专题一 地球运动规律及其应用
深化点一 时间计算
真｜题｜体｜验
（2024·江苏高考3～4题）如图为2024年某月1日地球昼夜状况图。据此完成1～2题。
1.据图推断，该日是（ ）
A.2月1日 B.3月1日
C.4月1日 D.5月1日
解析：D 据图示信息可知，图中的北极点附近以极昼为主，判断该日太阳直射点应在北半球，应为北半球的夏半年，A、B错误；4月1日与春分日（3月21日前后）相差11天左右，北极点附近应刚刚出现极昼现象，北极圈内极昼范围很小，与图示北极点附近昼夜分布图不符合，C错误；由春分日到夏至日大致90天左右，太阳直射点纬度位置向北移动了23.5°，从3月21日到5月1日大约40天，太阳直射点的纬度位置大约向北移动了10°，故5月1日这一天太阳直射点在10°N附近，对应北极圈内极昼的范围应是80°N—90°N，由图中的纽约纬度位置结合北美洲轮廓可知，此时图中晨昏线纬度最高点（极昼出现的最低纬度）的纬度位置约为80°N，D正确。故选D。
2.图示时刻，北京时间大约是（ ）
A.6：00 B.12：00
C.18：00 D.24：00
解析：C 据图示信息可知，此时的纽约（74°W）位于晨线附近，说明纽约正处于5月1日日出前后，由于纽约纬度为40°N，位于北半球夏半年的5月1日日出时刻应在6时之前。当北京时间6：00时，74°W地方时为17：04，这是当地的日落时刻附近，不会在日出前后，A错误；当北京时间12：00时，74°W地方时为23：04，纽约当地进入深夜，不会在日出前后，B错误；当北京时间18：00时，74°W地方时为5：04，应在日出前后，C正确；当北京时间24：00时，74°W地方时为11：04，纽约当地已经临近中午，D错误。故选C。
（2023·全国乙卷9题）位于日本海附近的珲春与内陆的辽源各日最高气温时刻（北京时间）的月均值不同（下表）。规定各日最高气温时刻与月均值相差超过1小时为偏离。据此完成下题。
气象台站 珲春 辽源
经度 130.35°E 125.15°E
纬度 42.86°N 42.90°N
1月各日最高气温时刻均值 约14时00分 约13时20分
1月偏离天数/天 20.8 14.4
7月各日最高气温时刻均值 约14时40分 约13时50分
7月偏离天数/天 19.6 17.2
3.珲春7月各日最高气温时刻均值滞后当地正午约（ ）
A.1小时40分钟 B.2小时00分钟
C.2小时40分钟 D.3小时20分钟
解析：D 珲春7月各日最高气温时刻均值约为北京时间14时40分，北京时间是120°E的地方时，珲春所在地的经度是130.35°E，珲春地方时比北京时间早约40分钟，故珲春7月各日最高气温时刻均值约为当地地方时15时20分，这个时刻滞后于当地正午（12时）时刻约3小时20分钟。故选D。
（2023·浙江6月选考20题）一天内电力网络的供电量应与实际需求相匹配。如图为美国东部时间（西五区）一周每日不同时刻，平均发电量按来源划分的统计图，其中①②③表示三种不同类型的可再生能源发电量。完成下题。
4.当太阳能发电量在7日达到最大值时，北京时间约为（ ）
A.7日1—2时左右 B.7日7—8时左右
C.8日3—4时左右 D.8日8—9时左右
解析：C 据图可知，①发电量日变化明显，应代表太阳能发电，太阳能发电量在当地14时左右达到最大值，北京时间比美国东部时间早13个小时，当美国东部（西五区）太阳能发电量在7日14时达到最大值时，北京时间（东八区）为8日3时左右。故选C。
（2022·江苏高考4～6题）国际空间站距地面约420 km，每90分钟环绕地球一周。空间站反射阳光，在一定条件下，人们肉眼可以看到明亮的光点划过天空。如图为国际空间站某时段轨迹和某时刻位置示意图，图中阴影表示黑夜。据此完成5～7题。
5.空间站到达北京上空约需（ ）
A.15分钟 B.30分钟
C.45分钟 D.60分钟
6.空间站到达北京上空时，北京时间大致是（ ）
A.9：40 B.10：10
C.10：40 D.11：10
7.空间站从图示位置飞行1小时，在这期间能看到空间站的地点是（ ）
A.圣迭戈 B.卡马匡
C.马纳卡拉 D.上海
【思路点拨】
命题立意 结合对国际空间站轨迹、位置图的分析，考查运行时间、地方时计算及空间站位置的推测
解题关键 ①抓经度→空间站与北京的经度差→约180°。 ②抓隐含时间→看昼夜分布状况→赤道与晨线交点对应经线的地方时为6时。 ③抓运行周期→周期为90分钟→飞行1小时后对应的昼夜分布状况
答案：5.C 6.C 7.C
解析：第5题，由图可知，北京与国际空间站经度大致相差180°，所以国际空间站到达北京上空是大致绕地球旋转了一半，由材料可知，国际空间站每90分钟环绕地球一周，所以空间站到达北京上空约需45分钟。故选C。第6题，由图示信息可知，该图右侧晨昏线为晨线，其与赤道交点经度约为60°E，地方时为6时，则北京时间此时约为10：00，结合上面分析可知，空间站到达北京上空时，北京时间大致为10：45。故选C。第7题，据材料可知，国际空间站90分钟环绕地球1周，空间站到达卡马匡上空时，正值该地黑夜，国际空间站与地面较近，此时无法反射到太阳光，不能被肉眼观察到，故B错误。到达马纳卡拉上空时，正处于黎明，人们可以用肉眼观察到空间站，故C正确。由材料可知，国际空间站90分钟环绕地球一周，空间站从图示位置（约70°W）飞行1小时，飞行了约240°到达170°E附近，不会经过圣迭戈上空，而且1小时后圣迭戈为黑夜，不能用肉眼观察到国际空间站，故A错误。当国际空间站经过上海时，为白昼，由于太阳光线太强，可能用肉眼无法看见，故D错误。
高｜考｜感｜悟
一、感悟高考考情
时间计算和日期变更是考查地球自转相关内容的常见考点。近几年高考试题中多以选择题的形式考查地方时、区时的计算和日期的变更问题。常见的命题角度如下：
1.依据经度信息，进行区时与地方时的换算。
2.结合经纬度信息，进行不同时区的区时计算。
3.结合经度信息，计算地方时。
4.结合已知的时间信息，进行日期的变更及占比计算。
二、感悟命题情境
在近年来的高考命题中，关于时间计算的命题，选用的命题情境多种多样，总结分析应重点关注以下几类命题情境：
1.通过提供区域的经纬度，以包含时间信息的自然现象为命题情境，从地方时、区时的计算进行命题设问。
2.选取某类生产、生活情境，依据人类活动中的时间信息，从相关的时间计算进行命题设问。
3.以重大航天活动为命题情境，结合航天活动中的时间要求，从时间换算的角度进行命题设问。
4.以人类的旅行活动为命题情境，依据行程所涉及的时间信息，从日期变更的角度进行命题设问。
5.以地球运动的光照图为命题载体，通过设定相关条件，在解读图示信息的基础上，从地方时、区时以及日期占比等角度进行命题设问。
三、感悟知识应用
1.时间计算的一般方法和流程
例如，上面框图中，当北京时间为某日10时，则75°W的地方时（即西五区的区时）为前一日21时。
2.日期范围的确定方法
方法一：解决这类问题的基本方法是从已知点向东、西两侧找日界线，两条日界线之间属于同一日期。
例如，图中60°W为0时经线，由此向东至180°为新一天的范围，由此向西至180°为旧一天的范围。与北京属于同一日期的范围为60°W向东至180°，跨240个经度，占全球的2/3。
方法二：180°经线的地方时是几时，进入新的一天的区域所占时间就是几小时；反过来，全球进入新的一天的区域所占时间是几小时，180°经线的地方时就是几时。
方法三：若全球日期相同，则180°经线与0时（或24时）经线重合，此时太阳直射0°经线。除此以外的每一时刻地球上都同时具有两个日期，两个不同日期的判定方法是顺着地球的自转方向，从0时所在经线至180°经线的范围为今天的区域，其余为昨天的范围。
考｜向｜精｜练
考向一 地方时的换算
（2024·山东泰安一模）林奈是瑞典著名的植物学家，在其居住的城市（约59.9°N，17.6°E）培植了一座“花钟”，这些花在二十四小时内陆续开放，只要看看什么花刚刚开放，就知道大致是几点钟。如图分别示意花钟和二十四节气。据此完成1～2题。
1.北京的“午时花”刚盛开时（夏季正午开花），“林奈花钟”上正在开花的是（ ）
A.龙葵花 B.鹅肠菜
C.野蔷薇 D.紫茉莉
解析：C 由材料可知，林奈位于17.6°E，位于东一区，与北京时间（东八区）相隔大约7小时，当北京午时花刚盛开时，北京时间为12时，此时，林奈时间＝12－（8－1）＝5，根据花钟时间表对照，凌晨5时左右花钟上正在开花的为野蔷薇，C正确。
2.甜万寿菊是一种短日照花卉，花期最为适宜的日照时长是每天低于10.5小时，适宜温度是18 ℃—20 ℃，如果北京引种该花卉，自然状态下，下列节气中最可能欣赏到花开的是（ ）
A.立春 B.寒露
C.小满 D.立秋
解析：B 根据题干信息可知，甜万寿菊是一种短日照花卉，花期最为适宜的日照时长是每天低于10.5小时，因此，花期应在昼短夜长的季节，同时，适宜温度在18 ℃—20 ℃，气温较为适宜，读二十四节气图可知，寒露在秋分日后，能满足甜万寿菊开花的日照及温度条件，B正确；以春分为参照，立春节气大约在2月份，气温较低，不适合甜万寿菊生长，A错误；以秋分为参照，小满和立秋时分，北半球昼长夜短，日照时长大于10.5小时，C、D错误。
考向二 时区与区时计算
熬夜，是指到深夜（一般指24：00）还不睡或一夜不睡。美国洛杉矶市（118°W）的约翰先生与中国北京市的韩先生进行网上业务交流，假定两市的工作时间都是当地区时8—20时。据此回答3～4题。
3.在工作时间内，两人可以同时上网进行业务交流的时段是（ ）
A.北京时间16—20时 B.洛杉矶时间8—20时
C.北京时间8—12时 D.洛杉矶时间16—22时
解析：C 北京时间是东八区的区时，洛杉矶时间是西八区的区时，两地区时相差16小时，为了计算上的方便可假设某一日期。假设北京时间是6日8—20时，洛杉矶时间为（6日8—20时）－16小时＝5日16时—6日4时，其与北京时间8—20时的共同部分是16—20时，所以两人可以同时上网交流的时段是洛杉矶时间16—20时。假设洛杉矶时间是6日8—20时，北京时间为（6日8—20时）＋16小时＝7日0时（或6日24时）—7日12时，其与洛杉矶时间8—20时的共同部分是8—12时，所以两人可以同时上网交流的时段是北京时间8—12时。
4.若其中一地的区时为23时，两人准备结束网上聊天，这时有可能是（ ）
A.约翰先生熬夜聊天 B.韩先生熬夜聊天
C.两人都熬夜聊天 D.两人都不熬夜聊天
解析：D 当北京时间是23时，洛杉矶时间是7时；当洛杉矶时间是23时，北京时间是第二天的15时，故两人都不熬夜聊天。
考向三 行程计算与日期变更
（2024·黑龙江牡丹江模拟）2023年9月24日16：27（当地时间），我国某公民乘坐的飞机从加拿大温哥华（西八区）起飞，于北京时间9月25日21：51在深圳降落。据此完成5～6题。
5.该飞机从加拿大起飞时，北京时间是（ ）
A.9月24日0：27 B.9月24日8：27
C.9月25日0：27 D.9月25日8：27
解析：D 北京时间是东八区的区时，飞机起飞时，温哥华（西八区）的当地时间是9月24日16：27，西八区比东八区晚16个小时，此时北京时间为9月24日16：27＋16个小时＝9月25日8：27，D正确。
6.该飞机从加拿大到深圳的飞行时间约是（ ）
A.13小时 B.13.5小时
C.14小时 D.14.5小时
解析：B 由上题分析可知，飞机起飞时北京时间是9月25日8：27，飞机降落时北京时间是9月25日21：51，据此可知飞机飞行时间是13小时24分钟，约13.5小时，B正确。
深化点二 昼夜长短与正午太阳高度的变化、应用
真｜题｜体｜验
（2024·浙江1月选考22～23题）我国K、Q两地中学生进行日出方位观测，如图为同学们测得的两地日出时直立杆影年变化图，阴影部分为杆影变化的范围，张角两边分别为甲、乙日的杆影（测量时间为北京时间）。 完成1～2题。
1.K地位于Q地的（ ）
A.东北 B.东南 C.西南 D.西北
2.K、Q 两地相比（ ）
A.甲日日落地方时，K地比Q地大
B.甲日晨线与经线夹角，K地比Q地大
C.乙日白昼的时间，K地比Q地长
D.乙日正午太阳高度角，K地比Q地小
【思路点拨】
命题立意 本题组以测得两地日出直立杆影的年变化图为切入点，综合考查日出方位与昼夜长短变化、杆影变化的关系
解题关键 ①抓文中信息→图示为日出时直立杆影的年变化→推出甲、乙日分别为夏至日和冬至日。 ②抓图中信息→甲日和乙日两地的日出时间→判断两地的昼长变化幅度及两地日出早晚→判断两地的相对位置
答案：1.C 2.C
解析：第1题，根据图示信息可知，甲、乙两日K地日出时间变化幅度为1小时56分，Q地日出时间变化幅度为3小时14分，Q地昼长变化幅度大于K地，说明Q纬度位置更高，两地都位于北半球，说明Q更靠北；同一日期Q地的日出时间都早于K，说明Q地位于K地东侧，两地都位于我国，所以K地位于Q地的西南。故选C。第2题，图示为日出杆影年变化，甲日日出地方时更早，两地都位于我国，所以甲日应为夏至日，根据上题分析可知，Q地纬度位置更高，所以甲日的日落地方时Q地更大，A错误；甲日晨线与经线夹角，两地一样大，B错误；乙日为冬至日，此时北半球昼短夜长，纬度位置越高，昼越短，Q纬度位置更高，昼长更短，C正确；乙日为冬至日，太阳直射点位于南半球，两地都位于北半球，纬度位置更低的K地太阳高度角更大，D错误。故选C。
（2024·山东高考6～7题）小明暑假乘船到F岛旅游。下船后，小明发现太阳当空，周围的人却“没有”影子，他记录了当时的时间为北京时间8月21日00：04。当地时间下午，小明从F岛乘船去往某岛屿观光，途中发现游船甲板中心处旗杆的影子多数时间指向船行进的方向。如图示意F岛及其周边区域。据此完成3～4题。
3.F岛的位置可能是（ ）
A.12°N，61°W B.12°N，121°W
C.20°N，61°W D.20°N，121°W
解析：A 由材料可知，北京时间（120°E地方时）8月21日00：04，当地地方时为12时，正午太阳高度为90°；根据太阳直射点每月移动约8个纬度，每4天移动约1°的规律，9月23日前后太阳直射赤道，8月21日太阳应直射8°N附近；根据公式正午太阳高度H＝90°－所求地与太阳直射点的纬度差，小明所在地纬度为8°N附近，结合题中四个选项，12°N符合题意，排除C、D。北京时间（120°E地方时）8月21日00：04，当地地方时为12时，两地时差为11小时56分钟，根据“东加西减”的方法可知，当地时间比北京时间早11小时56分钟，经度相差179°，据此可推知，当地经度为61°W，故A正确，B错误。
4.当地时间下午，小明去往的岛屿最可能是（ ）
A.甲岛 B.乙岛
C.丙岛 D.丁岛
解析：C 8月21日太阳直射点位于北半球，该地日出东北，日落西北，正午太阳直射，故F岛当天太阳视运动轨迹为东北—天顶—西北。小明当地时间下午从F岛乘船去某岛，下午太阳位于西北，旗杆影子位于东南，故游船行进方向为东南，丙岛位于F岛的东南，所以小明去往的岛屿最可能是丙岛。故C正确。
（2024·广东高考15～16题）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5～6题。
5.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
解析：B 根据所学知识，夏至日太阳直射北回归线，全球除极昼极夜地区，日出东北并与冬至日的日出方位关于正东对称，因此，可把D5作为原点向右上方作正北N的垂线E（如图）表示正东，再从D5作冬至日日出方位关于正东的对称线F，F线即为夏至日日出方位，位于D6和D9之间，B正确。
6.已知3 000年前的黄赤交角比现今大，与现在遗址地居民相比，则当时金沙先民在（ ）
A.春分日看到日出时间更早
B.夏至日经历更长的夜长
C.秋分日看到日落时间更晚
D.冬至日经历更短的昼长
解析：D 已知3 000年前的黄赤交角比现今大，那么太阳直射点最北和最南纬度比现在大，即夏至日太阳直射点的最北纬度大于现在的北回归线，晨昏线偏离极点更远，除赤道和极昼、极夜区外，昼夜长短差变大，与现在遗址地居民相比，则当时金沙先民在夏至日经历更长的昼长和更短的夜长；反之，冬至日太阳直射点的最南纬度大于现在的南回归线，晨昏线偏离极点更远，除赤道和极昼、极夜区外，昼夜长短差变大，与现在遗址地居民相比，则当时金沙先民在冬至日经历更短的昼长和更长的夜长，B错误，D正确。二分日，太阳直射赤道，全球昼夜等长，黄赤交角的大小不影响日出日落的时间，故A、C错误。
高｜考｜感｜悟
一、感悟高考考情
高考命题中对昼夜长短以及正午太阳高度的变化、应用等相关内容的考查，往往以选择题的形式呈现，常重点关注以下考查角度：
1.结合日出、日落的相关信息，分析区域昼夜长短的变化规律。
2.由日出、日落时间，推知昼长、夜长，判断季节。
3.依据光影变化，分析正午太阳高度的变化规律。
4.结合光影测量，计算正午太阳高度，推知区域的纬度位置。
5.结合昼夜长短、正午太阳高度的变化，推知相关的应用状况（如太阳能装置的安装、居室内的采光等）。
二、感悟命题情境
近年来高考命题中对昼夜长短、正午太阳高度及其应用的考查，选用的命题情境往往集中在以下几个方面：
1.选取人们的旅游观光活动，结合旅行中乘坐交通工具的选座、拍摄的照片或观察到的自然景象的变化，从日出、日落的方位、时间等角度进行命题设问。
2.选取人们的研学活动，设定相关的实践活动场景，结合人们观察到的光影变化状况分析进行命题设问。
3.选取人们的生产或生活场景，结合光影的变化或室内光照区域的变化，从相关的生产装置安装（太阳能装置、遮阳棚）、居室采光等进行命题设问。
4.以人们对自然界中的一些自然现象（如向日葵花盘的转动，日出、日落前后的夜光云现象）的观察为情境，从太阳的视运动角度进行命题设问。
5.选取古代人们的观日装置（如日晷、观日台等），结合观日装置对时间、太阳方位等的记录，从太阳的视运动角度进行命题设问。
三、感悟知识应用
1.深刻理解昼夜长短以及正午太阳高度的变化规律
（1）昼夜长短的变化规律
交错对称规律 北半球各地的昼长与南半球相同纬度的夜长相等，例如30°N的昼长等于30°S的夜长
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。另一半球昼短夜长，且纬度越高，夜越长
变幅规律 ①赤道处全年昼夜平分；②自赤道向两极昼夜长短的变化幅度增大（赤道上为0小时，极圈及其以内地区达到24小时）
交错对称规律 北半球各地的昼长与南半球相同纬度的夜长相等，例如30°N的昼长等于30°S的夜长
极昼（夜）圈规律 极昼（夜）的起始纬度数＝90°—太阳直射点的纬度。纬度愈高，极昼（夜）出现的天数愈多
直射半球规律 太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且该半球纬度越高白昼越长。与太阳直射点的移动方向无关
时间对称规律 相对于夏至日或者冬至日对称的两个时间，某地的昼长、夜长都是相同的；相对于春分日或者秋分日对称的两个时间，某地一个时间的昼长等于另一个时间的夜长。如图： a与b两个时间的昼长、夜长是相同的，c与d两个时间的昼长、夜长也是相同的；b与c两个时间中，b时间的昼长等于c时间的夜长
（2）正午太阳高度的分布与变化规律
变化规律 ①远小近大——距离太阳直射点所在的纬线越远，正午太阳高度越小，反之越近；②来增去减——太阳直射点向某地所在的纬线移来时，该地的正午太阳高度增大，移去时则正午太阳高度减小
对称规律 以太阳直射的纬线为对称轴，在南北对称的纬线上，正午太阳高度相等
相等规律 极点的太阳高度（包括正午太阳高度）等于直射点的纬度
互余规律 出现极昼、极夜的最低纬度与直射点纬度互余；正午太阳高度与楼顶太阳能集热板的倾角互余
2.系统把握太阳方位与昼夜长短关系的分析技巧
3.掌握日出、日落方位对应的昼夜长短分布状况
（1）北半球夏半年→日出东北、日落西北→北半球昼长夜短，南半球昼短夜长。
（2）北半球冬半年→日出东南、日落西南→北半球昼短夜长，南半球昼长夜短。
（3）春分、秋分→日出正东、日落正西→全球昼夜平分。
4.熟知太阳高度的实践应用方向
（1）太阳高度的大小影响地物的遮阴面积的大小，与夏季人们选择乘凉地关系密切。太阳高度小，遮阴面积大；太阳高度大，遮阴面积小。
（2）对北半球中纬度地区来说，太阳高度的大小影响室内的太阳光的进深，太阳高度较小时，太阳光可射进房间深处。
（3）太阳高度的大小可以影响楼距、楼高。为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。一般来说，纬度较低的地区，楼距较小；纬度较高的地区，楼距较大。
（4）太阳高度的大小影响光伏发电设施的倾角调整。太阳高度较小时，光伏发电设施的倾角较大；反之倾角较小。
考｜向｜精｜练
考向一 光影变化与正午太阳高度的变化
（2024·江苏南通一模）我国某省会城市一中学地理兴趣小组观察了一年内教学楼南、北门厅内的地面光斑并绘制了位置图。如图为该教学楼南、北门厅内二至日10时和14时的地面光斑位置图。据此完成1～3题。
1.该中学最可能位于（ ）
A.沈阳 B.南京
C.昆明 D.海口
解析：D 相同时间，南门厅地面光斑朝向偏北方且长度较大，为冬至日的地面光斑状况。北门厅地面光斑朝向偏南且长度较小，为夏至日的地面光斑状况。夏至日正午前后，该教学楼北门厅地面光斑朝向南，说明太阳位于其北方天空，故其位于北回归线以南地区，海口符合，D正确。沈阳、南京和昆明均位于北回归线以北，夏至日正午前后均不可能出现地面光斑朝南的情况。
2.图中表示夏至日14时地面光斑位置的是（ ）
A.① B.②
C.③ D.④
解析：B 夏至日，太阳直射北回归线，海口离北回归线较近，正午太阳高度角较大，地面光斑面积较小，③④错误；夏至日，日出东北，日落西北，海口正午太阳位于正北方，该地14时太阳的方位在西北，日影朝向东南，地面光斑的位置在东南，①错误，②正确。故选B。
3.夏至日至冬至日，正午时刻门厅内地面光斑面积（ ）
A.一直变小 B.先变大再变小
C.一直变大 D.先变小再变大
解析：D 由上题的结论可知，该地为海口，每年有两次太阳直射现象。夏至日时太阳直射点在北回归线，该地的纬度比北回归线纬度低，随着太阳直射点的南移，地面光斑不断变小，太阳直射此地，正午太阳高度为90°，光斑最小；随着太阳直射点的进一步南移，太阳高度不断降低，日影面积不断扩大，地面光斑面积不断增大，直至冬至日变到最大。因此，A、B、C错误，D正确。
考向二 圭表观测与正午太阳高度的变化
（2024·黑龙江牡丹江模拟）圭表是一种天文仪器，它由垂直的表和水平的圭组成，利用了立竿见影的原理来测量日影长度。其主要功能是测定二分二至日、四季（中国的四季以四立为起始点）和回归年长度。如图为我国某地圭表示意图，图中圭上的刻度代表二分二至日和四立。据此完成4～5题。
4.下列选项中，圭上刻度代表的节气对应正确的是（ ）
A.甲—立冬 B.乙—春分
C.丙—立夏 D.丁—立秋
解析：D 圭表主要以日影长短来判断节气，其中，日影最长者是冬至日（甲），日影最短者是夏至日（戊），故A错误。正午太阳高度角越小，日影越长，四立，即立春、立夏、立秋、立冬。立春、立冬时，太阳（直射点）位于南半球（立春在冬至后一个半月，而立冬在冬至前一个半月，二者日期不同，但是太阳直射点纬度相同，大致在12°S），日影长（除冬至日外，日影最长），即乙为立春、立冬二日，故B错误；同理，立夏、立秋都是北半球夏半年的节气，太阳直射点位于北半球（立夏在夏至前一个半月，而立秋在夏至后一个半月，大致在12°N），与夏至日相比，日影稍长，即丁是立夏、立秋二日，故D正确；二分日的太阳直射点位于赤道，介于二至和四立之间（日影长度同样如此），即丙为二分日，故C错误。
5.丙节气石家庄市（ ）
A.日落西北 B.昼夜等长
C.日出东南 D.正午太阳高度全年最小
解析：B 根据上题的结论可知，丙节气为二分日。在二分日（太阳直射赤道时），除极昼极夜地区外，全球日出正东，日落正西，昼夜等分（昼夜时间相等），故B正确，A、C错误（日出东南是冬半年，即太阳直射南半球；日落西北是夏半年，即太阳直射北半球）；正午太阳高度全年最小的时节是冬至日，而非二分日，故D错误。
考向三 日出、日落与昼夜长短的变化
（2024·广西来宾一模）如图是2023年8月3日6：10游客在广东深圳（22.5°N，114°E）某景区拍摄的景观照片。据此完成6～8题。
6.该日深圳市正午太阳高度角大约是（ ）
A.40° B.60°
C.67.5° D.80°
解析：D 8月3日距秋分日9月23日前后约为50天，而秋分日太阳直射点在赤道，由夏至日到秋分日，时间差90天左右，太阳直射点纬度移动了23.5°，所以8月3日太阳直射点纬度约在13°N附近，根据正午太阳高度计算公式H＝90°－（当地纬度与直射点纬度差），计算该日深圳的正午太阳高度H＝90°－（22.5°－13°），四个选项中与该角度最接近的是80°，其他选项数值相差太大，D正确，A、B、C错误。
7.最快再过多久，深圳的夜长与该日（8月3日）的昼长相当（ ）
A.约82天 B.约100天
C.约188天 D.约365天
解析：B 8月3日距秋分日9月23日前后约为50天，秋分日时深圳昼夜平分，秋分日之后的50天的11月13日前后太阳直射点纬度位置与8月3日太阳直射点纬度位置关于赤道对称，11月13日的夜长与8月3日的昼长相当，8月3日与11月13日相距约100天，B正确。
8.拍摄者的影子（ ）
A.此刻朝东方向，影长接近一天中的最小值
B.此刻朝西方向，影长接近一天中的最大值
C.当天影子长度日变化幅度为一年中最大值
D.当天影子方向日变化幅度为一年中最小值
解析：B 根据所学知识可知，8月3日日出方位偏东，图示景观反映了该日深圳的日出（6：10），而太阳方位与影子方位相反，所以拍摄者的影子此刻朝西，日出前后太阳高度角接近0°，是一天中最小的，所以影长接近一天中的最大值，B正确，A错误；深圳影子长度日变化幅度为一年中最大值应是在太阳直射22.5°N时，8月3日太阳并不是直射该纬度，C错误；影子方向日变化幅度越小，说明昼长越短，而深圳昼长最短的日期是在冬至日，D错误。
13 / 13专题一 地球运动规律及其应用
深化点一 时间计算
真｜题｜体｜验
（2024·江苏高考3～4题）如图为2024年某月1日地球昼夜状况图。据此完成1～2题。
1.据图推断，该日是（ ）
A.2月1日 B.3月1日
C.4月1日 D.5月1日
2.图示时刻，北京时间大约是（ ）
A.6：00 B.12：00
C.18：00 D.24：00
（2023·全国乙卷9题）位于日本海附近的珲春与内陆的辽源各日最高气温时刻（北京时间）的月均值不同（下表）。规定各日最高气温时刻与月均值相差超过1小时为偏离。据此完成下题。
气象台站 珲春 辽源
经度 130.35°E 125.15°E
纬度 42.86°N 42.90°N
1月各日最高气温时刻均值 约14时00分 约13时20分
1月偏离天数/天 20.8 14.4
7月各日最高气温时刻均值 约14时40分 约13时50分
7月偏离天数/天 19.6 17.2
3.珲春7月各日最高气温时刻均值滞后当地正午约（ ）
A.1小时40分钟 B.2小时00分钟
C.2小时40分钟 D.3小时20分钟
（2023·浙江6月选考20题）一天内电力网络的供电量应与实际需求相匹配。如图为美国东部时间（西五区）一周每日不同时刻，平均发电量按来源划分的统计图，其中①②③表示三种不同类型的可再生能源发电量。完成下题。
4.当太阳能发电量在7日达到最大值时，北京时间约为（ ）
A.7日1—2时左右
B.7日7—8时左右
C.8日3—4时左右
D.8日8—9时左右
（2022·江苏高考4～6题）国际空间站距地面约420 km，每90分钟环绕地球一周。空间站反射阳光，在一定条件下，人们肉眼可以看到明亮的光点划过天空。如图为国际空间站某时段轨迹和某时刻位置示意图，图中阴影表示黑夜。据此完成5～7题。
5.空间站到达北京上空约需（ ）
A.15分钟 B.30分钟
C.45分钟 D.60分钟
6.空间站到达北京上空时，北京时间大致是（ ）
A.9：40 B.10：10
C.10：40 D.11：10
7.空间站从图示位置飞行1小时，在这期间能看到空间站的地点是（ ）
A.圣迭戈 B.卡马匡
C.马纳卡拉 D.上海
【思路点拨】
命题立意 结合对国际空间站轨迹、位置图的分析，考查运行时间、地方时计算及空间站位置的推测
解题关键 ①抓经度→空间站与北京的经度差→约180°。 ②抓隐含时间→看昼夜分布状况→赤道与晨线交点对应经线的地方时为6时。 ③抓运行周期→周期为90分钟→飞行1小时后对应的昼夜分布状况
【尝试解答】 5. 6. 7.
高｜考｜感｜悟
一、感悟高考考情
时间计算和日期变更是考查地球自转相关内容的常见考点。近几年高考试题中多以选择题的形式考查地方时、区时的计算和日期的变更问题。常见的命题角度如下：
1.依据经度信息，进行区时与地方时的换算。
2.结合经纬度信息，进行不同时区的区时计算。
3.结合经度信息，计算地方时。
4.结合已知的时间信息，进行日期的变更及占比计算。
二、感悟命题情境
在近年来的高考命题中，关于时间计算的命题，选用的命题情境多种多样，总结分析应重点关注以下几类命题情境：
1.通过提供区域的经纬度，以包含时间信息的自然现象为命题情境，从地方时、区时的计算进行命题设问。
2.选取某类生产、生活情境，依据人类活动中的时间信息，从相关的时间计算进行命题设问。
3.以重大航天活动为命题情境，结合航天活动中的时间要求，从时间换算的角度进行命题设问。
4.以人类的旅行活动为命题情境，依据行程所涉及的时间信息，从日期变更的角度进行命题设问。
5.以地球运动的光照图为命题载体，通过设定相关条件，在解读图示信息的基础上，从地方时、区时以及日期占比等角度进行命题设问。
三、感悟知识应用
1.时间计算的一般方法和流程
例如，上面框图中，当北京时间为某日10时，则75°W的地方时（即西五区的区时）为前一日21时。
2.日期范围的确定方法
方法一：解决这类问题的基本方法是从已知点向东、西两侧找日界线，两条日界线之间属于同一日期。
例如，图中60°W为0时经线，由此向东至180°为新一天的范围，由此向西至180°为旧一天的范围。与北京属于同一日期的范围为60°W向东至180°，跨240个经度，占全球的2/3。
方法二：180°经线的地方时是几时，进入新的一天的区域所占时间就是几小时；反过来，全球进入新的一天的区域所占时间是几小时，180°经线的地方时就是几时。
方法三：若全球日期相同，则180°经线与0时（或24时）经线重合，此时太阳直射0°经线。除此以外的每一时刻地球上都同时具有两个日期，两个不同日期的判定方法是顺着地球的自转方向，从0时所在经线至180°经线的范围为今天的区域，其余为昨天的范围。
考｜向｜精｜练
考向一 地方时的换算
（2024·山东泰安一模）林奈是瑞典著名的植物学家，在其居住的城市（约59.9°N，17.6°E）培植了一座“花钟”，这些花在二十四小时内陆续开放，只要看看什么花刚刚开放，就知道大致是几点钟。如图分别示意花钟和二十四节气。据此完成1～2题。
1.北京的“午时花”刚盛开时（夏季正午开花），“林奈花钟”上正在开花的是（ ）
A.龙葵花 B.鹅肠菜
C.野蔷薇 D.紫茉莉
2.甜万寿菊是一种短日照花卉，花期最为适宜的日照时长是每天低于10.5小时，适宜温度是18 ℃—20 ℃，如果北京引种该花卉，自然状态下，下列节气中最可能欣赏到花开的是（ ）
A.立春 B.寒露 C.小满 D.立秋
考向二 时区与区时计算
熬夜，是指到深夜（一般指24：00）还不睡或一夜不睡。美国洛杉矶市（118°W）的约翰先生与中国北京市的韩先生进行网上业务交流，假定两市的工作时间都是当地区时8—20时。据此回答3～4题。
3.在工作时间内，两人可以同时上网进行业务交流的时段是（ ）
A.北京时间16—20时 B.洛杉矶时间8—20时
C.北京时间8—12时 D.洛杉矶时间16—22时
4.若其中一地的区时为23时，两人准备结束网上聊天，这时有可能是（ ）
A.约翰先生熬夜聊天 B.韩先生熬夜聊天
C.两人都熬夜聊天 D.两人都不熬夜聊天
考向三 行程计算与日期变更
（2024·黑龙江牡丹江模拟）2023年9月24日16：27（当地时间），我国某公民乘坐的飞机从加拿大温哥华（西八区）起飞，于北京时间9月25日21：51在深圳降落。据此完成5～6题。
5.该飞机从加拿大起飞时，北京时间是（ ）
A.9月24日0：27 B.9月24日8：27
C.9月25日0：27 D.9月25日8：27
6.该飞机从加拿大到深圳的飞行时间约是（ ）
A.13小时 B.13.5小时
C.14小时 D.14.5小时
深化点二 昼夜长短与正午太阳高度的变化、应用
真｜题｜体｜验
（2024·浙江1月选考22～23题）我国K、Q两地中学生进行日出方位观测，如图为同学们测得的两地日出时直立杆影年变化图，阴影部分为杆影变化的范围，张角两边分别为甲、乙日的杆影（测量时间为北京时间）。 完成1～2题。
1.K地位于Q地的（ ）
A.东北 B.东南
C.西南 D.西北
2.K、Q 两地相比（ ）
A.甲日日落地方时，K地比Q地大
B.甲日晨线与经线夹角，K地比Q地大
C.乙日白昼的时间，K地比Q地长
D.乙日正午太阳高度角，K地比Q地小
【思路点拨】
命题 立意 本题组以测得两地日出直立杆影的年变化图为切入点，综合考查日出方位与昼夜长短变化、杆影变化的关系
解题 关键 ①抓文中信息→图示为日出时直立杆影的年变化→推出甲、乙日分别为夏至日和冬至日。 ②抓图中信息→甲日和乙日两地的日出时间→判断两地的昼长变化幅度及两地日出早晚→判断两地的相对位置
【尝试解答】 1. 2.
（2024·山东高考6～7题）小明暑假乘船到F岛旅游。下船后，小明发现太阳当空，周围的人却“没有”影子，他记录了当时的时间为北京时间8月21日00：04。当地时间下午，小明从F岛乘船去往某岛屿观光，途中发现游船甲板中心处旗杆的影子多数时间指向船行进的方向。如图示意F岛及其周边区域。据此完成3～4题。
3.F岛的位置可能是（ ）
A.12°N，61°W B.12°N，121°W
C.20°N，61°W D.20°N，121°W
4.当地时间下午，小明去往的岛屿最可能是（ ）
A.甲岛 B.乙岛
C.丙岛 D.丁岛
（2024·广东高考15～16题）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5～6题。
5.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
6.已知3 000年前的黄赤交角比现今大，与现在遗址地居民相比，则当时金沙先民在（ ）
A.春分日看到日出时间更早
B.夏至日经历更长的夜长
C.秋分日看到日落时间更晚
D.冬至日经历更短的昼长
高｜考｜感｜悟
一、感悟高考考情
高考命题中对昼夜长短以及正午太阳高度的变化、应用等相关内容的考查，往往以选择题的形式呈现，常重点关注以下考查角度：
1.结合日出、日落的相关信息，分析区域昼夜长短的变化规律。
2.由日出、日落时间，推知昼长、夜长，判断季节。
3.依据光影变化，分析正午太阳高度的变化规律。
4.结合光影测量，计算正午太阳高度，推知区域的纬度位置。
5.结合昼夜长短、正午太阳高度的变化，推知相关的应用状况（如太阳能装置的安装、居室内的采光等）。
二、感悟命题情境
近年来高考命题中对昼夜长短、正午太阳高度及其应用的考查，选用的命题情境往往集中在以下几个方面：
1.选取人们的旅游观光活动，结合旅行中乘坐交通工具的选座、拍摄的照片或观察到的自然景象的变化，从日出、日落的方位、时间等角度进行命题设问。
2.选取人们的研学活动，设定相关的实践活动场景，结合人们观察到的光影变化状况分析进行命题设问。
3.选取人们的生产或生活场景，结合光影的变化或室内光照区域的变化，从相关的生产装置安装（太阳能装置、遮阳棚）、居室采光等进行命题设问。
4.以人们对自然界中的一些自然现象（如向日葵花盘的转动，日出、日落前后的夜光云现象）的观察为情境，从太阳的视运动角度进行命题设问。
5.选取古代人们的观日装置（如日晷、观日台等），结合观日装置对时间、太阳方位等的记录，从太阳的视运动角度进行命题设问。
三、感悟知识应用
1.深刻理解昼夜长短以及正午太阳高度的变化规律
（1）昼夜长短的变化规律
交错对称规律 北半球各地的昼长与南半球相同纬度的夜长相等，例如30°N的昼长等于30°S的夜长
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。另一半球昼短夜长，且纬度越高，夜越长
变幅规律 ①赤道处全年昼夜平分；②自赤道向两极昼夜长短的变化幅度增大（赤道上为0小时，极圈及其以内地区达到24小时）
极昼（夜）圈 规律 极昼（夜）的起始纬度数＝90°—太阳直射点的纬度。纬度愈高，极昼（夜）出现的天数愈多
直射半球规律 太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且该半球纬度越高白昼越长。与太阳直射点的移动方向无关
时间对 称规律 相对于夏至日或者冬至日对称的两个时间，某地的昼长、夜长都是相同的；相对于春分日或者秋分日对称的两个时间，某地一个时间的昼长等于另一个时间的夜长。如图： a与b两个时间的昼长、夜长是相同的，c与d两个时间的昼长、夜长也是相同的；b与c两个时间中，b时间的昼长等于c时间的夜长
（2）正午太阳高度的分布与变化规律
变化规律 ①远小近大——距离太阳直射点所在的纬线越远，正午太阳高度越小，反之越近；②来增去减——太阳直射点向某地所在的纬线移来时，该地的正午太阳高度增大，移去时则正午太阳高度减小
对称规律 以太阳直射的纬线为对称轴，在南北对称的纬线上，正午太阳高度相等
相等规律 极点的太阳高度（包括正午太阳高度）等于直射点的纬度
互余律 出现极昼、极夜的最低纬度与直射点纬度互余；正午太阳高度与楼顶太阳能集热板的倾角互余
2.系统把握太阳方位与昼夜长短关系的分析技巧
3.掌握日出、日落方位对应的昼夜长短分布状况
（1）北半球夏半年→日出东北、日落西北→北半球昼长夜短，南半球昼短夜长。
（2）北半球冬半年→日出东南、日落西南→北半球昼短夜长，南半球昼长夜短。
（3）春分、秋分→日出正东、日落正西→全球昼夜平分。
4.熟知太阳高度的实践应用方向
（1）太阳高度的大小影响地物的遮阴面积的大小，与夏季人们选择乘凉地关系密切。太阳高度小，遮阴面积大；太阳高度大，遮阴面积小。
（2）对北半球中纬度地区来说，太阳高度的大小影响室内的太阳光的进深，太阳高度较小时，太阳光可射进房间深处。
（3）太阳高度的大小可以影响楼距、楼高。为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。一般来说，纬度较低的地区，楼距较小；纬度较高的地区，楼距较大。
（4）太阳高度的大小影响光伏发电设施的倾角调整。太阳高度较小时，光伏发电设施的倾角较大；反之倾角较小。
考｜向｜精｜练
考向一 光影变化与正午太阳高度的变化
（2024·江苏南通一模）我国某省会城市一中学地理兴趣小组观察了一年内教学楼南、北门厅内的地面光斑并绘制了位置图。如图为该教学楼南、北门厅内二至日10时和14时的地面光斑位置图。据此完成1～3题。
1.该中学最可能位于（ ）
A.沈阳 B.南京
C.昆明 D.海口
2.图中表示夏至日14时地面光斑位置的是（ ）
A.① B.②
C.③ D.④
3.夏至日至冬至日，正午时刻门厅内地面光斑面积（ ）
A.一直变小 B.先变大再变小
C.一直变大 D.先变小再变大
考向二 圭表观测与正午太阳高度的变化
（2024·黑龙江牡丹江模拟）圭表是一种天文仪器，它由垂直的表和水平的圭组成，利用了立竿见影的原理来测量日影长度。其主要功能是测定二分二至日、四季（中国的四季以四立为起始点）和回归年长度。如图为我国某地圭表示意图，图中圭上的刻度代表二分二至日和四立。据此完成4～5题。
4.下列选项中，圭上刻度代表的节气对应正确的是（ ）
A.甲—立冬 B.乙—春分
C.丙—立夏 D.丁—立秋
5.丙节气石家庄市（ ）
A.日落西北
B.昼夜等长
C.日出东南
D.正午太阳高度全年最小
考向三 日出、日落与昼夜长短的变化
（2024·广西来宾一模）如图是2023年8月3日6：10游客在广东深圳（22.5°N，114°E）某景区拍摄的景观照片。据此完成6～8题。
6.该日深圳市正午太阳高度角大约是（ ）
A.40° B.60°
C.67.5° D.80°
7.最快再过多久，深圳的夜长与该日（8月3日）的昼长相当（ ）
A.约82天 B.约100天
C.约188天 D.约365天
8.拍摄者的影子（ ）
A.此刻朝东方向，影长接近一天中的最小值
B.此刻朝西方向，影长接近一天中的最大值
C.当天影子长度日变化幅度为一年中最大值
D.当天影子方向日变化幅度为一年中最小值
9 / 9
