選擇性必修1 第一章 地球的運動 第二節(jié)

試卷第=page44頁，總=sectionpages55頁地球的運動第二節(jié)重難點題型分值重點正午太陽高度的計算及應(yīng)用選擇題非選擇題4分正午太陽高度的變化規(guī)律日照圖的判讀難點正午太陽高度的計算及應(yīng)用日照圖的判讀方法核心知識點一：正午太陽高度的計算一、太陽高度和正午太陽高度1.太陽高度：指太陽光線與地平面的夾角（如下圖），叫做太陽高度角。太陽高度的最大值為90°。2.正午太陽高度：特指正午時刻的太陽高度，它是一天中最大的太陽高度。即地方時為12時的太陽高度。一般用H表示。3.太陽高度角的取值范圍：0°≤H≤90°4.太陽高度的日變化：日出為0°正午最大日落為0°。知識拓展：在南（北）極圈有極晝現(xiàn)象出現(xiàn)時，南（北）極點的太陽高度無日變化，其太陽高度角的大小等于太陽直射點的緯度。二、正午太陽高度的計算計算方法1：正午太陽高度（H）的計算公式：H=90°-|當(dāng)?shù)鼐暥取乐鄙潼c緯度|（同減異加）說明：“同減異加”，即兩點同在北（南）半球，則兩點緯度相減；兩點分屬南北不同半球，則兩點緯度相加。如圖所示，當(dāng)太陽直射B點（10°N）時：A點（40°N）正午太陽高度：H＝90°－AB緯度差＝90°－（40°－10°）＝60°。C點（23.5°S）正午太陽高度：H＝90°－BC緯度差＝90°－（10°＋23.5°）＝56.5°。計算方法2：可利用“立竿見影”的方法進行正午太陽高度的測量與計算。如圖所示，已知圖中桿高為h，當(dāng)太陽從3位置照射時的影長為L，則該日正午太陽高度H可通過公式計算：tanH=h/L。三、正午太陽高度的變化規(guī)律1.緯度變化規(guī)律（同時間但不同緯度）（近大遠小）離直射點越近，正午太陽高度越大；離直射點越遠，正午太陽高度越小。（1）夏至日：正午太陽高度由北回歸線向南北兩側(cè)遞減。（2）冬至日：正午太陽高度由南回歸線向南北兩側(cè)遞減。（3）春、秋分日：正午太陽高度由赤道向南北兩側(cè)遞減。2.季節(jié)變化規(guī)律（同緯度但不同時間）（來增去減）地區(qū)北回歸線及其以北南回歸線及其以南回歸線之間回歸線上季節(jié)變化規(guī)律夏至日達最大值，冬至日最小冬至日達最大值，夏至日最小一年中有兩次太陽直射一年中只有一次太陽直射圖示核心知識點二：正午太陽高度的應(yīng)用正午太陽高度在生產(chǎn)、生活中的六大應(yīng)用（1）確定地方時當(dāng)某地太陽高度達一天中最大值時，就是一天的正午時刻，即判斷此時當(dāng)?shù)氐牡胤綍r是12時。（2）判斷所在地區(qū)的緯度當(dāng)太陽直射點位置一定時，如果已知當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨?，就可以根?jù)“某地與太陽直射點相差多少緯度，正午太陽高度就相差多少度”的規(guī)律，求出當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥?。?）確定房屋的朝向北回歸線以北的地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；南回歸線以南的地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。（4）判斷日影長短及方向①太陽直射點上，物體的影長縮短為0；正午太陽高度越大，日影越短；反之，日影越長。正午是一天中日影最短的時刻。②日影永遠朝向背離太陽的方向北回歸線以北的地區(qū)，正午的日影全年朝向正北（北極點除外），冬至日日影最長，夏至日日影最短；南回歸線以南的地區(qū)，正午的日影全年朝向正南（南極點除外），夏至日日影最長，冬至日日影最短；南、北回歸線之間的地區(qū)，正午日影夏至日朝向正南、冬至日朝向正北，直射時日影最短（等于0）。（5）計算樓間距、樓高為了保證一樓全年都有陽光照射，北回歸線以北地區(qū)建造樓房時，兩樓之間的最短距離應(yīng)大于L＝h·cotH（H：冬至日正午太陽高度）。（6）計算熱水器的安裝角度太陽能集熱板與地面之間的夾角（α）和當(dāng)天正午太陽高度角（H）互余，如圖，α＋H＝90°時效果最佳。核心知識點三：日照圖的類型判讀和應(yīng)用一、日照圖的類型1.地球公轉(zhuǎn)軌道圖在地球公轉(zhuǎn)軌道圖中，完整展現(xiàn)二分二至日的光照圖，一般結(jié)合地軸方向、近日點、遠日點進行判讀。2.地球側(cè)視圖二分日時，晨昏線與經(jīng)線重合。二至日時，晨昏線與南北極圈相切。下面的圖在縱切面上晝夜半球不等分。3.極地俯視圖中心為極點，外圓為赤道，虛線為南北回歸線和南北極圈。4.斜側(cè)（俯）視圖觀測點既不在赤道上空，也不在極點上空，觀測到的光照情況即為斜側(cè)（俯）視圖。5.矩形投影圖矩形投影圖是將南北極點、南北極圈、南北回歸線放大到與赤道一樣長，它與實際圖相比有很大的變形，離赤道越遠，變形越大。判讀此類圖的關(guān)鍵是晨昏線、極晝極夜和赤道上的日出（6點）、日落（18點）時間等。6.局部圖7.組合圖圖甲是將同一時刻，不同位置觀測到的側(cè)視圖整合在一幅圖上，圖乙是將同一時刻，不同位置觀測到的極地俯視圖整合在一幅圖上。二、日照圖的應(yīng)用1.晨昏線的確定（1）晨線：順著地球自轉(zhuǎn)方向，由夜半球（黑夜所在的半球）進入晝半球（白天所在的半球）的就是晨線。（2）昏線：由晝半球（白天）進入夜半球（黑夜）的就是昏線。2.確定地球自轉(zhuǎn)方向（1）根據(jù)地球自轉(zhuǎn)方向判斷：北極上空看呈逆時針，南極上空看呈順時針。說明：①若圖中AB為昏線，BC為晨線，則地球呈逆時針方向自轉(zhuǎn)，中心為北極點；②若AB為晨線，BC為昏線，則地球呈順時針方向自轉(zhuǎn)，中心為南極點。3.確定太陽直射點的位置（1）確定經(jīng)度：①根據(jù)光照圖中已知經(jīng)線的地方時找到地方時為12時的經(jīng)線。②從光照圖中直觀看出平分晝半球的經(jīng)線。（2）確定緯度：根據(jù)與晨昏線相切的緯線的緯度來確定。直射點緯度與該緯線的緯度互余。例題：若與晨昏線相切的緯線的緯度為70°，則太陽直射點的緯度為90°－70°=20°。4.確定日期和季節(jié)根據(jù)晨昏線判斷：①晨昏線經(jīng)過南北兩極，與某一經(jīng)線圈重合，與所有緯線圈垂直相交，可判定這一天為春分日或秋分日。②晨昏線與南北極圈相切，北極圈及其以北出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，可判定這一天是夏至日。③晨昏線與南北極圈相切，北極圈及其以北出現(xiàn)極夜現(xiàn)象，可判定這一天是冬至日。5.確定日出日落（1）確定時間：①晨線上的各地同時日出，昏線上的各地同時日落。②某地經(jīng)線與晨線交點的地方時，為該地日出地方時；某地經(jīng)線與昏線交點的地方時為該地日落地方時。（2）確定方向北半球夏半年（太陽直射點位于北半球時）：地球上（除極晝、極夜地區(qū)）日出方位均在東北，日落于西北。北半球冬半年（太陽直射點位于南半球時）：地球上（除極晝、極夜地區(qū)）日出方位均在東南，日落于西南。太陽直射赤道時，即春、秋分日，全球各地（除極點外），日出正東方，日落正西方。6.確定地方時（1）經(jīng)過赤道與晨線交點的那條經(jīng)線上的地方時為6時，經(jīng)過赤道與昏線交點的那條經(jīng)線上的地方時為18時。（2）太陽直射點所在經(jīng)線上的地方時為正午12時，與之相對組成經(jīng)線圈的那條經(jīng)線上的地方時為0時（或24時）。例題1圖1為甲、乙、丙三地等高旗桿正午影長變化曲線和朝向示意圖，圖2為①②③④四地正午太陽高度的變化示意圖。讀圖，完成下面2題。1.下列有關(guān)圖1中甲、乙、丙三地地理現(xiàn)象的判斷，正確的是（）A.甲、乙兩地有陽光直射現(xiàn)象B.一年中晝夜長短變化幅度最大的是乙地C.自轉(zhuǎn)線速度：甲地<丙地<乙地D.一年中正午太陽高度變化幅度最小的是甲地2.圖2中四條曲線能夠反映乙地正午太陽高度變化的是（）A.① B.② C.③ D.④答案：1.C2.C解析：1.本題組主要考查正午太陽高度的變化規(guī)律，難度中等。甲地日影在6月22日最短，12月22日最長，且始終朝北，說明其位于北溫帶地區(qū)；乙地的日影在8月上旬為0，說明其有直射現(xiàn)象，且位于南北回歸線之間，由于乙地的日影朝北時間較長，可判斷其位于北回歸線與赤道之間。丙地在12月22日的日影為0，其他日期正午日影朝南，說明其位于南回歸線上。三地中甲地緯度最高，乙地緯度最低，因而自轉(zhuǎn)線速度甲地<丙地<乙地。2.乙地一年有兩次直射現(xiàn)象，四條曲線中曲線③能表示一年有兩次直射現(xiàn)象，與乙地的特點相符合，故C項正確；①②④一年均有一次直射現(xiàn)象，故排除A、B、D項。例題2下圖為某地某時段正午物影變化示意圖。讀圖，完成下面各題題。1.圖中N點日期可能為（）A.5月6日左右 B.8月7日左右C.11月7日左右 D.2月6日左右2.該地緯度最可能位于（）A.赤道 B.11.5°SC.11.5°N D.23.5°N答案：1.B2.C解析：本題組主要考查正午太陽高度的計算及規(guī)律，難度中等。第3題，N、M兩日以6月22日為中點呈對稱分布，且N位于6月22日之后。據(jù)此推知，N的日期可能為8月7日左右。第4題，該地5月5日有直射現(xiàn)象，說明該地位于北半球北回歸線以南。。例題3福建某學(xué)生（26°N，119°E）對太陽能熱水器進行了改造，將支架改為可調(diào)節(jié)式，如下圖。讀圖完成下面小題。1.春分日，為了使熱水器有更好的效果，熱水器集熱面與地面的交角α應(yīng)該調(diào)節(jié)為（）A.23.5° B.26° C.64° D.64.5°2.下列地區(qū)，使用熱水器效果最好的是（）A.海口 B.重慶 C.拉薩 D.吐魯番答案：1.B2.C解析：本題考查太陽高度角的運用，難度中等。1.春分日時，太陽直射點直射赤道，緯度為0°。當(dāng)?shù)鼐暥葹?6°N，與赤道緯度差為26°，根據(jù)太陽高度角計算公式，此地此時太陽高度角H＝90°－26°＝74°。為了使熱水器有更好的效果，正午太陽光線應(yīng)與太陽能熱水器呈垂直角度。所以α應(yīng)該調(diào)節(jié)為90°－74°＝26°。故選B。2.四個城市中，拉薩地處青藏高原，海拔高，空氣稀薄，大氣對太陽輻射的削弱作用弱，太陽輻射最為強烈，太陽能最豐富，使用熱水器效果最好。故選C。例題4據(jù)報道，南京（約32°N）高樓“紫峰大廈”建成后，家住北樓一樓的朱一龍驚喜地發(fā)現(xiàn)他家南面陽臺全年正午都能照射到陽光（已知cot55°≈0.7）。讀下圖，回答下題。當(dāng)初設(shè)計的兩棟樓樓間距最有可能是（）A.250m B.360m C.515m D.715m答案：C解析：本題只要考查正午太陽高度應(yīng)用，樓間距的計算，難度中等。南京（約32°N）冬至日正午太陽高度角最小。該地冬至日正午太陽高度為H=90-（32+23.5）＝34.5°，南側(cè)紫峰大廈高h為358米，L為兩樓間的距離。tanH=h/L＝cot55.5°，L=358/0.7≈511米。故選C。例題5下圖為地球局部晝夜分布示意圖（圖中的陰影部分表示黑夜，其他部分表示白晝）。讀圖，回答下面各題。1.此時，北京時間是（）A.6時 B.8時 C.12時 D.14時2.下列有關(guān)判斷，正確的是（）A.該圖是以北極點為中心的極地俯視圖B.太陽直射點的地理坐標是（23.5°S，180°）C.該日是北半球夏至日，甲、乙、丙三地中晝最長的是甲地D.一年中甲、乙、丙三地晝長變化幅度最小的是乙地答案：1.B2.D解析：本題主要考查日照圖的判讀及相關(guān)知識，難度中等。該局部圖復(fù)原后可轉(zhuǎn)化成下圖：第2題，180°經(jīng)線是晝半球的中央經(jīng)線，地方時應(yīng)為12時，據(jù)此可以推算出北京時間為8時。第4題，根據(jù)經(jīng)度變化可判斷出地球自轉(zhuǎn)方向為順時針方向，該圖是以南極點為中心的極地俯視圖；南極圈及其以南地區(qū)出現(xiàn)極夜，可判斷出太陽直射北回歸線，為北半球夏至日；此時南半球緯度越高，晝越短，故甲、乙、丙三地中晝最長的是乙地；甲地所在經(jīng)線為晝半球中央經(jīng)線，故太陽直射點坐標為（23.5°N，180°）；從圖中可以看出，甲、乙、丙三地中，乙地最靠近赤道，故其晝長變化幅度最小。（答題時間：30分鐘）1.有關(guān)正午太陽高度變化的敘述，正確的是（）A.赤道上每天正午太陽高度相等B.正午太陽高度就季節(jié)變化而言，赤道以北的緯度，每年6月22日前后達最大值，12月22日前后達最小值C.正午太陽高度就緯度分布而言，春秋二分由赤道向南北兩側(cè)降低D.南北回歸線上，太陽每年直射兩次2.運城（35°N）某同學(xué)對傳統(tǒng)的太陽能熱水器進行改造（見下圖），將太陽能熱水器支架改造成活動形式。12月22日正午，為使熱水器受熱最多，需調(diào)節(jié)活動支架，使熱水器集熱板與地面的夾角為（）A.11°34′ B.23°26′C.58°26′ D.46°52′3.下圖中①②③是甲、乙、丙、丁四地二分二至日的正午太陽光線。如果只考慮日照條件，則甲、乙、丙、丁四地樓間距最近的是（）A.甲 B.乙 C.丙 D.丁4.下圖為地球部分地區(qū)晝夜分布示意圖，圖中的陰影部分表示黑夜，其余部分表示白晝。關(guān)于甲、乙、丙三地正午太陽高度敘述錯誤的是（）A.甲地正午太陽高度是6o34′ B.乙地正午太陽高度是23o26'C.三地正午太陽高度同時達一年中的最小 D.三地正午太陽高度乙＞丙＞甲讀下圖正午太陽高度分布示意圖，完成下面小題。5.這一天以后，綿陽的正午太陽高度將（）A.逐漸變小 B.逐漸變大C.一直不變 D.無法判斷6.關(guān)于正午太陽高度的推斷，錯誤的是（）A.某地點一年中正午太陽高度角變化是由直射點移動導(dǎo)致的B.某地正午太陽高度等于90°減去它與直射點的緯度距離C.一年中正午太陽高度變化最大的是兩極D.南北半球緯度相同的兩地，正午太陽高度可能不同7.正午太陽高度是一天中最大的太陽高度。讀某地正午太陽高度年變化折線圖，根據(jù)該地正午太陽高度年變化規(guī)律判斷，該地點可能位于（）A.北溫帶 B.南溫帶 C.北半球熱帶 D.南半球熱帶在正午時太陽在天空的位置最高，這時的太陽高度稱為正午太陽高度。在太陽直射點上，正午太陽高度為最大，等于90°。由于黃赤交角的存在，地球南、北回歸線之間有太陽直射現(xiàn)象。一年之中，南、北回歸線上只有一次正午太陽高度為90°，即北回歸線上的北半球夏至日、南回歸線上的北半球冬至日。在南、北回歸線之間的各地一年有兩次正午太陽高度為90°，如在北半球的春分日與秋分日，太陽直射赤道。讀圖完成下列小題。8.該圖為北半球某地一年中正午太陽高度最大值，下列說法正確的是（）A.該地一年只有一次太陽直射 B.正午太陽高度從23°26′N向南北遞減C.圖示日期大約是4月21日 D.圖示日期該地晝長13小時9.圖示時刻如果北京時間為19:00，則該地經(jīng)度是（）A.135°W B.45°W C.15°E D.15°W太陽光線與地平面的交角叫做太陽高度角，簡稱太陽高度。在一日內(nèi)，太陽位于上中天時，其高度達到最大值，稱為“正午太陽高度”。正午太陽高度計算的公式為：H＝90°－緯度差（即太陽直射點與所求地區(qū)的緯度間隔），據(jù)此回答下題。10.在下列各緯度中，一年中既沒有太陽直射，又沒有極晝極夜現(xiàn)象的是（）A.67°N B.21°S C.50°N D.89°S11.當(dāng)直射點由A移動到B的過程中（）A.北半球各地正午太陽高度在變大 B.北半球各地晝長在變長C.北半球緯度越高，晝長越短 D.北極圈內(nèi)極夜范圍在擴大12.當(dāng)太陽直射點位于D點時，北京（40°N）的正午太陽高度角為（）A.40°N B.90°N C.26°34′ D.73°26′讀下圖“正午太陽高度隨緯度變化示意圖”，回答下面小題13.判斷下列敘述正確的是（）A.折線乙表示陽光直射B點時正午太陽高度隨緯度變化的規(guī)律B.當(dāng)太陽直射A緯度時，AB之間地區(qū)的正午太陽高度達一年中最大值C.太陽直射點由赤道向B點移動過程中，北半球正午太陽高度逐漸降低D.太陽直射點由A點向B點移動的過程中北緯10°的正午太陽高度逐漸變小14.當(dāng)太陽直射A緯度時，下列說法正確的是（）A.日期是6月22日前后B.騰沖（98°05＇E-98°45＇E，24°38＇N-25°52＇N）的晝長比北京的晝長長C.北京的正午太陽高度比騰沖的大D.騰沖的正午太陽高度達一年中最大值，為90°15.讀某日正午太陽高度緯度分布圖，完成下列問題。（1）該圖為_________月_________日太陽高度分布圖。此日全球正午太陽高度的分布規(guī)律是_________。（2）此日，南回歸線正午太陽高度是_________。北極圈上的正午太陽高度是_________。（3）此日后，地球公轉(zhuǎn)速度越來越_________，接近_________點。（4）此日汕頭的正午太陽高度為_________，影子朝向_________。1.C解析：本題主要考查正午太陽高度角的相關(guān)知識，難度一般。由于太陽直射點的回歸運動，赤道上每天正午太陽高度角在不斷變化，二分日赤道正午太陽高度角最大，為90°，A錯；夏至日（6月22日），北回歸線以北的地區(qū)正午太陽高度角達到一年中的最大值，冬至日（12月22日），北回歸線以北的地區(qū)正午太陽高度角達到一年中的最小值，B錯；二分日，太陽直射赤道，正午太陽高度角由赤道向南北兩側(cè)遞減，C正確；回歸線上，一年有1次直射機會，D錯誤。2.C解析：本題考查正午太陽高度的應(yīng)用，難度中等。12月22日，太陽直射南回歸線，可知該日運城的正午太陽高度為90°-（運城緯度35°+太陽直射點緯度23°26′）=31°34′。集熱板與地面的夾角互余，夾角為58°26′，C符合題意，A、B、D錯誤。3.B解析：本題考查正午太陽高度的應(yīng)用，難度中等。最低正午太陽高度角越大，最長影長越短，樓間距近。圖中顯示乙地最低正午太陽高度角大，故選B?！军c睛】樓間距的確定依據(jù)的是最長的影長。影子最長，正午太陽高度最小。4.B解析：本題考查地球日照圖的判讀，難度較大。由圖示逆時針自轉(zhuǎn)，可知為北半球，從而可知北極圈及其以內(nèi)出現(xiàn)極夜，太陽直射南回歸線。則：A.甲（60°N）地正午太陽高度是90°-（60°+23°26′）=6°34′，故A選項正確；B.乙地正午太陽高度是90°-（23°26′+23°26′）=43°08′，故B選項錯誤；C.太陽直射南回歸線，北半球三地（甲乙丙不在同一經(jīng)線）正午太陽高度同時達一年中的最小，故C選項正確；D.三地中，乙距離直射點最近，甲距離直射點最遠，所以三地正午太陽高度乙>丙>甲，故D選項正確；題干要求選錯誤的。故選B。5.B6.C解析：本題考查日照圖的判讀及正午太陽高度的相關(guān)知識，難度中等。5.據(jù)圖可知，北極圈內(nèi)出現(xiàn)極夜，判斷此時為冬至日。綿陽位于北回歸線以北，次日正午太陽高度達到一年中最小值，這一天過后，太陽直射點往北移動，綿陽的正午太陽高度將逐漸變大，故B正確，ACD錯誤。故選B6.由題，某一瞬間正午太陽高度由直射點向南北兩側(cè)遞減是由地球的形狀引起的，某一地點正午太陽高度在一年中的變化時由直射點的移動導(dǎo)致的，A正確.選項可以用圖中的數(shù)據(jù)進行驗算.如赤道距離直射點南回歸線的緯度距離是23°26，用90°減去23°26正好是圖中給出的66°34′，說明B選項正確.春秋二分，南北半球緯度相同的兩地，距直射點的距離相同，其正午太陽高度相同，其余各天則不同.D選項正確.排除ABD三個選項，極點年正午太陽高度變化為23.5°，回歸線與極圈之間變化為47°，大于極點，C錯。故選:C7.D解析：本題考查正午太陽高度的變化規(guī)律，難度一般。圖中顯示6月22日的正午太陽高度角最小，說明該地位于南半球，故A、C項錯誤；熱帶地區(qū)有直射現(xiàn)象，說明該地位于南半球熱帶地區(qū)，故D項正確?！军c睛】太陽直射點的移動規(guī)律太陽直射點每時都在向西移動，每小時移過15度經(jīng)度。在地理題的計算中可粗略取每天移動0.25度緯度。春分，太陽直射點在赤道，此后北移，直至6月22日（即夏至）到北回歸線。夏至，太陽直射點在北回歸線上，此后南移，直至9月23日（即秋分）到赤道。秋分，太陽直射點在赤道，此后繼續(xù)南移，直至12月22日（即冬至）到南回歸線。冬至，太陽直射點在南回歸線上，此后北移，又在3月21日（即春分）回到赤道。8.B9.C解析：本題考查正午太陽高度的知識，晝夜長短的變化規(guī)律，難度中等。8.根據(jù)材料“該圖為北半球某地一年中正午太陽高度最大值”可知，該地最大正午太陽高度小于90°，因此該地位于北回歸線以北，該地沒有太陽直射現(xiàn)象。其正午太陽高度最大值應(yīng)為夏至日，該日為6月22日前后，正午太陽高度從23°26′N向南北遞減；北回歸線夏至日的晝長大于13小時，因夏至日北半球緯度越高晝越長，故該日該地晝長大于13小時，據(jù)此分析選B。9.圖示時刻如果北京時間為19:00，則當(dāng)?shù)貢r間為12點，二者相差7小時，經(jīng)