新高中地理高考2023年高考地理一轮复习（新人教版） 第1部分 第2章 第3讲 课时13　正午太阳高度的变化　四季更替和五带划分

这是一份新高中地理高考2023年高考地理一轮复习（新人教版） 第1部分 第2章 第3讲 课时13　正午太阳高度的变化　四季更替和五带划分，共16页。试卷主要包含了正午太阳高度，四季更替，五带划分等内容，欢迎下载使用。

课时13　正午太阳高度的变化　四季更替和五带划分

一、正午太阳高度
1．概念
(1)太阳高度(角)：太阳光线与地平面的交角。
(2)正午太阳高度：一日内最大的太阳高度，反映太阳辐射的强弱。

太阳高度与正午太阳高度
(1)太阳高度角是线面角，正午太阳高度角只是特定时刻(正午12时)的太阳高度角。
(2)正午太阳高度是某地区一天中最大的太阳高度，但不一定是90°。
(3)只有在南北回归线之间的地区才会有正午太阳高度为90°的现象。
2．变化原因：黄赤交角的存在导致太阳直射点的南北移动。
3．变化规律
(1)纬度分布


春秋分日
由赤道向南北两方降低
夏至日
由北回归线向南北两方降低
冬至日
由南回归线向南北两方降低

(2)季节变化
北回归线及其以北纬度带
夏至日达最大值
冬至日达最小值
南回归线及其以南纬度带
夏至日达最小值
冬至日达最大值
南北回归线之间各地
每年太阳直射两次


正午太阳高度
(1)同一纬线上正午太阳高度相等。
(2)同一日期，距直射点所在纬度相等的两条纬线上正午太阳高度相等。
(3)距离太阳直射点所在纬线越近的地点，正午太阳高度越大。
(4)极点上的正午太阳高度等于直射点的纬度数。
二、四季更替
1．成因

2．划分(以北半球为例)
类型
范围
春季
夏季
秋季
冬季
天文四季
过渡季节
一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节
过渡季节
一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节
气候四季
3、4、5月
6、7、8月
9、10、11月
12、1、2月

三、五带划分
1．划分依据：太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减。
2．五带划分


温度带的季节变化
四季更替最明显的是温带。热带地区有阳光直射现象，长夏无冬；寒带地区有极夜现象，长冬无夏，四季更替不明显。

1．正午太阳高度的计算方法
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。如下图所示：

当太阳直射B点(10°N)时：
HA＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。
HC＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。
2．正午太阳高度的变化规律
(1)看太阳直射点的位置，比较正午太阳高度大小。
记忆口诀“远小近大”：即距离太阳直射点所在的纬线越远，正午太阳高度越小；距离越近，则越大。
(2)看太阳直射点的移动，确定正午太阳高度的变化。
记忆口诀“来增去减”：即太阳直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大；移去则减小。如下图所示：

(3)看区域位置，归纳不同区域的正午太阳高度年变化规律。
回归线之间
　
①有太阳直射现象。
②正午太阳高度年变化幅度＝α＋23°26′(α为当地纬度)
回归线与极圈之间

①无太阳直射，无极昼、极夜现象。
②正午太阳高度年变化幅度＝46°52′
极圈与极点之间

①有极昼、极夜现象。
②正午太阳高度年变化幅度＝113°26′－α(α为当地纬度)

3.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最大值时，就是一天的正午时刻，此时当地的地方时是12时。
(2)判断所在地区的纬度
当太阳直射点位置一定时，如果知道当地的正午太阳高度，就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差多少度”的规律，求出当地的地理纬度。
(3)确定房屋的朝向
为了获得最充足的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。
①北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋多朝南。
②南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋多朝北。
(4)判断日影长短及方向
①太阳直射点上，物体的影子缩短为0。
②太阳高度越大，日影越短，正午是一天中日影最短的时刻。
③日影永远朝向背离太阳的方向。

(5)计算楼间距、楼高
为了保证一楼全年有阳光照到，北回归线以北地区建楼房时，两楼之间的最短距离L＝h·cot H(H：冬至日正午太阳高度)。

(6)计算太阳能热水器的安装角度

当集热板与地面之间的夹角(α)和当天正午太阳高度(H)互余时，太阳能热水器使用效果最佳，即α＋H＝90°。

(2021·山东地理)某日，小李在某地(110°E,40°N)广场游玩时，发现广场平面图中的指向标模糊不清(图a)。他通过观测广场石柱影子的长度和方向(图b)，确定了平面图的指向标。据此完成1～2题。

1．该广场平面图的指向标应该是图c中的(　　)
A．① B．② C．③ D．④
2．一周后的相同时刻，小李再次测量发现该石柱的影长变长，则第二次观测日期可能在(　　)
A．2月16日前后 B．5月8日前后
C．8月20日前后 D．11月10日前后
答案　1.B　2.C
解析　第1题，正北方向指向标可以根据当地地物的影子朝向确定。北京时间12：10对应110°E的地方时是11：30，此时太阳在南偏东一点，地物影子应该是北偏西一点。图中石柱影子在左侧，即左侧方向是北偏西，正北方向应该是②所示的方向，选B。第2题，石柱影长一周后变长意味着太阳直射点正在远离该地，小李位于40°N，意味着太阳直射点是向南方移动，排除A、B。地方时11：30的情况下，图中石柱高度6.6 m，影长3.2 m，太阳高度角远大于45°(6.6/3.2≈2.06；tan64°≈2.05，太阳高度角约64°)，正午的太阳高度角应更大一些，说明太阳直射点与小李所在的纬度差不足40°，即直射北半球，选C。

(2022·江苏七市模拟)2021年某楼盘(32°N,121°E)开盘销售已封顶的1～4号楼。这4幢楼均为18层，层高3米，南北楼间距为50米。下图为“该楼盘平面示意图”。据此完成1～ 3题。

1．某日小明在4号楼南阳台，恰好看到日落，当时的北京时间最有可能是(　　)
A．16：00 B．17：30 C．18：30 D．19：00
2．小明发现4号楼底层10月22日起正午就无阳光照射，一年中该楼层正午有阳光照射的时间约为(　　)
A．4个月 B．6个月 C．8个月 D．10个月
3．一般随楼层升高房价相应提高。小明想在4号楼购房，希望全年正午都有太阳照射且单价较低。建议他选择(tan34°34′≈0.7，tan58°≈1.6，tan81°26′≈6.6)(　　)
A．4层 B．6层 C．8层 D．10层
答案　1.B　2.C　3.C
解析　第1题，由材料可知，该地经度为121°E，因此地方时和北京时间相当；小明在4号楼南阳台恰好看到日落，说明该日日落的方位应在西南方向，可确定此时太阳直射南半球，该地日落的时刻应在18时之前，C、D错误；该地的纬度为32°N，其最早日落的时刻不可能为16时，因此最可能是17：30，A错误，B正确。第2题，根据地球运动的对称规律可知，正午底层接受不到太阳照射的时间和又一次开始有太阳照射的时间是关于冬至日对称的，由此可以推测，该楼层又一次开始有阳光照射的日期为次年2月22日，因此该楼层一年中有4个月正午没有阳光照射，有8个月正午有阳光照射。故选C。第3题，要保证全年都有太阳照射，需要保证一年中正午太阳高度最小时即冬至日可以获得太阳光照；该地冬至日正午太阳高度H＝90°－(32°＋23°26′)＝34°34′；再由两栋楼的间距50米，可以求得4号楼冬至日有阳光照射的高度L＝50×tan34°34′＝35米，再由楼高54米可以求出4号楼19米以下的楼层正午没有太阳光照；每层楼高3米，因此7楼的一部分及其以下楼层冬至日都没有太阳光照，即8楼及其以上的楼层冬至日有太阳光照；再由随楼层升高房价相应提高可以判断，满足小明购房条件的最佳楼层为8楼。故选C。
赤道日晷是我国古代普遍使用的计时仪器，主要由晷盘、晷针和底座组成(下图)，其晷盘与赤道平面平行，晷针垂直穿过晷盘中心，晷针针影随太阳方位变化指向晷盘不同刻度位置来表示不同时刻。我国某中学拟建一个赤道日晷，晷针与地面夹角约为29°36′。据此完成4～6题。

4．该中学可能位于(　　)
A．哈尔滨 B．石家庄
C．重庆市 D．广州市
5．该中学计划将日晷摆放在学校广场，正确的摆放方式是(　　)
A．坐北朝南 B．坐南朝北
C．坐东朝西 D．坐西朝东
6．夏至日阳光充足，放置在该中学的日晷晷针在晷盘上的移动方向是(　　)
A．由西北逆时针转向东北
B．由西北顺时针转向东北
C．由西南逆时针转向东南
D．由西南顺时针转向东南
答案　4.C　5.B　6.D
解析　第4题，根据晷盘与赤道平面平行，且该中学设置的日晷晷针与地面夹角约为29°36′，说明此地的纬度即为29°36′，因此符合的是重庆市。故选C。第5题，题意表明，赤道日晷的晷盘与赤道平面平行，晷针垂直穿过晷盘中心，我国某中学位于北半球，则晷针上面指向北，正午太阳在南面，晷针向北才能产生影子。因此日晷是坐南朝北。答案选B。第6题，该中学在夏至日这天的太阳东北升，西北落，即由东北移向西北。影子与太阳的运动方向是相反的，故日晷晷针在晷盘上的移动方向是由西南顺时针转向东南，D正确。
图形判读　太阳视运动

1．日出、日落方向
太阳直射点位置
日出、日落方位
无极昼地区
刚好出现极昼的地区
北半球
东北升，西北落
北极圈内：正北升，正北落
南半球
东南升，西南落
南极圈内：正南升，正南落
赤道
正东升，正西落
图示(北半球)


　　　　　　　　　　　　　　　　
特别提醒　①北回归线以北，全年正午太阳都在正南方天空；南回归线以南，全年正午太阳都在正北方天空。
②南、北回归线之间，正午太阳有时在天顶，有时在正南方天空，有时在正北方天空。
③太阳的周日运动：以上图夏至日为例，太阳东北升—东南方天空—正南方天空—西南方天空—西北落。
2．太阳高度日变化图的判读

(1)日出、日落、昼长判读：如曲线A北京时间约3时日出，约17时日落，昼长约为14小时。
(2)正午太阳高度及出现的时间判读：如曲线B正午太阳高度约为45°，出现在北京时间12时。
(3)特殊判读：①曲线A正午太阳高度最大为90°，应位于赤道至回归线之间；
②曲线B昼长24小时，且最低太阳高度角正好为0°，应为出现极昼的最低纬度；
③C线昼长24小时，且一天中太阳高度没有变化，应位于极点。

下图是“40°N某地二分二至日太阳视运动示意图”，K、L、M三条曲线为二分二至日太阳视运动曲线。读图完成1～2题。

1．图中a、b、c、d分别表示地平圈上的四个方位，其中代表北方的是(　　)
A．a B．b C．c D．d
2．有关K、L、M所对应的日期的说法，正确的是(　　)
A．K——天安门广场升旗时刻为一年中最迟
B．L——南京白昼时间比北京长
C．M——此时该地太阳从东南方向升起
D．L——长江口外海域盐度达一年中最小值
答案　1.C　2.A
解析　第1题，夏半年，太阳直射北半球，北半球昼长夜短，太阳东北升，中午正南，西北落；冬半年，太阳直射南半球，北半球昼短夜长，太阳东南升，中午正南，西南落。图为40°N，所以K、L、M分别代表冬至日、春分或秋分日、夏至日，同时正午太阳出现在正南。故a、b、c、d分别代表南、东、北、西。第2题，据上题分析可知，K、L、M分别代表40°N的冬至日、春分或秋分日、夏至日，北京天安门升旗时刻和日出时间相同，故在K时天安门广场升旗时刻为一年中最迟；L时昼夜平分；M时太阳从东北升起；我国长江口外海域盐度达一年中最小值为夏至日(6月份长江流域出现梅雨，降水量，流量大，河口的盐度达最小值)。
日晕是在太阳周围出现的一个或两个以上以太阳为中心的彩色光环，是悬浮在大气中的冰晶折射或反射太阳光而形成的光学现象。西藏拉萨大昭寺坐东朝西，其正门前常年有虔诚的信徒在此朝圣。下图为某摄影师在拉萨市大昭寺正门前拍摄的日晕画面。据此完成3～4题。

3．摄影师拍摄该照片时可能是当地的(　　)
A．6：00 B．18：00 C．10：00 D．15：00
4．推测图中拉萨此时的天气最可能为(　　)
A．烟雨迷蒙 B．天气晴朗 C．漫天飞雪 D．云雾缭绕
答案　3.C　4.B
解析　第3题，根据图可知，这是大昭寺的正门位置，而且大昭寺坐东朝西，则此时太阳位于东南方向，应该为当地时间的上午。第4题，出现日晕现象，表明有太阳辐射，说明天气晴朗。
(2022·湖北荆州市模拟)读“某地区二分二至日的太阳视运动图”，完成5～6题。

5．该地与其对跖点(关于地心对称的点)的地理纬度分别是(　　)
A．40°S,40°N B．50°N,50°S
C．40°N,40°S D．50°S,50°N
6．该地某日的夜长为9小时40分，则该日的太阳运动轨迹、日出时间及日落方位分别是(　　)
A．①　4时50分　西北
B．②　4时50分　西南
C．③　7时10分　西北
D．①　7时10分　西南
答案　5.C　6.A
解析　第5题，北半球各地北极星的仰角高度等于当地的地理纬度，由图可知，当地北极星的仰角为40°，则当地纬度为40°N，则其对跖点纬度为40°S。C正确。第6题，由图可知，①为夏至日太阳视运动轨迹，②为二分日太阳视运动轨迹，③为冬至日太阳视运动轨迹，题干中该地某日的夜长为9小时40分，说明该地昼长夜短，符合夏至日太阳视运动轨迹，即①，此时日出时间为0时＋夜长的一半，即4时50分日出，夏至日日出东北，日落西北，故选A。
摩纳哥是世界第二小的国家，位于欧洲西南部，三面被法国包围，南濒地中海。2019年3月22日至26日，应意大利、摩纳哥和法国三国首脑邀请，国家主席习近平对上述三国进行国事访问，当地时间24日中午12时左右，国家主席习近平从法国尼斯乘车抵达摩纳哥开始对摩纳哥公国进行国事访问。据此完成7～8题。

7．出访期间该国(　　)
A．昼长大于北京 B．昼夜长短差距缩小
C．日落时刻逐渐提前 D．夜长长于12小时
8．抵达摩纳哥时日影位于正前方的车辆行驶方向是(　　)
A．向北行驶 B．向西行驶 C．向西北行驶 D．向东北行驶
答案　7.A　8.A
解析　第7题，出访期间是春分日之后，太阳直射北半球，且向北移。由于摩纳哥纬度高于北京，昼长大于北京，A对。出访期间该国昼长大于夜长且昼渐长，日落时刻逐渐推后，昼夜长短的差距增大，B、C、D错。第8题，由材料可知，此时当地时间为12时左右，太阳位于正南方位，故向北行驶的车日影位于正前方，选A。
青岛(120°E,36°N)的小明同学计划在五一期间到乌鲁木齐(88°E,44°N)探亲，下图示意小明打算预定的4月30日车票信息(车票时间均为北京时间)。据此完成9～10题。

9．从青岛北站出发及到达乌鲁木齐车站时，小明看到两地的太阳方位分别是(　　)
A．西南方向、东南方向
B．西北方向、西南方向
C．西南方向、正南方向
D．西北方向、正南方向
10．Z105列车到达乌鲁木齐车站时，小明马上给在青岛的妈妈打电话报平安，小明和妈妈手表显示的时间是(　　)
A．9：52、10：00 B．10：00、10：00
C．10：00、12：00 D．12：00、12：00
答案　9.A　10.D
解析　第9题，北京时间即120°E的地方时，青岛的经度为120°E，地方时即为北京时间。小明从青岛站出发的时间为4月30日17：25，此时太阳直射北半球，还未到18点，因此太阳位于西南方位。小明到达乌鲁木齐时的北京时间为12：00，而乌鲁木齐的经度为88°E，与120°E相差约2个小时，因此乌鲁木齐的地方时约为10：00，此时太阳位于其东南方位。故答案选A。第10题，列车到达乌鲁木齐时的北京时间为12：00。为了方便，我国统一采用东八区的时间，因此小明和妈妈手表显示的时间都是北京时间，即12：00。故选D。
课时精练
(2022·江苏盐城市模拟)家住牡丹江市(45°N,130°E)的小明在网上晒出自家住宅的户型平面图和江边拍摄的日出图，并记录到该日第一缕阳光照射到客厅的时间为9时40分(住宅楼前无遮挡)。读图完成1～3题。


1．照片上遮盖的日期，可能是(　　)
A．4月1日 B．7月1日
C．9月1日 D．11月1日
2．小明家前阳台的朝向最接近(　　)
A．南偏东45° B．南偏西45°
C．西偏南15° D．正南方向
3．小明通过测量得出该日当地正午太阳高度，其数值约为(　　)
A．22° B．32° C．45° D．55°
答案　1.D　2.B　3.B
解析　第1题，根据图乙中信息，当地日出时间为北京时间6时，则当地时间应为6：40，白昼时间少于12小时，太阳直射南半球，故选D。第2题，该日第一缕阳光照射到客厅的时间为9时40分，则当地时间为10时20分，此时太阳大致在南偏东25°，阳台的朝向与太阳方位垂直，因此小明家前阳台的朝向为南偏西65°，或小于65°，否则阳光不能照射到。与之最接近的是B选项。第3题，11月1日，太阳直射点位于10°S左右，正午太阳高度＝90°－(10°＋45°)＝35°，最接近35°的是B，故选B。
(2022·江苏省扬州市月考)下图为“某地一年中正午太阳高度变化示意图”，图中M、N分别为EH、HF的中点，H日该地正午太阳位于正北方。读图完成4～5题。

4．该地的地理纬度可能是(　　)
A．18°34′S B．18°34′N
C．23°26′S D．23°26′N
5．从E至M期间(　　)
A．地球公转速度加快
B．扬州白昼变短，黑夜变长
C．该地日出方位东偏南
D．南半球正午太阳高度变小
答案　4.B　5.C
解析　第4题，根据题意，图中E(F)、H处是二至日，M、N为二分日。该地一年中正午太阳高度有两日为90°，说明该地一年内有两次太阳直射现象，应位于南、北回归线之间，而南、北回归线上一年内只有一次太阳直射现象，所以排除选项C、D。H日正午太阳从正北方向照射，说明直射点位于北回归线，该地位于北半球，H日为夏至日，选B。第5题，据上题分析，E(F)为冬至日，H为夏至日，M为春分日，N为秋分日。1月初地球公转速度最快，从E至M期间，即从冬至日到春分日，地球公转速度先加快后减慢；扬州白昼变长，黑夜变短；该地日出方位东偏南，C正确；南回归线以南正午太阳高度变小。选C。
北京(约40°N)某中学地理研究性学习小组发现正午日影长短与二十四节气具有一定的相关性，以此制作了简易的二十四节气测量仪，如图所示。据此完成6～8题。

6．制作该测量仪利用的地理基本规律是(　　)
A．昼夜长短变化规律
B．正午太阳高度变化规律
C．地球公转速度变化规律
D．地球自转速度变化规律

7．如果将测量仪放在哈尔滨测日影，需要改进的是(　　)
A．增加竹竿的长度
B．改变竹竿与皮尺的角度
C．增加皮尺的长度
D．改变竹竿与皮尺的方位
8．如果图中乙为二分日时太阳光线，则北京二分日正午竿长与其影长的关系为(　　)
A．竿长与影长相等 B．竿长小于影长
C．竿长大于影长 D．无法判断
答案　6.B　7.C　8.C
解析　第6题，由图可知，二十四节气测量仪是根据竹竿影子长短变化来测量的，利用了正午太阳高度变化的规律。第7题，由于哈尔滨纬度比北京高，正午太阳高度更小，影长更长，为了能够准确测量，应该增加皮尺的长度，两地正午日影都朝向正北，不需要增加竹竿长度，也不需要改变竹竿与皮尺的角度和方位。第8题，北京的纬度大约为40°N，根据正午太阳高度计算公式可知，北京在二分日正午太阳高度为50°，大于45°，故竿长大于影长。
下图中M表示北半球某地太阳高度角。读图完成9～10题。

9．此日浙江省金华市(约29°N)的正午太阳高度角约是(　　)
A．27° B．80° C．58° D．66°34′
10．若图示太阳高度角为当地一年中最大的太阳高度角，则(　　)
A．全球极昼极夜现象的范围扩大
B．全球温带范围将会扩大
C．全球热带范围将会扩大
D．回归线将穿过我国的福建省
答案　9.B　10.B
解析　第9题，读图可知，北半球M地一天之中太阳高度没有变化，由此推断，M地为北极点，北极点的太阳高度与直射点的纬度相同，图中显示，M地此日太阳高度为19°，因此此日太阳直射19°N，此日浙江省金华市(约29°N)与直射点纬度相差10°，则当地的正午太阳高度角约是(90°－10°)＝80°，B正确。第10题，目前，因黄赤交角为23°26′，则北极点的最大太阳高度为23°26′，若图示太阳高度角为当地一年中最大的太阳高度角，即北极点最大的太阳高度为19°，则黄赤交角减小为19°。黄赤交角与极圈的度数互余，则南北极圈度数为南北纬71°，极圈以内就是极昼极夜出现的最大范围，因此全球极昼极夜现象的范围缩小，A错误；黄赤交角减小，则回归线度数降低，极圈度数升高，温带范围位于回归线与极圈之间，则全球温带范围将会扩大，B正确；黄赤交角减小，则回归线度数降低，则南北回归线之间的热带范围将会缩小，C错误；黄赤交角减小到19°，则北回归线度数降低为19°N，北回归线不会穿过我国的福建省，D错误。故选B。
2018年4月2日8时15分(北京时间)左右，遨游太空6年多的“天宫一号”，在中国航天人的实时监测和全程跟踪下，在预测的时间和范围内再入大气层，化作流星，凤凰涅槃，不留下一丝遗憾，归隐安宁寂静的南太平洋。据此回答11～12题。
11．“天宫一号”归隐南太平洋这一天，太阳直射点(　　)
A．位于南半球，正向北移动
B．位于北半球，正向南移动
C．位于南半球，正向南移动
D．位于北半球，正向北移动
12．“天宫一号”归隐南太平洋时，下列说法可信的是(　　)
A．接下来一个月，澳大利亚的正午太阳高度逐渐减小
B．日本东京(东九区)中学生正午休
C．南半球正值春季
D．接下来一个月，北半球昼长将逐渐变短
答案　11.D　12.A
解析　第11题，根据材料可知，“天宫一号”归隐南太平洋的时间是4月2日，结合太阳直射点的回归运动规律可知，该日太阳直射北半球且逐渐向北移动，直至夏至日移动到北回归线上。选D。第12题，“天宫一号”归隐南太平洋之后的一个月，太阳直射北半球且逐渐向北移动，澳大利亚的正午太阳高度逐渐减小，南半球正值秋季，北半球昼长将逐渐变长，A正确，C、D错；日本东京(东九区)的区时为9：15，中学生正在上课，B错。