日影方向与长度变化 高频考点 专题练 2026年高考地理一轮复习备考

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日影方向与长度变化 高频考点 专题练 2026年高考地理一轮复习备考一、单选题
中国南极中山站（66°22′S，76°23′E）每年有58天的极夜期。为保护南极环境，中山站采用固定式太阳能光伏发电（下图），所发电力直接并入站区电网。该光伏阵列的倾角（光伏板与水平地面的夹角）根据当地光照条件欠佳的3月确定。据此完成下面小题。
1．图示光伏阵列的倾角最接近（ ）
A．24° B．44° C．64° D．84°
2．极夜期过后，光伏组件开始工作。图示光伏阵列为站区供电大致始于每年（ ）
A．5月25日 B．6月25日 C．7月25日 D．8月25日
3．图示光伏阵列位于建筑物的（ ）
A．东北方 B．西北方 C．东南方 D．西南方
我国甲、乙两地学生在当地采用“立竿见影”的方法观测太阳方位。下图为两地某日北京时间10：00-14：00记录的竿影长度变化（竿长相等，每间隔1小时记录一次）。据此完成下面小题。
4．由图可知，该日（ ）
A．甲地日出东南 B．北京时间12时甲地竿影长度最小
C．乙地昼长较甲地短 D．北京时间10时乙地竿影朝向东南
5．一年中，两地学生在观测时，有可能发现甲、乙两地（ ）
A．春分日竿影转过的角度不同 B．夏至日正午竿影朝向相反
C．秋分日正午竿影长度相等 D．冬至日甲比乙先观测到竿影
6．乙地所在的城市最可能是（ ）
A．哈尔滨 B．兰州 C．成都 D．海口
某中学地理兴趣小组发现操场上的旗杆影子在北京时间12：12为一天中最短。兴趣小组发现，日落时旗杆影子的指向随日期而移动。图1为该中学校园局部平面示意图，图2为二十四节气示意图。据此完成下面小题。
7．该中学最可能位于哪个市（ ）
A．合肥市 B．哈尔滨市 C．上海市 D．杭州市
8．下列时段中，日落时旗杆影子方位分别由篮球场逐渐移向排球场的是（ ）
A．雨水到立夏 B．立冬到小寒 C．处暑到立冬 D．立夏到小暑
2024年11月19日至22日，世界互联网大会乌镇峰会在浙江乌镇隆重召开。北京时间21日14时乌镇峰会青年与数字论坛开始，开普敦（33°55′S，18°25′E）的某学生想通过网络直播观看。开普敦的日常计时采用南非统一的东二区区时。据此完成下面小题。
9．直播刚开始时，该学生最可能看到直播的当地时间为（ ）
A．2：00—3：00 B．8：00—9：00 C．14：00—15：00 D．20：00—21：00
10．观看直播3小时后，该学生发现当地旗杆的影子指向（ ）
A．西北 B．东北 C．西南 D．东南
11．会议举办期间，乌镇（ ）
A．正午日影逐渐缩短 B．日出方位逐渐偏南
C．日出时间逐渐提前 D．日落方位逐渐偏北
北京时间2025年4月1日12时，酒泉卫星发射中心（40°N，100°E）成功将互联网技术试验卫星发射升空。下图为卫星发射时移动摄像头连续拍摄的三张照片。据此完成下面小题。
12．卫星发射时，酒泉地方时约为（ ）
A．10：40 B．11：00 C．13：00 D．13：20
13．该时刻，酒泉太阳高度约为（ ）
A．60° B．54° C．49° D．30°
14．拍摄照片时，镜头朝向的变化是（ ）
A．由偏东向东南 B．由偏南向东南
C．由偏西向西北 D．由偏北向西北
某校地理兴趣小组在校园内(30°N，118°E)进行了一年期的太阳观测活动。他们在春分日(3月21日)、夏至日(6月22日)、秋分日(9月23日)和冬至日(12月2日)正午测量了旗杆影长，并记录了当日昼夜长短情况。下表为部分观测数据(1.73)。据此完成下面小题。
日期 正午影长(米) 昼长(小时)
3月21日 10.0 12:00
6月22日 5.8 14:08
9月23日 10.0 12:00
12月22日 15.2 9:52
15．该校旗杆高度约为（ ）
A．15米 B．17米 C．20米 D．22米
16．冬至日观测时，以下说法正确的是（ ）
A．北极圈内出现极昼现象 B．全球昼长与夜长的时间相等
C．南纬30°昼长达14小时08分 D．北京(40°N)昼长大于10小时
17．若该校在6月22日观测到旗杆影长指向正北，则此时北京时间应为（ ）
A．11:52 B．12:00 C．12:08 D．12:16
10月中旬，拉萨市（29°N，91°E）某中学学生开展校园地理实践活动，下图为“北京时间13时56分拍摄的校园照片”，据此完成下面小题。
18．图中杆影指向最接近（ ）
A．正北 B．正南 C．东北 D．西北
19．在观测杆影活动中，学生可领悟到与地球运动相关的是学校的（ ）
A．课程设置 B．位置选择 C．空间规模 D．作息时间
20．在观察植被过程中，学生发现校园植被比周边山地好，主要是因为（ ）
A．土壤肥力的提高 B．局地气候的改善
C．灌溉用水的保障 D．局部地形的改变
小明假期到山西大同（40°N，113°E）游览云冈石窟。在刚进景区时，他在东西走向的大道上拍了张照片（下图），此时图中大道左侧高大的石柱的影子朝向右略偏后方（即偏向小明拍摄时所在的方位），目测石柱影长不到石柱高度的一半（tan64°≈2）。据此完成下面小题。
21．小明拍摄该照片时朝向（ ）
A．正东 B．正西 C．正南 D．正北
22．小明进入景区的时间更接近当地的（ ）
A．9时 B．11时 C．13时 D．15时
23．小明到云冈石窟的假期最可能是（ ）
A．寒假 B．暑假 C．清明 D．国庆
我国华北平原某地某月T日小亮同学利用广角相机记录了天空中的太阳视运动轨迹，下图示意小亮同学记录的T日和二分二至日太阳视运动轨迹在天空投影平面上分布状况，图中圆心O为天顶，虚线为太阳运行轨迹；实线圆圈为小亮忽略地形因素下的最大视野范围。据此完成下面小题。
24．图中甲位于小亮同学所在地的（ ）
A．东北方向 B．西北方向
C．东南方向 D．西南方向
25．图中abcd四条虚线可表示小亮同学记录的T日太阳运动轨迹是（ ）
A．a虚线 B．b虚线
C．c虚线 D．d虚线
26．当太阳视运动轨迹位于a虚线时，小亮所在地（ ）
A．昼长接近全年最长 B．夜长接近全年最长
C．昼短夜长 D．昼夜平分
某艺术家在印度新德里（约28°N，77°E）借鉴了日晷的概念，在白墙上垂直安装文字，通过太阳光的映照，投下不断变化的阴影，打造主题装置，提醒人们珍惜时间。下图示意该墙面景观。据此完成下面小题。
27．推测图示墙面最可能的朝向是（ ）
A．正东 B．正南 C．正西 D．正北
28．下列日期中，当地正午时刻墙上呈现的文字影子高度最矮的是（ ）
A．3月15日 B．6月25日 C．9月15日 D．12月25日
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C B C B D A C B C
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 B A C A B C C A D C
题号 21 22 23 24 25 26 27 28
答案 B C B D B A B D
1．C 2．C 3．B
【解析】1．根据题干可知，该光伏阵列的倾角根据当地光照条件欠佳的3月确定，3月太阳直射点在赤道附近，中国南极中山站的纬度为69°22′S，3月该地正午太阳高度大致为90°-69°22′=20°38′，则光伏阵列的倾角=90°-20°38′=69°22′；所以光伏阵列的倾角最接近的是64°，C正确，ABD错误。故选C。
2．据材料，中国南极中山站（69°22′S，76°23′E）每年有58天的极夜期，其极夜大致开始于6月22日之前的5月23日，结束于6月22日之后的7月21日，故极夜期过后，光伏组件开始工作。图示光伏阵列为站区供电大致始于每年7月25日，C正确，ABD错误。故选C。
3．因为南极地区的正午太阳位于正北方向，由此判断图中光伏太阳能面板朝向正北方向，以此定向，图示光伏阵列位于建筑物的西北方，B正确、ACD错误。故选B。
【点睛】太阳直射点位于北回归线时，北半球昼最长夜最短，纬度越高白昼时间越长，北极圈及其以北地区出现极昼现象；太阳直射点位于南回归线时，北半球昼最短夜最长，纬度越高白昼时间越短，北极圈及其以北地区出现极夜现象；太阳直射赤道时，全球各地昼夜平分。
4．C 5．B 6．D
【解析】4．由图可知，甲地竿影在观测时段有南北方向变化，且该日存在正午朝正北的竿影，可以确定正午太阳位于甲地南侧；而此时乙地竿影主要位于偏南的方向，可确定太阳一直位于乙地的北侧，因甲、乙同为我国两地，即位于北半球，确定此时太阳直射点位于甲、乙之间，太阳直射点位于北半球，甲在乙的北侧，纬度较高，所以甲地日出东北，因甲地纬度较高，所以甲地的昼长长于乙地，A错误，C正确。由题目中记录的竿影长度变化是北京时间10：00-14：00，结合图中甲地竿影最短时为当地正午且位于正北可知，此时应为北京时间14时，B错误；由于太阳一直位于乙地以北，所以一天中的影子轨迹为西南-正南-东南，因此可确定当地北京时间10时乙地竿影朝向西南，D错误。故选C。
5．春分日全球昼夜平分，各地日出正东、日落正西，甲、乙两地竿影转过角度均为180°左右，A错误；夏至日太阳直射北回归线，若甲地在北回归线以北（正午竿影朝北），乙地若在北回归线以南（正午竿影朝南），则两地正午竿影朝向相反，B正确；秋分日太阳直射赤道，甲、乙两地纬度不同，正午太阳高度不同，竿影长度不相等，C错误；冬至日太阳直射南回归线，甲地纬度高于乙地（结合1题分析可知），甲地日出更晚，乙地先观测到竿影，D错误。故选B。
6．由题中此日乙地竿影竿影长度变化及方向可知，该地位于太阳直射点以南，只有海口纬度较低，可以位于太阳直射点以南，符合条件；哈尔滨、兰州、成都纬度较高，不符合。故乙地所在城市最可能是海口。D正确，ABC 错误。故选D。
【点睛】太阳一天的位置和方向：1、太阳直射赤道上，全球日出正东，日落正西。2、太阳直射北半球，全球除极昼极夜区，各地日出东北，日落西北（偏北）。3、太阳直射南半球，全球除极昼极夜区，各地日出东南，日落西南（偏南）。
7．A 8．C
【解析】7．物体的影子在一天中最短时，应该是当地12：00，而此时北京时间（120°E）为12：12，由经度差1°，地方时相差4分钟，可知当地与120°E相差3°；再由越向东时刻越早，可知当地应位于120°E以西3°，即117°E，合肥市经度为117°E，A正确。哈尔滨市经度为126°E，B错误。上海市经度为121°E，C错误。杭州市经度为120°E，D错误。故选A。
8．日落时旗杆影子方位分别由篮球场逐渐移向排球场（表示杆影由东南→正东→东北），对应的是太阳日落由西北→正西→西南，当太阳直射北半球时日落西北，当太阳直射赤道时日落正西，当太阳直射南半球时日落西南，故该时段应满足太阳直射北半球→直射赤道→直射南半球，处暑到立冬（处暑：8月23日左右，太阳直射北半球；秋分：9月23日左右，太阳直射赤道；立冬：11月7日左右，太阳直射南半球），C正确。雨水到立夏，太阳直射南半球→直射赤道→直射北半球，A错误。立冬到小寒，太阳始终直射南半球，B错误。立夏到小暑，太阳始终直射北半球，D错误。故选C。
【点睛】日出日落方位：太阳直射点位于北半球时，除有极昼极夜现象的地区外，全球各地日出东北、日落西北。太阳直射点位于南半球时，除有极昼极夜现象的地区外，全球各地日出东南、日落西南。太阳直射赤道时，全球各地日出正东、日落正西。
9．B 10．C 11．B
【解析】9．北京时间为东八区区时，开普敦采用东二区区时，两地时差为6小时（东八区-东二区=6）；直播开始时间为北京时间21日14时，开普敦时间需减去6小时，即开普敦所在区时为21日8：00，根据选项分析，8：00—9：00，B正确，ACD错误。故选B。
10．开普敦位于南半球，11月21日太阳直射点在南半球，当地正午太阳位于正北方向。直播开始时当地时间为8：00，太阳位于东北方向，影子朝向西南；3小时后（11：00），太阳向正北移动，影子仍偏向西南，C正确，ABD错误。故选C。
11．会议期间（11月19日—22日），太阳直射点位于南半球并向南移动。乌镇（北半球）正午太阳高度角逐渐减小，日影变长，A错误；昼长变短，日出时间推迟，C错误；日出方位逐渐偏南，B正确；日落方位逐渐偏南，D错误。故选B。
【点睛】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”。
12．A 13．C 14．A
【解析】12．经度每相隔1°，时间相差4分钟，东早西晚。酒泉位于100°E，北京时间使用120°E经线的地方时作为该时区的区时，因此酒泉的地方时比北京时间晚1小时20分钟。卫星发射时间为北京时间2025年4月1日12时，故卫星发射时，酒泉地方时应在北京时间基础上减1小时20分钟，约为10:40，A正确，BCD错误，故选A。
13．读图可知，此时发射塔的高度与影子的长度大致相同，因此该时刻酒泉太阳高度应较接近45°，结合选项可知，C符合题意，ABD错误，故选C。
14．结合第一题解析可知，此时酒泉地方时约为10:40，太阳应位于东南方，影子朝向西北，结合图中影子位置的变化（注意三幅图影子都是朝向西北方的）可知，镜头朝向由偏东逐渐转为东南，A正确，BCD错误，故选A。
【点睛】太阳一天的位置和方向：1、太阳直射赤道，全球日出正东，日落正西。2、太阳直射北半球，全球除极昼极夜区，各地日出东北，日落西北（偏北）。3、太阳直射南半球，全球除极昼极夜区，各地日出东南，日落西南（偏南）。
15．B 16．C 17．C
【解析】15．春分日/秋分日太阳直射赤道，当地正午太阳高度角H=90° ∣30° 0°∣=60°。影长公式：影长=旗杆高度\tanH，代入tan60°≈1.73计算得旗杆高度=10.0\1.73≈17.3米，最接近17米，B正确，排除ACD。故选B。
16．冬至日太阳直射南回归线（23.5°S），北极圈内极夜，A错误；此时北半球昼短夜长，南半球昼长夜短，B错误；南纬30°昼长时间与北纬30°夜长相等，等于14小时08分，C正确；此时北半球昼短夜长，且纬度越高昼越短，北纬30°昼长为9小时52分，北京纬度较高、昼长应该少于9小时52分（10小时），D错误。故选C。
17．北纬30°正午太阳位于正南方，影长应指向正北，此时为地方时12：00。该校经度118°E，北京时间（120°）与当地经度存在时差：T=(120°-118°E)×4分钟=8分钟，且北京时间更早，故北京时间为12：00+00：08=12：08，C正确，排除ABD。故选C。
【点睛】正午太阳高度角，指的是正午的太阳光线与地平面的夹角，计算公式为：α= 90° - | β - γ |。其中α为正午太阳高度角，β为观察者所处的纬度，γ为太阳直射点的纬度。
18．A 19．D 20．C
【解析】18．根据所学可知，北京时间为120°E的地方时，拉萨经度为91°E，两地经度差为29°。由于1°经度对应4分钟的时间差，因此拉萨地方时比北京时间晚：29°×4分钟=116分钟（1小时56分钟）。当北京时间为13时56分时，拉萨地方时为13时56分－1小时56分=12 时（刚好正午）。10月中旬太阳直射南半球，拉萨（29°N）正午时太阳位于正南天空，因此杆影指向正北，A正确，BCD错误。故选A。
19．根据所学知识可知地球运动包括地球自转和地球公转，地球自转导致昼夜交替，公转导致昼夜长短的变化和季节变化。学校作息时间（如早晚自习时间、午休安排）会根据昼夜长短调整（如夏季昼长则早到校，冬季昼短则晚到校），直接与地球公转相关，在观测杆影活动中，发现太阳日出到日落的时间和方位不同，导致杆影的位置和长短也随着时间发生变化，这都是与地球公转有关，D正确；学校的课程设置、空间规模与地球运动无关；位置选择主要考虑地形、气候等，与地球运动间接相关，ABC错误。故选D。
20．拉萨市位于青藏高原上，年降水量少，植被生长的主要限制因素是水分。周边山地植被依赖自然降水、冰雪融水，水分供应不稳定，缺水时生长受限，所以灌溉用水保障是校园植被比周边山地好的主要原因，C正确。青藏高原土壤普遍贫瘠，虽然校园建设过程中可能存在一定土壤改良，但校园与山地植被差异主因并非土壤肥力，A错误；校园局地气候的改善对植被影响有限，拉萨气候整体为高原山地气候，校园难以通过改善局地气候使植被明显比周边山地好，B错误；校园一般是在原有地形基础上建设，未发生能大幅改变植被生长条件的局部地形改变，山地与校园地形差异不是造成植被差异的主要原因，D错误。故选C。
【点睛】日出日落方位规律：春秋二分日：全球各地的日出日落方位除了南北两极点外均为从正东方向升起、从正西方向落下。太阳直射北半球时：全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳都是从东北方向升起、从西北方向落下，纬度越高的地方日出日落的方位也越偏北。太阳直射南半球时：全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳都是从东南方向升起，从西南方向落下，纬度越高的地方日出日落的方位也越偏南。
21．B 22．C 23．B
【解析】21．由材料“大道为东西走向”可知，小明拍摄照片的朝向是正东或正西，C、D错误；又根据材料“影长不到神柱高度的一半”可知，拍摄当时的太阳高度大于64°。该地位于40°N，一年中夏至日正午太阳高度最大，大约为73.5°，所以推知，拍摄时太阳高度较高，太阳方位在偏南或正南方位，影子是朝偏北或正北方位；由材料“小明左侧神柱的影子指向小明一侧”推知北方在小明右侧，故小明拍摄时朝向正西，A错误，B正确。故选B。
22．根据太阳高度较大可知，拍摄时间接近正午，AD错误；又根据图中影子朝向东北，可推知此时太阳位于接近正南的西南方位，故为13时，B错误，C正确。故选C。
23．根据40°N二分日正午太阳高度约为50°，可排除清明和国庆，寒假正午太阳高度更小，故ACD三项均不正确；夏至日正午太阳高度大约为73.5°，由上题中分析“拍摄当时的太阳高度大于64°”可推知，该假期最可能是暑假，B正确。故选B。
【点睛】北半球夏季，南半球冬季，东北日出，西北日落；北半球冬季，南半球夏季，东南日出，西南日落；北半球春分日（3月21日前后）、秋分日（9月23日前后），东方日出，西方日落。
24．D 25．B 26．A
【解析】24．根据图文材料可知，O为小亮同学所在地的天顶，说明该图为小亮同学仰望天空时地面上的地物在天空-平面上的投影，abcd四条太阳运行轨迹、山脉都是在天空中投影平面的分布状况。读图的方法就是将该图举到头顶仰视，并按照“上北下南左东右西”（仰视投影的方位判断方法）即可判断方位，由此读图可判断出甲应位于小亮所在地的西南方。故选D。
25．读图可知，图中ac两线间与cd间两线间的间距相等，且当地时间正午时刻太阳位于正南方，a虚线的日出东北方，日落西北方，则a虚线应为夏至日，同理可知d虚线应为冬至日，c虚线应为二分日，b虚线应为小亮同学T日记录的太阳运行轨迹。故选B。
26．读图并根据上题的结果可知，a虚线为夏至日，d虚线为冬至日，c虚线为二分日，所以，当太阳视运动轨迹位于a虚线时，即小亮同学所在地为夏至日，此时小亮同学所在地的昼长接近全年最长、夜长接近全年最短、昼长夜短，A正确，BCD错误，故选A。
【点睛】昼夜长短的变化规律：春、秋分日，全球昼夜等长；太阳直射哪个半球，哪个半球就昼长夜短(昼长大于12h)；太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球的昼就变长；夏至日，北半球昼长夜短目在一年中昼最长夜最短，南半球昼短夜长且在一年中昼最短夜最长，且越往北昼越长夜越短，越往南昼越短夜越长，北极圈及其以北出现极昼，南极圈及其以南出现极夜；冬至日相反。
27．B 28．D
【解析】27．该装置通过 在白墙上垂直安装文字，通过太阳光的映照，投下不断变化的阴影来判断时间。新德里位于28°N，处于北回归线以北，正午太阳始终在正南方，即一年中大部分时间太阳是从偏南方向照射过来，要想安装在墙上的文字产生影子，则图示墙面最可能的朝向是正南，B正确，ACD错误，故选B。
28．正午太阳高度角越大，则太阳光线与墙面的夹角越小，墙上文字影子高度越高。因此当地正午时刻墙上呈现的文字影子高度最矮的时候应为当地正午太阳高度最小的时候。新德里位于北回归线以北，12月25日接近冬至日，正午太阳高度最小，墙上文字影子最短，D正确；正午太阳高度在夏至日（6月22日前后）达到一年中最大值，6月25日最接近夏至日，此时正午太阳高度较大，墙上文字影子较长；3月15日、9月15日距离二分日近，正午太阳高度大于12月25日，墙面影子较12月25日更长，AC错误。故选D。
【点睛】日晷指的是人类古代利用日影测得时刻的一种计时仪器，又称“日规”。其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻，通常由晷针（表）和晷面（带刻度的表座）组成。利用日晷计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明，这项发明被人类沿用达几千年之久。
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