2020-2021学年第二节 地球公转的意义一课一练

第二节　地球公转的意义

课后篇巩固提升

必备知识基础练

在地球公转过程中,若以地球为参照系,可看到太阳在黄道上运行。图1是天赤道与黄道的示意图,图2是太阳在黄道上的视运行轨迹图。读图,完成1~2题。

1.6月初,太阳在黄道上的位置是(　　)

A.甲 B.乙 C.丙 D.丁

2.太阳处于甲、乙位置时(　　)

A.地球公转速度相同

B.同一地点昼长变化趋势相同

C.日地距离相同

D.同一地点日出方位相同

解析第1题,6月初太阳位于春分点与夏至点之间,且接近夏至点,即图2中的丁位置,故选D项。第2题,由图2可知,太阳所处的甲、乙两位置关于冬至点对称。乙位置的日期在冬至日之前,甲位置的日期在冬至日之后。甲位置日期的地球公转速度较乙快,排除A项;乙位置日期之后昼长先变短后变长,甲位置日期之后昼长变长,排除B项;甲位置日期时的日地距离较乙位置日期短,排除C项;太阳处于甲、乙位置时,地球上同一地点日出方位相同,D项正确。

答案1.D　2.D

2019年9月23日,我国某地某同学于北京时间9时测得太阳高度为20°,北京时间10时测得太阳高度为30°。据此完成3~4题。

3.该地这天最大太阳高度为(　　)

A.30° B.40° C.60° D.90°

4.该地所处的经纬度是(　　)

A.(30°N,105°E) B.(50°N,105°E)

C.(30°N,135°E) D.(40°N,135°E)

解析第3题,北京时间9时太阳高度为20°,10时为30°,大约1小时太阳升高10°;由于该日为秋分日,上午有6小时,则正午太阳高度为60°。第4题,由于该地正午太阳高度为60°,而该日太阳直射赤道,赤道正午太阳高度为90°,该地与赤道纬度距离为30°,则该地位于北纬30°;北京时间10时该地太阳高度为30°,最大太阳高度为60°,则北京时间13时为当地12时,可推算该地位于东经105°。

答案3.C　4.A

读某日甲、乙太阳光照图,完成5~6题。

5.图中①②③④四地昼长最长的是(　　)

A.① B.② C.③ D.④

6.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5题,据图可知,太阳光直射北回归线,该日为北半球夏至日,北半球各地昼长达一年中最长,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6题,先计算出①地所在纬线与晨线、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5.A　6.C

下图示意某日甲、乙两地太阳高度变化,甲地位于30°N。据此完成7~9题。

7.该日太阳直射纬度为(　　)

A.0° B.10°S C.10°N D.20°N

8.乙地纬度为(　　)

A.20°S B.20°N C.40°S D.40°N

9.若未来一周内,R点逐渐降低,则(　　)

A.S点降低 B.Q点向右移动

C.T点向左移动 D.Q、T两点间距增大

解析第7题,根据图示及材料,甲地位于30°N,正午太阳高度为70°,且昼长大于12小时,该日应为甲地的夏半年,据此结合正午太阳高度的计算公式可知,该日太阳直射纬度为10°N。选C项。第8题,根据图示信息,乙地的正午太阳高度为60°且昼长小于12小时。结合上题结论可知,此时太阳直射点为10°N,北半球各地昼长夜短,因此乙地应位于南半球。结合正午太阳高度计算公式可知,乙地纬度为20°S。选A项。第9题,R点逐渐降低说明太阳直射点从10°N向南移动,则甲地的正午太阳高度减小,昼长变短,乙地正午太阳高度增大,昼长变长,因此,S点升高,Q点向左移动,T点向右移动,Q、T两点间距增大。选D项。

答案7.C　8.A　9.D

10.图甲中OP为完整的晨线,黄赤交角取23.5°。据此完成下列各题。

(1)此时太阳直射点的地理坐标是　　　　　。 

(2)(双选)下列日照图(阴影部分表示黑夜)所示日期与图甲一致的有　　　　。 

(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,且北极圈及其以北地区出现极昼(南极圈及其以南地区出现极夜),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两项。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,在北极圈及其以北地区出现极昼,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°上,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及其以北地区为极昼,66.5°S及其以南地区为极夜。

关键能力提升练

读四地昼夜长短的年变化示意图,完成1~2题。

1.图中甲、乙、丙、丁四地最接近南极圈的是(　　)

A.甲 B.乙 C.丙 D.丁

2.图中甲、乙、丙、丁四地昼长大于夜长且昼渐长、夜渐短的时段大约是(　　)

A.3月21日至6月22日

B.6月22日至9月23日

C.9月23日至12月22日

D.12月22日至次年3月21日

解析第1题,读图可知,甲、乙、丙、丁四地中,甲地在夏至日出现极夜现象,冬至日出现极昼现象,而其他三地昼长或夜长最多不超过19小时,最接近南极圈的是甲地。第2题,读图可知,甲、乙、丙、丁四地均为冬至日昼长夜短,夏至日昼短夜长,因此四地均位于南半球,故四地昼长大于夜长且昼渐长、夜渐短的时段大约是9月23日至12月22日,此时太阳直射南半球,且向南移,故选C项。

答案1.A　2.C

图①是我国北方某小镇的太阳能路灯景观图。该镇中学课外实践小组对路灯的能源装置——太阳能集热板进行了长时间的观测研究,并提出了改进的设想。下表为该小组观测记录简表。集热板倾角如图②。据此完成3~4题。

(表中时间为北京时间)

3.该小镇的位置在(　　)

A.(40°N,124°E) B.(40°N,118°E)

C.(36°34'N,116°E) D.(36°34'N,124°E)

4.该小组拟设计一自动调控装置,通过电脑调控使集热板每天正午正对太阳,以获得更多的太阳辐射能,请你分析该集热板一年中调整角度约为(　　)

A.90° B.180° C.23.5° D.47°

解析第3题,根据夏至日日出时间4:43,日落时间19:33,可知该地昼长为14小时50分钟,当地地方时为12:00时,北京时间为12:08,即该地地方时比北京时间晚8分钟,经度比120°E偏西2°,所以该地的经度为118°E。秋分日时集热板倾角为40°,可计算出秋分日该地正午太阳高度为50°,太阳此时直射赤道,所以当地纬度为40°N,B项正确。第4题,最大限度利用太阳能,要保持集热板与阳光垂直,集热板一年中调整幅度等于正午太阳高度的变化幅度,40°N正午太阳高度的变化幅度约为47°,故D项正确。

答案3.B　4.D

图1为我国某地一住宅小区示意图,图2中四个方向的阴影分别为小区内某栋住宅楼二至日8:00和16:00 的日影。读图文材料,完成5~6题。

5.该小区最可能位于(　　)

A.北京 B.银川 C.杭州 D.海口

6.小区内各住宅楼楼高一致,休闲广场被楼影遮挡面积最大的时段是(　　)

A.夏至日8:00—12:00 B.夏至日12:00—16:00

C.冬至日8:00—12:00 D.冬至日12:00—16:00

解析本组题考查太阳视运动规律。第5题,二至日,8:00为上午,16:00为下午,由住宅楼日影位置可见,东北、东南、西南、西北均有日影,说明此地点位于我国北回归线以南地区,只有海口符合条件。第6题,冬至日太阳入射角度小于夏至日,楼影面积大。冬至日,海口日出东南方向,正午太阳在正南方向,日落西南方向,8:00—12:00为上午时段,12:00—16:00为下午时段。由图2可知,上午时段影长更长,则上午太阳入射光线被住宅楼阻挡形成的楼影面积占休闲广场的比例比下午的大一些。

答案5.D　6.C

7.阅读图文材料,完成下列各题。

暑假期间,小明从北京去内蒙古看望舅舅,舅舅家位于内蒙古自治区西部草原,随着社会主义新农村的建设,舅舅所在的村庄已经实现了新村定居。新村庄结合当地的实际情况,采用太阳能和风能相结合的形式为家庭提供能源。下图为小明舅舅家能源利用示意图。

(1)小明告诉舅舅,太阳能热水器在夏季和冬季要调整倾角,请替小明说明理由。

(2)小明舅舅说太阳能热水器在冬季基本上停用,试分析原因。

解析第(1)题,太阳能热水器在夏季和冬季要调整倾角,主要原因是夏季与冬季太阳高度不同,而要使太阳能集热板吸收更多热量,应尽量使集热板垂直于太阳光线。第(2)题,太阳能热水器在冬季基本上停用,主要原因是冬季太阳辐射相对较弱,具体原因是当地纬度偏高,太阳高度相对较小,大气削弱作用较强,导致到达地面的太阳辐射相对较弱。此外由于其纬度高,冬季白昼时间短,集热时间不长,升温效果不明显。且该地冬季气温较低,室外散热快,保温效果较差。

答案(1)要保证太阳能热水器的集热效率,就要使集热板与正午太阳光线垂直,也就是集热板的倾角与当地正午太阳高度互余,因为正午太阳高度随季节发生变化,所以太阳能热水器的安装倾角也要随季节做出适当调整。

(2)当地纬度较高,冬季白昼时间较短,集热时间较短;冬季太阳高度较小,太阳辐射弱,太阳能热水器加热效果差,水温较低;冬季气温低,室外散热快,太阳能热水器集热管容易冻裂,输水管道容易结冰。