课时数智作业(六) 地球的自转和公转特征
(建议用时：30分钟，分值：51分)
选择题(共17小题，每小题3分，共51分。每个小题只有一个选项符合题目要求)
(2025·盐城模拟)南京市(31°N)某天文爱好者于某日21时用天文望远镜对北极星附近的某颗恒星进行了观测。 据此完成1～3题。
1．若保持望远镜位置和方向不变，第二日望远镜再次对准这颗恒星的时间大约为( )
A．21时3 分 56 秒 B．21时56 分 4 秒
C．20时56 分 4 秒 D．20时3分 56秒
2．该观测者在观测北极星附近星空时，将望远镜指向( )
A．东方 B．南方
C．北方 D．西方
3．为了提高观测效果，该观测者应将望远镜的倾角调整为( )
A．25°左右 B．31°左右
C．28°左右 D．38°左右
(2024·广州二模)2022年7月1日(农历六月初三)20时，天文爱好者小明在安徽省某地拍摄到了位于东方地平线附近的人马座。同年10月1日(农历九月初六)20时，他在同一地点拍摄时发现人马座位于天顶附近(下图)。据此完成4～5题。
4．两次拍摄时均为晴天，但10月1日拍摄的人马座照片更清晰，最可能的原因是( )
A．接近望日，月球亮度更大
B．落日余晖影响更大
C．大气对星光削弱作用更小
D．城市灯光影响更小
5．不同日期同一时刻，人马座在天空中位置发生变化的原因是( )
A．恒星日与太阳日的长短差异
B．昼夜长短的季节变化
C．恒星年与回归年的长短差异
D．地球公转速度的变化
(2024·南昌模拟)祝融号为天问一号任务火星车，设计寿命为90个火星日，约为地球上3个月。2021年5月15日天问一号着陆器成功着陆于火星乌托邦平原(25°N附近)，22日祝融号火星车驶离着陆平台到达火星表面，开始巡视探测，在火星表面累计行驶1 921米，获取了大量宝贵资料，为后续的火星探索提供数据支撑。2022年7月中旬为火星北半球冬至前后，为应对可能出现的恶劣环境，祝融号于2022年5月18日转入休眠模式。火星自转与公转轨道平面夹角为25°19′。下图示意火星绕日公转示意图。据此完成6～8题。
6．火星自转周期大约为地球自转周期的( )
A．1/3倍 B．1倍 C．2倍 D．3倍
7．祝融号转入休眠模式时，大致位于公转轨道的位置是( )
A．a→b B．b→c
C．c→d D．d→a
8．祝融号获取的雷达数据揭示了其着陆区表面至80米深度的浅表精细结构和物性特征，以此为依据可推断火星的( )
①土壤肥力 ②生物进化 ③地质演化 ④气候变迁
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
(2024·郑州二模)地球公转轨道的特殊性导致地球在绕日公转运动中，地球公转的角速度和线速度一直处于变化状态。因此，地球上不同日期的太阳日长度随地球公转速度变化也存在着一定程度的变化。下图为地球绕日公转轨道示意图，甲为公转轨道上的一点。据此完成9～10题。
9．地球公转到甲位置时，地球太阳日( )
A．公转弧长小于59′ B．周期大于24小时
C．每一单位时刻变短 D．与恒星日差3分56秒
10．与实际时刻相比，当地球公转到甲位置时( )
A．12时太阳方位偏东 B．日出时间偏晚
C．12时太阳方位偏西 D．日落时间偏晚
中国空间站在距离地表约400千米的接近北极方向的正圆轨道上运行，绕地球一圈约90分钟。空间站轨道平面与赤道平面的夹角约42°，如下图所示。据此完成11～12题。
11．在中国空间站上，航天员一天能看到日出的次数是( )
A．4次 B．8次
C．16次 D．24次
12．下列城市中，中国空间站不能飞越其正上空的是( )
A．北京 B．上海
C．新加坡 D．莫斯科
(2024·莆田二模)北斗七星辨识度极高，常被古人用来测算时节。如图示意使用星晷定时：通过晷盘中央孔看向北极星，旋转指针直到与北斗七星中的天枢、天璇两星延长线重合，此时指针在晷盘上所指刻度即为当地时间。我国古代文献《鹖冠子》记载：“斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬。”这是通过每天夜晚固定时间观察北斗七星斗柄指向来判定季节。据此完成13～14题。
13．使用星晷定时，3小时后再次测算，指针将会较之前位置( )
A．顺时针旋转45° B．顺时针旋转90°
C．逆时针旋转45° D．逆时针旋转90°
14．通过每天夜晚固定时间观察北斗七星得知其斗柄的指向与季节变迁相关，主要是因为( )
A．地球自转速度的年变化
B．太阳日和恒星日不同步
C．地球公转速度的年变化
D．回归年和恒星年不同步
(2024·武汉三模)鹊桥二号卫星是一颗中继通信卫星，主要在探月四期工程执行月球南极地区样品采集任务中提供地月通信中继服务，其绕月运行轨道属于十分特殊的大倾角椭圆轨道，轨道面与月球赤道面的夹角达到了54.8°。图1示意鹊桥二号卫星的绕月运行轨道，图2示意嫦娥五号在月面工作期间，实现了国旗展开，该国旗在制作过程中采用了适应月球环境的新型复合材料。据此完成15～17题。
15．与位于月球赤道上空的轨道相比，鹊桥二号选择大倾角轨道更有利于( )
A．获得光照 B．接近月面
C．服务极区 D．联系地球
16．地球上与鹊桥二号椭圆轨道的设计原理有关的地理现象是( )
A．太阳直射点回归运动 B．北半球夏季更长
C．昼夜长短的变化 D．南半球河流左偏
17．普通旗帜无法在月球飘扬，根本原因是( )
A．月球的质量较小
B．月球与太阳的距离较远
C．月球自转与公转周期相等
D．月球没有液态水
5 / 5课时6 地球的自转和公转特征
考点1 地球的自转特征
——识记地球自转的基本特征
1．填图：在下图填出自转方向。
自西向东 逆时针 顺时针
2．填表：认识自转周期。
时间 旋转角度 意义
恒星日 23时56分4秒 360° 地球自转的真正周期
太阳日 24时 360°59′ 昼夜交替周期
3．简答：地球自转的角速度与线速度各有何特征？
[提示] ①地球表面除南北两极点外，任何地点的自转角速度都相等，约为15°/h。②自转的线速度由赤道向两极逐渐减小，赤道最大，极点为零。
4．辨析：比较人类发射的地球同步卫星与地表对应点的角速度和线速度有何异同。
[提示] 角速度相同，均为15°/h；线速度大于地面上的对应点。
选择性必修1教材节首内容变式
2011年11月一个晴朗无月的夜晚，在中国科学院国家天文台兴隆(40°24′N，117°35′E)观测站，拍摄团队将相机对准北极星附近的星空并固定好，通过长达6小时的曝光，得到了一张绚丽的星轨照片(下图)。据此完成1～3题。
1．此时段图中天体(北极星除外)形成的星轨( )
A．是一个标准的圆形 B．是一个椭圆形
C．是一段标准的圆弧 D．是一段椭圆弧
2．形成图中星轨的原因是( )
①地球绕太阳的公转 ②地球绕地轴的自转 ③地轴北端始终指向北极星附近 ④黄赤交角现在稳定为23°26′
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
3．如果摄影者将相机镜头中心对准北极星，此时相机与地面的夹角是( )
A．23°26′ B．40°24′
C．90° D．17°35′
1．C 2．B 3．B [第1题，拍摄的时间为6小时，无法形成圆形或椭圆形，A、B错误；地球是一个球体，因此地球自转形成的星轨是一段标准的圆弧，C正确。第2题，仅仅6小时，地球的公转幅度很小，不会让地球出现较大变化，但地球自转使得地球与其他恒星的相对位置出现变化，形成星轨，①错误、②正确；地轴北端始终指向北极星附近，使得星轨形成一个近圆形，有着共同的圆心，③正确；黄赤交角影响的是热量带的划分和太阳直射点的移动范围，不会影响星轨的轨迹。即便没有黄赤交角，依然存在星轨，④错误。综上所述，B正确。第3题，观察北极星仰角的度数就是当地的纬度，由材料可知，观测地的纬度为40°24′N，所以相机与地面的夹角为40°24′，B正确。]
选择性必修1教材图1.3变式
读图，完成4～5题。
4．图中四地的自转线速度( )
A．甲>乙>丙>丁 B．乙>丙>甲>丁
C．丙>乙>甲>丁 D．丁>丙>乙>甲
5．图中四地的自转角速度( )
A．甲>乙>丙>丁 B．乙>丙>甲>丁
C．丙>乙>甲>丁 D．甲＝乙＝丙＝丁
4．A 5．D [第4题，地球自转的线速度是指地球某点单位时间内转过的弧长，因此赤道上的线速度约是40 000千米(赤道周长)÷24小时＝1 670千米/小时。受纬线圈长度变化的影响，地球自转线速度由赤道向两极逐渐递减(纬度越低线速度越大)，南、北极点为0。读图可知，甲位于0°，乙位于23°26′N，丙位于40°N，丁位于66°34′N，所以纬度由大到小的顺序为丁>丙>乙>甲，其自转线速度由大到小的顺序为甲>乙>丙>丁，A正确。第5题，地球自转的角速度是指地球表面某点在单位时间内转过的角度。除南、北极点外，地球表面的角速度均为360°÷24小时＝15°/小时。由上题分析可知，甲位于0°，乙位于23°26′N，丙位于40°N，丁位于66°34′N，均没有位于极点，所以四地的角速度相等，D正确。]
1．影响地球自转线速度的因素
因素 影响 关系
纬度 纬度相同，线速度相同；纬度越低，线速度越大 负相关
海拔 海拔越高，线速度越大 正相关
2．地球自转线速度大小的应用
地球自转线速度等值线分布示意图
(1)判断南、北半球
由北向南，线速度越来越大的为北半球，越来越小的为南半球。如上图所示区域位于北半球。
(2)判断纬度带
自转线速度
如图所示区域位于中纬度。
(3)判断地势高低
地球自转线速度等值线凸向低处，说明线速度比同纬度其他地区大，即地势较高(图中A处可能为山地、高原等)；地球自转线速度等值线凸向高处，说明线速度比同纬度其他地区小，即地势较低(图中B处可能为谷地、盆地等)。
(4)选择航天发射基地位置
航天发射基地应尽量选择在自转线速度较大(纬度低、海拔高)的地区，并向东发射。
(2021·湖北卷)深空网是支持深空探测活动、放飞人类太空梦想的核心系统。深空站作为深空网的重要组成部分，主要任务是建立天地联系通道，实现对航天器的跟踪测量和数据传输，其系统复杂，对站址环境条件要求苛刻，建设维护成本极高。我国已基本建成功能完备、性能先进、全球布局的深空网，为天问一号火星探测保驾护航。图1示意佳木斯深空站，图2示意全球主要深空站分布。据此完成(1)～(3)题。
(1)单个深空站无法实现对航天器的连续测控覆盖，主要是因为( )
A．地球公转 B．地球自转
C．地球形状 D．地球大小
(2)为了实现全天24小时360°对航天器的连续跟踪，需要建立的深空站个数至少是( )
A．2 B．3
C．4 D．5
(3)为进一步优化我国深空站的全球布局，图2中①—④地可选为站址的有( )
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
【解题导引】
(1)航天器绕地球旋转→对应的地面深空站可以进行监测→地球自转→必须布局多个深空站方能对航天器实现连续测控
(2)地球的形状→划分为360个经度→图中中国、美国、欧洲航天局均在全球布局建设了3个深空站→单个地面深空站测控经度范围约120°→布局3个深空站可360°覆盖全球
(3)图中位置→①地和②地属于非洲气候干燥地区→大气透明度高→适合深空测控，便于建设
【尝试解答】 (1)B (2)B (3)A
深空站受地面曲率影响需要全球布局，图中显示的我国的三个深空站布局主要考虑的因素是什么？
[提示] 主要考虑的因素是经度间隔。
地球的自转特征
(2025·眉山模拟)地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是指运行在地球同步轨道上的人造卫星。这种轨道卫星的地面高度约为3.6万千米，在地球同步轨道上布设3颗通信卫星(如图)，即可实现除两极外的全球通信。据此完成1～2题。
1．地球同步轨道卫星与赤道上Q地相比( )
A．角速度大 B．角速度小
C．线速度大 D．线速度小
2．我国发射地球赤道同步轨道卫星时，运载火箭起飞后通常飞行方向是( )
A．向东南飞行 B．向西南飞行
C．向东北飞行 D．向西北飞行
1．C 2．A [第1题，根据地球同步轨道卫星运动的基本规律，地球同步卫星与地球的自转同步，故自转角速度相同，A、B错误；但由于地球同步轨道卫星运行的半径较地面上对应的赤道上的点的地球半径要长，故自转线速度较地面上对应的点的地球自转线速度大，C正确，D错误。第2题，因为地球同步轨道卫星轨道在赤道上空，又因为我国卫星发射中心在赤道以北，所以火箭需要向南调整姿态至赤道上空，又因为地球同步轨道卫星与地球自转同步，即自西向东旋转，故运载火箭还需要调整围绕地球运动方向即自西向东旋转，结合地球同步轨道卫星轨道平面和环绕方向，所以运载火箭应该调整姿态向东南方向飞行，A正确。]
地球自转速度与航天发射
2023年1月9日，中国H公司、吉布提共和国政府与D国际控股集团三方签署了一份“谅解备忘录”，约定在吉布提共和国的奥博克地区合作开发建设一座国际商业太空港。这意味着中国将拥有首个海外航天发射场。如图示意吉布提奥博克地区地理位置。据此完成3～4题。
3．与国内航天发射场相比，奥博克太空港的区位优势主要表现在( )
A．邻首都，设施完善 B．多晴天，能见度高
C．临海域，交通便利 D．发射时，初速度快
4．奥博克地区地球自转的线速度最接近( )
A．1 600 km/h B．1 500 km/h
C．1 440 km/h D．1 380 km/h
3．D 4．A [第3题，航天发射场的选址主要受纬度位置、气象条件、火箭航区及落区的人口密度等因素的影响。邻首都，人口密度大，并非优势，A错误；我国内陆地区的航天发射场都具备能见度高的气象条件，B错误；我国的文昌发射场也具备临海条件，这一条件并非奥博克地区独有，C错误；奥博克地区的纬度位置比我国国内航天发射场低，地球自转线速度大，火箭发射时初速度快，D正确。第4题，地球自转的线速度在赤道处最快，且向两极减小，并受地势起伏的影响，但相对于地球半径而言，地势起伏的影响可忽略。赤道处地球自转的线速度大约为1 670 km/h，南北纬 30°附近地球自转的线速度大约为1 447 km/h。奥博克地区地处12°N附近，自转线速度小于赤道地区，大于30°N 地区，并且与 30°N相比，12°N 更接近赤道，线速度与赤道地区的更为接近，因此可推测出奥博克地区地球自转线速度最接近1 600 km/h，A正确。]
考点2 地球的公转特征与黄赤交角
——认识地球的公转
1．简答：说出地球公转的方向及其真正的公转周期。
[提示] 地球绕太阳自西向东公转，其真正的公转周期为365日6时9分10秒。
2．填图：认识地球公转的轨道与速度。
——认识黄赤交角及其影响
1．填空
地球公转轨道平面(即黄道平面)同赤道平面的交角，目前其大小是23°26′。
2．填图：总结太阳直射点的移动规律。
3．填空
太阳直射点的移动周期是365日5时48分46秒，被称为回归年。
选择性必修1教材图1.5变式
黄赤交角是产生四季的原因。黄赤交角并非固定不变，现在约为23°26′，最大时可达24°24′，最小时为22°10′，其变动周期约4万年。据此完成1～2题。
1．据图可知，黄赤交角( )
A．角度数会随太阳直射点移动而变化
B．即图中角β
C．为黄道平面与地轴的夹角
D．目前度数为66°34′
2．黄赤交角为24°24′时( )
A．热带的范围比现在小
B．温带的范围比现在小
C．寒带的范围比现在小
D．出现极昼的范围比现在小
1．B 2．B [第1题，根据所学知识可知，黄赤交角指的是黄道平面与赤道平面之间的夹角，对应图中角β，目前黄赤交角度数为23°26′，黄赤交角度数并不会随太阳直射点移动而变化，B正确，A、C、D错误。第2题，目前黄赤交角度数为23°26′。黄赤交角为24°24′时即黄赤交角增大，则太阳直射点的移动范围变大，极昼极夜范围扩大，热带、寒带范围扩大，温带范围变小。综上所述，B正确。]
选择性必修1教材活动变式
3．一年中，太阳直射点在南北回归线之间做回归运动。据此，回答下列问题。
(1)在太阳直射点移动轨迹图中标出二分二至日太阳直射点的位置，并用平滑曲线连接起来。
(2)根据所绘图示，分别说出太阳直射北半球和南半球时，太阳直射点向北和向南移动的时段。
[解析] 第(1)题，太阳直射点在南、北回归线之间做往返运动，春分日(3月21日前后)，太阳直射赤道；夏至日(6月22日前后)，太阳直射北回归线；秋分日(9月23日前后)，太阳直射赤道；冬至日(12月22日前后)，太阳直射南回归线；次年春分日太阳直射点回到赤道。第(2)题，太阳直射点移动的规律如下：太阳直射北半球(春分日—夏至日—秋分日)，太阳直射点由赤道开始，先向北移动到北回归线，再向南回到赤道；太阳直射南半球(秋分日—冬至日—次年春分日)，太阳直射点由赤道开始，先向南移动到南回归线，再向北回到赤道。
[答案] (1)
(2)太阳直射北半球，春分日—夏至日太阳直射点向北移动，夏至日—秋分日太阳直射点向南移动；太阳直射南半球，秋分日—冬至日太阳直射点向南移动，冬至日—次年春分日太阳直射点向北移动。
1．地球公转示意图的判读技巧
(1)公转方向的判读
从南极上空看，公转方向呈顺时针方向；从北极上空看，公转方向呈逆时针方向。
(2)先判断“二至”再判断“二分”
①看是近日点还是远日点：近日点为1月初，接近冬至日；远日点为7月初，接近夏至日。
②看地轴的指向：“左倾左冬，右倾右冬”，即地轴向左倾斜，左面为冬至，地轴向右倾斜，右面为冬至，如上图中a位置。
③看太阳直射点的位置：连接太阳光线与地心，可以看出太阳直射点所在的半球。确定“二至点”后，结合地球公转的方向即可判断春分和秋分。
2．黄赤交角变化带来的影响
(2022·广东卷)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 km的中国空间站。2022年4月16日，航天员安全返回地球。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． B．
C． D．
【解题导引】
航天员驻留空间站的时间段→2021年10月16日至2022年4月16日→先靠近近日点，后远离近日点→公转速度先变快后变慢
【尝试解答】 A
上题中3名航天员进入空间站时，太阳直射点是如何运行的？
[提示] 太阳直射点位于南半球，并正向南移动。
地球公转示意图的判读
(2024·咸阳模拟)如图是地球公转轨道示意图，图中甲、乙、丙、丁四点将公转轨道分成四等份。读图，完成1～2题。
1．地球在公转轨道上运行时所用时间最少的一段是( )
A．丙→丁段 B．乙→丙段
C．甲→乙段 D．丁→甲段
2．2024年2月10日，为中国传统节日“春节”，此时地球在公转轨道上的位置距甲、乙、丙、丁四点最近的是( )
A．甲点 B．乙点
C．丙点 D．丁点
1．C 2．B [第1题，地球在近日点时公转速度最快。读图可知，图中P点距离太阳最近，此时公转速度最快，在公转轨道上运行所用时间最少，P点位于甲→乙段，所以在甲→乙段地球在公转轨道上运行所用时间最少，C正确。第2题，读图可知，P点所在的位置为近日点，约为1月初，根据地球公转的方向可知，2024年2月10日地球已经经过了近日点，应最接近乙点，B正确。]
太阳直射点移动规律
(2025·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日至2022年12月8日) 内太阳直射点的纬度变化曲线图。据此完成3～4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
3．C 4．D [第3题，读图可知，谷神星的太阳直射点的范围大致在南、北纬的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，与地球相比，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，由材料可知，谷神星最近一个公转周期(2018年5月1日至2022年12月8日)大概为4年零221天，从升分日到北至日经历了约1年零66天，从北至日到降分日经历了约1年零114天，从降分日至南至日经历了约1年零40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，故选D。]
课时数智作业(六) 地球的自转和公转特征
(建议用时：30分钟，分值：51分)
选择题(共17小题，每小题3分，共51分。每个小题只有一个选项符合题目要求)
(2025·盐城模拟)南京市(31°N)某天文爱好者于某日21时用天文望远镜对北极星附近的某颗恒星进行了观测。 据此完成1～3题。
1．若保持望远镜位置和方向不变，第二日望远镜再次对准这颗恒星的时间大约为( )
A．21时3 分 56 秒 B．21时56 分 4 秒
C．20时56 分 4 秒 D．20时3分 56秒
2．该观测者在观测北极星附近星空时，将望远镜指向( )
A．东方 B．南方
C．北方 D．西方
3．为了提高观测效果，该观测者应将望远镜的倾角调整为( )
A．25°左右 B．31°左右
C．28°左右 D．38°左右
1．C 2．C 3．B [第1题，因为恒星日时长为23时56分4秒。时隔一天，用望远镜再次观测北极星附近的某颗恒星的时间为一个恒星日，应比前一天提前3分56秒，即21时－3分56秒＝20时56分4秒，C正确。 第2题，北极星位于南京市的北方天空，观测北极星附近星空时，望远镜应指向北方，C正确。第3题，北半球任意一点看到北极星的高度角为该地的纬度。南京市纬度大约为31°N，则观测北极星附近星空的望远镜倾角应调整在31°左右，B正确。]
(2024·广州二模)2022年7月1日(农历六月初三)20时，天文爱好者小明在安徽省某地拍摄到了位于东方地平线附近的人马座。同年10月1日(农历九月初六)20时，他在同一地点拍摄时发现人马座位于天顶附近(下图)。据此完成4～5题。
4．两次拍摄时均为晴天，但10月1日拍摄的人马座照片更清晰，最可能的原因是( )
A．接近望日，月球亮度更大
B．落日余晖影响更大
C．大气对星光削弱作用更小
D．城市灯光影响更小
5．不同日期同一时刻，人马座在天空中位置发生变化的原因是( )
A．恒星日与太阳日的长短差异
B．昼夜长短的季节变化
C．恒星年与回归年的长短差异
D．地球公转速度的变化
4．C 5．A [第4题，由材料可知，7月1日拍摄时，人马座位于东方地平线附近，10月1日拍摄时，人马座位于天顶附近，与7月1日相比，10月1日人马座的星光到达拍摄者经过的大气层路程更短，大气对星光削弱作用更小，观测效果较好，C正确；月球亮度越大，对星光的干扰越大，因此这不是10月1日拍摄的人马座照片更清晰的原因，A错误；落日余晖影响更大会导致照片不清晰，B错误；没有信息表明10月1日城市灯光影响更小，D错误。第5题，地球自转一周的周期是恒星日，为23时56分4秒，是地球实际自转360°所用的时间，而太阳日为24小时，所以经过三个月之后恒星日与太阳日的长短差异会造成同一时刻人马座在天空中位置发生变化，A正确；与昼夜长短、恒星年与回归年的长短差异、地球公转速度的变化无关，B、C、D错误。]
(2024·南昌模拟)祝融号为天问一号任务火星车，设计寿命为90个火星日，约为地球上3个月。2021年5月15日天问一号着陆器成功着陆于火星乌托邦平原(25°N附近)，22日祝融号火星车驶离着陆平台到达火星表面，开始巡视探测，在火星表面累计行驶1 921米，获取了大量宝贵资料，为后续的火星探索提供数据支撑。2022年7月中旬为火星北半球冬至前后，为应对可能出现的恶劣环境，祝融号于2022年5月18日转入休眠模式。火星自转与公转轨道平面夹角为25°19′。下图示意火星绕日公转示意图。据此完成6～8题。
6．火星自转周期大约为地球自转周期的( )
A．1/3倍 B．1倍 C．2倍 D．3倍
7．祝融号转入休眠模式时，大致位于公转轨道的位置是( )
A．a→b B．b→c
C．c→d D．d→a
8．祝融号获取的雷达数据揭示了其着陆区表面至80米深度的浅表精细结构和物性特征，以此为依据可推断火星的( )
①土壤肥力 ②生物进化 ③地质演化 ④气候变迁
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
6．B 7．A 8．C [第6题，由材料可知，90个火星日约为地球上3个月(90天左右)，火星自转周期大约为地球自转周期的1倍，B正确。第7题，由材料可知，2022年7月中旬为火星北半球冬至前后(b位置)，祝融号着陆在火星北半球，当太阳直射火星南半球时，火星北半球处在冬半年，祝融号于2022年5月18日转入休眠模式，结合火星绕日公转示意图可知，a位置太阳直射火星赤道，b位置太阳直射火星南半球，故祝融号转入休眠模式时，大致位于公转轨道的位置是a→b，A正确。第8题，陆区表面至80米深度的浅表精细结构和物性特征主要是受到地质作用、气候作用的岩石、碎屑物等影响，能够反映出火星的地质演化、气候变迁，③④正确；土壤的形成需要生物的参与，结合所学知识可知，火星还未确定有生命存在，所以无法推断火星的土壤肥力、生物进化，①②错误。综上所述，故选C。]
(2024·郑州二模)地球公转轨道的特殊性导致地球在绕日公转运动中，地球公转的角速度和线速度一直处于变化状态。因此，地球上不同日期的太阳日长度随地球公转速度变化也存在着一定程度的变化。下图为地球绕日公转轨道示意图，甲为公转轨道上的一点。据此完成9～10题。
9．地球公转到甲位置时，地球太阳日( )
A．公转弧长小于59′ B．周期大于24小时
C．每一单位时刻变短 D．与恒星日差3分56秒
10．与实际时刻相比，当地球公转到甲位置时( )
A．12时太阳方位偏东 B．日出时间偏晚
C．12时太阳方位偏西 D．日落时间偏晚
9．B 10．C [第9题，读图并结合所学知识可知，地球公转到甲位置时，地球位于近日点，与地球公转的平均速度相比较，地球绕日公转至近日点时公转速度最快，因此太阳日公转的弧长大于平均度数59′，一个太阳日的时间周期将变长，即太阳日周期大于24小时，B正确、A错误；太阳日时间周期变长，则每一单位时刻(时、分、秒)也将变长，C错误；地球公转到甲位置时太阳日时间周期变长，则与恒星日时长差值大于3分56秒，D错误。第10题，结合上题分析可知，地球公转到甲位置时，太阳日将变长，因此与实际时刻相比，日出、日落时间将偏早，B、D错误；因太阳日时长变长，在日常12时观察太阳，本地已过12时，因此太阳方位应偏西，A错误、C正确。]
中国空间站在距离地表约400千米的接近北极方向的正圆轨道上运行，绕地球一圈约90分钟。空间站轨道平面与赤道平面的夹角约42°，如下图所示。据此完成11～12题。
11．在中国空间站上，航天员一天能看到日出的次数是( )
A．4次 B．8次
C．16次 D．24次
12．下列城市中，中国空间站不能飞越其正上空的是( )
A．北京 B．上海
C．新加坡 D．莫斯科
11．C 12．D [第11题，在地球上，24小时内经历1次昼夜交替，可观测到1次日出；中国空间站绕地球一圈约90分钟，即约1.5个小时，因此航天员24小时内经历16次昼夜交替，能看到16次日出，C正确。第12题，由材料可知，中国空间站轨道平面与赤道平面的夹角约42°，说明中国空间站可飞越的区域在南、北纬42°之间。由于地球自转周期是1日(24小时)，中国空间站绕地球一圈约90分钟，中国空间站绕地球运行的周期与地球自转周期不同，因此在长期运行过程中，中国空间站可飞越南、北纬42°之间所有区域的正上空。北京的纬度约为40°N，上海的纬度约为31°N，新加坡的纬度约为1°N，莫斯科的纬度约为56°N，四个城市中只有莫斯科的纬度不在南、北纬42°之间，因此中国空间站不能飞越莫斯科正上空，D正确。]
(2024·莆田二模)北斗七星辨识度极高，常被古人用来测算时节。如图示意使用星晷定时：通过晷盘中央孔看向北极星，旋转指针直到与北斗七星中的天枢、天璇两星延长线重合，此时指针在晷盘上所指刻度即为当地时间。我国古代文献《鹖冠子》记载：“斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬。”这是通过每天夜晚固定时间观察北斗七星斗柄指向来判定季节。据此完成13～14题。
13．使用星晷定时，3小时后再次测算，指针将会较之前位置( )
A．顺时针旋转45° B．顺时针旋转90°
C．逆时针旋转45° D．逆时针旋转90°
14．通过每天夜晚固定时间观察北斗七星得知其斗柄的指向与季节变迁相关，主要是因为( )
A．地球自转速度的年变化
B．太阳日和恒星日不同步
C．地球公转速度的年变化
D．回归年和恒星年不同步
13．C 14．B [第13题，北极点俯视图地球自转呈逆时针方向，在地球上观看星星，其位置会呈逆时针旋转。由题意可知，星晷定时主要朝向北极星，且地球自转角速度为15°/小时，故3小时后，指针将会较之前位置逆时针旋转45°，C正确。第14题，北斗七星斗柄的指向与季节变迁有关，不是因为地球自转速度的年变化，A错误；太阳日和恒星日不同步，导致斗柄的位置相对北极星发生位移，斗柄的指向发生季节性变迁，B正确；地球公转速度的年变化与北斗七星斗柄的指向季节变迁无关，C错误；回归年和恒星年不同步不会导致北斗七星斗柄指向发生季节变迁，D错误。]
(2024·武汉三模)鹊桥二号卫星是一颗中继通信卫星，主要在探月四期工程执行月球南极地区样品采集任务中提供地月通信中继服务，其绕月运行轨道属于十分特殊的大倾角椭圆轨道，轨道面与月球赤道面的夹角达到了54.8°。图1示意鹊桥二号卫星的绕月运行轨道，图2示意嫦娥五号在月面工作期间，实现了国旗展开，该国旗在制作过程中采用了适应月球环境的新型复合材料。据此完成15～17题。
15．与位于月球赤道上空的轨道相比，鹊桥二号选择大倾角轨道更有利于( )
A．获得光照 B．接近月面
C．服务极区 D．联系地球
16．地球上与鹊桥二号椭圆轨道的设计原理有关的地理现象是( )
A．太阳直射点回归运动 B．北半球夏季更长
C．昼夜长短的变化 D．南半球河流左偏
17．普通旗帜无法在月球飘扬，根本原因是( )
A．月球的质量较小
B．月球与太阳的距离较远
C．月球自转与公转周期相等
D．月球没有液态水
15．C 16．B 17．A [第15题，读图并结合材料可知，与月球赤道上空的轨道相比，在大倾角轨道上运行的中继通信卫星能够到达月球更高纬度地区的上空，并在远月点附近因速度慢可停留更长时间，从而更好地为月球南极样品采集提供服务，C正确；位于太空的卫星可以通过调整太阳能电池板的朝向获取最佳光照，与其所对应的月面纬度无关，A错误；在月球赤道上空也可以通过调整轨道高度来接近月面，B错误；在月球赤道上空联系地球与在大倾角轨道上没有明显差异，D错误。第16题，读图可知，中继卫星运行轨道的远月点位于月球南极上空，结合地球公转至远日点时的运动特征可知，当中继卫星运动到月球南极上空时速度慢，可以更长时间服务月球南极的采样车。北半球夏季更长，是因为北半球夏季时，地球处于公转轨道的远日点，运动速度慢，B正确；太阳直射点的回归运动和昼夜长短的变化是因为黄赤交角的存在，和地球绕日公转轨道是否为椭圆轨道无关，A、C错误；南半球河流左偏是受地球自转的影响，D错误。第17题，地球上的普通旗帜无法在月球飘扬，是因为月球上没有大气，没有大气是因为月球的质量较小，引力小，吸引不到足够的大气，A正确；月球与太阳的距离较远、月球自转与公转周期相等、月球没有液态水等与月球上普通旗帜无法飘扬关系不大，B、C、D错误。]
20 / 20课时6 地球的自转和公转特征
考点1 地球的自转特征
——识记地球自转的基本特征
1．填图：在下图填出自转方向。
________ ______ ______
2．填表：认识自转周期。
时间 旋转角度 意义
恒星日 ________ 360° 地球________的真正周期
太阳日 24时 360°59′ __________周期
3．简答：地球自转的角速度与线速度各有何特征？
4．辨析：比较人类发射的地球同步卫星与地表对应点的角速度和线速度有何异同。
选择性必修1教材节首内容变式
2011年11月一个晴朗无月的夜晚，在中国科学院国家天文台兴隆(40°24′N，117°35′E)观测站，拍摄团队将相机对准北极星附近的星空并固定好，通过长达6小时的曝光，得到了一张绚丽的星轨照片(下图)。据此完成1～3题。
1．此时段图中天体(北极星除外)形成的星轨( )
A．是一个标准的圆形 B．是一个椭圆形
C．是一段标准的圆弧 D．是一段椭圆弧
2．形成图中星轨的原因是( )
①地球绕太阳的公转 ②地球绕地轴的自转 ③地轴北端始终指向北极星附近 ④黄赤交角现在稳定为23°26′
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
3．如果摄影者将相机镜头中心对准北极星，此时相机与地面的夹角是( )
A．23°26′ B．40°24′
C．90° D．17°35′
选择性必修1教材图1.3变式
读图，完成4～5题。
4．图中四地的自转线速度( )
A．甲>乙>丙>丁 B．乙>丙>甲>丁
C．丙>乙>甲>丁 D．丁>丙>乙>甲
5．图中四地的自转角速度( )
A．甲>乙>丙>丁 B．乙>丙>甲>丁
C．丙>乙>甲>丁 D．甲＝乙＝丙＝丁
1．影响地球自转线速度的因素
因素 影响 关系
纬度 纬度相同，线速度相同；纬度越低，线速度越大 负相关
海拔 海拔越高，线速度越大 正相关
2．地球自转线速度大小的应用
地球自转线速度等值线分布示意图
(1)判断南、北半球
由北向南，线速度越来越大的为北半球，越来越小的为南半球。如上图所示区域位于北半球。
(2)判断纬度带
自转线速度
如图所示区域位于中纬度。
(3)判断地势高低
地球自转线速度等值线凸向低处，说明线速度比同纬度其他地区大，即地势较高(图中A处可能为山地、高原等)；地球自转线速度等值线凸向高处，说明线速度比同纬度其他地区小，即地势较低(图中B处可能为谷地、盆地等)。
(4)选择航天发射基地位置
航天发射基地应尽量选择在自转线速度较大(纬度低、海拔高)的地区，并向东发射。
(2021·湖北卷)深空网是支持深空探测活动、放飞人类太空梦想的核心系统。深空站作为深空网的重要组成部分，主要任务是建立天地联系通道，实现对航天器的跟踪测量和数据传输，其系统复杂，对站址环境条件要求苛刻，建设维护成本极高。我国已基本建成功能完备、性能先进、全球布局的深空网，为天问一号火星探测保驾护航。图1示意佳木斯深空站，图2示意全球主要深空站分布。据此完成(1)～(3)题。
(1)单个深空站无法实现对航天器的连续测控覆盖，主要是因为( )
A．地球公转 B．地球自转
C．地球形状 D．地球大小
(2)为了实现全天24小时360°对航天器的连续跟踪，需要建立的深空站个数至少是( )
A．2 B．3
C．4 D．5
(3)为进一步优化我国深空站的全球布局，图2中①—④地可选为站址的有( )
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
【解题导引】
(1)航天器绕地球旋转→对应的地面深空站可以进行监测→地球自转→必须布局多个深空站方能对航天器实现连续测控
(2)地球的形状→划分为360个经度→图中中国、美国、欧洲航天局均在全球布局建设了3个深空站→单个地面深空站测控经度范围约120°→布局3个深空站可360°覆盖全球
(3)图中位置→①地和②地属于非洲气候干燥地区→大气透明度高→适合深空测控，便于建设
【尝试解答】 (1)____ (2)____ (3)____
深空站受地面曲率影响需要全球布局，图中显示的我国的三个深空站布局主要考虑的因素是什么？
地球的自转特征
(2025·眉山模拟)地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是指运行在地球同步轨道上的人造卫星。这种轨道卫星的地面高度约为3.6万千米，在地球同步轨道上布设3颗通信卫星(如图)，即可实现除两极外的全球通信。据此完成1～2题。
1．地球同步轨道卫星与赤道上Q地相比( )
A．角速度大 B．角速度小
C．线速度大 D．线速度小
2．我国发射地球赤道同步轨道卫星时，运载火箭起飞后通常飞行方向是( )
A．向东南飞行 B．向西南飞行
C．向东北飞行 D．向西北飞行
地球自转速度与航天发射
2023年1月9日，中国H公司、吉布提共和国政府与D国际控股集团三方签署了一份“谅解备忘录”，约定在吉布提共和国的奥博克地区合作开发建设一座国际商业太空港。这意味着中国将拥有首个海外航天发射场。如图示意吉布提奥博克地区地理位置。据此完成3～4题。
3．与国内航天发射场相比，奥博克太空港的区位优势主要表现在( )
A．邻首都，设施完善 B．多晴天，能见度高
C．临海域，交通便利 D．发射时，初速度快
4．奥博克地区地球自转的线速度最接近( )
A．1 600 km/h B．1 500 km/h
C．1 440 km/h D．1 380 km/h
考点2 地球的公转特征与黄赤交角
——认识地球的公转
1．简答：说出地球公转的方向及其真正的公转周期。
2．填图：认识地球公转的轨道与速度。
——认识黄赤交角及其影响
1．填空
地球公转轨道平面(即黄道平面)同__________的交角，目前其大小是__________。
2．填图：总结太阳直射点的移动规律。
3．填空
太阳直射点的移动周期是________________，被称为回归年。
选择性必修1教材图1.5变式
黄赤交角是产生四季的原因。黄赤交角并非固定不变，现在约为23°26′，最大时可达24°24′，最小时为22°10′，其变动周期约4万年。据此完成1～2题。
1．据图可知，黄赤交角( )
A．角度数会随太阳直射点移动而变化
B．即图中角β
C．为黄道平面与地轴的夹角
D．目前度数为66°34′
2．黄赤交角为24°24′时( )
A．热带的范围比现在小
B．温带的范围比现在小
C．寒带的范围比现在小
D．出现极昼的范围比现在小
选择性必修1教材活动变式
3．一年中，太阳直射点在南北回归线之间做回归运动。据此，回答下列问题。
(1)在太阳直射点移动轨迹图中标出二分二至日太阳直射点的位置，并用平滑曲线连接起来。
(2)根据所绘图示，分别说出太阳直射北半球和南半球时，太阳直射点向北和向南移动的时段。
1．地球公转示意图的判读技巧
(1)公转方向的判读
从南极上空看，公转方向呈顺时针方向；从北极上空看，公转方向呈逆时针方向。
(2)先判断“二至”再判断“二分”
①看是近日点还是远日点：近日点为1月初，接近冬至日；远日点为7月初，接近夏至日。
②看地轴的指向：“左倾左冬，右倾右冬”，即地轴向左倾斜，左面为冬至，地轴向右倾斜，右面为冬至，如上图中a位置。
③看太阳直射点的位置：连接太阳光线与地心，可以看出太阳直射点所在的半球。确定“二至点”后，结合地球公转的方向即可判断春分和秋分。
2．黄赤交角变化带来的影响
(2022·广东卷)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 km的中国空间站。2022年4月16日，航天员安全返回地球。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． B．
C． D．
【解题导引】
航天员驻留空间站的时间段→2021年10月16日至2022年4月16日→先靠近近日点，后远离近日点→公转速度先变快后变慢
【尝试解答】 ________
上题中3名航天员进入空间站时，太阳直射点是如何运行的？
地球公转示意图的判读
(2024·咸阳模拟)如图是地球公转轨道示意图，图中甲、乙、丙、丁四点将公转轨道分成四等份。读图，完成1～2题。
1．地球在公转轨道上运行时所用时间最少的一段是( )
A．丙→丁段 B．乙→丙段
C．甲→乙段 D．丁→甲段
2．2024年2月10日，为中国传统节日“春节”，此时地球在公转轨道上的位置距甲、乙、丙、丁四点最近的是( )
A．甲点 B．乙点
C．丙点 D．丁点
太阳直射点移动规律
(2025·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日至2022年12月8日) 内太阳直射点的纬度变化曲线图。据此完成3～4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
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