶端形成的轨迹。将石柱P的影子顶端形成的轨迹位置与冬至、立春(立冬) 、春分(秋分) 、立夏(立秋) 和夏至对照，可得出轨迹线条对应的节气。正午日影最短，且日出东偏北最多，日落西偏北最多（影子西偏南最多和东偏南最多）的①对应夏至，情况相反的④对应冬至；春秋分日出正东，日落正西，⑤对应春分（秋分）；立夏、立秋直射点都在北半球，日出东北，日落西北，影子日出西南，日落东南，②对应立夏（立秋）；立春、立冬直射点都在南半球，相反，③对应立春（立冬）。故选 B。
16．图 2 为新疆某地的太阳历广场景观图，正午时影子朝正北，所以图2中正南和正北方向标注错误；将两图结合可知，南北两根石柱表示正南和正北方向，剩余六根石柱分别代表二分二至日出日落方位。结合所学可知，夏至日日出东北，日落西北；冬至日日出东南，日落西南，所以标注错误之处在于冬至日出和夏至日落，因此有四处错误，故选C。
17．C 18．B
17．据材料可知，该日为春分或秋分日，太阳直射赤道，6点日出，18点日落；月亮比太阳早6小时升起，说明日出时，月亮高度最大；日落时，月亮位于地平线以下，看不到月亮，C正确，A错误；月出时，由于月亮比太阳早6小时升起，二分日6点日出，此时地方时为0时，太阳位于地平线以下；月落时，太阳高度最大，为12时，天空看不到星星，BD错误。故选C。
18．据材料“月亮比太阳早6小时升起”可知，月亮从月出到月亮高度最大时，太阳位于地平线以下，可以看到月影，此时月亮位于东半部天空，影子朝西；日出以后，太阳辐射增强，月影不可见，故B正确，ACD错误。故选B。
19．B 20．B
19．由题意可知，只有在2月21日和10月21日，旭日的光辉才能从神庙大门射入，穿过60m深的庙廊，依次撒在神庙尽头的三座雕像上，由于这两日太阳直射南半球，除极昼极夜外，全球东南日出、西南日落。太阳从东南方向升起，并顺时针向南运动，所以阳光照到的三座神像依次为从左向右相邻的三座神像。又结合材料，有一位雕像见不到阳光，只能是最左边的冥界神，因太阳方位角不断向偏南运动，右侧的神像可以见到阳光。故而依次照亮的是太阳神、拉美西斯、天空神，B正确，排除ACD；故选B。
20．10月21日到10月22日，太阳直射点向南移动，当10月22日的太阳方位与10月21日的太阳方位一致时，太阳高度比10月21日小，但神庙向高海拔处迁移，为保证与神庙原址太阳方位一致时，太阳高度也一致，所以日期推后一天；同理2月21日这天神庙移位后神像得到太阳照射的日期提前一天。B正确，排除ACD；故选B。
21．B 22．C 23．D
21．12月22日太阳直射南回归线，南极圈内出现极昼现象，该日当地最小太阳高度为午夜（0时）的太阳高度，其太阳高度角为10°。设当地纬度为X，则正午太阳高度H=90°-（X-23.5）。结合下图理解：
由于太阳高度角是由太阳直射点向两侧递减，该地（图中A）正午时刻，与该地同纬度地区（图中B）此时为午夜，B太阳高度角为：A点正午太阳高度角-（90°-X）×2。而A点午夜的太阳高度角与B此时此刻的太阳高度角相等，所以：A点正午太阳高度角-（90°-X）×2=10°，由此可知，X为76.5°S，所以其正午太阳高度角H为37°，故选B。
22．当地时间14点，太阳位于当地西北方天空，此时拍摄者的影子指向东南方，故选C。
23．未来一个月内，太阳直射点北移，但依然直射南半球。江苏正午太阳高度角不断变大，正午时刻树影不断变短，A错。未来一个月内，地球经过近日点（1月初，公转速度最快），所以地球公转速度先变快，后变慢，B错。悉尼昼渐短，日落时刻不断提前，C错。太阳直射点北移，北京日出方位持续偏北，但依然日出东南方向（日出方位不断偏北，从东南方向正东方移动，春分日出正东，之后日出东北方向），D正确。故选D。
24．(1) 酷寒 干燥 烈风 ②③
(2)甲
(3)C
（1）南极洲是世界上平均海拔最高的一个洲，地处高纬，太阳高度角小，得到的热量少，气候酷寒；南极洲是世界上风力最大和风暴最多的地方，每年约有2/3的时间刮大风；南极地区主要是陆地，气温低，水分不易蒸发，降水稀少。故南极地区的气候特点是：酷寒、干燥、烈风。南极比北极冷的原因如下：南极洲是陆地，北极则是海洋——北冰洋，由于陆地比热小，升温和降温都快，因此冬季的南极比冬季的北极更冷；南极洲是高原大陆，平均海拔为2350米，世界上平均海拔最高的大洲，而北极近三分之二的面积都是海洋，平均海拔仅与海平面相当；南极大陆几乎全部掩盖在厚厚的冰盖之下，冰层的厚度从几百米到几千米不等，因此，南极冰盖阻挡阳光的本领明显比北极强，所以温度也更低；在南极圈里一年中的极夜数要比北极圈里的极夜数多。由以上分析可知，②③符合题意，南北极地区纬度一致，①错误，北极人口也较少，影响不大，④错误。故本题选②③。
（2）我国在南极地区进行科学考察一般都选择在2月份，原因是该季节是南极洲的暖季，且又有极昼现象，便于考察。图中显示甲图楼房的影子最长，该地区位于我国北方某地区，应为直射点最偏南的时候，即最接近南极洲的暖季，故选择甲图所示季节到南极地区考察。
（3）南极地区有原始的自然环境，为科学家们进行气象、冰川、地质、海洋、生物等学科的科学研究，提供了领域最为广阔的天然实验室，故C正确；被太平洋、大西洋、印度洋包围，有极昼和极夜现象，有美丽的极光并非该地区独有现象，故排除ABD。故选C。
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