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第一章 宇宙中的地球 第二节 太阳对地球的影响
一、太阳辐射对地球的影响
① 太阳辐射的基本概念
定义 :太阳以电磁波形式向宇宙空间放射的能量,主要集中在可见光波段(约50%)。
能量来源 :太阳内部的核聚变反应(4个氢原子聚变为1个氦原子)。
太阳常数 :地球大气上界单位面积接收的太阳辐射量(约1368瓦/平方米)。
② 太阳辐射的分布规律
纬度差异 :低纬度地区太阳辐射强(太阳高度角大),高纬度地区弱。
季节差异 :夏季太阳辐射强,冬季弱(北半球为例)。
地形差异 :海拔高、空气稀薄的地区(如青藏高原)太阳辐射强;阴雨天气多的地区(如四川盆地)辐射弱。
重点 :
太阳辐射总量≠热量:青藏高原因空气稀薄,太阳辐射强但热量不足(地面辐射散失快)。
我国太阳辐射最丰富地区:青藏高原;最贫乏地区:四川盆地。
③太阳辐射对地球的影响
直接作用 :
为地球提供光热资源,维持地表温度;
驱动大气运动、水循环和生命活动(如植物光合作用)。
间接应用 :
太阳能发电、太阳能热水器等新能源利用;
化石燃料(煤、石油)是地质历史时期储存的太阳能。
易错点 :
太阳辐射是地球能量根本来源,但地热能、核能等与太阳无关。
太阳辐射强≠温度高(如青藏高原辐射强但气温低)。
二、太阳活动对地球的影响
① 太阳活动类型及特征
太阳大气层结构 (由内到外):
光球层 :可见光发射层,表面温度约6000K,有黑子(温度较低区域)。
色球层 :呈红色,可见耀斑(能量剧烈爆发)和日珥(喷射的气体)。
日冕层 :高温稀薄气体,向外抛射太阳风(带电粒子流)。
主要太阳活动 :
黑子 :光球层的暗斑,活动周期约11年(标志性活动)。
耀斑 :色球层的能量爆发,释放强烈电磁波和高能带电粒子。
太阳风 :日冕层高速带电粒子流,影响地球磁场。
② 太阳活动对地球的影响
干扰电离层 :耀斑爆发的电磁波扰乱电离层,导致短波无线电通信中断。
磁暴现象 :太阳风冲击地球磁场,使磁针剧烈颤动,影响导航系统(如GPS)。
极光现象 :太阳风与地球两极大气碰撞,在高纬度地区产生极光。
与自然灾害的可能关联 :
统计表明太阳活动高峰年,地震、旱涝灾害频率可能增加(但因果关系尚未完全证实)。
对气候的影响 :
部分研究表明太阳黑子数与某些地区气候波动相关(如小冰期与太阳活动极小期对应)。
易错点 :
极光仅出现在高纬度地区(如挪威、加拿大),而非赤道;
太阳活动对气候的影响尚无定论,答题需谨慎表述。
三、重难点突破
① 太阳辐射与太阳活动的区别
太阳辐射 :持续稳定的能量供应(光热资源);
太阳活动 :短时剧烈的能量爆发(干扰地球环境)。
② 太阳活动层次与现象对应
光球层→黑子;色球层→耀斑、日珥;日冕层→太阳风。
③ 青藏高原太阳辐射强的原因
海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱。
四、典型易错题示例
① 判断正误 :
太阳活动高峰年,全球各地极端天气事件一定增多。(×,关联性不明确)
太阳黑子多的年份,地球表面温度必然升高。(×,黑子温度低但整体太阳辐射可能增强)
② 选择题 :
下列现象由太阳活动引发的是(B、D)。
A. 极地冰川融化 B. 无线电短波中断 C. 火山喷发 D. 极光现象
五、总结归纳
核心逻辑 :太阳辐射是地球能量源泉,太阳活动是短期扰动因素。
学习建议 :结合示意图(如太阳大气分层图、太阳辐射分布图)理解抽象概念,关注生活实例(如极光、导航失灵)加深记忆。
一、选择题:本题共29小题,每小题2分,共58分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
【24-25·湖南·期末】
太阳风是太阳向宇宙空间射出的高速稳定粒子流,其速度在200~800km/s。尽管其密度与地球上的空气相比非常稀薄,但其能量巨大,远远超过地球上的风速。太阳风通过特殊设备收集可作为一种新式能源,虽然这项设备还在研究和完善中,但其开发和利用前景十分广阔。下图示意太阳风空间分布。完成下面小题。
1.太阳风主要来自太阳( )
A.内部结构的光球层 B.内部结构的日冕层
C.外部结构的光球层 D.外部结构的日冕层
2.收集太阳风能源最适宜的空间应位于地球( )
A.大气层外 B.大气层内
C.南北两极 D.赤道地区
【24-25·江西南昌·期中】
将土地同时用于农业和太阳能发电称为农业光伏。传统光伏为倾斜安装方式,近年来垂直安装已成为一种新兴安装方式(如图1,垂直安装即将光伏组件与地面倾角呈90°安装)。当发电功率超过用电功率时,将多余电能储存起来;当用电负荷过高时,将储存的电能释放出来,实现电能的实时匹配,确保电网安全稳定。图2为两种安装模式的发电曲线图。完成下面小题。
3.与倾斜安装相比,农业光伏中垂直安装( )
①太阳辐射利用率低 ②面板清洁成本高 ③更适于寒冷积雪区 ④干扰农业活动少
A. ①② B. ②③
C. ③④ D. ①④
4.在光伏发电中,垂直安装比倾斜安装( )
A.发电功率的峰值大 B.受天气影响小
C.电力储能需求小 D.有助于错峰供电
【2024·陕西商洛·模拟预测】
研究墙面吸收的太阳能是设计节能建筑的重要环节,如图为某研究小组经过多年研究关于我国某地在夏至日时房屋不同朝向墙面逐小时的总辐射量观测数据。 完成下面小题。
5. ①、②、③、④所对应的墙面是( )
A.北墙、西墙、东墙、南墙 B. 南墙、东墙、 西墙、北墙
C.南墙、西墙、东墙、北墙 D. 北墙、 东墙、南墙、西墙
6.该地最可能位于( )
A.哈尔滨 B. 北京 C.乌鲁木齐 D. 广州
7.该地冬至日获得太阳辐射最多的墙面是( )
A. ①墙面 B. ②墙面 C. ③墙面 D. ④墙面
【23-24·福建福州·期末】
2023年12月1日夜间,北京有天文爱好者拍摄到极光现象(图),天文专家表示这种情况比较罕见。完成下面小题。
8.引发极光现象的主要因素有( )
①太阳辐射 ②太阳活动 ③人类活动 ④地球磁场
A. ①② B. ①③
C. ②④ D. ③④
9.极光现象出现的那几天,下列现象发生可能性最小的是( )
A.北斗卫星导航受干扰 B.户外活动受辐射灼伤
C.中国空间站运营受影响 D.电网电流强度出现异常
10.拍摄照片时,该天文爱好者面向( )
A.东方 B.西方
C.南方 D.北方
【23-24·四川绵阳·期末】
2021年9月8日,新疆哈密50兆瓦熔盐塔式光热发电站正式并网发电(如图)。在一片茫茫戈壁里,220米高的吸热塔巍然耸立,14500多面定日镜拱卫四周,就像一片银色的向日葵海洋,逐日聚光,将塔内熔盐加热,熔盐再将水加热,产生蒸汽发电。熔盐储能,可保障24小时不间断发电。完成下面小题。
11.新疆太阳能丰富,主要原因是( )
A.地处低纬 B.海拔较高
C.荒漠景观 D.气候干旱
12.熔盐塔式光热发电技术中,定日镜的主要作用是实现( )
A.有效储存太阳光能 B.捕获最大太阳辐射
C.将光能转化为热能 D.将光能转化为电能
13.与普通的光伏发电相比,熔盐塔式光热发电( )
A.稳定性更强 B. 占地少
C.技术要求低 D.投资小
14.某科技兴趣小组研学该50兆瓦熔盐塔式光热发电站,必备的物品是( )
A.保暖服装 B.遮阳镜
C.雨衣雨伞 D.沙地鞋
【23-24·浙江宁波·期中】
下图为某天文爱好者于5月23日 (农历初五)拍摄的月相照片。完成下面小题。
15.该照片拍摄的时间可能是当天的( )
A.凌晨 B. 中午
C.黄昏 D.午夜
16.太阳黑子观测与月相观测的差异是( )
A.月相观测必须在晚上
B.黑子可随时随地观测
C.都可以用肉眼直接观测
D.用望远镜将太阳投影在白板上观测
【23-24高三上·浙江宁波·期中】
下图1中四条曲线为宁波某科研团队利用释放的探空气球,探测并记录到的太阳短波辐射量随高度的变化信息。图2为图1中某曲线对应的太阳光照示意图 (阴影部分代表黑夜)。完成下面小题。
17.图1中四条曲线,符合宁波图2示意时刻太阳短波辐射量随高度变化的是( )
A. 甲 B. 乙
C. 丙 D. 丁
18.这次探测结果显示,白昼期间,在12km以下气球接收到的太阳辐射量随高度增加而增多,是因为随高度增加( )
A.大气密度减小 B. CO 浓度降低
C.空气温度上升 D.臭氧含量增加
【2023·福建莆田·二模】
图示意某平原站点测量的2006--2008年近地面太阳短波辐射的变化。据此完成下面小题。
19.导致太阳短波辐射频繁波动的主要因素是( )
A.天气状况 B.太阳高度
C.下垫面 D.昼夜长短
20.观测时段内,向上的太阳辐射出现异常高值是由于( )
A.太阳辐射增强 B.地面反射率高
C.地面辐射增多 D.太阳活动剧烈
21.该站点位于( )
A.拉普拉塔平原 B.印度河平原
C.密西西比平原 D.亚马孙平原
【22-23·山东东营·期末】
北京时间2022年11月30日7时33分,在天和中国空间站, 神舟十四号航天员顺利打开“家门”, 欢迎远道而来的神舟十五号航天员入驻“天宫”。后续,两个航天员乘组将在空间站进行首次在轨轮换。神舟十五号载人飞船是空间站建造阶段发射的最后一艘载人飞船,它的安全到“站”,标志着空间站首次建成了由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱以及两艘载人飞船和一艘货运飞船组成“三舱三船”的组合体。在未来的六个月里,他们要进行多次出舱任务,航天员在出舱执行任务时需穿上特制航天服。据此完成下面小题。
22.以下四种情况中,载人飞船属于天体的是( )
A.神舟十四号载人飞船返回舱着陆后 B.神舟十五号载人飞船在发射架上时
C.神舟十五号载人飞船和火箭一起飞行时 D.神舟十五号载人飞船进入预定轨道后
23.航天员出舱受多种因素的制约,下列情况不影响航天员出舱的是( )
A.太阳耀斑爆发 B.地球磁场异常
C.发生火星冲日时 D.地面控制中心受极端天气影响
24.为航天员特制的航天服采用了多种新型材料,这些材料主要能( )
①防大风 ②防辐射 ③防雨淋 ④耐严寒
A. ①② B. ②④
C. ①③ D. ③④
【22-23·广东广州·期末】
太阳黑子是出现在太阳表面的暗黑斑点。森特在某年4月6~12日每天的同一时间观察某组太阳黑子,并将观察结果记录如图所示。 据此完成下面小题。
25. 由图可知,太阳( )
A. 自西向东自转,在此处的自转周期约为15天
B. 自西向东自转,在此处的自转周期约为28天
C. 自东向西自转,在此处的自转周期约为15天
D. 自东向西自转,在此处的自转周期约为28天
26.太阳黑子的多少和大小,可作为太阳活动强弱的标志。因此,太阳黑子数较多的年份( )
A.全球降水普遍增多 B.航天航空活动被迫中断
C.太阳耀斑数量减少 D.地球磁场所受扰动增强
【23-24·海南·期末】
北京时间2022年10月9日7时43分,我国在酒泉卫星发射中心成功发射综合性太阳探测卫星“夸父一号” (见图) ,“夸父一号”的出现将填补我国在太阳探测专用卫星方面的空白,同时可为宇宙空间天气预警提供支持。据此完成下面小题。
27.拍摄图示照片时,拍摄者面向( )
A.东南偏东 B.东北偏东
C. 正东 D. 正西
28.“夸父一号”发射时,地球上( )
A.大部分地区处于白天 B.大部分地区处于黑夜
C. 8日和9日的范围比例接近1: 1 D.大部分地区处于10月9日
29.“夸父一号”的主要任务可能是( )
A.研究太阳的起源 B.研究太阳辐射对地球的影响
C.观测太阳活动 D.研究太阳大气的成分
二、非选择题:本题共5道题,共42分。
【24-25·山西晋中·期中】
30.根据有关地理知识,读下图,回答问题。
(1)A、G两地均为太阳能丰富的地区,简析其形成原因有何不同。
(2)由E到F太阳辐射量有什么变化 简析原因。
(3)A、B、C、D四地中,因多云雾而有“蜀犬吠日”现象发生的是 ,因为该地位于 (地形区),水汽不易扩散;属于 气候,降水多,雨季长;多河流,水汽蒸发量大。
(4)在下列城市中,太阳能热水器的推广利用条件最优和最差的分别是( )。
A.成都 武汉 B.拉萨 贵阳 C.石家庄 乌鲁木齐 D.包头 杭州
(5)图中G地区应如何利用丰富的日照资源发展特色农业
【24-25·河北唐山·期中】
31.阅读图文材料,完成下列要求。
材料一:太阳辐射地区分布不均匀,影响太阳辐射强弱的因素主要有纬度位置、天气状况、海拔高度等。左图为太阳辐射量在不同纬度的分布示意图,有效总辐射量是指受大气削弱后到达地面的太阳辐射。右图为太阳大气层的结构示意图。
总辐射量 年)
材料二:北京时间2023年8月8日04:32,太阳爆发了1个×1.5级X射线耀斑,于05:17结束,达到橙色警报级别。太阳表面出现激烈的耀斑活动,往往会伴随着高能带电粒子流抛射(太阳风)。太阳活动爆发被人们形象地称为“太阳发脾气”,人们也一直在研究“太阳发脾气”时地球上发生的变化。
(1)据左图描述太阳可能总辐射量及有效总辐射量的纬度变化特征。
(2)太阳耀斑发生在太阳大气的 (填名称)层。长期观测发现,当太阳耀斑数量增多时,发生在右图太阳大气 (填字母)层的太阳黑子数量也会增多。
(3)右图中字母a表示太阳大气的 层,这一层许多带电粒子脱离太阳引力飞向宇宙空间形成太阳风,太阳风到达地球时,在极地上空轰击高层大气,形成绚丽多彩的极光现象。
(4)航天器在航行时需要导航,并实时和地面进行无线通信。简述太阳活动强烈时对航天器的不利影响。
(5)说明人们观测和研究“太阳发脾气”的意义。
【23-24·北京丰台·期末】
32.阅读图文材料,回答下列问题。
2023年12月1日,受太阳活动的影响,我国黑龙江漠河、内蒙古根河等地都出现了极光现象,令人惊喜的是,连北京怀柔、门头沟等地的网友也罕见地拍摄到了极光。据国家空间环境预报中心报道,当天磁暴水平达到橙色警报级别,此次磁暴事件持续1天左右。
(1)概括本次太阳活动的特点。
(2)此次太阳活动对地球的影响可能有( ) (双项选择题)
A.增加年太阳辐射量 B.干扰卫星导航信号
C.加大台风活动频率 D.影响空间站的通信
科学家通常用太阳黑子相对数反映太阳活动的强烈程度,黑子相对数少的年份就称为太阳活动的极小年,两次相邻的极小年之间为一个太阳活动周。下图为2006~2023年每月太阳黑子相对数平均值。
(3)读图判断一个太阳活动周的周期,并说出判断依据。
【24-25·湖北武汉·期末】
33.阅读图文材料,完成下列要求。
左图为我国年太阳辐射总量(单位: 空间分布图。右图为甲地居民普遍装配的太阳能热水器。根据甲地居民介绍,当地太阳能热水器在冬季基本停用,而在其他月份的使用中会不断调整热水器集热板与地面的倾角,以达到最佳集热效果。
(1)描述我国年太阳辐射总量的空间分布规律,并解释青藏高原总量丰富的原因。
(2)分析甲地太阳能热水器在冬季基本停用的原因。
(3)指出甲地太阳能热水器在使用过程中集热板与地面的倾角最小的日期,并说明其倾角不断调整的原因
【24-25·上海普陀·期末】
34.地球的宇宙环境
阅读图文材料,完成下列要求。
材料:处于太阳系(图1)中的地球是人类的家园,但人类也从未停止对宇宙的探索。2022年10月26日,美国航天局(NASA)发布了一张由太阳动力学观测台捕捉到的太阳的“微笑”(图2)。科学家表示,“微笑”背后是“笑里藏刀”,太阳的两只“眼睛”所代表的暗斑被称为日冕空洞,高能的太阳风从中向地球飞速奔袭而来。
(1)“微笑”的太阳还有明亮的“鼻子”,是指太阳活动能量高度集中释放的形式,据此可以推测,“鼻子”区域是 (填太阳活动类型),位于太阳大气的 层。太阳的两只大“眼睛”所代表的暗斑增强可能在两极地区产生 现象,并对气候、天气产生一定影响。此现象在2014年剧烈发生了1次,估计未来最近的1次将发生约在 年。
(2)太阳“笑”了,你认为哪些公共事业部门应该做好防范工作( )(不定项选择)
A.通信部 B.航空航天部
C.冶金工业部 D.水利部
(3)在图1中表现的最高一级天体系统是 ,距离地球最近的天体是 (填字母)。
(4)关于太阳辐射及其对地球影响,下列叙述不正确的是 ( )
①太阳辐射的能量来源于太阳活动
②太阳辐射能是维持地表温度,促进地球上的水、大气、生物活动和变化的主要动力
③地球上某些自然灾害如地震、水旱灾害的发生与太阳辐射有关
④太阳辐射的电磁波对地球电离层影响明显,从而使地球上发生“磁暴”现象
A. ①②③ B. ①②③④
C. ①③④ D. ②③④
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第一章 宇宙中的地球 第二节 太阳对地球的影响
一、选择题:本题共29小题,每小题2分,共58分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
【24-25·湖南·期末】
太阳风是太阳向宇宙空间射出的高速稳定粒子流,其速度在200~800km/s。尽管其密度与地球上的空气相比非常稀薄,但其能量巨大,远远超过地球上的风速。太阳风通过特殊设备收集可作为一种新式能源,虽然这项设备还在研究和完善中,但其开发和利用前景十分广阔。下图示意太阳风空间分布。完成下面小题。
1.太阳风主要来自太阳( )
A.内部结构的光球层 B.内部结构的日冕层
C.外部结构的光球层 D.外部结构的日冕层
2.收集太阳风能源最适宜的空间应位于地球( )
A.大气层外 B.大气层内
C.南北两极 D.赤道地区
【答案】
【小题1】D
【小题2】A
【解析】
【小题1】结合所学知识可知,太阳结构分为内部结构 (由内向外分别为核反应区、辐射区和对流区)和外部结构 (由内向外分别为光球层、色球层和日冕层),AB错误。太阳风主要来自太阳外部结构最外层——日冕层,D正确,C错误。故选D。
【小题2】结合材料信息可知,通过特殊设备收集使得太阳风作为一种新式能源,但太阳风属于高速稳定粒子流,受地球的大气、磁场等阻挡和保护作用,太阳风无法大量到达地球表面,需要在地球大气层以外的太空中才能收集到较多的太阳风能源,A正确,BCD错误。故选A。
【点睛】太阳的大气层,是人类能观测到的太阳的部分,从里到外分为光球、色球和日冕三个圈层。
日冕是太阳大气的最外层,可以延伸到几个太阳半径,甚至更远。它的亮度仅为光球的百万分之一,只有在日全食时或用特制的日冕仪才能用肉眼看见。
光球是太阳大气的最底层。它发出的可见光最强,是用肉眼可以观测到的太阳表面。
色球位于光球之外。由于色球发出的可见光总量不及光球的千分之一,因此人们平常看不到它,只有在日全食时或者用特殊的望远镜才能看到。
【24-25·江西南昌·期中】
将土地同时用于农业和太阳能发电称为农业光伏。传统光伏为倾斜安装方式,近年来垂直安装已成为一种新兴安装方式(如图1,垂直安装即将光伏组件与地面倾角呈90°安装)。当发电功率超过用电功率时,将多余电能储存起来;当用电负荷过高时,将储存的电能释放出来,实现电能的实时匹配,确保电网安全稳定。图2为两种安装模式的发电曲线图。完成下面小题。
3.与倾斜安装相比,农业光伏中垂直安装( )
①太阳辐射利用率低 ②面板清洁成本高 ③更适于寒冷积雪区 ④干扰农业活动少
A. ①② B. ②③
C. ③④ D. ①④
4.在光伏发电中,垂直安装比倾斜安装( )
A.发电功率的峰值大 B.受天气影响小
C.电力储能需求小 D.有助于错峰供电
【答案】
【小题1】C
【小题2】D
【解析】
【小题1】垂直安装在寒冷积雪区更有优势,因为积雪不容易堆积在面板上,减少对面板的损害,更适于寒冷积雪区,③正确;垂直安装与地面垂直,对农业活动的干扰少,不影响农作物的生长和农业操作,④正确;垂直安装并非太阳辐射利用率低,只是与倾斜安装相比,接收太阳辐射的角度不同,①错误;垂直安装不一定面板清洁成本高,②错误。故选C。
【小题2】从图中可以看出,垂直安装的发电有两个峰值,且超过储能调节功率临界值时间相对较长,从清晨到傍晚都有一定的发电量,有助于错峰供电,D正确;倾斜安装的发电功率峰值比垂直安装的大,A错误;两种安装方式受天气影响程度相差不大,B错误;垂直安装与倾斜安装的电力储能需求不能单纯根据安装方式来判断,C错误。故选D。
【点睛】影响太阳辐射的因素有纬度位置、天气状况、 日照时间、地势高低、大气透明度等。纬度位置是影响太阳辐射的最基本因素,纬度低则正午太阳高度角大,太阳辐射经过大气的路程短,被大气削弱得少,到达地面的太阳辐射就多;反之,则少;天气状况也是影响太阳辐射的重要因素,晴朗的天气,由于云层少且薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射就强;阴雨的天气,由于云层厚且多,大气对太阳辐射的削弱作用强,到达地面的太阳辐射就弱;地势高低,海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射就强;反之,则弱;日照时间长短,日照时间长,获得太阳辐射强;日照时间短,获得太阳辐射弱;大气透明度,大气透明度越好,太阳辐射越强。
【2024·陕西商洛·模拟预测】
研究墙面吸收的太阳能是设计节能建筑的重要环节,如图为某研究小组经过多年研究关于我国某地在夏至日时房屋不同朝向墙面逐小时的总辐射量观测数据。 完成下面小题。
5. ①、②、③、④所对应的墙面是( )
A.北墙、西墙、东墙、南墙 B. 南墙、东墙、 西墙、北墙
C.南墙、西墙、东墙、北墙 D. 北墙、 东墙、南墙、西墙
6.该地最可能位于( )
A.哈尔滨 B. 北京 C.乌鲁木齐 D. 广州
7.该地冬至日获得太阳辐射最多的墙面是( )
A. ①墙面 B. ②墙面 C. ③墙面 D. ④墙面
【答案】
【小题1】B
【小题2】D
【小题3】A
【解析】
【小题1】结合所学知识可知,上午太阳位于偏东方,下午太阳位于偏西方,②上午接受的太阳辐射较多,下午几乎没有太阳辐射,说明其为东墙;③上午几乎没有太阳辐射,下午太阳辐射量较大,说明其为西墙;夏至日时日出东北,日落西北,6时接近日出,18时接近日落,此时北墙获得的太阳辐射比南墙多,因此①为南墙,④为北墙。综上所述,B正确,ACD错误,故选B。
【小题2】根据图示信息和上题分析可知,该地南北墙逐小时都可以接收到太阳辐射,此时为夏至日,太阳直射点位于北回归线,只有位于北回归线附近的广州的南北墙可以逐小时都接收到太阳辐射,D正确;哈尔滨、北京、乌鲁木齐位于北回归线以北,正午前后北墙接受不到太阳辐射,ABC错误。所以选D。
【小题3】根据第一题分析可知,①为南墙,②为东墙,③为西墙,④为北墙,冬至日太阳直射点位于南回归线,南墙的太阳高度角较大,且接受的光照时间较长,获得的太阳辐射最多,A正确;东墙、西墙、北墙获得的太阳辐射较少,BCD错误。所以选A。
【点睛】墙面太阳总辐射指墙面接收到的太阳直接辐射、散射辐射和反射辐射的总和,其多少与纬度、太阳高度角、天气状况、地形、墙面朝向等因素有关。
【23-24·福建福州·期末】
2023年12月1日夜间,北京有天文爱好者拍摄到极光现象(图),天文专家表示这种情况比较罕见。完成下面小题。
8.引发极光现象的主要因素有( )
①太阳辐射 ②太阳活动 ③人类活动 ④地球磁场
A. ①② B. ①③
C. ②④ D. ③④
9.极光现象出现的那几天,下列现象发生可能性最小的是( )
A.北斗卫星导航受干扰 B.户外活动受辐射灼伤
C.中国空间站运营受影响 D.电网电流强度出现异常
10.拍摄照片时,该天文爱好者面向( )
A.东方 B.西方
C.南方 D.北方
【答案】
【小题1】C
【小题2】B
【小题3】D
【分析】
【小题1】太阳活动主要有黑子、耀斑、太阳风等,极光是由于太阳带电粒子流 (太阳风)进入地球磁场,在地球南北两极附近地区的高空,夜间出现的灿烂美丽的光辉,选项②④正确;太阳辐射不是太阳活动,无法引起极光,①错误;极光是自然现象,人类活动无法影响产生,选项③错误;故选C。
【小题2】当高能带电粒子流高速冲进两极地区的高空大气层时,会产生极光现象。因此极光现象发生那几天,北斗卫星导航会受干扰,中国空间站运营受影响,电网电流强度出现异常。但是太阳辐射不受影响,因此户外活动受辐射灼伤发生的可能性最小。故选B。
【小题3】拍摄极光的照片,应面向极光发生的方向。据题可知,天文爱好者位于北京,拍摄的极光应该发生在北半球较高纬度地区,因此应面向北方。故选D。
【点睛】太阳活动对地球的影响:①扰乱地球大气层,使地面的无线电短波通讯受到影响,甚至会出现短暂的中断。②高能带电粒子扰动地球磁场,产生“磁暴”现象,使磁针剧烈颤动,不能正确指示方向。③当高能带电粒子流高速冲进两极地区的高空大气层时,会产生极光现象。④引发自然灾害,比如地震、水旱灾害。
【23-24·四川绵阳·期末】
2021年9月8日,新疆哈密50兆瓦熔盐塔式光热发电站正式并网发电(如图)。在一片茫茫戈壁里,220米高的吸热塔巍然耸立,14500多面定日镜拱卫四周,就像一片银色的向日葵海洋,逐日聚光,将塔内熔盐加热,熔盐再将水加热,产生蒸汽发电。熔盐储能,可保障24小时不间断发电。完成下面小题。
11.新疆太阳能丰富,主要原因是( )
A.地处低纬 B.海拔较高
C.荒漠景观 D.气候干旱
12.熔盐塔式光热发电技术中,定日镜的主要作用是实现( )
A.有效储存太阳光能 B.捕获最大太阳辐射
C.将光能转化为热能 D.将光能转化为电能
13.与普通的光伏发电相比,熔盐塔式光热发电( )
A.稳定性更强 B. 占地少
C.技术要求低 D.投资小
14.某科技兴趣小组研学该50兆瓦熔盐塔式光热发电站,必备的物品是( )
A.保暖服装 B.遮阳镜
C.雨衣雨伞 D.沙地鞋
【答案】
【小题1】D
【小题2】B
【小题3】A
【小题4】B
【解析】
【小题1】新疆位于我国西北内陆地区,属于温带大陆性气候,降水少,晴天多,光照强,太阳能丰富,故D正确;新疆地处中纬度,故A错误;新疆地形以盆地为主,海拔较低,故B错误;荒漠景观不是影响太阳能资源的主要因素,C错误。故选D。
【小题2】根据材料信息“14500多面定日镜拱卫四周,就像一片银色的向日葵海洋,逐日聚光”可知,定日镜的主要作用是捕获太阳辐射,将太阳辐射反射到顶部的吸热器上,故B正确;熔盐塔式光热发电技术中,熔盐能够储存太阳能,故A错误;熔盐塔式光热发电技术中,定日镜不能将光能转化为热能,故C错误;定日镜不能将光能转化为电能,故D错误。所以选B。
【小题3】与传统的光伏发电相比,熔盐塔式光热发电可以将热能储存起来,且稳定性更强,故A正确;占地面积与装机容量有关,装机容量越大,占地面积越大,故B错误;熔盐塔式光热发电技术要求高,故C错误;熔盐塔式光热发电投资大,故D错误。所以选A。
【小题4】塔式光热发电站主要分布在晴天多、雨天少、光照强的地区,该地区气候干旱,太阳辐射强,气温高,所以必备的物品是遮阳镜,故B正确;对于保暖、雨具以及沙地鞋的需求较小,ACD错误。所以选B。
【点睛】当定日镜将光发射到集热塔上后,低温罐会将290度的熔盐物质送到集热塔中,这些熔盐物质在吸收热量的过程中逐渐升温,当温度接近565度时,压缩泵会将它们抽到高温罐里进行储存。在准备发电时,高温罐内的熔盐物质会被送到蒸气室之中,然后就开始烧开水了,水吸收热量产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机运转,电就产生了。熔盐物质将热量传递给了水,自身的温度又下降到了接近290度,于是它们被抽回低温泵,再次进入集热塔收集热量。
【23-24·浙江宁波·期中】
下图为某天文爱好者于5月23日 (农历初五)拍摄的月相照片。完成下面小题。
15.该照片拍摄的时间可能是当天的( )
A.凌晨 B. 中午
C.黄昏 D.午夜
16.太阳黑子观测与月相观测的差异是( )
A.月相观测必须在晚上
B.黑子可随时随地观测
C.都可以用肉眼直接观测
D.用望远镜将太阳投影在白板上观测
【答案】
【小题1】C
【小题2】D
【解析】
【小题1】据材料该月相是5月23日 (农历初五)拍摄的,农历五月初五为蛾眉月,月亮在黄昏时位于西半部天空,故拍摄时间是当天的黄昏,C正确;凌晨、中午、午夜该月相都不可见,ABD错误。故选C。
【小题2】月相有时候夜晚可见,下弦月有时候白天太阳光不强时也可见,A错误;
黑子观测需要选择适当的场所和时间,最佳时间是早晨和傍晚,B错误;
观测黑子需要专用的设备,C错误;
黑子观测选择日出或黄昏光线不太强的时候观察,用望远镜将太阳投影在白板上观测,D正确。故选D。
【点睛】月相变化歌:初一新月不可见,只缘身陷日地中,初七初八上弦月,半轮圆月面朝西。满月出在十五六,地球一肩挑日月,二十二三下弦月,月面朝东下半夜。
【23-24高三上·浙江宁波·期中】
下图1中四条曲线为宁波某科研团队利用释放的探空气球,探测并记录到的太阳短波辐射量随高度的变化信息。图2为图1中某曲线对应的太阳光照示意图 (阴影部分代表黑夜)。完成下面小题。
17.图1中四条曲线,符合宁波图2示意时刻太阳短波辐射量随高度变化的是( )
A. 甲 B. 乙
C. 丙 D. 丁
18.这次探测结果显示,白昼期间,在12km以下气球接收到的太阳辐射量随高度增加而增多,是因为随高度增加( )
A.大气密度减小 B. CO 浓度降低
C.空气温度上升 D.臭氧含量增加
【答案】
【小题1】B
【小题2】A
【解析】
【小题1】由图2可知,此时宁波位于晨线附近,即将到达昼半球,而太阳以电磁波的形式向外传递能量,夜半球处于背对太阳状态,近地面无法接收到太阳辐射,因此近地面太阳辐射接近于零,CD错误;此时宁波位于晨线附近,随着海拔的升高以及地球的自转,进入昼半球后,接收到太阳辐射的区域逐渐增加,太阳辐射应呈现增加的趋势,A错误B对;故选B。
【小题2】大气削弱作用原理太气对太阳辐射的削弱作用主要表现为:吸收、散射、反射。白昼期间气球逐渐上升的过程中,海拔逐渐升高,大气变稀薄,空气中的尘埃分子减少,对太阳短波辐射的削弱作用变弱,故白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随着海拔的升高而增多,A正确;
白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随高度增加而增多,与( 量减少关系不大,近地面空气温度随高度增加而降低,对流层臭氧含量变化不大, BCD错误。故选A。
【点睛】影响太阳辐射的因素太阳辐射主要受纬度位置、天气状况、海拔、日照长短等综合因素的影响,在天气状况相同的条件下,同一地点、同一时刻影响太阳辐射强度的主要因素是太阳高度,太阳高度越大,等量的太阳辐射散布的面积越小,单位面积接收的太阳辐射越多,太阳辐射也就越强。
【2023·福建莆田·二模】
图示意某平原站点测量的2006--2008年近地面太阳短波辐射的变化。据此完成下面小题。
19.导致太阳短波辐射频繁波动的主要因素是( )
A.天气状况 B.太阳高度
C.下垫面 D.昼夜长短
20.观测时段内,向上的太阳辐射出现异常高值是由于( )
A.太阳辐射增强 B.地面反射率高
C.地面辐射增多 D.太阳活动剧烈
21.该站点位于( )
A.拉普拉塔平原 B.印度河平原
C.密西西比平原 D.亚马孙平原
【答案】
【小题1】A
【小题2】B
【小题3】C
【解析】
【小题1】图示三年间的地点相同,都是以一年为周期,所以同一地点同一周期内的下垫面因素和太阳高度以及昼夜长短因素是稳定且相似的,并没有出现太大差别,不是导致太阳短波辐射频繁波动的主要因素。而每一年不同时期的天气状况是多变的,阴雨天气多,大气削弱作用较强,到达近地面的太阳辐射较少,而晴朗天气多,到达近地面的太阳辐射较多,所以导致太阳短波辐射频繁波动的主要因素是天气状况,A正确, BCD错误。故选A。
【小题2】向上的太阳辐射体现了下垫面对太阳辐射的反射,下垫面反射率越高,向上的太阳辐射越多,B正确;太阳辐射是向下的辐射,A错误;地面辐射是长波辐射,C错误;太阳活动与向上的太阳辐射无关,D错误。故选B。
【小题3】该地年中 (7月附近)时的太阳短波辐射较高,而夏季太阳高度较大,且日照时间较长,所以判断当地所在为北半球,拉普拉塔平原位于南半球,亚马孙平原部分地区在南半球,AD错误;印度河平原是以热带沙漠气候为主,终年晴朗,终年太阳辐射强,变化小,B错误;密西西比河平原分布在美国中部,气候冬冷夏热,太阳辐射强度季节变化大,符合图示近地面太阳短波辐射的变化,C正确。故选C。
【点睛】太阳辐射强度是指到达地面的太阳辐射的强弱。大气对太阳辐射的吸收、反射、散射作用,大大削弱了到达地面的太阳辐射。
【22-23·山东东营·期末】
北京时间2022年11月30日7时33分,在天和中国空间站, 神舟十四号航天员顺利打开“家门”, 欢迎远道而来的神舟十五号航天员入驻“天宫”。后续,两个航天员乘组将在空间站进行首次在轨轮换。神舟十五号载人飞船是空间站建造阶段发射的最后一艘载人飞船,它的安全到“站”,标志着空间站首次建成了由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱以及两艘载人飞船和一艘货运飞船组成“三舱三船”的组合体。在未来的六个月里,他们要进行多次出舱任务,航天员在出舱执行任务时需穿上特制航天服。据此完成下面小题。
22.以下四种情况中,载人飞船属于天体的是( )
A.神舟十四号载人飞船返回舱着陆后 B.神舟十五号载人飞船在发射架上时
C.神舟十五号载人飞船和火箭一起飞行时 D.神舟十五号载人飞船进入预定轨道后
23.航天员出舱受多种因素的制约,下列情况不影响航天员出舱的是( )
A.太阳耀斑爆发 B.地球磁场异常
C.发生火星冲日时 D.地面控制中心受极端天气影响
24.为航天员特制的航天服采用了多种新型材料,这些材料主要能( )
①防大风 ②防辐射 ③防雨淋 ④耐严寒
A. ①② B. ②④
C. ①③ D. ③④
【答案】
【小题1】D
【小题2】C
【小题3】B
【解析】
【小题1】神舟十四号载人飞船返回舱着陆后和神舟十五号载人飞船在发射架上时都在地表,不能算天体,故AB排除;神舟十五号载人飞船和火箭一起飞行时属于航天器的一部分,也不能算天体,故C排除;神舟十五号载人飞船进入预定轨道后都已在轨道上运行,属于人造天体。D正确。选择D。
【小题2】宇航员出舱活动会受到空间辐射环境的影响,太阳耀斑爆发、地球磁场异常,都会导致空间辐射增强,影响航天员出舱,AB错误;出舱活动期间,由中继卫星提供测控通信支持,由于中继传输数据量很大,地面控制中心遇到极端天气会导致天地通信受到干扰,C错误;火星冲日是指地球在火星和太阳轨道之间,对航天员出舱没有影响,C正确。选择C。
【小题3】空间站距地400公里高度,位于高层大气层,受太阳辐射照射较强,需要具备防辐射功能,②正确;当空间站在地球背光面时,温度较低,所以要具备耐严寒的功能,④正确;该层大气极其稀薄,没有水汽和杂质,不会有大风和云雨现象,不需要防雨和防风,①③错误。综上所述B正确。故排除A、C、 D,选择B。
【点睛】判断一个物体是否为天体要“三看”:(1)一看位置:它是不是位于地球大气层之外,独立存在于宇宙中,进入大气层或落回地面的物体不属于天体。(2)二看实质:它是不是宇宙间的物质,自然现象不属于天体。(3)三看运转:它是否在一定的轨道上独自运转,依附在其他天体上运行的物体不属于天体,如在火星上考察的火星车。
【22-23·广东广州·期末】
太阳黑子是出现在太阳表面的暗黑斑点。森特在某年4月6~12日每天的同一时间观察某组太阳黑子,并将观察结果记录如图所示。 据此完成下面小题。
25. 由图可知,太阳( )
A. 自西向东自转,在此处的自转周期约为15天
B. 自西向东自转,在此处的自转周期约为28天
C. 自东向西自转,在此处的自转周期约为15天
D. 自东向西自转,在此处的自转周期约为28天
26.太阳黑子的多少和大小,可作为太阳活动强弱的标志。因此,太阳黑子数较多的年份( )
A.全球降水普遍增多 B.航天航空活动被迫中断
C.太阳耀斑数量减少 D.地球磁场所受扰动增强
【答案】
【小题1】B
【小题2】D
【解析】
【小题1】太阳存在自转,可以从图中黑子在日面上的移动来证实,由图中黑子的移动方向可知,太阳自西向东自转,排除CD;图中显示7天转动了四分之一圆周,故周期约为28天, 排除A。 故选B。
【小题2】太阳黑子数与降水呈一定的相关性,使有的地区降水增多,有的地区降水减少,A错误;航天航空活动会受到太阳活动的影响,但不至于中断,B错误;太阳黑子多的年份也是耀斑爆发强的年份,C错误;太阳黑子多的年份太阳活动强,会扰乱地球磁场,产生磁暴现象,D正确。 故选D。
【点睛】太阳存在自转,可以从黑子以及日面上的其他活动客体,如日珥、暗条和谱斑等在日面上的移动,或从太阳东西边缘光谱线的多普勒效应来证实。太阳自转方向与地球自转方向相同。在日面纬度不同处,自转角速度不同,在太阳赤道,自转最快,纬度越高,自转越慢,这说明太阳存在着较差自转的现象。
【23-24·海南·期末】
北京时间2022年10月9日7时43分,我国在酒泉卫星发射中心成功发射综合性太阳探测卫星“夸父一号” (见图) ,“夸父一号”的出现将填补我国在太阳探测专用卫星方面的空白,同时可为宇宙空间天气预警提供支持。据此完成下面小题。
27.拍摄图示照片时,拍摄者面向( )
A.东南偏东 B.东北偏东
C. 正东 D. 正西
28.“夸父一号”发射时,地球上( )
A.大部分地区处于白天 B.大部分地区处于黑夜
C. 8日和9日的范围比例接近1: 1 D.大部分地区处于10月9日
29.“夸父一号”的主要任务可能是( )
A.研究太阳的起源 B.研究太阳辐射对地球的影响
C.观测太阳活动 D.研究太阳大气的成分
【答案】
【小题1】A
【小题2】C
【小题3】C
【解析】
【小题1】根据材料可知,拍摄图示照片时,北京时间2022年10月9日7时43分,即已知120°E为10月9日7时43分,则酒泉卫星发射中心(100°E)为10月9日6时23分,恰逢日出不久。10月9日太阳直射点位于南半球,此时,北半球日出东南,且东偏南度数较小。从图中可以看出,拍摄者面向太阳,故面向东南,且偏东,A正确,BCD错误。故选A。
【小题2】由于地球自身既不发光也不透明,故出现昼夜现象,理论上讲,太阳只能照亮地球的一半,故昼半球与夜半球范围大致相同,AB错误。 “夸父一号”发射时,为北京时间2022年10月9日7时43分,9日的范围是从9日0时所在的经线向东到180°经线,故用地方时计算方法算出0时经线所在经度,即可判断8日与9日的范围。根据地方时计算方法可知,时差为7小时43分钟,转换为经度差115°45',0时经线为4°15′E,则9日范围为4°15′E向东到180°,可知,8日和9日的范围比例接近1:1,C正确。9日范围小于180°,故地球上10月9日范围不到一半,D错误。故选C。
【小题3】根据材料““夸父一号”的出现将填补我国在太阳探测专用卫星方面的空白,同时可为宇宙空间天气预警提供支持。”结合时事新闻可知, “夸父一号”的主要任务是用于太阳耀斑爆发等现象的研究,并且会给与我国空间天气预报的数据支撑,能够让我们更深一步研究太阳系,从而规避太阳运动带给地球的不良影响。耀斑是太阳活动激烈的显示,故可推测“夸父一号”的主要任务可能是观测太阳活动,C正确。与太阳的起源、太阳辐射、太阳大气成分等关系不大,ABD错误。故选C。
【点睛】昼夜现象是由于地球自身不发光不透明,在阳光照射下而形成昼夜现象;随着地球自转则形成昼夜交替现象。世界时区的划分,是以本初子午线为标准的。从西经7.5°到东经 (经度间隔为 为零时区;从零时区的边界分别向东和向西,每隔经度1 划分一个时区,东、西各划出12个时区;东十二区与西十二区合称东西十二区。全球共划分成24个时区。
二、非选择题:本题共5道题,共42分。
【24-25·山西晋中·期中】
30.根据有关地理知识,读下图,回答问题。
(1)A、G两地均为太阳能丰富的地区,简析其形成原因有何不同。
(2)由E到F太阳辐射量有什么变化 简析原因。
(3)A、B、C、D四地中,因多云雾而有“蜀犬吠日”现象发生的是 ,因为该地位于 (地形区),水汽不易扩散;属于 气候,降水多,雨季长;多河流,水汽蒸发量大。
(4)在下列城市中,太阳能热水器的推广利用条件最优和最差的分别是( )。
A.成都 武汉 B.拉萨 贵阳 C.石家庄 乌鲁木齐 D.包头 杭州
(5)图中G地区应如何利用丰富的日照资源发展特色农业
【答案】
(1)A位于青藏高原,海拔高,大气稀薄,太阳辐射强;G位于新疆,气候干旱,降水少,晴天多。
(2)太阳辐射量增加。由东向西降水减少,日照时数增长(或者光照强度增加)。
(3) B 四川盆地 亚热带季风
(4) B
(5)发展瓜果种植,糖分积累多,品质好;推广特色农产品种植,提高农产品产量和质量;建设太阳能设施辅助农业,延长农作物生长周期,发展反季节农业;发展农产品加工,提高农产品附加值。
【分析】本大题以太阳辐射分布图为材料设置试题,涉及影响体太阳辐射的因素、区域判读、太阳辐射的利用及农业等相关内容,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力,体现区域认知、综合思维的学科素养。
【详解】
(1)A位于青藏高原,海拔高,大气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,太阳辐射强,其主要影响因素是海拔;G位于新疆,气候干旱,降水少,晴天多,太阳辐射强,其主要影响因素是天气 (或海陆位置)。
(2)由E到F太阳辐射量增加。我国东部是季风气候,降水多,阴雨天多;西部是大陆性气候,晴天多,由东向西降水减少,日照时数增长。
(3)B地位于四川盆地,A是青藏高原,C是长江中下游平原,D是华北平原。四川简称蜀,因多云雾而有“蜀犬吠日”现象发生的是B;四川盆地地形闭塞,水汽不易扩散;气候湿润、降水多、雨季长;盆地内多河流,蒸发大,空气湿润;因此多阴雨天气,光照不足。
(4)拉萨相比于成都、石家庄、包头等地区而言,拉萨位于青藏高原,海拔高,大气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,太阳辐射最强;贵阳相比于武汉、乌鲁木齐、杭州等城市而言,贵阳虽地处云贵高原,但是属于亚热带季风气候,夏季受夏季风影响,阴雨天气多,冬季受昆明准静止锋的影响,多阴雨天气,太阳辐射弱。故选B。
(5)根据材料信息及所学知识可知,G地位我国新疆,太阳资源较丰富,可以利用光照强、昼夜温差大的优势,种植葡萄、哈密瓜等瓜果,糖分积累多,品质好;种植棉花等喜光作物,提高农产品产量和质量;利用丰富的日照资源,建设太阳能温室大棚,调节温度和光照,延长农作物生长周期,发展反季节农业;充足的日照利于农产品晾晒,可发展葡萄干、杏干等农产品加工业,提高农产品附加值。
【24-25·河北唐山·期中】
31.阅读图文材料,完成下列要求。
材料一:太阳辐射地区分布不均匀,影响太阳辐射强弱的因素主要有纬度位置、天气状况、海拔高度等。左图为太阳辐射量在不同纬度的分布示意图,有效总辐射量是指受大气削弱后到达地面的太阳辐射。右图为太阳大气层的结构示意图。
总辐射量 年)
材料二:北京时间2023年8月8日04:32,太阳爆发了1个×1.5级X射线耀斑,于05:17结束,达到橙色警报级别。太阳表面出现激烈的耀斑活动,往往会伴随着高能带电粒子流抛射(太阳风)。太阳活动爆发被人们形象地称为“太阳发脾气”,人们也一直在研究“太阳发脾气”时地球上发生的变化。
(1)据左图描述太阳可能总辐射量及有效总辐射量的纬度变化特征。
(2)太阳耀斑发生在太阳大气的 (填名称)层。长期观测发现,当太阳耀斑数量增多时,发生在右图太阳大气 (填字母)层的太阳黑子数量也会增多。
(3)右图中字母a表示太阳大气的 层,这一层许多带电粒子脱离太阳引力飞向宇宙空间形成太阳风,太阳风到达地球时,在极地上空轰击高层大气,形成绚丽多彩的极光现象。
(4)航天器在航行时需要导航,并实时和地面进行无线通信。简述太阳活动强烈时对航天器的不利影响。
(5)说明人们观测和研究“太阳发脾气”的意义。
【答案】(1)太阳可能总辐射量随纬度的增加不断减少;有效总辐射量随着纬度的增加先增加后减少。
(2) 色球C
(3)日冕
(4)太阳活动强烈时,带电粒子流会引起电离层的扰动,影响航天器的无线电通信;太阳活动会影响地球磁场,发生磁暴现象,使航天器的定位系统受到干扰。
(5)掌握太阳活动的规律,可以提前预警,降低因太阳活动而产生的不利影响。
【分析】本题以太阳对地球的影响为背景材料设置题目,主要考查学生对太阳辐射的分布、影响因素及太阳活动对地球的影响等相关知识的掌握,考查学生的获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、基本技能的能力,考查学生的综合思维、地理实践力等学科核心素养。
【详解】 (1)由太阳辐射量在不同纬度的分布示意图可知,由于太阳高度和昼夜长短的关系,太阳可能总辐射量随着纬度的增加迅速的降低;而有效总辐射量是指受大气削弱后到达地面的太阳辐射,受天气现象的影响,随着纬度的增加先增加后降低。
(2)由太阳大气层的结构示意图可知,a位于太阳大气的最外面,是日冕层,b处于中间是色球层,c处于最里面是光球层。根据所学知识,太阳黑子和耀斑分别出现在图2中的c光球层和b色球层。
(3)由上题可知,a位于太阳大气的最外面,是日冕层。根据所学知识,来自日冕层的太阳风到达地球时,在极地上空轰击高层大气,形成绚丽多彩的极光现象。
(4)根据所学知识,太阳活动所产生的带电粒子流会引起电离层的扰动,进而影响宇航器的无线电短波通信;太阳活动会影响地球磁场,发生磁暴现象,太阳活动强烈时地球磁针不能正确指示方向,使航天器的定位系统将受到干扰。
(5)根据所学知识,太阳活动对地球产生了深远影响,研究和掌握太阳活动的规律,可以提前预警太阳活动。降低因太阳活动而产生的不利影响。
【23-24·北京丰台·期末】
32.阅读图文材料,回答下列问题。
2023年12月1日,受太阳活动的影响,我国黑龙江漠河、内蒙古根河等地都出现了极光现象,令人惊喜的是,连北京怀柔、门头沟等地的网友也罕见地拍摄到了极光。据国家空间环境预报中心报道,当天磁暴水平达到橙色警报级别,此次磁暴事件持续1天左右。
(1)概括本次太阳活动的特点。
(2)此次太阳活动对地球的影响可能有( ) (双项选择题)
A.增加年太阳辐射量 B.干扰卫星导航信号
C.加大台风活动频率 D.影响空间站的通信
科学家通常用太阳黑子相对数反映太阳活动的强烈程度,黑子相对数少的年份就称为太阳活动的极小年,两次相邻的极小年之间为一个太阳活动周。下图为2006~2023年每月太阳黑子相对数平均值。
(3)读图判断一个太阳活动周的周期,并说出判断依据。
【答案】
(1)对地球影响持续时间长,强度大,范围广。
(2)BD
(3)11年左右。两次相邻的太阳活动极小年时间间隔大约为11年。
【分析】本题以2006~2023年每月太阳黑子相对数平均值为材料,涉及太阳活动的特点、周期、影响等相关知识点,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力,体现区域认知、综合思维的学科素养。
【详解】
(1)本次太阳活动引发的地球特大磁暴持续了两天左右,在我国内蒙古根河、黑龙江漠河、北京等地都能看到极光,因此对地球影响持续时间长,强度大,范围广。
(2)根据材料可知,此次太阳活动产生磁暴和极光,可推测有大量高能带电粒子流冲击大气层,造成电离层扰动,使卫星导航和空间站通信受到干扰,BD正确;材料文字并无信息体现地球接受的年太阳辐射量增加和台风活动频率加大,且根据所学知识,台风形成、太阳辐射量与太阳活动关系不大,AC错误。故选BD。
(3)读图可知,2008年和2019年各出现了太阳活动的极小年,根据这两次相邻的太阳活动极小年时间间隔,可推知一个太阳活动周的周期大约为11年。
【24-25·湖北武汉·期末】
33.阅读图文材料,完成下列要求。
左图为我国年太阳辐射总量(单位: 空间分布图。右图为甲地居民普遍装配的太阳能热水器。根据甲地居民介绍,当地太阳能热水器在冬季基本停用,而在其他月份的使用中会不断调整热水器集热板与地面的倾角,以达到最佳集热效果。
(1)描述我国年太阳辐射总量的空间分布规律,并解释青藏高原总量丰富的原因。
(2)分析甲地太阳能热水器在冬季基本停用的原因。
(3)指出甲地太阳能热水器在使用过程中集热板与地面的倾角最小的日期,并说明其倾角不断调整的原因。
【答案】
(1)从东南沿海向西北内陆递增。青藏高原海拔高,大气稀薄,削弱少;晴天多,日照长。
(2)冬季太阳直射南半球,甲地太阳高度角小,辐射弱,且气候寒冷,热量需求高,太阳能难满足。
(3)夏至日 (6月22日)。太阳直射点季节移动致甲地太阳高度角变化,需调倾角使集热板垂直太阳光线,提高集热效率。
【分析】本题以我国年太阳辐射总量为背景,涉及太阳辐射等相关知识,考查对图表的信息阅读与提取能力,并考查知识的调用能力。
【详解】
(1)读图可知,我国年太阳辐射总量的分布大致是从东南沿海向西北内陆逐渐增多。东南沿海地区太阳辐射总量相对较低,一般在1200MJ/m 以下,而西北内陆地区数值较高。青藏高原平均海拔4000米以上,大气稀薄。太阳辐射在经过大气层时,被大气吸收、散射和反射的部分较少。因为大气中的水汽、尘埃等物质含量少,对太阳辐射的削弱作用弱,使得太阳辐射能够更多地到达地面。高原上降水相对较少,晴天多。较多的晴朗天气保证了充足的日照时间,使得地面能够长时间地接收太阳辐射,从而使得太阳辐射总量丰富。
(2)甲地位于我国内蒙古地区,冬季太阳直射南半球,北半球太阳高度角变小。太阳高度角小导致太阳光线与地面夹角变小,太阳辐射经过大气的路程变长,被大气削弱得多,到达地面的太阳辐射减少。内蒙古地区冬季气候寒冷,气温较低。太阳能热水器主要用于提供生活热水,但是冬季太阳辐射弱,热水器获得的热量难以满足需求。例如,当地冬季气温可能会降至很低,即使有少量太阳能热量收集,也会很快被低温环境吸收,无法有效加热水,所以基本停用。
(3)太阳直射点在南北回归线之间移动。当太阳直射点位于北半球且离甲地纬度最近时,甲地太阳高度角最大。对于内蒙古地区 (假设甲地纬度约北纬 ,这个日期接近夏至日 (6月22日左右)。此时太阳高度角最大,为了让集热板与太阳光线垂直,达到最佳集热效果,集热板与地面的倾角最小。太阳直射点位置随季节变化而变化。太阳高度角计算公式为 (H是太阳高度角,α是当地纬度,β是太阳直射点纬度)。随着太阳直射点移动,甲地太阳高度角随之改变。当太阳直射点向北移动时,太阳高度角增大,集热板与地面的倾角要减小;当太阳直射点向南移动时,太阳高度角减小,集热板与地面的倾角要增大。通过不断调整倾角,使集热板能垂直于太阳光线,最大程度地接收太阳辐射,提高集热效率。
【24-25·上海普陀·期末】
34.地球的宇宙环境
阅读图文材料,完成下列要求。
材料:处于太阳系(图1)中的地球是人类的家园,但人类也从未停止对宇宙的探索。2022年10月26日,美国航天局(NASA)发布了一张由太阳动力学观测台捕捉到的太阳的“微笑”(图2)。科学家表示,“微笑”背后是“笑里藏刀”,太阳的两只“眼睛”所代表的暗斑被称为日冕空洞,高能的太阳风从中向地球飞速奔袭而来。
(1)“微笑”的太阳还有明亮的“鼻子”,是指太阳活动能量高度集中释放的形式,据此可以推测,“鼻子”区域是 (填太阳活动类型),位于太阳大气的 层。太阳的两只大“眼睛”所代表的暗斑增强可能在两极地区产生 现象,并对气候、天气产生一定影响。此现象在2014年剧烈发生了1次,估计未来最近的1次将发生约在 年。
(2)太阳“笑”了,你认为哪些公共事业部门应该做好防范工作( )(不定项选择)
A.通信部 B.航空航天部
C.冶金工业部 D.水利部
(3)在图1中表现的最高一级天体系统是 ,距离地球最近的天体是 (填字母)。
(4)关于太阳辐射及其对地球影响,下列叙述不正确的是 ( )
①太阳辐射的能量来源于太阳活动
②太阳辐射能是维持地表温度,促进地球上的水、大气、生物活动和变化的主要动力
③地球上某些自然灾害如地震、水旱灾害的发生与太阳辐射有关
④太阳辐射的电磁波对地球电离层影响明显,从而使地球上发生“磁暴”现象
A. ①②③ B. ①②③④
C. ①③④ D. ②③④
【答案】(1) 耀斑 色球 极光 2025
(2)ABD
(3) 太阳系 B
(4)C
(5)太阳正处于壮年期,状态稳定;大小行星各行其道,互不干扰。
【分析】本题以太阳系模式图及太阳“微笑”图为背景,设置太阳活动的类型及影响,太阳系的组成、太阳辐射的影响、地球生命存在的条件等相关知识,考查学生获取解读信息、调动运用知识的能力,体现了区域认知、综合思维的学科素养。
【详解】
(1)读图2,太阳活动能量高度集中释放的形式是耀斑,耀斑常出现在色球层,所以“鼻子”区域是耀斑,位于太阳大气的色球层。由材料可知,太阳的两只“眼睛”所代表的暗斑被称为日冕空洞,高能的太阳风从中向地球飞速奔袭而来,冲击地球两极地区的高层大气,产生极光现象。太阳活动的周期大约是11年,2014年剧烈发生1次,那么未来最近一次大约在2014+11 =2025年。
(2)联系已学可知,太阳活动增强时,其发射的高能带电粒子流会干扰地球电离层,影响无线电短波通信,对航空航天的通信等产生不利影响,地球降水异常,可能出现水旱灾害,因此通信部、航空航天部和水利部应做好防范工作,ABD符合题意;而冶金工业部主要从事金属冶炼等工作,太阳活动对其影响较小,C不符合题意。故选ABD。
(3)读图1,图中的中心天体是太阳,表现的最高一级天体系统是太阳系,按与太阳的距离由近及远依次是A水星、B金星、C地球、D火星、E木星、F土星、G天王星、H海王星,距离地球最近的是B金星。
(4)太阳辐射的能量来源于太阳内部的核聚变反应,①错误,符合题意;太阳辐射能是维持地表温度,促进地球上的水、大气、生物活动和变化的主要动力,如大气环流、水循环等都依赖太阳辐射能,②正确,不符合题意;地震主要受地质作用的影响,其能量来自地球内部,与太阳辐射无关,③错误,符合题意;太阳活动发射的电磁波对地球电离层影响明显,从而使地球上发生“磁暴”现象,而不是太阳辐射,④错误,符合题意。综上所述,C正确,排除ABD。故选C。
(5)联系已学可知,太阳系中大小行星各行其道、互不干扰,地球所处的宇宙环境较为安全,为生命的诞生和发展提供了稳定的外部条件;太阳正处于壮年期,太阳辐射能稳定,有利于地球表面长期保持适宜的温度,为生命的演化提供了稳定的能量来源。
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