太阳视运动图的判读
除春秋分日外，同一天的不同纬度日出日落方位各不相同，而同一地点不同季节的日出日落方位也不同，日出日落方位可根据当地的太阳视运动规律确定。
1．什么是太阳视运动
通俗地说，我们看到的太阳每天东升西落的运动就称为太阳的视运动。
2．不同纬度地区的太阳视运动规律与日出日落方位
(1)非极昼地区
地区 不同时间太阳视运动图 日出、日落方位
北回归线 至北极圈 之间的地区 ①北半球夏半年(每年3月21日前后－9月23日前后)太阳从东偏北升起，从西偏北落下；
北回归线
北回归线与赤道之间的地区 ②二分日时太阳从正东升起，从正西落下；③北半球冬半年(9月23日前后－次年3月21日前后)太阳从东偏南升起，从西偏南落下(纬度越高，偏角越大)
赤道
赤道与 南回归 线之间的 地区
南回归线
南回归线 至南极圈 之间的地区
(2)极昼地区
①北半球极昼的某地(除北极点外)
地区 不同时间太阳视运动图 日出、日落方位
刚好出现极昼的某地 正北日出，正北日落，正午太阳在正南
出现极昼的其他地区
②南半球极昼的某地(南极点除外)
地区 不同时间太阳视运动图 日出、日落方位
刚好出现极昼的某地 正南日出，正南日落，正午太阳在正北
出现极昼的其他地区
③极点出现极昼
极点出现极昼时，太阳不升不落。
下图示意我国某省会城市a、b两日太阳视运动路线。据此完成1～2题。
1．该省会城市可能是( )
A．郑州 B．长沙
C．广州 D．哈尔滨
2．与a日相比，该城市b日( )
A．白昼较长 B．日期较晚
C．气温较低 D．日出方位偏南
3/3 太阳视运动图的判读
除春秋分日外，同一天的不同纬度日出日落方位各不相同，而同一地点不同季节的日出日落方位也不同，日出日落方位可根据当地的太阳视运动规律确定。
1．什么是太阳视运动
通俗地说，我们看到的太阳每天东升西落的运动就称为太阳的视运动。
2．不同纬度地区的太阳视运动规律与日出日落方位
(1)非极昼地区
地区 不同时间太阳视运动图 日出、日落方位
北回归线 至北极圈 之间的地区 ①北半球夏半年(每年3月21日前后－9月23日前后)太阳从东偏北升起，从西偏北落下；
北回归线
北回归线与赤道之间的地区 ②二分日时太阳从正东升起，从正西落下；③北半球冬半年(9月23日前后－次年3月21日前后)太阳从东偏南升起，从西偏南落下(纬度越高，偏角越大)
赤道
赤道与 南回归 线之间的 地区
南回归线
南回归线 至南极圈 之间的地区
(2)极昼地区
①北半球极昼的某地(除北极点外)
地区 不同时间太阳视运动图 日出、日落方位
刚好出现极昼的某地 正北日出，正北日落，正午太阳在正南
出现极昼的其他地区
②南半球极昼的某地(南极点除外)
地区 不同时间太阳视运动图 日出、日落方位
刚好出现极昼的某地 正南日出，正南日落，正午太阳在正北
出现极昼的其他地区
③极点出现极昼
极点出现极昼时，太阳不升不落。
下图示意我国某省会城市a、b两日太阳视运动路线。据此完成1～2题。
1．该省会城市可能是( )
A．郑州 B．长沙
C．广州 D．哈尔滨
2．与a日相比，该城市b日( )
A．白昼较长 B．日期较晚
C．气温较低 D．日出方位偏南
1．D 2．A [第1题，据图可知，a日太阳视运动轨迹是正东日出、正西日落，则判断a日为春分日或秋分日，该日正午太阳高度角为45.5°，由此结合正午太阳高度的计算可推算出当地的纬度是44.5°，郑州、长沙、广州、哈尔滨四城市中哈尔滨纬度最接近，D正确。第2题，从图中可以直接看出，b日日出东北、日落西北，白昼比a日长，A正确；我国位于北半球，b日比a日白昼较长，为夏半年的一天，结合上题a日为春分或秋分，可知b日日期可能早于a日，也可能晚于a日，B错误；b日为夏半年的一天，气温较a日高，C错误；日出方位偏北，D错误。]
单元综合测评(一) 地球运动的意义
一、选择题(共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
下图为我国某中学地理研究性学习小组野外宿营时，同学们把照相机固定，对准北极星附近的星空，长时间曝光，得到的北极星附近星辰运动轨迹的照片后绘制的示意图。读图，回答1～2题。
1．图像最能反映( )
A．地球自转 B．地球公转
C．流星运动 D．恒星运动
2．某一遥远的恒星A在该日23：00位于图中的☆位置，那么第二天该恒星处于星空同样位置时最接近的时间是( )
A．23：00 B．22：56
C．23：04 D．21：52
1．A 2．B [第1题，地球的自转轴始终指向北极星附近，故得到的北极星附近星辰运动轨迹的示意图是由于地球的自转产生的。故图像最能反映地球自转，A正确。第2题，以恒星为参照，地球自转一周的时间约为23时56分4秒，即第二天看到的时间会较太阳日提前3分56秒到达同一位置，故最接近的时间是22：56，B正确。]
2022年4月27日黎明时分，某地出现金星、火星、木星与土星“四星伴月”的天文现象。此时中国空间站过该地上空，与“四星伴月”同框，形成壮美景观。下图为某时刻中国空间站在轨位置上方俯视示意图。据此完成3～4题。
3．与图示时刻中国空间站在轨位置相符的是( )
A B
C D
4．“四星伴月”这一天文现象难得一见，主要是因为各天体( )
A．自转周期不同 B．体积大小不同
C．自转方向不同 D．公转周期不同
3．C 4．D [第3题，由图中陆地轮廓形状可知，图中极点为南极点，可推断图中90°为东经度，图中每相邻两条经线经度相差30°，故中国空间站位于120°E以东附近。A选项中中国空间站位于30°E以东附近，A错误；B选项中中国空间站位于60°E以东附近，B错误；D选项中中国空间站位于150°E以东附近，D错误；C选项中中国空间站位于120°E以东附近，C正确。第4题，“四星伴月”这一天文现象难得一见，主要是因为各天体公转周期不同，难以同框，D正确；难以同框与自转周期不同、体积大小不同、自转方向不同无关，A、B、C错误。]
小明在夏至日这一天外出度假(度假地使用夏令时，即将原区时时间调快一小时)。候机期间，在天文台网站输入度假地经纬度后，得到当日该地的太阳视运动路径图(下图)，路径图上每两个圆圈间隔1小时。据此完成5～6题。
5．该度假地可能位于( )
A．西雅图(48°N，122°W)
B．汉堡(53°N，11°E)
C．朱诺(54°N，131°W)
D．慕尼黑(47°N，12°E)
6．抵达后，小明希望在卧室观看日落地平线景观，最理想的时间(卧室钟表时间)为( )
A．21：24 B．21：40
C．20：24 D．20：40
5．B 6．B [第5题，读图可知，当地正午太阳高度最大时，即是地方时12：00时，北京时间大致是19：20，时间相差7小时20分钟，经度相差110°，北京时间是120°E的地方时，故当地大约是10°E。当天是夏至日，太阳直射北回归线，当地正午太阳高度是60°，根据H＝90°－纬度差，可求出纬度差＝30°，跟北回归线相差30°的，应该是53°26′N或6°34′S。故选B。第6题，读图可知，路径图上每两个圆圈间隔1小时。该日太阳高度大于0° ，大约是17个小时，根据日落 ＝ 12＋昼长/2，求出当地日落时间为 20：30，度假地使用夏令时，将原区时时间调快一小时，即当地时钟时间为21：30，最适合欣赏日落地平线景观的是21：40，此时最漂亮，其余时间尚未开始。故选B。]
下图为北半球冬至日时甲、乙、丙、丁四地昼夜长短比例示意图(黑色部分表示夜晚)。读图，完成7～8题。
7．地球表面做水平运动的物体运动轨迹发生左偏的地点是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
8．该日正午太阳高度有可能恰好为0°的地点是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
7．D 8．B [第7题，由题干可知，该日为北半球冬至日，甲地昼夜等长，应位于赤道；乙地全天为黑夜，应位于北极圈及其以北地区；丙地昼短夜长，应位于北半球；丁地昼长夜短，应位于南半球。南半球沿地表做水平运动的物体运动轨迹会向左偏。故选D。第8题，正午太阳高度为0°的地点出现极夜现象，图中乙地全天为黑夜，出现极夜现象，因此该日正午太阳高度有可能恰好为0°的地点是乙地。故选B。]
唐山市(40°N，118°E)某地理教师制作的球形日晷，由晷面和晷针构成。日晷晷面呈凹状的半球形(晷面上弧线)和节气线(晷面上刻度)构成晷面刻度网，指向球心O。由于地球自转在一天中可以被认为是匀速的，因而将日晷晷面等分为24份，以晷针顶点正午日影方位作为节气线。据此完成9～11题。
9．当地地方时为12：00时，晷针日影应位于( )
A．正北时刻线上 B．正南时刻线上
C．正东时刻线上 D．正西时刻线上
10．球形日晷夏至日节气线与球面顶点P之间的弧所对的圆心角角度为( )
A．16.5° B．23.5°
C．30° D．66.5°
11．该地理教师想改造该球形日晷来表示北京时间，他应将( )
A．相邻时刻线距离缩短
B．相邻时刻线距离扩大
C．时刻线向西移动
D．时刻线向东移动
9．A 10．A 11．C [第9题，唐山市位于北回归线以北，当唐山市地方时为12：00时，太阳位于该地的正南方位，故而晷针日影应位于正北时刻线上，A正确。第10题，某地正午太阳高度的公式为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。夏至日太阳直射23.5°N，唐山市的纬度是40°N，则唐山市的正午太阳高度为73.5°，所以夏至日节气线与球面顶点P之间的弧所对的圆心角应为其余角，故而是90°－73.5°＝16.5°，A正确。第11题，经度相差15°时间相差1小时，经度相差1°时间相差4分钟，相差几个时区就相差几个小时，位置靠东的时间早，靠西的时间晚，时间的计算是“东加西减”。根据材料可知，唐山市的经度是118°E，北京时间的经度是120°E，所以北京时间比唐山地方时早8分钟，当唐山市正午日影位于正北方位时，北京时间为12：08，所以可将时刻线向西移动，让日影位于正北方位时日影指向12点之后，C正确。]
我国诸多位于北回归线上的城市都建有北回归线标志塔。汕头北回归线标志塔的主体顶端设置有“窥阳孔”，每年仅有一次机会可看到阳光从标志塔中间的“窥阳孔”垂直照在地面上，达到“管窥睹骄阳，天象奇现，任由究探”的目的。北京时间2024年9月22日20：43：27迎来“秋分”节气。图1为我国部分北回归线标志塔分布示意图，图2为汕头北回归线标志塔。据此完成12～14题。
12．在汕头北回归线标志塔下方实现“管窥睹骄阳”的当日( )
A．汕头正东方向日出
B．汕头达一年最高温
C．福州比汕头昼长更长
D．汕头比墨江正午太阳高度大
13．2024年迎来“秋分”时，下列城市太阳高度最大的是( )
A．墨江 B．武鸣
C．汕头 D．花莲
14．“管窥睹骄阳”的当日，昆明某学校旗杆杆顶日影在地平面上移动路径示意图为( )
A B C D
12．C 13．A 14．C [第12题，在汕头北回归线标志塔下方实现“管窥睹骄阳”是夏至日的正午12时，夏至日全球(极昼极夜区除外)日出东北；夏至日过后，虽然太阳直射点开始从北回归线逐渐向南移动，北半球白昼开始逐渐变短，但太阳辐射热量大于地面损失的热量，地面热量盈余，地面温度仍在升高，气温将继续升高；太阳直射北回归线，北半球纬度越高，昼长越长，所以福州比汕头昼长更长；汕头与墨江都处在北回归线上，正午太阳高度都为90°。第13题，北京时间2023年9月23日14：49：46迎来“秋分”节气，即120°E经线的地方时为14：49，12：00经线大致位于78°E，因此今年“秋分”时，太阳直射点最接近墨江，所以“秋分”时，墨江太阳高度最大。第14题，夏至日太阳直射北回归线，太阳东北升、西北落，正午太阳位于正南方天空。日影朝向与太阳方位相反，旗杆杆顶日影日出时在西南，正午时在正北，日落时在东南。]
地球绕太阳公转一周，从地球上看，就是太阳在天空中移动一圈，太阳这样的移动轨迹叫作黄道。二十四节气(图中1～24点)就是根据太阳在黄道上的位置来划分的，每个节气内太阳在黄道上运行15°。读二十四节气位置图，回答15～16题。
15．每年的芒种节气(6月5日左右)太阳位于黄道的( )
A．6 B．8
C．18 D．20
16．下列有关图中各节气的叙述，正确的是( )
A．19—海口正午太阳高度达一年中最大
B．7—上海白昼时间达一年中最长
C．6、8—南京的夜长相同
D．12、14—盐城正午太阳高度相同
15．C 16．C [第15题，6月22日前后是夏至日，太阳直射北回归线，即图中的19，大约每隔15天一个节气，上半月5日左右，下半月22日左右，每年的芒种(6月5日左右)比夏至早一个节气，也就是图中的18位置，C正确。第16题，19是夏至，海口正午太阳高度不是一年中最大，太阳直射时最大，A错误；7是冬至，上海白昼时间达一年中最短，B错误；6、8关于7对称，太阳直射点在同一条纬线上，南京的夜长相同，C正确；12、14太阳直射点不在同一条纬线上，盐城正午太阳高度不相同，D错误。]
二、综合题(共3小题，共52分。)
17．(18分)阅读图文材料，完成下列要求。
下图分别为甲、乙两地某月某日太阳视运动轨迹变化和太阳高度示意图，图示时间为北京地方时，a、b分别为甲、乙两地该日的正午太阳高度。
(1)该日太阳日出方位是________，甲、乙两地地转偏向力大的是________。(4分)
(2)若b为70°，乙地纬度为35°，则乙地正午时刻太阳直射点地理坐标是________，全球新旧两天范围的比例约为________。(6分)
(3)图示日期全球极昼和极夜的范围大小关系是________。(4分)
(4)基多是位于赤道的首都城市，在下图中补全基多夏至日太阳视运动轨迹，并标注出其正午太阳高度数值。(4分)
[解析] 第(1)题，由甲图可看出，该日的正午太阳高度(a)正值12：00，由已知条件可判断当地经度为116°E；甲地6：00前日出，18：00后日落，说明昼长夜短，因此该日太阳日出方位是东北；该日甲地的正午太阳高度小于乙地，说明甲地与太阳直射点纬度差大，即甲地纬度高，因此甲地地转偏向力大。第(2)题，由题意“若b为70°，乙地纬度为35°”可判断，太阳直射点的纬度：70°＝90°－(35°－直射点纬度)，该日北半球昼长夜短，因此直射点纬度应为15°N；图中b正午时刻北京地方时为13：00，而当地地方时为12：00，因此当地经度为：116°E－(13：00－12：00)×15°＝101°E。根据乙地正午时刻北京地方时为13：00 ，可求出该日的经度范围：79 °W～180°，共259°，因此全球新旧两天范围的比例约为：259°/(360°－259°)≈2.6。第(3)题，图示日期，北极圈及其以北地区、南极圈及其以南地区出现极昼、极夜现象，全球极昼和极夜的范围大小关系相等。第(4)题，夏至日，太阳日出方位是东北，太阳日落方位是西北；夏至日基多正午太阳高度为90°－(23°26′N－0°)＝66°34′。
[答案] (1)东北 甲
(2)(15°N，101°E) 2.6
(3)相等
(4)如图：(轨迹，数值)
18．(21分)下图1为某日某时刻半球昼夜分布示意图，阴影为黑夜；下图2为太阳能电池板示意图。读图，回答下列问题。
(1)该日的日期大约是________。(2分)
(2)该时刻太阳直射的纬度是________，北京时间为________。(6分)
(3)此时，B点旗杆影长为一天中的______(填“最大”或“最小”)值，旗杆影子的方向为________方向。(4分)
(4)该日C地的昼长是________，该日后，D点将向N地靠近，C地的昼长将变______(填“长”或“短”)，B地的正午太阳高度角将变________(填“大”或“小”)。(3分)
(5)该日A地体育场馆的太阳能电池板与建筑物外墙(墙面与地面垂直，见图2)之间最合适的夹角为________；若此夹角可以调节，那么其一年中的变化幅度(一年中最大夹角与最小夹角之差)为________。(6分)
[解析] 第(1)题，读图可知，该日北极圈出现极夜现象，为北半球的冬至日，日期为12月22日前后。第(2)题，北极圈及其以北地区出现极夜现象，为北半球的冬至日，该时刻太阳直射的纬度是23°26′S。从图中可知，65°E所在地区地方时为12时，据此可以计算出北京时间为15：40。第(3)题，此时B点处于正午，旗杆影长为一天中的最小值；旗杆处于太阳直射点北侧，影子的方向为正北方向。第(4)题，先计算出A地的昼长，利用经度计算出A地昼长为10小时，夜长为14小时，A、C两地纬度关于赤道对称，则该日C地的昼长是A地的夜长。该日后，D点将向N地靠近，C地的昼长将变短，B地与太阳直射点所在纬度的距离变小，正午太阳高度角将变大。第(5)题，太阳能电池板与太阳光线最合适的夹角是90°。该日A地体育场馆的太阳能电池板与建筑物外墙(墙面与地面垂直，见题中图2)之间最合适的夹角等于正午太阳高度角，利用正午太阳高度角的公式可以计算出，该日A地正午太阳高度角为36°34′；若此夹角可以调节，那么其一年中的变化幅度(一年中最大夹角与最小夹角之差)就是冬至日与夏至日该地的正午太阳高度角之差。
[答案] (1)12月22日
(2)23°26′S 15：40
(3)最小 正北
(4)14小时 短 大
(5)36°34′ 46°52′
19．(13分)阅读图文材料，完成下列要求。
房地产开发商在我国某地(40°N)建造了商品住宅楼(图a)，楼盘内居民楼均为18层，层高3米，南北楼间距为80米。图b示意该楼盘6号楼的方位及北京时间15：00时的太阳光线。(tan26°34′≈0.5)
(1)请计算北京时间15：00时，该楼盘所在地区的地方时及该地经度。(6分)
(2)刘女士已在4号楼底层购房，但因采光条件差将开发商告上法庭。请你用所学知识为王女士拿出有力的证据。(7分)
[解析] 第(1)题，此时太阳光线处于南偏西40°，说明该地的地方时为14：40，而此时北京时间为15：00，可推断此地比北京时间晚20分钟，经度相差5°，该地经度为115°E。第(2)题，小区位于40°N，冬至日正午太阳高度全年最小，为H＝90°－(23°26′＋40°)＝26°34′，正午时，楼影长L＝54/tan 26°34′≈108米，远大于楼间距80米，故底层用户采光条件差。
[答案] (1)14：40；115°E。
(2)小区位于40°N，冬至日正午太阳高度全年最小，为26°34′，此时，楼的影长约108米，远大于楼间距80米，底层用户采光条件差。
14/14
