第5讲 地球公转及其地理意义（专项训练）-2025年高考地理一轮复习全程跟踪讲与练（含答案）

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（建议用时：60分钟，试卷满分：100分）
一、选择题Ⅰ：本大题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。
太原市(37°54'N，112°33'E)某中学地理研学小组在校园的操场竖立一竹竿，通过观察竹竿影子朝向和长短的变化，印证地球公转的地理意义。小组成员将日出到日落的观察记录绘制成图(如图)，图中实线表示不同时刻竹竿的朝向和影长。据此完成1-2题。
1．当竹竿影长最短时，北京时间约（ ）
A．10时48分 B．11时30分
C．12时48分D．12时30分
2．由此推测，该日（ ）
A．太阳直射点向北移动 B．太阳直射点向南移动
C．昼短夜长 D．昼长夜短
【答案】1．D 2．C
【解析】第1题，当竹竿影长最短时，太原市(37°54′N，112°33′E)地方时为12时，北京时间为东经120°的地方时，两地经度约相差7.5°，时间相差30分钟。东经120°位于太原以东，时间要早，即北京时间为12时30分。
第2题，据图可知，日出时竹竿影子朝向西北，日落时竹竿影子朝向东北，得出该日兰州市日出东南，日落西南，故太阳直射点位于南半球，该日太原昼短夜长，C项正确，D项错误；太阳直射点向北或向南移动无法判断，A、B两项错误。
2022年11月27日北京时间15:20，家住江苏H市某小区7楼的小明在家里正对电视拍摄了一张照片(图一)，图二为7楼楼层户型图。据此完成3-5题。

3．小明家居住在（ ）
A．701B．702
C．703D．704
4．与图示光照现象最接近的日期是（ ）
A．1月17日B．3月27日
C．5月27日D．7月17日
5．未来一个月内，H市（ ）
A．正午日影先变短后变长 B．日出太阳方位不断南移
C．日落时间先推迟后提早 D．昼夜差值先变大后变小
【答案】3．D 4．A 5．D
【解析】第3题，由材料信息可知，小明家住江苏H市某小区7楼，小明在家里正对电视拍摄的时间为北京时间15：20，此时太阳应位于当地西南方向，图中电视机形成的影子朝向东北，小明应是面向正北拍摄，说明太阳光从西部的窗户照进来，704客厅的布置符合该图情景，故D项正确；701客厅的窗户位于东侧，702和703客厅的窗户位于南侧，故排除A、B、C三项。
第4题，只要保证直射纬度与该日相同，即可出现与图示光照现象接近的情况。根据太阳直射点的回归运动轨迹图可知，与该日直射纬度相同的日期，与该日关于冬至日对称。11月27日距离冬至日(12月22日左右)相差25天，12月22日25天后为2023年1月17日，由此可推导出该日期为1月17日。
第5题，未来一个月内，即从11月27日至12月27日，此阶段，直射点位于南半球，其先向南移到达南回归线(12月22日左右)，再向北移动。由此可知，江苏H市正午太阳高度角先变小，再变大，故正午日影先变长后变短，A项错误；日出太阳方位先南移，后北移，B项错误；江苏H市昼长先变短，再变长，故其日落时间先提早后推迟，C项错误；该阶段，直射点先远离赤道，再接近赤道，故昼夜差值先变大后变小，故D项正确。
某天文爱好者在同一地点连续3个月对太阳位置进行观测，记录了每月22日当地7时太阳位置并合成如下示意图。据此完成6-8题。
6．观测者选择的月份可能是（ ）
A．11、12、1B．3、4、5
C．5、6、7D．8、9、10
7．该地最可能位于（ ）
A．上海B．悉尼
C．新加坡D．巴西利亚
8．6月份，该地影子朝向正西的时刻约为当地时间（ ）
A．6:00B．9:00
C．15:00D．18:00
【答案】6. B 7. A 8. B
【解析】第6题，每月22日7时应是日出前后，结合图示方向，从第一次至第三次，日出方位整体持续北移，且太阳高度渐大，表明该时段内，太阳直射点持续北移，B项正确。A项所示时间，太阳直射点先南移，后北移；C项所示时间，太阳直射点先北移，后南移；D项所示时间，太阳直射点持续南移。
第7题，结合上题分析，期间太阳直射点持续北移，而图示信息反映，同样为7时，太阳的高度越来越高，表明该地昼渐长，所以该地位于北半球，而悉尼和巴西利亚位于南半球，期间昼长渐短；新加坡位于赤道附近，昼长变化不大。
第8题，结合前面分析，该地位于北半球，6月太阳直射北半球，当地昼长夜短。该地影子朝向正西，表明太阳在正东，应在日出前后，C、D两项错误。6月当地昼长夜短，日出早于6：00，但6：00时太阳大致还在东北方位，影子朝向西南，A项错误；对于北半球大部分地区而言，随着太阳高度升高，日出东北后，太阳继续向正东方、正南方(直射点以北的地区，12：00太阳位于当地正南方)运行，大致9：00前后运行至正东方，影子朝向正西，B项正确。
摩尔曼斯克(69°N，33°E)受北大西洋暖流影响，为高纬地区不冻港。悉尼(33°51'S，151°12'E)某摄影爱好者一个月内于M、N两日的同一时刻，在俄罗斯摩尔曼斯克朝正北方向拍摄太阳照片，且M日朝正北拍到了此地一年中太阳的最高位置。如图为合成后的照片。据此完成9-10题。
9．M、N两日的时间间隔约为（ ）
A．9天B．19天
C．23天D．29天
10．拍摄照片的时刻（ ）
A．该地适宜观赏极光B．天津学生放学回家
C．该地海域冰山广布D．悉尼日影朝向西南
【答案】9. A 10. D
【解析】第9题，拍摄图示太阳照片，该地始终处于极昼时期，M日是一年中太阳最高位置，说明太阳直射北回归线，N日刚好出现极昼，太阳直射21°N，太阳直射点的移动速度约为8°/月，太阳直射点从21°N移到23.5°N，移动了2.5°，所花费的时间大约为9天。第10题，处于极昼时期，极光不显著，观赏难度大，A项错误；根据M日朝正北拍到了此地一年中太阳的最高位置可知，此时为日出时刻，33°E为0时，天津(北京时间)为6时左右，因而不属于放学时间，B项错误；处于夏季，水温高，且西风带北移，北大西洋暖流北上，冰山难以抵达摩尔曼斯克附近海域，C项错误；悉尼此时为8时左右，已经日出，太阳在东北方向，所以日影朝向西南，D项正确。
小明在晴好天气中游览埃及开罗的金字塔群，游览中获悉胡夫金字塔(29°59'N，31°8'E)四个斜面分别正对东、南、西、北方向，倾角均为51°52'。下图为金字塔群景区示意图。据此完成11-12题。
11．开罗时间15时整，小明想与在北京的好友即时视频分享美景。此时好友可能正在（ ）
A．公园晨练 B．午间小憩
C．欣赏日落D．仰望星空
12．小明发现当日胡夫金字塔北面全天不被阳光照射，推测小明游览的日期可能是（ ）
A．1月20日B．3月15日
C．6月22日D．10月15日
【答案】11. D 12. A
【解析】第11题，开罗时间指东2区区时，北京使用东8区区时，根据“东加西减”的方法可知，北京时间比开罗时间早6小时。开罗时间15时整，北京时间为15＋6＝21时，此时北京若为晴朗的夜晚，北京的好友可能正在仰望星空，D项正确；公园晨练在早上，午间小憩在中午，欣赏日落在傍晚，与题意不符合，A、B、C三项错误。
第12题，胡夫金字塔(29°59′N，31°8′E)位于北回归线以北地区，当日出东南，日落西南，且该日正午太阳高度角小于胡夫金字塔北面倾角51°52′时，即纬度差大于胡夫金字塔北面倾角的余角38°08′时，胡夫金字塔北面全天不被阳光照射。根据公式“正午太阳高度H＝90°－纬度差(该地与太阳直射点的纬度差，同半球减，异半球加)”计算可知，该日太阳直射点的纬度应在38°08′－29°59′＝8°09′S以南。根据“太阳直射点回归运动的平均速度约为每月8个纬度，每4天移动约1°”规律推算可知，该日小明游览的日期应该在10月23日到次年2月21日之间。故选A项。
日晷是利用阳光下晷针影子的不同位置来指示时间的。赤道式日晷的晷盘与赤道平面平行，晷针垂直穿过晷盘中心，两头指向正北正南方向。晷盘朝上的一面叫正面，朝下的叫背面，两面都有均匀刻度，以保证冬夏半年都能读取到晷针影子的位置来完成计时。如图为北京故宫的赤道式日晷在某日的照片。据此完成13-15题。
13．照片中晷针影子指向（ ）
A．东北B．西南
C．东南D．西北
14．在照片所示时刻和季节，下列现象最可能发生的是（ ）
A．祁连山上红日东升B．西双版纳暮色深沉
C．洞庭湖中一碧万顷D．松花江畔千里冰封
15．4月20日该晷针影子移动方位示意图正确的是（ ）
【答案】13. A 14. C 15. A
【解析】第13题，根据材料可知，图中晷针在晷盘上的垂直投影为正北方向，据此可判断出图中晷针影子指向为东北。
第14题，根据材料并结合图可知，此时晷针的影子在正面，故太阳直射北半球，为北半球夏半年，晷影在北偏东30°左右，说明当地时间为正午刚过一会。此时，祁连山和西双版纳应为上午，A、B两项错误；夏半年我国降水量大，洞庭湖中有可能呈现一碧万顷的现象，C项正确；松花江畔千里冰封为冬季，D项错误。
第15题，4月20日太阳直射北半球，晷影应出现在正面，次日，北京昼长夜短，日出东北，日落西北，晷影从西南—正北—东南，呈顺时针旋转，故选A项。
二、选择题Ⅱ：本大题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。
2023年3月21日，小明在路上看到一辆悬挂当地闽A车牌的新能源汽车停放在行道树下。据此完成16-17题。
16．该日，小明所处的城市（ ）
A．正午太阳高度大于60° B．日出时间略晚于前一天
C．正午太阳高度略小于前一天 D．昼长明显短于我国东北地区
17．该行道树最可能是（ ）
A．常绿硬叶树B．落叶阔叶树
C．针叶树D．常绿阔叶树
【答案】16. A 17. D
【解析】第16题，当地车牌号的开头为闽A，说明小明在福州市。该日为2023年3月21日，太阳直射赤道；小明所在的福州市位于北半球30°N以南，可知该日福州市的正午太阳高度大于60°，A正确；3月21日太阳直射点处在北移过程中，这一过程中福州昼越来越长，日出时间越来越早，B错误；太阳直射点北移过程中，福州正午太阳高度越来越大，C错误；3月21日为春分日，全球各地昼夜等长，D错误。
第17题，福州为亚热带季风气候，当地的自然植被为亚热带常绿阔叶林，因此该行道树最可能是常绿阔叶树，D正确。
陕西某市中学生在学校附近进行了为期半年的天文观测，下图示意观测期间前两个月内某日绘制的北极星光线和正午太阳光线位置关系。据此完成18-19题。
18．图示时刻，下列现象描述正确的是（ ）
A．纽约（40°N，74°W）日出东南
B．悉尼（34°S，151°E）影长达一年最短
C．巴西利亚（16°S，48°W）正值日落
D．全球新旧一天范围比大约是2∶1
19．下图最能反映北极星光线与正午太阳光线之间夹角α这半年变化曲线的是（ ）
A B
C D
【答案】18. D 19. A
【解析】第18题，由图可知，该日该地北极星仰角为36°，即该地纬度为36°N。该日该地正午太阳高度为77.5°，根据正午太阳高度计算公式可知，该日太阳直射点位于23.5°N，即该日为夏至日。根据日出日落方位的变化规律可知，该日纽约日出东北，A错误；悉尼位于南半球中纬度，该日影长达一年中最长，B错误；陕西位于110°E附近，此时110°E地方时大致为12时，巴西利亚位于48°W附近，两地经度相差约158°，地方时相差约10小时32分钟，巴西利亚此时地方时约为1：28，为夜间，C错误；根据110°E地方时大致为12时可推知，180°经线地方时大致为16：40，新的一天范围约占16小时40分钟，旧的一天范围约占7小时20分钟，全球新的一天与旧的一天范围比大约是2∶1，D正确。
第19题，北极星仰角为当地纬度，该角始终为36°，正午太阳高度在夏至日达到最大值，α＝180°－36°－H（正午太阳高度）＝144°－H，故α在夏至日达到最小值。夏至日在观测期的前两个月内，故α最小值出现时间较早。综上可知，夹角α这半年的变化特征是先减小，后增大，且最小值出现时间偏早，A正确。
中国南极中山站（69°22'S，76°22'E）每年有50天的极夜期。为保护南极环境，中山站采用固定式太阳能光伏发电（如图），所发电力直接并入站区电网。该光伏阵列的倾角（光伏板与水平地面的夹角）根据当地光照条件欠佳的3月份确定。据此完成20-22题。
20．图示光伏阵列的倾角最接近（ ）
A．24° B．44° C．64° D．84°
21．极夜期过后，光伏组件开始工作。图示光伏阵列为站区供电大致始于每年（ ）
A．5月17日B．6月17日
C．7月17日D．8月17日
22．图示光伏阵列位于建筑物的（ ）
A．东北方 B．西北方 C．东南方 D．西南方
【答案】20. C 21. C 22. B
【解析】第20题，该光伏阵列的倾角根据3月份的正午太阳高度确定，假设以春分日计算，当地正午太阳高度为90°－69°22'＝20°38'，为保证充分利用光照，光伏板应与太阳光线垂直，所以光伏阵列的倾角与正午太阳高度互余，即69°22'。如果以3月初计算则倾角更接近选项中的64°，C正确。
第21题，中山站每年有50天的极夜期，根据对称原理，应为夏至日前后各25天，因此中山站大约在7月17日结束极夜现象，之后即可利用每天短暂的光照进行光伏发电，选项C合理。
第22题，中山站位于南极大陆，正午太阳方位为正北，光伏板应该朝向正北。据图分析可知，光伏阵列位于建筑物的西北方向，B正确。
博物馆的光环境要兼顾藏品保护和展陈效果，天然光提供采光的同时，直接照射可能对展品造成损害。下图为中国国家博物馆（北京）西大厅南区某时刻日影模拟图，正西侧立面是透明的玻璃幕墙，除周一外，每日开放时间为9：00—17：00。据此完成23-25题。
23．图中对应的节气和时间可能是（ ）
A．春分 15：30B．夏至 18：30
C．秋分 8：30D．冬至 9：30
24．天气晴朗的冬至日，展品最适宜放置的位置是（ ）
A．1号墙和2号墙B．2号墙和4号墙
C．3号墙和6号墙D．5号墙和6号墙
25．2022年7月6日北京时间20：30—21：30，中国国家博物馆开展了珍藏展示在线接力活动，直播时（ ）
A．莫斯科（56°N，38°E）红日西沉 B．开普敦（34°S，18°E）夏日炎炎
C．泰山站（73°S，76°W）晨曦初露 D．新加坡（1°N，103°E）灯火通明
【答案】23. A 24. C 25. D
【解析】第23题，太阳直射北半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳都是从东北方向升起、从西北方向落下；太阳直射南半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳都是从东南方向升起、从西南方向落下；春秋分日，太阳直射赤道，全球太阳正东升正西落。由材料“正西侧立面是透明的玻璃幕墙”并结合图中光影信息可知，图示时刻太阳从正西侧透明的玻璃幕墙照射进屋内，结合选项，只有春分日15：30的太阳照射方位最符合，故选A。
第24题，由材料“天然光提供采光的同时，直接照射可能对展品造成损害” 可知，天气晴朗的冬至日，展品最适宜放置的位置应该是冬至日太阳光照不到的地方。该博物馆位于北京，冬至日上午太阳位于东南方，正午时太阳位于当地的正南方，下午太阳位于西南方；上午太阳可以穿过东部窗户照射到1号墙，下午太阳可以穿过正西侧透明的玻璃幕墙照射到4号墙和5号墙，据此排除A、B、D；3号墙和6号墙在正南方窗户下方，一天内均难以受到阳光照射，最适宜放置展品，C正确。
第25题，由材料可知，2022年7月6日北京时间（120°E经线的地方时）20：30—21：30，中国国家博物馆开展了珍藏展示在线接力活动。莫斯科位于38°E，两地经度相差约82°，时差是5小时28分钟，根据“东加西减”的方法可知，北京时间比莫斯科早5小时28分钟，此时莫斯科地方时为7月6日15：02—16：02，莫斯科位于56°N，北半球夏半年昼长夜短，15：02—16：02太阳位于西北天空，尚未日落，A错误；此时南半球为冬季，B错误；根据“太阳直射点回归运动的平均速度约为每月8个纬度”规律可知，7月6日太阳直射点的纬度约为19.5°N，此时70.5°S以南地区出现极夜现象，C错误；直播时新加坡的地方时为7月6日19：22—20：22，新加坡位于1°N，日落时刻约为18时，19：22—20：22太阳已经落山，灯火通明，D正确。
三、非选择题：本大题共2小题，共25分。
26．阅读图文材料，完成下列要求。
左图为某日地球部分地区昼夜分布示意图，阴影部分表示黑夜，非阴影部分表示白天，M点为晨昏线与纬线的切点。右图为地球公转轨道示意图，图中①②③④代表北半球二分二至日。
（1）此日地球位于右图地球公转轨道的 （填序号）附近，此日过后1个月内，地球公转速度变化为 。
（2）此时，太阳直射点坐标为 ，N地的地方时是 时。
（3）该日C点的正午太阳高度值为 。该日正午太阳高度达到一年中最大值的地区为 。指出该日北京日出到日落日影的运动轨迹 。
（4）该日B点的日出地方时为 时。简述该日南半球各地昼夜长短的分布情况 。
【答案】26．（1）① 先变慢，后变快
（2）（23°26′N，45°W） 18
（3）83°26′ 北回归线及其以北地区 运动轨迹：西南→西北→正北→东北→东南。
（4）3 南半球各地达到一年中昼最短、夜最长，纬度越高昼越短、夜越长，南极圈及其以内区域完全处于极夜
【解析】（1）由第一幅图地球呈逆时针旋转可知，该图是北半球局部地区的昼夜分布图。图示该日北极圈及其以北地区出现极昼现象，是北半球的夏至日，时间在6月22日前后，太阳直射北回归线。第二幅图中①太阳直射北回归线，为夏至日，③太阳直射南回归线，为冬至日，因此④是春分日，②是秋分日。所以第一幅图的昼夜分布图在地球公转轨道的①附近。由于地球公转于7月初接近远日点，公转速度最慢，故该日过后1个月内，地球公转速度变化为先变慢，后变快。
（2）由图可知，N地的经度是45°E，是昏线MN与赤道的交点，所以N的地方时是18时。这一天是夏至日，因此太阳直射点的纬度是23°26′N；结合所学知识，太阳直射点所在的经线地方时是12时，根据N点的经度和地方时，利用计算时差的方法，中午12时的经线应在45°E的西边，与其相隔6个小时（90个经度），所以地方时为12时的经线是45°W。太阳直射点坐标为（23°26′N，45°W）。
（3）该日太阳直射23°26′N，C点的纬度是30°N，根据正午太阳高度角计算公式：正午太阳高度＝90°－所求点纬度与太阳直射点纬度的纬距，C点的正午太阳高度为83°26′，夏至日这天，北回归线及其以北的地区与太阳直射点的纬距最小，因此正午太阳高度达到一年中最大值。根据太阳视运动规律，太阳直射北半球时，全球日出东北，日落西北（极昼极夜除外），又因为北京正午太阳在正南方向，所以夏至日这天北京太阳运动轨迹为：东北→东南→正南→西南→西北，因此日影的运动轨迹是：西南→西北→正北→东北→东南。
（4）由图可知，B点的昼弧约270°，其昼长＝270°÷15°/小时＝18小时，根据公式“日出时间＝12－昼长的一半”，计算可得B点的日出地方时为3时。根据昼夜长短季节和纬度变化规律，太阳直射北回归线时，南半球各地达到一年中昼最短，夜最长，且纬度越高，昼越短，夜越长，南极圈及其以内区域完全处于极夜
27．阅读图文材料，完成下列要求。
我国某中学地理兴趣小组2月21日开展研学旅游活动，当地正午在小区①号楼楼顶测得纬度为37°N，经度为116°E，高度为45m；并且发现此时①号楼阴影正好遮住②号楼前四层（下图）。
（1）若在①号楼安装太阳能热水器，为保证冬至日太阳能的最佳利用效果，图中热水器安装角度a应为 。
（2）指出该日后一周内太阳直射点的分布及移动特征。
（3）据材料推测①号楼在②号楼的哪个方位，并说明理由。
（4）分析22小时后①号楼阴影遮挡2号楼的位置，以及该日后半个月内①号楼正午阴影长度的变化情况。
【答案】27．（1）60°26′（或60.5°）
（2）太阳直射点在南半球向北移动
（3）方位：正南；理由：太阳能热水器受热板一般面向正南方向：且当地正午①号楼在②号楼的阴影恰好与楼层垂直，故①号楼在②号楼的正南方。
（4）22小时后为当地时间10点，此时太阳位于该地的东南方向，影子朝向西北，因此①号楼阴影主要遮挡②号楼的西部；该日后半个月内，太阳直射点一直北移，当地正午太阳高度逐渐变大，故①号楼阴影长度逐渐变短。
【解析】（1）正午太阳高度角决定热水器安装角度，热水器最好与太阳光线垂直，冬至时下午太阳高度角为90°-（37°+23°26′）=29°74′，热水器安装角度与正午太阳高度互余，大约为60°26′。
（2）此时时间为2月21日，此后一周太阳直射点仍位于南半球，并向北移动。
（3）根据材可知，①号楼上方的太阳能热水器受热板为了获取更充足的太阳光照，其一般朝向南方；另一方面，正午时①号楼的阴影位于②号楼楼体上，且与②号楼垂直，由此可知，①号楼位于②号楼的正南方。
（4）根据上题可知，由于①号楼的阴影位于②号楼楼体上，且与②号楼垂直，故此时地方时为12点，22小时后为当地时间上午10点，所以此时太阳应位于该地区的东南方向，则楼体的影子应朝向西北，所以此时①号楼的阴影应该主要遮挡②号楼的西部；该日为2月21日，此后半个月内，太阳直射点一直向北移动，使得该地区正午太阳高度不断变大，故使得地表物体的阴影长度逐渐变短，①号楼的阴影长度应逐渐变短。