(共88张PPT)
大单元一 宇宙中的地球
1.地方时和区时计算
(1)步骤与方法
(2)挖掘光照图中特殊地方时进行相关时间计算
2.日期变更
(3)若全球日期相同，则180°经线与0时(或24时)经线重合，此时太阳直射0°经线。除此以外的每一时刻地球上都同时具有两个日期。
3.与行程有关的三种时间计算
考向一 地方时换算
(2024·江苏徐州)中国第五个南极考察站秦岭站(图1)于2023年12月7日开始建设，2024年2月7日正式开站。秦岭站建设期间，某日某科研人员每间隔4小时对太阳拍摄一张照片，并合成了太阳视运动轨迹图(图2)。完成下面小题。
1.拍摄甲位置太阳时，该科研人员面朝( )
A．东北方 B．东南方
C．西南方 D．西北方
2.拍摄乙位置太阳时，北京时间约为( )
A．5时 B．9时
C．19时 D．23时
3.为期两个月的建站过程中，秦岭站正午太阳高度变化幅度最接近( )
A．0° B．8°
C．16° D．23.5°
【答案】 1.A 2.C 3.B
【解析】 第1题，由图示甲的位置和太阳视运动方向可以看出，甲与后一次拍摄位置的太阳高度基本相同且邻近最大太阳高度，结合材料可知，相邻两次拍摄间隔4小时，所以甲位于当地正午之前2小时，秦岭站位于南极地区，正午太阳位于观测者的正北方，正午之前太阳相对靠东，所以拍摄甲位置太阳时该科研人员面朝东北方，A正确。第2题，由上题可知，甲为10时，相邻两次拍摄间隔4小时，则乙为22时。读图可知，秦岭站的经度大致为165°E，故165°E为22时，则北京时间为22－(165°－120°)÷15＝19时，C正确。
第3题，据图结合所学知识，秦岭站的纬度大致为75°S,12月22日左右正午太阳高度达到最大为90°－(75°－23.5°)＝38.5°；2月7日正午太阳高度达到最小，按照太阳直射点一个月移动8°左右，2月7日太阳直射南纬11.5°，正午太阳高度为90°－(75°－11.5°)＝26.5°，正午太阳高度变化幅度为38.5°－26.5°＝12°，但由于该段时间位于冬至日附近，太阳直射点移动的纬度幅度较小，故最后的正午太阳高度变化幅度小于12°，四个选项中的8°符合题意，B正确。
考向二 区时换算
(2024·广东广州)“云中铁路”始建于20世纪20年代，连接阿根廷萨尔塔(使用西三区区时)和智利安托法加斯塔(使用西四区区时)，目前运营旅游观光专列。观光专列全程运行时间约10.5小时，行车速度基本均匀。某年12月22日，小明同学乘观光专列从安托法加斯塔出发，出发时火车站挂钟显示6：30，到达萨尔塔后拍摄城市风光(萨尔塔该日昼长13小时40分)。如图示意“云中铁路”路线。据此完成下面小题。
4.小明同学从安托法加斯塔出发时，太阳位于列车行进方向的( )
A．左前方 B．右前方
C．左后方 D．右后方
5.到达萨尔塔后，小明同学赶在日落前进行城市风光摄影的时间还剩约( )
A．30分钟 B．1小时
C．2小时 D．4小时
【答案】 4.B 5.C
【解析】 第4题，根据图示可知，当地位于南半球，12月22日南半球昼长夜短，太阳日出东南，挂钟显示西四区区时为6点30分，安托法加斯塔经度约为70°W，地方时约为6点50分，此时太阳方位向东偏北方向移动，据材料可知，列车自西南向东北方向前进，因此太阳位于列车行进方向右前方，B正确。第5题，安托法加斯塔使用西4区区时，出发时安托法加斯塔区时为6：30，运行10.5小时后，区时为17时，即到达时西四区中央经线60°W地方时为17时，萨塔尔经度约为65°W，此时地方时约为16时40分；正午12时为一天中昼长中点，萨尔塔该日昼长13小时40分，13小时40分÷2＝6小时50，日落时刻地方时为12时＋6小时50分＝18时50分，最佳取值，还剩约2小时，C正确。
考向三 日期占比计算
(2024·江西宜春)某旅游团计划于北京时间2024年3月2日8：55从北京出发，乘坐飞机(飞行时间3小时5分钟)前往曼谷，于当地时间2024年3月8日14：35从曼谷返程。据此完成下面小题。
6.该旅游团落地曼谷时，与曼谷处于同一日期的范围约占全球的( )
A．2/3 B．1/3
C．3/4 D．1/4
7.若飞机从北京出发，以1 110千米/小时的速度沿经线飞行8小时，可能到达的纬度约是( )
A．30°S B．60°S
C．30°N D．60°N
8.旅游期间，与北京相比，曼谷地区( )
A．昼更长 B．北极星仰角更大
C．地球自转的速度更慢 D．日出的时间更晚
【答案】 6.A 7.D 8.A
【解析】 第6题，由所学知识可知，该旅游团出发时间2024年3月2日8：55，为120°E的地方时，经过3小时5分钟的飞行，落地时为120°E的地方时2024年3月2日12：00，此时180°的地方时为16：00，地方时为3月2日0：00所在的经线为60°W，为西四区，则与曼谷处于同一日期的范围是西四区到东十二区，共16个时区，即2/3，选A。第7题，结合所学知识，在经线圈上，相差1纬度实地距离差111 km。飞机从北京沿经线飞行，飞行的距离为1 110×8＝8 880 km，飞越80个纬度。若向正北飞行，则越过北极点到60°N，D正确。若向正南飞行，则越过赤道到达40°S。故选D。
第8题，据题可知，旅游期间为2024年3月2日～2024年3月8日，在此期间，太阳直射点位于南半球并往北移动，与北京相比曼谷纬度更低，故昼更长、日出时间更早。北极星仰角等于当地纬度，与北京相比曼谷纬度更低，故北极星仰角更小。除极点外，地球自转角速度处处相等，纬度越高地球自转线速度越小，故曼谷地区地球自转线速度更快。故选A。
主题2 昼夜长短的变化
【尝试作答】 (1)B (2)D
1.昼夜长短的四个规律
规律 表现
对称规律 南北半球纬度数相同的地区昼夜长短“对称”分布，即北半球各地的昼长与南半球相同纬度的夜长相等，例如22°N的昼长等于22°S的夜长；同一条纬线昼长最大值和最小值之和为24小时
规律 表现
递增规律 太阳直射点所在半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长。另一半球昼短夜长，且纬度越高，夜越长；太阳直射点向哪个方向移动，哪个半球白昼变长，黑夜变短
变幅规律 赤道处全年昼夜平分；纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大(极圈及以内除外，都是24小时)
极昼、极
夜规律 极昼(极夜)的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。纬度越高，极昼(极夜)出现的天数越多
2.太阳方位与昼夜长短关系的分析技巧
3.日出、日落方位对应的昼夜长短分布状况
(1)北半球夏半年→日出东北、日落西北→北半球昼长夜短，南半球昼短夜长。
(2)北半球冬半年→日出东南、日落西南→北半球昼短夜长，南半球昼长夜短。
(3)春分、秋分→日出正东、日落正西→全球昼夜平分。
4.昼夜长短计算的技巧
(1)计算方法
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)应用技巧：①白天，日出、日落时间关于12∶00对称；②夜间，日出、日落时间关于0∶00(24∶00)对称；③上午时长＝下午时长；④前半夜时长＝后半夜时长。如图所示：
考向一 日出日落方位与昼夜长短关系
(2024·湖南怀化)生活在北京的小王参加了学校以“生活中的地理”为主题的综合探究活动。如图为小王家小区平面略图，小王家所在楼栋在超市的西南方向。完成下面小题。
1.小王每天从家出发沿小区绿道锻炼身体，关于他在一年中不同时间锻炼时相关地理事实的描述正确的是( )
A．夏季出发锻炼较早，日出方位为东北
B．夏季出发锻炼较晚，日出方位为东南
C．冬季出发锻炼较早，日出方位为东南
D．冬季出发锻炼较晚，日出方位为东北
2.2024年3月21日当地6时，小王锻炼时发现身影刚好与道路平行，且位于其身后。小王当时所处的位置及前进方向为( )
A．①向东 B．②向西
C．③向西 D．④向东
【答案】 1.A 2.D
【解析】 第1题，夏季时，太阳直射北半球，北半球昼长夜短，日出时间早，小王每天从家出发时间早；太阳直射北半球时，全球(极昼和极夜范围除外)各地日出东北、日落西北，A正确，B错误。冬季时，太阳直射南半球，北半球昼短夜长，日出时间晚，小王每天从家出发时间晚；太阳直射南半球时，全球(极昼和极夜范围除外)各地日出东南、日落西南，C、D错误。第2题，该地经度为120°E，北京时间即为当地地方时。该日为春分日，当地日出时刻为6时，日出正东方。依据图中小王家所在楼栋在超市的西南方向，可判断④线路前行方向最可能向东，日出前后小王的影子朝向西方，位于其身后且与线路平行。因此，小王所处的位置是④，其前进方向最有可能是向东，D正确。
考向二 昼夜长短计算及变化规律
(2024·河南南阳)如图为我国甲、乙两城市2023年4月21日手机日出日落时间截图，完成下面小题。
3.甲城市位于乙城市( )
A．东南 B．西南
C．东北 D．西北
4.次日( )
A．甲城市正午日影变长 B．乙城市日出时间提前
C．甲城市日出东南方向 D．乙城市昼夜差值变小
【答案】 3.B 4.B
【解析】 第3题，4月份太阳直射北半球，北半球昼长夜短，纬度越高白昼越长，甲城市的昼长为19：35－6：30＝13小时5分钟，乙城市的昼长为18：58－5：29＝13小时29分钟，所以甲城市位于乙城市的南侧；甲城市日出时间为6：30，日落时间为19：35，则其正午时北京时间为13：02：30，乙城市日出时间为5：29，日落时间为18：58，则其正午时北京时间为12：13：30，对比甲、乙两城市正午时刻对应的北京时间可知甲城市在乙城市的西侧，所以甲城市位于乙城市的西南方向，B正确。
第4题，4月份太阳直射北半球且向北移动，甲城市昼长较长，说明其纬度位置较高，太阳直射点距离其越来越近，甲城市正午日影变短，A错误；随着太阳直射点北移，北半球昼长变长，则乙城市日出时间提前，B正确；北半球的夏半年，除极昼极夜区域外，均日出东北方向，所以甲城市日出东北方向，C错误；乙城市位于北半球，此时太阳直射点向北移动，北半球昼变长夜变短，昼夜差值变大，D错误。
考向三 昼夜长短对称规律
(2024·海南三亚)如图为小兰在某节假日拍摄的日落景观，手机APP显示该地日出6：56、日落17：10(北京时间)。完成下面小题。
5.下列关于小兰拍摄日落景观的地点及节日，正确的是( )
A．北京香山约(40°N,116°E)、国庆节
B．杭州西湖约(30°N,120°E)、元旦节
C．台湾玉山约(22°N,120°E)、劳动节
D．海南五指山约(18°N,109°E)、儿童节
6.小兰若想在该地再拍摄出相似的日落景观图，应选择( )
A．12月12日 B．8月11日
C．3月12日 D．1月10日
【答案】 5.B 6.A
【解析】 第5题，由材料“手机APP显示该地日出6：56、日落17：10”，可知当地昼长10小时14分，从而进一步计算出当地正午北京时间为12：03(在6：56的时间上加上5小时7分钟)，与当地地方时12时相差3分钟，不到1经度，所以当地经度约为120°E，排除A、D两项；此时夜长大于昼长，太阳直射点应该在南半球，元旦(1月1日)太阳直射点才在南半球，劳动节(5月1日)时，太阳直射点在北半球，B正确。 第6题，由上题可知，该照片在元旦拍摄，日期大概是1月1日，小兰若想在该地再拍摄出相似的日落景观图，应选择与1月1日关于冬至日对称的日期，故大概是12月12日，A正确。
主题3 正午太阳高度的变化
【尝试作答】 (1)D (2)C
1.“正午太阳高度变化类”题目的思维流程
2.太阳高度的变化规律
(1)从太阳直射点的角度分析正午太阳高度的变化规律
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，反之则越小。
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，移去时则逐渐减小。
(2)从太阳的视运动状况分析太阳高度的日变化规律
①极点：极昼期间，太阳高度一天之内无变化，等于直射点纬度。
②除极点外的其他区域：太阳高度由日出开始逐渐增大，到正午时达一天中最大，随后到日落逐渐减小。
3.正午太阳高度的三大规律
(1)对称规律：以太阳直射的纬线为对称轴，在其南北对称分布的纬线上，正午太阳高度相等。
(2)相等规律：极点的太阳高度(包括正午太阳高度)等于直射点的纬度。
(3)互余规律
①出现极昼、极夜的最低纬度与直射点纬度互余。
②正午太阳高度与太阳能集热板(放在楼顶平面上)的倾角互余。
4.正午太阳高度的四大应用
判断时间 确定太阳直射点所在地地方时为12时
判断空间 求出当地的地理纬度(根据正午太阳高度的计算公式)。
除极夜区外，北回归线以北地区，正午日影永远朝向北方，南回归线以南地区，正午日影永远朝向南方，南、北回归线之间的地区，正午日影则有南、北朝向的变化
判断方向 (根据房屋朝向)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
服务生活 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
光伏发电设施倾角调整：太阳高度角较小时，光伏发电板的倾角较大；反之倾角较小
考向一 正午太阳高度计算及对称规律
(2024·山东临沂)我国某学校高三(2)班地理兴趣小组在校园内开展日照观测活动，发现从9月23日开始，正午太阳光可透过窗户照射进本班教室(如图)，10月23日之后因南侧高楼对阳光的遮挡，本班教室内的正午光照消失。一段时间后，正午太阳光再次照进本班教室。据此完成下面小题。
1.该校可能位于( )
A．吉林省 B．河南省
C．福建省 D．云南省
2.10月23日之后，正午太阳光照再次照进高三(2)班教室的时间约为( )
A．当年11月23日 B．当年12月22日
C．次年2月21日 D．次年3月21日
【答案】 1.A 2.C
【解析】 第1题，结合图示可知，9月23日(秋分，太阳直射赤道)该校所在地正午太阳高度为48°，根据正午太阳高度计算公式计算可知，该地位于42°N，结合所学知识可知，吉林、河南、福建和云南四省被42°N穿过的是吉林省，A正确。第2题，结合材料“10月23日之后因南侧高楼对阳光的遮挡，本班教室内的正午光照消失”可知，10月23日正午阳光恰好被南侧高楼遮挡，之后该地正午太阳高度逐渐变小，每天正午阳光都会被南楼遮挡，冬至之后，正午太阳高度渐大，但仍被南楼遮挡，直到下一次太阳直射纬线和10月23日相同时，正午太阳高度和10月23日相同，正午阳光再次恰好被南楼遮挡，之后正午阳光可以照进教室内。根据对称原则可知，太阳直射同一纬线对应的两个日期关于冬至或夏至对称，10月23日到冬至约两个月，即下一个日期为冬至后约两个月，即次年2月21日前后，C正确。
考向二 太阳方位角变化与正午太阳高度分布规律
(2024·江苏镇江)2024年2月21日江苏某学校地理兴趣小组开展太阳高度与方位角测算活动。方位角是指从正北方向线起，依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角。如图为“该小组绘制的当日不同地区太阳高度与方位角变化示意图”。据此完成下面小题。
3.代表该校所在地太阳高度与方位角变化的是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
4.甲～丁四地，由南向北排序正确的是( )
A．甲乙丙丁 B．丁甲乙丙
C．甲丁丙乙 D．丙乙甲丁
【答案】 3.B 4.C
【解析】 第3题，依据所学知识可知，江苏的坐标位于东经116°18′～121°57′，北纬30°45′～35°20′之间，依据图文材料可知，2月21日，时间为冬季，太阳直射点位于南半球，推测太阳直射点约接近8°S(通过计算：23.5°/3≈8°)附近，所以该校所在地正午太阳高度的范围为：90°－纬度差，即在46°～51°之间；2月21日，为冬半年，日出于东南，日落于西南，而方位角是指从正北方向线起，依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角，所以，方位角应该在90°～270°之间，看图中较为符合的为乙，B正确。
第4题，对比图中给出的四个地区来看，最大太阳高度角为一天中的正午时间，看四处正午太阳高度角，丁处为90°，说明太阳直射该处，此时为2月21日，说明丁处所在纬度为0°～23.5°S之间；从给出的方位角中可以看出，正午太阳高度甲、丁在0°(360°)最大，说明正午太阳方位在北，证明了甲、丁都在南半球，正午太阳高度乙、丙在180°最大，正午太阳方位在南，证明了乙、丙都在北半球；由于正午太阳高度由直射点向南北两侧逐渐减少，图中乙处正午太阳高度约为50°，丙处正午太阳高度约为60°，说明乙处对比丙处更靠北一些；甲处正午太阳高度为60°，丁处正午太阳高度为90°，说明甲处相比丁处更靠南一些。由此判定甲乙丙丁四地由南向北排序为甲丁丙乙，C正确。
考向三 正午太阳高度应用
(2024·黑龙江大庆)图1示意我国某地二分二至日时的正午太阳高度，其中α－β＝2°，图2示意该地夏至日北京时间15∶00拍摄的某停车场景观，此时汽车车头与车影方向一致，停车位与道路垂直。完成下面小题。
5.该地最可能位于( )
A．海口市 B．上海市
C．北京市 D．哈尔滨市
6.根据该日停车场中的车影朝向，可知( )
A．车头的朝向为西北方 B．图中道路为西南—东北走向
C．车影面积为一日最小 D．车影将向车头右侧方向移动
【答案】 5.D 6.D
【解析】 第5题，由图1可看出该地夏至日的正午太阳高度最大，可判断该地位于北回归线及以北地区，排除海口市，A错误；春秋分的正午太阳高度与夏至日的正午太阳高度相差α，根据正午太阳高度H＝90°－|纬度差|，可得出α≈23.5°；根据材料α－β＝2°，可知β≈21.5°，即该地冬至日正午太阳高度为21.5°，因此该地纬度＝90°－21.5°－23.5°＝45°，最可能位于哈尔滨市，D正确。第6题，图2示意该地夏至日北京时间15：00时拍摄的某停车场景观，此时该地太阳位于西南天空，车影朝向东北方向，故车头的朝向为东北方向，A错误；
车影与图中道路走向大致垂直，因此图中道路为西北—东南走向，B错误；当地正午时车影面积最小，哈尔滨位于120°E以东，此时已过正午，车影面积不是最小，C错误；15：00时过后，太阳向偏西方向移动，车影方向应由东北向偏东方向移动，即车影将向车头右侧方向移动，D正确。
主题4 太阳视运动
【尝试作答】 (1)B (2)A (3)D
1.太阳视运动轨迹圈
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。其中日出东方，日落西方，正午12时(地方时)位于观察者的正南方、正北方或正上方。如图反映的是北纬40°附近某地在二分二至日的太阳视运动轨迹。该图可反映日出时间，日落时间、昼夜长短、日出方位、日落方位、正午太阳高度等。
2.全球日出、日落及正午时刻太阳方位的变化规律
(1)不存在极昼或极夜现象的地区，太阳直射北半球时，日出、日落都偏北(太阳从东北升起西北落下)；太阳直射南半球时，日出、日落都偏南(太阳从东南升起西南落下)；太阳直射赤道时，日出正东、日落正西。
(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，O时(24时)太阳高度最小，若位于北半球，太阳升落方位均为正北；若位于南半球，太阳升落方位均位于正南。
(3)极昼期间的极点一天内太阳高度不变。
3.太阳视运动规律的应用
(1)推知时间(季节)信息
①判断季节(或节气)：若太阳东北升起、西北落下，则为北半球的夏半年(夏至)；若太阳东南升起、西南落下，则为北半球的冬半年(冬至)；若太阳正东升起、正西落下，则为北半球的春、秋分。
②判断时间：若太阳在东南天空、太阳高度逐渐增大，则为上午；若太阳在西南天空、太阳高度逐渐减小，则为下午。太阳位于正南或正北方向，太阳高度最大时，则为当地的12时。
(2)推知空间(方位)信息(极昼、极夜地区除外)
夏至日太阳升起的方位是东北方，太阳落下的方位是西北方；冬至日太阳升起的方位是东南方，太阳落下的方位是西南方。春、秋分日日出正东，日落正西。
(3)太阳视运动与物体影子
①影子长短：与太阳高度大小呈负相关，日出时影子最长，之后变短；正午时最短，之后变长；日落时达最长；直射点上无影子。
②影子方向：与太阳方位相反。
③影子移动方向：与太阳视运动方向相反。
考向一 极昼地区太阳视运动判读
(2024·山西晋中模拟)如图示意世界某地6月22日太阳高度角日变化状况，该地位于11°E经线上。据此完成下面小题。
1.6月22日，该地太阳高度最小的时刻，北京时间约为( )
A．6月21日07时16分 B．6月22日16时55分
C．6月22日07时16分 D．6月23日16时55分
2.图中能反映该地6月22日太阳视运动方向的是( )
A．甲和乙 B．甲和丙
C．丙和丁 D．乙和丁
【答案】 1.C 2.D
【解析】 第1题，读图可知，6月22日该地出现极昼现象。该地太阳高度最小的时刻是该地地方时0时，该地位于11°E经线上，北京时间为120°E的地方时，与11°E相差经度为109°，时间相差7小时16分，由于北京位于该地东侧，该地太阳高度最小的时刻(该地地方时0时)，对应的北京时间为6月22日07时16分，C正确。第2题，读图可知，6月22日该地整日都可以看到太阳，说明该地有极昼现象，且最小太阳高度大于0，应位于北极圈以内。北极圈以内极昼区太阳正北升，正北落，太阳升起后往偏东方向移动，至正午太阳移动至正南方，接着逐渐西移，因此太阳的视运动方向为顺时针，图中甲和丙为逆时针方向，乙和丁为顺时针方向，D正确。
考向二 太阳视运动与影子朝向关系
(2024·湖南衡阳)仰仪是我国古代天文观测仪器。主体为铜质半球面，在其南部放置东西向横杆和南北向缩杆，缩杆末端延伸到半球中心，并装有一块中间有小孔、可以旋转的小方板(如图所示)。观测时，让小方板正对太阳，使太阳光通过小孔在球面上形成光点，读取球面内刻度可以判断太阳的位置。完成下面小题。
3.若4月1日天气晴朗，在常州使用仰仪，观察光点在铜质半球内面的移动轨迹可能为( )
A．由西南逆时针转向东南 B．由西南顺时针转向东南
C．由西北逆时针转向东北 D．由西北顺时针转向东北
4.夏至日正午时，北京、常州(约31°N)光点位置显示正确的是( )
【答案】 3.B 4.D
【解析】 第3题，4月1日太阳直射北半球，此时我国常州东北日出，西北日落，正午时太阳在正南方位，结合仰仪的示意图可知，仰仪投影应与太阳方位相反，即由西南到正北再到东南，方向应为顺时针，B正确。第4题，北京和常州均位于北回归线以北，所以夏至日正午时，太阳在正南方向，光点应在北方，A、B错误；夏至日时，太阳直射北回归线，常州31°N的正午太阳高度约为82.5°，光点比较接近半球底端，C错误，D正确。
考向三 日出、日落太阳视运动判读
(2024·湖北黄石模拟)某摄影师在湖边三天同一时间拍摄太阳，并画了示意图，第一次拍摄日期为5月1日，第二次为5月11日，第三次为5月21日，太阳均离湖面较近。春分日，该地正午太阳高度角为60°。完成下面小题。
5.该摄影师面朝( )
A．东南 B．西北
C．西南 D．东北
6.第三次，太阳可能朝哪个方向运行( )
A．① B．②
C．③ D．④
7.该摄影师三次拍摄期间，下列说法可以确定的是( )
A．当地昼短夜长，昼在变短
B．地球公转速度在加快
C．正午太阳高度角逐渐变大
D．日落时间不断提前
【答案】 5.D 6.A 7.C
【解析】 第5题，读图可知，太阳在湖面附近，说明当时是日出或日落；同一时间，太阳一次比一次更高，说明当地昼长在变长，结合三次日期(从5月1日到21日)，判断当地在北半球。图中看太阳一次比一次更偏左，若为日落，则面朝偏西方，太阳一次比一次更偏南(西的左侧为南)，日落方位的变化是由太阳直射点移动导致的，而5月1日到21日太阳直射点向北移动，昼长逐渐增长，日落方位应越来越偏北，自相矛盾，B、C错误。因此，图为日出后的场景，太阳此时东北升，摄影师面朝东北方，太阳一次比一次偏北(东的左侧是北)，A错误，D正确。
第6题，由上题分析可知，当地在北半球，春分日，太阳直射赤道，当地正午太阳高度角为60°，说明当地纬度为30°N，第三次为5月21日，该地位于北半球，太阳应东北升，西北落，正午太阳位于正南方。因此太阳升起往东南方向运动，①符合，A正确。第7题，从5月1日至21日，北半球昼长夜短，昼变长，A错误；趋向于远日点(7月初)，地球公转速度减慢，B错误；30°N在此期间正午太阳高度角是增大的，C正确；当地昼长变长，日落时间推后，D错误。
主题5 二十四节气判读与应用
【尝试作答】 (1)C (2)B
1.与季节相关的知识结构如下图
2.二十四节气
(1)基本规律
①任意相邻的两个节气，时间上相隔约15天。
②相对于夏至或冬至对称的两个节气，太阳直射点大致位于同一纬度。对任何一地，这两天日出日落方位、正午太阳高度、昼夜长短等均相同。如芒种与小暑、立冬与立春。
(2)二十四节气与人类活动
二十四节气源于我国黄河流域，各节气冠以反映自然气候特点的名称，反映一年四季变迁，是指导农事活动的主要依据。
考向一 二十四节气判读
(2024·河北邢台)二十四节气对应着太阳黄道上的24个位置(相邻节气之间太阳黄经相差15°)，可反映季节、物候现象、气候变化等。如图为2023年我国某地相邻节气平均气温变量(本月与上月平均气温的差值)曲线图。据此完成下面小题。
1.下列节气中，反映季节、物候现象、气候变化的节气分别是( )
A．清明、立春、小暑 B．雨水、小满、大寒
C．冬至、白露、惊蛰 D．立秋、芒种、小雪
2.据图判断该地2023年平均气温最高和最低的节气分别是( )
A．清明、立冬 B．小暑、大寒
C．夏至、冬至 D．大暑、大寒
3.该地一年中气温最高时( )
A．太阳直射点向北移 B．日出东北，日落西北
C．白昼最长，黑夜最短 D．午间日照入室最多
【答案】 1.D 2.B 3.B
【解析】 第1题，立秋反映季节变化，芒种反映物候现象，小雪反映气候变化，D正确；清明反映物候现象，立春反映季节变化，A错误；雨水反映气候变化，B错误；白露反映气候变化，惊蛰反映物候现象，C错误。第2题，从图中可以看出，从立春到小暑平均气温变量均大于0 ℃，说明气温是逐渐上升的，而小暑以后平均气温变量小于0 ℃，说明气温下降了，由此可以判断小暑时平均气温最高；同理可以判断大寒时平均气温最低，B正确。第3题，该地一年中小暑气温最高，此时为7月，我国日出东北，日落西北，B正确；太阳直射点向南移动，A错误；北半球白昼最长、黑夜最短是在夏至，C错误；该地位于北回归线以北，午间日照入室最多是在正午太阳高度角最小的冬至，D错误。
考向二 农事谚语与二十四节气
(2024·江西新余)2016年中国“二十四节气”被正式列入联合国教科文组织“人类非物质文化遗产名录”。读“地球绕日公转示意图”和“二十四节气地球在公转轨道上的位置示意图”，读图完成下面小题。
4.若①是1月22日，则下列叙述正确的是( )
A．①是立春 B．②是立夏
C．③是大暑 D．④是大雪
5.从立春至春分这段时间内，新余地区( )
A．昼夜长短变幅增大 B．昼短夜长
C．日落时间逐渐提前 D．正午旗杆影子变长
6.读我国两则农谚“清明早，立夏迟，谷雨种棉正当时”，“白露早，寒露迟，秋分种麦正当时”，两则农谚可能分别适用于( )
A．江淮地区和黄淮平原 B．南疆和松嫩平原
C．江汉平原和珠江三角洲 D．三江平原和太湖平原
【答案】 4.C 5.B 6.A
【解析】 第4题，若①为1月22日，地球公转的方向为逆时针，两个节气相差半个月左右，冬至日为12月22日，1月22日与其相差30天，因此①为大寒，同理可推知，②为小满，③为大暑，④为小雪，C正确。第5题，从立春到春分，此时太阳直射点由南向赤道移动，因此新余地区昼夜长短变幅减小，A错误；此时仍然为冬半年，因此新余昼短夜长，B正确；日落时间逐渐推迟，C错误；正午太阳高度角逐渐变大，正午旗杆的影子逐渐变短，D错误。第6题，江淮地区种植棉花，且清明期间适合种植棉花；华北地区在秋分前后种植冬小麦，A正确；松嫩平原种春小麦，为春季播种，珠江三角洲主要种水稻，秋分不会种麦，三江平原不种棉花，B、C、D错误。
考向三 二十四节气的应用
(2024·陕西商洛)湖南省长沙市某学校地理兴趣小组针对二十四节气展开研究，发现我国南北方对二十四节气的使用存在差异。右图示意二十四节气与地球在公转轨道上位置的关系。据此完成下面小题。
7.在下列各组节气中，长沙市的昼长时间基本相等的是( )
A．立春、小寒 B．芒种、小暑
C．立冬、立夏 D．寒露、处暑
8.南方的农民反映寒霜多出现于秋季晴朗夜间，这是因为( )
A．大气逆辐射弱 B．地面辐射强
C．大气保温作用强 D．粉尘颗粒较多
9.据小组调研，东北平原开始种植春小麦的节气最有可能是( )
A．立春 B．清明
C．芒种 D．大寒
【答案】 7.B 8.A 9.B
【解析】 第7题，两个节气长沙市的昼长时间相等的条件是太阳直射点的位置相同。其应该关于夏至日对称分布，选项中只有芒种、小暑两个节气直射点的位置相同，B正确；立春与立冬关于夏至日对称，A错误；立夏与立秋关于夏至日对称，C错误；谷雨与处暑关于夏至日对称，D错误。第8题，秋季夜晚地面辐射损失能量，晴朗的夜晚云层稀薄，大气逆辐射弱，地表降温快，形成寒霜，A正确；秋季晴朗的夜晚，地面降温较快，气温较低，地面辐射较弱，B错误；晴朗的夜晚云层稀薄，大气保温作用弱，C错误；空气中粉尘多，水汽凝结，大气保温作用强，D错误。
第9题，立春时节，太阳直射点还位于南半球，东北为冬季，气温较低，不适宜播种，A错误；清明时节，太阳直射点位于北半球，且向北移动，东北为春季，气温回升，适宜播种春小麦，B正确；芒种时节为我国北方冬小麦的收获时节，C错误；大寒为冬季，气温较低，不适宜播种春小麦，D错误。单元集训(一)
(2024·广东佛山模拟)2024年2月7日，我国第五个南极科考站——秦岭站正式开站，科考人员在这个南极新家度过了龙年春节。下表示意我国五个南极科考站的经纬度信息(各科考站在日常生活中均使用当地的区时)，完成下面小题。
科考站点 经纬度
长城站 (62°13′S,58°58′W)
中山站 (69°22′S,76°22′E)
昆仑站 (80°25′S,77°07′E)
泰山站 (73°51′S,76°58′E)
秦岭站 (74°56′S,163°42′E)
1.当龙年春节联欢晚会零点钟声敲响时，已进入农历新年的南极科考站点有( )
A．1个 B．2个
C．3个 D．4个
2.为保障供电，秦岭站安装的是双面均能发电的太阳能电池片，主要是考虑当地( )
A．日照时间长 B．地面冰雪多
C．天气变化大 D．太阳辐射强
【答案】 1.A 2.B
【解析】 第1题，龙年春节联欢晚会零点钟声敲响时，说明东八区区时为0时，从东八区向东到东十二区进入新年，长城站(58°58′W)西四区，中山站(76°22′E)东五区，昆仑站(77°07′E)东五区，泰山站(76°58′E)东五区，秦岭站(163°42′E)东十一区，只有秦岭站进入农历新年，A正确。第2题，双面均能发电的太阳能电池片主要是因为南极地区地面多冰雪，反射率高，能够更充足的利用太阳能，B正确；日照时间长主要影响电池板的旋转角度(依据太阳方位旋转)，A错误；天气变化大与安装双面太阳能发电关系不大，C错误；极地地区太阳高度角小，太阳辐射较弱，D错误。
(2024·广东惠州模拟)谷神星位于火星和木星轨道之间的小行星带，是介于大行星与小行星之间的矮行星。下图为谷神星最近一个公转周期(2018年5月1日—2022年12月8日) 内太阳直射点的纬度变化曲线图。据此完成下面小题。
3.与地球相比，谷神星( )
A．距太阳较近 B．太阳高度角较大
C．极昼范围较小 D．四季较分明
4.在公转轨道中，谷神星近日点时间可能临近( )
A．升分日 B．北至日
C．降分日 D．南至日
【答案】 3.C 4.D
【解析】 第3题，据图可知，谷神星的太阳直射点的范围大致为南北纬5°之间，太阳直射点的移动范围比地球小，故极昼范围较小，四季较不分明，C正确，D错误；谷神星位于火星和木星轨道之间的小行星带，距离太阳较远，A错误；两个天体均有太阳直射，太阳高度角均可达到90°，B错误。第4题，据材料可知谷神星最近一个公转周期(2018年5月1日—2022年12月8日)，大概为4年零218天，从升分日到北至日经历了1年零66天，从北至日到降分日经历了1年零113天，从降分日至南至日经历了1年零39天，由此可知，从降分日至南至日公转速度越来越快，故在公转轨道中，谷神星近日点时间可能临近南至日，D正确。
(2024·重庆九龙坡模拟)东非高原是指非洲埃塞俄比亚高原以南，刚果盆地以东，赞比西河以北的高原地区。面积约100万平方千米，平均海拔约1 200米。某公司派驻一名技术人员在东非高原某地开展为期一年的项目管理，他在工作日志中记录了派驻地某地物一年内正午日影变化情况(图1)。读“东非高原简图”(图2)，完成下面小题。
5.该技术人员的派驻地可能位于图中( )
A．Ⅰ地 B．Ⅱ地
C．Ⅲ地 D．Ⅳ地
6.①—②时段，该技术人员在派驻地可能观察到的地理景观是( )
A．昼长夜短且昼渐短 B．大草原草木葱茏
C．日出东北日落西北 D．湖水透明度很高
【答案】 5.C 6.B
【解析】 第5题，读图1结合所学知识可知，①为秋分(9.23)，太阳直射赤道，②为冬至(12.22)，太阳直射南回归线，该地春秋分时日影朝南，说明该地位于赤道以南，冬至日的日影较长，秋分的日影较短，说明该地更靠近赤道，C正确；Ⅰ地位于北半球，A错误；Ⅱ地位于赤道上，B错误；Ⅳ地更靠近南回归线，D错误。第6题，①—②时段，即从秋分(9.23)到冬至(12.22)，结合所学知识，派驻地为热带草原气候，全年高温，分干湿两季，秋分(9.23)到冬至(12.22)为南半球的夏半年，为湿季，大草原草木葱茏，B正确；此时，太阳直射点在南半球且向南移动，该地昼长夜短且昼渐长，A错误；日出东南日落西南，C错误；降水量较大，湖水透明度较低，D错误。
(2024·辽宁本溪)晷针投影在晷盘上的影子会分别出现在晷盘的正面和背面，其中正面朝上。下图为“赤道式日晷图”，读图完成下面小题。
7.天津夏半年晷针投影的移动方向正确的是( )
8.当天津晷针投影指向晷盘正下方的刻度时，与天津同一日期的范围约占全球( )
A．1/2 B．3/4
C．1/3 D．2/3
【答案】 7.A 8.D
【解析】 第7题，结合所学可知，日晷的晷针朝向北极星(正北方向)，图中日晷正面朝向北方，其背面为南方。夏半年晷针投影在晷盘上的影子会出现在晷盘的正面，面对日晷正面，即面向南方，选项图中左边为东右边为西，下方为北上方为南。结合所学可知，天津夏半年时，太阳直射北半球，太阳日出东北，日落西北；由于天津位于北回归线以北，故正午时刻太阳位于正南方。结合判断出的方向和日出日落、正午太阳方位可知，日出时晷针的投影在轨面的右上方，正午时位于正下方，日落时位于左上方，旋转方向为顺时针，A正确。第8题，结合上题分析可知，当晷针投影指向晷盘正下方的刻度时，太阳位于正南方，应为当地正午12点，天津位于东八区，即东八区时间大致为12点，据此可计算得知西四区为0时，西四区往东至东十二区与天津同一日期，共占16.5个时区，约占全球的2/3，D正确。
(2024·湖南益阳)中国南极长城站位于南极半岛附近的乔治王岛上(图1)，图2中四个点示意长城站白昼最短和最长时的日出日落方位，其中A为6月21日日出方位。完成下面小题。
9.6月21日过后半年内，长城站日落方位( )
A．从C往D移动 B．从D往B移动
C．从B往D移动 D．从D往C移动
10.夏季长城站雾较多，可能原因是夏季( )
A．偏北风带来暖湿气流
B．气温高冰雪消融
C．东南风利于水汽蒸发
D．风力小雾难以扩散
【答案】 9.C 10.A
【解析】 第9题，6月21日，长城站白昼最短，A为日出方位，则A为东北方，B为西北方位(日落方位)，C为白昼最长时日出方位东南，D为对应的日落方位西南；6月21日过后半年，日落方位由西北往西南移动，即B往D移动，C正确。第10题，南半球夏季，气压带、风带南移，长城站受西北风影响较大，从北方海面带来暖湿气流遇冷凝结成雾，A正确。
(2024·江苏徐州)图为“2024年元旦部分地区北京时间整点时刻晨线位置示意图”，读图完成下面小题。
11.表示北京时间8：00的晨线是( )
A．L1 B．L2
C．L3 D．L4
12.该日甲、乙两地的昼长差值约为( )
A．40分钟 B．1小时20分
C．2小时 D．2小时40分
【答案】 11.C 12.D
【解析】 第11题，北京时间是指东八区中央经线120°E的地方时。读图可知，晨线L3与赤道相较于90°E，根据所学可知，晨线与赤道的交点时间为6时，则此时晨线L3与赤道交点的时间为6时，即90°E为6时，则此时120°E的时间为8时，则晨线L3是表示北京时间8：00的晨线，C正确。第12题，结合上题分析可知，甲日出时刻为8时，而乙所在晨线L2与赤道相较于105°E，即105°E此时为6时，则可推知乙(乙地经度约为115°E)的日出时刻为6：40。则甲乙两地日出时间相差1小时20分，则其昼长相差1小时20分×2＝2小时40分，D正确。
(2024·浙江杭州)2023年冬至日，我国某平原乡村中学的地理兴趣小组开展太阳方位观测活动，该校西侧是一片广阔的湖面。下图为该小组绘制的当日日落时太阳位置示意图，∠α为25°。完成下面小题。
13.该小组据此推断，夏至日该地日落太阳光线与教学楼北立面的夹角应为( )
A．50° B．47°
C．25° D．23.5°
14.该日后一个月，该地日落的北京时间( )
A．一直变大 B．先变小后变大
C．一直变小 D．先变大后变小
【答案】 13.C 14.A
【解析】 第13题，通过材料中“冬至日”“平原乡村”“西侧广阔的湖面”“日落时太阳位置”“∠α为25°”等提示，以及对示意图中指向标、教学楼走向(东西走向)的观察，冬至日的日落方位为西南，冬至日该地日落太阳光线与教学楼南立面的夹角应为25°；根据对称原理，可以判定夏至日日落方位应为西北，且与教学楼的北立面夹角为25°，C正确。第14题，题干指出“冬至日后一个月内”，该地昼渐长夜渐短，日落时间应延后，日落的北京时间应一直变大，A正确。
(2024·山东济南)为了研究太阳视运动特点，三位中学生于同一天在北温带的甲、乙、丙三地分别观测了太阳高度的变化情况，并绘制了太阳高度曲线图。据此完成下面小题。
15.图中甲、乙、丙三地的方位关系排序依次是( )
A．自东北向西南 B．自西北向东南
C．自东南向西北 D．自西南向东北
16.若此日为夏至日，天气为晴天，根据该图信息可推测( )
A．三地正午太阳高度越低，昼越短
B．甲地正午时新的一天约占一半
C．乙地冬至日的正午太阳高度
D．丙地日出日落位置更偏南
【答案】 15.C 16.C
【解析】 第15题，正午太阳高度由直射点所在纬度向南北两侧递减。图中三地均在北回归线以北，故纬度越高，正午太阳高度角越小，因此图三地由南到北排序为甲、乙、丙。地球自西向东转，越东的点越早经过正午，读图中三地正午出现时间早晚可知，三地由东向西排序为甲、乙、丙。综上所述，图中甲、乙、丙三地的方位关系排序依次是自东南向西北，C正确。第16题，三地正午太阳高度越低，纬度越高，昼越长，A错误；甲地正午时约为北京时间12点，此时东12区为16点，新的一天范围大于一半，B错误；夏至日太阳直射北回归线，结合图中乙地的正午太阳高度可计算得知乙地的纬度，再根据乙地的纬度可计算乙地冬至日的正午太阳高度，C正确；丙地昼长更长，日出日落位置更偏北，D错误。
(2024·天津河东)高考结束后小明同学马上随父母外出自驾旅行，出发时为一天中太阳高度最大时。此日太阳直射点位于北纬23°，汽车正由北向南行驶，此时手机显示时间为12：16，太阳高度为73°，下图为汽车玻璃反射太阳光的示意图。完成下面小题。
17.出发时小明一家驾车行驶的区域最可能位于( )
A．南昌市(29°N,116°E)
B．北京市(40°N,116°E)
C．拉萨市(29°N,91°E)
D．西宁市(36°N,101°E)
18.旅行到夏至日时同样情况再次出现，而钟表显示时间为14：16，则其位置位于出发地( )
A．东北 B．西南
C．西北 D．东南
【答案】 17.B 18.C
【解析】 第17题，由图可知，该日正午太阳高度角约是73°，此时太阳直射点位于北纬23°，由正午太阳高度角公式计算得出当地纬度是40°N；出发时为一天中太阳高度最大时，而此刻显示北京时间为12：16，所以该地的经度为116°E，故该地为北京，B正确。第18题，由材料可知，高考结束小明一家出发时太阳直射23°N，旅行到夏至日时，太阳直射点向北移动，若需出现同样情况，即正午太阳高度角应保持一致，则该地与回归线的纬度差应与出发地北京与23°N的纬度差保持一致，该地应位于北京以北；该地地方时的12时，钟表显示时间(北京时间)为14：16，可知其位置在96°E上，于出发地北京市(40°N,116°E)西面。结合上述分析可知，该地位于北京市(原出发地)的西北方向。
(2024·山东菏泽)小满，是夏季的第二个节气，于每年5月20～22日交节。小满之名，有两层含义，一与气候降水有关，小满小满，江河渐满；二与农业有关，将满未满，恰得圆满。据此完成下面小题。
19.“将满未满，恰得圆满”指的是我国( )
A．北方地区，炎夏将至，小麦颗粒渐满
B．东北地区，暖意融融，玉米颗粒渐满
C．南方地区，江河将满，水稻颗粒渐满
D．青藏地区，冰雪消融，青稞颗粒渐满
20.2024年小满节气为北京时间5月20日10时37分，小满节气时刻( )
A．全球旧的一天占比较大
B．巴西高原大部分草木茂盛
C．太阳直射点的经纬度约为(15°30′N,140°30′E)
D．南京市物体影子朝向正西
【答案】 19.A 20.C
【解析】 第19题，小满时，我国北方地区的小麦正处于乳熟后期，小麦的籽粒刚饱满但还没有完全饱满，因此小满也指小麦的饱满程度，正如农谚所说“小满小满，麦粒渐满”，A正确；东北地区，玉米颗粒渐满出现在秋季，不是5月份，B错误；小满节气期间在5月中下旬，南方暖湿气流活跃，与从北方南下的冷空气在华南一带交汇，这时华南地区往往会出现持续大范围的强降水，造成暴雨或特大暴雨，正如民谚云“江河渐满”，与气候降水有关，C错误；青藏地区，青稞颗粒渐满，出现在秋季，D错误。第20题，据题干知，北京时间(东八区)5月20日10时37分可计算出0时的时区为西3区，从西3区到东12区为新一天，故新的一天跨15个时区，旧的一天跨9个时区，全球新的一天占比较大，A错误；5月时，北半球为春季，南半球为秋季，巴西高原为热带草原气候，处于干季，草木枯黄，B错误；3月20日(接近春分)时太阳直射点位于赤道附近，夏至(6月22日)时太阳直射点位于23°26′N，可计算出5月20日太阳直射的纬度约为15°30′N；据北京时间(东八区)5月20日10时37分，可知12点时的经度为140°30′E，故小满节气时刻太阳直射点的经纬度约为(15°30′N,140°30′E)，C正确；南京市物体影子朝向正西时，说明太阳位于正东方向，此时南京的地方时应该为6点，D错误。
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