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2020版一轮复习地理江苏专版学案：第一部分第一单元第六讲地球的公转（一）黄赤交角及正午太阳高度的变化
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第六讲地球的公转(一) 黄赤交角及正午太阳高度的变化
[考试说明] 1.地球公转的方向、速度和周期；2.黄赤交角的地理意义；3.地球公转的地理意义。
一、地球公转的基本特征
1．定义：绕太阳的运动。
2．方向：自西向东
3．周期：365日6时9分10秒，叫做恒星年。
4．轨道与速度：
二、黄赤交角及其影响
1．黄赤交角的含义
地球公转轨道平面(即黄道平面)同赤道平面的交角。目前，其大小是23°26′。示意图如下所示：
2．黄赤交角的影响
引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动。
三、正午太阳高度及其变化规律
1．太阳高度和正午太阳高度
太阳光线与地平面之间的夹角，叫做太阳高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度(如图乙所示)。
2．正午太阳高度的纬度变化规律
正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。
(1)夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减，如图中c折线所示。
(2)冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减，如图中a折线所示。
(3)春、秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减，如图中b折线所示。
3．正午太阳高度的季节变化规律
北半球节气
达最大值的地区
达最小值的地区
夏至
北回归线及其以北各纬度
南半球各纬度
冬至
南回归线及其以南各纬度
北半球各纬度
春、秋分
赤道
南北两极点
[温馨提示]
同一纬线上正午太阳高度相等；同一日期，距直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上正午太阳高度相等；距离太阳直射点所在纬线越近的地点，正午太阳高度越大。
一、知识联系串一串
二、核心问题想一想
1．二分二至图如何判读？
2．黄赤交角的存在对地理事象有什么影响？
3．正午太阳高度的纬度分布和季节变化呈现怎样的规律？
4．正午太阳高度变化规律在生产、生活中有怎样的应用？
考点(一) 黄赤交角及其影响 [学法：练全悟透·快速通关]
(2014·江苏高考)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。读图回答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：1.D 2.D 第1题，6月初太阳位于春分日与夏至日之间，且接近夏至日，即图2中春分点与夏至点之间的丁位置，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。
(2019·泰州检测)北京时间2018年2月15日晚8时，以“喜气洋洋、欢乐吉祥”为主题的狗年春节联欢晚会在全球直播。读图回答下题。
3．狗年春节联欢晚会直播时，太阳直射点位于图中的大致位置是( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：选B 据图中地球自转方向分析可知，左半图为北半球，右半图为南半球，狗年春节联欢晚会直播时为2月15日，太阳直射点在南半球且向北移动，即图中②位置。
1．黄赤交角的形成及其影响
黄赤交角是指黄道平面(地球公转轨道平面)与赤道平面的夹角。其主要影响是黄赤交角→太阳直射点移动→昼夜长短、正午太阳高度的变化→季节变化和五带分布。
2．黄赤交角及其变化带来的影响
黄赤交角变大(小)
黄赤交角等于0°
太阳直射范围
扩大(缩小)
直射赤道
极昼和极夜现象范围
扩大(缩小)
无极昼极夜现象
五带的范围
热带和寒带的范围扩大(缩小)，温带的范围缩小(扩大)
无五带划分
正午太阳高度的年变化
年变化幅度增大(减小)
不变
昼夜长短的年变化
年变化幅度增大(减小)(赤道与原寒带除外)
始终昼夜平分
季节的变化
变化明显(不明显)
无季节变化
考点(二) 正午太阳高度的变化规律 [学法：练全悟透·快速通关]
题点1 正午太阳高度的变化规律
(2018·江苏高考·节选)如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：选D 根据题意分析，图的中心为观测者的位置，视运动轨迹与NS线交点处的度数为二分二至日的正午太阳高度，可以看出线①所示太阳视运动轨迹出现时的正午太阳高度最小，且正午太阳都位于正南方，所以该地为北半球，为冬至日，D对。根据前面分析可知，位置最北的一条为夏至日的太阳视运动轨迹线，B错。中间一条为春分日和秋分日太阳视运动轨迹线，A、C错。
2.(2015·江苏高考·节选)北京时间2015年2月19日零点钟声敲响时，某工程师在南极长城站参与了中央电视台春节联欢晚会微信抢红包活动。春节假期期间( )
A．南京太阳从东北方升起
B．南京昼夜长短变化幅度增大
C．长城站日落时间推迟
D．长城站正午太阳高度角减小
解析：选D 我国春节假期期间是2月份，太阳直射点位于南半球且向北移动，因此，南京太阳应从东南方升起；南京昼夜长短变化幅度在减小；长城站的日落时间提前；长城站的正午太阳高度角在减小。故选D。
题点2 正午太阳高度的年变化幅度
读正午太阳高度年变化幅度图(极夜期不考虑负值)，回答3～4题。
3．满足①至②区间变化幅度的最大纬度范围为( )
A．23°26′～66°34′
B．0°～23°26′
C．66°34′～90°
D．0°～90°
4．①处不可能( )
A．四季分明 B．二至日正午太阳高度相同
C．半年极昼，半年极夜 D．全年昼夜平分
解析：3.D 4.A 第3题，若极夜期不考虑负值，赤道上与极点上的正午太阳高度年变化幅度均为23°26′，回归线至极圈变化幅度为46°52′，其他纬度均为23°26′至46°52′。所以，满足①至②区间变化幅度的最大纬度范围为0°～90°。第4题，根据正午太阳高度年变化幅度值可知，①处可能为赤道或者极点。如果是赤道，则会昼夜平分，二至日正午太阳高度相同；若为极点，则会半年极昼、半年极夜。但都不可能四季分明。
1．正午太阳高度的空间变化规律
从太阳直射点所在纬线分别向南、北两侧递减；离直射点距离越近(纬度差越小)，正午太阳高度越大。
2．正午太阳高度的时间变化规律
(1)太阳高度日变化
极点上
在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度
非极点地区
太阳高度在一日之内是有变化的，一天之内有一个最大值(地方时12点时)，即当地的正午太阳高度
(2)正午太阳高度年变化规律
回归线之间
正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值，一次最小值(南半球出现在6月22日前后，北半球出现在12月22日前后)
回归线上
正午太阳高度最大值为90°，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳高度最大值
回归线至极点之间
正午太阳高度最大值小于90°，一年中只有一个正午太阳高度最大值
3.正午太阳高度的年变化幅度
(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°26′增大至46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。
(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46°52′)。
(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46°52′减小至23°26′)，极圈上为46°52′，极点上为23°26′。
考点(三) 正午太阳高度的计算及应用 [学法：通知识·提能力·融会贯通]
1．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°26′S)正午太阳高度：
H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。
2．正午太阳高度规律在生产、生活中的应用
(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，可根据两地纬度差多少度，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＝h·cot H。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。
(2018·江苏高考·节选)如图为某地二分二至日太阳视运动示意图。读图回答下题。
该地所属省级行政区可能是( )
A．琼 B．新
C．苏 D．赣
[学审题析题] (在“____”上填关键点)
1.从题干中明确考向
由关键词“二分二至日太阳视运动”“省级行政区”，可知考查正午太阳高度的计算和省级行政区的位置。
2.从图中获取信息
[答案] B
题点1 正午太阳高度的计算
(2019·扬州一模)下表为我国甲、乙两地不同日期昼长和正午太阳高度的观测数据表。据此完成1～2题。
日期
项目
10月22日
M日
昼长
正午太阳高度
昼长
正午太阳高度
甲
11时13分
47°14′
13时55分
78°28′
乙
11时30分
56°16′
13时20分
87°30′
1.甲、乙两地的纬度差约为( )
A．7° B．8°
C．9° D．10°
2．M日最接近( )
A．12月22日 B．2月22日
C．4月22日 D．6月22日
解析：1.C 2.D 第1题，据表中正午太阳高度的数值分析可知，甲、乙两地两个不同日期的正午太阳高度的差值为9°2′，说明两地的纬度差约为9°。第2题，据表中M日的正午太阳高度的数值分析可知，此时，我国甲、乙两地正午太阳高度都大，最接近的是夏至日。
(2019·苏州一模)下图为我国甲、乙两个不同地区房屋院落的尺度，图中角度为夏至日的正午太阳高度，读图回答3～4题。
3．甲、乙两个院落可能分别位于( )
A．浙江、江苏 B．新疆、云南
C．广东、黑龙江 D．福建、北京
4．与甲地相比，乙地院落尺度更大的主要影响因素是( )
A．热量 B．降水
C．光照 D．地形
解析：3.D 4.C 第3题，由材料分析可知，该地位于我国，夏至日太阳直射北回归线，甲地正午太阳高度角为87°，说明甲地的纬度为20°26′N或者26°26′N，浙江和新疆的纬度不符合题意；乙地的正午太阳高度角为73°，说明乙地的纬度大约为40°26′N，黑龙江的纬度较高，北京所在的纬度为40°附近，符合题意。第4题，正午太阳高度角不同，建筑物产生的影子不同，会影响院内的采光条件，乙地的纬度较高，正午太阳高度角小，影子较长，因此为了避免建筑物遮挡光照，院落尺度应该更大一点。
题点2 正午太阳高度的应用
(2019·江苏押题预测)北京王先生的家位于一个高层建筑的二楼，寒冬的正午直到1月16日阳光才能照射进阳台，而同一小区的朋友李先生家的顶楼阳台则没有这样的烦恼。据此回答5～6题。
5．相比朋友家，影响王先生家阳台阳光照射情况的主要因素是( )
A．纬度 B．正午太阳高度
C．阳台面积 D．楼层层数
6．王先生家的阳台正午时分每年大约有多长时间没有阳光射入( )
A．18天 B．36天
C．50天 D．100天
解析：5.D 6.C 第5题，根据材料提示，北京王先生的家位于高层建筑的二楼，楼层低，冬季正午阳光照射进阳台受到影响，而位于同一小区朋友家的顶楼阳台则没有影响，这是由于朋友的楼层高；王先生与朋友家位于同一小区，纬度和正午太阳高度是一样的；阳台面积对阳台阳光照射情况没有影响。第6题，寒冬的正午直到1月16日阳光才能照射进王先生家的阳台，说明之前阳光不能照进来。冬至日12月22日，正午太阳高度最小，阳光最难照进来，根据对称的原理，从12月22日到1月16日为25天，两倍时间为50天。
[锁定命题热点——备考超人一步]
[热点关注]
1．以我国古代天文成就资料为背景，如二十四节气、日圭等。从地球公转规律入手，考查地球运动的意义，同时也是弘扬中华优秀传统文化的良好切入口。
2．以太阳光热能的合理开发和有效利用为目的，借助住宅设计、太阳能安装等现实生活中的真实素材，创设新颖的命题背景，考查正午太阳高度的变化规律及在生活实际中的应用。
[热点押题]
二十四节气是我国独有的农业物候历，是我国优秀传统文化之一。寒露节气在每年公历10月8日左右。据此回答下题。
1．地球绕太阳运行一周为360°，以春分日地球在黄道上的位置为0°，则寒露日地球在黄道上的位置为( )
A．15° B．105°
C．195° D．285°
解析：选C 春分日地球在黄道上的位置为0°，一个节气运行的度数为15° (一年24个节气)，寒露与春分之间相差13个节气，所以寒露日地球在黄道上的位置为195°。
2．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。如图为华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图。读图，回答(1)～(2)题。
(1)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
(2)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：(1)C (2)D 第(1)题，读图可知，太阳能热水器朝向的一侧，应为向阳的一侧，即南面。我国华北地区，冬季气候寒冷，盛行偏北风，为更好地采光，其南面应种植落叶阔叶树，为更好地挡风，北面应种植常绿针叶树。①②④南面均有常绿针叶树，影响采光，排除；③南面种植的是落叶阔叶树，北面种植的是常绿针叶树，符合要求。故选C项。第(2)题，太阳能利用效果最佳时，热水器集热板应与太阳光线垂直。根据图中太阳能热水器安装的角度判读可知，①③图太阳能热水器使用效果最佳时，太阳直射北半球，为华北地区的夏半年；②图使用效果最佳时，太阳直射赤道，为华北地区的春季或秋季；④图使用效果最佳时，太阳直射南半球，为华北地区的冬季。故选D项。
[解读热点素材——认知多人一点]
1．二十四节气
指中国农历中表示季节变迁的24个特定节令，是根据地球在黄道(即地球绕太阳公转的轨道)上的位置变化而制定的，每一个节令分别相应于地球在黄道上每运动15°所到达的一定位置(如图所示)。
二十四节气是在中国先秦时期开始订立、汉代完全确立的用来指导农事的补充历法，它把太阳周年运动轨迹划分为24等份，每一等份为一个节气，始于立春，终于大寒，周而复始，是指导农业生产及日常生活中人们预知冷热雪雨的指南针。2016年11月30日，二十四节气正式列入联合国教科文组织“人类非物质文化遗产”代表作名录，为了方便记忆，古人还编有歌谣：
春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连；秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。
2．低碳社区
(1)从减少碳排放的角度定义，认为低碳社区指在社区内除了将所有活动所产生的碳排放降到最低外，也希望透过生态绿化等措施，达到零碳排放的目标。
(2)从可持续发展的概念出发，从可持续社区和一个地球生活社区模式的倡导下提出低碳社区建设模式，以低碳或可持续的概念来改变民众的行为模式，来降低能源消耗和减少CO2的排放。
低碳城市的建设呼唤低碳社区的出现。
[课时跟踪检测]
一、单项选择题
(2019·南京检测)太阳方位角是指太阳光线在地平面上的投影与地平面正南向所夹的角，顺时针为正值，逆时针为负值。我国河南省某地(36°N,113°E)气象台对当地一年内太阳方位角进行了测量，如图为太阳方位角示意图。据此完成1～2题。
1．该地日落方位角一年内的变化范围可能是( )
A．－60°至60° B．60°至120°
C．－60°至－90° D．90°至120°
2．某日该地太阳方位角为0°时( )
A．北京的太阳位于西南方向
B．伦敦街道的树影位于东南方向
C．纽约(74°W)太阳高度角达到最大值
D．东京(135°E)市民正处于下班高峰期
解析：1.B 2.A 第1题，由材料分析可知，太阳方位角是指太阳光线在地平面上的投影与地平面正南向所夹的角，顺时针为正值，逆时针为负值。因此可以理解为：太阳方位角以正南点为零，顺时针方向为正，表示太阳位于下午的范围；逆时针方向为负，表示太阳位于上午的范围。该地为河南省某地(36°N,113°E)，一年中，春、秋分时太阳正西落，太阳方位角为90°，夏季时，西北落，太阳方位角大于90°，冬季时，西南落，太阳方位角小于90°，结合选项答案选B项。第2题，太阳方位角为0°时，说明太阳位于正南，(36°N,113°E)的地方时为12点，此时太阳直射在113°E经线上，北京的经度为116°E，位于直射点的东侧，又因太阳直射点在北回归线以南，因此判断直射点应该在北京的西南方位，因此A正确；伦敦位于直射点的西北，太阳在其东南，影子朝向为西北，B错误；通过此时113°E的地方为12时，根据时间的相关计算得出纽约此时的地方时为23时32分，应该处在晚上时间，太阳高度角为负值，C错误；同理，通过计算可知，东京的地方时为13时28分，应该在下午上班时间，D错误。故答案选A。
(2019·南通考前模拟)南通市某校学生发现教室走廊在清明节前后的正午不再被南楼遮挡，开始能照射到阳光。图1是该学生于清明节当天面向东拍摄的一张照片，图2为二十四节气表。读图回答3～4题。
3．该学生拍摄的时间可能为( )
A．9点 B．12点
C．15点 D．18点
4．一年中教室走廊在正午不能照射到阳光的时间约为( )
A．3个月 B．5个月
C．7个月 D．9个月
解析：3.C 4.C 第3题，结合题干提供的信息可知，此照片为该学生面向正东方向拍摄的照片，根据图中的日影方位，可以推断拍摄时间为下午，四个选项中C最符合题意。第4题，题干中所描述清明节前后“不再被南楼遮挡”，结合相关知识可以推理冬至前至白露、冬至后至清明这段时间因正午太阳高度小，南楼正午日影长，阻挡了教室走廊的阳光；两个时间间隔约为7个月。
(2019·苏锡常镇模拟)民居是建筑的方言。某月，小明在某岛旅游时发现当地的传统民居屋顶坡面陡峭，挑檐南北朝向，并向上伸展很长。挑檐下的阴影区是正午时家庭作坊的位置。该月内当地居民的正午家庭作坊位置从南侧移到北侧。如图为当地民居景观图，读图回答5～6题。
5．该民居所在岛屿最可能为下图中的( )
6．下列关于该月的叙述，与实际相符的是( )
A．太阳直射点位于北半球
B．当地从昼长夜短到昼短夜长
C．当地日出方位为东南方向
D．当地正午太阳高度角逐渐增大
解析：5.D 6.C 第5题，挑檐下的阴影区是正午时家庭作坊的位置，该月内当地居民的正午家庭作坊位置从南侧移到北侧。说明太阳直射点由房屋北侧移动到房屋南侧，该地纬度低，有阳光直射现象。根据纬度范围，图D有直射现象；其他三图没有阳光直射现象。第6题，太阳直射点一个月移动的纬度范围大约是8度左右，结合图示纬度，该月的太阳直射点位于南半球；太阳直射点一直南移，当地此时段一直是昼长夜短；南半球是夏季，当地日出方位为东南方向；当地正午太阳高度角先增大，后减小。
(2018·南京三模)某日清晨，家住南京的张先生驾车上班途经新街口时，观察到孙中山雕像的影子投向汉中路和中山南路之间，数月后的一个清晨张先生途经同一地点时，发现雕像的影子投向了汉中路和中山路之间，如图所示。读图，完成7～8题。
7．若张先生当日(第一个观察日)傍晚下班按原路返回时，观察到该雕像的影子投向( )
A．中山东路和中山南路之间
B．中山路
C．中山路和中山东路之间
D．中山东路
8．两个观察日期期间，下列判断正确的是( )
A．南京市昼长先变长后变短
B．晨昏线与经线之间夹角增大
C．后一观察日北京正午太阳高度较小
D．地球公转速度先变快后变慢
解析：7.A 8.C 第7题，据题意分析可知，张先生第一个观察日清晨的影子朝向西南方向，表明日出方向为东北，据此推知日落方向为西北方向，影子朝向东南方向，投向中山东路和中山南路之间。第8题，据题意分析可知，第一个观察日为北半球的夏半年，第二个观察日为北半球的冬半年，南京市昼长可能一直变短，晨昏线与经线之间夹角可能先减小后增大，地球公转速度可能先变慢后变快。
二、双项选择题
(2019·盐城模拟)读某一时刻太阳高度随经度和纬度变化示意图，完成9～10题。
9．对图中各地时间叙述正确的是( )
A．①地地方时为6时 B．②地地方时为12时
C．③地昼长大于12小时 D．①③两地时差为12小时
10．右图中，a、b、c、d四地比较( )
A．a、b两地日出方位大致相同
B．b、c两地自转线速度不同
C．c、d两地日落时刻相同
D．a、d两地昼夜长短相同
解析：9.BC 10.AB 第9题，据图分析可知，该时刻太阳直射点的位置(60°W,15°S)，南半球昼长夜短，所以，①地日出时刻小于6时，②地地方时为12时，③地昼长大于12小时，①③两地时差超过12小时。第10题，据图分析可知，此时太阳直射在15°S纬线上，a、b两地日出方位均为东南方向；b地的纬度低于c地，b地自转线速度大于c地；a地、d地正午太阳高度均约为30°，a地纬度为45°N, d地纬度为75°S，a地昼短夜长，d地昼长夜短；c地正午太阳高度为60°，其纬度为45°S，c、d两地日落时刻不同。
(2018·苏北苏中七市三模)如图为甲、乙两地连续三个月正午太阳高度变化图。读图，完成11～12题。
11．图中“连续三个月”可能指( )
A．1月至3月
B．4月至6月
C．7月至9月
D．10月至12月
12．若图示时期甲地由昼夜平分至昼长夜短，则甲、乙两地( )
A．同属于南半球或北半球 B．昼长差值增大
C．正午日影朝向相同 D．日出方位南移
解析：11.AC 12.AB 第11题，据题意分析可知，4月至6月，北回归线及其以北地区，正午太阳高度可能先增大后减小，北回归线与赤道之间部分地区，正午太阳高度可能先增大后减小再增大，还有部分地区和整个南半球，正午太阳高度可能先减小后增大，全球不可能存在正午太阳高度一直增大的地区；10月至12月，南回归线及其以南地区，正午太阳高度可能先增大后减小，南回归线与赤道之间部分地区，正午太阳高度可能先增大后减小再增大，还有部分地区和整个北半球，正午太阳高度可能先减小后增大，全球不可能存在正午太阳高度一直增大的地区。第12题，据上题分析可知，若图示时期甲地由昼夜平分至昼长夜短，甲、乙两地可能同属于南半球或北半球，甲位于南回归线到赤道之间或北回归线到赤道之间，乙位于南回归线到南极圈之间或北回归线到北极圈之间，两地昼长差值增大。
三、综合题
13．某校(北回归线以北)地理课外小组做了如下实践活动。如图所示，在该校操场上树立一垂直于地面的旗杆，杆高为h，OP为正午旗杆的影子，OM垂直于OP，测得OP长度为一年中最长，且为h·cot 36°34′。据此回答下列问题。(tan 35°≈0.7，tan 45°＝1，tan 60°≈1.732)
(1)该小组晚上利用望远镜测得当地北极星的高度角为________。
(2)在M楼楼顶上安装太阳能热水器，热水器集热板合理的倾角介于________和________之间。
(3)房地产开发商在M楼南建造了一幢商品住宅楼(如图)，某户居民买到了M楼一层的一套房子，于元旦前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住。该房主准备以“争取采光权”向相关部门投诉，你认为他能胜诉吗？请从地理角度说明理由。
解析：第(1)题，当地位于北回归线以北，故正午影长最长为冬至日，结合OP＝h×cot 36°34′可知，冬至日当地的正午太阳高度为36°34′，计算可知当地纬度为30°N，北极星的高度角等于当地纬度。第(2)题，集热板应与太阳光线相垂直，故集热板与地面的夹角应与正午太阳高度互余。由当地位于30°N可计算出当地冬至日和夏至日的正午太阳高度，则可计算出集热板与地面的夹角。第(3)题，根据当地冬至日的正午太阳高度为36°34′，南楼高为69 m，楼间距应约为69/tan 35°，故楼间距最少应约为98.6 m。
答案：(1)30° (2)6°34′ 53°26′
(3)能。由材料中OP长度为一年中最长且为h·cot 36°34′，可知该地冬至日正午太阳高度为36°34′，与35°最为接近，根据南楼高69 m和tan 35°≈0.7，可计算出楼间距最少应约为98.6 m。
14．(2019·泰州期中)图1为某日昼夜分布示意图，阴影为黑夜。读图回答下列问题。
(1)图示的日期是____________前后，此时太阳直射纬度是_______，北京时间为________。
(2)此时B点旗杆影长为一天中的最____值，旗杆影子的方向为_____方向。
(3)该日后，D点将向N地靠近，C地的正午太阳高度角将变________，B地的正午太阳高度角将变________。
(4)该日A地体育场馆的太阳能电池板与建筑物外墙(墙面与地面垂直，见图2)之间最合适的夹角约为______；若此夹角可以调节，那么其一年中的变化幅度(一年中最大夹角与最小夹角之差)为______。
解析：第(1)题，据图分析可知，北极圈及其以北地区出现极夜现象，说明图示日期是12月22日前后；太阳直射点在南回归线上，图中65°E的地方时为12时，北京时间为15时40分。第(2)题，此时B点为正午，旗杆影长为一天中的最小值，旗杆影子的方向与太阳光线照射的方向(从南面照射)相反，为正北方向。第(3)题，D点将向N点靠近，说明太阳直射点北移，C地的正午太阳高度角减小，B地的正午太阳高度角增大。第(4)题，A点的正午太阳高度与太阳能电池板与建筑物外墙之间的夹角相等，A点的正午太阳高度角等于90°－(30°＋23°26′)＝36°34′，一年中的变化幅度为两个黄赤交角的大小。
答案：(1)12月22日 23°26′S 15时40分
(2)小 正北
(3)小 大
(4)36°34′ 46°52′
[考试说明] 1.地球公转的方向、速度和周期；2.黄赤交角的地理意义；3.地球公转的地理意义。
一、地球公转的基本特征
1．定义：绕太阳的运动。
2．方向：自西向东
3．周期：365日6时9分10秒，叫做恒星年。
4．轨道与速度：
二、黄赤交角及其影响
1．黄赤交角的含义
地球公转轨道平面(即黄道平面)同赤道平面的交角。目前，其大小是23°26′。示意图如下所示：
2．黄赤交角的影响
引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动。
三、正午太阳高度及其变化规律
1．太阳高度和正午太阳高度
太阳光线与地平面之间的夹角，叫做太阳高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度(如图乙所示)。
2．正午太阳高度的纬度变化规律
正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。
(1)夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减，如图中c折线所示。
(2)冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减，如图中a折线所示。
(3)春、秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减，如图中b折线所示。
3．正午太阳高度的季节变化规律
北半球节气
达最大值的地区
达最小值的地区
夏至
北回归线及其以北各纬度
南半球各纬度
冬至
南回归线及其以南各纬度
北半球各纬度
春、秋分
赤道
南北两极点
[温馨提示]
同一纬线上正午太阳高度相等；同一日期，距直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上正午太阳高度相等；距离太阳直射点所在纬线越近的地点，正午太阳高度越大。
一、知识联系串一串
二、核心问题想一想
1．二分二至图如何判读？
2．黄赤交角的存在对地理事象有什么影响？
3．正午太阳高度的纬度分布和季节变化呈现怎样的规律？
4．正午太阳高度变化规律在生产、生活中有怎样的应用？
考点(一) 黄赤交角及其影响 [学法：练全悟透·快速通关]
(2014·江苏高考)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。读图回答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：1.D 2.D 第1题，6月初太阳位于春分日与夏至日之间，且接近夏至日，即图2中春分点与夏至点之间的丁位置，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。
(2019·泰州检测)北京时间2018年2月15日晚8时，以“喜气洋洋、欢乐吉祥”为主题的狗年春节联欢晚会在全球直播。读图回答下题。
3．狗年春节联欢晚会直播时，太阳直射点位于图中的大致位置是( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：选B 据图中地球自转方向分析可知，左半图为北半球，右半图为南半球，狗年春节联欢晚会直播时为2月15日，太阳直射点在南半球且向北移动，即图中②位置。
1．黄赤交角的形成及其影响
黄赤交角是指黄道平面(地球公转轨道平面)与赤道平面的夹角。其主要影响是黄赤交角→太阳直射点移动→昼夜长短、正午太阳高度的变化→季节变化和五带分布。
2．黄赤交角及其变化带来的影响
黄赤交角变大(小)
黄赤交角等于0°
太阳直射范围
扩大(缩小)
直射赤道
极昼和极夜现象范围
扩大(缩小)
无极昼极夜现象
五带的范围
热带和寒带的范围扩大(缩小)，温带的范围缩小(扩大)
无五带划分
正午太阳高度的年变化
年变化幅度增大(减小)
不变
昼夜长短的年变化
年变化幅度增大(减小)(赤道与原寒带除外)
始终昼夜平分
季节的变化
变化明显(不明显)
无季节变化
考点(二) 正午太阳高度的变化规律 [学法：练全悟透·快速通关]
题点1 正午太阳高度的变化规律
(2018·江苏高考·节选)如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：选D 根据题意分析，图的中心为观测者的位置，视运动轨迹与NS线交点处的度数为二分二至日的正午太阳高度，可以看出线①所示太阳视运动轨迹出现时的正午太阳高度最小，且正午太阳都位于正南方，所以该地为北半球，为冬至日，D对。根据前面分析可知，位置最北的一条为夏至日的太阳视运动轨迹线，B错。中间一条为春分日和秋分日太阳视运动轨迹线，A、C错。
2.(2015·江苏高考·节选)北京时间2015年2月19日零点钟声敲响时，某工程师在南极长城站参与了中央电视台春节联欢晚会微信抢红包活动。春节假期期间( )
A．南京太阳从东北方升起
B．南京昼夜长短变化幅度增大
C．长城站日落时间推迟
D．长城站正午太阳高度角减小
解析：选D 我国春节假期期间是2月份，太阳直射点位于南半球且向北移动，因此，南京太阳应从东南方升起；南京昼夜长短变化幅度在减小；长城站的日落时间提前；长城站的正午太阳高度角在减小。故选D。
题点2 正午太阳高度的年变化幅度
读正午太阳高度年变化幅度图(极夜期不考虑负值)，回答3～4题。
3．满足①至②区间变化幅度的最大纬度范围为( )
A．23°26′～66°34′
B．0°～23°26′
C．66°34′～90°
D．0°～90°
4．①处不可能( )
A．四季分明 B．二至日正午太阳高度相同
C．半年极昼，半年极夜 D．全年昼夜平分
解析：3.D 4.A 第3题，若极夜期不考虑负值，赤道上与极点上的正午太阳高度年变化幅度均为23°26′，回归线至极圈变化幅度为46°52′，其他纬度均为23°26′至46°52′。所以，满足①至②区间变化幅度的最大纬度范围为0°～90°。第4题，根据正午太阳高度年变化幅度值可知，①处可能为赤道或者极点。如果是赤道，则会昼夜平分，二至日正午太阳高度相同；若为极点，则会半年极昼、半年极夜。但都不可能四季分明。
1．正午太阳高度的空间变化规律
从太阳直射点所在纬线分别向南、北两侧递减；离直射点距离越近(纬度差越小)，正午太阳高度越大。
2．正午太阳高度的时间变化规律
(1)太阳高度日变化
极点上
在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度
非极点地区
太阳高度在一日之内是有变化的，一天之内有一个最大值(地方时12点时)，即当地的正午太阳高度
(2)正午太阳高度年变化规律
回归线之间
正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值，一次最小值(南半球出现在6月22日前后，北半球出现在12月22日前后)
回归线上
正午太阳高度最大值为90°，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳高度最大值
回归线至极点之间
正午太阳高度最大值小于90°，一年中只有一个正午太阳高度最大值
3.正午太阳高度的年变化幅度
(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°26′增大至46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。
(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46°52′)。
(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46°52′减小至23°26′)，极圈上为46°52′，极点上为23°26′。
考点(三) 正午太阳高度的计算及应用 [学法：通知识·提能力·融会贯通]
1．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°26′S)正午太阳高度：
H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。
2．正午太阳高度规律在生产、生活中的应用
(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，可根据两地纬度差多少度，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＝h·cot H。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。
(2018·江苏高考·节选)如图为某地二分二至日太阳视运动示意图。读图回答下题。
该地所属省级行政区可能是( )
A．琼 B．新
C．苏 D．赣
[学审题析题] (在“____”上填关键点)
1.从题干中明确考向
由关键词“二分二至日太阳视运动”“省级行政区”，可知考查正午太阳高度的计算和省级行政区的位置。
2.从图中获取信息
[答案] B
题点1 正午太阳高度的计算
(2019·扬州一模)下表为我国甲、乙两地不同日期昼长和正午太阳高度的观测数据表。据此完成1～2题。
日期
项目
10月22日
M日
昼长
正午太阳高度
昼长
正午太阳高度
甲
11时13分
47°14′
13时55分
78°28′
乙
11时30分
56°16′
13时20分
87°30′
1.甲、乙两地的纬度差约为( )
A．7° B．8°
C．9° D．10°
2．M日最接近( )
A．12月22日 B．2月22日
C．4月22日 D．6月22日
解析：1.C 2.D 第1题，据表中正午太阳高度的数值分析可知，甲、乙两地两个不同日期的正午太阳高度的差值为9°2′，说明两地的纬度差约为9°。第2题，据表中M日的正午太阳高度的数值分析可知，此时，我国甲、乙两地正午太阳高度都大，最接近的是夏至日。
(2019·苏州一模)下图为我国甲、乙两个不同地区房屋院落的尺度，图中角度为夏至日的正午太阳高度，读图回答3～4题。
3．甲、乙两个院落可能分别位于( )
A．浙江、江苏 B．新疆、云南
C．广东、黑龙江 D．福建、北京
4．与甲地相比，乙地院落尺度更大的主要影响因素是( )
A．热量 B．降水
C．光照 D．地形
解析：3.D 4.C 第3题，由材料分析可知，该地位于我国，夏至日太阳直射北回归线，甲地正午太阳高度角为87°，说明甲地的纬度为20°26′N或者26°26′N，浙江和新疆的纬度不符合题意；乙地的正午太阳高度角为73°，说明乙地的纬度大约为40°26′N，黑龙江的纬度较高，北京所在的纬度为40°附近，符合题意。第4题，正午太阳高度角不同，建筑物产生的影子不同，会影响院内的采光条件，乙地的纬度较高，正午太阳高度角小，影子较长，因此为了避免建筑物遮挡光照，院落尺度应该更大一点。
题点2 正午太阳高度的应用
(2019·江苏押题预测)北京王先生的家位于一个高层建筑的二楼，寒冬的正午直到1月16日阳光才能照射进阳台，而同一小区的朋友李先生家的顶楼阳台则没有这样的烦恼。据此回答5～6题。
5．相比朋友家，影响王先生家阳台阳光照射情况的主要因素是( )
A．纬度 B．正午太阳高度
C．阳台面积 D．楼层层数
6．王先生家的阳台正午时分每年大约有多长时间没有阳光射入( )
A．18天 B．36天
C．50天 D．100天
解析：5.D 6.C 第5题，根据材料提示，北京王先生的家位于高层建筑的二楼，楼层低，冬季正午阳光照射进阳台受到影响，而位于同一小区朋友家的顶楼阳台则没有影响，这是由于朋友的楼层高；王先生与朋友家位于同一小区，纬度和正午太阳高度是一样的；阳台面积对阳台阳光照射情况没有影响。第6题，寒冬的正午直到1月16日阳光才能照射进王先生家的阳台，说明之前阳光不能照进来。冬至日12月22日，正午太阳高度最小，阳光最难照进来，根据对称的原理，从12月22日到1月16日为25天，两倍时间为50天。
[锁定命题热点——备考超人一步]
[热点关注]
1．以我国古代天文成就资料为背景，如二十四节气、日圭等。从地球公转规律入手，考查地球运动的意义，同时也是弘扬中华优秀传统文化的良好切入口。
2．以太阳光热能的合理开发和有效利用为目的，借助住宅设计、太阳能安装等现实生活中的真实素材，创设新颖的命题背景，考查正午太阳高度的变化规律及在生活实际中的应用。
[热点押题]
二十四节气是我国独有的农业物候历，是我国优秀传统文化之一。寒露节气在每年公历10月8日左右。据此回答下题。
1．地球绕太阳运行一周为360°，以春分日地球在黄道上的位置为0°，则寒露日地球在黄道上的位置为( )
A．15° B．105°
C．195° D．285°
解析：选C 春分日地球在黄道上的位置为0°，一个节气运行的度数为15° (一年24个节气)，寒露与春分之间相差13个节气，所以寒露日地球在黄道上的位置为195°。
2．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。如图为华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图。读图，回答(1)～(2)题。
(1)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
(2)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：(1)C (2)D 第(1)题，读图可知，太阳能热水器朝向的一侧，应为向阳的一侧，即南面。我国华北地区，冬季气候寒冷，盛行偏北风，为更好地采光，其南面应种植落叶阔叶树，为更好地挡风，北面应种植常绿针叶树。①②④南面均有常绿针叶树，影响采光，排除；③南面种植的是落叶阔叶树，北面种植的是常绿针叶树，符合要求。故选C项。第(2)题，太阳能利用效果最佳时，热水器集热板应与太阳光线垂直。根据图中太阳能热水器安装的角度判读可知，①③图太阳能热水器使用效果最佳时，太阳直射北半球，为华北地区的夏半年；②图使用效果最佳时，太阳直射赤道，为华北地区的春季或秋季；④图使用效果最佳时，太阳直射南半球，为华北地区的冬季。故选D项。
[解读热点素材——认知多人一点]
1．二十四节气
指中国农历中表示季节变迁的24个特定节令，是根据地球在黄道(即地球绕太阳公转的轨道)上的位置变化而制定的，每一个节令分别相应于地球在黄道上每运动15°所到达的一定位置(如图所示)。
二十四节气是在中国先秦时期开始订立、汉代完全确立的用来指导农事的补充历法，它把太阳周年运动轨迹划分为24等份，每一等份为一个节气，始于立春，终于大寒，周而复始，是指导农业生产及日常生活中人们预知冷热雪雨的指南针。2016年11月30日，二十四节气正式列入联合国教科文组织“人类非物质文化遗产”代表作名录，为了方便记忆，古人还编有歌谣：
春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连；秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。
2．低碳社区
(1)从减少碳排放的角度定义，认为低碳社区指在社区内除了将所有活动所产生的碳排放降到最低外，也希望透过生态绿化等措施，达到零碳排放的目标。
(2)从可持续发展的概念出发，从可持续社区和一个地球生活社区模式的倡导下提出低碳社区建设模式，以低碳或可持续的概念来改变民众的行为模式，来降低能源消耗和减少CO2的排放。
低碳城市的建设呼唤低碳社区的出现。
[课时跟踪检测]
一、单项选择题
(2019·南京检测)太阳方位角是指太阳光线在地平面上的投影与地平面正南向所夹的角，顺时针为正值，逆时针为负值。我国河南省某地(36°N,113°E)气象台对当地一年内太阳方位角进行了测量，如图为太阳方位角示意图。据此完成1～2题。
1．该地日落方位角一年内的变化范围可能是( )
A．－60°至60° B．60°至120°
C．－60°至－90° D．90°至120°
2．某日该地太阳方位角为0°时( )
A．北京的太阳位于西南方向
B．伦敦街道的树影位于东南方向
C．纽约(74°W)太阳高度角达到最大值
D．东京(135°E)市民正处于下班高峰期
解析：1.B 2.A 第1题，由材料分析可知，太阳方位角是指太阳光线在地平面上的投影与地平面正南向所夹的角，顺时针为正值，逆时针为负值。因此可以理解为：太阳方位角以正南点为零，顺时针方向为正，表示太阳位于下午的范围；逆时针方向为负，表示太阳位于上午的范围。该地为河南省某地(36°N,113°E)，一年中，春、秋分时太阳正西落，太阳方位角为90°，夏季时，西北落，太阳方位角大于90°，冬季时，西南落，太阳方位角小于90°，结合选项答案选B项。第2题，太阳方位角为0°时，说明太阳位于正南，(36°N,113°E)的地方时为12点，此时太阳直射在113°E经线上，北京的经度为116°E，位于直射点的东侧，又因太阳直射点在北回归线以南，因此判断直射点应该在北京的西南方位，因此A正确；伦敦位于直射点的西北，太阳在其东南，影子朝向为西北，B错误；通过此时113°E的地方为12时，根据时间的相关计算得出纽约此时的地方时为23时32分，应该处在晚上时间，太阳高度角为负值，C错误；同理，通过计算可知，东京的地方时为13时28分，应该在下午上班时间，D错误。故答案选A。
(2019·南通考前模拟)南通市某校学生发现教室走廊在清明节前后的正午不再被南楼遮挡，开始能照射到阳光。图1是该学生于清明节当天面向东拍摄的一张照片，图2为二十四节气表。读图回答3～4题。
3．该学生拍摄的时间可能为( )
A．9点 B．12点
C．15点 D．18点
4．一年中教室走廊在正午不能照射到阳光的时间约为( )
A．3个月 B．5个月
C．7个月 D．9个月
解析：3.C 4.C 第3题，结合题干提供的信息可知，此照片为该学生面向正东方向拍摄的照片，根据图中的日影方位，可以推断拍摄时间为下午，四个选项中C最符合题意。第4题，题干中所描述清明节前后“不再被南楼遮挡”，结合相关知识可以推理冬至前至白露、冬至后至清明这段时间因正午太阳高度小，南楼正午日影长，阻挡了教室走廊的阳光；两个时间间隔约为7个月。
(2019·苏锡常镇模拟)民居是建筑的方言。某月，小明在某岛旅游时发现当地的传统民居屋顶坡面陡峭，挑檐南北朝向，并向上伸展很长。挑檐下的阴影区是正午时家庭作坊的位置。该月内当地居民的正午家庭作坊位置从南侧移到北侧。如图为当地民居景观图，读图回答5～6题。
5．该民居所在岛屿最可能为下图中的( )
6．下列关于该月的叙述，与实际相符的是( )
A．太阳直射点位于北半球
B．当地从昼长夜短到昼短夜长
C．当地日出方位为东南方向
D．当地正午太阳高度角逐渐增大
解析：5.D 6.C 第5题，挑檐下的阴影区是正午时家庭作坊的位置，该月内当地居民的正午家庭作坊位置从南侧移到北侧。说明太阳直射点由房屋北侧移动到房屋南侧，该地纬度低，有阳光直射现象。根据纬度范围，图D有直射现象；其他三图没有阳光直射现象。第6题，太阳直射点一个月移动的纬度范围大约是8度左右，结合图示纬度，该月的太阳直射点位于南半球；太阳直射点一直南移，当地此时段一直是昼长夜短；南半球是夏季，当地日出方位为东南方向；当地正午太阳高度角先增大，后减小。
(2018·南京三模)某日清晨，家住南京的张先生驾车上班途经新街口时，观察到孙中山雕像的影子投向汉中路和中山南路之间，数月后的一个清晨张先生途经同一地点时，发现雕像的影子投向了汉中路和中山路之间，如图所示。读图，完成7～8题。
7．若张先生当日(第一个观察日)傍晚下班按原路返回时，观察到该雕像的影子投向( )
A．中山东路和中山南路之间
B．中山路
C．中山路和中山东路之间
D．中山东路
8．两个观察日期期间，下列判断正确的是( )
A．南京市昼长先变长后变短
B．晨昏线与经线之间夹角增大
C．后一观察日北京正午太阳高度较小
D．地球公转速度先变快后变慢
解析：7.A 8.C 第7题，据题意分析可知，张先生第一个观察日清晨的影子朝向西南方向，表明日出方向为东北，据此推知日落方向为西北方向，影子朝向东南方向，投向中山东路和中山南路之间。第8题，据题意分析可知，第一个观察日为北半球的夏半年，第二个观察日为北半球的冬半年，南京市昼长可能一直变短，晨昏线与经线之间夹角可能先减小后增大，地球公转速度可能先变慢后变快。
二、双项选择题
(2019·盐城模拟)读某一时刻太阳高度随经度和纬度变化示意图，完成9～10题。
9．对图中各地时间叙述正确的是( )
A．①地地方时为6时 B．②地地方时为12时
C．③地昼长大于12小时 D．①③两地时差为12小时
10．右图中，a、b、c、d四地比较( )
A．a、b两地日出方位大致相同
B．b、c两地自转线速度不同
C．c、d两地日落时刻相同
D．a、d两地昼夜长短相同
解析：9.BC 10.AB 第9题，据图分析可知，该时刻太阳直射点的位置(60°W,15°S)，南半球昼长夜短，所以，①地日出时刻小于6时，②地地方时为12时，③地昼长大于12小时，①③两地时差超过12小时。第10题，据图分析可知，此时太阳直射在15°S纬线上，a、b两地日出方位均为东南方向；b地的纬度低于c地，b地自转线速度大于c地；a地、d地正午太阳高度均约为30°，a地纬度为45°N, d地纬度为75°S，a地昼短夜长，d地昼长夜短；c地正午太阳高度为60°，其纬度为45°S，c、d两地日落时刻不同。
(2018·苏北苏中七市三模)如图为甲、乙两地连续三个月正午太阳高度变化图。读图，完成11～12题。
11．图中“连续三个月”可能指( )
A．1月至3月
B．4月至6月
C．7月至9月
D．10月至12月
12．若图示时期甲地由昼夜平分至昼长夜短，则甲、乙两地( )
A．同属于南半球或北半球 B．昼长差值增大
C．正午日影朝向相同 D．日出方位南移
解析：11.AC 12.AB 第11题，据题意分析可知，4月至6月，北回归线及其以北地区，正午太阳高度可能先增大后减小，北回归线与赤道之间部分地区，正午太阳高度可能先增大后减小再增大，还有部分地区和整个南半球，正午太阳高度可能先减小后增大，全球不可能存在正午太阳高度一直增大的地区；10月至12月，南回归线及其以南地区，正午太阳高度可能先增大后减小，南回归线与赤道之间部分地区，正午太阳高度可能先增大后减小再增大，还有部分地区和整个北半球，正午太阳高度可能先减小后增大，全球不可能存在正午太阳高度一直增大的地区。第12题，据上题分析可知，若图示时期甲地由昼夜平分至昼长夜短，甲、乙两地可能同属于南半球或北半球，甲位于南回归线到赤道之间或北回归线到赤道之间，乙位于南回归线到南极圈之间或北回归线到北极圈之间，两地昼长差值增大。
三、综合题
13．某校(北回归线以北)地理课外小组做了如下实践活动。如图所示，在该校操场上树立一垂直于地面的旗杆，杆高为h，OP为正午旗杆的影子，OM垂直于OP，测得OP长度为一年中最长，且为h·cot 36°34′。据此回答下列问题。(tan 35°≈0.7，tan 45°＝1，tan 60°≈1.732)
(1)该小组晚上利用望远镜测得当地北极星的高度角为________。
(2)在M楼楼顶上安装太阳能热水器，热水器集热板合理的倾角介于________和________之间。
(3)房地产开发商在M楼南建造了一幢商品住宅楼(如图)，某户居民买到了M楼一层的一套房子，于元旦前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住。该房主准备以“争取采光权”向相关部门投诉，你认为他能胜诉吗？请从地理角度说明理由。
解析：第(1)题，当地位于北回归线以北，故正午影长最长为冬至日，结合OP＝h×cot 36°34′可知，冬至日当地的正午太阳高度为36°34′，计算可知当地纬度为30°N，北极星的高度角等于当地纬度。第(2)题，集热板应与太阳光线相垂直，故集热板与地面的夹角应与正午太阳高度互余。由当地位于30°N可计算出当地冬至日和夏至日的正午太阳高度，则可计算出集热板与地面的夹角。第(3)题，根据当地冬至日的正午太阳高度为36°34′，南楼高为69 m，楼间距应约为69/tan 35°，故楼间距最少应约为98.6 m。
答案：(1)30° (2)6°34′ 53°26′
(3)能。由材料中OP长度为一年中最长且为h·cot 36°34′，可知该地冬至日正午太阳高度为36°34′，与35°最为接近，根据南楼高69 m和tan 35°≈0.7，可计算出楼间距最少应约为98.6 m。
14．(2019·泰州期中)图1为某日昼夜分布示意图，阴影为黑夜。读图回答下列问题。
(1)图示的日期是____________前后，此时太阳直射纬度是_______，北京时间为________。
(2)此时B点旗杆影长为一天中的最____值，旗杆影子的方向为_____方向。
(3)该日后，D点将向N地靠近，C地的正午太阳高度角将变________，B地的正午太阳高度角将变________。
(4)该日A地体育场馆的太阳能电池板与建筑物外墙(墙面与地面垂直，见图2)之间最合适的夹角约为______；若此夹角可以调节，那么其一年中的变化幅度(一年中最大夹角与最小夹角之差)为______。
解析：第(1)题，据图分析可知，北极圈及其以北地区出现极夜现象，说明图示日期是12月22日前后；太阳直射点在南回归线上，图中65°E的地方时为12时，北京时间为15时40分。第(2)题，此时B点为正午，旗杆影长为一天中的最小值，旗杆影子的方向与太阳光线照射的方向(从南面照射)相反，为正北方向。第(3)题，D点将向N点靠近，说明太阳直射点北移，C地的正午太阳高度角减小，B地的正午太阳高度角增大。第(4)题，A点的正午太阳高度与太阳能电池板与建筑物外墙之间的夹角相等，A点的正午太阳高度角等于90°－(30°＋23°26′)＝36°34′，一年中的变化幅度为两个黄赤交角的大小。
答案：(1)12月22日 23°26′S 15时40分
(2)小 正北
(3)小 大
(4)36°34′ 46°52′
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