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2020高考地理湘教版一轮复习讲义：第二章第四讲 地球公转的地理意义——正午太阳高度的变化、四季和五带教师用书
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第四讲 地球公转的地理意义——正午太阳高度的变化、四季和五带
[考纲展示] 1.正午太阳高度的变化及其应用。 2.四季的形成与五带的划分。
授课提示：对应学生用书第33页
[基础梳理]
一、正午太阳高度的变化
1．太阳高度与正午太阳高度
一天中，日出以后太阳高度逐渐增大，正午时达最大值。之后，太阳高度逐渐减小。其中正午的太阳高度称正午太阳高度，是一天中最大的太阳高度。
2．正午太阳高度的纬度变化：同一时刻，由太阳直射点所在纬度向南、北两侧递减。
3．正午太阳高度的季节变化
北半球节气
达最大值的地区
达最小值的地区
夏至日
北回归线及其以北各纬度
南半球各纬度
冬至日
南回归线及其以南各纬度
北半球各纬度
二分日
赤道
二、四季更替和五带划分
1．成因
2．四季的划分
(2)北温带许多国家的四季：3、4、5月为春季，依次类推，每三个月为一个季节。
3．五带划分：以回归线和极圈为界限，将全球划分为南、北寒带，南、北温带和热带。
[图文拓展]
1．等太阳高度线图
等太阳高度线图是用等太阳高度线(由太阳高度角相等的各点连接而成的线)来反映某一时刻太阳高度的全球分布状况。其实质是以太阳直射点为中心的昼半球俯视图。
如图所示：此时刻太阳直射点A的太阳高度角为90°，从直射点向四周随着球面的弯曲与直射点距离不断扩大，太阳高度角也不断减小。相同太阳高度的点连成的线呈同心圆分布，0°等太阳高度线为晨昏线。
2．北半球中纬度某地杆影的日变化
(1)一日内，日影由西向东不断移动。
(2)从日出到正午，日影逐渐缩短，由日出时的最长逐渐缩短到正午(正北方位)时的最短；从正午到日落，日影逐渐增长，由正午时的最短逐渐增加到日落时的最长。
(3)该图反映北半球日出东北，日落西北，应为北半球夏半年的日影。
授课提示：对应学生用书第34页
考点一 正午太阳高度的变化规律
[图解考点]
二分二至日正午太阳高度随纬度变化示意图
正午太阳高度随季节变化示意图
总部位于江苏徐州(约34°N，117°E)的某企业承接了甲国(如图)价值7.446亿美元的工程机械订单。2011年6月21日，该订单的首批产品从徐州发货。这一日，徐州与甲国首都相比( )
A．徐州的正午太阳高度较高
B．徐州的白昼较短
C．两地正午物影方向相同
D．两地日出方位角相同
规范审答
1．从题干材料中获取信息
“2011年6月21日，该订单的首批产品从徐州发货”，可知这一天接近北半球夏至日(节气)，太阳直射点在北回归线附近。
2．从图象中获取信息
我的答案：A
正午太阳高度的变化也是高考考查的重要考点，对其规律的把握主要抓住以下几个方面：
1．正午太阳高度的纬度变化规律
(1)同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。
(2)同一纬线上正午太阳高度相同。
(3)与太阳直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上的正午太阳高度相同。
2．正午太阳高度的季节变化规律
(1)太阳直射点位置与昼夜长短的关系
太阳直射点所在的半球，昼长夜短，且越向该半球的高纬地区白昼越长，极圈内有极昼现象。另一半球情况相反。
(2)太阳直射点移动方向与昼夜长短变化的关系
太阳直射点向本地所在纬线移来，正午太阳高度增大，反之减小(简记为“来增去减”)。
例如，上题中，夏至日过后，随着太阳直射点向南移动，徐州的正午太阳高度逐渐减小，甲国首都的正午太阳高度逐渐增大。
3．正午太阳高度的年变化规律
(1)南、北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大(由23.5°增大至47°)，赤道上为23.5°，回归线上为47°。
(2)南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间：各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为47°)。
(3)南极圈以南和北极圈以北：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由47°减小至23.5°)，极圈上为47°，极点上为23.5°。
(4)一个地区年正午太阳高度最大差值
赤道地区为23.5°，热带地区为(当地纬度＋23.5°)；回归线至极圈之间地区为47°。
〉〉 命题角度一 正午太阳高度的纬度变化规律
1．气温的日变化一般表现为最高值出现在14时左右，最低值出现在日出前后。下图示意某区域某日某时刻的等温线分布，该日丙地的正午太阳高度达一年中最大值。该日( )
A．日落时刻甲地早于乙地
B．日落时刻甲地晚于乙地
C．正午太阳高度甲地大于乙地
D．正午太阳高度甲地小于乙地
解析：根据题意，此时太阳直射北纬20°，北半球昼长夜短，越往北，昼越长，日落的时间越晚，故日落时刻甲地晚于乙地。因甲地、乙地距太阳直射的纬度(20°N)相等，所以甲、乙两地的正午太阳高度相等。
答案：B
为了冬季采光，我国居住区规划设计标准对不同纬度带住宅间的合理间距有明确规定。分析下表(表中H是住宅的高度)。据此完成2～3题。
城市
冬至日正午太阳高度
日照间距
理论
实际采用
①
24°45′
2.02H
1.7H
②
40°28′
1.18H
1.2H
③
35°21′
1.41H
1.1～1.2H
④
26°36′
1.86H
1.6～1.7H
(H为住宅楼的高度，适用于平地，且住宅呈东西走向)
2．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
3．表中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2题，由表中内容可知，冬至日四个城市的正午太阳高度由大到小依次是②③④①，因冬至日太阳直射南回归线，我国各地都位于北半球，所以纬度越低，正午太阳高度越大。第3题，结合上题的结果和表中数据可知，我国从南向北楼间距应逐渐扩大，才能保证楼房有良好的采光条件。
答案：2.D 3.B
〉〉 命题角度二 正午太阳高度的季节变化规律
(2017·高考全国卷Ⅲ)某日，小明在互联网上看到世界各地好友当天发来的信息：
甲：温暖的海风夹着即将到来的夏天的味道扑面而来。
乙：冬季临近，金黄的落叶铺满了一地。
丙：又一次入秋失败了，这还是我四季分明的家乡吗？
丁：又是黑夜漫长的季节，向北望去，小城上空的极光如彩色帷幕般挂在夜空。
据此完成4～5题。
4．以上四人所在地从北到南的排列顺序是( )
A．甲乙丙丁 B．丁乙丙甲
C．丁丙甲乙 D．甲丙乙丁
5．当天可能是( )
A．4月28日 B．6月28日
C．9月2日 D．11月2日
解析：第4题，本题考查地球运动及四季。据丁发的信息可知丁位于北极地区且北半球昼短夜长，此时太阳直射点位于南半球。甲所在地即将迎来夏天，应位于南半球；乙所在地冬季临近，应该是北半球四季分明的温带地区；丙所在地秋季临近，说明纬度比乙所在地低，B项正确。第5题，由上题分析可知，此时太阳直射南半球，A、B项错误；北温带地区冬季临近，C项错误，D项正确。
答案：4.B 5.D
考点二 正午太阳高度的计算与应用
(高考经典题)太阳能光热电站(下图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能，给高塔顶端的锅炉加热，产生蒸汽，驱动发电机发电。据此完成下题。
若在北回归线上建一太阳能光热电站，其高塔正午影长与塔高的比值为P，则( )
A．春、秋分日P＝0
B．夏至日P＝1
C．全年P<1
D．冬至日P>1
规范审答
画出图形，理解P与正午太阳高度角的关系：
[我的答案] D
1．正午太阳高度的计算
正午太阳高度的计算公式：H＝90°－两点纬度差。
说明：“两点”是指所求地点与太阳直射点。
两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即两点同在北(南)半球，则两点纬度“大数减小数”；两点分属南、北不同半球，则两点纬度相加。如图所示：
当太阳直射B点(10°N)时：
A点(40°N)正午太阳高度：
H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。
C点(23.5°S)正午太阳高度：
H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23.5°)＝56.5°。
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
确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。为了获得更充足的太阳光照，在北回归线以北地区正午太阳位于南方，因此房屋坐北朝南；在南回归线以南地区正午太阳位于北方，因此房屋坐南朝北。
(3)确定当地的地理纬度
当太阳直射点位置一定时，两地纬度差多少度，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。
(4)判断日影长短及方向
太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。
日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日日影最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日日影最短；南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射时日影最短(等于0)。
(5)确定楼间距、楼高
为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，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＝hcotH。如下图：
(6)计算太阳能热水器的安装角度
为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与集热板成直角。
集热板与地面之间的夹角(α)和当天的正午太阳高度角(H)互余，即α＋H＝90°时效果最佳。如下图：
(7)判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度
一般情况下，由于阳坡正午太阳高度大，得到的太阳光热多，阴坡得到的太阳光热少；因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度。
〉〉 命题角度一 正午太阳高度的计算
某纬度φ的正午太阳高度H＝90°－|φ－δ|，其中δ为太阳直射点纬度，夏半年取正值，冬半年取负值。右图示意某地北京时间18时的太阳位置。据此完成1～2题。
1．该地的经度为( )
A．30°E B．30°W
C．60°E D．60°W
2．该地的纬度可能为( )
A．10°N B．10°S
C．50°N D．50°S
解析：第1题，根据题干可知，北京时间为18时，而该地为12时，利用时差可计算出该地的经度为30°E，A项正确。第2题，因为题干并没有交代图示为具体哪一日的正午太阳高度，因此根据正午太阳高度计算公式分别计算出夏至日和冬至日的正午太阳高度即可，太阳直射点纬度夏半年取正值，冬半年取负值。经计算，该地的纬度介于21.5°和68.5°之间，只有C和D项符合，再依据图示正午太阳位于南方，确定该地为北半球，只有C项符合。
答案：1.A 2.C
〉〉 命题角度二 正午太阳高度的实际应用
住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局，不同树种对光照与风有不同影响。下图为华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图。读图，回答3～4题。
3．仅考虑阳光与风两种因素，树种与房屋组合最好的设计是( )
A．① B．②
C．③ D．④
4．为保证冬季太阳能最佳利用效果，图中热水器安装角度合理的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：第3题，华北地区正午太阳位于正南方，则太阳能热水器应布局在朝南的方位，据此可判断，图示右侧为南、左侧为北。图③中房屋南侧为落叶阔叶树，冬季树木会落叶，利于阳光照进房屋，起到增温作用；夏季树叶繁茂，能够阻挡阳光照进房屋，起到降温作用。同时图③中房屋北侧为常绿针叶树，对冬季风起到阻挡作用。故树种与房屋组合最好的设计是图③。第4题，图中角度为热水器与地面的夹角，而该夹角与正午太阳高度互余时冬季太阳能利用效果最好，冬季华北某社区(40°N)的正午太阳高度为30°左右，图④中夹角为60°，故图④热水器安装角度最合理。
答案：3.C 4.D
考点三 太阳高度变化图的判读
[图解考点]
图形一 某日不同纬度太阳高度的日变化曲线
[信息解读]
(1)计算昼长：日落时间减去日出时间可计算不同地区的昼长。图中B曲线6：00日出，18：00日落，昼长为12小时，说明为赤道地区。
(2)观察最大太阳高度
图中A曲线正午太阳高度为90°，说明为直射点；C曲线恰好出现极昼，正午太阳高度约为直射点度数的一半；D曲线一天中太阳高度不变，说明为极点，其太阳高度等于太阳直射点的纬度数。
(3)计算当地的经度
若横坐标是北京时间，需要看该地太阳高度(当地12时)出现最大值的北京时间，再计算该地的经度。
图形二 某地某时段正午太阳高度的变化曲线
[信息解读]
(1)该地一年中有两次正午太阳高度达90°，说明有两次直射现象，应位于赤道到回归线之间。
(2)波谷C出现的日期为6月22日，可判断该地在6月22日前后出现直射，故位于0°～23°26′N。
(3)A到B段，正午太阳高度不断增大，说明太阳直射点不断北移至该地；B到C段，正午太阳高度不断减小，说明太阳直射点远离该地向北回归线移动。
(4)C到D段，正午太阳高度不断增大，说明太阳直射点从北回归线南移至该地；D到E段，正午太阳高度不断减小，说明太阳直射点远离该地向南移动。
下图为甲、乙两地某日从日出到日落太阳高度角日变化示意图，其中甲地位于北半球。据此完成(1)～(3)题。
(1)据图推测，乙地位于( )
A．东半球赤道上 B．东半球北回归线上
C．西半球赤道上 D．西半球北回归线上
(2)据图推测，该日应该是北半球的( )
A．春分日 B．夏至日
C．秋分日 D．冬至日
(3)甲、乙两地实际距离大约是( )
A．1万千米 B．2万千米
C．3万千米 D．4万千米
规范审答
我的答案：(1)C (2)B (3)B
1．特殊纬度上太阳高度的日变化(以北半球为例)
主要特点
三个重要信息：①昼夜长短；②地方时12时；③正午太阳高度
赤道上
①昼夜平分，地方时6时日出，18时日落；
②最大的太阳高度出现在地方时12时(正午太阳高度)；
③正午太阳高度角数值与直射点纬度有关
极圈及以北地区
①会有极昼现象；
②最大的太阳高度角出现在地方时12时(正午太阳高度)；
③正午太阳高度角数值与直射点纬度有关
极点上
①极点上如有太阳高度，说明出现极昼；②极点上没有自转线速度，太阳高度无变化；
③太阳高度数值与直射点纬度有关
2.不同纬度正午太阳高度的年变化(以北半球为例)
不同地区
主要特点
图示
赤道上
两次最大，春分日与秋分日太阳直射，太阳高度角为90°；两次最小，冬至和夏至日时为66.5°
赤道与北回归线之间的地区
有两次直射现象，两次最大值为90°，一次最小值为12月22日
北回归线上
一次直射在6月22日，最大值达90°，一次最小值在12月22日
北回归线与北极圈之间
一次最大值在6月22日，小于90°，一次最小值在12月22日
北极点上
春分至秋分出现极昼，正午太阳高度角大于0°，其中一次最大值在6月22日；秋分至春分出现极夜，正午太阳高度小于0°
〉〉 命题角度一 太阳高度的变化
下图是甲、乙两地一天中太阳高度变化图。读图，完成1～2题。
1．若这一天为6月22日，则乙地的地理坐标最接近( )
A．(40°N,52.5°E) B．(40°N,127.5°W)
C．(40°S,52.5°E) D．(40°S,127.5°W)
2．下列关于甲、乙两地的关系的说法，正确的是( )
A．关于地心对称 B．关于地轴对称
C．关于赤道对称 D．关于极点对称
解析：第1题，看图分析，北京时间9时和24时，当地太阳高度为0°，说明日出或日落，即判断乙地昼长为15小时，昼长夜短，根据题意(当天为6月22日)推出乙地在北半球，排除C、D两项；当乙地地方时为12时时，太阳高度最大，为正午太阳高度，此时北京时间为9时＋7.5时＝16时30分，根据北京时间与地方时的时间差计算得出该地经度为52.5°E。第2题，结合上题判断，乙地昼长为15小时，夜长为9小时；而甲地昼长为9小时，夜长为15小时。根据南、北半球纬度数值相等的两点南半球的昼长(夜长)＋北半球的夜长(昼长)＝24小时，即判断两地分别位于南、北半球；甲地日出日落时，北京时间分别为0和9时，甲地昼长为9小时，推出当地地方时12时时北京时间为4时30分，根据地方时计算公式得知，甲地经度为127.5°W。说明甲地与乙地在两条相对的经线上，互为对跖点。
答案：1.A 2.A
〉〉 命题角度二 正午太阳高度的季节变化
图1为甲、乙、丙三地等高旗杆正午影长变化曲线和朝向示意图，图2为①②③④四地正午太阳高度的变化示意图。读图，完成3～4题。
3．下列有关图1中甲、乙、丙三地地理现象的判断，正确的是( )
A．甲、乙两地有阳光直射现象
B．一年中昼夜长短变化幅度最大的是乙地
C．自转线速度：甲地<丙地<乙地
D．一年中正午太阳高度变化幅度最小的是甲地
4．图2中四条曲线能够反映乙地正午太阳高度变化的是( )
A．① B．② C．③ D．④
解析：甲地日影在6月22日最短，12月22日最长，且始终朝北，说明其位于北温带地区；乙地的日影在8月上旬为0，说明其有直射现象 ，且位于南北回归线之间，由于乙地的日影朝北时间较长，可判断其位于北回归线与赤道之间。丙地在12月22日的日影为0，其他日期正午日影朝南，说明其位于南回归线上。三地中甲地纬度最高，乙地纬度最低，因而自转线速度甲地＞丙地＞乙地。
答案：3.C 4.C
单独成册：对应学生用书第307页
[基础巩固组]
(2019·试题调研)山东力诺集团光伏扶贫项目，落户华北平原沂南县岸堤镇兴旺庄村。据此回答1～2题。
1．下列属于该地区开发利用光伏扶贫的有利条件是( )
A．雨日较少，日照时间长
B．当地消费市场广
C．全年正午太阳高度较大
D．山地、丘陵面积广大
2．若太阳能集热板可灵活调整朝向和倾角，以提高太阳能的利用率，则一天中，该电站太阳能集热板的朝向变化正确的是( )
A．春分日——先朝东、后朝南、再朝西
B．夏至日——先朝东南、后朝南、再朝西南
C．秋分日——先朝东、后朝北、再朝西
D．冬至日——先朝东北、后朝北、再朝西北
解析：第1题，光伏发电需要有丰富的太阳辐射，该地区开发利用太阳能的有利条件是雨日较少，日照时间长，A对。消费市场广的地区不一定适宜开发太阳能，山地、丘陵面积广大不利于开发太阳能，B、D错。该地冬季正午太阳高度小，C错。第2题，若太阳能集热板可灵活调整朝向和倾角，以提高太阳能的利用率，则一天中，该电站太阳能集热板的朝向变化，春分日、秋分日日出东方，日落西方，集热板先朝东、后朝南、再朝西，A对，C错。夏至日日出东北，日落西北，先朝东北、后朝南、再朝西北，B错。冬至日日出东南，日落西南，先朝东南、后朝南、再朝西南，D错。
答案：1.A 2.A
下图为某地某时段正午物影变化示意图。读图，完成3～5题。
3．图中N点日期可能为( )
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
4．该地纬度最可能位于( )
A．赤道 B．11.5°S
C．11.5°N D．23.5°N
5．若测得某日该地正午太阳高度为55°，则该日可能为北半球( )
A．春分日 B．夏至日
C．秋分日 D．冬至日
解析：第3题，N、M两日以6月22日为中点呈对称分布，且N位于6月22日之后。据此推知，N的日期可能为8月7日左右。第4题，该地5月5日有直射现象，说明该地位于北半球北回归线以南。第5题，根据正午太阳高度计算，此时太阳直射南回归线，为北半球冬至日。
答案：3.B 4.C 5.D
太阳能与建筑一体化是未来太阳能利用的方向之一。下图是天津某楼房太阳能集热器装置结构示意图。读图，回答下题。
6．关于使用壁挂太阳能集热器的叙述，可信的是( )
①该装置的“可调节型支架”的长度随楼层不同不发生变化 ②所安装的墙壁朝向南、北半球相同 ③将该装置移至上海地区使用，集热器冬季集热时间会缩短 ④将该装置移至上海地区使用，“可调节型支架”的长度应该拉长
A．①③ B．①④
C．③④ D．②③
解析：可调节型支架长短主要是为了调节集热器与地面的夹角，该夹角与正午太阳高度互余，而一个地区的正午太阳高度与楼层无关，故①正确；集热器应朝向正午时太阳照射的方位，故南、北半球朝向不同，则②错误；冬季上海昼长大于天津，则上海集热时间长于天津，则③错误；上海的正午太阳高度大于天津，则在上海使用时集热器与地面夹角要小于天津，可调节型支架长度应拉长，故④正确。
答案：B
武汉某建筑采用大玻璃幕墙的设计方案。为达到最佳遮阳和采光效果，设计师把该地二分二至日正午太阳高度、建筑物玻璃幕墙高度和屋檐外延长度巧妙结合起来，如下图所示。这种设计既可以增加建筑物的美观性，也可以极大地减少玻璃幕墙的日射负荷，具有很好的节能性。读图，回答7～8题。
7．一年内，正午室内太阳直接照射面积由最小到最大的变化过程中，该地( )
A．昼长逐渐增加
B．正午太阳高度不断降低
C．月均温不断降低
D．月均降水量不断减少
8．为达到最佳遮阳效果，随纬度的变化需调节玻璃幕墙高度和屋檐外延长度。若玻璃幕墙高度不变，在我国北方地区，随着纬度升高，屋檐外延长度应( )
A．变长 B．变短
C．先变长后变短 D．先变短后变长
解析：第7题，一年内，正午室内太阳直接照射面积由最小到最大的变化过程，即当地正午太阳高度由最大变到最小的过程。武汉位于北回归线以北地区，该地正午太阳高度由最大变为最小，即时间由夏至日经秋分日到冬至日的过程。在这个过程中，武汉昼长逐渐减小，正午太阳高度不断降低，月均温先升高后降低，月均降水量呈波动减少趋势。第8题，纬度越高，其正午太阳高度越小，要使屋檐外延能挡住进入房间的光线，应加长屋檐外延长度。
答案：7.B 8.A
二十四节气是中国历法的独特创造，几千年来对我国农牧业的发展起了很大推动作用。下图为二十四节气图。读图，完成9～10题。
9．下列农事活动中的谚语与“惊蛰”这一节气相吻合的是( )
A．春雷响，农夫闲转忙 B．麦熟一晌，虎口夺粮
C．东风不倒，雨下不小 D．有霜有霜，晚稻受伤
10．有关济南的描述，正确的是( )
A．寒露的夜较清明的昼短
B．小寒较大寒日出时刻早
C．立春与立冬的正午太阳高度相同
D．夏半年与冬半年时间长度一样
解析：第9题，图示惊蛰是3月上旬，此时为春初，气温回升，作物正在成长，还处于农闲时期，故A项正确；华北地区一般6月初冬小麦成熟，东北地区是秋季收割春小麦，此时节无麦熟、晚稻等现象，故B、D项错误；我国3月份还处在冬季风(西北风)控制下，故东风、下雨现象可能性较小，故C项错误。第10题，图示立春与立冬关于冬至日对称，冬至日太阳直射点位于南回归线，则此两个节气太阳直射点均位于南回归线以北、赤道以南的同一纬度上，故这两天济南的正午太阳高度相同，故C项正确；寒露是秋分之后15天，直射点在南半球；清明是春分之后15天，直射点是在北半球，但直射的纬度数是一样的，这两天中，一天的昼长应该等于另一天的夜长，故A项错误；小寒距离冬至日较大寒更近，昼长更短，日出时间应该更晚，故B项错误；地球在近日点附近(冬半年)运行速度较快，故相同长度内经过的时间短，则冬半年的时间长度短于夏半年，故D项错误。
答案：9.A 10.C
[能力提升组]
(2018·高考江苏卷)下图为“某地二分二至日太阳视运动示意图”。读图，回答下题。
1．线①所示太阳视运动轨迹出现时的节气为( )
A．春分 B．夏至
C．秋分 D．冬至
解析：线①与其他两条太阳视运动轨迹相比，位置偏南，说明太阳直射点位于南半球，从而推出线①出现的节气为冬至。
答案：D
2016年10月16日金砖国家领导人第八次会晤在印度果阿(15°N,74°E)举行，这是金砖五国(中国、印度、俄罗斯、巴西和南非)领导人自9月4～5日 G20杭州峰会非正式会晤后的再次聚首。据此完成2～3题。
2．G20峰会期间，杭州比果阿( )
A．正午日影短 B．白昼长
C．公转速度快 D．气温高
3．10月16日，当果阿太阳高度最高时，全国均处于夜半球的金砖国家是( )
A．中国 B．巴西
C．南非 D．俄罗斯
解析：第2题，9月4～5日太阳直射北半球且直射点临近赤道，杭州比果阿纬度高，所以正午太阳高度小，日影较长，A项错误；杭州纬度较高，昼长较长，B项正确；公转速度两地一样，C项错误；G20峰会期间，太阳直射在赤道稍偏北位置，杭州纬度高，太阳高度角较小，气温低，D项错误。第3题，当果阿(15°N，74°E)太阳高度最大时，当地为正午12点，中国、南非、俄罗斯国土主要位于东经，均有位于昼半球的部分，只有巴西国土位于西经，全部位于夜半球。
答案：2.B 3.B
澳大利亚利奇菲尔德国家公园有大量独特的白蚁丘。蚁丘相对宽阔的两面可吸收早晨和傍晚较弱的太阳热量，而较窄的两面则可对准正午炙热的阳光，以保持蚁丘内部温度相对稳定。下图为该公园位置及景观图。据此回答4～5题。
4．白蚁丘窄面的朝向大致为( )
A．南北方向
B．东西方向
C．东北—西南方向
D．西北—东南方向
5．二十四节气中的“立夏”至“夏至”期间，正午时白蚁丘的影长( )
A．逐渐变短 B．先变短再变长
C．逐渐变长 D．先变长再变短
解析：第4题，由材料可知，该国家公园白蚁丘相对宽阔的两面吸收早晨和傍晚的阳光，较窄的两面对准正午的阳光，该国家公园正午时太阳位于正南或正北，可以判断白蚁丘窄面大体朝向为南北方向。第5题，在二十四节气中，从“立夏”到“夏至”期间，太阳直射点位于北半球且向北移动。该公园位于赤道和南回归线之间，所以该公园的正午太阳高度逐渐变小，白蚁丘的影长逐渐变长。
答案：4.A 5.C
祖冲之是我国南北朝时期杰出的数学家，也是杰出的天文学家，曾利用正午影长率(正午时影长与物体高度的比值)精确地推算出冬至的日期和时刻。下图为我国某地正午影长率的年内变化图。读图，完成6～7题。
6．该地纬度可能为( )
A．4°N B．22.5°N
C．30°N D．45°N
7．当该地正午影长率为a值时，当地正值一年中( )
A．夜长最短的一天
B．日出最晚的一天
C．气温最高的月份
D．寒潮活动最频繁的季节
解析：第6题，正午影长率可能为0，说明该地有太阳直射现象。结合图中信息可知，该地有两次正午影长率为0，说明该地有两次太阳直射现象，应该位于热带地区。当地正午影长率可能大于1，说明该地正午太阳高度可能小于45°，而4°N在一年中最小正午太阳高度角大于45°，因此结合选项可知，只有22.5°N符合条件。第7题，结合上题分析可知，当该地正午影长率为a值时，即此时为夏至日，该地正值一年中夜长最短的一天。
答案：6.B 7.A
地处深山峡谷的尤坎镇(北纬59°53′)每年9月起都会出现整日见不到太阳的现象，于是当地人在山上架设三面巨镜(如图)把阳光反射到小镇的广场上。据此完成8～10题。
8．该地长期整日见不到太阳的直接影响因素是( )
A．纬度位置 B．海陆位置
C．大气环流 D．地形
9．该地一年中整日见不到太阳的现象最可能截至( )
A．10月 B．12月
C．次年3月 D．次年6月
10．巨镜最可能位于广场的( )
A．东侧 B．南侧
C．西侧 D．北侧
解析：第8题，尤坎镇地处深山峡谷，因此该地长期整日见不到太阳的直接影响因素是地形。第9题，依据太阳运动轨迹的对称性原理可推测，该地每年9月到次年3月出现整日见不到太阳的现象。第10题，尤坎镇(北纬59°53′)位于北回归线以北，全年正午太阳位于南方天空，因此将巨镜安置在广场北侧，反射太阳光效果最佳。
答案：8.D 9.C 10.D
微专题强化一 光照图的判读
[考情分析] 光照图的判读，多以选择题形式出现，一般结合时事、生活应用等，利用光照图不同季节、不同时间的特点来判断晨昏线、确定太阳直射点、判断昼夜长短、计算时间和正午太阳高度等。
〉〉 专题突破
一、常见光照图的类型
光照图由于观察角度不同，其在平面上的投影也就不同，最常见的光照图有侧视图、俯视图、经纬网展开投影图、光照局部图等。
1．侧视图和俯视图
侧视图是由赤道上空观察到的晨昏线投影图；俯视图是由极地上空观察到的晨昏线投影图。观察点既不在赤道上空，也不在极地上空，观察到的晨昏线投影图为斜侧(俯)视图。
2．经纬网展开投影图
矩形投影图是将南北极点、南北极圈、南北回归线放大到与赤道一样长，它与实际图相比有很大的变形，离赤道越远，变形越大。判读此类图的关键是晨昏线、极昼极夜和赤道上的日出(6时)日落(18时)时间等。
3．光照局部图
解题时，可把图象补充完整以降低解题难度。
二、光照图判读的基本步骤(以极地俯视图为例)
三、光照图的判读与应用
1．分清昼夜半球，确定晨线和昏线
(1)晨线：顺地球自转进入昼半球，以西为夜半球，以东为昼半球。
(2)昏线：顺地球自转进入夜半球，以西为昼半球，以东为夜半球。
2．确定地球自转方向
(1)根据地球自转方向判断：北极上空看呈逆时针，南极上空看呈顺时针。
(2)根据晨昏线判断：如下图所示，①若图中为昏线，为晨线，则地球呈逆时针方向自转，中心为北极点；②若为晨线，为昏线，则地球呈顺时针方向自转，中心为南极点。
3．确定太阳直射点的位置
(1)确定经度
①根据光照图中已知经线的地方时找到地方时为12时的经线。
②从光照图中直观看出平分昼半球的经线。
(2)确定纬度
根据与晨昏线相切的纬线的纬度来确定。直射点纬度与该纬线的纬度互余。若与晨昏线相切的纬线的纬度为α，则太阳直射点的纬度为90°－α。
4．确定日期和季节
(1)利用北半球昼夜长短：昼长夜短或北极附近有极昼现象，则为北半球夏半年，反之为冬半年；若昼夜等长，则为春分日或秋分日。
(2)特殊日期的判定
①晨昏线与经线重合(或晨昏线经过极点)，为3月21日或9月23日前后。
②晨昏线与极圈相切，若北极圈内为夜，则为12月22日前后；若为昼，则为6月22日前后。
③根据晨昏线与经线的斜交关系。
5．确定日出日落
(1)确定时间
①晨线上的各地同时日出，昏线上的各地同时日落。
②某地经线与晨线交点的地方时，为该地日出地方时；某地经线与昏线交点的地方时为该地日落地方时。
(2)确定方向
①太阳直射赤道时，即春、秋分日，全球各地(除极点外)，日出正东方，日落正西方。
②太阳直射点位于北半球时，全球各地(除极昼、极夜地区外)，日出东北，日落西北。
③太阳直射点位于南半球时，全球各地(除极昼、极夜地区外)，日出东南、日落西南。
④正好出现极昼的地方，北半球正北升起，正北落下；南半球正南升起，正南落下。
6．确定地方时
(1)经过赤道与晨线交点的那条经线上的地方时为6时，经过赤道与昏线交点的那条经线上的地方时为18时。
(2)太阳直射点所在经线上的地方时为正午12时，与之相对组成经线圈的那条经线上的地方时为0时(或24时)。
(3)过晨昏线与纬线圈相切点的那条经线的地方时，要么是0时，要么是12时。切点附近出现极昼现象的是0时，切点附近出现极夜现象的是12时。
7．确定昼夜长短
(1)确定昼长和夜长
光照图中，晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部分，昼长等于该纬线昼弧所跨的经度数/15°，夜长等于该纬线夜弧所跨的经度数/15°。
(2)确定昼夜长短
同一纬线上的各地昼弧(或夜弧)是等长的，若昼弧大于夜弧，则昼长夜短，若昼弧小于夜弧，则昼短夜长。
(3)确定极昼、极夜范围
晨昏线与哪个纬线圈相切，该纬线圈与极点之间的纬度范围内就会出现极昼或极夜现象，南、北半球的极昼、极夜现象出现时间正好相反。
8．确定正午太阳高度
太阳直射的纬线正午太阳高度为90°，其他各地的正午太阳高度从这条纬线向南、向北递减。
(高考经典题)2015年某日出现了日食现象。在四幅日照图中，深色阴影为夜半球，浅色阴影为当时可观测到日食的地区范围。读图，回答(1)～(2)题。
(1)发生日食的这天，在上图所示四地中，正午太阳高度角最大的是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
(2)在上图所示四地中，观测者正朝西南方向观测日食的是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
规范审答
1．从文字材料中获取信息
日食一定发生在白天，深色阴影为夜半球，白色部分为昼半球，二者之间的界线为晨昏线。
2．从图象中获取信息
我的答案：(1)A (2)D
下图中最外圈为晨昏圈，AC为经线，A点的地方时为12时。读图，完成1～2题。
1．下列有关图中A、C、P三个点的说法，正确的是( )
A．A、C、P三点的太阳高度相同
B．A、C、P三点的昼夜长短相同
C．A、C、P三点的地方时相同
D．A、C、P三点的日出时间相同
2．下列四幅光照图中，最能正确反映P点位置的是( )
解析：第1题，据题意知，图示为昼半球，A、C、P位于晨昏线上，太阳高度都为0；根据赤道相对位置判断，A点是晨昏线和极夜边缘纬线的切点，C点是晨昏线和极昼边缘纬线的切点，南极点周边出现极昼，A、B两点和C点分别位于一个经线圈的两条经线上，昼夜长短、地方时和日出时间都不相同。第2题，据上题分析可知，P点应是南回归线与昏线的交点，故C项正确。
答案：1.A 2.C
下图为地球局部昼夜分布示意图(图中的阴影部分表示黑夜，其他部分表示白昼)。读图，回答3～4题。
3．此时，北京时间是( )
A．6时 B．8时
C．12时 D．14时
4．下列有关判断，正确的是( )
A．该图是以北极点为中心的极地俯视图
B．太阳直射点的地理坐标是(23.5°S,180°)
C．该日是北半球夏至日，甲、乙、丙三地中昼最长的是甲地
D．一年中甲、乙、丙三地正午太阳高度变化幅度最小的是乙地
解析：该局部图复原后可转化成下图：
第3题，180°经线是昼半球的中央经线，地方时应为12时，据此可以推算出北京时间为8时。第4题，根据经度变化可判断出地球自转方向为顺时针方向，该图是以南极点为中心的极地俯视图；南极圈及其以南地区出现极夜，可判断出太阳直射北回归线，为北半球夏至日；此时南半球纬度越高，昼越短，故甲、乙、丙三地中昼最长的是乙地；甲地所在经线为昼半球中央经线，故太阳直射点坐标为(23.5°N,180°)；由高纬度到低纬度，正午太阳高度变化幅度逐渐变小，从图中可以看出，甲、乙、丙三地中，乙地最靠近赤道，故其正午太阳高度变化幅度最小。
答案：3.B 4.D
下图为极地投影示意图，图中小虚线圈为极圈，大虚线圈为回归线；弧线ACB为晨昏线，且AC段为昏线；C点为晨昏线与极圈的切点，也是晨昏线与120°E经线的交点。读图，回答5～6题。
5．图示的日期可能是( )
A．3月21日 B．6月22日
C．9月23日 D．12月22日
6．该日正午太阳直射点的位置是( )
A．120°E,23.5°S
B．120°E,23.5°N
C．60°W,23.5°S
D．60°W,23.5°N
解析：第5题，依据图中0°和120°E位置关系运用东经度递增方向为地球自转方向，判定南、北半球再依据“AC段为昏线”“C点为晨昏线与极圈的切点”等信息推出该日南极圈出现极昼，为北半球冬至日。第6题，依据上题日期确定太阳直射点纬度。依据南极圈出现极昼得出120°E为子夜0时计算得出12时所在经线。
答案：5.D 6.C
第四讲 地球公转的地理意义——正午太阳高度的变化、四季和五带
[考纲展示] 1.正午太阳高度的变化及其应用。 2.四季的形成与五带的划分。
授课提示：对应学生用书第33页
[基础梳理]
一、正午太阳高度的变化
1．太阳高度与正午太阳高度
一天中，日出以后太阳高度逐渐增大，正午时达最大值。之后，太阳高度逐渐减小。其中正午的太阳高度称正午太阳高度，是一天中最大的太阳高度。
2．正午太阳高度的纬度变化：同一时刻，由太阳直射点所在纬度向南、北两侧递减。
3．正午太阳高度的季节变化
北半球节气
达最大值的地区
达最小值的地区
夏至日
北回归线及其以北各纬度
南半球各纬度
冬至日
南回归线及其以南各纬度
北半球各纬度
二分日
赤道
二、四季更替和五带划分
1．成因
2．四季的划分
(2)北温带许多国家的四季：3、4、5月为春季，依次类推，每三个月为一个季节。
3．五带划分：以回归线和极圈为界限，将全球划分为南、北寒带，南、北温带和热带。
[图文拓展]
1．等太阳高度线图
等太阳高度线图是用等太阳高度线(由太阳高度角相等的各点连接而成的线)来反映某一时刻太阳高度的全球分布状况。其实质是以太阳直射点为中心的昼半球俯视图。
如图所示：此时刻太阳直射点A的太阳高度角为90°，从直射点向四周随着球面的弯曲与直射点距离不断扩大，太阳高度角也不断减小。相同太阳高度的点连成的线呈同心圆分布，0°等太阳高度线为晨昏线。
2．北半球中纬度某地杆影的日变化
(1)一日内，日影由西向东不断移动。
(2)从日出到正午，日影逐渐缩短，由日出时的最长逐渐缩短到正午(正北方位)时的最短；从正午到日落，日影逐渐增长，由正午时的最短逐渐增加到日落时的最长。
(3)该图反映北半球日出东北，日落西北，应为北半球夏半年的日影。
授课提示：对应学生用书第34页
考点一 正午太阳高度的变化规律
[图解考点]
二分二至日正午太阳高度随纬度变化示意图
正午太阳高度随季节变化示意图
总部位于江苏徐州(约34°N，117°E)的某企业承接了甲国(如图)价值7.446亿美元的工程机械订单。2011年6月21日，该订单的首批产品从徐州发货。这一日，徐州与甲国首都相比( )
A．徐州的正午太阳高度较高
B．徐州的白昼较短
C．两地正午物影方向相同
D．两地日出方位角相同
规范审答
1．从题干材料中获取信息
“2011年6月21日，该订单的首批产品从徐州发货”，可知这一天接近北半球夏至日(节气)，太阳直射点在北回归线附近。
2．从图象中获取信息
我的答案：A
正午太阳高度的变化也是高考考查的重要考点，对其规律的把握主要抓住以下几个方面：
1．正午太阳高度的纬度变化规律
(1)同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。
(2)同一纬线上正午太阳高度相同。
(3)与太阳直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上的正午太阳高度相同。
2．正午太阳高度的季节变化规律
(1)太阳直射点位置与昼夜长短的关系
太阳直射点所在的半球，昼长夜短，且越向该半球的高纬地区白昼越长，极圈内有极昼现象。另一半球情况相反。
(2)太阳直射点移动方向与昼夜长短变化的关系
太阳直射点向本地所在纬线移来，正午太阳高度增大，反之减小(简记为“来增去减”)。
例如，上题中，夏至日过后，随着太阳直射点向南移动，徐州的正午太阳高度逐渐减小，甲国首都的正午太阳高度逐渐增大。
3．正午太阳高度的年变化规律
(1)南、北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大(由23.5°增大至47°)，赤道上为23.5°，回归线上为47°。
(2)南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间：各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为47°)。
(3)南极圈以南和北极圈以北：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由47°减小至23.5°)，极圈上为47°，极点上为23.5°。
(4)一个地区年正午太阳高度最大差值
赤道地区为23.5°，热带地区为(当地纬度＋23.5°)；回归线至极圈之间地区为47°。
〉〉 命题角度一 正午太阳高度的纬度变化规律
1．气温的日变化一般表现为最高值出现在14时左右，最低值出现在日出前后。下图示意某区域某日某时刻的等温线分布，该日丙地的正午太阳高度达一年中最大值。该日( )
A．日落时刻甲地早于乙地
B．日落时刻甲地晚于乙地
C．正午太阳高度甲地大于乙地
D．正午太阳高度甲地小于乙地
解析：根据题意，此时太阳直射北纬20°，北半球昼长夜短，越往北，昼越长，日落的时间越晚，故日落时刻甲地晚于乙地。因甲地、乙地距太阳直射的纬度(20°N)相等，所以甲、乙两地的正午太阳高度相等。
答案：B
为了冬季采光，我国居住区规划设计标准对不同纬度带住宅间的合理间距有明确规定。分析下表(表中H是住宅的高度)。据此完成2～3题。
城市
冬至日正午太阳高度
日照间距
理论
实际采用
①
24°45′
2.02H
1.7H
②
40°28′
1.18H
1.2H
③
35°21′
1.41H
1.1～1.2H
④
26°36′
1.86H
1.6～1.7H
(H为住宅楼的高度，适用于平地，且住宅呈东西走向)
2．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
3．表中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2题，由表中内容可知，冬至日四个城市的正午太阳高度由大到小依次是②③④①，因冬至日太阳直射南回归线，我国各地都位于北半球，所以纬度越低，正午太阳高度越大。第3题，结合上题的结果和表中数据可知，我国从南向北楼间距应逐渐扩大，才能保证楼房有良好的采光条件。
答案：2.D 3.B
〉〉 命题角度二 正午太阳高度的季节变化规律
(2017·高考全国卷Ⅲ)某日，小明在互联网上看到世界各地好友当天发来的信息：
甲：温暖的海风夹着即将到来的夏天的味道扑面而来。
乙：冬季临近，金黄的落叶铺满了一地。
丙：又一次入秋失败了，这还是我四季分明的家乡吗？
丁：又是黑夜漫长的季节，向北望去，小城上空的极光如彩色帷幕般挂在夜空。
据此完成4～5题。
4．以上四人所在地从北到南的排列顺序是( )
A．甲乙丙丁 B．丁乙丙甲
C．丁丙甲乙 D．甲丙乙丁
5．当天可能是( )
A．4月28日 B．6月28日
C．9月2日 D．11月2日
解析：第4题，本题考查地球运动及四季。据丁发的信息可知丁位于北极地区且北半球昼短夜长，此时太阳直射点位于南半球。甲所在地即将迎来夏天，应位于南半球；乙所在地冬季临近，应该是北半球四季分明的温带地区；丙所在地秋季临近，说明纬度比乙所在地低，B项正确。第5题，由上题分析可知，此时太阳直射南半球，A、B项错误；北温带地区冬季临近，C项错误，D项正确。
答案：4.B 5.D
考点二 正午太阳高度的计算与应用
(高考经典题)太阳能光热电站(下图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能，给高塔顶端的锅炉加热，产生蒸汽，驱动发电机发电。据此完成下题。
若在北回归线上建一太阳能光热电站，其高塔正午影长与塔高的比值为P，则( )
A．春、秋分日P＝0
B．夏至日P＝1
C．全年P<1
D．冬至日P>1
规范审答
画出图形，理解P与正午太阳高度角的关系：
[我的答案] D
1．正午太阳高度的计算
正午太阳高度的计算公式：H＝90°－两点纬度差。
说明：“两点”是指所求地点与太阳直射点。
两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即两点同在北(南)半球，则两点纬度“大数减小数”；两点分属南、北不同半球，则两点纬度相加。如图所示：
当太阳直射B点(10°N)时：
A点(40°N)正午太阳高度：
H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。
C点(23.5°S)正午太阳高度：
H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23.5°)＝56.5°。
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
确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。为了获得更充足的太阳光照，在北回归线以北地区正午太阳位于南方，因此房屋坐北朝南；在南回归线以南地区正午太阳位于北方，因此房屋坐南朝北。
(3)确定当地的地理纬度
当太阳直射点位置一定时，两地纬度差多少度，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。
(4)判断日影长短及方向
太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。
日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日日影最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日日影最短；南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射时日影最短(等于0)。
(5)确定楼间距、楼高
为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，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＝hcotH。如下图：
(6)计算太阳能热水器的安装角度
为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与集热板成直角。
集热板与地面之间的夹角(α)和当天的正午太阳高度角(H)互余，即α＋H＝90°时效果最佳。如下图：
(7)判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度
一般情况下，由于阳坡正午太阳高度大，得到的太阳光热多，阴坡得到的太阳光热少；因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度。
〉〉 命题角度一 正午太阳高度的计算
某纬度φ的正午太阳高度H＝90°－|φ－δ|，其中δ为太阳直射点纬度，夏半年取正值，冬半年取负值。右图示意某地北京时间18时的太阳位置。据此完成1～2题。
1．该地的经度为( )
A．30°E B．30°W
C．60°E D．60°W
2．该地的纬度可能为( )
A．10°N B．10°S
C．50°N D．50°S
解析：第1题，根据题干可知，北京时间为18时，而该地为12时，利用时差可计算出该地的经度为30°E，A项正确。第2题，因为题干并没有交代图示为具体哪一日的正午太阳高度，因此根据正午太阳高度计算公式分别计算出夏至日和冬至日的正午太阳高度即可，太阳直射点纬度夏半年取正值，冬半年取负值。经计算，该地的纬度介于21.5°和68.5°之间，只有C和D项符合，再依据图示正午太阳位于南方，确定该地为北半球，只有C项符合。
答案：1.A 2.C
〉〉 命题角度二 正午太阳高度的实际应用
住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局，不同树种对光照与风有不同影响。下图为华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图。读图，回答3～4题。
3．仅考虑阳光与风两种因素，树种与房屋组合最好的设计是( )
A．① B．②
C．③ D．④
4．为保证冬季太阳能最佳利用效果，图中热水器安装角度合理的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：第3题，华北地区正午太阳位于正南方，则太阳能热水器应布局在朝南的方位，据此可判断，图示右侧为南、左侧为北。图③中房屋南侧为落叶阔叶树，冬季树木会落叶，利于阳光照进房屋，起到增温作用；夏季树叶繁茂，能够阻挡阳光照进房屋，起到降温作用。同时图③中房屋北侧为常绿针叶树，对冬季风起到阻挡作用。故树种与房屋组合最好的设计是图③。第4题，图中角度为热水器与地面的夹角，而该夹角与正午太阳高度互余时冬季太阳能利用效果最好，冬季华北某社区(40°N)的正午太阳高度为30°左右，图④中夹角为60°，故图④热水器安装角度最合理。
答案：3.C 4.D
考点三 太阳高度变化图的判读
[图解考点]
图形一 某日不同纬度太阳高度的日变化曲线
[信息解读]
(1)计算昼长：日落时间减去日出时间可计算不同地区的昼长。图中B曲线6：00日出，18：00日落，昼长为12小时，说明为赤道地区。
(2)观察最大太阳高度
图中A曲线正午太阳高度为90°，说明为直射点；C曲线恰好出现极昼，正午太阳高度约为直射点度数的一半；D曲线一天中太阳高度不变，说明为极点，其太阳高度等于太阳直射点的纬度数。
(3)计算当地的经度
若横坐标是北京时间，需要看该地太阳高度(当地12时)出现最大值的北京时间，再计算该地的经度。
图形二 某地某时段正午太阳高度的变化曲线
[信息解读]
(1)该地一年中有两次正午太阳高度达90°，说明有两次直射现象，应位于赤道到回归线之间。
(2)波谷C出现的日期为6月22日，可判断该地在6月22日前后出现直射，故位于0°～23°26′N。
(3)A到B段，正午太阳高度不断增大，说明太阳直射点不断北移至该地；B到C段，正午太阳高度不断减小，说明太阳直射点远离该地向北回归线移动。
(4)C到D段，正午太阳高度不断增大，说明太阳直射点从北回归线南移至该地；D到E段，正午太阳高度不断减小，说明太阳直射点远离该地向南移动。
下图为甲、乙两地某日从日出到日落太阳高度角日变化示意图，其中甲地位于北半球。据此完成(1)～(3)题。
(1)据图推测，乙地位于( )
A．东半球赤道上 B．东半球北回归线上
C．西半球赤道上 D．西半球北回归线上
(2)据图推测，该日应该是北半球的( )
A．春分日 B．夏至日
C．秋分日 D．冬至日
(3)甲、乙两地实际距离大约是( )
A．1万千米 B．2万千米
C．3万千米 D．4万千米
规范审答
我的答案：(1)C (2)B (3)B
1．特殊纬度上太阳高度的日变化(以北半球为例)
主要特点
三个重要信息：①昼夜长短；②地方时12时；③正午太阳高度
赤道上
①昼夜平分，地方时6时日出，18时日落；
②最大的太阳高度出现在地方时12时(正午太阳高度)；
③正午太阳高度角数值与直射点纬度有关
极圈及以北地区
①会有极昼现象；
②最大的太阳高度角出现在地方时12时(正午太阳高度)；
③正午太阳高度角数值与直射点纬度有关
极点上
①极点上如有太阳高度，说明出现极昼；②极点上没有自转线速度，太阳高度无变化；
③太阳高度数值与直射点纬度有关
2.不同纬度正午太阳高度的年变化(以北半球为例)
不同地区
主要特点
图示
赤道上
两次最大，春分日与秋分日太阳直射，太阳高度角为90°；两次最小，冬至和夏至日时为66.5°
赤道与北回归线之间的地区
有两次直射现象，两次最大值为90°，一次最小值为12月22日
北回归线上
一次直射在6月22日，最大值达90°，一次最小值在12月22日
北回归线与北极圈之间
一次最大值在6月22日，小于90°，一次最小值在12月22日
北极点上
春分至秋分出现极昼，正午太阳高度角大于0°，其中一次最大值在6月22日；秋分至春分出现极夜，正午太阳高度小于0°
〉〉 命题角度一 太阳高度的变化
下图是甲、乙两地一天中太阳高度变化图。读图，完成1～2题。
1．若这一天为6月22日，则乙地的地理坐标最接近( )
A．(40°N,52.5°E) B．(40°N,127.5°W)
C．(40°S,52.5°E) D．(40°S,127.5°W)
2．下列关于甲、乙两地的关系的说法，正确的是( )
A．关于地心对称 B．关于地轴对称
C．关于赤道对称 D．关于极点对称
解析：第1题，看图分析，北京时间9时和24时，当地太阳高度为0°，说明日出或日落，即判断乙地昼长为15小时，昼长夜短，根据题意(当天为6月22日)推出乙地在北半球，排除C、D两项；当乙地地方时为12时时，太阳高度最大，为正午太阳高度，此时北京时间为9时＋7.5时＝16时30分，根据北京时间与地方时的时间差计算得出该地经度为52.5°E。第2题，结合上题判断，乙地昼长为15小时，夜长为9小时；而甲地昼长为9小时，夜长为15小时。根据南、北半球纬度数值相等的两点南半球的昼长(夜长)＋北半球的夜长(昼长)＝24小时，即判断两地分别位于南、北半球；甲地日出日落时，北京时间分别为0和9时，甲地昼长为9小时，推出当地地方时12时时北京时间为4时30分，根据地方时计算公式得知，甲地经度为127.5°W。说明甲地与乙地在两条相对的经线上，互为对跖点。
答案：1.A 2.A
〉〉 命题角度二 正午太阳高度的季节变化
图1为甲、乙、丙三地等高旗杆正午影长变化曲线和朝向示意图，图2为①②③④四地正午太阳高度的变化示意图。读图，完成3～4题。
3．下列有关图1中甲、乙、丙三地地理现象的判断，正确的是( )
A．甲、乙两地有阳光直射现象
B．一年中昼夜长短变化幅度最大的是乙地
C．自转线速度：甲地<丙地<乙地
D．一年中正午太阳高度变化幅度最小的是甲地
4．图2中四条曲线能够反映乙地正午太阳高度变化的是( )
A．① B．② C．③ D．④
解析：甲地日影在6月22日最短，12月22日最长，且始终朝北，说明其位于北温带地区；乙地的日影在8月上旬为0，说明其有直射现象 ，且位于南北回归线之间，由于乙地的日影朝北时间较长，可判断其位于北回归线与赤道之间。丙地在12月22日的日影为0，其他日期正午日影朝南，说明其位于南回归线上。三地中甲地纬度最高，乙地纬度最低，因而自转线速度甲地＞丙地＞乙地。
答案：3.C 4.C
单独成册：对应学生用书第307页
[基础巩固组]
(2019·试题调研)山东力诺集团光伏扶贫项目，落户华北平原沂南县岸堤镇兴旺庄村。据此回答1～2题。
1．下列属于该地区开发利用光伏扶贫的有利条件是( )
A．雨日较少，日照时间长
B．当地消费市场广
C．全年正午太阳高度较大
D．山地、丘陵面积广大
2．若太阳能集热板可灵活调整朝向和倾角，以提高太阳能的利用率，则一天中，该电站太阳能集热板的朝向变化正确的是( )
A．春分日——先朝东、后朝南、再朝西
B．夏至日——先朝东南、后朝南、再朝西南
C．秋分日——先朝东、后朝北、再朝西
D．冬至日——先朝东北、后朝北、再朝西北
解析：第1题，光伏发电需要有丰富的太阳辐射，该地区开发利用太阳能的有利条件是雨日较少，日照时间长，A对。消费市场广的地区不一定适宜开发太阳能，山地、丘陵面积广大不利于开发太阳能，B、D错。该地冬季正午太阳高度小，C错。第2题，若太阳能集热板可灵活调整朝向和倾角，以提高太阳能的利用率，则一天中，该电站太阳能集热板的朝向变化，春分日、秋分日日出东方，日落西方，集热板先朝东、后朝南、再朝西，A对，C错。夏至日日出东北，日落西北，先朝东北、后朝南、再朝西北，B错。冬至日日出东南，日落西南，先朝东南、后朝南、再朝西南，D错。
答案：1.A 2.A
下图为某地某时段正午物影变化示意图。读图，完成3～5题。
3．图中N点日期可能为( )
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
4．该地纬度最可能位于( )
A．赤道 B．11.5°S
C．11.5°N D．23.5°N
5．若测得某日该地正午太阳高度为55°，则该日可能为北半球( )
A．春分日 B．夏至日
C．秋分日 D．冬至日
解析：第3题，N、M两日以6月22日为中点呈对称分布，且N位于6月22日之后。据此推知，N的日期可能为8月7日左右。第4题，该地5月5日有直射现象，说明该地位于北半球北回归线以南。第5题，根据正午太阳高度计算，此时太阳直射南回归线，为北半球冬至日。
答案：3.B 4.C 5.D
太阳能与建筑一体化是未来太阳能利用的方向之一。下图是天津某楼房太阳能集热器装置结构示意图。读图，回答下题。
6．关于使用壁挂太阳能集热器的叙述，可信的是( )
①该装置的“可调节型支架”的长度随楼层不同不发生变化 ②所安装的墙壁朝向南、北半球相同 ③将该装置移至上海地区使用，集热器冬季集热时间会缩短 ④将该装置移至上海地区使用，“可调节型支架”的长度应该拉长
A．①③ B．①④
C．③④ D．②③
解析：可调节型支架长短主要是为了调节集热器与地面的夹角，该夹角与正午太阳高度互余，而一个地区的正午太阳高度与楼层无关，故①正确；集热器应朝向正午时太阳照射的方位，故南、北半球朝向不同，则②错误；冬季上海昼长大于天津，则上海集热时间长于天津，则③错误；上海的正午太阳高度大于天津，则在上海使用时集热器与地面夹角要小于天津，可调节型支架长度应拉长，故④正确。
答案：B
武汉某建筑采用大玻璃幕墙的设计方案。为达到最佳遮阳和采光效果，设计师把该地二分二至日正午太阳高度、建筑物玻璃幕墙高度和屋檐外延长度巧妙结合起来，如下图所示。这种设计既可以增加建筑物的美观性，也可以极大地减少玻璃幕墙的日射负荷，具有很好的节能性。读图，回答7～8题。
7．一年内，正午室内太阳直接照射面积由最小到最大的变化过程中，该地( )
A．昼长逐渐增加
B．正午太阳高度不断降低
C．月均温不断降低
D．月均降水量不断减少
8．为达到最佳遮阳效果，随纬度的变化需调节玻璃幕墙高度和屋檐外延长度。若玻璃幕墙高度不变，在我国北方地区，随着纬度升高，屋檐外延长度应( )
A．变长 B．变短
C．先变长后变短 D．先变短后变长
解析：第7题，一年内，正午室内太阳直接照射面积由最小到最大的变化过程，即当地正午太阳高度由最大变到最小的过程。武汉位于北回归线以北地区，该地正午太阳高度由最大变为最小，即时间由夏至日经秋分日到冬至日的过程。在这个过程中，武汉昼长逐渐减小，正午太阳高度不断降低，月均温先升高后降低，月均降水量呈波动减少趋势。第8题，纬度越高，其正午太阳高度越小，要使屋檐外延能挡住进入房间的光线，应加长屋檐外延长度。
答案：7.B 8.A
二十四节气是中国历法的独特创造，几千年来对我国农牧业的发展起了很大推动作用。下图为二十四节气图。读图，完成9～10题。
9．下列农事活动中的谚语与“惊蛰”这一节气相吻合的是( )
A．春雷响，农夫闲转忙 B．麦熟一晌，虎口夺粮
C．东风不倒，雨下不小 D．有霜有霜，晚稻受伤
10．有关济南的描述，正确的是( )
A．寒露的夜较清明的昼短
B．小寒较大寒日出时刻早
C．立春与立冬的正午太阳高度相同
D．夏半年与冬半年时间长度一样
解析：第9题，图示惊蛰是3月上旬，此时为春初，气温回升，作物正在成长，还处于农闲时期，故A项正确；华北地区一般6月初冬小麦成熟，东北地区是秋季收割春小麦，此时节无麦熟、晚稻等现象，故B、D项错误；我国3月份还处在冬季风(西北风)控制下，故东风、下雨现象可能性较小，故C项错误。第10题，图示立春与立冬关于冬至日对称，冬至日太阳直射点位于南回归线，则此两个节气太阳直射点均位于南回归线以北、赤道以南的同一纬度上，故这两天济南的正午太阳高度相同，故C项正确；寒露是秋分之后15天，直射点在南半球；清明是春分之后15天，直射点是在北半球，但直射的纬度数是一样的，这两天中，一天的昼长应该等于另一天的夜长，故A项错误；小寒距离冬至日较大寒更近，昼长更短，日出时间应该更晚，故B项错误；地球在近日点附近(冬半年)运行速度较快，故相同长度内经过的时间短，则冬半年的时间长度短于夏半年，故D项错误。
答案：9.A 10.C
[能力提升组]
(2018·高考江苏卷)下图为“某地二分二至日太阳视运动示意图”。读图，回答下题。
1．线①所示太阳视运动轨迹出现时的节气为( )
A．春分 B．夏至
C．秋分 D．冬至
解析：线①与其他两条太阳视运动轨迹相比，位置偏南，说明太阳直射点位于南半球，从而推出线①出现的节气为冬至。
答案：D
2016年10月16日金砖国家领导人第八次会晤在印度果阿(15°N,74°E)举行，这是金砖五国(中国、印度、俄罗斯、巴西和南非)领导人自9月4～5日 G20杭州峰会非正式会晤后的再次聚首。据此完成2～3题。
2．G20峰会期间，杭州比果阿( )
A．正午日影短 B．白昼长
C．公转速度快 D．气温高
3．10月16日，当果阿太阳高度最高时，全国均处于夜半球的金砖国家是( )
A．中国 B．巴西
C．南非 D．俄罗斯
解析：第2题，9月4～5日太阳直射北半球且直射点临近赤道，杭州比果阿纬度高，所以正午太阳高度小，日影较长，A项错误；杭州纬度较高，昼长较长，B项正确；公转速度两地一样，C项错误；G20峰会期间，太阳直射在赤道稍偏北位置，杭州纬度高，太阳高度角较小，气温低，D项错误。第3题，当果阿(15°N，74°E)太阳高度最大时，当地为正午12点，中国、南非、俄罗斯国土主要位于东经，均有位于昼半球的部分，只有巴西国土位于西经，全部位于夜半球。
答案：2.B 3.B
澳大利亚利奇菲尔德国家公园有大量独特的白蚁丘。蚁丘相对宽阔的两面可吸收早晨和傍晚较弱的太阳热量，而较窄的两面则可对准正午炙热的阳光，以保持蚁丘内部温度相对稳定。下图为该公园位置及景观图。据此回答4～5题。
4．白蚁丘窄面的朝向大致为( )
A．南北方向
B．东西方向
C．东北—西南方向
D．西北—东南方向
5．二十四节气中的“立夏”至“夏至”期间，正午时白蚁丘的影长( )
A．逐渐变短 B．先变短再变长
C．逐渐变长 D．先变长再变短
解析：第4题，由材料可知，该国家公园白蚁丘相对宽阔的两面吸收早晨和傍晚的阳光，较窄的两面对准正午的阳光，该国家公园正午时太阳位于正南或正北，可以判断白蚁丘窄面大体朝向为南北方向。第5题，在二十四节气中，从“立夏”到“夏至”期间，太阳直射点位于北半球且向北移动。该公园位于赤道和南回归线之间，所以该公园的正午太阳高度逐渐变小，白蚁丘的影长逐渐变长。
答案：4.A 5.C
祖冲之是我国南北朝时期杰出的数学家，也是杰出的天文学家，曾利用正午影长率(正午时影长与物体高度的比值)精确地推算出冬至的日期和时刻。下图为我国某地正午影长率的年内变化图。读图，完成6～7题。
6．该地纬度可能为( )
A．4°N B．22.5°N
C．30°N D．45°N
7．当该地正午影长率为a值时，当地正值一年中( )
A．夜长最短的一天
B．日出最晚的一天
C．气温最高的月份
D．寒潮活动最频繁的季节
解析：第6题，正午影长率可能为0，说明该地有太阳直射现象。结合图中信息可知，该地有两次正午影长率为0，说明该地有两次太阳直射现象，应该位于热带地区。当地正午影长率可能大于1，说明该地正午太阳高度可能小于45°，而4°N在一年中最小正午太阳高度角大于45°，因此结合选项可知，只有22.5°N符合条件。第7题，结合上题分析可知，当该地正午影长率为a值时，即此时为夏至日，该地正值一年中夜长最短的一天。
答案：6.B 7.A
地处深山峡谷的尤坎镇(北纬59°53′)每年9月起都会出现整日见不到太阳的现象，于是当地人在山上架设三面巨镜(如图)把阳光反射到小镇的广场上。据此完成8～10题。
8．该地长期整日见不到太阳的直接影响因素是( )
A．纬度位置 B．海陆位置
C．大气环流 D．地形
9．该地一年中整日见不到太阳的现象最可能截至( )
A．10月 B．12月
C．次年3月 D．次年6月
10．巨镜最可能位于广场的( )
A．东侧 B．南侧
C．西侧 D．北侧
解析：第8题，尤坎镇地处深山峡谷，因此该地长期整日见不到太阳的直接影响因素是地形。第9题，依据太阳运动轨迹的对称性原理可推测，该地每年9月到次年3月出现整日见不到太阳的现象。第10题，尤坎镇(北纬59°53′)位于北回归线以北，全年正午太阳位于南方天空，因此将巨镜安置在广场北侧，反射太阳光效果最佳。
答案：8.D 9.C 10.D
微专题强化一 光照图的判读
[考情分析] 光照图的判读，多以选择题形式出现，一般结合时事、生活应用等，利用光照图不同季节、不同时间的特点来判断晨昏线、确定太阳直射点、判断昼夜长短、计算时间和正午太阳高度等。
〉〉 专题突破
一、常见光照图的类型
光照图由于观察角度不同，其在平面上的投影也就不同，最常见的光照图有侧视图、俯视图、经纬网展开投影图、光照局部图等。
1．侧视图和俯视图
侧视图是由赤道上空观察到的晨昏线投影图；俯视图是由极地上空观察到的晨昏线投影图。观察点既不在赤道上空，也不在极地上空，观察到的晨昏线投影图为斜侧(俯)视图。
2．经纬网展开投影图
矩形投影图是将南北极点、南北极圈、南北回归线放大到与赤道一样长，它与实际图相比有很大的变形，离赤道越远，变形越大。判读此类图的关键是晨昏线、极昼极夜和赤道上的日出(6时)日落(18时)时间等。
3．光照局部图
解题时，可把图象补充完整以降低解题难度。
二、光照图判读的基本步骤(以极地俯视图为例)
三、光照图的判读与应用
1．分清昼夜半球，确定晨线和昏线
(1)晨线：顺地球自转进入昼半球，以西为夜半球，以东为昼半球。
(2)昏线：顺地球自转进入夜半球，以西为昼半球，以东为夜半球。
2．确定地球自转方向
(1)根据地球自转方向判断：北极上空看呈逆时针，南极上空看呈顺时针。
(2)根据晨昏线判断：如下图所示，①若图中为昏线，为晨线，则地球呈逆时针方向自转，中心为北极点；②若为晨线，为昏线，则地球呈顺时针方向自转，中心为南极点。
3．确定太阳直射点的位置
(1)确定经度
①根据光照图中已知经线的地方时找到地方时为12时的经线。
②从光照图中直观看出平分昼半球的经线。
(2)确定纬度
根据与晨昏线相切的纬线的纬度来确定。直射点纬度与该纬线的纬度互余。若与晨昏线相切的纬线的纬度为α，则太阳直射点的纬度为90°－α。
4．确定日期和季节
(1)利用北半球昼夜长短：昼长夜短或北极附近有极昼现象，则为北半球夏半年，反之为冬半年；若昼夜等长，则为春分日或秋分日。
(2)特殊日期的判定
①晨昏线与经线重合(或晨昏线经过极点)，为3月21日或9月23日前后。
②晨昏线与极圈相切，若北极圈内为夜，则为12月22日前后；若为昼，则为6月22日前后。
③根据晨昏线与经线的斜交关系。
5．确定日出日落
(1)确定时间
①晨线上的各地同时日出，昏线上的各地同时日落。
②某地经线与晨线交点的地方时，为该地日出地方时；某地经线与昏线交点的地方时为该地日落地方时。
(2)确定方向
①太阳直射赤道时，即春、秋分日，全球各地(除极点外)，日出正东方，日落正西方。
②太阳直射点位于北半球时，全球各地(除极昼、极夜地区外)，日出东北，日落西北。
③太阳直射点位于南半球时，全球各地(除极昼、极夜地区外)，日出东南、日落西南。
④正好出现极昼的地方，北半球正北升起，正北落下；南半球正南升起，正南落下。
6．确定地方时
(1)经过赤道与晨线交点的那条经线上的地方时为6时，经过赤道与昏线交点的那条经线上的地方时为18时。
(2)太阳直射点所在经线上的地方时为正午12时，与之相对组成经线圈的那条经线上的地方时为0时(或24时)。
(3)过晨昏线与纬线圈相切点的那条经线的地方时，要么是0时，要么是12时。切点附近出现极昼现象的是0时，切点附近出现极夜现象的是12时。
7．确定昼夜长短
(1)确定昼长和夜长
光照图中，晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部分，昼长等于该纬线昼弧所跨的经度数/15°，夜长等于该纬线夜弧所跨的经度数/15°。
(2)确定昼夜长短
同一纬线上的各地昼弧(或夜弧)是等长的，若昼弧大于夜弧，则昼长夜短，若昼弧小于夜弧，则昼短夜长。
(3)确定极昼、极夜范围
晨昏线与哪个纬线圈相切，该纬线圈与极点之间的纬度范围内就会出现极昼或极夜现象，南、北半球的极昼、极夜现象出现时间正好相反。
8．确定正午太阳高度
太阳直射的纬线正午太阳高度为90°，其他各地的正午太阳高度从这条纬线向南、向北递减。
(高考经典题)2015年某日出现了日食现象。在四幅日照图中，深色阴影为夜半球，浅色阴影为当时可观测到日食的地区范围。读图，回答(1)～(2)题。
(1)发生日食的这天，在上图所示四地中，正午太阳高度角最大的是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
(2)在上图所示四地中，观测者正朝西南方向观测日食的是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
规范审答
1．从文字材料中获取信息
日食一定发生在白天，深色阴影为夜半球，白色部分为昼半球，二者之间的界线为晨昏线。
2．从图象中获取信息
我的答案：(1)A (2)D
下图中最外圈为晨昏圈，AC为经线，A点的地方时为12时。读图，完成1～2题。
1．下列有关图中A、C、P三个点的说法，正确的是( )
A．A、C、P三点的太阳高度相同
B．A、C、P三点的昼夜长短相同
C．A、C、P三点的地方时相同
D．A、C、P三点的日出时间相同
2．下列四幅光照图中，最能正确反映P点位置的是( )
解析：第1题，据题意知，图示为昼半球，A、C、P位于晨昏线上，太阳高度都为0；根据赤道相对位置判断，A点是晨昏线和极夜边缘纬线的切点，C点是晨昏线和极昼边缘纬线的切点，南极点周边出现极昼，A、B两点和C点分别位于一个经线圈的两条经线上，昼夜长短、地方时和日出时间都不相同。第2题，据上题分析可知，P点应是南回归线与昏线的交点，故C项正确。
答案：1.A 2.C
下图为地球局部昼夜分布示意图(图中的阴影部分表示黑夜，其他部分表示白昼)。读图，回答3～4题。
3．此时，北京时间是( )
A．6时 B．8时
C．12时 D．14时
4．下列有关判断，正确的是( )
A．该图是以北极点为中心的极地俯视图
B．太阳直射点的地理坐标是(23.5°S,180°)
C．该日是北半球夏至日，甲、乙、丙三地中昼最长的是甲地
D．一年中甲、乙、丙三地正午太阳高度变化幅度最小的是乙地
解析：该局部图复原后可转化成下图：
第3题，180°经线是昼半球的中央经线，地方时应为12时，据此可以推算出北京时间为8时。第4题，根据经度变化可判断出地球自转方向为顺时针方向，该图是以南极点为中心的极地俯视图；南极圈及其以南地区出现极夜，可判断出太阳直射北回归线，为北半球夏至日；此时南半球纬度越高，昼越短，故甲、乙、丙三地中昼最长的是乙地；甲地所在经线为昼半球中央经线，故太阳直射点坐标为(23.5°N,180°)；由高纬度到低纬度，正午太阳高度变化幅度逐渐变小，从图中可以看出，甲、乙、丙三地中，乙地最靠近赤道，故其正午太阳高度变化幅度最小。
答案：3.B 4.D
下图为极地投影示意图，图中小虚线圈为极圈，大虚线圈为回归线；弧线ACB为晨昏线，且AC段为昏线；C点为晨昏线与极圈的切点，也是晨昏线与120°E经线的交点。读图，回答5～6题。
5．图示的日期可能是( )
A．3月21日 B．6月22日
C．9月23日 D．12月22日
6．该日正午太阳直射点的位置是( )
A．120°E,23.5°S
B．120°E,23.5°N
C．60°W,23.5°S
D．60°W,23.5°N
解析：第5题，依据图中0°和120°E位置关系运用东经度递增方向为地球自转方向，判定南、北半球再依据“AC段为昏线”“C点为晨昏线与极圈的切点”等信息推出该日南极圈出现极昼，为北半球冬至日。第6题，依据上题日期确定太阳直射点纬度。依据南极圈出现极昼得出120°E为子夜0时计算得出12时所在经线。
答案：5.D 6.C
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