课件49张PPT。课件46张PPT。课件60张PPT。课件50张PPT。课件69张PPT。课件39张PPT。第2课时 地球自转的地理意义
学习目标
1.了解昼夜交替的成因及区分晨昏线。
2.理解地方时和区时并进行计算。
3.了解水平运动物体偏移规律。
知识导引
一、昼夜交替和时差
1.昼夜交替
(1)产生原因:地球是一个既不发光,也不透明的球体,太阳光线平行照射,地球不停地在自转。
(2)分界线:面向太阳的昼半球与背向太阳的夜半球之间的界线——晨昏线。
(3)周期及意义:昼夜交替的周期是1个太阳日。昼夜交替影响着人类的起居作息,太阳日被用来作为基本的时间单位。
2.地方时
(1)成因:因经度不同而产生的时刻称为地方时,同一经线上各点的地方时相同。
(2)计算:经度每隔15度,时间相差1小时;经度每隔1度,地方时相差4分钟。
3.时区和区时
(1)时区:为了统一标准,国际上规定每隔经度15°划分一个时区,全球共分为24个时区。
(2)区时:各时区的中央经线的地方时。
(3)区时的换算:时区相隔1个,区时相差1小时。
(4)国际日界线:“今天”和“昨天”的分界线,大致与180°经线相吻合。
地球不自转也有昼夜交替现象
地球自转使昼夜交替的周期为1个太阳日,即24小时,如果地球不自转只公转,地球上同样存在昼夜交替现象,只不过周期为一年。
北京时间和北京的地方时
北京时间是北京所在的东八区的区时,在数值上等于120 °E的地方时。而北京的地方时是指北京所在经度(约116 °E)的时间,比北京时间约晚16分钟。
二、沿地表水平运动物体的偏移
1.地转偏向力:促使物体水平运动方向产生偏转的力。
2.表现:北半球向右偏,南半球向左偏,赤道上不发生偏转。
水平运动物体的偏向是指顺着物体运动方向而言的,判断时不能逆着物体运动方向。
探究点一 昼夜交替
[核心归纳]
1.昼夜交替现象
成因
周期
意义
昼夜
交替
①昼夜现象(地球不发光、不透明,同一时间地球上不同地方有昼有夜)是基础;②地球自转是根源
1个太阳日
(24小时)
昼夜交替的周期不长,气温的日变化不剧烈,保证了生命有机体的生存和发展
2.晨昏线
昼夜半球的分界线是晨昏线,又叫晨昏圈,它是由晨线和昏线共同组成的。
在日照图上,晨线与昏线的判断方法,一是根据地球自转方向判断:顺着地球自转方向,由昼半球过渡到夜半球的分界线是昏线,由夜半球过渡到昼半球的分界线是晨线。二是根据昼、夜半球判断:位于昼半球西部边缘与夜半球的分界线为晨线,位于昼半球东部边缘与夜半球的分界线为昏线。如下面各光照图中晨线和昏线的判断(阴影部分表示黑夜):
①晨昏圈把地球平分为昼半球和夜半球,其所在平面经过地心,因而是一个大圆(圈);
②晨昏圈所在的平面始终与太阳光线垂直;③晨昏圈永远与赤道相互平分,晨昏圈一般把纬线圈分为两部分;④晨昏圈因地球自西向东自转而不断向西移动,西移速度与地球自转速度一致;⑤晨昏圈只有在二分日与某一经线圈重合,其他时间与经线圈相交;⑥晨昏圈只有在二分日与所有纬线圈垂直,其他时间与纬线圈相交、相离或相切(相切只能出现在极圈及其以内各纬线)
[应用体验]
读太阳光照图,回答1~2题。
1.昼夜形成的原因是( )
A.地球的自转
B.地球的公转
C.黄赤交角的存在
D.地球是个不发光,也不透明的球体
2.图中( )
A.AB是晨线 B.AB是昏线
C.AN是晨线 D.BN是晨线
解析:本题组考查昼夜成因及晨昏线的判读。第1题,昼夜形成原因是地球不发光、不透明,向着太阳的一面为昼,背着太阳的一面为夜。第2题,根据图示判断,地球逆时针方向自转,结合太阳方位,AN为晨线,BN为昏线。
答案:1.D 2.C
3.下面四幅图中所表示的自转方向正确,且MN为晨线的是( )
解析:地球不停地绕地轴自西向东自转,在北极上空看为逆时针,在南极上空看为顺时针。顺地球自转方向,晨线是由夜半球向昼半球转换的交界线。图中A、B、D自转方向错误,C图中MN为晨线。
答案:C
探究点二 时差
[核心归纳]
1.地方时及其计算
(1)地方时:因经度而不同的时刻,统称地方时,它是由地球自转产生的,导致同纬度地区东边总比西边先看到日出,即东早西晚,并且经度每隔15°,地方时相差1小时;经度相差1°,地方时相差4分钟。
(2)有关地方时的计算
公式:某地地方时=已知地方时±4分钟/度×两地经度差。
注:地方时计算“东加西减”。所求地点在已知地点的东边用加法,在已知地点的西边用减法。
经度差的计算“同减异加”。已知点和所求点在0°经线的同侧将两地经度数相减(大数减小数);两地在0°经线两侧,则将两地的经度数相加。
日常生活中所说的时间早晚,是指在同一地点的两个时刻的比较,数值越小,时间越早,如6时比7时早。而地方时计算中所讨论的时间早晚,是指在同一时刻两个不同地点之间的比较,从地理位置上看,地点越靠东,时间越早;从数值上看,数值越大,时间越早,如甲地为6时,乙地为7时,则乙地时间比甲地早。
2.时区的划分及区时的计算
(1)时区的划分
为了统一时间,国际上采用每隔经度15°划分一个时区的方法,将全球共分为24个时区。每个时区都以本时区中央经线的地方时作为本时区的区时,全球的时区划分如图所示:
(2)区时的计算
每个时区都以本区中央经线上的地方时作为全区共同使用的时间,即区时。
①中央经线的经度数=已知时区数×15°,是东时区即为东经,西时区为西经。
②用已知经度推算时区=(已知某地经度+7.5°)÷15°=取商的整数,余数舍去。已知的是东经度,求出的为东时区,反之,西经度为西时区。如计算北京(116°E)所在的时区=(116°E+7.5°)÷15°=8…2,取整数8,余数2舍去,可知为东八区。
③已知一个区时求另一个区时。所求时区的区时=已知地点的区时±时区差。时区差就是已知区时的时区和所求区时的时区间所跨的时区数。
区时计算应注意的问题
①区时的计算可求出已知经度所在时区的中央经线的经度数,中央经线的地方时,即为该时区的区时。
②中央经线的经度数=时区数×15 °。
③北京时间≠北京地点的时间,北京时间是指120 °E的地方时,即东八区的区时。北京位于116 °E,其地方时为116 °E的地方时,其所在地的区时为北京时间。
3.日界线
(1)国际上规定,原则上以东西十二区之间的180°经线作为国际日期变更线,现改称“国际日界线”,简称日界线。日界线两侧的日期不同,如下表所示:
日界线西侧
日界线东侧
时区
东十二区
西十二区
经度
东经度
西经度
时刻
相同
相同
日期
今天
昨天
日期变更
见图
见图
地球自转方向
→
→
(2)除国际日界线以外,还有一条日期的分界线,那就是地方时为0时的经线,此界线两侧日期的变化恰好与日界线相反,即0时经线以东日期早,以西日期晚。(如图)
随着地球自转,0时经线是不断向西移动的。当180°经线的地方时为0时时,全球处在同一日期内,随后,0时经线不断西移,新一天的范围不断扩大,旧一天的范围不断缩小。
(1)越过180 °经线,日期不一定发生变化,为了照顾180 °经线附近国家居民生活的方便,日界线避免通过陆地,因而日界线不是一条直线,而是有些曲折,即日界线不完全与180 °经线重合,这样虽然越过180 °经线,但不一定越过日界线,因此日期就不一定会发生变化。
(2)当180 °经线地方时为n时的时候,“今天”的范围占全球的。“昨天”的范围占全球的。“今天”与“昨天”范围之比为。
当180 °经线地方时为0时(24时)的时候,全球处于同一天。
[应用体验]
读图,完成1~2题。
1.图中65°的地方时是( )
A.20时 B.8时
C.10时 D.22时
2.图中时刻,北京时间是( )
A.8时20分 B.20时20分
C.9时40分 D.2l时40分
解析:据地球自转方向及图中所给的经度的变化情况可判断出所给经线为西经,与65°W相邻的西侧经线为95°W,顺地球的自转方向判断出95°W为昏线,是昏线与赤道交点所在的经线,故其地方时为18时,其与65°W相差30°,有2小时的时差,又因65°W在95°W的东边,故65°W的地方时为20时。同上可知北京时间为8时20分。
答案:1.A 2.A
如图阴影部分表示7月7日,非阴影部分表示7月8日,每条经线之间的间隔相等,箭头表示地球自转方向。据此完成3~4题。
3.此时A点的地方时是( )
A.7月8日12时 B.7月7日24时
C.7月8日6时 D.7月8日16时
4.此时北京时间是( )
A.7月8日15时 B.7月8日14时
C.7月8日20时 D.7月7日14时
解析:第3题,阴影部分表示7月7日,非阴影部分表示7月8日,结合地球自转方向可知,B点所在的经线是180°经线,C点所在的经线是0时经线,A点比0时经线早6小时,根据“东早西晚、东加西减”计算,A点的地方时是7月8日6时。第4题,根据题干及图中所给经线可推知0时经线为90°W,运用“东早西晚、东加西减”原则计算,北京时间即120°E的地方时为7月8日14时。
答案:3.C 4.B
探究点三 沿地表水平运动物体的偏移
[核心归纳]
1.地转偏向力:由于地球自转产生的能使沿地表水平运动的物体发生偏转的力,称为地转偏向力。地转偏向力的大小随纬度的增高而增大。
2.偏转规律
特别提醒
左右手判断沿地表水平运动物体的偏转方向
北半球:伸出右手,大拇指与四指呈30°,掌心向上,四指指向物体原来的运动方向,大拇指的指向为物体偏转后的运动方向。(如图)
南半球:伸出左手,大拇指与四指呈30°,掌心向上,四指指向物体原来的运动方向,大拇指的指向为物体偏转后的运动方向。(如图)
地转偏向力垂直于物体的运动方向,只影响运动方向,不影响运动速度;地转偏向力对地球上的风向、洋流的流向、河流的运动都有影响。
[应用体验]
1.如图中横线是0°纬线,虚线是水平运动物体的原始方向,实线箭头是其偏转方向,则图示正确的是( )
解析:地球自转使地表水平运动的物体在北半球向右偏,南半球向左偏,故B选项正确。
答案:B
2.如图中,由于地转偏向力的影响,平直河道两侧出现冲刷与堆积的差异(阴影部分为堆积物),若河流由西向东流,则正确的图示是( )
解析:河流由西向东流,而北半球水平运动的物体向右偏转,从而使河流南岸侵蚀,北岸堆积;南半球相反。
答案:B
读图,回答1~2题。
1.图中甲、乙、丙、丁四地的地球自转线速度的大小关系是( )
A.甲=丁>乙>丙 B.甲=乙>丁>丙
C.甲=丙>乙>丁 D.丙>甲=丁>乙
2.下列说法正确的是( )
A.此时甲地的地方时为12点
B.乙地为150°W
C.丙地沿地表水平运动的物体不偏转
D.图中四地昼夜交替的周期不同
解析:第1题,地球自转线速度的变化规律是从赤道向两极递减,即纬度越高,自转线速度越小。图中丙纬度最低,地球自转线速度最大;乙纬度最高,地球自转线速度最小;甲、丁纬度相同,地球自转线速度大小相等,D项正确。第2题,读图可知,此时昏线与赤道交点丙地的地方时是18点,图中相邻经线间隔30°,时间相差2小时,东加西减,所以甲地的地方时为10点;乙地位于180°经线西侧,为150°E;丙地位于赤道,赤道地区不受地转偏向力的影响,因此沿地表水平运动的物体不发生偏转;除极昼极夜地区外,地球上各地的昼夜交替周期均为24小时。
答案:1.D 2.C
3.某航空公司一架飞机于北京时间11月1日17时由上海飞往美国旧金山(西八区),历时14小时,到达旧金山。到达旧金山时,当地时间是( )
A.11月1日3时 B.11月1日15时
C.11月2日15时 D.11月2日3时
解析:从东八区向西到西八区,两地相差16个时区,即相差16个小时,又因为飞机途中飞行了14个小时,要加上14小时,所以到达旧金山时当地的时间为(11月1日17时-16小时)+14小时=11月1日15时。
答案:B
4.北京(116°E)一天中旗杆日影最短时,巴西里约热内卢(43°W)的地方时是( )
A.1时 B.1时24分
C.22时 D.22时36分
解析:北京一天中旗杆日影最短时,北京的地方时(116°E的地方时)是12时;里约热内卢的地方时是43°W的地方时。它们的经度差为159°,时差为4分钟/1°×159°=10小时36分钟,里约热内卢在北京的西面,所以里约热内卢的地方时是12时-10小时36分钟=1时24分。
答案:B
5.当北京时间为10月1日8时时,全世界( )
A.恰好一半地方是10月1日
B.少于一半地方是10月2日
C.少于一半地方是9月30日
D.多于一半地方是9月30日
解析:地球上划分日期的界线有两条:一条是人为划定的界线(国际日期变更线),另一条是两天的切换点(旧一天的24时,新一天的0时)所在的经线。北京时间是东八区的区时,当东八区区时是8时时,中时区的区时为10月1日0时,所以0°经线的地方时是10月1日0时。根据以上分析可以判断,此时0°经线和180°经线为9月30日和10月1日的分界线。所以全球恰好一半地方是10月1日。
答案:A
如图为某一平直河段的剖面图,面对河流下游,左手方视为左岸,右手方视为右岸。读图回答6~7题。
6.该段河流位于( )
A.南半球 B.北半球
C.赤道上 D.南回归线上
解析:读图可知,该段河流右岸冲刷严重,所以该段河流位于北半球。
答案:B
7.若该段河流是一条自东向西流动的河流,该段河流需要特别加固的河堤是( )
A.东岸河堤 B.南岸河堤
C.西岸河堤 D.北岸河堤
解析:由于该段河流位于北半球,右岸冲刷严重,又因为该段河流是一条自东向西流动的河流,所以右岸为该段河流的北岸,故该段河流需要特别加固北岸河堤。
答案:D
8.关于晨昏线的叙述,正确的是( )
A.晨昏线总是与经线重合
B.随着地球自西向东自转,晨昏线不断东移
C.晨昏线在任何时候都等分赤道
D.晨昏线总是与纬线垂直
解析:本题考查晨昏线的特点。二分日时,太阳直射赤道,晨昏线与经线重合,与纬线垂直。晨昏线经过地心,永远与赤道相互平分。随着地球的自转,晨昏线相对地面不断西移。
答案:C
9.下列各图中的阴影部分代表黑夜,其中代表晨线的线段数字是( )
A.②④⑥ B.①③⑤
C.①③④ D.②⑤⑥
解析:本题考查晨昏线的判读。随着地球自转方向,由夜半球进入昼半球的分界线为晨线,由昼半球进入夜半球的分界线为昏线。据此可判断①~⑥依次为晨线、昏线、晨线、昏线、晨线、昏线。
答案:B
[教材活动点拨]
1.教材P17(下) 活动·实践
提示:是地球自转产生的;5秒钟。
2.教材P18 活动·实践
提示:活动1.请按照教科书所介绍的方法进行实践活动,特别要思考这样做的科学依据是什么,明确其中的科学道理。
活动2.日常生活中,如果各地都使用同一地方时是行不通的,因为它会造成工作、休息的不便。
3.教材P19(上) 活动·探究
提示:活动1.一般认为,最好的时区划分方案就是目前全世界通用的方案。根据这一方案,表格可以这样填写:
时区名称
中时区
东(西)一区
东(西)二区
东西十二区
中央经线
0°
东(西)经15°
东(西)经30°
180°
活动2.时区数=经度数÷15。余数≥7.5,时区数为商+1;余数<7.5,时区数为商。
4.教材P19(下) 活动·探究
提示:活动1.如果两个时间相加超过24小时,则为第2天的去掉24小时的时刻,如7月5日30时,即为7月6日的6时。不够减时,须从前一天借入24小时。
活动2.本活动题设计比较复杂,很难理解和表达。我们进行改编后以甲地北京(116°E)和乙地纽约(约73°W)为例来说明本活动想说明的问题。
首先根据两地的经度算得北京位于东八区,纽约位于西五区(如图所示),设定北京为2008年8月1日8时。
按照乙地在甲地东边计算,向东每过1个时区加1个小时,因此经过了11个时区,加上11个小时,其中自西向东越过日界线减去一天,也就是24小时,得到纽约的时间为7月31日19时;按照甲地在乙地东边计算,向西一个时区减1个小时,其中经过了13个时区,减去13个小时,计算结果同样是7月31日19时。计算结果告诉我们,在区时换算中向东走和向西走的区别是一个经过日界线,一个没有经过日界线,但计算结果是一样的。
活动3.编者设计本活动的主要目的是说明如果没有国际日期变更线,地球上的日期就会出现混乱,所以过国际日期变更线时应注意日期的变更。
5.教材P20 活动·探究
提示:活动1.请参考“探究点二”中的3.日界线。
活动2.有了国际日期变更线,在世界的时区中就有了一个特殊的时区——东西十二区。因为东十二区和西十二区各跨经度7.5°,合为一个时区,180°经线是东西十二区的中央经线。
课时作业4 地球自转的地理意义
一、选择题
将一盏电灯放在桌子上代表太阳,在电灯旁放置一个地球仪代表地球,逆时针方向拨动地球仪,模拟地球运动。读图回答1~2题。
1.该实验能够演示的地理现象是( )
①昼夜的交替 ②1个太阳日 ③沿地表水平运动物体的偏移 ④地方时的差异
A.①② B.③④
C.②③ D.①④
2.图中P地( )
A.位于晨线上 B.当地时间6时日出
C.位于昏线上 D.当地时间8时日出
解析:第1题,该实验能够演示的地理现象是昼夜的交替和地方时的差异。地球仪靠人为转动,其自转速度无规律性,故该实验不能演示地球的自转周期(1个太阳日)。第2题,读图可知,P地位于晨线上,赤道上6时(地方时)日出,P地位于南半球,所以,此时P地的日出时间(地方时)一定在6时以前。
答案:1.D 2.A
北京时间2018年2月26日1时44分,巴布亚新几内亚(南纬6.19度,东经142.77度)发生7.5级地震。据此回答3~4题。
3.地震发生时,当地区时为( )
A.2月26日3时44分 B.2月25日3时44分
C.2月26日23时44分 D.2月25日23时44分
4.地震发生时,地球上处于2月26日的范围约占全球的( )
A.1/3 B.3/4
C.1/4 D.1/5
解析:第3题,震中位于东经142.77度,位于东十区,东十区区时比北京时间早2个小时,因此,地震发生时,当地区时=2月26日1时44分+2小时=2月26日3时44分。第4题,地震发生时东十二区区时为2月26日5时44分,因此约有6个时区在新的一天(26日),约占全球的1/4。
答案:3.A 4.C
如图为全球经纬线展开示意图,图中AS虚线代表晨昏线,D点为晨昏线与赤道的交点,D点也是GF的中点,阴影与非阴影部分代表6日和7日两个不同的日期。读图回答5~6题。
5.此时F点的地方时为( )
A.7日21时 B.6日9时
C.6日21时 D.7日9时
6.关于该图的说法,正确的是( )
A.AS线为晨线
B.BC所在经线为国际日期变更线
C.赤道上西半球的白昼长于黑夜
D.赤道上东西半球的白昼长度之比为23∶13
解析:第5题,两个日期的界线为0时所在经线和180°经线,AS线为晨昏线,所以D点的地方时为6时或18时。从图中可以看出D点与图中左侧日界线的经度间隔为45°,所以左侧日界线不可能是0时所在经线,从而判断左侧日界线为180°经线,右侧日界线(BC所在经线)为0时所在经线,D点的地方时为18时。F点所在经线位于D点所在经线以东,这两条经线经度相差45°,所以F点的地方时为21时。又因F点位于0时所在经线以西,其所在日期应为6日,所以F点地方时为6日21时。第6题,图中BC所在经线的地方时为0时,而AS线与赤道的交点D点位于BC所在经线以西,为135°W,东西半球的分界线为20°W和160°E,赤道上白昼的范围为45°E向东到180°,再向东到135°W,赤道上西半球白昼范围总共65个经度,东半球上的白昼范围是45°E~160°E,故115个经度,所以赤道上东西半球的白昼长度之比为115°?65°=23?13。
答案:5.C 6.D
7.下面两幅图分别是两条大河的河口图。两图中河口的小岛因泥沙不断沉积而扩大,最终将分别与河流的哪岸相连( )
A.甲、丙 B.乙、丙
C.乙、丁 D.甲、丁
解析:根据纬度的变化可判断出,左图中的河流位于南半球,右图中的河流位于北半球。按照地转偏向力的规律,南半球向左偏,即左岸侵蚀、右岸沉积,结合河流流向可判断左图中泥沙在甲岸沉积;北半球向右偏,即右岸侵蚀、左岸沉积,结合河流流向可判断右图中泥沙在丁岸沉积。最终小岛将分别与河流的甲、丁岸相连。
答案:D
读图,回答8~9题。
8.若AB为昏线,则H地的地方时为( )
A.3月21日6时 B.6月22日6时
C.9月23日18时 D.12月22日6时
9.若DF为晨线,则东半球内属于12月22日的范围可能是( )
A.20°W向东至160°E B.0°向东至180°
C.160°W向东至20°E D.0°向东至160°E
解析:第8题,若AB为昏线,此日为6月22日,H点位于晨线与赤道交点,所在经线地方时为6时,故选B。第9题,若DF为晨线,则DE为昏线,0°经线地方时为0时,故属于12月22日的范围是从0°向东至180°经线,且属于东半球的范围是从0°向东到160°E经线,故选D。
【答案】 8.B 9.D
二、非选择题
10.读图,回答下列问题。
(1)在图中用斜线表示夜半球。
(2)图中昼夜半球的分界线是________(填晨或昏)线,它与太阳光线的关系是________。
(3)B点即将进入________(填昼或夜)半球。
(4)图中各点中,时刻为正午12:00的点是________,比B点晚2小时的点是________。
(5)图中各点按地球自转线速度由大到小的顺序排列为________________。
解析:本题以一幅侧视日照图为切入点,综合考查地球自转线速度的纬度变化规律、晨昏线的判读、时间的换算等知识。第(1)(2)(3)题,太阳光线与晨昏线所在的平面垂直,在侧视的日照图中,过圆心作太阳光线的垂线,该垂线即为晨(昏)线。图中A、B、C三点的连线为晨(昏)线,由太阳光照射的方向及地球自转方向可知,A、B、C三点的连线为晨线,其左侧为夜半球。B点即将进入昼半球。第(4)题,同一条经线上的地方时相同,因此,太阳直射点所在的经线上各点的地方时均为12:00。图中每相邻两条经线之间的经度相差30°,即时间相差2小时,比B点晚2小时的点是F、H。第(5)题,从赤道到两极地球自转线速度逐渐减小。
答案:(1)图略(A、B、C三点连线的左边区域)。
(2)晨 垂直
(3)昼
(4)C、D F、H
(5)B=H>D=E=F>A=C
第3课时 地球公转的地理意义
学习目标
1.理解昼夜长短和正午太阳高度及其随季节和纬度的变化。
2.理解四季的形成和划分。
3.理解五带的形成和划分。
知识导引
一、昼夜长短和正午太阳高度的变化
1.昼夜长短的变化
(1)自春分日到秋分日,是北半球的夏半年,太阳直射北半球,北半球各纬度昼长大于夜长,纬度越高,昼越长,夜越短。南半球则相反。北极附近出现极昼现象。
(2)自秋分日到次年春分日,是北半球的冬半年,太阳直射南半球,北半球各纬度昼长小于夜长,纬度越高,昼越短,夜越长。南半球则相反。北极附近出现极夜现象。
(3)春秋分日:全球各地昼夜等长。
2.正午太阳高度的变化
(1)纬度变化:由太阳直射点所在的纬线向南北两侧递减。
(2)季节变化:
最值地区
北半球节气
达最大值地区
达最小值地区
夏至日
北回归线及其以北地区
赤道及其以南地区(或南半球)
冬至日
南回归线及其以南地区
赤道及其以北地区(或北半球)
二分日
赤道
1.某地如果日出时间早于6时,则它的昼长必大于12小时,晚于6时日出,则它的昼长必小于12小时。
2.太阳的升落方向(日影的朝向与升落方向相反)不仅随空间变化,而且随时间的变化而变化。从赤道开始,随着纬度的升高,太阳的升落在南北方向上的变化幅度也逐渐增大。
3.太阳在一天中的东升西落,称为太阳的周日视运动。天体的周日视运动是由于地球绕地轴自转形成的。
二、四季更替和五带的划分
1.四季更替
(1)成因:全球同纬度地区(除赤道外),太阳在一年中呈现有规律的变化,形成四季。
(2)季节的划分:一类是天文四季:夏季是一年内白昼最长、太阳最高的季节;冬季是一年内白昼最短、太阳最低的季节;春、秋季是冬、夏两季的过渡季节。另一类是气候四季:3、4、5三个月为春季,6、7、8三个月为夏季,9、10、11三个月为秋季,12、1、2三个月为冬季。
2.五带的划分
四季中的月份均是公历月份;南北半球所用月份相同,但是季节相反。
探究点一 昼夜长短的变化
[核心归纳]
1.昼夜长短的纬度分布及变化规律
时间
光照图示
昼弧、夜弧的
纬度变化
昼夜长短的
纬度变化
特殊节气
夏半年
北半球各昼弧长于夜弧,随纬度增高,昼弧越长,夜弧越短,北极附近出现纬线全为昼弧现象;南半球反之
北半球各地昼长夜短,随纬度增高,昼越长夜越短,北极附近出现极昼现象;南半球反之
夏至日时,北半球各地昼弧达一年中最长,夜弧最短,极昼范围达最大
春分、秋分
各纬度地区昼弧等于夜弧
全球各纬度昼夜等长
——
冬半年
北半球各地昼弧短于夜弧,随纬度增高,昼弧越短,夜弧越长,北极附近出现纬线全为夜弧现象;南半球反之
北半球各地昼短夜长,随纬度增高,昼越短夜越长,北极附近出现极夜现象;南半球反之
冬至日时,北半球各地昼弧达一年中最短,夜弧最长,极夜范围达最大
昼夜长短的纬度分布规律
(1)对称规律:同一纬线上各点昼夜长短相同(同线等长);南北半球同纬度昼夜长短相反。
(2)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;另一半球相反。
(3)极昼、极夜规律:极昼(极夜)的起始纬度=90 °-太阳直射点的纬度;极昼(极夜)发生地区,纬度越高,极昼(极夜)出现的天数越多;太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象,另一半球的极点周围出现极夜现象。
2.昼夜长短的季节变化(北半球)
3.太阳直射点与昼夜长短的关系
(1)太阳直射点所在的半球(该半球为夏半年),昼长夜短,纬度越高,白昼越长;另一半球(冬半年)昼短夜长,纬度越高,白昼则越短。
(2)直射点的纬度越高,地球上各地昼夜相差越大,出现极昼极夜的范围越大。太阳直射北回归线时,北半球各地昼最长,夜最短,北极圈及其以北出现极昼现象,而南半球则昼最短,夜最长,南极圈及其以南出现极夜现象。太阳直射南回归线时则北半球昼最短,夜最长,北极圈及其以北出现极夜现象,而南半球则昼最长,夜最短,南极圈及其以南出现极昼现象。太阳直射赤道时同纬度各地的昼长相等,夜长相等。
特别提醒
(1)昼夜长短的计算
①在日照图上,晨昏线将地球上的纬线分为昼弧和夜弧两部分,昼弧和夜弧的长短决定昼长和夜长。弧长15°为1小时。求昼长一般从晨线与经线的交点(即日出)起到昏线与经线的交点(即日落)止之间的弧度就是昼长,即昼弧弧度÷15°=昼长时数(每小时转15°,每4分钟转1°)。
②昼长时间=日落时间-日出时间=(12-日出时间)×2=(日落时间-12)×2=24-夜长时间。
同理,日出日落时刻:白昼长,则日出早日落晚;白昼短,则日出晚日落早。计算公式如下:
日出时间:12-
日落时间:12+
(2)昼夜长短与日出日落方位
运用如图所示,可以帮助我们迅速地作出日出、日落方位和昼夜长短的判断。
例如北半球的夏半年,太阳从东北方(a处)升起,在西北方(b处)落下,日出时刻早于6点,日落时刻晚于18点,昼长夜短。
理解昼夜长短应注意的几个问题
(1)太阳直射某地,该地不一定昼最长、夜最短。如北半球各地夏至日这一天昼最长。
(2)昼变长、夜变短不等于昼长夜短。如北半球昼变长说明太阳直射点向北移动,可能直射南半球,此时北半球昼短夜长。
(3)太阳直射点的纬度越高,地球上各地昼夜相差越大,出现极昼和极夜的范围越大。
(4)同一纬线上各地同一天的昼夜长短相等(日出、日落地方时也相同);同一纬线(除赤道)的昼夜长短在一年中有两个日期相同(除二分日),且这两个日期近似关于二至日对称。
[应用体验]
读太阳直射点周年变化示意图,回答1~2题。
1.下列纬度全年昼夜平分的是( )
A.90° B.60°
C.30° D.0°
2.某地某日地方时5时日出,则该地该日的昼长是( )
A.10小时 B.12小时
C.14小时 D.16小时
解析:第1题,赤道全年昼夜平分。第2题,该地该日的昼长=(12时-日出时间)×2,通过计算可知,应为14小时。
答案:1.D 2.C
下表为我国某城市政府机关作息时间表(表中时间均为北京时间)。据此回答3~4题。
夏季(5月1日—9月30日)
冬季(10月1日—次年4月30日)
上午
9:30—13:30
上午
10:00—14:00
午休
午休
下午
15:30—19:30
下午
15:30—19:30
3.根据表中信息推断,该城市可能是( )
A.哈尔滨 B.北京
C.上海 D.乌鲁木齐
4.该城市政府机关制订不同季节的作息时间表,主要依据的是( )
A.日平均气温的季节变化 B.昼夜长短的季节变化
C.正午太阳高度的季节变化 D.降水量的季节变化
解析:第3题,从表中时间可以看出,该城市正午时,北京时间为14:00左右,该城市地方时比北京时间晚约2小时,故该城市在90°E附近,位于我国西部,四个选项中,只有乌鲁木齐符合。第4题,由于太阳直射点的回归运动,中纬度各地昼夜长短的季节变化显著。为了更符合人们的工作与生活习惯,特制订不同季节的作息时间表。
答案:3.D 4.B
探究点二 正午太阳高度的变化
[核心归纳]
1.正午太阳高度变化
(1)概念:各地太阳高度在地方时12时时最大,称为正午太阳高度。
注意:太阳高度并非就是指正午太阳高度,一天中只要有太阳就有太阳高度,可以说一天中有无数个太阳高度值,但正午太阳高度只有一个,它是一天中无数太阳高度中最大的一个值,此时地方时为12点。
(2)正午太阳高度的变化规律:同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。
同一纬度上,正午太阳高度相同,太阳直射点所在的纬线上正午太阳高度最大(90°)。具体如下表所示:
日期
太阳直射的纬线
正午太阳高度的变化规律
达全年最大值地区
达全年最小值地区
春秋分日
赤道
由赤道向南北两极递减
赤道(90°)
—
夏至日
北回归线
由北回归线向南北两侧递减
北回归线
及其以北
南半球
冬至日
南回归线
由南回归线向南北两侧递减
南回归线
及其以南
北半球
图示
(3)正午太阳高度的季节变化过程(以北回归线以北的地区为例)
(4)图示正午太阳高度的极值变化
当太阳直射另一个半球回归线时达到最小值
(5)正午太阳高度的计算
某地的正午太阳高度H=90°-该地与太阳直射点的纬度差。即某地与太阳直射点相差多少度,正午太阳高度就相差多少度。
(1)太阳高度的日变化规律
①极点:在极昼期间,极点上的太阳高度在一天之内是没有变化的,始终等于太阳直射点的纬度(如图A)。
②非极点地区:非极点地区的太阳高度在一天之内是有变化的。一天之内有一个最大值,即当时的正午太阳高度(如图B)。
③全球范围:太阳直射点上,太阳高度角为90 °;从直射点开始,太阳高度向四周降低,呈同心圆分布(即等太阳高度线);晨昏线上太阳高度为0 °。例如,太阳直射在15 °S、60 °W时,太阳高度的分布如图C所示:
(2)特殊纬度的正午太阳高度
①赤道的正午太阳高度与直射点的纬度互余。
②刚出现极昼的纬度,其正午太阳高度等于两倍的直射点纬度。
③极点地区太阳高度一天不变,等于直射点的纬度。
2.正午太阳高度的应用
(1)确定地方时
当某地太阳高度达一天中的最大值时,此时日影最短,当地的地方时是12时。
(2)确定房屋的朝向
为了获得更充足的太阳光照,确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。在北回归线以北地区,正午太阳位于南方,房屋朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋朝北。
(3)判断日影长短及方向
正午太阳高度越大,日影越短,正午太阳高度越小,日影越长,且日影方向背向太阳。如图中各点旗杆日影长短及日影所在方向(图中是6月22日,经线和纬线的交点是直射点)。
(4)确定当地的地理纬度
纬度差多少度,正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度,可判断该地区纬度大小。
(5)计算楼间距:一般来说,纬度较低的地区,楼间距较小;纬度较高的地区,楼间距较大。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度,并计算影长。以我国为例,如图,南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度为H,则最小楼间距L为:L=h·cotH。
(6)计算热水器安装角度:应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直。其倾角和正午太阳高度的关系为α+h=90°(如图)。
正午太阳方位
太阳直射点以北地区,正午时太阳位于观测地的正南方向。太阳直射点以南地区,正午时太阳位于观测地的正北方向。极昼、极夜地区除外。
太阳直射点所在纬线,正午时太阳位于观测地的上中天。
[应用体验]
如图为某日不同地点太阳高度日变化情况图,且甲地位于40°N。读图回答1~2题。
1.太阳直射点的纬度是( )
A.0° B.20°N
C.20°S D.23.5°N
2.乙地的纬度是( )
A.10°N B.50°N
C.10°S D.50°S
解析:第1题,由图可知,位于40°N的甲地正午太阳高度为70°,故该日甲地与太阳直射点的纬度相差20°,即该日太阳直射20°N纬线。第2题,乙地的正午太阳高度为60°,故该日它与太阳直射点的纬度相差30°,乙地可能位于10°S或50°N。若乙地位于北半球,其昼长应大于12小时,而图中显示该地的昼长不足12小时,故乙地的纬度是10°S。
答案:1.B 2.C
为了冬季采光,居住区规划设计标准对不同纬度带的住宅的合理间距有明确规定。分析下表(表中H是住宅的高度),回答3~5题。
我国部分城市住宅的日照间距
城市
冬至正午太阳高度
日照间距
理论
实际采用
①
24°45′
2.02 H
1.7 H
②
40°28′
1.18 H
1.2 H
③
35°21′
1.41 H
1.1~1.2 H
④
26°36′
1.86 H
1.6~1.7 H
3.表中的四个城市所处纬度从低到高依次是( )
A.①②③④ B.①④③②
C.②①③④ D.②③④①
4.冬至日,四个城市中白昼最长的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
5.上表反映出我国建筑物的日照间距( )
A.由南向北逐渐缩小 B.由南向北逐渐扩大
C.由西向东逐渐缩小 D.由西向东逐渐扩大
解析:第3题,本题中太阳直射点在南回归线上,则①~④各点中离直射点越近的点即纬度越低的点,正午太阳高度越大,因此排序为②③④①。故选D。第4题,冬至日这一天乃至整个冬季,北半球都是昼短夜长,所以本题要在①~④中找出白昼最长的城市,即纬度最低的城市。故选B。第5题,日照间距只与南北变化的正午太阳高度有关,所以答案在A、B项中。纬度从低到高的顺序为②③④①,日照间距(理论)变化顺序为1.18 H、1.41 H、1.86 H、2.02 H,可以看出从南到北日照间距逐渐扩大。故选B。
答案:3.D 4.B 5.B
探究点三 四季的更替
[核心归纳]
1.四季的形成
全球除赤道外,同一纬度地区,昼夜长短和正午太阳高度随季节变化而变化,使太阳辐射具有季节变化规律。一年中,地球上各地正午太阳高度角和昼夜长短随着时间的变化,导致到达地面的太阳辐射能存在多少的不同,造成地球表面的季节更替,就形成了四季。如图所示:
2.季节的纬度差异
赤道两侧的低纬度地区,全年皆夏,没有真正意义上的冬季;极地附近的高纬度地区,全年皆冬,没有真正意义上的夏季;中纬度地区,四季变化最为明显。
3.四季的划分
(1)天文四季的划分
中国以“四立”日作为四季的开始;西方国家以“二分二至”日作为四季的开始。
(2)气候四季(北半球温带地区大多数国家采用)
季节
月份
平均气温
春季
3、4、5
10 ℃~22 ℃
夏季
6、7、8
≥22 ℃
秋季
9、10、11
10 ℃~20 ℃
冬季
12、1、2
≤10 ℃
从二十四节气的命名可以看出,节气的划分充分考虑了季节、气候、物候等自然现象的变化。其中,立春、立夏、立秋、立冬、春分、秋分、夏至、冬至是用来反映季节的,将一年划分为春、夏、秋、冬四个季节。春分、秋分、夏至、冬至是从天文角度来划分的,反映了太阳高度变化的转折点。而立春、立夏、立秋、立冬则反映了四季的开始。
[应用体验]
如图为我国北京、广州、武汉、哈尔滨四个城市的季节分配示意图。读图回答1~2题。
1.图示季节分配自上而下依次为( )
A.北京、广州、武汉、哈尔滨 B.北京、武汉、哈尔滨、广州
C.广州、武汉、哈尔滨、北京 D.广州、北京、哈尔滨、武汉
2.关于季节更替的叙述,错误的是( )
A.低纬度地区季节更替不明显
B.中纬度地区季节更替明显
C.高纬度地区季节更替明显
D.季节更替表现为昼夜长短和正午太阳高度的季节变化
解析:第1题,纬度越低的地区热量越充足,夏季时间应越长,故夏季时间由长到短的顺序为纬度由低到高的顺序,即广州、武汉、北京、哈尔滨,根据题意可知应选D项。第2题,低纬度地区接受太阳辐射较多,热量变化较小,故季节更替不明显;中纬度不同地区热量差异明显,季节更替明显;高纬度地区接受太阳辐射较少,温度较低,季节更替不明显;季节更替表现为昼夜长短和正午太阳高度的季节变化。
答案:1.D 2.C
二十四节气是我国劳动人民在生产实践中创造的文化遗产,这不仅反映季节的变化,也深刻影响着千家万户的衣食住行。读图,完成3~4题。
3.二十四节气中与近日点的时间最临近的是( )
A.小寒 B.小雪
C.小暑 D.大暑
4.2012年12月6日为二十四节气中的大雪,有关该日前后可能发生的现象正确的是( )
A.济南昼长夜短
B.南极出现极夜
C.北方地区寒冷干燥
D.赤道低气压带的南界位于赤道附近
解析:第3题,地球位于近日点时为每年的1月初,为冬至(12月22日)过后一段时间,应为小寒。第4题,12月6日为北半球的冬季,此时济南应为昼短夜长;南极应出现了极昼现象;我国北方地区受冬季风影响,寒冷干燥;赤道低气压带向南移,其北界应位于赤道附近。
答案:3.A 4.C
1.如图表示12月22日a、b、c、d四城市昼夜长短情况示意图,阴影部分为黑夜,由南向北排出a、b、c、d四城市的顺序( )
A.acbd B.acdb
C.cadb D.dcab
解析:本题考查昼夜长短的变化。12月22日,北半球昼短夜长,纬度越高,夜越长,北极圈及其以北出现极夜;南半球昼长夜短。赤道上全年昼夜平分。据此排序。
答案:C
2.如图是雅加达(7°S)在春分、夏至、冬至(北半球节气)三天正午太阳高度变化示意图,下列排序与图中相符的是( )
A.①冬至日 ②春分日 ③夏至日
B.①夏至日 ②春分日 ③冬至日
C.①春分日 ②冬至日 ③夏至日
D.①冬至日 ②夏至日 ③春分日
解析:本题考查正午太阳高度的季节变化。春分日太阳直射赤道,夏至日直射北回归线,冬至日直射南回归线。距直射纬线越近,正午太阳高度越大,因此本题中①为春分日、②为冬至日、③为夏至日(北半球节气)的太阳光线分布。
答案:C
某同学将太阳能热水器支架改造成可以升降的活动方式。据此完成3~4题。
3.将支架改造成可以升降的活动方式,主要依据的地理原理是( )
A.正午太阳高度的纬度变化规律
B.正午太阳高度的季节变化规律
C.昼夜长短的日变化规律
D.昼夜长短的季节变化规律
4.春分日这一天,海南省某地(20°N,110°E)的正午太阳高度是( )
A.90° B.70°
C.20° D.0°
解析:第3题,该方式依据的原理是正午太阳高度的季节变化规律,B项正确。第4题,春分日,太阳直射点位于赤道(0°);该地(20°N)与赤道相距20个纬度;根据正午太阳高度计算公式可算出当天该地的正午太阳高度为70°。
答案:3.B 4.B
下表示意12月21日甲、乙、丙、丁四地的白昼时长。根据表中数据完成5~6题。
甲地
乙地
丙地
丁地
白昼时长
5小时30分
9小时9分
11小时25分
13小时56分
5.甲、乙、丙、丁四地中位于南半球的是( )
A.甲地 B.乙地
C.丙地 D.丁地
6.甲、乙、丙、丁四地按所处纬度从高到低的排序,正确的是( )
A.甲、乙、丙、丁 B.甲、乙、丁、丙
C.丙、丁、乙、甲 D.丁、丙、乙、甲
解析:第5题,12月21日,太阳直射点位于南半球,南半球各地昼长夜短,即昼长大于12小时,所以丁地位于南半球。第6题,纬度越高,昼夜长短的差值越大,甲、乙、丙、丁四地的昼夜差值分别是13小时、5小时42分、1小时10分、3小时52分,故纬度从高到低的排序为甲、乙、丁、丙。
答案:5.D 6.B
7.如图中斜线部分表示黑夜。读图,完成下列问题。
(1)该图表示的是每年________(节气)日的情况,此时太阳直射点的地理坐标是________。
(2)此日甲地的昼长为________小时,乙地的昼夜长短状况为________。
(3)图示这一天,甲、乙两地正午太阳高度较大的是________地。
(4)乙地地处五带中的________带,此时澳大利亚的季节为________季。
解析:第(1)题,晨昏线与北极圈相切,北极圈内出现极昼,所以为夏至;太阳直射23.5°N,180°经线上为12?00。第(2)题,甲在赤道上,永远昼夜平分。第(3)题,距离太阳直射点所在纬度越近,正午太阳高度越大。第(4)题,乙位于极圈与北回归线之间,地处北温带;南北半球季节相反。
答案:(1)夏至 (180°,23.5°N)
(2)12 昼最长夜最短
(3)甲
(4)北温 冬
[教材活动点拨]
一、教材P22 活动·实践
提示:活动1.当太阳光直射赤道时,在地球自转的过程中,世界各地都存在昼夜交替现象,而且世界各地的昼夜长短都相等。
活动2.当太阳光直射南(北)回归线时,在地球自转的过程中,存在着无昼夜交替的地方。这些地方都在南北极圈内,会出现极昼或极夜现象。当太阳光直射南回归线时,南极圈内出现极昼现象,北极圈内出现极夜现象。当太阳光直射北回归线时,北极圈内是极昼,南极圈内是极夜。
活动3.绘图过程:(我们以夏至日即太阳直射北回归线时为例来说明绘图方法。)
(1)过圆心画一条水平的线表示黄道平面,并延长与大圆相交于两点。
(2)画地轴,地轴应与黄道平面之间保持66.5°的夹角。
(3)画出地球自转方向(画在南北极上方,画出弧度,标出箭头方向能看出其是顺时针还是逆时针转动)。
(4)画南北回归线,以黄道面与大圆的两个交点为起点,画平行于赤道的虚线表示南北回归线(南北回归线的纬度数就是黄赤交角的度数);画出极圈,从通过地心与黄道面垂直的假想线与地面相交的点分别画两条平行于赤道的虚线,表示南北极圈,极圈的度数就是地轴倾斜的角度,与黄赤交角互为余角。
(5)通过太阳直射点与地心的连线画直射点太阳光线(一般再画四条,南北边界两条、中间两条,互相平行)。
(6)过地心画与太阳光线垂直的线就是晨昏线,夏至日时晨昏线应与南北极圈相切。
注意本题介绍的方法是把地轴画成倾斜时的画法,想一想,如果把地轴画成竖直的话,图该如何画。
太阳光直
射的纬线
白昼消失
的地区
黑夜消失
的地区
简要说明
北回归线
南极圈及其以南地区
北极圈及其以北地区
白昼消失为极夜,黑夜消失为极昼
南回归线
北极圈及其以北地区
南极圈及其以南地区
二、教材P23 活动·思考
提示:日历上的节气日期不同和时刻不同的原因在于地球公转的周期是365日6时9分,而日历上的一年是365日。每年相差6时9分。
三、教材P24 活动·探究
提示:活动1.根据tan H=,求正午太阳高度。
活动2.正午太阳高度的公式:H=90°-(φ±δ)
当太阳直射点与当地位于不同半球时,用“+”;当两者位于同一半球时,用“-”。如图所示:
因为图中两条光线平行,所以图1中α=β=φ-δ,图2中α=β=φ+δ。由此可推算出图1中H=90°-α=90°-β=90°-(φ-δ),图2中H=90°-α=90°-β=90°-(φ+δ)。
活动3.填表如下
地点
纬度
正午太阳高度
夏至日
春分、秋分日
冬至日
你所在的学校
略
略
北京
39°54′N
73°32′
50°6′
26°40′
南北回归线之间
的著名城市(略)
略
略
课时作业5 地球公转的地理意义
一、选择题
读某日太阳光照图,回答1~3题。
1.图中几乎全部处于黑夜的大洋是( )
A.太平洋 B.大西洋
C.印度洋 D.北冰洋
2.图中①②③④四地昼长最长的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
3.此时①地的昼长是( )
A.12小时 B.14小时
C.16小时 D.8小时
解析:第1题,由图可知,太阳光线照射的一面为昼半球,所以图中的晨昏线为晨线,晨线左侧为夜半球,结合所学知识,可以判断出大西洋几乎全部处于黑夜。第2题,夏至日时,北半球各地昼长达到最长,并且越往北昼越长,南半球反之,所以①②③④四地昼长由长到短依次为①②③④。第3题,先计算出①所在纬线与晨线、昏线的交点之间的昼弧经度,再除以15°。图中相邻两条经线之间的经度相差30°,由此可得①地的昼长是16小时。
答案:1.B 2.A 3.C
下表是冬至日四地日出日落时间(北京时间)表。据此回答4~6题。
地点
日出时间
日落时间
①
7:15
18:45
②
3:00
17:00
③
21:20
6:40
④
11:20
0:40
4.①②③④四地按由南向北的顺序排列,正确的是( )
A.②④①③ B.③②④①
C.①②③④ D.②③①④
5.①②③④四地中,纬度最高的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
6.③地位于②地的( )
A.东南方 B.西北方
C.西南方 D.东北方
解析:第4题,昼长=日落时间-日出时间,故①②③④四地昼长分别为11小时30分钟、14小时、9小时20分钟、13小时20分钟。冬至日,全球越往北昼越短。故①②③④四地按由南向北的顺序排列依次为②④①③。第5题,四地中①③地位于北半球,②④地位于南半球;南北半球纬度相同的两点中,一点的昼长等于另一点的夜长。故位于南半球且与①③同纬度的点昼长分别为12小时30分钟、14小时40分钟。故③地纬度最高。第6题,由第4题的解析可知,③地位于②地的北方。②地的昼长是14小时,结合公式昼长=(12-日出时间)×2,可得出②地的日出时间(地方时)是5:00。由表中信息可知,②地为北京时间3:00日出,可得出②地的经度是150°E。同理可得出③地的经度是90°W,故③地位于②地的东方。综上可知,③地位于②地的东北方。
答案:4.A 5.C 6.D
读某日全球各纬度正午太阳高度分布图,回答7~8题。
7.这一天是( )
A.3月21日前后 B.6月22日前后
C.9月23日前后 D.12月22日前后
8.这一天之后,( )
A.南极圈内极昼范围将扩大
B.赤道地区的正午太阳高度将增大
C.赤道地区的白昼将变长
D.热带的范围将缩小
解析:第7题,由图可知,这一天,南回归线上的正午太阳高度为90°,即太阳直射23.5°S,所以,这一天是12月22日前后。第8题,根据上题,这一天是12月22日前后,太阳直射点在南回归线上,南极圈内是极昼,之后南极圈内的极昼范围将缩小;太阳直射点将向北移,距离赤道越来越近,赤道地区的正午太阳高度将增大;赤道地区总是昼夜平分;热带的范围由黄赤交角的大小决定,并不随太阳直射点的移动而改变。
答案:7.D 8.B
如图为我国某地春分日时正午太阳与头顶夹角示意图。据此回答9~11题。
9.该地此日正午太阳高度是( )
A.28° B.62°
C.90° D.0°
10.该地的地理纬度是( )
A.18°N B.28°N
C.32°N D.52°N
11.次日该地正午太阳高度将( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.不确定
解析:第9题,据图可以判断正午太阳高度为90°-28°=62°。第10题,据正午太阳高度计算公式可知,当地纬度为90°-62°=28°(太阳直射点在赤道上)。第11题,春分日过后太阳直射点北移,与28°N的纬度差变小,故该地正午太阳高度将变大。
答案:9.B 10.B 11.A
家住上海(约31°N)的李女士发现:所购商品房居室日照时间极短,达不到满窗。她就此向法院起诉,法院依据地方法规中“受遮挡的居住建筑的居室,XX日满窗日照的有效时间不少于连续1小时”的有关条款,责成房产公司退还其各类费用。据此回答12~13题。
12.题干中“受遮挡的居住建筑的居室,XX日满窗日照的有效时间不少于连续1小时”的标准,你认为XX应为( )
A.春分 B.夏至
C.秋分 D.冬至
13.为了达到上述要求,房产公司在建楼时,应使南北楼房有一定的距离。理论上楼高相同的情况下,北京的楼间距比上海应宽些。原因是( )
A.冬季北京比上海白昼短
B.北京比上海正午太阳高度小
C.北京比上海年太阳辐射量小
D.北京比上海阴雨天气多
解析:第12题,31°N位于北回归线以北地区,应以冬至日满窗日照的有效时间为标准。第13题,北京、上海均在北回归线以北,楼高相同时,因北京的纬度高于上海,北京的正午太阳高度小于上海,故北京的楼间距应宽于上海。
答案:12.D 13.B
二、非选择题
14.图甲中OP为完整的晨线,黄赤交角取23.5°。据此回答下列问题。
(1)此时太阳直射点的地理坐标是______________。
(2)下列日照图(阴影部分表示黑夜)所示日期与图甲一致的有________(双项选择)。
(3)用折线在图乙中画出该日北半球各地正午太阳高度的分布。
(4)描述该日全球昼长的分布规律。
解析:第(1)题,晨昏线与极圈相切,且北极圈及其以北是极昼(南极圈及其以南是极夜),因此该日为夏至日,此时太阳直射点的纬度为北纬23.5°。太阳直射点所在经线的地方时为12时,由题意可知30°W与赤道交点处的地方时为6时,可推算出60°E的地方时为12时。第(2)题,图甲所示日期为夏至日,符合的选项为A、D。第(3)题,该日为夏至日,太阳直射点在北回归线,因此北回归线上的正午太阳高度为90°。再利用正午太阳高度的计算公式(H=90°-纬度差),分别计算出赤道、北极圈、北极点的正午太阳高度,在图乙上标出来,再用线将它们连起来即可。第(4)题,太阳直射北回归线,北半球各地昼长夜短,且昼长达一年中最大值,在北极圈及其以北出现极昼,极昼范围最大。
答案:(1)(23.5°N,60°E)
(2)AD
(3)见下图。(注意:北纬90°的正午太阳高度要标在22.5°上面一点,北纬23.5°的正午太阳高度要标在90°,0°的正午太阳高度要标在67.5°下面一点)
(4)北半球各地昼长达一年中最大值,南半球各地昼长达一年中最小值;赤道地区昼长仍为12小时;66.5°N及其以北出现极昼,66.5°S及其以南出现极夜。
15.读地球光照图,回答下列问题。
(1)此时是北半球的________(节气),出现在每年的________月________日前后。
(2)此时B地位于________(晨线或昏线)上。该日B地的昼夜状况是______________________。
(3)此时,C地的地方时为________时;A地的夜长为________小时;该日,A地日出的地方时为________时。
(4)此时,太阳直射点的地理坐标是________________________________________________________________________。
(5)该日,全球各地正午太阳高度的分布规律是________。
解析:本题主要考查昼夜长短和正午太阳高度的变化。第(1)题,图示北极圈及其以北出现极夜现象,因此是北半球的冬至日(12月22日前后)。第(2)题,B地位于由昼向夜的分界线上,因此B地位于昏线上。此时太阳直射南回归线,南半球各地昼长夜短,且昼最长、夜最短,南极圈及其以南地区出现极昼。第(3)题,图中相邻两经线间隔30°,时差2小时。邻C地左侧经线为昏线与赤道交点所在的经线,其地方时为18时,因此C地的地方时为20时。A地日落时间为地方时14时,故其夜长为20小时,该日其日出时间为(20÷2)=10时。第(4)题,北半球冬至日,太阳直射南回归线;结合0°经线的位置,此时太阳直射60°W。第(5)题,北半球冬至日,正午太阳高度以南回归线为中心向南北两侧递减。
答案:(1)冬至 12 22
(2)昏线 昼长于夜,且昼最长,夜最短
(3)20 20 10
(4)(23.5°S,60°W)
(5)以南回归线为中心向南北两侧递减
第一节 地球的宇宙环境
学习目标
1.了解不同类型的天体及其特点。
2.分清不同天体系统的级别、层次,能描述地球在宇宙中的位置。
3.比较、归纳太阳系中八大行星的资料,理解地球是宇宙中既普通又特殊的天体。
知识导引
一、人类对宇宙的认识
1.可见宇宙:即人类已经观测到的有限宇宙。目前,可见宇宙的半径约为140亿光年。
2.光年:天文学中的距离单位,即光在真空中一年所传播的距离。1光年约等于9.460_8×1012千米。
地理学上强调的宇宙是“有限的宇宙”。它在时间上有始有终,空间上是有边际的,天文学家把人类已经观测到的有限宇宙叫“可见宇宙”或“已知宇宙”。哲学上认为的宇宙是没有起点、终点和边界范围的。
二、多层次的天体系统
1.概念
(1)天体:宇宙间的星云、恒星、行星、卫星等各种物质通称为天体。
(2)天体系统:万有引力和天体的永恒运动维系着它们之间的关系,组成多层次的天体系统。
2.类别
(1)银河系及河外星系
共同点
主要由恒星等比较大的天体组成
关系
级别相同的恒星系统
联系
两者都是星系,所有星系合在一起构成最大的天体系统,称为总星系
(2)太阳系
①太阳系的组成:太阳(中心天体)、行星、矮行星、小行星、彗星、流星体、卫星和行星际物质等。
②填图:填出八大行星的名称。
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
(3)地月系:由地球与月球组成;月球的自转方向和周期与其公转方向和周期完全一样。
1.判断某些天体之间是否构成天体系统有两个基本条件:一是它们之间是否存在相互吸引的关系;二是它们之间是否相互绕转。同类天体之间因质量接近,特点相似,不可能存在相互绕转的关系,不能构成天体系统。
2.在太阳系中的彗星、小行星以及一些更小的天体都围绕太阳公转。
3.(1)哈雷彗星绕日公转方向与八大行星绕日公转方向相反(自东向西)。
(2)八大行星中只有金星自转方向为自东向西,因此在金星上看太阳是西升东落。
三、普通而特殊的行星——地球
1.普通性
在太阳系行星中,就外观和所处的位置而言,地球是一颗普通的行星。
2.特殊性
(1)表现:目前所知道的唯一存在生命的星球。
(2)
原始地球的大气成分主要是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨,缺少氧气,不适合生物的生存。经过漫长的演化过程,地球大气转化为以氮和氧为主适合生物呼吸的大气。
探究点一 天体的概念和种类
[核心归纳]
1.天体是宇宙间物质存在的形式。
宇宙中物质存在形式多种多样,如天空中闪烁的恒星,移动的行星,轮廓模糊的星云,划破夜空的流星,拖着长尾的彗星,圆缺的月球以及航天飞机、宇宙飞船等都是天体。
2.天体可分为自然天体和人造天体。
(1)自然天体:恒星、星云、行星、卫星、流星体、彗星及星际空间的气体和尘埃等。
(2)人造天体:航天飞机、人造卫星、飞船、太空垃圾等。
3.最基本的天体是恒星和星云。
各类天体特点如下表所示:
天体
组成(或成员)
特点
形状
星云
气体和尘埃
主要成分是氢
云雾状
模糊
恒星
炽热气体
自身发光
闪烁
行星
如八大行星
质量小、自身不发光
移动
流星体
尘粒、固体小块
质量小、数量多
流星现象
卫星
如月球
绕行星公转、不发光
圆缺变化
彗星
冰物质
绕太阳运行,
质量小、云雾状
拖着长尾
星际物质
气体和尘埃
极其稀薄、密度小
不能用肉眼观察
天体的判断方法
一看其是否位于地球大气层之外。例如,宇宙飞船在太空中运行时是天体,返回到地面就不是天体了。二看其能否克服地球的引力,在太空中按自己的道运行。三看其是不是某一天体的一部分,天体的一部分不能称为天体。例如,月球表面的岩石块是月球的一部分,不是天体。
[应用体验]
1.天文学家宣布他们在冥王星更外侧的太阳系边缘发现一颗太阳系的新成员,这颗“冰冻星球”的发现暗示在那个寒冷的区域很有可能还隐藏着比冥王星更大的天体。下列关于天体的叙述,正确的是( )
A.天体即宇宙中一切球状的固态物质
B.题干中的“冰冻星球”为恒星
C.天体在宇宙中是静止不动的
D.天体有很多类型,太阳是恒星,地球是行星,月球是卫星
解析:天体是宇宙间物质的存在形式,因此不仅仅指固态物质,A项错;太阳系中只有太阳是恒星,且自身发光、发热,“冰冻星球”位于太阳系中冥王星外侧,不是恒星,故B项错;宇宙中的物质是不断运动的,故C项错;天体包括恒星、行星、卫星、流星体、彗星、星云等,故D项正确。
答案:D
2.2013年6月26日8时许,“神舟十号”在内蒙古四子王旗安全着陆。如图为“神舟十号”返回舱。据此完成(1)~(2)题。
(1)图中的“神舟十号”返回舱表面有类似“烧焦”的痕迹,其形成原因类似于( )
A.彗星 B.流星
C.极光 D.卫星
(2)图中“神舟十号”返回舱属于( )
A.天体 B.天体系统
C.地月系 D.地球的一部分
解析:本题组主要考查天体及天体的判断。(1)流星(现象)是闯入地球大气的流星体同大气摩擦发热燃烧发光形成的。极光是高能带电粒子流闯入极地上空的大气同大气碰撞形成的发光现象。因此“神舟十号”返回舱表面的“烧焦”痕迹,其形成原因类似于流星。(2)“神舟十号”返回舱到达地球,属于地球的一部分,不属于天体,更不属于天体系统。
答案:(1)B (2)D
探究点二 多层次的天体系统
[核心归纳]
1.天体系统
天体系统
组成
其他
总星系
银河系与河外星系
目前所知的最高一级天体系统,是天文学家所说的可见宇宙
河外星系
银河系之外与银河系相类似的天体系统
到20世纪末,人类观察到的河外星系超过1 250个
银河系
太阳和千千万万颗恒星组成的庞大恒星集团
太阳系与银河系中心的距离大约为2.7万光年
太阳系
太阳、行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星、流星体和行星际物质,太阳的质量约占整个太阳系质量的99.86%
地球是距离太阳较近的一颗行星。日地平均距离为1.5亿千米
地月系
地球和月球
地球是地月系的中心天体,月球是地球唯一的天然卫星,也是距离地球最近的自然天体。地月平均距离为38.4万千米
(1)总星系是目前人类能够观测到的宇宙部分,并不是宇宙的全部。(2)银河系和河外星系是同级别的天体系统。(3)太阳与地球之间的平均距离约1.5亿千米,天文学上称之为1个天文单位。
2.天体在宇宙中的分布是不均匀的,万有引力和天体的永恒运动维系着它们之间的关系,组成了多层次的天体系统。
[应用体验]
读天体系统的层次图,回答1~3题。
1.图中甲、乙、丙、丁所代表的天体系统名称分别是( )
A.河外星系、银河系、太阳系、地月系
B.银河系、河外星系、太阳系、地月系
C.太阳系、河外星系、银河系、地月系
D.银河系、太阳系、地月系、河外星系
2.从天体系统级别来看,甲、乙、丙、丁属于同一级别的是( )
A.甲与乙 B.丙与丁
C.乙与丙 D.乙与丁
3.天体系统包括( )
A.1级 B.2级
C.3级 D.4级
解析:第1题,读图可知,甲、乙、丙、丁所代表的天体系统名称分别是银河系、河外星系、太阳系、地月系。第2题,图中甲代表的是银河系,乙代表的是河外星系,它们属于同一级别。第3题,读图可知,图中天体系统有地月系、太阳系、银河系和总星系,共4级。
答案:1.B 2.A 3.D
如图示意月全食发生时太阳、地球、月球的相对位置。回答4~5题。
4.下列对图中天体的叙述,正确的是( )
A.月球自身可以发光 B.地球属于卫星
C.太阳属于恒星 D.月球属于彗星
5.下列天体系统与月全食所涉及的天体系统无关的是( )
A.地月系 B.河外星系
C.银河系 D.太阳系
解析:第4题,太阳属于恒星;地球绕恒星公转,属于行星;月球绕行星公转,属于卫星。第5题,月全食所涉及的天体有月球、地球、太阳,它们所在的天体系统由小到大依次为地月系、太阳系、银河系,月全食未涉及河外星系。
答案:4.C 5.B
探究点三 普通而特殊的行星——地球
[核心归纳]
1.地球的普通性
所谓普通性是指地球就其外观和所处的位置而言,是一颗普通的行星。其运动和结构特征与其他行星相比,并没有特殊的地方。
(1)运动特征:
八大行星绕日公转的运动特征表现为:共面性、同向性和近圆性。
运动特征
涵义
共面性
八大行星绕日公转的轨道几乎在同一平面上
同向性
公转方向都是与地球公转方向相同(自西向东)
近圆性
八大行星的公转轨道同圆相当接近
(2)结构特征:
项目
分类
包括的
行星
距日
远近
表面
温度
质量
体积
密度
有无
光环
类地行星
水星、金星、
地球、火星
近
高
小
小
大
无
巨行星
木星、土星
中
中
大
大
小
有
远日行星
天王星、
海王星
远
低
中
中
中
有
2.地球的特殊性——存在生命
地球上之所以会存在生命,除与地球所处的安全宇宙环境有关外,还与地球自身的条件有密切的关系。如下表所示:
存在生命物质的条件
存在生命条件的原因
影响
外
部
条
件
安全的宇宙环境
太阳系中,大、小行星各行其道,互不干扰
太阳系八大行星都可能存在生命
稳定的太阳光照
自生命诞生以来,太阳光照条件没有明显的变化
自
身
条
件
表面温度适宜
日地距离适中
只有地球有生命存在
大气层的存在
地球的体积和质量适中
表面温度的日变化、季节变化较小
地球的自转和公转周期适中,地球大气的保温效应
充足的水分
地球内部结晶水汽化及日地距离适中
分析一个天体是否适合生命存在和发展,应借助地球上适宜生命存在和发展的温度、大气、液态水三个方面的条件来考虑,因为这些都是生物生存的必要条件,只有满足了这些条件,才可能有生命的存在和发展。
[应用体验]
读火星、木星、天王星数据比较表(以地球数据为1),回答1~3题。
质量
体积
公转周期
自转周期
火星
0.11
0.15
1.9
1
木星
317.94
1 316.00
11.8
0.4
天王星
14.63
65.20
84.0
0.7
1.地球、火星、木星、天王星四行星中密度最大的是( )
A.地球 B.火星
C.木星 D.天王星
2.火星与地球最相近的是( )
A.质量 B.体积
C.自转周期 D.公转周期
3.下列地球上生物出现和进化的条件,表中三行星同样具备的是( )
A.近地面平均气温约为15 ℃ B.以氮、氧为主的大气
C.原始海洋的形成 D.比较稳定和安全的宇宙环境
解析:第1题,密度等于质量与体积之比,由表中数据可知,四行星中密度最大的是地球。第2题,由表中数据可知,火星与地球最相近的是自转周期。第3题,三行星都位于太阳系,所以都有比较稳定和安全的宇宙环境。
答案:1.A 2.C 3.D
迄今为止,科学家已经在宇宙中发现无数个宜居星球,这些星球都与地球十分相似,很可能就是我们的第二家园。其中开普勒-186f行星是与地球相似的“兄弟”,它距离地球约490光年,比地球略重,由岩石构成,科学家推测其地表有可能存在液态水。据此回答4~5题。
4.宜居星球必备的条件不包括( )
A.距中心天体远近适中 B.自转方向需自西向东
C.所处宇宙环境安全 D.中心天体的光热稳定
5.推断开普勒-186f行星可能存在液态水的依据主要是( )
A.质量和体积适中 B.该星球由岩石构成
C.与其所环绕的恒星距离适中 D.有厚厚的大气层保护
解析:第4题,宜居星球必备的条件主要是距中心天体远近适中,有适宜的温度,所处宇宙环境安全,中心天体的光热稳定,与其自转方向没有关系,故选B项。第5题,开普勒-186f行星与其环绕的恒星距离适中,其表面有适宜的温度,才可能存在液态水,故C项正确。
答案:4.B 5.C
欧洲航天局普朗克探测器计算的宇宙年龄为138.2亿年。结合所学知识,回答1~2题。
1.目前,人类探测到可见宇宙的半径约为( )
A.8万光年 B.1.5亿千米
C.100亿光年 D.140亿光年
2.天文学中的距离单位是( )
A.年 B.光年
C.千米 D.公里
解析:第1题,天文学家把人类已经观测到的有限宇宙叫做“可见宇宙”,它的半径约为140亿光年。第2题,光年是天文学中的距离单位,是光在“真空”中一年传播的距离。
答案:1.D 2.B
2015年3月28日,欧洲航天局的“罗塞塔”号探测器从67P/丘留莫瓦—格拉西梅彗星上空掠过并拍摄照片,“罗塞塔”号共拍摄了4幅照片,用令人难以置信的细节揭示这颗多冰彗星的惊人地貌。据此回答3~4题。
3.彗星( )
A.围绕太阳运动的轨道具有近圆性
B.外貌呈云雾状,质量超过行星
C.绕日公转的周期均为76年
D.彗尾位于背向太阳的一侧
4.太阳系中( )
A.八大行星是其主体
B.彗星属于级别最低的天体系统的成员
C.与月球同属一类的天体有多颗
D.地球因有大气,所以在八大行星中温度最高
解析:第3题,彗星是在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量较小的天体,呈云雾状的独特外貌。哈雷彗星的公转周期约为76年。彗尾总是位于背向太阳的一侧,且越接近太阳,彗尾越长。第4题,太阳系中,中心天体是太阳,占太阳系总质量的99%以上;级别最低的天体系统是地月系,月球是其成员,彗星是太阳系的成员;大部分行星都有自己的卫星;一般情况下离太阳越近,行星的温度越高。
答案:3.D 4.C
5.读“太阳系的模式图”,完成下列要求。
(1)图中A是________星,B是________星,C是________星,小行星带位于________星与________星轨道之间。
(2)按照太阳系八大行星的结构特征,A属于________行星,B属于________行星,C属于________行星,与B星结构相似的行星是________。
(3)在图中沿扁长轨道运行的彗星,若公转周期为76年,其名称是________,请在图中绘出其公转方向。
(4)在图中绘出八大行星的公转方向。
(5)地球处于一种比较安全的宇宙环境,理由是什么?
解析:本题主要考查八大行星在太阳系中的位置及其运动特征和结构特征、哈雷彗星绕日运动的周期和方向。第(1)题,八大行星距太阳由近及远是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,小行星带位于火星轨道与木星轨道之间。第(2)题,根据结构特点不同,八大行星可分为类地行星、巨行星、远日行星。第(3)题,哈雷彗星沿扁长的椭圆轨道绕太阳作顺时针方向(自东向西)运动,周期是76年。第(4)题,八大行星绕太阳公转具有同向性特点,从北极上空看,都按逆时针方向(自西向东)运动。第(5)题,绕太阳运行的行星具有共面性和同向性的特点。
答案:(1)水 木 天王 火 木
(2)类地 巨 远日 土星
(3)哈雷彗星 绘图略(顺时针方向)。
(4)绘图略(逆时针方向,自西向东。)
(5)大、小行星绕日公转的方向一致,而且绕日公转的轨道面几乎在同一平面上,大、小行星各行其道,互不干扰。
[教材活动点拨]
1.教材P6 活动·思考
提示:活动1.人类已经观测到的宇宙半径折合成千米为:140×108×9.460 8×1012=1.324 512×1023千米。
活动2.宇宙的范围极其宽广,宇宙间奥秘无穷,有待我们进一步探索……
2.教材P9 活动·实践 观察月相
提示:月相变化情况如下表:
月相
新月
上弦月
满月
下弦月
日期
初一
初七、初八
十五、十六
二十二、二十三
同太阳出
没比较
同升同落
迟升后落
此起彼落
早升先落
月出
清晨
正午
黄昏
半夜
月落
黄昏
半夜
清晨
正午
夜晚见
月情形
彻夜不见
半圆 上半
夜 西半天
一轮明月
通宵可见
半圆 下半
夜 东半天
月面朝向
半圆 朝西
一轮明月
半圆 朝东
3.教材P11 活动·探究
提示:活动1.(1)见下表:
生命存在的条件
形成原因
适宜的温度
日地距离适中,昼夜交替周期不长,大气的保温和削弱作用
合适
的大
气
合适的大气
厚度、密度
地球的体积、质量适中
合适的大
气成分
经过了漫长的演化过程
充足的水分
地球内部放射性元素衰变致热和原始地球体积收缩,使地球内部温度升高,产生水汽。地球内部的物质运动,例如火山爆发,加速了水汽从地球内部逸出的过程。随着地表温度的逐渐下降,水汽经过凝结、降雨,汇集到地面低洼处,形成原始的海洋
(2)太阳的光热条件一旦发生变化,那么地球上所得的热量也将发生变化,从而影响到地球表面的温度和水的相态,最终影响到生命的存在。
(3)火星。在八大行星中,火星的结构特征、运动特征以及与太阳的距离、表面温度等与地球最接近或类似。
活动2.略。
课时作业1 地球的宇宙环境
一、选择题
编号为Kepler 452b的天体距离地球约1 400光年,被称为地球的“孪生星球”,绕着一颗与太阳非常相似的恒星运行。据此回答1~2题。
1.与编号为Kepler 452b的天体类型相同的是( )
A.太阳 B.木星
C.月球 D.哈雷彗星
2.编号为Kepler 452b的天体可能属于( )
A.地月系 B.银河系
C.河外星系 D.太阳系
解析:第1题,由材料信息“地球的‘孪生星球’,绕着……恒星运行”可知,编号为Kepler 452b的天体为行星,与木星属于同一类型。第2题,银河系的直径约为10万光年,太阳系距离银河系中心约3万光年,而此天体距离地球约1 400光年,显然该天体属于银河系,而不属于河外星系。
答案:1.B 2.B
读太阳系部分天体位置关系示意图,回答3~4题。
3.图中的M天体可能是( )
A.月球或水星 B.水星或金星
C.金星或木星 D.火星或土星
4.下列行星中,与太阳的平均距离小于日地平均距离的是( )
A.木星 B.土星
C.金星 D.火星
解析:第3题,读图可知,M天体围绕太阳公转且公转轨道位于地球公转轨道以内,所以M天体可能是水星或金星。第4题,太阳系八大行星与太阳的距离由近及远依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。因此,四个选项中金星与太阳的平均距离小于日地平均距离。
答案:3.B 4.C
天文学家研究发现,一颗绕昏暗恒星运转的类地行星,距地球仅40光年。它是一个热气腾腾的“水世界”,体积是地球的6倍。据推测,这个“水世界”同样拥有大气层,且75%的表面区域被水覆盖,但由于温度太高,它无法支持地球型生命的存在。结合材料完成5~6题。
5.“水世界”类地行星所在的天体系统是( )
A.河外星系 B.银河系
C.太阳系 D.地月系
6.天文学家推测“水世界”类地行星可能没有生命存在的主要原因是该行星( )
A.水域面积大 B.大气层太薄
C.距离太阳太远 D.距离恒星太近
解析:第5题,根据材料可知,该行星绕昏暗恒星运转,距地球仅40光年,这表明这颗行星距离地球、太阳都比较近,因此它属于银河系。第6题,根据材料可知,“水世界”类地行星由于温度太高,无法支持地球型生命的存在,选D。
答案:5.B 6.D
2014年9月,印度“曼加里安”号火星探测器抵达火星轨道。读地球与火星数据比较表,据此完成7~9题。
行星
质量
(地球为1)
体积
(地球为1)
主要大
气成分
公转
周期
自转
周期
赤道面与
轨道面夹角
地球
1.00
1.00
氮、氧
1年
23小时56分
23°26′
火星
0.11
0.15
二氧化碳
1.9年
24小时37分
25°11′
7.进入火星轨道的探测器,不属于( )
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.总星系
8.科学家认为,火星是除地球以外最有可能存在生命的太阳系天体,因为两者( )
A.有四季变化且周期相同
B.有适合生物呼吸的相近大气成分
C.有相近的体积和质量
D.有相近的距日距离和自转周期
9.与地球相比,火星( )
A.表面温度高 B.大气层厚
C.自转线速度快 D.公转角速度慢
解析:第7题,地月系只包括地球、月球以及在地月系内运行的人造天体,而进入火星轨道的人造天体不属于地月系,所以A选项符合题目要求。总星系、银河系、太阳系都包括了火星,那么火星轨道的探测器也就属于这些系统,故B、C、D均不符合题目要求。第8题,地球上存在四季变化的一个重要的原因是黄赤交角的存在,从表格中可以读出火星也存在这样的夹角。但是,从表中“公转周期”一项可以看出,地球的公转周期为1年,火星的公转周期为1.9年,即使火星存在四季变化,四季变化的周期也是地球的两倍左右,故A项错误。从表中的“主要大气成分”一项可以读出,地球的主要大气成分为氮、氧,火星的主要大气成分为二氧化碳,二者的大气成分明显不同,故B项错误。阅读表中的“体积”和“质量”两项,可知两者在体积和质量上差别巨大,故C项错误。从表中的自转周期一项可以读出,二者的自转周期相近;在太阳系中,火星紧邻地球,距日距离相差不大,故D选项正确。第9题,因为火星公转周期远大于地球,因而公转角速度小于地球。
答案:7.A 8.D 9.D
如图是美国航天局公布的代号“开普勒-22b”的行星所处恒星系统与太阳系比较的假想图。据此完成10~11题。
10.对“宜居带”的解释,最合理的是 ( )
A.星球上存在水的区域
B.星球上存在O2的区域
C.有体积与质量适中的行星
D.行星距恒星远近最合适的区域
11.与“开普勒-22b”行星所处的恒星系统级别相同的是( )
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.总星系
解析:第10题,根据地球上存在生命物质的条件可知,位于“宜居带”的“开普勒-22b”行星应具有适宜的温度和光照、适宜生物呼吸的大气成分、充足的水分。这些都是由于它与所处恒星系统中的恒星距离适中。第11题,由材料可知,“开普勒-22b”行星所处的天体系统属于恒星系统,中心天体为恒星,与太阳系属于同一级别。
答案:10.D 11.B
北京时间2015年9月28日美国国家航空航天局(NASA)宣布,在火星表面发现了有液态水活动的“强有力”证据,即在火星表面发现了“奇特沟壑”。一个由美国和法国研究员组成的团队在《自然·地球科学》期刊发表报告称,在火星表面发现的“奇特沟壑”很可能是高浓度咸水流经所产生的痕迹,而这项最新发现意味着火星表面很可能有液态水活动。据此完成12~13题。
12.火星表面液态水的发现说明了( )
A.人类已经具备移居火星的条件
B.火星大气中一定有氧气的存在
C.火星有可能存在生命体
D.火星表面水循环活跃
13.人类首选火星作为探索生命起源和进化的行星,是因为( )
①火星和地球上都有四季变化,且四季的长度一样
②火星、地球自转周期都比较适中
③火星、地球与太阳的距离都比较适中
④火星两极附近与地球相似,都有极昼、极夜现象
A.②③ B.①②
C.①③ D.③④
解析:第12题,水是生命存在的主要条件之一,液态水的存在,说明火星可能有生命体存在。第13题,人类首选火星作为探索生命起源和进化的行星,是因为火星、地球自转周期都比较适中,火星、地球与太阳的距离都比较适中。
答案:12.C 13.A
二、非选择题
14.读太阳系模式图,回答下列问题。
(1)请写出下列数码所代表的行星名称:①________、③________、⑤________、⑦________。
(2)地内行星(运行轨道在地球运行轨道和太阳之间的行星)在绕日运行的时候恰好处在太阳和地球之间,三者排成一条直线时,就会发生凌日现象。图中数码所代表的行星,可能出现凌日现象的是________(填数码)。
(3)若地球在海王星的轨道上运行,则会发生的现象有( )
A.变为寒冷的“冰球” B.体积将会变小
C.变为炎热的“火球” D.大气层将会消失
(4)八颗行星的公转具有同向性、________和________的特征。
解析:第(1)题,按照八颗行星与太阳的距离,由近及远依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。第(2)题,运行轨道在地球运行轨道和太阳之间的行星,与太阳、地球三者排成一条直线时,会出现凌日现象。从图中可以看出只有水星和金星属于地内行星。第(3)题,海王星距太阳很远,温度很低,若地球在海王星的轨道上运行,将变为寒冷的“冰球”。地球的体积和质量不会改变,故大气层不会消失。第(4)题,八颗行星的公转具有同向性、共面性、近圆性的特征。
答案:(1)水星 地球 木星 天王星 (2)①② (3)A (4)共面性 近圆性
15.读图,回答下列问题。
(1)在图中用箭头标出木星和哈雷彗星的绕日公转方向。
(2)彗星与流星在我国古代都被认为与吉凶祸福有关,其实它们都是普通的天体。晴朗的夜空中,我们看到一闪即逝的是________;拖着长尾的是________。
(3)八大行星中,按结构特征分,木星属于________行星,属于该类行星的还有________;木星轨道以内还有________颗行星,它们属于________行星。
(4)如果人类想移居外行星,该行星应具备什么条件?
解析:第(1)题,注意两者的绕日公转方向不同,木星为逆时针公转,哈雷彗星为顺时针公转。第(2)题,一闪即逝的为流星,拖着长尾的是彗星。第(3)题,木星、土星都属于巨行星,木星轨道以内还有四颗行星,都属于类地行星。第(4)题,适宜的温度、液态的水、适合生物呼吸的大气是生命存在的基本条件。
答案:(1)图略(木星为逆时针方向,哈雷彗星为顺时针方向)。
(2)流星 彗星
(3)巨 土星 四 类地
(4)适宜的温度;液态的水;适合生物呼吸的大气。
第三节 地球的运动
第1课时 地球的自转和公转
学习目标
1.了解地球自转和公转的一般特点。
2.理解黄赤交角的形成。
3.掌握太阳直射点的移动规律。
知识导引
一、地球的自转
1.绕转中心:地轴,其空间位置基本稳定,北端始终指向北极星附近。
2.方向:自西向东。
3.速度
角速度:除极点外各地均为15度/小时,极点为0。
线速度:由赤道向两极递减,极点为0。
4.周期
自转一周需23时56分4秒,为一恒星日。
一昼夜为24小时,为一太阳日。
地轴是穿过地心和南北极点的连线,是人们假想的一条轴,地轴的北端始终指向北极星附近。因此在地球上看来,北极星在天空中的位置几乎是不动的,而且北半球各地看北极星的仰角就是该地的地理纬度(南半球看不到北极星)。
二、地球的公转
1.绕转中心:太阳。
2.轨道:是一个椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。
3.方向:与自转方向一致,也是自西向东。
4.速度
平均角速度约为59′/天,平均线速度约为30千米/秒。
变化
5.周期:一年,约为365日6时9分10秒。
公历的平年为365日,北回归年短约0.2422日,所余下的时间约为四年累计一天,于第四年加于2月,使当年的历年长度为366日,这一年就为闰年。闰年的计算方法:公元纪年的年数可以被四整除,即为闰年;被100整除而不能被400整除为平年;被100整除也可被400整除的为闰年。
三、黄赤交角
1.产生
地球自转——赤道平面。
地球公转——黄道平面。
2.度数:约为23.5°,等于回归线的度数。
3.意义:产生太阳直射点的回归运动,其运动规律为
我们通常将太阳直射点的回归运动认为是匀速运动,在一个回归运动周期里,太阳直射点南北往返移动的纬度距离为23 °26 ′×4=93 °44 ′,据此可估算出其平均速度约为每月8个纬度,或者约每4天1个纬度。
探究点一 地球自转的一般特点
[核心归纳]
1.自转轴(地轴)
自转的绕转轴为地轴,是通过地心连接南北两极的假想轴,其北端延长线始终指向北极星附近,即地轴的空间位置和指向是始终不变的。
2.自转方向
侧视,自转方向都是自西向东。
从北极上空看,呈逆时针方向。
从南极上空看,呈顺时针方向。
地球自转只有一个方向
(1)从北极上空看,地球自转方向为逆时针;从南极上空看,地球自转方向为顺时针。这并不意味着南北半球的自转方向不同,地球自转只有一个方向,只是观察的角度不同而出现不同的描述。
(2)纬线指示东西方向,在画某点的自转方向时,一定要画在该点所在的纬线上,不能偏离该纬线,即该点一定在同一纬线上发生自转。
3.自转周期
即自转一周所用的时间,其长度因参考点不同而有差异:
参照物
长度
意义
恒星日
恒星
23时56分4秒
自转的真正周期
太阳日
太阳
24小时
昼夜交替的周期
4.自转速度
包括角速度和线速度,如下表所示:
角速度
线速度
概念
地球表面的某一点单位时间转过的角度
地球表面的某一点单位时间转过的弧长
大小
除南北两极点外,地表任何地点都是每小时约15°,每4分钟1°
赤道为1 670 km/h;南北纬30°处为1 447 km/h;南北纬60°处为837 km/h,约是赤道的一半。不同纬度间,地球自转线速度呈余弦关系,如:V60°N=V0°×cos60°
图示
比较两地的角速度和线速度大小的基本方法
(1)两地是否在极点上。极点上既无角速度,也无线速度。
(2)两地不在极点上且不考虑海拔影响,则纬度低的线速度大,纬度高的线速度小,但角速度都相同。
(3)两地在同一纬度,但考虑海拔影响,则两地角速度相同,地势高的点线速度大。
[应用体验]
1.读图,回答下列问题。
(1)在图中用箭头标出地球自转的方向。
(2)比较并且说明A、B、N三点的自转角速度和线速度。
(3)本图中当A点自转一周后又回到出发点时,所用的时间是________,被称为一个________日。
(4)坐在由A向C行驶的飞机上的乘客感觉到的太阳日________(长、短、等)于24小时。
解析:本题主要考查地球自转的特点。第(1)题,从图中可以看出是北半球的俯视图,地球自转方向为逆时针方向。第(2)题,考查地球自转速度的特点。第(3)题,考查地球自转的真正周期,为一个恒星日。第(4)题,由A向C行驶的飞机运动方向与地球相同,因此感觉到的太阳日短于24小时。
答案:(1)略(逆时针箭头)。
(2)角速度:A、B两点的角速度相等,均约为15°/小时,N点为0。线速度:A点最大,B点次之,N点为0。
(3)23小时56分4秒 恒星
(4)短
2.读“地球表面自转线速度等值线分布图”,回答(1)~(2)题。
(1)图示区域大部分位于( )
A.北半球中纬度 B.北半球低纬度
C.南半球中纬度 D.南半球低纬度
(2)图中a、b两点纬度大致相同,但地球自转的线速度明显不同,原因是( )
A.a点地势高,自转线速度大
B.b点地势低,自转线速度大
C.a点地势低,自转线速度大
D.b点地势高,自转线速度大
解析:(1)图中线速度由南向北减小,可判定图示地区处于北半球,赤道上自转线速度为1 670千米/小时,60°N上则为837千米/小时,故根据图中的数值可推知其应处于中纬度。(2)影响线速度大小的因素不仅包括纬度,还包括海拔等因素,同一纬度地区,海拔越高,其自转线速度越大,图中a处的线速度比同纬度b地区大,故可知a点的海拔较高。
答案:(1)A (2)A
探究点二 地球公转的一般特点
[核心归纳]
1.地球公转的运动特点可以从方向、轨道、周期、速度等方面进行掌握。如下表所示:
指标
特点
方向
自西向东;从北极上空俯视,呈逆时针方向;从南极上空俯视,呈顺时针方向
轨道
形状
近似正圆的椭圆,太阳位于其中的一个焦点上
近日点
椭圆轨道上离太阳最近的点;每年的1月初,地球经过该点
远日点
椭圆轨道上离太阳最远的点;每年的7月初,地球经过该点
周期
恒星年
真正周期(365日6时9分10秒)
回归年
太阳直射点移动的周期(365日5时48分46秒)
速度
角速度
平均1°/d
近日点快,
远日点慢
线速度
平均30 km/s
地球位于近日点时,北半球是冬季;地球位于远日点时,北半球是夏季。
2.地球公转轨道图中二分二至日的判读
在高中阶段对地球公转轨道图进行了一定的简化,基本上左右两个被固定为夏至日和冬至日这两天;上下两个被固定为春分日和秋分日这两天。因此判断的时候可根据此特点进行判读。
(1)能看出近日点的图中
近日点附近为冬至日,远日点附近为夏至日。
(2)太阳画在居中的位置
①根据太阳直射点的位置判断。
a.先确定出地球公转方向,如甲图。(可根据地球自转、南北极指向等来确定地球公转方向)
b.在图中过球心作地轴的垂线,即赤道,如乙图。
c.作条直线连接左右两个球心,如丙图。
d.如果直线指向北半球(北回归线),为夏至日,即丙图中的A;如果直线指向南半球(南回归线),为冬至日,即丙图中的C。
e.再根据二至日的位置和公转方向,确定D为春分日,B为秋分日。
②根据地轴倾斜方向判断。
地轴的北端倾向太阳一侧时为①夏至,地轴的北端背向太阳一侧时为③冬至,再根据地球公转的方向判断出②春分、④秋分。
(1)根据开普勒第二定律可知,日地连线在相等的时间内扫过的面积相等。在近日点附近,要使面积相等,相同时间内转过的角度要大、弧长要长,即此时公转角速度、线速度大;远日点时,则较慢。
地球公转方向、公转速度示意图
(2)地球公转速度变化对南北极极昼天数的影响
北极极昼为186天,南极极昼为179天,北极极昼天数比南极多7天,极夜天数正好相反。这是因为在北半球冬半年,地球公转的速度较快,整个冬半年公转需要的时间较少,此时正值北极地区极夜、南极地区极昼;而在北半球夏半年,地球公转的速度较慢,整个夏半年公转需要的时间较长,此时正值北极地区极昼、南极地区极夜。所以北极极昼天数多于南极,北极极夜天数少于南极。
[应用体验]
2014年世界杯足球赛于6月12日至7月13日在巴西举行。如图示意地球在公转轨道上的位置。读图完成1~3题。
1.本届世界杯足球赛期间,地球在公转轨道上的位置接近图中的( )
A.① B.②
C.③ D.④
2.2014年7月13日在里约热内卢市争夺本届世界杯足球赛冠军。下列关于地球公转的轨道位置和速度的描述,正确的是( )
A.离远日点较近,地球公转速度较快
B.离近日点较近,地球公转速度较快
C.离远日点较近,地球公转速度较慢
D.离近日点较近,地球公转速度较慢
3.下列时间段,地球公转速度越来越快的是( )
A.9月23日到次年1月初 B.1月初到3月21日
C.3月21日到7月初 D.9月23日到次年3月21日
解析:第1题,6月12日至7月13日,地球位于远日点附近,为图中②附近。第2题,7月13日,地球离远日点较近,地球公转速度较慢。第3题,地球在公转的过程中,在1月初时,其公转的速度最快,在7月初时最慢,所以从7月初到次年1月初,地球公转的速度越来越快。A项的时间段符合。
答案:1.B 2.C 3.A
4.如图中正确表示地球绕日公转示意图的是( )
A.①② B.②③
C.③④ D.②④
解析:地球公转到远日点时为7月初,此时为北半球夏季,地轴的倾向为北半球倾向太阳,从图中可看出④与之相符;近日点为1月初,为北半球冬季,南半球倾向太阳,从图中看出与之相符的是②。
答案:D
探究点三 黄赤交角及其影响
[核心归纳]
1.黄赤交角的形成和大小
黄赤交角指黄道平面与赤道平面之间存在一个交角,目前是23.5°。
2.黄赤交角的特点
黄赤交角具有“一轴两面三不变”的特点:
(1)“一轴”指地轴,与赤道面垂直,与黄道面呈66.5°的交角。
(2)“两面”指黄道平面和赤道平面,其夹角为黄赤交角,为23.5°。
(3)“三不变”是指地球在运动过程中,地轴的空间指向基本不变,北端始终指向北极星附近;黄赤交角的大小基本不变,保持23.5°;地球运动的方向不变,总是自西向东。
(1)黄赤交角的大小决定了太阳直射点移动的范围。
(2)黄赤交角的度数=南北回归线的度数=太阳直射点能达到的最北、最南纬度数。
(3)极圈的度数=90 °-黄赤交角的度数。
3.黄赤交角引起太阳直射点的移动
地球在公转过程中,黄赤交角的存在和地轴的空间指向不变,引起了太阳直射点纬度位置的周年变化,即太阳直射点的南北回归运动。如图所示:
黄赤交角的大小变化会影响五带范围的变化。黄赤交角变大,热带和寒带范围变大,温带范围变小;黄赤交角变小,热带和寒带范围变小,温带范围变大。
[应用体验]
1.读黄赤交角示意图,回答下列问题。
(1)恒星①是________星;角②的度数是________;平面③的名称是________。
(2)当太阳直射点在F点时,可能的日期是________(选择填空);当太阳直射点在H点时,可能的日期是________(选择填空)。
A.3月21日前后 B.6月22日前后
C.9月23日前后 D.12月22日前后
解析:第(1)题,地轴北端始终指向北极星,故恒星①是北极星;平面③为地球公转轨道面(黄道平面),赤道平面与地轴垂直,故角②为黄道平面和地轴的夹角,为66.5°。第(2)题,当太阳直射F点时,即直射在北回归线上,日期为6月22日前后;当太阳直射H点时,即直射在南回归线上,日期为12月22日前后。
答案:(1)北极 66.5° 黄道平面 (2)B D
2.读图,回答下列问题。
(1)指出直射点移动路线上B、C、D三处的节气名称和所在的纬线名称。
B________,C________,D________。
(2)写出∠a的度数和表示的含义以及存在的结果。
(3)直射点在C处的运动方向为向________(填“南”或“北”),D处的运动方向为向________(填“南”或“北”)。
(4)当黄赤交角变大时a的度数会________(填“变大”或“变小”)。
解析:第(1)题,直射点到达的地球最北纬线是北回归线,此时的节气是夏至;直射赤道且正向南移动时的节气为秋分,直射点到达的地球最南纬线是南回归线,为冬至。第(2)题,∠a表示黄赤交角,目前为23.5°,由于它的存在,使太阳直射点在南北回归线之间移动。第(3)题,秋分日为9月23日前后,此日之后,直射点向南回归线移动,到达南回归线后,再向北移动。第(4)题,黄赤交角变大时,北回归线向北移,南回归线向南移,a的度数会增大。
答案:(1)夏至,北回归线 秋分,赤道 冬至,南回归线
(2)23.5° 黄赤交角 太阳直射点在地球南北回归线之间做往返回归运动。
(3)南 北 (4)变大
1.下列四幅图中,能正确表示地球自转方向的是( )
解析:地轴的北端指向北极星附近,从北极上空看,地球呈逆时针方向运动。从南极上空看,地球呈顺时针方向运动。顺着地球的自转方向,东经度数逐渐增大,西经度数逐渐减小。
答案:A
2.下列有关地球自转周期的叙述,正确的是( )
①是指地球自转一周所用的时间 ②如果以太阳为参考点,自转周期是24小时 ③如果以距离地球遥远的同一恒星为参考点,自转周期小于24小时 ④如果以距离地球遥远的同一恒星为参考点,自转周期大于24小时
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
解析:如果以距离地球遥远的同一恒星为参考点,地球自转周期为23时56分4秒;如果以太阳为参考点,地球自转周期为24小时。
答案:A
3.关于地球表面自转线速度的叙述,正确的是( )
A.不论海拔高低,同纬度地区自转线速度完全一样
B.在不考虑海拔的情况下,同一经度地区的自转线速度由两极向赤道递减
C.在海拔相同的情况下,低纬度地区的自转线速度小于高纬度地区
D.在纬度相同的情况下,海拔高的地区的自转线速度大于海拔低的地区
解析:影响地球自转线速度的因素有纬度和海拔等因素,主导因素是纬度。同纬度地区若海拔不同,则自转线速度也不同,A项错误。在不考虑海拔的情况下,同一经度地区的自转线速度由赤道向两极递减,南极点和北极点的线速度为0,B项错误。在海拔相同的情况下,地球自转线速度与纬度呈负相关,C项错误。在纬度相同的情况下,地球自转线速度与海拔呈正相关,D项正确。
答案:D
读地球公转的二分二至日图,回答4~5题。
4.图中字母C代表( )
A.春分日 B.夏至日
C.冬至日 D.秋分日
5.下列有关中国国庆节前后太阳直射点和地球公转速度的叙述,正确的是( )
A.地球公转到A与B之间,速度减慢
B.地球公转到B与C之间,太阳直射点位于北半球
C.地球公转到C与D之间,速度逐渐加快
D.地球公转到D与A之间,太阳直射点位于南半球
解析:第4题,C处太阳直射赤道以北,再根据该图为二分二至日图,可判断C为夏至日。同理,A为冬至日。按照地球公转方向可知,B处是春分日,D处是秋分日。B项正确。第5题,中国国庆节是10月1日,这时地球公转到D与A之间,太阳直射点位于南半球,处在赤道与南回归线之间。D项正确。
答案:4.B 5.D
读图,回答第6题。
6.下列关于地球公转的说法,正确的是( )
A.地球的公转轨道是椭圆,太阳位于椭圆的中心
B.地球公转速度在远日点较快,近日点较慢
C.图中地球绕日公转的方向为顺时针
D.地球公转一周约为365日6时9分
解析:地球的公转轨道是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上;地球公转速度在近日点较快,远日点较慢;根据图示信息,春分日、夏至日、秋分日、冬至日的排序为逆时针方向,所以,图中地球绕日公转的方向为逆时针;地球公转一周为一个恒星年,时长约为365日6时9分。
答案:D
7.如图是太阳直射点在地球表面移动示意图,当直射点( )
A.位于④处时,日期是6月22日前后
B.位于①或⑤处时,都是北半球的春分日
C.从①处移到⑤处,需要1个恒星年
D.从②处移到④处,地球公转速度逐渐变快
解析:本题考查太阳直射点的移动及公转特征。太阳直射点是在南北回归线之间往返移动的,每年春分日(3月21日前后)和秋分日(9月23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,冬至日(12月22日前后)太阳直射南回归线。图中①⑤为春分,从①处移到⑤处,为一个太阳直射点的回归运动周期,需要1个回归年;②为夏至,④为冬至,从夏至到1月初公转速度变快,之后又变慢。
答案:B
[教材活动点拨]
1.教材P16~17 活动·探究
提示:(1)大于360°(约为360°59′);等于360°。
依图分析:用一个小的球体进行模拟,以太阳为参照物时,地球自转一周,实际上是大于360°(约为360°59′)。如果以太阳以外的恒星为参照物,地球自转360°就完成一个自转周期。其演示方法和原理如图所示:
当地球位于E1时,太阳、某恒星(★)、地心、某地点(P)位于同一直线上。
当地球位于E2时,地球已自转360°,P又位于同一恒星和地心的连线上。自E1到E2为一个恒星日。
当地球位于E3时,P又位于太阳与地心的连线上,地球自转360°59′。自E1到E3为一个太阳日。
(2)填表如下
地球自转的角度
长度
应用价值
太阳日
360°59′
24小时0分
生产、生活计时
恒星日
360°
23小时56分4秒
科学研究计时
(3)其他的精确计算时间的方法还有平太阳日、真太阳日等。精确计时有利于研究地球的运动规律和制定严密科学的历法。
2.教材P17 活动·探究
提示:(1)
纬度
0°
30°
45°
60°
线速度(千米/时)
1 670
1 447
1 181
837
角速度(度/时)
15°
15°
15°
15°
(2)①任意一点A的线速度VA=V(0°)cosθ,V(0°)即赤道上的线速度,θ为当地纬度。线速度从赤道向两极递减,赤道最大,两极为0。
②角速度:两极点为0,其他任何地点均为15°/时。
课时作业3 地球的运动
一、选择题
1.从南极上空向下看,飞机沿南纬60°逆时针方向飞行。下列叙述正确的是( )
A.自东向西飞行 B.自西向东飞行
C.向低纬飞行 D.向高纬飞行
解析:地球自西向东自转,从南极上空看为顺时针旋转,但飞机是逆时针方向飞行,故是自东向西飞行。
答案:A
读图,完成2~3题。
2.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
3.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.丁=丙=乙=甲
解析:本题考查地球自转的线速度和角速度。第2题,地球自转的线速度从赤道向两极递减,纬度越高,线速度越小,故自转线速度甲>乙>丙>丁。第3题,地球自转的角速度除极点外,各地都是每小时15°,故四地的角速度甲=乙=丙=丁。
答案:2.A 3.D
根据太阳直射点的移动规律,完成4~5题。
4.当太阳光线直射北回归线时,下列叙述正确的是( )
A.南半球是夏季
B.我们学校所在地区正处于冬季
C.南京白昼时间达一年中的最大值
D.北回归线上昼夜平分
5.国庆节这一天,太阳直射点的纬度位置及运动状况是( )
A.太阳直射点位于北半球
B.太阳直射点位于赤道以南,且向南移动
C.太阳直射点位于南回归线以南
D.太阳直射点位于北回归线以北
解析:第4题,太阳直射北回归线时,北半球是夏季,北半球各地昼最长,夜最短,此时位于北半球的我国南京市白昼时间达一年中的最大值。第5题,9月23日,太阳直射赤道,国庆节是10月1日,此时太阳直射点移过赤道(还未到达南回归线),且向南移动。
答案:4.C 5.B
如图甲、乙表示地球公转轨道上一分点和一至点。读图,回答6~7题。
6.当地球公转到甲位置时,下列说法正确的是( )
A.为春分日,太阳直射赤道并向北移动
B.为秋分日,太阳直射赤道并向南移动
C.地轴与黄道平面的夹角为90°
D.黄赤交角变为0°
7.地球由甲处公转到乙处的过程中,太阳直射点移动过的纬度数为( )
A.等于23.5° B.小于23.5°
C.大于23.5° D.等于46°50′
解析:本题组考查太阳直射点的移动。第6题,首先想象还原完整的地球公转轨道,还原后观察到,地球公转到乙位置时太阳直射点位于南半球,因此是北半球的冬至。又从北极上空看,地球的自转和公转方向均呈逆时针,这样根据地球绕日公转方向可知,地球公转到甲位置时为北半球的秋分,太阳直射赤道并向南移动。第7题,黄赤交角的数值不因季节而变化,目前数值为23.5°。因此地轴与黄道平面的夹角为66.5°。地球由甲处公转到乙处的过程中,太阳直射点从赤道移至南回归线,移动过的纬度数为23.5°。
答案:6.B 7.A
读地球自转线速度随纬度变化图(甲)和地球公转线速度变化图(乙),回答8~9题。
8.甲图M点的纬度和乙图N点的月份分别是( )
A.30°、1月份 B.60°、7月份
C.60°、1月份 D.30°、7月份
9.当公转线速度为N时( )
A.自转线速度变快 B.自转线速度变慢
C.公转角速度较快 D.公转角速度较慢
解析:第8题,M处自转线速度为赤道处的一半,为南北纬60°。第9题,N为公转线速度最慢,为远日点,7月初太阳位于远日点,不影响自转线速度。
答案:8.B 9.D
读图,完成10~11题。
10.如果该图是从极地上空俯视地球,则甲点位于乙点的( )
A.东南方 B.西南方 C.东北方 D.西北方
11.条件同上题,下列叙述正确的是( )
A.自转线速度甲地小于乙地
B.自转角速度甲地小于乙地
C.甲乙两地线速度相同
D.以上都不对
解析:第10题,根据地球自转方向判断该图为南极俯视图,则甲位于乙的南方,甲位于乙的逆地球自转方向上,则甲位于乙的西方,故甲位于乙的西南方。第11题,甲的纬度高于乙,故甲乙两地自转角速度相同,自转线速度甲小于乙。
答案:10.B 11.A
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23.5°,最大时可达24.24°,最小时为22.1°,变动周期约4万年。读“黄赤交角变动时回归线和极圈的变动示意图”,回答12~13题。
12.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.极昼和极夜出现的范围比现在小
13.地球上的太阳直射点( )
①移动周期约4万年 ②随着季节的变化而变化 ③在南、北回归线之间来回移动 ④最小纬度为22.1°
A.①② B.①④
C.②③ D.③④
解析:第12题,当黄赤交角为24.24°时,即黄赤交角变大时,回归线度数增大,极圈度数减小,回归线与极圈之间(温带地区)范围缩小;南、北回归线之间(热带地区)范围扩大;极圈与极点之间(寒带地区)范围扩大;地球上存在极昼和极夜的范围扩大。第13题,黄赤交角是产生四季的原因,同时也影响太阳直射点的移动范围,即太阳直射点的纬度位置随季节变化而变化,呈现出在南、北回归线之间的周年移动规律,②③正确;太阳直射点移动的周期是一个回归年,4万年是黄赤交角的变动周期,①错;太阳直射点最小的纬度应是赤道,即0°,④错。
答案:12.B 13.C
二、非选择题
14.读“地球自转角速度和线速度示意图”,回答下列问题。
(1)A处的经度为________,此半球为________(南或北)半球。
(2)A、B、C三处中线速度最大的一处为________。
(3)该图由C转到D需________小时,从E转到B需________小时。
解析:第(1)题,由图可知C、E处于同一经线上,A、B、D处于同一经线上,B、E之间的夹角为30°,而C、E为20°W,故A、B、D为10°E,根据自转方向可知为北半球。第(2)题,纬度越小(低),线速度越大。第(3)题,C转到D处,E转到B处,都转过了30°,因地球自转角速度为15°/小时,那么,它们各需2小时。
答案:(1)10°E 北 (2)A (3)2 2
15.读“地球公转示意图”,回答下列问题。
(1)下列各地中,每年两次受到太阳直射的是( )
A.(20°N,30°E) B.(25°N,25°E)
C.(23.5°N,60°W) D.(40°S,120°W)
(2)在图上画出地球公转、自转的方向。
(3)写出①②③④点的节气名称及其日期。
①________________,②________________,
③________________,④________________。
(4)当地球公转速度达到一年中最大值时,它刚好位于公转轨道上的( )
A.①~②之间 B.②~③之间
C.③~④之间 D.④~①之间
(5)当地球位于⑤位置时太阳直射的位置正处于右图中的________段。
解析:由于黄赤交角的存在,太阳直射点终年往返于南、北回归线之间,因此,南、北回归线之间的地区一年被直射两次,南、北回归线一年被直射一次。从北极上空看,地球公转与自转的方向一致,逆时针方向运动。地轴北端倾向太阳一侧时为夏至日,地轴南端倾向太阳一侧时为冬至日,根据地球公转方向判断春分日与秋分日。当每年1月初,地球公转到近日点,速度达到一年中最大值,刚好在冬至日与春分日之间。图中⑤位置是秋分日与冬至日之间,太阳直射点位于南半球并向南移动。
答案:(1)A (2)图略 (3)秋分—9月23日前后 冬至—12月22日前后 春分—3月21日前后 夏至—6月22日前后 (4)B (5)d
第二节 太阳对地球的影响
学习目标
1.了解太阳辐射的基本概况、能量来源及其对地球的影响。
2.了解太阳的大气结构,掌握太阳活动的主要类型及其对地球的影响。
3.运用生活实例及相关材料,学会分析太阳活动及太阳辐射对人类生产生活的影响。
知识导引
一、太阳辐射与地球
1.太阳辐射是太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。太阳辐射的波长范围在0.15~4微米之间,分为可见光、红外光和紫外光三部分。太阳辐射能主要集中在可见光波段,约占总能量的50%。
2.太阳常数是表示太阳辐射能量的物理量,数值为8.24焦/(平方厘米·分)。
3.太阳辐射对地球的影响
(1)经植物的生物化学作用,可以转化成有机物中的生物化学能,如煤炭和石油就是地质时期储存的太阳能。
(2)地球大气运动、水循环的主要能源。
(3)太阳辐射本身及大气运动、水循环等,也为人类活动提供能源。
1.电磁波:自然界的任何物体,都以电磁波的形式时刻不停地向外传递能量。它们的波长不同,特性和作用也有很多不同。电磁波在真空中的传播速度为30万千米/秒。
2.太阳能量的来源:太阳的能量来源于太阳内部的热核反应(核聚变反应)。太阳内部在高温、高压的环境下,四个氢原子核经过一连串的核聚变反应,变为一个氦原子核。
二、太阳活动与地球
1.太阳外部结构:自内向外依次为光球层、色球层和日冕层。
2.太阳活动:指太阳释放能量的不稳定性所导致的发生在太阳外部不同圈层的明显现象。
(1)太阳黑子出现于光球层,耀斑和日珥出现于色球层,太阳风出现于日冕层。
(2)太阳黑子数目的变化,大体上以11年为周期。黑子数目多的年份称为太阳活动高峰年,黑子数目少的年份称为太阳活动低峰年。在太阳活动高峰年,地球上激烈天气现象出现的几率明显增加。
3.太阳活动对地球的影响
(1)地球气候变化与太阳活动有明显的相关性。
(2)太阳活动(当太阳黑子和耀斑增多时,发出的强烈射电)引起大气电离层中强烈的电磁扰动——磁暴,影响短波通信,干扰电子设备,甚至威胁运行在太空中的宇航器的安全。
(3)太阳风到达地球时,在高纬度地区上空经常出现绚丽多彩的极光。
1.光球、色球和日冕只是太阳外部的大气层,太阳并非只由这三层组成。
2.太阳活动的类型很多,其中主要的是黑子和耀斑。
3.太阳黑子并非黑色,只是温度比光球表面其他地方低,所以才显得暗一些。
4.太阳活动对无线电短波通信和地球磁场的影响,一般白天较强,夜晚较弱。
5.极光现象主要出现在两极地区的夜晚。
探究点一 太阳辐射对地球的影响
[核心归纳]
1.太阳辐射的波长范围的形象记忆法
2.对地理环境形成和变化的影响:太阳直接为地表提供光能和热能,维持地表温度,为生物繁衍生长、大气和水体运动等提供能量。如图所示:
3.太阳辐射对人们生产和生活的影响
(1)人们可直接利用太阳能,如植物的生长需要光和热,晾晒衣服需要阳光。世界各国正在探索和研究对太阳能的利用,尤其是大规模的太阳能发电。目前利用较多的是太阳灶、太阳能干燥器、小型太阳能发电站等。
(2)可利用地质历史时期固定积累下来的太阳能,即由太阳能转化形成的煤、石油等化石燃料,它们被称为“储存起来的太阳能”。
人类对太阳能的利用
人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在两千多年前的战国时期就知道利用铜制四面镜聚焦太阳光来点火,利用太阳能来干燥农副产品。发展到现代,太阳能的利用已日益广泛,它包括太阳能的光热利用、太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。
现代太阳能利用的方式有太阳能照相机、太阳能电视机、太阳能空调器、太阳能冰箱、太阳能电话、太阳能电池、太阳能热水器等。
4.影响太阳辐射的因素
影响因素
纬度
地势
天气
日照
时数
极圈以内地区有极昼极夜现象,极圈以外地区夏季日照时数多于冬季
一般地势高的高原日照时数多于地势低的盆地
多阴雨天气的地区,日照时数少;多晴朗天气的地区,日照时数多
年太阳辐
射总量
纬度低,正午太阳高度角大,获得太阳辐射多
地势高,大气稀薄,透明度高,固体杂质、水汽少
晴天多,到达地面的太阳辐射多
影响太阳辐射量的因素
(1)太阳辐射量的大小与纬度呈负相关。
(2)太阳辐射量的大小与海拔(地势)呈正相关。
(3)太阳辐射量的大小与云量呈负相关。
(4)太阳辐射量的大小也与坡向相关。阳坡太阳辐射强于阴坡;背风坡太阳辐射强于迎风坡。
(5)太阳辐射量的大小与穿过的大气路程相关。路程短,太阳辐射强;路程长,太阳辐射弱。
5.中国太阳年辐射量空间分布及成因图示
(1)太阳辐射强的地方,热量不一定丰富。例如,我国的青藏高原海拔高,空气稀薄,光照充足,但是热量不足,成为我国夏季气温最低的地区。
(2)阴天也有太阳辐射。太阳辐射的能量来源于太阳内部的核聚变反应,和天气状况没有关系,只不过阴天的时候空气中的水汽含量较大,对太阳辐射的削弱较多,到达地面的太阳辐射量较少。
(3)并不是所有的能源都来源于太阳辐射。人类生产和生活所需的绝大部分能源都来源于太阳辐射,但地热能来源于地球内部,潮汐能来源于日月的引力,所以并不是所有的能源都来源于太阳辐射。
[应用体验]
2016年9月15日22时04分09秒,我国在酒泉卫星发射中心成功发射天宫二号空间实验室,天宫二号进入预定轨道后主要通过太阳能帆板将太阳辐射能转化为电能,以供其日常工作。据此回答1~2题。
1.太阳辐射能主要集中的波段是( )
A.紫外线 B.可见光
C.红外线 D.β射线
2.下列关于太阳辐射对地球影响的说法,错误的是( )
A.煤炭等化石燃料是地质时期储存的太阳能
B.太阳辐射为人类的生产生活提供能源
C.太阳辐射是大气运动以及水循环的主要动力
D.太阳释放的太阳辐射绝大部分到达了地球
解析:第1题,太阳辐射能主要集中在波长较短的可见光波段,约占总能量的50%。第2题,太阳辐射是自然地理环境形成和变化的动力,为人类生产生活提供能量。到达地球的太阳辐射,约占太阳辐射总量的二十二亿分之一。
答案:1.B 2.D
在交通的十字路口处,我们经常见到如图所示的交通信号灯(以太阳能为能源)。据此完成3~4题。
3.有人注意到在一周白天中,同一交通信号灯的亮度会出现变化。你认为影响因素主要是( )
A.海拔 B.电网供电
C.阴晴状况 D.交通流量
4.下列哪一城市大量设置这一交通信号灯效果最好( )
A.拉萨 B.重庆
C.大庆 D.海口
解析:第3题,本题考查影响太阳辐射的因素。从材料中可知这是一种以太阳能为电源的交通信号灯。基于阴晴状况影响到达地表的太阳能的多少,因此影响交通信号灯亮度变化的主要因素是阴晴状况。第4题,本题考查我国太阳辐射的分布。四城市中,拉萨所在的青藏高原地区,海拔高、晴天多,是我国太阳辐射分布最多、受阴晴影响最小的地区,在这里大量设置以太阳能为能源的交通信号灯的效果最好。
答案:3.C 4.A
探究点二 太阳活动对地球的影响
[核心归纳]
1.太阳活动的主要形式及其特征
形式
太阳外部圈层
现象
本质
黑子
光球层
黑斑点
高速旋转的气体旋涡
耀斑
色球层
亮斑块
地球上的射电爆发
和高能粒子喷发
日珥
红色火焰
太阳风
日冕层
飞向宇宙间的带电粒子流
图示太阳大气分层及太阳活动形式如下:
太阳活动具有整体性,黑子、耀斑、太阳风等往往具有同步性,所以地球上的许多现象往往是它们共同作用的结果。如图所示:
2.太阳活动对地球的影响,如下表所示:
项目
影响
防御
太阳活动的影响
影响
地球的
气候
亚寒带树木年轮的疏密变化与黑子约11年的活动周期相对应;黑子活动高峰年,气候反常的几率增大;黑子活动的低峰年,气候状况相对平稳
世界各国都十分重视对太阳活动的观测和预报,试图把太阳活动可能造成的不利影响降到最低程度
扰乱地
球电离
层
太阳活动增强时,发出的电磁辐射和高能带电粒子流,强烈干扰地球高空的电离层,影响无线电短波通信,甚至会使之产生短时间的中断现象
干扰
地球
磁场
当太阳活动增强时,来自太阳的高能带电粒子流会干扰地球磁场,产生使磁针剧烈颤动而不能正确指示方向的“磁暴”现象
产生
极光
太阳风到达地球时,受地球磁场的作用,高能带电粒子流高速冲进两极地区的高层大气,并与那里的稀薄大气相互碰撞,从而出现美丽的极光
自然
灾害
地球上许多自然灾害的发生与太阳活动有关。如水旱灾害
歌诀法记忆太阳活动及其影响
太阳不稳定,时常有活动;
光球有黑子,色球耀斑强;
活动激烈时,地球受影响;
先是气候变,还能扰磁场;
干扰电离层,短波受影响;
太阳风一吹,极区现极光。
[应用体验]
1.读“太阳大气结构示意图”,回答下列问题。
(1)太阳大气层A为________层,B为________层,C为________层,其中________层(填字母)最亮,________层(填字母)和________层(填字母)在日全食时可以看到,其中B层常见的太阳活动为________。
(2)试分析太阳活动中太阳黑子和耀斑的区别。
解析:第(1)题,从图中可以看出:A为光球层,B为色球层,C为日冕层。其中光球层最亮;色球层、日冕层只有在日全食或利用特殊的望远镜和日冕仪才可观测到。第(2)题,黑子和耀斑的区别主要在于其成因上不同。
答案:(1)光球 色球 日冕 A B C 耀斑
(2)太阳黑子是光球层中高速旋转的气体涡旋,温度比光球层平均温度低;耀斑是太阳色球层中激烈的能量爆发,以射电爆发和高能粒子喷发等方式放出辐射能。
读太阳黑子相对数与温带乔木平均年轮宽度相关性曲线图,回答2~3题。
2.图中平均年轮宽度与太阳黑子相对数之间的关系是( )
A.呈负相关 B.呈正相关
C.成反比 D.没有相关性
3.此图所反映的问题是( )
A.太阳活动能影响地球气候
B.太阳活动发射的电磁波能扰动地球的电离层
C.太阳活动时,抛出的带电粒子流扰动地球磁场,产生“磁暴”现象
D.太阳风使两极地区出现极光,从而影响中高纬度地区乔木的生长
解析:第2题,读图可知,图中平均年轮宽度与太阳黑子相对数之间的关系变化具有同步性,所以它们呈正相关。第3题,此图所反映的问题是太阳活动能影响地球气候,因为降水与气温影响乔木生长。
答案:2.B 3.A
近年来,我国不断加大对西藏地区太阳能应用的投资,西藏有关部门也更加重视对太阳能的开发和利用。据此回答1~2题。
1.西藏是我国太阳年辐射总量最大的地区,其主要原因是( )
①纬度高,太阳高度角大 ②晴天日数多 ③空气稀薄,对太阳辐射的削弱作用小 ④地势高,离太阳近
A.①② B.②③
C.③④ D.②④
2.下列能源与太阳能无关的是( )
A.藏南谷地的地热能 B.柴达木盆地的天然气
C.风能 D.雅鲁藏布江的水能
解析:第1题,西藏是我国太阳年辐射总量最大的地区,其主要原因是晴天日数多;西藏纬度低,太阳高度角大;空气稀薄,对太阳辐射的削弱作用小,到达地面的太阳辐射多。第2题,藏南谷地的地热能属于地球内部释放的能量,与太阳能无关。
答案:1.B 2.A
太阳辐射经过大气的路程愈短,其能量被大气削弱的愈少,到达地面的太阳辐射愈多,太阳辐射强度愈大。读图回答3~4题。
3.图中甲、乙、丙、丁四地太阳辐射最强和最弱的分别是( )
A.甲地、乙地 B.乙地、丙地
C.丙地、丁地 D.甲地、丁地
4.产生乙地现象的原因可能有( )
①天空多云 ②降雨天气 ③位于山地的南坡 ④位于山地的北坡
A.①③ B.②④
C.①④ D.①②
解析:第3题,影响太阳辐射强弱的因素有纬度、天气、地形等。从图中可以看出,甲地的太阳辐射经过大气的路程最短,太阳辐射最强;而丁地太阳辐射经过大气的路程最长,太阳辐射最弱。第4题,据图可知,乙地的太阳辐射虽然经过大气的路程不长,但太阳辐射强度较小,这可能与当地多云雨,大气对太阳辐射的削弱作用较强有关;也可能与该地位于阴坡有关。由于不知该地位于南半球还是北半球,因此无法判断阴坡是南坡还是北坡,所以排除③④。
答案:3.D 4.D
5.阅读下列材料,回答问题。
材料一 21世纪以来,人类已经历了两次太阳活动的高峰期,在太阳活动高峰期,太阳活动对人类生产和生活产生了一系列影响。例如,日本的通信卫星信号中断。
材料二 如图为1900~2010年太阳黑子活动的周期图。
(1)假设2000年是太阳黑子活动峰值年,那么下次太阳黑子活动峰值年应为________年前后。
(2)当太阳活动处于高峰期时,下列部门受太阳活动影响最大的是( )
A.机械生产部门 B.航空运输部门
C.钢铁生产部门 D.纺织生产部门
(3)太阳耀斑活动的能量来自于________________。
(4)当太阳黑子爆发时,还会出现哪些太阳活动?对地球产生怎样的影响?
解析:由材料和图可得出以下信息:①太阳黑子的活动是有规律的,其周期约为11年;②太阳黑子活动峰值年,对地球产生很多方面的影响。第(1)题,由材料二多个峰值间隔的时间,可得出太阳黑子的活动是有规律的,其周期约为11年。第(2)题,当太阳活动处于高峰期时,太阳活动将会影响的部门是通信、航空航天等。第(3)题,太阳耀斑活动的能量和太阳辐射的能量都来自太阳内部的核聚变反应。第(4)题,由于太阳活动具有整体性,黑子、耀斑、太阳风等往往会同步发生。
答案:(1)2011
(2)B
(3)太阳内部的核聚变反应
(4)耀斑、太阳风等。对地球产生的影响:影响地球气候;电离层受到扰动,影响无线电短波通信;产生“磁暴”现象,使指南针不能正确指示方向;产生极光现象等。
[教材活动点拨]
1.教材P12 活动·思考
提示:太阳常数是表示太阳辐射能量的物理量,即在地球大气上界,在日地平均距离条件下,垂直于太阳光线的1平方厘米面积上,1分钟内所得到的太阳辐射能量。太阳常数值为8.24焦/(厘米2·分)。如图所示:
根据太阳常数计算每小时到达地球表面的太阳辐射
=太阳常数×垂直于太阳光线的大圆面积×1小时
=8.24×3.14×(6.371×108)2×60
≈6.3×1020焦
≈1.75×1014度
2.教材P13 活动·实践
提示:活动1.观看“大棚农业”的录像片,或上网查阅相关资料,有条件的可就近参观“大棚农业”景观。
活动2.参观学校附近的耕地,比较其与“大棚农业”条件的差异:一年中作物生长时间的差异、绿色作物覆盖率的差异、水热条件的差异、养分条件的差异、作物品种的差异等。可通过调查访问或实地观察得出结论,并列表比较其差异。
活动3.在一般耕地上,农作物对太阳辐射能的实际利用率为2%~4%。如果将学校附近同等面积的耕地改造成对太阳辐射能利用率约6%的农业实验基地,农业生产效率大约会提高1.5~3倍。
活动4.讨论学校所在地区实施现代的“大棚农业”或“农业工厂”的可行性及所面临的主要问题。要从学校所在地区的自然条件,特别是气候条件,以及社会经济条件、技术条件等方面去探讨。
3.教材P15 活动·探究
提示:应辩证地看待太阳辐射和太阳活动对地球的影响,既要看到有利方面,又要分析不利方面。太阳辐射的影响主要分析其提供的能量和动力;太阳活动的影响主要表现在对地球大气及电离层、磁场的影响。
就甲、乙两位同学的对话来看,我们支持乙同学的观点,原因是太阳对地球的影响是多方面的,举例如下:
(1)太阳辐射对地球的影响
①有利影响:人们直接利用太阳能发电;煤、石油等化石燃料是地质历史时期生物固定积累下来的太阳能。
②不利影响:夏季,强烈的太阳辐射给人们的生产生活带来许多不便,也对生物及其生存环境带来许多不利影响。
(2)太阳活动对地球的影响
①有利影响:农业统计数字表明,在多数太阳活动的高峰年,全球农业倾向于增产。
②不利影响:2002年的夏季与往年不同,人们似乎特别怕晒。在杭州街头,多了一个个“全副武装”的女士。这是因为当年是太阳活动高峰年,紫外线辐射增强,会对皮肤造成损害。
课时作业2 太阳对地球的影响
一、选择题
“雨露滋润禾苗壮,万物生长靠太阳”,太阳拥有的金黄色所展现的所有魅力,使它能够掌握着世界上所有生物的命运。据此回答1~2题。
1.太阳巨大的能量来源于( )
A.中心高温高压下的核聚变反应
B.太阳内部的核裂变反应
C.光球层释放的电磁波
D.色球层耀斑的爆发
2.太阳辐射对地球的影响有( )
①维持地表温度的主要热源 ②太阳辐射能是促进地球上水、大气、火山和生物活动的主要动力 ③太阳辐射能是目前人类日常生活和生产所用的能源 ④煤、石油等能源在形成过程中固定了大量的太阳能
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②③④
解析:第1题,太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量,这种现象即是太阳辐射;太阳能量来源于太阳内部的核聚变反应。第2题,①太阳直接为地表提供光能和热能,是维持地表温度的主要热源,故符合题意;②太阳辐射能为生物繁衍生长、大气、水体运动提供能量,地壳运动能量主要来自地球内部,故不符合题意;③太阳辐射能是目前人类日常生活和生产所用的太阳灶、太阳能热水器、太阳能电站等的主要能量来源,故符合题意;④煤炭、石油等矿物燃料是地质历史时期被固定下来的太阳能,故符合题意。
答案:1.A 2.C
太阳能是一种清洁的新能源,目前人们对其利用越来越广泛。据此回答3~4题。
3.下列属于人类对太阳能间接利用的是( )
A.太阳灶 B.太阳能热水器
C.太阳能发电 D.煤炭
4.下列地区,最适合用太阳灶做饭的是( )
A.低纬度、太阳高度角大的海南岛
B.降水少、晴天多的吐鲁番
C.海拔高、空气稀薄、光照强的青藏高原
D.地广人稀的东北平原
解析:第3题,A、B、C三项属于人类对太阳能的直接利用。第4题,青藏高原是我国太阳能丰富的地区,其原因是该地纬度较低,太阳辐射强;晴天多,平均日照时间长;海拔高,空气稀薄,到达地面的太阳辐射能多。
答案:3.D 4.C
太阳直接辐射是指太阳以平行光线的形式直接投射到地面上。读北京太阳直接辐射的年变化图,回答5~6题。
5.北京冬季太阳直接辐射比夏季少的主要原因是( )
A.冬季太阳高度较小,且白昼较短
B.冬季多阴雨天气
C.夏季可受到太阳直射
D.冬季冰封,反射率高
6.北京4、5月份的直接辐射高于6、7月份,原因是( )
A.4、5月份太阳高度最大 B.4、5月份降水较少
C.4、5月份白昼最长 D.4、5月份多沙尘天气
解析:第5题,北京冬季太阳高度较小,单位面积接受到的太阳直接辐射量较少,并且白昼较短,日照的时间较短。第6题,北京属于温带季风气候,6、7月份阴雨天气较多,大气对太阳辐射的反射作用强,太阳辐射较弱。
答案:5.A 6.B
2015年1月13日凌晨4时24分(北京时间),太阳M处爆发2015年首次太阳活动(如图)。据此完成7~8题。
7.图示太阳活动爆发于( )
A.太阳内部 B.色球层
C.光球层 D.日冕层
8.此次太阳活动爆发对地球的影响,可能是( )
A.使地球表面明显升温
B.扰乱大气层,造成有线通信中断
C.轮船航行过程中指南针突然失灵
D.我国北京上空出现绚丽多彩的极光
解析:本题组考查太阳活动及其对地球的影响。第7题,图中M处的太阳活动表现为太阳大气层中的大亮斑,应为耀斑,爆发于色球层。第8题,太阳活动爆发时,会扰乱大气层,影响无线电短波通信,扰乱地球磁场,使指南针失灵,极地地区上空出现极光。影响地表温度的主要因素是太阳辐射而非太阳活动。
答案:7.B 8.C
如图示意我国拉萨地区多年平均太阳辐射与日照时数年内变化,读图完成9~11题。
9.下列说法正确的是( )
A.太阳辐射与日照时数呈正相关
B.太阳辐射与日照时数呈负相关
C.拉萨5~7月太阳辐射最丰富
D.拉萨日照时数夏季最高
10.拉萨8月与1月太阳辐射相差较大的主导因素是( )
A.太阳高度 B.日照时数
C.天气状况 D.植被覆盖
11.日照百分率为一个时间段内某地日照时数(日照时数指太阳在某地实际照射的时间)与理论上最大的日照时数的比值(%)。拉萨9月份的日照百分率最大约为( )
A.55% B.60%
C.65% D.70%
解析:第9题,读图,根据太阳辐射和日照时数分布规律可知,二者没有相关性,A、B错误;读图可知,拉萨5、6、7三个月太阳辐射最丰富,C正确;拉萨日照时数在8月最低,D错误。第10题,1月,拉萨处于冬季,正午太阳高度小,太阳辐射经过大气层到达地面的路程长,被大气削弱得多,到达地面的太阳辐射少;8月,拉萨处于夏季,正午太阳高度大,太阳辐射经过大气层到达地面的路程短,被大气削弱得少,到达地面的太阳辐射多,因此拉萨8月与1月太阳辐射相差较大的主导因素是太阳高度。第11题,读图可知,9月拉萨的日照时数约是235小时,一天中昼长最长约是12小时,所以9月的最大日照时数约是360小时。根据日照百分率概念可知,拉萨的日照百分率最大是235/360×100%≈65%。
答案:9.C 10.A 11.C
读太阳活动与昼夜电离层电子浓度的高度分布图,回答12~13题。
12.有关太阳活动与昼夜电离层电子浓度的高度分布特征的描述正确的是( )
A.电离层电子浓度最高值出现的高度,白天高于夜间
B.电离层电子浓度太阳活动高年要大于太阳活动低年
C.夜间,100~200 km处高空电离层电子浓度随高度上升而增大
D.白天,100 km处高空电离层电子浓度在1010 cm-3以上
13.太阳活动可能产生的明显影响不包括( )
A.气候异常 B.信鸽迷途
C.长波通信中断 D.极光现象
解析:第12题,电离层电子浓度最高值出现的高度,白天约是260 km,夜间约是360 km,白天低于夜间,A错误;读图可知,当电离层电子浓度大约小于1011 cm-3时,太阳活动高年与太阳活动低年的值相等,B错误;夜间,100~200 km处的高空电离层电子浓度随高度上升先减小后增大,C错误;白天,100 km处高空电离层电子浓度在1010 cm-3以上,D正确。第13题,A、B、D不符合题意,故选C。
答案:12.D 13.C
二、非选择题
14.太阳是地球能量的源泉。尽管太阳辐射只有二十二亿分之一到达地球,但是对于地球和人类的影响是不可估量的。读下面的材料,完成相关问题。
材料一 北半球大气上界太阳辐射的分布。
材料二 我国年太阳辐射总量分布图
(1)由材料一概括全球太阳辐射能的空间分布规律,并分析原因。
(2)根据材料二概括我国年太阳辐射总量大致的分布规律。指出我国年太阳辐射总量极值区分布并分析其成因。
(3)结合材料一和材料二归纳影响太阳辐射的主要因素。
解析:第(1)题,从图中可以看出,纬度越高的地方,太阳辐射能越小。其原因是随着纬度升高,太阳高度逐渐减小,因此太阳光线经过的大气层的厚度越大,大气削弱作用越强,到达地面的太阳辐射越少。第(2)题,从材料二可以看出,我国太阳辐射的分布具有东西差异和南北差异,总体上看是东少西多、南少北多。其中青藏高原因海拔高,空气稀薄,加上晴朗天气多,因此大气削弱作用弱,是我国年太阳辐射量最多的地区;而四川盆地为亚热带季风气候,降水丰富,空气中水汽含量多,加之盆地地形,水汽不易向外扩散,使得该地区常年多云雾或阴雨天气,大气对太阳辐射的削弱作用强,是我国年太阳辐射最少的地区。第(3)题,从上述分析可以看出,影响太阳辐射的主要因素包括纬度、大气状况和地面状况等。
答案:(1)空间分布规律:由赤道向两极递减。原因:太阳高度由低纬向高纬递减。
(2)分布规律:西部多,东部少;北方多,南方少。
青藏高原最丰富:海拔高,空气稀薄,晴天多,大气对太阳辐射削弱少。
四川盆地最少:地形闭塞,气候湿润,水汽充足,多云雾,大气对太阳辐射削弱多。
(3)太阳高度(纬度)、大气状况、地面状况。
15.读太阳黑子与年降水量的相关性图,回答下列问题。
(1)太阳黑子出现在太阳的________层,除此层之外太阳大气层还有________、________。
(2)太阳黑子活动的周期约为________年,黑子数目多的年份称为________。
(3)A、B、C三个测站中,太阳黑子相对数的年变化与年平均降水量的变化全部为正相关的是________,全部为负相关的是________,三测站降水量的年际变化周期约为________年。
(4)除气候外,太阳活动对地球的主要影响还有哪些方面?
解析:本题考查太阳活动及其对地球的影响。第(1)题,太阳大气层由里向外依次分为光球层、色球层、日冕层。太阳黑子出现在光球层。第(2)题,太阳活动的周期约为11年,黑子数目多的年份称为太阳活动高峰年。第(3)题,直接根据图示黑子数与降水量的变化趋势分析:A图两者变化一致,呈正相关;而B图两者的变化基本相反,呈负相关,C图先呈负相关,后来又呈正相关。降水量的变化与黑子数量变化周期相同,故都约为11年。第(4)题,黑子活动影响地球上的气候变化(影响各地的降水量变化);耀斑爆发扰乱电离层,产生磁暴,干扰无线电短波通信;太阳风到达地球两极地区,产生极光。
答案:(1)光球 色球层 日冕层 (2)11 太阳活动高峰年
(3)A B 11 (4)影响无线电短波通信,产生“磁暴”现象,在两极地区产生极光。
第四节 地球的结构
学习目标
1.了解地震波的传播特征及其在划分地球内部圈层方面的应用。
2.掌握地球内部圈层的划分及各圈层的特点。
3.理解地球外部圈层的组成及意义。
知识导引
一、地球的内部圈层
1.科学家通过对地震波传播速度的研究,把地球内部划分为地壳、地幔和地核。三圈层之间的两个界面依次是莫霍面、古登堡面。
2.地壳是地球表面以下、莫霍面以上的固体外壳,地震波在其中传播的速度比较均匀;组成地壳的元素有90多种,其中,氧几乎占1/2,硅占1/4强。
3.地幔是地球内部介于地壳和地核之间的圈层,下界面在距离地表2_900千米深处。地幔上层物质具有固态特征,主要由含铁、镁的硅酸盐类矿物组成,由上而下,铁、镁的含量逐渐增加。
4.地核分为内核和外核,其中呈固态的是内核。组成地核的主要物质,可能是极高温度和高压状态下的铁和镍。
5.岩石组成了地球的坚硬外壳,即岩石圈,包括地壳和上地幔顶部(软流层以上)。软流层一般认为可能是岩浆的主要发源地。
横波的波动方向与传播方向垂直,给人的感觉是左右摇晃;纵波的波动方向与传播方向一致,给人的感觉是上下颠簸。而且纵波的传播速度比横波快,所以当地震发生时人先是感觉到上下颠簸,然后是左右摇晃。当然人处在不同介质时,感觉有所不同。
二、地球的外部圈层
1.地球的外部圈层分为大气圈、水圈和生物圈。
2.大气圈是包裹地球的气体层,是地球生命生存的基础条件之一。
3.水圈由液态水、固态水和气态水组成,可分为海洋水、陆地水、大气水和生物水。
4.在约20亿年以前,地球上就诞生了生命,经过漫长时期的进化和繁衍,形成了广泛分布于地壳、大气圈和水圈中的生物世界——生物圈。
生物圈不单独占有空间,而渗透于其他圈层之中,生物圈是自然地理环境系统中最活跃的圈层。
探究点一 地球的内部圈层
[核心归纳]
1.地球内部圈层的划分依据——地震波
分类
特点
所经物质状态
传播速度
共同点
纵波(P波)
固体、液体、气体
较快
波速都随着所通过物质的性质而变化
横波(S波)
固体
较慢
2.地球内部圈层的分界面——不连续面
地球内部地震波波速发生突然变化的面叫做不连续面。地球内部有两个明显的不连续面:莫霍面和古登堡面。
界面
深度
波速变化
分界意义
莫霍面
地面下平均33千米处(指大陆部分)
P波和S波的速度都突然增加
地壳与地幔的分界面
古登堡面
地面下2 900千米处
P波速度突然下降,S波完全消失
地幔与地核的分界面
3.地球内部圈层——地壳、地幔和地核
圈层名称
不连
续面
深度(km)
(指大陆部分)
特征
地壳
莫霍面
古登堡面
33
2 900
5 150
①由岩石组成的固体外壳;
②厚度不均,大洋部分薄,大陆部分厚
地
幔
上地幔
上地幔上部存在一个软流层,这里可能为岩浆的主要发源地
下地幔
地
核
外核
可能是液态物质
内核
温度、压力和密度很大,呈固态
方法技巧
(1)图解地球内部圈层的划分及特点
(2)比较地壳、岩石圈的区别
歌诀法记忆地球内部结构特征:
地球内部结构情,无法直接观察清,
借助地震波研究,地球内部分三层。
表面薄层称地壳,平均厚度一十七(千米),
硬度相对比较大,主要物质岩石成。
莫霍下面中间层,人们称其为地幔,
平均厚度两千九,铁镁为主硅酸盐。
古登堡界面以下,地球中心是地核,
温压、密度都很大,镍铁物质来组成。
4.地壳的物质组成和结构特征
根据地壳化学组成的差异和地震波传播速度的不同,将地壳分为上下两层(如图),这两层的物质组成和结构有着明显的区别(如表)。
分层
名称
主要成分
密度
分布
上层
硅铝层
由以硅、铝成分较多的花岗岩类组成
小
不连续分布:在大洋地壳中很薄,甚至缺失
下层
硅镁层
镁、铁、钙、玄武岩类组成成分增多
大
连续分布:大陆和大洋地壳中都有分布
(1)地壳的结构特点
①水平方向上:地壳厚度不均(陆壳厚,洋壳薄)
②垂直方向上:硅铝层不连续分布(大洋部分缺失)
③大陆地壳为双层结构,而大洋地壳以单层结构为主
(2) 地壳的厚度差异
[应用体验]
如图是地球内部圈层示意图。读图,回答1~4题。
1.图中四个圈层中,是岩浆源地的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
2.图中四个圈层中,为液态的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
3.图中四个圈层中,可能与地球磁场形成有关的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
4.图中四个圈层中,与地球外部圈层关系是密切的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
解析:图中的序号中,①为地壳,②为地幔,③为外核,④为内核;岩浆的发源地为上地幔顶部的软流层;外核呈液态或熔融状态,它相对地壳的流动形成磁场;岩石圈与地球的三大外部圈层形成相互渗透的整体。
答案:1.B 2.C 3.C 4.A
目前,关于地球内部的知识,主要来自对地震波的研究。读图回答5~6题。
5.在地球内部,地震波传播速度最快的地方是( )
A.莫霍界面 B.上下地幔之间
C.古登堡界面上部附近 D.地心附近
6.在地球的内部圈层中,其物质状态接近于液态的是( )
A.软流层 B.下地幔
C.外核 D.内核
解析:读图可以看出,在古登堡界面以上两种地震波传播速度较快,该面以下横波消失,纵波传播速度下降。在地球内部圈层中,外核物质呈液态或熔融状态。
答案:5.C 6.C
探究点二 地球的外部圈层
[核心归纳]
外部圈层
概念
组成
其他
大气圈
包裹地球的气体层
气体和悬浮物,主要成分是氮和氧
地球生命生存的基础条件之一
水圈
由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层
海洋水、地表水、地下水、大气水、生物水等
水圈里的水处于不间断的循环运动之中
生物圈
广泛分布于地壳、大气圈和水圈中的生物世界
生物及其生存环境
生物圈与大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响
特别提醒
生物圈对地球其他圈层的作用
对大气圈的影响
绿色植物能降低大气层中的
二氧化碳浓度,调节气温
对水圈的影响
生物影响一些元素在水中的迁移和沉淀过程;生物体中的水通过被吸收和排出以及在生命系统内部的运动,参与着水圈的循环
对岩石圈的影响
生物风化作用和生物成矿作用
如何理解“水圈是一个连续但不规则的圈层”
水圈由各种水体组成,并通过水的固、液、气三态的变化,使各种水体可以相互转化,构成一个连续的圈层;②由于水的三态变化,地球上的各种水体可以相互转化,通过水循环构成一个动态的圈层;③各种水体在数量上和空间分布上存在着很大差异,因而水圈又是一个不规则的圈层。
[应用体验]
读图,回答1~2题。
1.(地球的外部圈层结构)②圈层的主体是( )
A.河流 B.湖泊
C.冰川 D.海洋
2.(地球外部圈层的特点)①②③④四圈层中处于不断循环更新之中的是( )
A.④ B.②
C.① D.③
解析:本题利用地球外部圈层结构简图,考查地球外部圈层的各自特点。由图可知①为岩石圈,②为水圈,③为生物圈,④为大气圈。这四大圈层中,水圈通过水循环可以更新再生。
答案:1.D 2.B
如图是地球圈层间的物质交换示意图,图中序号①②③④代表四大圈层,回答3~4题。
3.图中①②③④依次代表( )
A.大气圈、水圈、岩石圈、生物圈
B.岩石圈、大气圈、生物圈、水圈
C.水圈、岩石圈、生物圈、大气圈
D.水圈、生物圈、岩石圈、大气圈
4.“落红不是无情物,化作春泥更护花”,反映的圈层关系是( )
A.①② B.②③
C.①③ D.③④
解析:第3题,①可提供水给③,①为水圈。水圈供水给生物圈,故③为生物圈。大气圈给生物圈供氧,故④为大气圈。岩石圈为生物圈提供养分,故②为岩石圈。所以C项正确。第4题,反映物质循环,落花通过分解为岩石圈提供养分,故B项正确。
答案:3.C 4.B
为增加人类对地球内部结构的了解,科学家们曾在北印度洋上举行一项“打穿地壳与地幔边界”的钻探活动。据此回答1~2题。
1.科学家“透视”地球内部结构的依据是( )
A.地震波速度的变化 B.物质形态的变化
C.化学元素分布的变化 D.物质密度的变化
2.“打穿地壳与地幔边界”中的边界是指 ( )
A.软流层 B.岩石圈
C.莫霍面 D.古登堡面
解析:第1题,地球内部的结构无法直接观察。到目前为止,人类了解到的地球内部的知识,主要来自对地震波传播速度的研究。第2题,地壳和地幔的分界线是莫霍面。
答案:1.A 2.C
如图为地球内部圈层结构的局部示意图。读图回答第3题。
3.下列说法正确的是 ( )
A.地壳在海洋中常常缺失
B.①层和②层属于地壳
C.②层是岩浆的发源地
D.岩石圈的范围是指①②层的全部和③层的大部分
解析:莫霍面到地表的部分为地壳,由图可知,海洋中地壳没有缺失;地壳位于莫霍面以上,为图中①层和②层;软流层可能是岩浆的主要发源地,软流层属于地幔;岩石圈的范围是指①②层的全部和③层的小部分。
答案:B
地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等,这些圈层之间相互联系、相互制约,形成人类赖以生存和发展的自然环境。如图为地球圈层结构局部示意图。读图回答4~5题。
4.图中所示的圈层A、B、C分别是 ( )
A.水圈、生物圈、岩石圈
B.生物圈、岩石圈、水圈
C.岩石圈、水圈、生物圈
D.生物圈、水圈、岩石圈
5.A圈层不同于其他圈层的特点是 ( )
①只有A圈层具有生命存在的条件 ②不单独占有空间,渗透于其他圈层之中 ③占有独立空间,厚度约为300米 ④是地球上非常活跃的特殊圈层
A.①② B.②③
C.③④ D.②④
解析:第4题,生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部,结合图中各圈层位置可知,A表示生物圈,D表示大气圈,B表示水圈,C表示岩石圈。第5题,图中A圈层为生物圈,不同于其他圈层的特点是不单独占有空间,渗透于其他圈层之中,是地球上非常活跃的特殊圈层。
答案:4.D 5.D
6.读地震波的传播速度与地球内部圈层结构示意图,回答问题。
(1)图中S为________波,P为________波。
(2)图中各圈层A为________,B为________,C为________。
(3)P、S两种地震波大约在地下________千米处速度明显加快,从而发现了D不连续面________。
(4)在2 900千米深处,S波________,P波波速________,从而发现了E不连续面________。
(5)M层和N层的主要不同点是________________。
解析:第(1)题,读图可知,S波传播速度较慢,P波传播速度较快,因此S波为横波,P波为纵波。第(2)题,根据对地震波在地球内部的传播情况的研究,人们将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。第(3)(4)题,P、S两种地震波大约在地下33千米处速度明显加快,从而发现了D不连续面(莫霍面);在2 900千米深处,S波消失,P波波速变慢,从而发现了E不连续面(古登堡面)。第(5)题,M层和N层都属于地核,但物质状态不同,M层物质为液体,N层物质为固体。
答案:(1)横 纵
(2)地壳 地幔 地核
(3)33 莫霍面
(4)消失 变慢 古登堡面
(5)M层物质为液体,N层物质为固体
[教材活动点拨]
教材P27 活动·实践
提示:见下图。
课时作业6 地球的结构
一、选择题
读地球各圈层划分示意图,回答1~2题。
1.下列关于地球圈层结构的叙述,错误的是( )
A.地球具有明显的圈层结构特征
B.地球可分为内部和外部两大圈层结构
C.地幔属于地球内部圈层中的一层
D.地壳既属于地球外部圈层又属于地球内部圈层
2.下列关于图中地球各圈层的叙述,正确的是( )
A.丙圈层是由岩石构成的,故称为岩石圈
B.乙圈层是不连续的
C.甲圈层是外部圈层中厚度最大的
D.丁圈层是岩浆的发源地
解析:第1题,地球的结构可分为外部圈层和内部圈层,内部圈层包括地壳、地幔和地核,外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等。第2题,图中甲圈层为大气圈,是所有外部圈层中厚度最大的;乙圈层为水圈,是连续但不规则的圈层;丙圈层为地壳;丁圈层属于地核。
答案:1.D 2.C
读火山景观图和地球的内部圈层结构图,回答3~4题。
3.从火山口喷发出的岩浆,一般来源于( )
A.①层 B.②层
C.③层 D.④层
4.下列关于地球圈层特点的叙述,正确的是( )
A.①层的厚度海洋较陆地大
B.②层横波不能通过
C.③层最可能为液态
D.④层的温度很低,压力和密度都较小
解析:第3题,从火山口喷发出的岩浆,一般来源于地幔的软流层,②层为地幔。第4题,③层为外核,最可能为液态,横波不能通过。①层为地壳,大洋部分较薄,大陆部分较厚。②层为地幔,横波能够通过。④层为内核,温度很高,压力和密度都很大。
答案:3.B 4.C
地震波在不同介质中传播的速度不同,科学家利用这一原理探究地球内部结构。据此回答5~6题。
5.地震波在地球内部传播时,科学家们发现在距离地面大约2 900 km深度处横波速度突然降低为零,纵波速度也突然降低,说明了( )
A.地球内部存在着岩浆
B.该深度上下层次的温度变化明显
C.大陆地壳与大洋地壳的厚度不同
D.该深度上下层次的物质组成存在很大差异
6.地质学家常利用地震波来寻找海底油气矿藏,下列四幅地震波示意图中表示海底储有石油的是( )
解析:第5题,距离地面大约2 900 km深度处为古登堡面,在该处横波速度突然降低为零,纵波速度也突然降低,说明其下的物质形态可能为液态。第6题,横波不能穿过液体,若海底储有石油,则横波到达一定深度后会消失,故选A项。
答案:5.D 6.A
7.为了探测莫霍面的情况,在如图中的A、B、C、D四点同时进行了地震波的测定,其中最迟得到从莫霍面传来地震波的地点是( )
解析:地壳的厚度与露出地表部分的高度呈正相关,大陆上海拔越高,地壳越厚,地震波从莫霍面传播到测定点的时间越长。
答案:A
读图,回答8~9题。
8.图中甲、乙、丙、丁所代表的地球圈层依次是( )
A.大气圈、岩石圈、水圈、生物圈
B.大气圈、水圈、岩石圈、生物圈
C.生物圈、水圈、岩石圈、大气圈
D.生物圈、岩石圈、大气圈、水圈
9.乙圈层的主要特点是( )
A.连续而不规则 B.主要由岩石组成
C.无固定空间位置 D.主要由气体组成
解析:第8题,据图可知,丁圈层具有蒸腾作用,应为生物圈;乙圈层具有下渗作用,因此,乙圈层为水圈;水圈会下渗到岩石圈中,故丙圈层为岩石圈,则甲圈层为大气圈。第9题,结合上题的分析可知,乙圈层为水圈,水圈是连续但不规则的圈层。
答案:8.B 9.A
空间、海洋和地球深部,是远远没有进行有效开发利用的巨大资源宝库,是关系可持续发展和国家安全的战略领域,与初期上天、下海、入地的“为进入而进入”相比,在资源紧缺的压力下,当前新兴战略资源的探索显得越来越迫切。据此回答10~11题。
10.有关在上天的过程中所经地球大气圈的叙述,正确的是( )
A.该圈层只是由气体组成的圈层
B.该圈层中没有生物生存
C.该圈层是不连续且不规则的
D.该圈层的物质密度自下向上递减
11.如果人类有能力一直进入到地心,则下列有关在入地的过程中所见现象的叙述,正确的是( )
A.地球内部各圈层的密度是均匀的
B.可以发现地球内部存在物质性质有较大差异的不连续面
C.地球的外核为液态物质,该层物质是火山活动中岩浆的来源
D.自地表至地心都是由坚硬的岩石组成
解析:第10题,受地球引力的影响,大气圈的物质密度自下向上逐渐递减。第11题,地球内部的组成物质有明显的分层性,各层之间存在物质性质有较大差异的不连续面。
答案:10.D 11.B
浅层地能主要指地球浅层地表数百米内的土壤砂石和地下水所蕴藏的低温热能。据专家测量,我国近百米内的土壤每年可采集的低温能量达1.5万亿千瓦,是我国目前发电装机容量4亿千瓦的3 750倍,而百米内地下水每年可采集的低温能量也有2亿千瓦。由于储量大,分布普遍,被喻为“绿色聚宝盆”。据此回答12~13题。
12.浅层地能存在的内部圈层是( )
A.地壳 B.地幔
C.地核 D.软流层
13.浅层地能的主要来源最可能是( )
A.太阳辐射 B.地面辐射
C.大气辐射 D.地球内部
解析:第12题,浅层地能主要存在于地表数百米内,在陆地地壳的平均深度范围内。第13题,浅层地能埋藏浅,主要来自于地球外部的太阳辐射能,少量来自地球内部。
答案:12.A 13.A
二、非选择题
14.阅读材料,回答下列问题。
材料一 岩石圈部分构造图。
材料二 近日,中国首制超深水钻井船“大连开拓者”号已完工。该船由大连中远船务建造,并取得DNV船级社的入级证书,已具备钻井作业条件。“大连开拓者”轮可以在水深3 050米海域进行钻井作业,钻井深度12 000米。
(1)图中形成人类赖以生存和发展的自然环境的地球外部圈层有哪些?
(2)①、②两层构成地壳,其划分的重要依据是________,陆地地壳和海洋地壳相比________地壳较厚。
(3)图中④为________界面,该界面地下平均深度(指大陆部分)是________。
(4)写出“大连开拓者”号深水钻井船钻探到最深时的图示序号、圈层名称、构成物质及其状态。
解析:本题考查地球的圈层结构。第(1)题,图中有大气、生物、水、岩石,涉及的外部圈层有大气圈、生物圈和水圈。第(2)题,根据课本内容,地震波是地球内部圈层划分的重要依据。图示地壳厚度分布不均,海洋地壳较薄,大陆地壳较厚。第(3)题,④界面位于地壳以下,为莫霍界面,其在大陆部分的平均深度约为33千米。第(4)题,钻探地点应选择在地壳最薄的地方。“大连开拓者”号钻探到最深时,钻井深度近12 000米,根据材料中的深度标注,该钻井能钻探到地幔之中的上地幔内。上地幔由固态物质组成,是岩石圈的重要组成部分。
答案:(1)大气圈、生物圈、水圈。
(2)地震波在不同介质中传播速度的差异 陆地
(3)莫霍 33千米
(4)③;地幔;岩石;固态。
15.阅读图文材料,回答下列问题。
材料一 2013年雅安地震相关资料。
材料二 甲图为我国大陆部分地壳等厚度线图,乙图为地震波地球内部传播速度图。
(1)为探测莫霍界面的情况,在下列四地同时进行了地震波的测定,最迟从莫霍界面传来地震波的是( )
A.玉树 B.雅安
C.上海 D.北京
(2)掌握地震发生规律可有效减少危害,要了解四川省地球各圈层组成物质和结构特征,目前主要的研究依据是________;材料二乙图中A为________,B为________,并写出其判断依据。
(3)在地壳等厚度线图中,0 km表示________(界面),说出该区域地壳厚度的大致分布规律。
解析:本题考查地震波传播特点和地球内部圈层的划分。第(1)题,莫霍界面以上部分为地壳,地壳最厚的地方,地震波传播用时最长,结合甲图,应选位于青藏高原上的玉树。第(2)题,了解地球各圈层组成物质和结构特征的主要依据是地震波,因为地震波在地球内部传播时波速随介质性质而发生变化。根据纵横波传播速度的差异判断乙图中的A、B地震波。第(3)题,莫霍界面以上的部分为地壳,因此地壳厚度计算的起始点是莫霍界面。从甲图可以看出该地区的地壳厚度大致是从西北向东南递减。
答案:(1)A
(2)地震波 横波 纵波 地震波的传播速度随所通过的介质不同而变化;纵波能通过固体、液体和气体传播且速度快,横波只能通过固体传播。
(3)莫霍界面 从西北向东南递减。
课时作业 1 地球的宇宙环境
一、选择题
编号为Kepler 452b的天体距离地球约1 400光年,被称为地球的“孪生星球”,绕着一颗与太阳非常相似的恒星运行。据此回答1~2题。
1.与编号为Kepler 452b的天体类型相同的是( )
A.太阳 B.木星
C.月球 D.哈雷彗星
2.编号为Kepler 452b的天体可能属于( )
A.地月系 B.银河系
C.河外星系 D.太阳系
解析:第1题,由材料信息“地球的‘孪生星球’,绕着……恒星运行”可知,编号为Kepler 452b的天体为行星,与木星属于同一类型。第2题,银河系的直径约为10万光年,太阳系距离银河系中心约3万光年,而此天体距离地球约1 400光年,显然该天体属于银河系,而不属于河外星系。
答案:1.B 2.B
读太阳系部分天体位置关系示意图,回答3~4题。
3.图中的M天体可能是( )
A.月球或水星 B.水星或金星
C.金星或木星 D.火星或土星
4.下列行星中,与太阳的平均距离小于日地平均距离的是( )
A.木星 B.土星
C.金星 D.火星
解析:第3题,读图可知,M天体围绕太阳公转且公转轨道位于地球公转轨道以内,所以M天体可能是水星或金星。第4题,太阳系八大行星与太阳的距离由近及远依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。因此,四个选项中金星与太阳的平均距离小于日地平均距离。
答案:3.B 4.C
天文学家研究发现,一颗绕昏暗恒星运转的类地行星,距地球仅40光年。它是一个热气腾腾的“水世界”,体积是地球的6倍。据推测,这个“水世界”同样拥有大气层,且75%的表面区域被水覆盖,但由于温度太高,它无法支持地球型生命的存在。结合材料完成5~6题。
5.“水世界”类地行星所在的天体系统是( )
A.河外星系 B.银河系
C.太阳系 D.地月系
6.天文学家推测“水世界”类地行星可能没有生命存在的主要原因是该行星( )
A.水域面积大 B.大气层太薄
C.距离太阳太远 D.距离恒星太近
解析:第5题,根据材料可知,该行星绕昏暗恒星运转,距地球仅40光年,这表明这颗行星距离地球、太阳都比较近,因此它属于银河系。第6题,根据材料可知,“水世界”类地行星由于温度太高,无法支持地球型生命的存在,选D。
答案:5.B 6.D
2014年9月,印度“曼加里安”号火星探测器抵达火星轨道。读地球与火星数据比较表,据此完成7~9题。
行星
质量
(地球为1)
体积
(地球为1)
主要大
气成分
公转
周期
自转
周期
赤道面与
轨道面夹角
地球
1.00
1.00
氮、氧
1年
23小时56分
23°26′
火星
0.11
0.15
二氧化碳
1.9年
24小时37分
25°11′
7.进入火星轨道的探测器,不属于( )
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.总星系
8.科学家认为,火星是除地球以外最有可能存在生命的太阳系天体,因为两者( )
A.有四季变化且周期相同
B.有适合生物呼吸的相近大气成分
C.有相近的体积和质量
D.有相近的距日距离和自转周期
9.与地球相比,火星( )
A.表面温度高 B.大气层厚
C.自转线速度快 D.公转角速度慢
解析:第7题,地月系只包括地球、月球以及在地月系内运行的人造天体,而进入火星轨道的人造天体不属于地月系,所以A选项符合题目要求。总星系、银河系、太阳系都包括了火星,那么火星轨道的探测器也就属于这些系统,故B、C、D均不符合题目要求。第8题,地球上存在四季变化的一个重要的原因是黄赤交角的存在,从表格中可以读出火星也存在这样的夹角。但是,从表中“公转周期”一项可以看出,地球的公转周期为1年,火星的公转周期为1.9年,即使火星存在四季变化,四季变化的周期也是地球的两倍左右,故A项错误。从表中的“主要大气成分”一项可以读出,地球的主要大气成分为氮、氧,火星的主要大气成分为二氧化碳,二者的大气成分明显不同,故B项错误。阅读表中的“体积”和“质量”两项,可知两者在体积和质量上差别巨大,故C项错误。从表中的自转周期一项可以读出,二者的自转周期相近;在太阳系中,火星紧邻地球,距日距离相差不大,故D选项正确。第9题,因为火星公转周期远大于地球,因而公转角速度小于地球。
答案:7.A 8.D 9.D
如图是美国航天局公布的代号“开普勒-22b”的行星所处恒星系统与太阳系比较的假想图。据此完成10~11题。
10.对“宜居带”的解释,最合理的是 ( )
A.星球上存在水的区域
B.星球上存在O2的区域
C.有体积与质量适中的行星
D.行星距恒星远近最合适的区域
11.与“开普勒-22b”行星所处的恒星系统级别相同的是( )
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.总星系
解析:第10题,根据地球上存在生命物质的条件可知,位于“宜居带”的“开普勒-22b”行星应具有适宜的温度和光照、适宜生物呼吸的大气成分、充足的水分。这些都是由于它与所处恒星系统中的恒星距离适中。第11题,由材料可知,“开普勒-22b”行星所处的天体系统属于恒星系统,中心天体为恒星,与太阳系属于同一级别。
答案:10.D 11.B
北京时间2015年9月28日美国国家航空航天局(NASA)宣布,在火星表面发现了有液态水活动的“强有力”证据,即在火星表面发现了“奇特沟壑”。一个由美国和法国研究员组成的团队在《自然·地球科学》期刊发表报告称,在火星表面发现的“奇特沟壑”很可能是高浓度咸水流经所产生的痕迹,而这项最新发现意味着火星表面很可能有液态水活动。据此完成12~13题。
12.火星表面液态水的发现说明了( )
A.人类已经具备移居火星的条件
B.火星大气中一定有氧气的存在
C.火星有可能存在生命体
D.火星表面水循环活跃
13.人类首选火星作为探索生命起源和进化的行星,是因为( )
①火星和地球上都有四季变化,且四季的长度一样
②火星、地球自转周期都比较适中
③火星、地球与太阳的距离都比较适中
④火星两极附近与地球相似,都有极昼、极夜现象
A.②③ B.①②
C.①③ D.③④
解析:第12题,水是生命存在的主要条件之一,液态水的存在,说明火星可能有生命体存在。第13题,人类首选火星作为探索生命起源和进化的行星,是因为火星、地球自转周期都比较适中,火星、地球与太阳的距离都比较适中。
答案:12.C 13.A
二、非选择题
14.读太阳系模式图,回答下列问题。
(1)请写出下列数码所代表的行星名称:①________、③________、⑤________、⑦________。
(2)地内行星(运行轨道在地球运行轨道和太阳之间的行星)在绕日运行的时候恰好处在太阳和地球之间,三者排成一条直线时,就会发生凌日现象。图中数码所代表的行星,可能出现凌日现象的是________(填数码)。
(3)若地球在海王星的轨道上运行,则会发生的现象有( )
A.变为寒冷的“冰球” B.体积将会变小
C.变为炎热的“火球” D.大气层将会消失
(4)八颗行星的公转具有同向性、________和________的特征。
解析:第(1)题,按照八颗行星与太阳的距离,由近及远依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。第(2)题,运行轨道在地球运行轨道和太阳之间的行星,与太阳、地球三者排成一条直线时,会出现凌日现象。从图中可以看出只有水星和金星属于地内行星。第(3)题,海王星距太阳很远,温度很低,若地球在海王星的轨道上运行,将变为寒冷的“冰球”。地球的体积和质量不会改变,故大气层不会消失。第(4)题,八颗行星的公转具有同向性、共面性、近圆性的特征。
答案:(1)水星 地球 木星 天王星 (2)①② (3)A (4)共面性 近圆性
15.读图,回答下列问题。
(1)在图中用箭头标出木星和哈雷彗星的绕日公转方向。
(2)彗星与流星在我国古代都被认为与吉凶祸福有关,其实它们都是普通的天体。晴朗的夜空中,我们看到一闪即逝的是________;拖着长尾的是________。
(3)八大行星中,按结构特征分,木星属于________行星,属于该类行星的还有________;木星轨道以内还有________颗行星,它们属于________行星。
(4)如果人类想移居外行星,该行星应具备什么条件?
解析:第(1)题,注意两者的绕日公转方向不同,木星为逆时针公转,哈雷彗星为顺时针公转。第(2)题,一闪即逝的为流星,拖着长尾的是彗星。第(3)题,木星、土星都属于巨行星,木星轨道以内还有四颗行星,都属于类地行星。第(4)题,适宜的温度、液态的水、适合生物呼吸的大气是生命存在的基本条件。
答案:(1)图略(木星为逆时针方向,哈雷彗星为顺时针方向)。
(2)流星 彗星
(3)巨 土星 四 类地
(4)适宜的温度;液态的水;适合生物呼吸的大气。
课时作业 2 太阳对地球的影响
一、选择题
“雨露滋润禾苗壮,万物生长靠太阳”,太阳拥有的金黄色所展现的所有魅力,使它能够掌握着世界上所有生物的命运。据此回答1~2题。
1.太阳巨大的能量来源于( )
A.中心高温高压下的核聚变反应
B.太阳内部的核裂变反应
C.光球层释放的电磁波
D.色球层耀斑的爆发
2.太阳辐射对地球的影响有( )
①维持地表温度的主要热源 ②太阳辐射能是促进地球上水、大气、火山和生物活动的主要动力 ③太阳辐射能是目前人类日常生活和生产所用的能源 ④煤、石油等能源在形成过程中固定了大量的太阳能
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②③④
解析:第1题,太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量,这种现象即是太阳辐射;太阳能量来源于太阳内部的核聚变反应。第2题,①太阳直接为地表提供光能和热能,是维持地表温度的主要热源,故符合题意;②太阳辐射能为生物繁衍生长、大气、水体运动提供能量,地壳运动能量主要来自地球内部,故不符合题意;③太阳辐射能是目前人类日常生活和生产所用的太阳灶、太阳能热水器、太阳能电站等的主要能量来源,故符合题意;④煤炭、石油等矿物燃料是地质历史时期被固定下来的太阳能,故符合题意。
答案:1.A 2.C
太阳能是一种清洁的新能源,目前人们对其利用越来越广泛。据此回答3~4题。
3.下列属于人类对太阳能间接利用的是( )
A.太阳灶 B.太阳能热水器
C.太阳能发电 D.煤炭
4.下列地区,最适合用太阳灶做饭的是( )
A.低纬度、太阳高度角大的海南岛
B.降水少、晴天多的吐鲁番
C.海拔高、空气稀薄、光照强的青藏高原
D.地广人稀的东北平原
解析:第3题,A、B、C三项属于人类对太阳能的直接利用。第4题,青藏高原是我国太阳能丰富的地区,其原因是该地纬度较低,太阳辐射强;晴天多,平均日照时间长;海拔高,空气稀薄,到达地面的太阳辐射能多。
答案:3.D 4.C
太阳直接辐射是指太阳以平行光线的形式直接投射到地面上。读北京太阳直接辐射的年变化图,回答5~6题。
5.北京冬季太阳直接辐射比夏季少的主要原因是( )
A.冬季太阳高度较小,且白昼较短
B.冬季多阴雨天气
C.夏季可受到太阳直射
D.冬季冰封,反射率高
6.北京4、5月份的直接辐射高于6、7月份,原因是( )
A.4、5月份太阳高度最大 B.4、5月份降水较少
C.4、5月份白昼最长 D.4、5月份多沙尘天气
解析:第5题,北京冬季太阳高度较小,单位面积接受到的太阳直接辐射量较少,并且白昼较短,日照的时间较短。第6题,北京属于温带季风气候,6、7月份阴雨天气较多,大气对太阳辐射的反射作用强,太阳辐射较弱。
答案:5.A 6.B
2015年1月13日凌晨4时24分(北京时间),太阳M处爆发2015年首次太阳活动(如图)。据此完成7~8题。
7.图示太阳活动爆发于( )
A.太阳内部 B.色球层
C.光球层 D.日冕层
8.此次太阳活动爆发对地球的影响,可能是( )
A.使地球表面明显升温
B.扰乱大气层,造成有线通信中断
C.轮船航行过程中指南针突然失灵
D.我国北京上空出现绚丽多彩的极光
解析:本题组考查太阳活动及其对地球的影响。第7题,图中M处的太阳活动表现为太阳大气层中的大亮斑,应为耀斑,爆发于色球层。第8题,太阳活动爆发时,会扰乱大气层,影响无线电短波通信,扰乱地球磁场,使指南针失灵,极地地区上空出现极光。影响地表温度的主要因素是太阳辐射而非太阳活动。
答案:7.B 8.C
如图示意我国拉萨地区多年平均太阳辐射与日照时数年内变化,读图完成9~11题。
9.下列说法正确的是( )
A.太阳辐射与日照时数呈正相关
B.太阳辐射与日照时数呈负相关
C.拉萨5~7月太阳辐射最丰富
D.拉萨日照时数夏季最高
10.拉萨8月与1月太阳辐射相差较大的主导因素是( )
A.太阳高度 B.日照时数
C.天气状况 D.植被覆盖
11.日照百分率为一个时间段内某地日照时数(日照时数指太阳在某地实际照射的时间)与理论上最大的日照时数的比值(%)。拉萨9月份的日照百分率最大约为( )
A.55% B.60%
C.65% D.70%
解析:第9题,读图,根据太阳辐射和日照时数分布规律可知,二者没有相关性,A、B错误;读图可知,拉萨5、6、7三个月太阳辐射最丰富,C正确;拉萨日照时数在8月最低,D错误。第10题,1月,拉萨处于冬季,正午太阳高度小,太阳辐射经过大气层到达地面的路程长,被大气削弱得多,到达地面的太阳辐射少;8月,拉萨处于夏季,正午太阳高度大,太阳辐射经过大气层到达地面的路程短,被大气削弱得少,到达地面的太阳辐射多,因此拉萨8月与1月太阳辐射相差较大的主导因素是太阳高度。第11题,读图可知,9月拉萨的日照时数约是235小时,一天中昼长最长约是12小时,所以9月的最大日照时数约是360小时。根据日照百分率概念可知,拉萨的日照百分率最大是235/360×100%≈65%。
答案:9.C 10.A 11.C
读太阳活动与昼夜电离层电子浓度的高度分布图,回答12~13题。
12.有关太阳活动与昼夜电离层电子浓度的高度分布特征的描述正确的是( )
A.电离层电子浓度最高值出现的高度,白天高于夜间
B.电离层电子浓度太阳活动高年要大于太阳活动低年
C.夜间,100~200 km处高空电离层电子浓度随高度上升而增大
D.白天,100 km处高空电离层电子浓度在1010 cm-3以上
13.太阳活动可能产生的明显影响不包括( )
A.气候异常 B.信鸽迷途
C.长波通信中断 D.极光现象
解析:第12题,电离层电子浓度最高值出现的高度,白天约是260 km,夜间约是360 km,白天低于夜间,A错误;读图可知,当电离层电子浓度大约小于1011 cm-3时,太阳活动高年与太阳活动低年的值相等,B错误;夜间,100~200 km处的高空电离层电子浓度随高度上升先减小后增大,C错误;白天,100 km处高空电离层电子浓度在1010 cm-3以上,D正确。第13题,A、B、D不符合题意,故选C。
答案:12.D 13.C
二、非选择题
14.太阳是地球能量的源泉。尽管太阳辐射只有二十二亿分之一到达地球,但是对于地球和人类的影响是不可估量的。读下面的材料,完成相关问题。
材料一 北半球大气上界太阳辐射的分布。
材料二 我国年太阳辐射总量分布图
(1)由材料一概括全球太阳辐射能的空间分布规律,并分析原因。
(2)根据材料二概括我国年太阳辐射总量大致的分布规律。指出我国年太阳辐射总量极值区分布并分析其成因。
(3)结合材料一和材料二归纳影响太阳辐射的主要因素。
解析:第(1)题,从图中可以看出,纬度越高的地方,太阳辐射能越小。其原因是随着纬度升高,太阳高度逐渐减小,因此太阳光线经过的大气层的厚度越大,大气削弱作用越强,到达地面的太阳辐射越少。第(2)题,从材料二可以看出,我国太阳辐射的分布具有东西差异和南北差异,总体上看是东少西多、南少北多。其中青藏高原因海拔高,空气稀薄,加上晴朗天气多,因此大气削弱作用弱,是我国年太阳辐射量最多的地区;而四川盆地为亚热带季风气候,降水丰富,空气中水汽含量多,加之盆地地形,水汽不易向外扩散,使得该地区常年多云雾或阴雨天气,大气对太阳辐射的削弱作用强,是我国年太阳辐射最少的地区。第(3)题,从上述分析可以看出,影响太阳辐射的主要因素包括纬度、大气状况和地面状况等。
答案:(1)空间分布规律:由赤道向两极递减。原因:太阳高度由低纬向高纬递减。
(2)分布规律:西部多,东部少;北方多,南方少。
青藏高原最丰富:海拔高,空气稀薄,晴天多,大气对太阳辐射削弱少。
四川盆地最少:地形闭塞,气候湿润,水汽充足,多云雾,大气对太阳辐射削弱多。
(3)太阳高度(纬度)、大气状况、地面状况。
15.读太阳黑子与年降水量的相关性图,回答下列问题。
(1)太阳黑子出现在太阳的________层,除此层之外太阳大气层还有________、________。
(2)太阳黑子活动的周期约为________年,黑子数目多的年份称为________。
(3)A、B、C三个测站中,太阳黑子相对数的年变化与年平均降水量的变化全部为正相关的是________,全部为负相关的是________,三测站降水量的年际变化周期约为________年。
(4)除气候外,太阳活动对地球的主要影响还有哪些方面?
解析:本题考查太阳活动及其对地球的影响。第(1)题,太阳大气层由里向外依次分为光球层、色球层、日冕层。太阳黑子出现在光球层。第(2)题,太阳活动的周期约为11年,黑子数目多的年份称为太阳活动高峰年。第(3)题,直接根据图示黑子数与降水量的变化趋势分析:A图两者变化一致,呈正相关;而B图两者的变化基本相反,呈负相关,C图先呈负相关,后来又呈正相关。降水量的变化与黑子数量变化周期相同,故都约为11年。第(4)题,黑子活动影响地球上的气候变化(影响各地的降水量变化);耀斑爆发扰乱电离层,产生磁暴,干扰无线电短波通信;太阳风到达地球两极地区,产生极光。
答案:(1)光球 色球层 日冕层 (2)11 太阳活动高峰年
(3)A B 11 (4)影响无线电短波通信,产生“磁暴”现象,在两极地区产生极光。
课时作业 3 地球的运动
一、选择题
1.从南极上空向下看,飞机沿南纬60°逆时针方向飞行。下列叙述正确的是( )
A.自东向西飞行 B.自西向东飞行
C.向低纬飞行 D.向高纬飞行
解析:地球自西向东自转,从南极上空看为顺时针旋转,但飞机是逆时针方向飞行,故是自东向西飞行。
答案:A
读图,完成2~3题。
2.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
3.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.丁=丙=乙=甲
解析:本题考查地球自转的线速度和角速度。第2题,地球自转的线速度从赤道向两极递减,纬度越高,线速度越小,故自转线速度甲>乙>丙>丁。第3题,地球自转的角速度除极点外,各地都是每小时15°,故四地的角速度甲=乙=丙=丁。
答案:2.A 3.D
根据太阳直射点的移动规律,完成4~5题。
4.当太阳光线直射北回归线时,下列叙述正确的是( )
A.南半球是夏季
B.我们学校所在地区正处于冬季
C.南京白昼时间达一年中的最大值
D.北回归线上昼夜平分
5.国庆节这一天,太阳直射点的纬度位置及运动状况是( )
A.太阳直射点位于北半球
B.太阳直射点位于赤道以南,且向南移动
C.太阳直射点位于南回归线以南
D.太阳直射点位于北回归线以北
解析:第4题,太阳直射北回归线时,北半球是夏季,北半球各地昼最长,夜最短,此时位于北半球的我国南京市白昼时间达一年中的最大值。第5题,9月23日,太阳直射赤道,国庆节是10月1日,此时太阳直射点移过赤道(还未到达南回归线),且向南移动。
答案:4.C 5.B
如图甲、乙表示地球公转轨道上一分点和一至点。读图,回答6~7题。
6.当地球公转到甲位置时,下列说法正确的是( )
A.为春分日,太阳直射赤道并向北移动
B.为秋分日,太阳直射赤道并向南移动
C.地轴与黄道平面的夹角为90°
D.黄赤交角变为0°
7.地球由甲处公转到乙处的过程中,太阳直射点移动过的纬度数为( )
A.等于23.5° B.小于23.5°
C.大于23.5° D.等于46°50′
解析:本题组考查太阳直射点的移动。第6题,首先想象还原完整的地球公转轨道,还原后观察到,地球公转到乙位置时太阳直射点位于南半球,因此是北半球的冬至。又从北极上空看,地球的自转和公转方向均呈逆时针,这样根据地球绕日公转方向可知,地球公转到甲位置时为北半球的秋分,太阳直射赤道并向南移动。第7题,黄赤交角的数值不因季节而变化,目前数值为23.5°。因此地轴与黄道平面的夹角为66.5°。地球由甲处公转到乙处的过程中,太阳直射点从赤道移至南回归线,移动过的纬度数为23.5°。
答案:6.B 7.A
读地球自转线速度随纬度变化图(甲)和地球公转线速度变化图(乙),回答8~9题。
8.甲图M点的纬度和乙图N点的月份分别是( )
A.30°、1月份 B.60°、7月份
C.60°、1月份 D.30°、7月份
9.当公转线速度为N时( )
A.自转线速度变快 B.自转线速度变慢
C.公转角速度较快 D.公转角速度较慢
解析:第8题,M处自转线速度为赤道处的一半,为南北纬60°。第9题,N为公转线速度最慢,为远日点,7月初太阳位于远日点,不影响自转线速度。
答案:8.B 9.D
读图,完成10~11题。
10.如果该图是从极地上空俯视地球,则甲点位于乙点的( )
A.东南方 B.西南方 C.东北方 D.西北方
11.条件同上题,下列叙述正确的是( )
A.自转线速度甲地小于乙地
B.自转角速度甲地小于乙地
C.甲乙两地线速度相同
D.以上都不对
解析:第10题,根据地球自转方向判断该图为南极俯视图,则甲位于乙的南方,甲位于乙的逆地球自转方向上,则甲位于乙的西方,故甲位于乙的西南方。第11题,甲的纬度高于乙,故甲乙两地自转角速度相同,自转线速度甲小于乙。
答案:10.B 11.A
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23.5°,最大时可达24.24°,最小时为22.1°,变动周期约4万年。读“黄赤交角变动时回归线和极圈的变动示意图”,回答12~13题。
12.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.极昼和极夜出现的范围比现在小
13.地球上的太阳直射点( )
①移动周期约4万年 ②随着季节的变化而变化 ③在南、北回归线之间来回移动 ④最小纬度为22.1°
A.①② B.①④
C.②③ D.③④
解析:第12题,当黄赤交角为24.24°时,即黄赤交角变大时,回归线度数增大,极圈度数减小,回归线与极圈之间(温带地区)范围缩小;南、北回归线之间(热带地区)范围扩大;极圈与极点之间(寒带地区)范围扩大;地球上存在极昼和极夜的范围扩大。第13题,黄赤交角是产生四季的原因,同时也影响太阳直射点的移动范围,即太阳直射点的纬度位置随季节变化而变化,呈现出在南、北回归线之间的周年移动规律,②③正确;太阳直射点移动的周期是一个回归年,4万年是黄赤交角的变动周期,①错;太阳直射点最小的纬度应是赤道,即0°,④错。
答案:12.B 13.C
二、非选择题
14.读“地球自转角速度和线速度示意图”,回答下列问题。
(1)A处的经度为________,此半球为________(南或北)半球。
(2)A、B、C三处中线速度最大的一处为________。
(3)该图由C转到D需________小时,从E转到B需________小时。
解析:第(1)题,由图可知C、E处于同一经线上,A、B、D处于同一经线上,B、E之间的夹角为30°,而C、E为20°W,故A、B、D为10°E,根据自转方向可知为北半球。第(2)题,纬度越小(低),线速度越大。第(3)题,C转到D处,E转到B处,都转过了30°,因地球自转角速度为15°/小时,那么,它们各需2小时。
答案:(1)10°E 北 (2)A (3)2 2
15.读“地球公转示意图”,回答下列问题。
(1)下列各地中,每年两次受到太阳直射的是( )
A.(20°N,30°E) B.(25°N,25°E)
C.(23.5°N,60°W) D.(40°S,120°W)
(2)在图上画出地球公转、自转的方向。
(3)写出①②③④点的节气名称及其日期。
①________________,②________________,
③________________,④________________。
(4)当地球公转速度达到一年中最大值时,它刚好位于公转轨道上的( )
A.①~②之间 B.②~③之间
C.③~④之间 D.④~①之间
(5)当地球位于⑤位置时太阳直射的位置正处于右图中的________段。
解析:由于黄赤交角的存在,太阳直射点终年往返于南、北回归线之间,因此,南、北回归线之间的地区一年被直射两次,南、北回归线一年被直射一次。从北极上空看,地球公转与自转的方向一致,逆时针方向运动。地轴北端倾向太阳一侧时为夏至日,地轴南端倾向太阳一侧时为冬至日,根据地球公转方向判断春分日与秋分日。当每年1月初,地球公转到近日点,速度达到一年中最大值,刚好在冬至日与春分日之间。图中⑤位置是秋分日与冬至日之间,太阳直射点位于南半球并向南移动。
答案:(1)A (2)图略 (3)秋分—9月23日前后 冬至—12月22日前后 春分—3月21日前后 夏至—6月22日前后 (4)B (5)d
课时作业 5 地球公转的地理意义
一、选择题
读某日太阳光照图,回答1~3题。
1.图中几乎全部处于黑夜的大洋是( )
A.太平洋 B.大西洋
C.印度洋 D.北冰洋
2.图中①②③④四地昼长最长的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
3.此时①地的昼长是( )
A.12小时 B.14小时
C.16小时 D.8小时
解析:第1题,由图可知,太阳光线照射的一面为昼半球,所以图中的晨昏线为晨线,晨线左侧为夜半球,结合所学知识,可以判断出大西洋几乎全部处于黑夜。第2题,夏至日时,北半球各地昼长达到最长,并且越往北昼越长,南半球反之,所以①②③④四地昼长由长到短依次为①②③④。第3题,先计算出①所在纬线与晨线、昏线的交点之间的昼弧经度,再除以15°。图中相邻两条经线之间的经度相差30°,由此可得①地的昼长是16小时。
答案:1.B 2.A 3.C
下表是冬至日四地日出日落时间(北京时间)表。据此回答4~6题。
地点
日出时间
日落时间
①
7:15
18:45
②
3:00
17:00
③
21:20
6:40
④
11:20
0:40
4.①②③④四地按由南向北的顺序排列,正确的是( )
A.②④①③ B.③②④①
C.①②③④ D.②③①④
5.①②③④四地中,纬度最高的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
6.③地位于②地的( )
A.东南方 B.西北方
C.西南方 D.东北方
解析:第4题,昼长=日落时间-日出时间,故①②③④四地昼长分别为11小时30分钟、14小时、9小时20分钟、13小时20分钟。冬至日,全球越往北昼越短。故①②③④四地按由南向北的顺序排列依次为②④①③。第5题,四地中①③地位于北半球,②④地位于南半球;南北半球纬度相同的两点中,一点的昼长等于另一点的夜长。故位于南半球且与①③同纬度的点昼长分别为12小时30分钟、14小时40分钟。故③地纬度最高。第6题,由第4题的解析可知,③地位于②地的北方。②地的昼长是14小时,结合公式昼长=(12-日出时间)×2,可得出②地的日出时间(地方时)是5:00。由表中信息可知,②地为北京时间3:00日出,可得出②地的经度是150°E。同理可得出③地的经度是90°W,故③地位于②地的东方。综上可知,③地位于②地的东北方。
答案:4.A 5.C 6.D
读某日全球各纬度正午太阳高度分布图,回答7~8题。
7.这一天是( )
A.3月21日前后 B.6月22日前后
C.9月23日前后 D.12月22日前后
8.这一天之后,( )
A.南极圈内极昼范围将扩大
B.赤道地区的正午太阳高度将增大
C.赤道地区的白昼将变长
D.热带的范围将缩小
解析:第7题,由图可知,这一天,南回归线上的正午太阳高度为90°,即太阳直射23.5°S,所以,这一天是12月22日前后。第8题,根据上题,这一天是12月22日前后,太阳直射点在南回归线上,南极圈内是极昼,之后南极圈内的极昼范围将缩小;太阳直射点将向北移,距离赤道越来越近,赤道地区的正午太阳高度将增大;赤道地区总是昼夜平分;热带的范围由黄赤交角的大小决定,并不随太阳直射点的移动而改变。
答案:7.D 8.B
如图为我国某地春分日时正午太阳与头顶夹角示意图。据此回答9~11题。
9.该地此日正午太阳高度是( )
A.28° B.62°
C.90° D.0°
10.该地的地理纬度是( )
A.18°N B.28°N
C.32°N D.52°N
11.次日该地正午太阳高度将( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.不确定
解析:第9题,据图可以判断正午太阳高度为90°-28°=62°。第10题,据正午太阳高度计算公式可知,当地纬度为90°-62°=28°(太阳直射点在赤道上)。第11题,春分日过后太阳直射点北移,与28°N的纬度差变小,故该地正午太阳高度将变大。
答案:9.B 10.B 11.A
家住上海(约31°N)的李女士发现:所购商品房居室日照时间极短,达不到满窗。她就此向法院起诉,法院依据地方法规中“受遮挡的居住建筑的居室,XX日满窗日照的有效时间不少于连续1小时”的有关条款,责成房产公司退还其各类费用。据此回答12~13题。
12.题干中“受遮挡的居住建筑的居室,XX日满窗日照的有效时间不少于连续1小时”的标准,你认为XX应为( )
A.春分 B.夏至
C.秋分 D.冬至
13.为了达到上述要求,房产公司在建楼时,应使南北楼房有一定的距离。理论上楼高相同的情况下,北京的楼间距比上海应宽些。原因是( )
A.冬季北京比上海白昼短
B.北京比上海正午太阳高度小
C.北京比上海年太阳辐射量小
D.北京比上海阴雨天气多
解析:第12题,31°N位于北回归线以北地区,应以冬至日满窗日照的有效时间为标准。第13题,北京、上海均在北回归线以北,楼高相同时,因北京的纬度高于上海,北京的正午太阳高度小于上海,故北京的楼间距应宽于上海。
答案:12.D 13.B
二、非选择题
14.图甲中OP为完整的晨线,黄赤交角取23.5°。据此回答下列问题。
(1)此时太阳直射点的地理坐标是______________。
(2)下列日照图(阴影部分表示黑夜)所示日期与图甲一致的有________(双项选择)。
(3)用折线在图乙中画出该日北半球各地正午太阳高度的分布。
(4)描述该日全球昼长的分布规律。
解析:第(1)题,晨昏线与极圈相切,且北极圈及其以北是极昼(南极圈及其以南是极夜),因此该日为夏至日,此时太阳直射点的纬度为北纬23.5°。太阳直射点所在经线的地方时为12时,由题意可知30°W与赤道交点处的地方时为6时,可推算出60°E的地方时为12时。第(2)题,图甲所示日期为夏至日,符合的选项为A、D。第(3)题,该日为夏至日,太阳直射点在北回归线,因此北回归线上的正午太阳高度为90°。再利用正午太阳高度的计算公式(H=90°-纬度差),分别计算出赤道、北极圈、北极点的正午太阳高度,在图乙上标出来,再用线将它们连起来即可。第(4)题,太阳直射北回归线,北半球各地昼长夜短,且昼长达一年中最大值,在北极圈及其以北出现极昼,极昼范围最大。
答案:(1)(23.5°N,60°E)
(2)AD
(3)见下图。(注意:北纬90°的正午太阳高度要标在22.5°上面一点,北纬23.5°的正午太阳高度要标在90°,0°的正午太阳高度要标在67.5°下面一点)
(4)北半球各地昼长达一年中最大值,南半球各地昼长达一年中最小值;赤道地区昼长仍为12小时;66.5°N及其以北出现极昼,66.5°S及其以南出现极夜。
15.读地球光照图,回答下列问题。
(1)此时是北半球的________(节气),出现在每年的________月________日前后。
(2)此时B地位于________(晨线或昏线)上。该日B地的昼夜状况是______________________。
(3)此时,C地的地方时为________时;A地的夜长为________小时;该日,A地日出的地方时为________时。
(4)此时,太阳直射点的地理坐标是________________________________________________________________________。
(5)该日,全球各地正午太阳高度的分布规律是________。
解析:本题主要考查昼夜长短和正午太阳高度的变化。第(1)题,图示北极圈及其以北出现极夜现象,因此是北半球的冬至日(12月22日前后)。第(2)题,B地位于由昼向夜的分界线上,因此B地位于昏线上。此时太阳直射南回归线,南半球各地昼长夜短,且昼最长、夜最短,南极圈及其以南地区出现极昼。第(3)题,图中相邻两经线间隔30°,时差2小时。邻C地左侧经线为昏线与赤道交点所在的经线,其地方时为18时,因此C地的地方时为20时。A地日落时间为地方时14时,故其夜长为20小时,该日其日出时间为(20÷2)=10时。第(4)题,北半球冬至日,太阳直射南回归线;结合0°经线的位置,此时太阳直射60°W。第(5)题,北半球冬至日,正午太阳高度以南回归线为中心向南北两侧递减。
答案:(1)冬至 12 22
(2)昏线 昼长于夜,且昼最长,夜最短
(3)20 20 10
(4)(23.5°S,60°W)
(5)以南回归线为中心向南北两侧递减
课时作业 6 地球的结构
一、选择题
读地球各圈层划分示意图,回答1~2题。
1.下列关于地球圈层结构的叙述,错误的是( )
A.地球具有明显的圈层结构特征
B.地球可分为内部和外部两大圈层结构
C.地幔属于地球内部圈层中的一层
D.地壳既属于地球外部圈层又属于地球内部圈层
2.下列关于图中地球各圈层的叙述,正确的是( )
A.丙圈层是由岩石构成的,故称为岩石圈
B.乙圈层是不连续的
C.甲圈层是外部圈层中厚度最大的
D.丁圈层是岩浆的发源地
解析:第1题,地球的结构可分为外部圈层和内部圈层,内部圈层包括地壳、地幔和地核,外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等。第2题,图中甲圈层为大气圈,是所有外部圈层中厚度最大的;乙圈层为水圈,是连续但不规则的圈层;丙圈层为地壳;丁圈层属于地核。
答案:1.D 2.C
读火山景观图和地球的内部圈层结构图,回答3~4题。
3.从火山口喷发出的岩浆,一般来源于( )
A.①层 B.②层
C.③层 D.④层
4.下列关于地球圈层特点的叙述,正确的是( )
A.①层的厚度海洋较陆地大
B.②层横波不能通过
C.③层最可能为液态
D.④层的温度很低,压力和密度都较小
解析:第3题,从火山口喷发出的岩浆,一般来源于地幔的软流层,②层为地幔。第4题,③层为外核,最可能为液态,横波不能通过。①层为地壳,大洋部分较薄,大陆部分较厚。②层为地幔,横波能够通过。④层为内核,温度很高,压力和密度都很大。
答案:3.B 4.C
地震波在不同介质中传播的速度不同,科学家利用这一原理探究地球内部结构。据此回答5~6题。
5.地震波在地球内部传播时,科学家们发现在距离地面大约2 900 km深度处横波速度突然降低为零,纵波速度也突然降低,说明了( )
A.地球内部存在着岩浆
B.该深度上下层次的温度变化明显
C.大陆地壳与大洋地壳的厚度不同
D.该深度上下层次的物质组成存在很大差异
6.地质学家常利用地震波来寻找海底油气矿藏,下列四幅地震波示意图中表示海底储有石油的是( )
解析:第5题,距离地面大约2 900 km深度处为古登堡面,在该处横波速度突然降低为零,纵波速度也突然降低,说明其下的物质形态可能为液态。第6题,横波不能穿过液体,若海底储有石油,则横波到达一定深度后会消失,故选A项。
答案:5.D 6.A
7.为了探测莫霍面的情况,在如图中的A、B、C、D四点同时进行了地震波的测定,其中最迟得到从莫霍面传来地震波的地点是( )
解析:地壳的厚度与露出地表部分的高度呈正相关,大陆上海拔越高,地壳越厚,地震波从莫霍面传播到测定点的时间越长。
答案:A
读图,回答8~9题。
8.图中甲、乙、丙、丁所代表的地球圈层依次是( )
A.大气圈、岩石圈、水圈、生物圈
B.大气圈、水圈、岩石圈、生物圈
C.生物圈、水圈、岩石圈、大气圈
D.生物圈、岩石圈、大气圈、水圈
9.乙圈层的主要特点是( )
A.连续而不规则 B.主要由岩石组成
C.无固定空间位置 D.主要由气体组成
解析:第8题,据图可知,丁圈层具有蒸腾作用,应为生物圈;乙圈层具有下渗作用,因此,乙圈层为水圈;水圈会下渗到岩石圈中,故丙圈层为岩石圈,则甲圈层为大气圈。第9题,结合上题的分析可知,乙圈层为水圈,水圈是连续但不规则的圈层。
答案:8.B 9.A
空间、海洋和地球深部,是远远没有进行有效开发利用的巨大资源宝库,是关系可持续发展和国家安全的战略领域,与初期上天、下海、入地的“为进入而进入”相比,在资源紧缺的压力下,当前新兴战略资源的探索显得越来越迫切。据此回答10~11题。
10.有关在上天的过程中所经地球大气圈的叙述,正确的是( )
A.该圈层只是由气体组成的圈层
B.该圈层中没有生物生存
C.该圈层是不连续且不规则的
D.该圈层的物质密度自下向上递减
11.如果人类有能力一直进入到地心,则下列有关在入地的过程中所见现象的叙述,正确的是( )
A.地球内部各圈层的密度是均匀的
B.可以发现地球内部存在物质性质有较大差异的不连续面
C.地球的外核为液态物质,该层物质是火山活动中岩浆的来源
D.自地表至地心都是由坚硬的岩石组成
解析:第10题,受地球引力的影响,大气圈的物质密度自下向上逐渐递减。第11题,地球内部的组成物质有明显的分层性,各层之间存在物质性质有较大差异的不连续面。
答案:10.D 11.B
浅层地能主要指地球浅层地表数百米内的土壤砂石和地下水所蕴藏的低温热能。据专家测量,我国近百米内的土壤每年可采集的低温能量达1.5万亿千瓦,是我国目前发电装机容量4亿千瓦的3 750倍,而百米内地下水每年可采集的低温能量也有2亿千瓦。由于储量大,分布普遍,被喻为“绿色聚宝盆”。据此回答12~13题。
12.浅层地能存在的内部圈层是( )
A.地壳 B.地幔
C.地核 D.软流层
13.浅层地能的主要来源最可能是( )
A.太阳辐射 B.地面辐射
C.大气辐射 D.地球内部
解析:第12题,浅层地能主要存在于地表数百米内,在陆地地壳的平均深度范围内。第13题,浅层地能埋藏浅,主要来自于地球外部的太阳辐射能,少量来自地球内部。
答案:12.A 13.A
二、非选择题
14.阅读材料,回答下列问题。
材料一 岩石圈部分构造图。
材料二 近日,中国首制超深水钻井船“大连开拓者”号已完工。该船由大连中远船务建造,并取得DNV船级社的入级证书,已具备钻井作业条件。“大连开拓者”轮可以在水深3 050米海域进行钻井作业,钻井深度12 000米。
(1)图中形成人类赖以生存和发展的自然环境的地球外部圈层有哪些?
(2)①、②两层构成地壳,其划分的重要依据是________,陆地地壳和海洋地壳相比________地壳较厚。
(3)图中④为________界面,该界面地下平均深度(指大陆部分)是________。
(4)写出“大连开拓者”号深水钻井船钻探到最深时的图示序号、圈层名称、构成物质及其状态。
解析:本题考查地球的圈层结构。第(1)题,图中有大气、生物、水、岩石,涉及的外部圈层有大气圈、生物圈和水圈。第(2)题,根据课本内容,地震波是地球内部圈层划分的重要依据。图示地壳厚度分布不均,海洋地壳较薄,大陆地壳较厚。第(3)题,④界面位于地壳以下,为莫霍界面,其在大陆部分的平均深度约为33千米。第(4)题,钻探地点应选择在地壳最薄的地方。“大连开拓者”号钻探到最深时,钻井深度近12 000米,根据材料中的深度标注,该钻井能钻探到地幔之中的上地幔内。上地幔由固态物质组成,是岩石圈的重要组成部分。
答案:(1)大气圈、生物圈、水圈。
(2)地震波在不同介质中传播速度的差异 陆地
(3)莫霍 33千米
(4)③;地幔;岩石;固态。
15.阅读图文材料,回答下列问题。
材料一 2013年雅安地震相关资料。
材料二 甲图为我国大陆部分地壳等厚度线图,乙图为地震波地球内部传播速度图。
(1)为探测莫霍界面的情况,在下列四地同时进行了地震波的测定,最迟从莫霍界面传来地震波的是( )
A.玉树 B.雅安
C.上海 D.北京
(2)掌握地震发生规律可有效减少危害,要了解四川省地球各圈层组成物质和结构特征,目前主要的研究依据是________;材料二乙图中A为________,B为________,并写出其判断依据。
(3)在地壳等厚度线图中,0 km表示________(界面),说出该区域地壳厚度的大致分布规律。
解析:本题考查地震波传播特点和地球内部圈层的划分。第(1)题,莫霍界面以上部分为地壳,地壳最厚的地方,地震波传播用时最长,结合甲图,应选位于青藏高原上的玉树。第(2)题,了解地球各圈层组成物质和结构特征的主要依据是地震波,因为地震波在地球内部传播时波速随介质性质而发生变化。根据纵横波传播速度的差异判断乙图中的A、B地震波。第(3)题,莫霍界面以上的部分为地壳,因此地壳厚度计算的起始点是莫霍界面。从甲图可以看出该地区的地壳厚度大致是从西北向东南递减。
答案:(1)A
(2)地震波 横波 纵波 地震波的传播速度随所通过的介质不同而变化;纵波能通过固体、液体和气体传播且速度快,横波只能通过固体传播。
(3)莫霍界面 从西北向东南递减。
课时作业4 地球自转的地理意义
一、选择题
将一盏电灯放在桌子上代表太阳,在电灯旁放置一个地球仪代表地球,逆时针方向拨动地球仪,模拟地球运动。读图回答1~2题。
1.该实验能够演示的地理现象是( )
①昼夜的交替 ②1个太阳日 ③沿地表水平运动物体的偏移 ④地方时的差异
A.①② B.③④
C.②③ D.①④
2.图中P地( )
A.位于晨线上 B.当地时间6时日出
C.位于昏线上 D.当地时间8时日出
解析:第1题,该实验能够演示的地理现象是昼夜的交替和地方时的差异。地球仪靠人为转动,其自转速度无规律性,故该实验不能演示地球的自转周期(1个太阳日)。第2题,读图可知,P地位于晨线上,赤道上6时(地方时)日出,P地位于南半球,所以,此时P地的日出时间(地方时)一定在6时以前。
答案:1.D 2.A
北京时间2018年2月26日1时44分,巴布亚新几内亚(南纬6.19度,东经142.77度)发生7.5级地震。据此回答3~4题。
3.地震发生时,当地区时为( )
A.2月26日3时44分 B.2月25日3时44分
C.2月26日23时44分 D.2月25日23时44分
4.地震发生时,地球上处于2月26日的范围约占全球的( )
A.1/3 B.3/4
C.1/4 D.1/5
解析:第3题,震中位于东经142.77度,位于东十区,东十区区时比北京时间早2个小时,因此,地震发生时,当地区时=2月26日1时44分+2小时=2月26日3时44分。第4题,地震发生时东十二区区时为2月26日5时44分,因此约有6个时区在新的一天(26日),约占全球的1/4。
答案:3.A 4.C
如图为全球经纬线展开示意图,图中AS虚线代表晨昏线,D点为晨昏线与赤道的交点,D点也是GF的中点,阴影与非阴影部分代表6日和7日两个不同的日期。读图回答5~6题。
5.此时F点的地方时为( )
A.7日21时 B.6日9时
C.6日21时 D.7日9时
6.关于该图的说法,正确的是( )
A.AS线为晨线
B.BC所在经线为国际日期变更线
C.赤道上西半球的白昼长于黑夜
D.赤道上东西半球的白昼长度之比为23∶13
解析:第5题,两个日期的界线为0时所在经线和180°经线,AS线为晨昏线,所以D点的地方时为6时或18时。从图中可以看出D点与图中左侧日界线的经度间隔为45°,所以左侧日界线不可能是0时所在经线,从而判断左侧日界线为180°经线,右侧日界线(BC所在经线)为0时所在经线,D点的地方时为18时。F点所在经线位于D点所在经线以东,这两条经线经度相差45°,所以F点的地方时为21时。又因F点位于0时所在经线以西,其所在日期应为6日,所以F点地方时为6日21时。第6题,图中BC所在经线的地方时为0时,而AS线与赤道的交点D点位于BC所在经线以西,为135°W,东西半球的分界线为20°W和160°E,赤道上白昼的范围为45°E向东到180°,再向东到135°W,赤道上西半球白昼范围总共65个经度,东半球上的白昼范围是45°E~160°E,故115个经度,所以赤道上东西半球的白昼长度之比为115°?65°=23?13。
答案:5.C 6.D
7.下面两幅图分别是两条大河的河口图。两图中河口的小岛因泥沙不断沉积而扩大,最终将分别与河流的哪岸相连( )
A.甲、丙 B.乙、丙
C.乙、丁 D.甲、丁
解析:根据纬度的变化可判断出,左图中的河流位于南半球,右图中的河流位于北半球。按照地转偏向力的规律,南半球向左偏,即左岸侵蚀、右岸沉积,结合河流流向可判断左图中泥沙在甲岸沉积;北半球向右偏,即右岸侵蚀、左岸沉积,结合河流流向可判断右图中泥沙在丁岸沉积。最终小岛将分别与河流的甲、丁岸相连。
答案:D
读图,回答8~9题。
8.若AB为昏线,则H地的地方时为( )
A.3月21日6时 B.6月22日6时
C.9月23日18时 D.12月22日6时
9.若DF为晨线,则东半球内属于12月22日的范围可能是( )
A.20°W向东至160°E B.0°向东至180°
C.160°W向东至20°E D.0°向东至160°E
解析:第8题,若AB为昏线,此日为6月22日,H点位于晨线与赤道交点,所在经线地方时为6时,故选B。第9题,若DF为晨线,则DE为昏线,0°经线地方时为0时,故属于12月22日的范围是从0°向东至180°经线,且属于东半球的范围是从0°向东到160°E经线,故选D。
【答案】 8.B 9.D
二、非选择题
10.读图,回答下列问题。
(1)在图中用斜线表示夜半球。
(2)图中昼夜半球的分界线是________(填晨或昏)线,它与太阳光线的关系是________。
(3)B点即将进入________(填昼或夜)半球。
(4)图中各点中,时刻为正午12:00的点是________,比B点晚2小时的点是________。
(5)图中各点按地球自转线速度由大到小的顺序排列为________________。
解析:本题以一幅侧视日照图为切入点,综合考查地球自转线速度的纬度变化规律、晨昏线的判读、时间的换算等知识。第(1)(2)(3)题,太阳光线与晨昏线所在的平面垂直,在侧视的日照图中,过圆心作太阳光线的垂线,该垂线即为晨(昏)线。图中A、B、C三点的连线为晨(昏)线,由太阳光照射的方向及地球自转方向可知,A、B、C三点的连线为晨线,其左侧为夜半球。B点即将进入昼半球。第(4)题,同一条经线上的地方时相同,因此,太阳直射点所在的经线上各点的地方时均为12:00。图中每相邻两条经线之间的经度相差30°,即时间相差2小时,比B点晚2小时的点是F、H。第(5)题,从赤道到两极地球自转线速度逐渐减小。
答案:(1)图略(A、B、C三点连线的左边区域)。
(2)晨 垂直
(3)昼
(4)C、D F、H
(5)B=H>D=E=F>A=C