课时跟踪练6
选择题
二十四节气是我国劳动人民主要以黄河流域这一带的物候为依据建立起来的。从黄经0°起，太阳沿黄经每运行15°所经历的时日称为“一个节气”(见下图)。读图，完成1～2题。
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1．地球绕太阳运行一周为360°，以春分日地球在黄道上的位置为0°，则寒露日地球在黄道上的位置为( C )
A．15° B．105°
C．195° D．285°
2．下列节气中，太阳大体直射同一纬线的是( B )
A．清明—惊蛰 B．小雪—大寒
C．大暑—大寒 D．立夏—立冬
解析：第1题，一年分为二十四节气，每个月两个节气。从图示来看，地球公转一周为360°，则每两个节气相差约15°。从春分至寒露，相差13个节气，则寒露的位置为195°。第2题，太阳直射同一纬线的两个时间关于夏至或冬至对称，即与夏至或冬至相差的时间大体一样。小雪与大寒距冬至均相差约1个月，太阳直射同一条纬线，B正确。
某地理兴趣小组在老师的指导下自制太阳光照教具，模拟地球运动规律。该小组首先用水彩笔在圆板上画出赤道、南北回归线、南北极圈及地轴，再打孔并加装五个木条。转动木条2表示太阳直射点的移动，即可带动其他相应木条转动(下图)。据此完成3～4题。
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3．制作该教具时，需保持( A )
①木条1和木条2始终垂直
②木条2和木条3始终平行
③木条3和木条4的夹角始终不变
④木条3和木条5的夹角始终不变
A．①② B．①④
C．②③ D．③④
4．图示该日( C )
A．整个北极圈内出现极夜
B．南半球纬度越高，昼越短
C．赤道上正午太阳位于正南
D．太阳直射点始终位于南极圈正北
解析：第3题，由材料可知，木条1表示晨昏线，木条2表示太阳直射光线，两者应互相垂直，①正确；木条3表示地球表面某处(图示为木条3和木条5的交点)此时所接受的太阳光线，因太阳光可以视为平行光，所以木条3和木条2平行，②正确；无须保持木条3和木条4夹角不变，③错误；木条5表示地球表面某处，不同时间太阳光线与地面的夹角会发生变化，④错误。第4题，读图可知，木条2与圆板外轮廓的交点在赤道与南回归线之间，说明太阳直射点还未到南回归线，所以只有北极点附近部分范围出现极夜，A错误；南半球纬度越高，昼越长，B错误；该日太阳直射点在赤道以南，所以赤道正午太阳位于正南，C正确；太阳直射点始终位于南极点正北，D错误。
广州塔(23°06′N，113°19′E)高600米，是我国第一高塔。据此完成5～7题。
5．一年中，广州塔日影最短长度及出现的次数分别是( C )
A．0米 1次 B．300米 1次
C．0米 2次 D．300米 2次
6．广州塔日影朝向正北时，北京时间最接近( C )
A．12：00 B．12：15
C．12：30 D．12：45
7．春分日，广州塔日影移动方向是( A )
A．顺时针方向
B．上午顺时针方向，下午逆时针方向
C．逆时针方向
D．上午逆时针方向，下午顺时针方向
解析：第5题，广州塔(23°06′N，113°19′E)位于回归线之间，一年之中有两次太阳直射，当太阳直射时，正午日影最短，为0米。故选C。第6题，当广州塔日影朝向正北时，此时太阳位于正南部，为当地时间正午12：00。北京时间为120°E的地方时，广州塔经度为113°19′E，两地时间差约为28分钟，根据东加西减原则，此时北京时间最接近12：30。故选C。第7题，春分日时，太阳直射赤道，此时全球日出正东，日落正西。因此广州塔影子日出时朝向正西方，日落时朝向正东方，正午时朝向正北，移动方向为顺时针方向。
下图为某日四地太阳高度日变化图，此时位于北半球夏半年。据此完成8～10题。
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8．甲地坐标约为( B )
A．(0°，105°E) B．(20°N，135°E)
C．(0°，135°E) D．(20°N，105°E)
9．甲、乙、丙、丁四地纬度由高到低的顺序是( D )
A．乙、丙、甲、丁 B．丁、丙、乙、甲
C．乙、甲、丙、丁 D．丁、丙、甲、乙
10．乙地太阳高度最大时( B )
A．甲地烈日当空
B．乙地太阳位于正北
C．丙地晨曦初露
D．丁地日影一天最短
解析：第8题，丁地太阳高度一天24小时都不变且等于20°，说明丁地为极点且出现极昼；结合“此时位于北半球夏半年”可知，丁地为北极点且太阳直射北半球；极点的太阳高度等于直射点纬度，所以此时直射点纬度为20°N；甲地的最大太阳高度即正午太阳高度为90°，此时甲地地方时是12时，但北京时间(120°E的地方时)为11时，所以两地的经度差为15°，故甲地的经度为135°E。综上所述，甲地坐标为(20°N，135°E)。故选B。第9题，根据图中信息，丁地太阳高度全天等于20°且不变，所以丁为北极点；丙地太阳高度全天大于0°且在12时刚好等于0°，所以丙地刚好出现极昼，为 70°N；乙地昼长为12小时，甲地昼长接近14小时，所以甲地纬度高于乙地，综上所述，甲、乙、丙、丁四地纬度由高到低的顺序是丁、丙、甲、乙。故选D。第10题，结合图示信息，乙地太阳高度最大时，甲地是上午时间，还不到烈日当空，A不符合题意。结合图示信息可知，乙地昼长为12小时，位于赤道，北半球夏半年太阳直射点位于北半球，乙地太阳高度最大时太阳位于正北，B符合题意。结合图示信息，乙地太阳高度最大时，丙地太阳高度在变小，是下午时间，C不符合题意。结合图示信息，丁地一天太阳高度不变，日影也不变，D不符合题意。故选B。
下图为北半球甲地与北京(40°N)两地之间一年内正午太阳高度角差值的大致变化情况，图中 F＝10°，E＝G。读图，完成11～12题。
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11．甲地的纬度可能为( C )
A．50°N B．30°N
C．17°N D．11°N
12．图中F→G期间( B )
A．东北平原：雪花纷飞庆新年
B．太湖平原：接天莲叶无穷碧
C．华北平原：小麦播种正当时
D．江汉平原：春暖花开香满园
解析：第11题，材料信息表明，甲地和北京均位于北半球。根据所学知识可知，回归线与极圈之间任何两地每天的正午太阳高度差等于两地纬度差，即两地正午太阳高度差没有变化，而图中显示，甲地与北京之间的正午太阳高度之差在E至G时段有明显变化，表明甲地不位于回归线与极圈之间，排除A、B；根据所学知识，当太阳直射甲地纬线及其以南时，两者的正午太阳高度差等于两者的纬度差，图中E到F时，太阳直射点北移，两地正午太阳高度差值缩小，F到G时，太阳直射点南移，两地正午太阳高度差值增大，故F时太阳直射北回归线，根据公式H(甲)－H(北京)＝10°计算可得甲地纬度为17°N，C正确，排除D。第12题，根据上题分析可知，F点太阳直射北回归线，为北半球夏至日，G之后正午太阳高度差为定值，太阳直射点位于17°N 及其以南，G点太阳直射17°N，F→G期间太阳直射点位于北回归线与17°N之间，为北半球夏季，太湖平原恰逢夏季，接天莲叶无穷碧，B正确。
小明和小华分别住在我国不同的省会城市，他们利用手机查询获得当地二至日日出时间和夏至日正午太阳高度，并将所得数据整理为下表(表中时间为北京时间)。读表，完成13～14题。
项目 冬至日日出时间 夏至日日出时间 夏至日正午太阳高度
小明 8：47 6：57 83.5°
小华 7：11 3：43 68.5°
13.小明和小华所在地区的纬度差约为( D )
A．30° B．25°
C．20° D．15°
14．小华所在地区夏至日的昼长大约是( C )
A．13小时32分 B．14小时48分
C．15小时28分 D．16小时34分
解析：第13题，先求出两地的昼长年变化幅度，小明所在地昼长年变化幅度为3小时40分钟(因为冬至日和夏至日日出时间都使用北京时间，故可以直接进行计算)；小华所在地昼长年变化幅度为6小时56分钟；根据北回归线的昼长年变化幅度为2小时48分钟可知，小明和小华所在地的纬度都在北回归线以北地区，然后依据两地纬度差＝两地正午太阳高度差＝83.5°－68.5°＝15°，D正确。第14题，由上题分析可知，小华所在地区的昼长年变化幅度为6小时56分钟，根据夏至日和冬至日昼长的对称性关系，即夏至日相对于二分日增长的昼长等于冬至日相对于二分日减少的昼长(或夏至日昼长与冬至日昼长之和为24小时)，可计算出夏至日昼长为15小时28分，C正确。
右图为某地地平式日晷(晷面水平，晷针与地轴平行)，其中L为晷针，α为晷针与晷面夹角，L′为某日某时刻晷针影子，且L′位于L正下方。据此完成15～16题。
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15．地平式日晷( C )
A．晷面时间刻度均匀
B．α与当地纬度互余
C．晷影呈顺时针方向运动
D．该日晷影长度不变
16．若图示时刻为北京时间14：00，则该地最可能位于( A )
A．拉萨 B．成都
C．武汉 D．上海
解析：第15题，地平式日晷的晷针与晷面的夹角等于当地纬度，B错误；安放时，应保持晷面水平，晷针指向北极，晷面刻度不均匀，需要使用其他计时工具进行精确计时，再结合表影随时间变化的实际情况来刻画晷面的刻度，A错误；太阳东升西落，影子转动是自西向北，再向东，为顺时针方向转动，C正确；该日晷影长在当地正午最短，日出、日落最长，D错误。第16题，依据题意，L′位于L正下方，说明太阳直射当地所在经线，太阳位于当地的正南方向，当地的地方时为12：00，此时北京时间为14：00，时间相差两小时，当地应为90°E，与东经90°E吻合的大致是拉萨。故选A。
山西乔家大院(37°N，112°E)内有石墩和石条构成的“人体日晷”(图1)，石墩上面的数字代表时刻，地面石条刻有阳历月份。使用者按照当时月份站在石条上，人影朝向的数字为当时的地方时。图2是“人体日晷”示意图。据此完成17～18题。
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INCLUDEPICTURE "26D134-2.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\26D134-2.TIF" \* MERGEFORMATINET
17．当使用者影子朝向刻有12的石墩时，北京时间应为( C )
A．11：28 B．12：00
C．12：32 D．12：36
18．地面石条最北端所刻的月份是( B )
A．3、4月 B．6、7月
C．9、10月 D．12、1月
解析：第17题，由材料“使用者按照当时月份站在石条上，人影朝向的数字为当时的地方时”可知，当使用者影子朝向刻有12的石墩时则表示当地地方时为12时，即112°E地方时为12时，北京时间为120°E的地方时，120°E与当地经度相差8°，地方时相差32分钟，按照东加西减原则，此时北京时间为12：32。第18题，由材料可知，使用者按照当时月份站在石条上，人影朝向的数字为当时的地方时，山西位于北回归线以北，正午太阳始终位于正南方向天空，正午日影朝向正北。读图可知，站在地面石条最北端时，7时日影朝向西南，说明太阳位于东北方，下午5时日影位于东南方，说明太阳位于西北方，且7时、下午5时日影与正北方向夹角较大，说明昼更长，故此时间段直射点在北半球且白昼一年中较长。对比四个选项，山西6、7月昼较长，一天中太阳按东北—正南—西北移动，影子由西南—正北—东南移动。
我国皖南山区传统民居为了增加采光通常会修建天井，下图为皖南某地(30°N，118°E)一处民居天井示意图。读图，完成19～20题。
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19．一年中，正午阳光光线如甲所示时，太阳直射点的纬度约为( B )
A．15°N B．15°S
C．3°S D．3°N
20．正午阳光光线从乙向甲转变期间，下列说法正确的是( D )
A．北京正午影长先变短后变长
B．同一地点日出日落的方位逐渐向北偏移
C．自转速度先快后慢
D．晨昏线与经线圈的夹角先变小后变大
解析：第19题，先根据图中标注的数值计算可以得出正午阳光如甲所示时，该地该日正午太阳高度为45°，已知该地的纬度为30°N，再根据正午太阳高度的计算公式可以求出此时太阳直射点的纬度约为15°S。第20题，据图可知，正午阳光光线从乙到甲，该地正午太阳高度变小，故直射点向南移动，且由北半球移动到南半球。此期间北京正午太阳高度变小，正午影长逐渐变长，排除A；同一地点日出日落方位逐渐向南偏移，排除B；正午太阳高度的变化与地球自转无关，排除C；当直射点靠近赤道时，晨昏线与经线圈的夹角变小，远离赤道时，夹角变大，故在此时期，晨昏线与经线圈的夹角先变小后变大，D对。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第6讲 地球公转的地理意义
必 备 知 识 学 科 素 养
1.昼夜长短分布和变化规律。2．正午太阳高度的分布和变化规律。3．四季更替和五带划分。4．地球公转的地理意义的实践应用。 1.综合思维：结合实例，理解昼夜长短变化的规律。2．区域认知：结合材料，分析四季更替的原因及五带的划分。3．地理实践力：通过观察总结，掌握正午太阳高度的变化规律。
INCLUDEPICTURE "梳理必备知识LLLA．TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\梳理必备知识LLLA.TIF" \* MERGEFORMATINET
一、地球的公转
1．公转定义：地球绕________的运动。
2．公转方向
3．公转周期：1年。
(1)回归年：以太阳作为参照物，1年的时间长度为365日5时48分46秒。
(2)恒星年：以其他恒星作为参照物，1年的时间长度为365日6时9分10秒，是地球公转的真正周期。
4．公转轨道与速度
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[名师解惑] 区分近、远日点和冬、夏至日
(1)时间不同：地球位于近日点时为1月初，冬至日为12月22日前后；地球位于远日点时为7月初，夏至日为6月22日前后。
(2)地球在公转轨道上位置不同：近日点位于冬至日地球在公转轨道上的位置以东，远日点位于夏至日地球在公转轨道上的位置以东。
[自主探究] 1.北半球夏半年天数和冬半年天数是否相同？试说明理由。
提示：不相同。北半球夏半年，地球运动至离太阳较远的位置，地球公转速度较慢，用时较长；北半球冬半年，地球运动至离太阳较近的位置，地球公转速度较快，用时较短。
二、黄赤交角及其影响
1．黄赤交角的含义：地球公转轨道平面(即黄道平面)与________的交角。目前的黄赤交角是________。如下图所示：
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2．黄赤交角的影响：引起太阳直射点往返运动。
(1)地球在公转轨道的不同位置，地表接受太阳垂直照射的点称为__________。
(2)太阳直射点在南、北纬__________之间的往返运动，称为太阳直射点的_____________________________。
(3)太阳直射点回归运动的周期为365日5时48分46秒，叫____________。
[绘图专练] 1.在下图中画出太阳直射点移动轨迹和方向并填写下表。
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项目 春分日 夏至日 秋分日 冬至日
直射位置
移动方向
提示： INCLUDEPICTURE "25YDD6.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25YDD6.TIF" \* MERGEFORMATINET
项目 春分日 夏至日 秋分日 冬至日
直射位置 赤道 北回归线 赤道 南回归线
移动方向 向北 向南 向南 向北
[自主探究] 2.如何根据日期判断直射点的纬度位置？
提示：①计算太阳直射点每天移动的度数。
太阳直射点一年 (365天) 移动约23.5°×4＝94°，则每天移动约94°/365＝0.26°，即每4天移动1°。
②判断已知日期与二分二至日中某一天间隔的天数。
③用间隔的天数乘以太阳直射点每日移动的纬度数即可估算太阳直射点的纬度。
三、昼夜长短的变化
1．典型图示(以北半球为例)
INCLUDEPICTURE "DA135.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\DA135.TIF" \* MERGEFORMATINET
2．昼夜长短变化(以北半球为例)
时间 变化特点 特殊时间点解读
北半球夏半年 北半球各地______，纬度越高，昼越长，夜越短 图1为__________，北半球各地昼长达到一年中的________，北极圈及其以北地区出现__________现象
北半球冬半年 北半球各地______，纬度越高，昼越短，夜越长 图3为__________，北半球各地昼长达到一年中的________，北极圈及其以北地区出现______现象
春、秋分日 图2代表的时间是每年的3月21日前后或9月23日前后，全球各地________
[名师解惑] 昼夜长短变化的规律
(1)对称规律：同一纬线上，各地昼夜长短相同(同线等长)；南北半球同纬度，昼夜长短相反。二分日前后间隔时间相同的两日期，昼夜长短相反。二至日前后间隔时间相同的两日期，昼夜长短相同。
(2)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；另一半球相反。
(3)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。
(4)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。
[自主探究] 3.说明物影在地面转动的角度大小与白昼长短的关系。
提示：昼长决定了物影在地面转动的角度，昼长越长，物影在地面转动的角度越大；反之，则越小。
[绘图专练] 2.在下图中绘出全球二分日与二至日昼长随纬度变化折线图。
INCLUDEPICTURE "25YDD7.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25YDD7.TIF" \* MERGEFORMATINET
提示： INCLUDEPICTURE "25YDD8.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25YDD8.TIF" \* MERGEFORMATINET
四、正午太阳高度的变化
1．太阳高度和正午太阳高度
太阳光线与地平面的交角(即太阳在当地的仰角)，叫作太阳高度角，简称太阳高度。一天中太阳高度________值出现在正午，称为正午太阳高度(如下图所示)。
INCLUDEPICTURE "DA139.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\DA139.TIF" \* MERGEFORMATINET
2．正午太阳高度的纬度变化规律
(1)夏至日：正午太阳高度由________向南北两方降低。
(2)冬至日：正午太阳高度由________向南北两方降低。
(3)春、秋分日：正午太阳高度由________向南北两方降低。
3．正午太阳高度的季节变化规律
北半球节气 达最大值的地区 达最小值的地区
夏至 ________及其以北各纬度 _______各纬度
冬至 ________及其以南各纬度 _______各纬度
春、秋分 赤道 南北两极点
[自主探究] 4.说明正午房屋内阳光照射面积大小与正午太阳高度的关系。
提示：正午太阳高度越大，房屋内接受的光照面积越小；反之，则越大。
五、四季更替和五带划分
1．四季更替
(1)四季的成因：由于昼夜长短和________随时间变化，太阳辐射在一年中呈现有规律的变化。
(2)四季的划分。
②北温带许多国家的四季：3、4、5月为________，依次类推，每三个月为一个季节。
2．五带划分
(1)五带的成因：由于昼夜长短和正午太阳高度随纬度变化，太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律__________。
(2)五带的划分。
INCLUDEPICTURE "DA141.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\DA141.TIF" \* MERGEFORMATINET
[答案自填] 太阳 逆时针 顺时针 较慢 较快 赤道平面 23°26′ 太阳直射点 23°26′ 回归运动 回归年 昼长夜短 夏至日 最大值 极昼 昼短夜长 冬至日 最小值 极夜 昼夜等长 最大 北回归线 南回归线 赤道 北回归线 南半球 南回归线 北半球 正午太阳高度 最长 最高 最短 最低 春季 递减
INCLUDEPICTURE "提升素养能力LLLA．TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\提升素养能力LLLA.TIF" \* MERGEFORMATINET
素养能力1 昼夜长短的变化规律和计算
INCLUDEPICTURE "典例领航LLLA．TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\典例领航LLLA.TIF" \* MERGEFORMATINET
1．(2022·天津等级考)一位摄影爱好者在我国某山拍摄日出照片，下图是他在不同时间拍摄的两幅照片。据此完成(1)～(2)题。
INCLUDEPICTURE "25YDD9.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25YDD9.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)该地这两天的昼长大约是( C )
A．12小时和8小时 B．13小时和11小时
C．14小时和10小时 D．16小时和8小时
(2)推测该山可能是( D )
A．山东泰山 B．海南五指山
C．安徽黄山 D．四川峨眉山
【破题思路】 (1)解法一：推理法。
思路1：同一地点冬至日和夏至日的昼夜情况相反，两日的昼长(或夜长)之和等于24小时。排除A。
思路2：该地两日日出时刻的时间差为7：57－6：06＝1小时51分钟，则两日昼长的时间差(两倍的日出时间差)为3小时42分钟。
解法二：方程法。
设最长昼长和最短昼长分别为X和Y，两者关系为X＋Y＝24小时，由夏至日日出时间比冬至日早7：57－6：06＝1小时51分钟，可得出X－Y＝2×1小时51分钟，由此计算出X＝13小时51分钟，Y＝10小时9分钟。
(2)由上题结论可知，夏至日该地昼长大约为14小时，据此计算出该地日出地方时＝12－1/2×14小时＝5时左右，该地日出时北京时间(120°E经线的地方时)为6：06，可计算出该地经度大约为105°E，结合选项，四川峨眉山经度范围符合。
2．(2023·山东等级考)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(1)～(2)题。
INCLUDEPICTURE "YH5.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\YH5.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)该地夏至日地方时16：00时，杆影指向( D )
A．生肖虎 B．生肖虎与兔之间
C．生肖兔 D．生肖兔与龙之间
(2)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 )
A．5个 B．6个
C．7个 D．8个
【破题思路】 (1)思路1：由图可知，北京时间9：20杆影指向正西，结合当地经度为105°E，可计算出此时当地地方时应为8：20，太阳位于正东。
思路2：一天之中太阳方位关于地方时正午(正南)对称，因此此日当地地方时15：40时的太阳应位于正西，则地方时16：00时的太阳应位于西北方向，杆影应指向东南。
思路3：由图可知，生肖虎 、生肖虎与兔之间均在东北方向， 生肖兔在正东方向，生肖兔与龙之间在东南方向。
(2)思路1：太阳视运动的变化角度约为15°/时，图中相邻的生肖石像间隔的圆心角为30°。
思路2：11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，一日内被杆影转过的角度小于180°，指向的生肖石像个数少于6个，最多为5个。
INCLUDEPICTURE "素养提升LLLA．TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\素养提升LLLA.TIF" \* MERGEFORMATINET
1．昼夜长短的分布和变化规律
INCLUDEPICTURE "ADX133.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\ADX133.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)昼夜长短状况——看“位置”。
太阳直射点的位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，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。(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)如下图所示：
INCLUDEPICTURE "12WJ36.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\12WJ36.TIF" \* MERGEFORMATINET
(2)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，纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球昼变长、夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。如下图所示：
INCLUDEPICTURE "12WJ37.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\12WJ37.TIF" \* MERGEFORMATINET
(3)极昼、极夜的范围和变化——看太阳直射点的位置和移动方向。
①太阳直射点纬度与出现极昼、极夜的最低纬度互余。
②太阳直射点向北移动，北极点周围极昼范围变大；太阳直射点向南移动，南极点周围极昼范围变大。
(4)日出、日落方位——看太阳直射点位置
直射点位置 日出方位 日落方位
北半球 东北(北半球早于6时日出) 西北(北半球晚于18时日落)
赤道 正东(6时日出) 正西(18时日落)
南半球 东南(北半球晚于6时日出) 西南(北半球早于18时日落)
注：当极圈内出现极昼时，若是北极圈，则出现极昼的地区正北日出(0时日出)、正北日落(24时日落)；若是南极圈，则出现极昼的地区正南日出(0时日出)、正南日落(24时日落)。
2．昼夜长短的计算
(1)根据昼弧或夜弧的长度进行计算。
昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°
(2)根据日出或日落时间进行计算。
地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份，如下图所示：
INCLUDEPICTURE "12WJ38.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\12WJ38.TIF" \* MERGEFORMATINET
昼长时数＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2
夜长时数＝日出时间×2＝(24－日落时间)×2
注：以上两个计算公式的日出时间、日落时间均为地方时。另外，昼长时数＝日落时间－日出时间，此公式中的日出时间、日落时间统一标准即可。
(3)利用昼夜长短的分布规律计算。
①同一纬线上各点的昼夜状况、日出和日落时间相同。
②南、北半球纬度数相同的两条纬线，其昼夜时长互等，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。
INCLUDEPICTURE "DA161.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\DA161.TIF" \* MERGEFORMATINET
①关于二至日对称的两个时间，如A点和 B点，太阳直射点位于同一个位置。
②关于二分日对称的两个时间，如B点和 C点，太阳直射点位于不同半球，但直射点的纬度数相同。
3．昼夜长短的应用
(1)根据昼夜长短，判断直射点位置。
①昼夜等长，太阳直射赤道。
②北半球昼长夜短，太阳直射北半球。
③南半球昼长夜短，太阳直射南半球。
(2)根据昼夜长短差值，判断纬度高低。
昼夜长短差值越大，纬度越高；赤道地区，昼夜长短差值等于0。
(3)根据昼夜长短，判断日出、日落时间。
①日出时间＝12－昼长。
②日落时间＝12＋昼长。
INCLUDEPICTURE "四翼体验LLLA．TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\四翼体验LLLA.TIF" \* MERGEFORMATINET
下表中所列的是一年中甲、乙、丙、丁四地的昼长差(即一年中昼长最大值－昼长最小值)。据此完成1～2题。
地点 甲 乙 丙 丁
昼长差 0 5小时 24小时 14小时
1.四地所处的纬度从低到高的排列顺序是( A )
A．甲乙丁丙 B．甲乙丙丁
C．丁丙甲乙 D．丁丙乙甲
2．乙地的最短昼长值是( A )
A．9小时30分 B．10小时
C．10小时30分 D．14小时30分
解析：第1题，纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。甲、乙、丙、丁四地的昼长差从小到大排序是甲乙丁丙，所以四地所处的纬度从低到高的排列顺序是甲乙丁丙，A正确。第2题，根据所学知识可知，一年中昼长最大值加昼长最小值等于24小时，一年中昼长最大值＝12小时＋昼长差÷2，一年中昼长最小值＝12小时－昼长差÷2，乙地的昼长差为5小时，因此乙地最短昼长值＝12小时－5小时÷2＝9小时30分，A正确。
地球公转过程中，除了赤道全年任何一天都是昼夜平分以外，其他地区都会有昼夜长短的变化，也就是一年中会有白昼最长的一天，也有白昼最短的一天。下图示意北半球夏至日全球昼长随纬度变化的规律。据此完成3～5题。
INCLUDEPICTURE "26D107.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\26D107.TIF" \* MERGEFORMATINET
3．据图得出的全球昼夜变化规律有( D )
①纬度越高，昼夜长短变化幅度越大
②北极和南极的极昼、极夜天数相同
③赤道上一年内昼夜等长
④一地昼长与另一半球纬度相同的一地夜长等长
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．①③④
4．冬至日这一天，30°N的日出时间(地方时)约为( B )
A．5时58分 B．6时58分
C．7时00分 D．8时00分
5．从北半球夏至日到冬至日，南半球白昼的变化特点是( A )
A．由一年内的最短到最长
B．由一年内的最长到最短
C．先昼短夜长，后昼长夜短
D．先昼长夜短，后昼短夜长
解析：第3题，根据图中的数据信息可知，纬度越高，昼夜长短变化幅度越大，如极圈内出现极昼、极夜现象，①正确；因一年中各时段地球公转速度不同，有近日点和远日点的差异，故北极和南极的极昼、极夜天数是不相同的，②错误；由图可知，赤道上一年内昼夜等长，③正确；由图可知，一地昼长与另一半球纬度相同的一地的夜长等长，④正确。第4题，由图可知，一地昼长与另一半球纬度相同的一地的夜长等长。在夏至日时，30°S昼长为10小时04分，在冬至日时，30°N昼长也应为10小时04分，则30°N冬至日日出时间为地方时6时58分。第5题，从北半球夏至日到冬至日，太阳直射点由北回归线开始不断向南移动，最终到达南回归线，故南半球白昼的变化特点是白昼由一年内的最短到最长，A正确。
素养能力2 正午太阳高度的分布和变化规律
INCLUDEPICTURE "典例领航LLLA．TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\典例领航LLLA.TIF" \* MERGEFORMATINET
(2023·海南选择考)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( D )
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 )
A．东南 B．西南
C．东北 D．西北
【破题思路】 (1)甲地太阳从正东升起，正西落下，昼夜平分；甲地正午日影朝北，说明太阳没有直射甲地，故该日为春秋分日，此时太阳直射赤道，全球昼夜平分。
(2)思路1：该日为春秋分日，甲地地方时6：00日出，图中显示北京时间5：40日影朝正西，正值日出，故甲地经度为125°E；当甲地日影朝正北方向时，标杆长度与其日影长度相等，说明其正午太阳高度为45°，故甲地纬度为45°N。
思路2：该日乙地日影朝正北方向时为正午12：00，对应北京时间12：20，可知乙地经度为115°E；乙地正午太阳位于正南方且正午太阳高度为30°，由此推知乙地纬度为60°N。
思路3：由甲乙两地经纬度可知甲地位于乙地东南方向。
INCLUDEPICTURE "素养提升LLLA．TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\素养提升LLLA.TIF" \* MERGEFORMATINET
1．正午太阳高度的变化规律
(1)正午太阳高度的纬度变化规律。
INCLUDEPICTURE "DA166.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\DA166.TIF" \* MERGEFORMATINET
①同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南、北两方降低。
②同一纬线上，正午太阳高度相同。
③与太阳直射点所在纬线的纬度差相等的两条纬线上的正午太阳高度相同。
(2)正午太阳高度的季节变化规律。
①极值。
北回归线及其以北地区 6月22日前后达最大值，12月22日前后达最小值
南回归线及其以南地区 12月22日前后达最大值，6月22日前后达最小值
南北回归线之间(除赤道外) 一年有两次最大值(太阳直射时最大)，一次最小值(南半球出现在6月22日前后，北半球出现在12月22日前后)
赤道地区 一年有两次最大值(春分、秋分)、两次最小值(夏至、冬至)
②变化幅度。
INCLUDEPICTURE "12WJ38A．TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\12WJ38A.TIF" \* MERGEFORMATINET
南、北回归线之间 纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大(由23°26′增大至46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′
南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间 各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52′)
南极圈以南和北极圈以北 纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由46°52′减小至23°26′)，极圈为46°52′，极点为23°26′
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，如果已知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)判断日影长短及方向。
①日影永远朝向背离太阳的方向。
②太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。
③北极点日影朝正南，南极点日影朝正北。
④北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北，冬至日日影最长，夏至日日影最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南，夏至日日影最长，冬至日日影最短；南、北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南、冬至日朝向正北，直射时影长为0。
INCLUDEPICTURE "XBQ46.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\XBQ46.TIF" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "方法技巧LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\方法技巧LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET
巧记正午日影朝向的规律
INCLUDEPICTURE "25YD93.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25YD93.TIF" \* MERGEFORMATINET
(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·cot α(α为冬至日正午太阳高度)。
INCLUDEPICTURE "XBQ47.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\XBQ47.TIF" \* MERGEFORMATINET
(6)计算热水器的安装角度。
INCLUDEPICTURE "XBQ48.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\XBQ48.TIF" \* MERGEFORMATINET
集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度互余(如图，β＋α＝90°)时效果最佳。
INCLUDEPICTURE "方法技巧LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\方法技巧LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET
正午太阳高度的计算方法
(1)公式：a＝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)举例：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)。
INCLUDEPICTURE "DA168.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\DA168.TIF" \* MERGEFORMATINET
A地正午太阳高度＝90°－a＝90°－(42°－10°)＝58°
B地正午太阳高度＝90°－b＝90°－(23°26′－10°)＝76°34′
C地正午太阳高度＝90°－c＝90°－(23°26′＋10°)＝56°34′
INCLUDEPICTURE "四翼体验LLLA．TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\四翼体验LLLA.TIF" \* MERGEFORMATINET
下表为二分二至日前后甲、乙两城市正午太阳高度的变化统计表。据此完成1～2题。
城市 春分日 夏至日 秋分日 冬至日
甲 64° 87.5° 64° 40.5°
乙 46° 69.5° 46° 22.5°
1.甲、乙两城市的纬度差值为( A )
A．18° B．24°
C．38° D．44°
2．某城市的夜晚时间与乙城市白昼时间相等，则该城市的经纬度位置可能是( B )
A．(44°N，175°E) B．(44°S，70°W)
C．(46°S，175°E) D．(46°S，70°W)
解析：第1题，根据表中信息，可以判断出甲、乙两城市在夏至日正午太阳高度角最大，在冬至日正午太阳高度角最小，因此可以判断出甲、乙两城市位于北半球。根据正午太阳高度的计算公式可知，两地的正午太阳高度差为两地的纬度差。甲、乙两城市的纬度差值为18°，A正确。 第2题，据上题分析可知，乙城市位于北半球。根据正午太阳高度的计算公式可知，乙城市位于44°N。由于纬度数值相同、南北相反的两地，一地的夜晚时间与另一地的白昼时间相同，所以44°S纬线上的任何城市的夜长均与乙城市昼长相等，所以该城市的经纬度位置可能是(44°S，70°W)，B正确。
飞檐是指屋檐的檐部向上翘起，是一种考虑室内光照和建筑美观的中国传统建筑特色，是我国古代劳动人民智慧的结晶。图1为飞檐景观图，图2为飞檐光照原理图。据此完成3～4题。
INCLUDEPICTURE "25YD94上.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25YD94上.TIF" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "25YD94下.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25YD94下.TIF" \* MERGEFORMATINET
3．从室内光照的角度考虑，“飞檐”设计的主要目的是( B )
A．扩大夏季遮阳的面积
B．扩大冬季采光的面积
C．缩小夏季遮阳的面积
D．缩小冬季采光的面积
4．某建筑师在浙江采用了“飞檐”的设计。若屋顶高度不变，与北京相比，应做的调整是( A )
①飞檐长度不变，加大飞檐翘起角度
②飞檐翘起角度不变，缩短飞檐
③飞檐长度不变，缩小飞檐翘起角度
④飞檐翘起角度不变，加长飞檐
A．①② B．②③
C．①④ D．②④
解析：第3题，从图2中冬、夏季正午阳光可以看出，有飞檐设计的屋顶冬季正午阳光照进室内的面积更大，因此扩大了室内冬季采光的面积，B正确。第4题，浙江比北京纬度低，冬季正午太阳高度比北京大。为了扩大浙江室内采光面积，若飞檐长度不变，应加大飞檐翘起角度，①正确，③错误；若飞檐翘起角度不变，应缩短飞檐，才能使室内光照面积增大，②正确，④错误。故选A。
素养能力3 太阳视运动
INCLUDEPICTURE "典例领航LLLA．TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\典例领航LLLA.TIF" \* MERGEFORMATINET
1．(2024·广东选择考)距今约3 000年前的金沙遗址(30°41′N，104°01′E)是古蜀国时期的一处大型聚落遗址。在该遗址祭祀区的东部，有一处九柱建筑基址，其9个柱洞呈“田”字形分布。研究发现，这些柱洞分布具有一定的天文属性。图1为九柱建筑的复原示意图；图2示意该建筑柱洞平面分布及当时冬至日的日出方位。据此完成下题。
INCLUDEPICTURE "25DA6.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25DA6.TIF" \* MERGEFORMATINET
如果当时祭祀人员站在图2中的D5处，他在夏至日看到的日出方位位于( B )
A．D5→D6连线方向
B．D6和D9之间
C．D5→D9连线方向
D．D8和D9之间
【破题思路】 根据太阳视运动规律可知，夏至日该地日出东北，且日出方位与冬至日日出方位关于正东方(即二分日日出方位)对称，因此夏至日日出方位为东偏北27.17°，位于D6和D9之间。
2．(2023·天津等级考)下图是我国某城市冬至日、夏至日及L日不同时刻的太阳高度及方位示意图。据此完成(1)～(2)题。
INCLUDEPICTURE "26D118.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\26D118.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)据图可以推知该城市可能为( D )
A．成都 B．上海
C．昆明 D．广州
(2)L日可能处于( B )
A．1月上旬 B．4月中旬
C．7月上旬 D．10月中旬
【破题思路】 (1)由图可知，夏至日该城市 的正午太阳高度接近90°，该城市应位于北回归线附近；北京时间12时30分太阳高度最大，此时地方时为12时，由此计算可知该地经度为112.5°E，最有可能是广州。
(2)思路1：由图可知，L日当地北京时间6时日出，约19时日落，昼长约为13小时，此时直射点在北半球。
思路2：该地夏至日正午太阳高度接近90°，而L日正午太阳高度约78°，说明从夏至日到L日太阳直射点向南移动了约12°。太阳直射点从春分到夏至三个月左右移动纬度约为23.5°，说明L日距离夏至日的时间应该超过一个半月，结合选项可知，4月中旬最符合题意。
INCLUDEPICTURE "素养提升LLLA．TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\素养提升LLLA.TIF" \* MERGEFORMATINET
太阳视运动轨迹图是以观测点为中心，目视太阳在天球上运行所形成的轨迹示意图。它能直观地反映出某地全年正午太阳高度、昼夜长短的变化，也能反映某地全年日出日落方向的变化。此处通常指地平圈以上方向的判读。可通过太阳的升落先判断东西方向，再利用普通地图上方向的判读方法“上北下南，左西右东”来定出方向坐标。
1．太阳视运动轨迹(以北温带为例)
INCLUDEPICTURE "25YDD11.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25YDD11.TIF" \* MERGEFORMATINET
时间 太阳直射点位置 太阳位置变化
春、秋分 赤道 正东→东南→正南→西南→正西
夏半年 北半球 东北→正东→东南→正南→西南→正西→西北
冬半年 南半球 东南→正南→西南
2.一年中太阳的日出、日落方位
(1)日出、日落方位。
太阳直射点位置 非极昼区 极昼地区
北半球 东北日出、西北日落 正北日出、正北日落
赤道 正东日出、正西日落 —
南半球 东南日出、西南日落 正南日出、正南日落
注：极点上全天太阳高度不变。
(2)日出、日落方位的变化。
①北半球纬度越高，日出、日落方位在夏半年越偏北，在冬半年越偏南。
②太阳直射北半球时，直射点纬度越高，日出、日落方位越偏北；太阳直射南半球时，直射点纬度越高，日出、日落方位越偏南。
3．日影方位
关于正午对称的两个时刻，日影长度相等，方位对称。
4．太阳视运动的应用
INCLUDEPICTURE "25YDD12.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25YDD12.TIF" \* MERGEFORMATINET
5．平面图上绘制太阳视运动轨迹
“三点定轨迹”中的三点为日出、日落及12时太阳所处的方位。
时间 直射点以北地区 直射点以南地区
二分日 INCLUDEPICTURE "25YD95A．TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25YD95A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "25YD95.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25YD95.TIF" \* MERGEFORMATINET
北半球夏半年 INCLUDEPICTURE "25YD96A．TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25YD96A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "25YD96.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25YD96.TIF" \* MERGEFORMATINET
北半球冬半年 INCLUDEPICTURE "25YD97A．TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25YD97A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "25YD97.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25YD97.TIF" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "四翼体验LLLA．TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\四翼体验LLLA.TIF" \* MERGEFORMATINET
下图示意某地6月22日太阳周日视运动。据此完成1～2题。
INCLUDEPICTURE "26D119.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\26D119.TIF" \* MERGEFORMATINET
1．代表正北方方位的是( A )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
2．该地可能位于( B )
A．阿特格尔(20.5°N，85.6°E)
B．弗朗卡(20.5°S，47.4°W)
C．康奥斯(67.5°N，22.7°E)
D．斯科特岛(67.5°S，180°)
解析：第1题，6月22日太阳直射北回归线，此时全球除极昼、极夜地区外，日出东北，日落西北。图中太阳周日视运动轨迹说明该地6月22日昼短夜长，位于南半球，正午太阳位于观测点正北。因此，图中甲为正北，乙为正东，丙为正南，丁为正西。A正确。第2题，结合上题分析可知，该地位于南半球，排除A、C。图中正午太阳高度为46°，根据正午太阳高度计算公式H＝90°－纬度差(当地纬度与太阳直射点纬度的差值)计算可得，该地纬度约为20.5°S，B正确，D错误。
天津某中学地理学习小组开展观测日影变化的地理实践活动，下图为以O为原点测得的二分二至日的杆顶点的影子分布图。据此完成3～4题。
INCLUDEPICTURE "25YD99.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25YD99.TIF" \* MERGEFORMATINET
3．下列叙述正确的是( A )
A．甲—春、秋分 乙—冬至 丙—夏至
B．甲—夏至 乙—春、秋分 丙—冬至
C．甲—冬至 乙—夏至 丙—春、秋分
D．甲—春、秋分 乙—夏至 丙—冬至
4．下列关于天津在甲日这天的相关叙述，正确的是( B )
A．这天日出方向是东北
B．这天日出方向是正东
C．这天过后白昼开始变长
D．这天过后白昼开始变短
解析：第3题，天津位于北回归线以北，正午时刻影子位于正北。夏至正午影子达一年中最短，冬至正午影子达一年中最长。读图可知，正午时刻杆顶点影子丙距离O点最近，影子最短，其次为甲，乙距离O点最远，影子最长，因此甲为春、秋分、乙为冬至、丙为夏至，A正确。第4题，根据上题分析可知，甲日为春、秋分日，此日太阳直射赤道，全球各地(除极点外)太阳从正东升起，正西落下，A错误，B正确；该日并不能确定具体是春分日还是秋分日，因此无法确定该日过后的昼长变化情况，C、D错误。
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第6讲 地球公转的地理意义
必 备 知 识 学 科 素 养
1．昼夜长短分布和变化规律。
2．正午太阳高度的分布和变化规律。
3．四季更替和五带划分。
4．地球公转的地理意义的实践应用。 1．综合思维：结合实例，理解昼夜长短变化的规律。
2．区域认知：结合材料，分析四季更替的原因及五带的划分。
3．地理实践力：通过观察总结，掌握正午太阳高度的变化规律。
01
梳理必备知识
太阳
逆时针
顺时针
3．公转周期：1年。
(1)回归年：以太阳作为参照物，1年的时间长度为365日5时48分46秒。
(2)恒星年：以其他恒星作为参照物，1年的时间长度为365日6时9分10秒，是地球公转的真正周期。
4．公转轨道与速度
较慢
较快
[名师解惑] 区分近、远日点和冬、夏至日
(1)时间不同：地球位于近日点时为1月初，冬至日为12月22日前后；地球位于远日点时为7月初，夏至日为6月22日前后。
(2)地球在公转轨道上位置不同：近日点位于冬至日地球在公转轨道上的位置以东，远日点位于夏至日地球在公转轨道上的位置以东。
[自主探究] 1．北半球夏半年天数和冬半年天数是否相同？试说明理由。
提示：不相同。北半球夏半年，地球运动至离太阳较远的位置，地球公转速度较慢，用时较长；北半球冬半年，地球运动至离太阳较近的位置，地球公转速度较快，用时较短。
二、黄赤交角及其影响
1．黄赤交角的含义：地球公转轨道平面(即黄道平面)与__________的交角。目前的黄赤交角是__________。如下图所示：
赤道平面
23°26′
2．黄赤交角的影响：引起太阳直射点往返运动。
(1)地球在公转轨道的不同位置，地表接受太阳垂直照射的点称为____________。
(2)太阳直射点在南、北纬____________之间的往返运动，称为太阳直射点的_______________。
(3)太阳直射点回归运动的周期为365日5时48分46秒，叫______________。
太阳直射点
23°26′
回归运动
回归年
[绘图专练] 1．在下图中画出太阳直射点移动轨迹和方向并填写下表。
项目 春分日 夏至日 秋分日 冬至日
直射位置
移动方向
提示：
项目 春分日 夏至日 秋分日 冬至日
直射位置 赤道 北回归线 赤道 南回归线
移动方向 向北 向南 向南 向北
[自主探究] 2.如何根据日期判断直射点的纬度位置？
提示：①计算太阳直射点每天移动的度数。
太阳直射点一年 (365天) 移动约23.5°×4＝94°，则每天移动约94°/365＝0.26°，即每4天移动1°。
②判断已知日期与二分二至日中某一天间隔的天数。
③用间隔的天数乘以太阳直射点每日移动的纬度数即可估算太阳直射点的纬度。
三、昼夜长短的变化
1．典型图示(以北半球为例)
2．昼夜长短变化(以北半球为例)
时间 变化特点 特殊时间点解读
北半球
夏半年 北半球各地________，纬度越高，昼越长，夜越短 图1为____________，北半球各地昼长达到一年中的__________，北极圈及其以北地区出现____________现象
北半球
冬半年 北半球各地________，纬度越高，昼越短，夜越长 图3为____________，北半球各地昼长达到一年中的__________，北极圈及其以北地区出现________现象
春、秋
分日 图2代表的时间是每年的3月21日前后或9月23日前后，全球各地__________
昼长夜短
夏至日
最大值
极昼
昼短夜长
冬至日
最小值
极夜
昼夜等长
[名师解惑] 昼夜长短变化的规律
(1)对称规律：同一纬线上，各地昼夜长短相同(同线等长)；南北半球同纬度，昼夜长短相反。二分日前后间隔时间相同的两日期，昼夜长短相反。二至日前后间隔时间相同的两日期，昼夜长短相同。
(2)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；另一半球相反。
(3)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。
(4)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。
[自主探究] 3.说明物影在地面转动的角度大小与白昼长短的关系。
提示：昼长决定了物影在地面转动的角度，昼长越长，物影在地面转动的角度越大；反之，则越小。
[绘图专练] 2.在下图中绘出全球二分日与二至日昼长随纬度变化折线图。
提示：
四、正午太阳高度的变化
1．太阳高度和正午太阳高度
太阳光线与地平面的交角(即太阳在当地的仰角)，叫作太阳高度角，简称太阳高度。一天中太阳高度__________值出现在正午，称为正午太阳高度(如下图所示)。
最大
2．正午太阳高度的纬度变化规律
(1)夏至日：正午太阳高度由__________向南北两方降低。
(2)冬至日：正午太阳高度由__________向南北两方降低。
(3)春、秋分日：正午太阳高度由__________向南北两方降低。
北回归线
南回归线
赤道
3．正午太阳高度的季节变化规律
北半球节气 达最大值的地区 达最小值的地区
夏至 __________及其以北各纬度 _________各纬度
冬至 __________及其以南各纬度 _________各纬度
春、秋分 赤道 南北两极点
北回归线
南半球
南回归线
北半球
[自主探究] 4.说明正午房屋内阳光照射面积大小与正午太阳高度的关系。
提示：正午太阳高度越大，房屋内接受的光照面积越小；反之，则越大。
五、四季更替和五带划分
1．四季更替
(1)四季的成因：由于昼夜长短和______________随时间变化，太阳辐射在一年中呈现有规律的变化。
正午太阳高度
最长
最高
最短
最低
春季
2．五带划分
(1)五带的成因：由于昼夜长短和正午太阳高度随纬度变化，太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律____________。
(2)五带的划分。
递减
提升素养能力
02
√
素养能力1 昼夜长短的变化规律和计算
1．(2022·天津等级考)一位摄影爱好者在我国某山拍摄日出照片，下图是他在不同时间拍摄的两幅照片。据此完成(1)～(2)题。
(1)该地这两天的昼长大约是( )
A．12小时和8小时 B．13小时和11小时
C．14小时和10小时 D．16小时和8小时
【破题思路】 解法一：推理法。
思路1：同一地点冬至日和夏至日的昼夜情况相反，两日的昼长(或夜长)之和等于____小时。排除A。
思路2：该地两日日出时刻的时间差为7：57－6：06＝1小时51分钟，则两日昼长的时间差(两倍的日出时间差)为__小时____分钟。
解法二：方程法。
设最长昼长和最短昼长分别为X和Y，两者关系为X＋Y＝____小时，由夏至日日出时间比冬至日早7：57－6：06＝1小时51分钟，可得出X－Y＝2×1小时51分钟，由此计算出X＝13小时51分钟，Y＝10小时9分钟。
24
3
42
24
(2)推测该山可能是( )
A．山东泰山 B．海南五指山
C．安徽黄山 D．四川峨眉山
【破题思路】 由上题结论可知，夏至日该地昼长大约为14小时，据此计算出该地日出地方时＝12－1/2×14小时＝5时左右，该地日出时北京时间(120°E经线的地方时)为6：06，可计算出该地经度大约为105°E，结合选项，__________经度范围符合。
√
四川峨眉山
2．(2023·山东等级考)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(1)～(2)题。
(1)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
√
【破题思路】 思路1：由图可知，北京时间9：20杆影指向____，结合当地经度为105°E，可计算出此时当地地方时应为________，太阳位于____。
思路2：一天之中太阳方位关于地方时正午(正南)对称，因此此日当地地方时15：40时的太阳应位于____，则地方时16：00时的太阳应位于____方向，杆影应指向____。
思路3：由图可知，生肖虎 、生肖虎与兔之间均在____方向， 生肖兔在____方向，生肖兔与龙之间在____方向。
正西
8：20
正东
正西
西北
东南
东北
正东
东南
(2)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
【破题思路】 思路1：太阳视运动的变化角度约为15°/时，图中相邻的生肖石像间隔的圆心角为30°。
思路2：11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____、正午指向正北、日落指向____，一日内被杆影转过的角度小于________，指向的生肖石像个数少于__个，最多为__个。
√
西北
东北
180°
6
5
1．昼夜长短的分布和变化规律
(1)昼夜长短状况——看“位置”。
太阳直射点的位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，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。(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)如下图所示：
(2)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，纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球昼变长、夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。如下图所示：
(3)极昼、极夜的范围和变化——看太阳直射点的位置和移动方向。
①太阳直射点纬度与出现极昼、极夜的最低纬度互余。
②太阳直射点向北移动，北极点周围极昼范围变大；太阳直射点向南移动，南极点周围极昼范围变大。
(4)日出、日落方位——看太阳直射点位置
直射点位置 日出方位 日落方位
北半球 东北(北半球早于6时日出) 西北(北半球晚于18时日落)
赤道 正东
(6时日出) 正西
(18时日落)
南半球 东南(北半球晚于6时日出) 西南(北半球早于18时日落)
注：当极圈内出现极昼时，若是北极圈，则出现极昼的地区正北日出(0时日出)、正北日落(24时日落)；若是南极圈，则出现极昼的地区正南日出(0时日出)、正南日落(24时日落)。
2．昼夜长短的计算
(1)根据昼弧或夜弧的长度进行计算。
昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°
(2)根据日出或日落时间进行计算。
地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份，如下图所示：
昼长时数＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2
夜长时数＝日出时间×2＝(24－日落时间)×2
注：以上两个计算公式的日出时间、日落时间均为地方时。另外，昼长时数＝日落时间－日出时间，此公式中的日出时间、日落时间统一标准即可。
(3)利用昼夜长短的分布规律计算。
①同一纬线上各点的昼夜状况、日出和日落时间相同。
②南、北半球纬度数相同的两条纬线，其昼夜时长互等，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时间，如A点和 B点，太阳直射点位于同一个位置。
②关于二分日对称的两个时间，如B点和 C点，太阳直射点位于不同半球，但直射点的纬度数相同。
3．昼夜长短的应用
(1)根据昼夜长短，判断直射点位置。
①昼夜等长，太阳直射赤道。
②北半球昼长夜短，太阳直射北半球。
③南半球昼长夜短，太阳直射南半球。
(2)根据昼夜长短差值，判断纬度高低。
昼夜长短差值越大，纬度越高；赤道地区，昼夜长短差值等于0。
下表中所列的是一年中甲、乙、丙、丁四地的昼长差(即一年中昼长最大值－昼长最小值)。据此完成1～2题。
1．四地所处的纬度从低到高的排列顺序是( )
A．甲乙丁丙 B．甲乙丙丁
C．丁丙甲乙 D．丁丙乙甲
地点 甲 乙 丙 丁
昼长差 0 5小时 24小时 14小时
√
解析：纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。甲、乙、丙、丁四地的昼长差从小到大排序是甲乙丁丙，所以四地所处的纬度从低到高的排列顺序是甲乙丁丙，A正确。
√
2．乙地的最短昼长值是( )
A．9小时30分 B．10小时
C．10小时30分 D．14小时30分
解析：根据所学知识可知，一年中昼长最大值加昼长最小值等于24小时，一年中昼长最大值＝12小时＋昼长差÷2，一年中昼长最小值＝12小时－昼长差÷2，乙地的昼长差为5小时，因此乙地最短昼长值＝12小时－5小时÷2＝9小时30分，A正确。
地球公转过程中，除了赤道全年任何一天都是昼夜平分以外，其他地区都会有昼夜长短的变化，也就是一年中会有白昼最长的一天，也有白昼最短的一天。下图示意北半球夏至日全球昼长随纬度变化的规律。据此完成3～5题。
√
3．据图得出的全球昼夜变化规律有( )
①纬度越高，昼夜长短变化幅度越大
②北极和南极的极昼、极夜天数相同
③赤道上一年内昼夜等长
④一地昼长与另一半球纬度相同的一地夜长等长
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．①③④
解析：根据图中的数据信息可知，纬度越高，昼夜长短变化幅度越大，如极圈内出现极昼、极夜现象，①正确；因一年中各时段地球公转速度不同，有近日点和远日点的差异，故北极和南极的极昼、极夜天数是不相同的，②错误；由图可知，赤道上一年内昼夜等长，③正确；由图可知，一地昼长与另一半球纬度相同的一地的夜长等长，④正确。
√
4．冬至日这一天，30°N的日出时间(地方时)约为( )
A．5时58分 B．6时58分
C．7时00分 D．8时00分
解析：由图可知，一地昼长与另一半球纬度相同的一地的夜长等长。在夏至日时，30°S昼长为10小时04分，在冬至日时，30°N昼长也应为10小时04分，则30°N冬至日日出时间为地方时6时58分。
√
5．从北半球夏至日到冬至日，南半球白昼的变化特点是( )
A．由一年内的最短到最长
B．由一年内的最长到最短
C．先昼短夜长，后昼长夜短
D．先昼长夜短，后昼短夜长
解析：从北半球夏至日到冬至日，太阳直射点由北回归线开始不断向南移动，最终到达南回归线，故南半球白昼的变化特点是白昼由一年内的最短到最长，A正确。
素养能力2 正午太阳高度的分布和变化规律
(2023·海南选择考)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
【破题思路】 甲地太阳从正东升起，正西落下，昼夜____；甲地正午日影朝北，说明太阳没有直射甲地，故该日为春秋分日，此时太阳直射赤道，全球________。
√
平分
昼夜平分
(2)甲地位于乙地( )
A．东南
B．西南
C．东北
D．西北
√
【破题思路】 思路1：该日为春秋分日，甲地地方时6：00日出，图中显示北京时间5：40日影朝正西，正值日出，故甲地经度为__________；当甲地日影朝正北方向时，标杆长度与其日影长度相等，说明其正午太阳高度为45°，故甲地纬度为________。
思路2：该日乙地日影朝正北方向时为正午12：00，对应北京时间12：20，可知乙地经度为__________；乙地正午太阳位于正南方且正午太阳高度为30°，由此推知乙地纬度为________。
思路3：由甲乙两地经纬度可知甲地位于乙地____方向。
125°E
45°N
115°E
60°N
东南
1．正午太阳高度的变化规律
(1)正午太阳高度的纬度变化规律。
①同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在
纬线向南、北两方降低。
②同一纬线上，正午太阳高度相同。
③与太阳直射点所在纬线的纬度差相等的两条
纬线上的正午太阳高度相同。
(2)正午太阳高度的季节变化规律。
①极值。
北回归线及其以北地区 6月22日前后达最大值，12月22日前后达最小值
南回归线及其以南地区 12月22日前后达最大值，6月22日前后达最小值
南北回归线之间(除赤道外) 一年有两次最大值(太阳直射时最大)，一次最小值(南半球出现在6月22日前后，北半球出现在12月22日前后)
赤道地区 一年有两次最大值(春分、秋分)、两次最小值(夏至、冬至)
②变化幅度。
南、北回归线之间 纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大(由23°26′增大至46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′
南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间 各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52′)
南极圈以南和北极圈以北 纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由46°52′减小至23°26′)，极圈为46°52′，极点为23°26′
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，如果已知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)判断日影长短及方向。
①日影永远朝向背离太阳的方向。
②太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。
③北极点日影朝正南，南极点日影朝正北。
④北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北，冬至日日影最长，夏至日日影最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南，夏至日日影最长，冬至日日影最短；南、北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南、冬至日朝向正北，直射时影长为0。
巧记正午日影朝向的规律
(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·cot α(α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和当天正午太阳高度互余(如图，β＋α＝90°)时效果最佳。
正午太阳高度的计算方法
(1)公式：a＝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)举例：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)。
A地正午太阳高度＝90°－a＝90°－(42°－10°)＝58°
B地正午太阳高度＝90°－b＝90°－(23°26′－10°)＝76°34′
C地正午太阳高度＝90°－c＝90°－(23°26′＋10°)＝56°34′
下表为二分二至日前后甲、乙两城市正午太阳高度的变化统计表。据此完成1～2题。
1．甲、乙两城市的纬度差值为( )
A．18° B．24°
C．38° D．44°
城市 春分日 夏至日 秋分日 冬至日
甲 64° 87.5° 64° 40.5°
乙 46° 69.5° 46° 22.5°
√
解析：根据表中信息，可以判断出甲、乙两城市在夏至日正午太阳高度角最大，在冬至日正午太阳高度角最小，因此可以判断出甲、乙两城市位于北半球。根据正午太阳高度的计算公式可知，两地的正午太阳高度差为两地的纬度差。甲、乙两城市的纬度差值为18°，A正确。
√
2．某城市的夜晚时间与乙城市白昼时间相等，则该城市的经纬度位置可能是( )
A．(44°N，175°E) B．(44°S，70°W)
C．(46°S，175°E) D．(46°S，70°W)
解析：据上题分析可知，乙城市位于北半球。根据正午太阳高度的计算公式可知，乙城市位于44°N。由于纬度数值相同、南北相反的两地，一地的夜晚时间与另一地的白昼时间相同，所以44°S纬线上的任何城市的夜长均与乙城市昼长相等，所以该城市的经纬度位置可能是(44°S，70°W)，B正确。
飞檐是指屋檐的檐部向上翘起，是一种考虑室内光照和建筑美观的中国传统建筑特色，是我国古代劳动人民智慧的结晶。图1为飞檐景观图，图2为飞檐光照原理图。据此完成3～4题。
√
3．从室内光照的角度考虑，“飞檐”设计的主要目的是( )
A．扩大夏季遮阳的面积
B．扩大冬季采光的面积
C．缩小夏季遮阳的面积
D．缩小冬季采光的面积
解析：从图2中冬、夏季正午阳光可以看出，有飞檐设计的屋顶冬季正午阳光照进室内的面积更大，因此扩大了室内冬季采光的面积，B正确。
√
4．某建筑师在浙江采用了“飞檐”的设计。若屋顶高度不变，与北京相比，应做的调整是( )
①飞檐长度不变，加大飞檐翘起角度
②飞檐翘起角度不变，缩短飞檐
③飞檐长度不变，缩小飞檐翘起角度
④飞檐翘起角度不变，加长飞檐
A．①② B．②③
C．①④ D．②④
解析：浙江比北京纬度低，冬季正午太阳高度比北京大。为了扩大浙江室内采光面积，若飞檐长度不变，应加大飞檐翘起角度，①正确，③错误；若飞檐翘起角度不变，应缩短飞檐，才能使室内光照面积增大，②正确，④错误。故选A。
素养能力3 太阳视运动
1．(2024·广东选择考)距今约3 000年前的金沙遗址(30°41′N，104°01′E)是古蜀国时期的一处大型聚落遗址。在该遗址祭祀区的东部，有一处九柱建筑基址，其9个柱洞呈“田”字形分布。研究发现，这些柱洞分布具有一定的天文属性。图1为九柱建筑的复原示意图；图2示意该建筑柱洞平面分布及当时冬至日的日出方位。据此完成下题。
√
如果当时祭祀人员站在图2中的D5处，他在夏至日看到的日出方位位于
( )
A．D5→D6连线方向
B．D6和D9之间
C．D5→D9连线方向
D．D8和D9之间
【破题思路】 根据太阳视运动规律可知，夏至日该地日出____，且日出方位与冬至日日出方位关于____方(即二分日日出方位)对称，因此夏至日日出方位为东偏北27.17°，位于__________之间。
东北
正东
D6和D9
√
2．(2023·天津等级考)下图是我国某城市冬至日、夏至日及L日不同时刻的太阳高度及方位示意图。据此完成(1)～(2)题。
(1)据图可以推知该城市可能为( )
A．成都 B．上海
C．昆明 D．广州
【破题思路】 由图可知，夏至日该城市 的正午太阳高度接近90°，该城市应位于________附近；北京时间12时30分太阳高度最大，此时地方时为12时，由此计算可知该地经度为______________，最有可能是____。
北回归线
112.5°E
广州
√
(2)L日可能处于( )
A．1月上旬 B．4月中旬
C．7月上旬 D．10月中旬
【破题思路】 思路1：由图可知，L日当地北京时间6时日出，约19时日落，昼长约为____小时，此时直射点在__半球。
思路2：该地夏至日正午太阳高度接近90°，而L日正午太阳高度约78°，说明从夏至日到L日太阳直射点向南移动了约______。太阳直射点从春分到夏至三个月左右移动纬度约为23.5°，说明L日距离夏至日的时间应该超过________，结合选项可知，________最符合题意。
13
北
12°
一个半月
4月中旬
太阳视运动轨迹图是以观测点为中心，目视太阳在天球上运行所形成的轨迹示意图。它能直观地反映出某地全年正午太阳高度、昼夜长短的变化，也能反映某地全年日出日落方向的变化。此处通常指地平圈以上方向的判读。可通过太阳的升落先判断东西方向，再利用普通地图上方向的判读方法“上北下南，左西右东”来定出方向坐标。
1．太阳视运动轨迹(以北温带为例)
时间 太阳直射点位置 太阳位置变化
春、秋分 赤道 正东→东南→正南→西南→正西
夏半年 北半球 东北→正东→东南→正南→西南→正西→西北
冬半年 南半球 东南→正南→西南
2.一年中太阳的日出、日落方位
(1)日出、日落方位。
太阳直射点位置 非极昼区 极昼地区
北半球 东北日出、西北日落 正北日出、正北日落
赤道 正东日出、正西日落 —
南半球 东南日出、西南日落 正南日出、正南日落
注：极点上全天太阳高度不变。
(2)日出、日落方位的变化。
①北半球纬度越高，日出、日落方位在夏半年越偏北，在冬半年越偏南。
②太阳直射北半球时，直射点纬度越高，日出、日落方位越偏北；太阳直射南半球时，直射点纬度越高，日出、日落方位越偏南。
3．日影方位
关于正午对称的两个时刻，日影长度相等，方位对称。
4．太阳视运动的应用
5．平面图上绘制太阳视运动轨迹
“三点定轨迹”中的三点为日出、日落及12时太阳所处的方位。
下图示意某地6月22日太阳周日视运动。据此完成1～2题。
1．代表正北方方位的是( )
A．甲
B．乙
C．丙
D．丁
√
解析：6月22日太阳直射北回归线，此时全球除极昼、极夜地区外，日出东北，日落西北。图中太阳周日视运动轨迹说明该地6月22日昼短夜长，位于南半球，正午太阳位于观测点正北。因此，图中甲为正北，乙为正东，丙为正南，丁为正西。A正确。
√
2．该地可能位于( )
A．阿特格尔(20.5°N，85.6°E)
B．弗朗卡(20.5°S，47.4°W)
C．康奥斯(67.5°N，22.7°E)
D．斯科特岛(67.5°S，180°)
解析：结合上题分析可知，该地位于南半球，排除A、C。图中正午太阳高度为46°，根据正午太阳高度计算公式H＝90°－纬度差(当地纬度与太阳直射点纬度的差值)计算可得，该地纬度约为20.5°S，B正确，D错误。
√
天津某中学地理学习小组开展观测日影变化的地理实践活动，下图为以O为原点测得的二分二至日的杆顶点的影子分布图。据此完成3～4题。
3．下列叙述正确的是( )
A．甲—春、秋分 乙—冬至 丙—夏至
B．甲—夏至 乙—春、秋分 丙—冬至
C．甲—冬至 乙—夏至 丙—春、秋分
D．甲—春、秋分 乙—夏至 丙—冬至
解析：天津位于北回归线以北，正午时刻影子位于正北。夏至正午影子达一年中最短，冬至正午影子达一年中最长。读图可知，正午时刻杆顶点影子丙距离O点最近，影子最短，其次为甲，乙距离O点最远，影子最长，因此甲为春、秋分、乙为冬至、丙为夏至，A正确。
4．下列关于天津在甲日这天的相关叙述，正确的是( )
A．这天日出方向是东北
B．这天日出方向是正东
C．这天过后白昼开始变长
D．这天过后白昼开始变短
解析：根据上题分析可知，甲日为春、秋分日，此日太阳直射赤道，全球各地(除极点外)太阳从正东升起，正西落下，A错误，B正确；该日并不能确定具体是春分日还是秋分日，因此无法确定该日过后的昼长变化情况，C、D错误。
√
