資源簡介

2025屆高考地理一輪復習講義
地球的運動之地球的公轉及其地理意義
考點1 公轉特征及黃赤交角
1.地球公轉運動的特征
概念、 方向 概念：地球繞太陽的運動。方向：自[1] 西 向[2] 東 。從北極上空看，呈逆時針方向旋轉；從南極上空看，呈順時針方向旋轉
周期 365日6時9分10秒，叫作恒星年
軌道 與速度 不同時段的公轉速度：春分日到夏至日，不斷減慢；夏至日到秋分日，先減慢后加快；秋分日到冬至日，不斷加快；冬至日到春分日，先加快后減慢
2.黃赤交角的形成及其影響
（1）概念
①赤道平面：過地心并與地軸垂直的平面。
②黃道平面：地球公轉軌道平面。
③黃赤交角：赤道平面與黃道平面之間存在一個交角，叫作黃赤交角，目前是23°26'。
（2）影響
3.全球日出、日落方位
（1）非極晝區
①太陽直射赤道時，日出正東、日落正西。
②太陽直射北半球時，日出[3] 東北 ，日落[4] 西北 。
③太陽直射南半球時，日出東南，日落西南。
（2）極晝區
北極附近出現極晝，則出現極晝的地區正北“日出”，正北“日落”（0時“日出”，24時“日落”）；若是南極附近出現極晝，則出現極晝的地區正南“日出”，正南“日落”（0時“日出”，24時“日落”）。
情境 特羅姆瑟太陽日
一位旅行者在游記中寫道：在1月21日的11點45分，天邊出現一道金色的光芒，太陽又重新露面了，但它僅僅只能停留4分鐘，非常準確，特羅姆瑟（約69°38'N，18°57'E）的人們將這一天命名為“太陽日”。
（1）判斷1月21日該旅行者看到的太陽所處的大致方位。
【提示】根據日出日落方位的變化規律解答。
【參考答案】 正南。
（2）推斷距離上一次特羅姆瑟的人們看到太陽大致間隔的天數。
【提示】該題考查出現極夜的天數，需要利用對稱規律解答。
【參考答案】 58天。
命題點1 地球公轉位置的判斷
[2022浙江1月選考]攝影愛好者在南半球某地朝西北固定方向拍攝太陽照片，拍攝時間為K日及其前、后第8天的同一時刻。圖1為合成后的照片，圖2為地球公轉軌道示意圖。完成下題。
圖1 圖2
1.K日地球位置位于圖2中的（ B ）
A.① B.② C.③ D.④
【解題思路】 根據題目信息可知，拍攝太陽照片的時間為K日及其前、后第8天的同一時刻，并且圖示K日前、后第八天太陽的位置幾乎重疊，說明處于中間的K日是地球上太陽直射點移動方向的轉折點，因此K日應是太陽直射南或北回歸線時。由于拍攝的固定方位是西北方向，且太陽接近海平面，圖1應為日落時段的太陽方位，根據日落西北可判定K日太陽直射北回歸線，為夏至日。由圖2可知，①處于近日點，為1月初，A錯。②③的中間點對應的應為遠日點，為7月初，結合地球公轉方向可確定②為夏至日，應為K日地球的位置，B對，C錯。④靠近秋分日，D錯。
規律總結 太陽直射點在南、北回歸線之間來回移動，所以關于夏至日或冬至日對稱的兩個日期，其同一時刻太陽的方位幾乎相同，正午太陽高度也大體相等。
命題拓展
（1）K日當天在該地拍攝的日出照片中太陽位于（ A ）
A.東北 B.東南 C.西北 D.西南
【解題思路】 根據上述分析可知，K日為夏至日。夏至日除極晝極夜地區外，全球日出東北，日落西北。
（2）K日當天，可能出現的地理現象是（ B ）
A.該地與北京同時日出
B.該地正午太陽高度比上海小
C.地球位于近日點附近
D.該地正午物體影長達一年中最小值
【解題思路】 根據題干內容不能判斷該地的日出時間，A錯誤。該地位于南半球，該日正午太陽高度比上海小，B正確。1月初地球位于近日點，而該日為夏至日，C錯誤。正午太陽高度越大，物體影長越短，北半球夏至日北回歸線及其以北各地正午太陽高度達到一年中的最大值，該地位于南半球，正午太陽高度最小，影長達一年中最長，D錯誤。故選B。
命題點2 太陽視運動規律的判讀
[2023山東地理卷]某文化廣場（37°N，105°E）上的十二生肖石像均勻排列成圓形，生肖鼠位于正北方，小明在圓中心豎立一根細桿，以觀察太陽周日視運動變化。下圖示意夏至日兩個時刻的桿影指向。據此完成2—3題。
2.該地夏至日地方時16：00時，桿影指向（ D ）
A.生肖虎
B.生肖虎與兔之間
C.生肖兔
D.生肖兔與龍之間
【解題思路】 根據圖中信息可知，北京時間9：20桿影指向正西，太陽應位于正東，當地經度為105°E，此時該地地方時為8：20；一天之中太陽方位關于正午（正南）對稱，此日該地地方時15：40時太陽應位于正西，則地方時16：00時太陽位于西北方向，桿影應指向東南，故選D。
3.11月至次年2月，一日內被桿影指向的生肖石像個數最多為（ A ）
A.5個 B.6個
C.7個 D.8個
【解題思路】 11月至次年2月，太陽直射南半球，該地晝短夜長，晝長小于12小時，因此一日內太陽視運動的角度小于180°，被桿影指向的生肖石像個數最多為5個，故選A。
命題拓展
春分至秋分期間，該地一日內被桿影指向的生肖石像個數最少為（ C ）
A.5個 B.6個
C.7個 D.8個
【解題思路】 春分至秋分期間，春、秋分日該地晝夜等長，日出正東、日落正西，一日內桿影從正西移向正北再移向正東，一日內被桿影指向的生肖石像個數為7個；春分至秋分期間，除二分日外，其余時間晝長夜短，一日內太陽轉過的角度大于180°，被桿影指向的生肖石像個數不少于7個。故春分至秋分期間，該地一日內被桿影指向的生肖石像個數最少為7個，選C。
考點2 正午太陽高度的變化
1.正午太陽高度的變化規律
（1）正午太陽高度的計算公式
公式：H＝90°－緯度差。
H表示所求地點的正午太陽高度；緯度差是指所求地點的地理緯度與當日太陽直射點所在緯度之間的差值，如果所求地點與太陽直射點在同一半球，緯度差為二者中數值大的減去數值小的；如果不在同一半球，則二者相加。
（2）正午太陽高度的緯度分布規律
正午太陽高度從太陽直射點向南、北兩側[1] 遞減 ；離太陽直射點越近（緯度差越小），正午太陽高度越[2] 大 。
（3）正午太陽高度的季節變化規律
北回歸線及其以北地區 一年有一次最大值（夏至日），一次最小值（冬至日）
南回歸線及其以南地區 一年有一次最大值（冬至日），一次最小值（夏至日）
南、北回歸線之間 （赤道除外） 一年有兩次最大值（太陽直射時最大），一次最小值（南半球出現在夏至日、北半球出現在冬至日）
赤道地區 一年有兩次最大值（春分日、秋分日），兩次最小值（夏至日、冬至日）
遞變規律 來增去減（直射點向本地所在緯線移來，則正午太陽高度增大，移去則減小）
（4）正午太陽高度的年變化規律
正午太陽高度的年變化幅度指某緯線一年中最大正午太陽高度與最小正午太陽高度的差值。不同地區變化幅度不同：熱帶地區為當地緯度＋23°26'，溫帶地區均為46°52'，寒帶地區為90°－當地緯度＋23°26'。
2.正午太陽高度的應用
（1）確定地方時
當某地太陽高度達一天中最大值時，即[3] 正午 ，此時該地地方時為12時。
（2）確定當地的緯度
根據某地某日（如二分二至日）正午太陽高度，結合正午太陽高度的計算公式可判斷出當地的緯度。
（3）確定房屋朝向
合理設置房屋朝向可以獲得最充足的太陽光照。北回歸線以北的地區，全年正午太陽位于[4] 正南 方，正午太陽光線從南窗射入，房屋門窗應朝南；南回歸線以南的地區，全年正午太陽位于正北方，正午太陽光線從北窗射入，房屋門窗應朝北。
（4）判斷日影長短及方向
①太陽高度越大，日影越短；反之，日影越長。太陽直射點上，正午日影為零；正午是一天中日影最短的時刻。
②日影方向永遠[5] 背向 太陽。北回歸線以北到極圈之間的地區，正午日影永遠朝向正北方；南回歸線以南到南極圈之間的地區，正午日影永遠朝向正南方。但是要特別注意的是在南、北回歸線之間，正午影子可朝南也可朝北，太陽直射時無影子。
（5）確定樓間距和樓高
為保證各樓層都有良好的采光，南北樓之間應當保持適當距離。以北回歸線以北地區為例，見圖1，南樓高度為h，當地冬至日正午太陽高度為H，最小樓間距為L，則三者應滿足tanH＝h/L。
圖1 圖2
（6）太陽能熱水器的傾角問題
為了更好地利用太陽能，應不斷調整太陽能熱水器與樓頂平面之間的傾角，使太陽光線與集熱板成直角。如圖2，集熱板傾角α和正午太陽高度H的關系為α＋H＝90°。
情境1 干支紀日法
干支紀日法是使用天干（10個）、地支（12個）記錄日序的方法。“庚”是“甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸”10個天干中的第7個，每逢有“庚”字的日子叫庚日，庚日每10天出現一次。依照干支紀日法，夏至日后（包括夏至日當天）第3個庚日為初伏第一天，第4個庚日為中伏第一天，立秋后第1個庚日為末伏第一天。下圖示意日歷上顯示的2023年夏至日信息。
推算2023年開始進入“三伏天”的日期。
【提示】根據材料中對“三伏天”的描述推算。
【參考答案】 7月11日。
情境2 神舟十六號
北京時間2023年5月30日9時31分，搭載神舟十六號載人飛船的長征二號F遙十六運載火箭在酒泉衛星發射中心點火發射。神舟十六號載人飛船在太空駐留約5個月，于2023年10月31日返回東風著陸場。
神舟十六號載人飛船在太空駐留期間，描述北京正午太陽高度的變化特征。
【提示】根據正午太陽高度的季節變化規律描述。
【參考答案】 先變大—最大—再變小。
情境3 太陽能熱水器
下圖示意2023年11月23日我國長江中下游地區某中學地理小組成員拍攝的太陽能熱水器及其影子的照片，此時發現影長和太陽能熱水器吸熱管長度相等。
（1）判斷該成員拍攝照片時面向的方向。
【提示】根據圖片信息，以太陽能熱水器底部為基礎建立方向標，可判斷拍攝者面向的方向。
【參考答案】 東北方向。
（2）推斷觀測者下一次同一時刻同一地點觀測到影長等于管長的大概時間。
【提示】根據太陽直射點的回歸運動可推測出下一次同一時刻同一地點觀測到影長等于管長的大概時間。
【參考答案】 2個月后。
命題點1 正午太陽高度的計算
[2021江蘇地理卷]下圖為2016年12月8日游客在悉尼（33°55'S，150°53'E）15時15分拍攝的照片。據此回答1—2題。
1.該日悉尼的正午太陽高度大約是（ D ）
A.32° B.58° C.66° D.79°
【解題思路】 太陽直射點大約4天移動1°。12月22日太陽大致直射23.5°S，故12月8日太陽直射點位于20°S附近，結合正午太陽高度計算公式以及當地緯度可求出該日悉尼正午太陽高度約為76°05'，故選D。
易錯提醒 受地球公轉速度變化等因素的影響，不同時段太陽直射點在南、北回歸線之間的移動速度是變化的，因此我們用太陽直射點平均移動速度估算太陽直射緯度會存在一定偏差。因此本題計算出的悉尼正午太陽高度與實際也存在一定偏差。
2.此時月球的方位（ A ）
A.偏東 B.偏南 C.偏西 D.偏北
【解題思路】 該日悉尼位于太陽直射點以南，拍攝照片的時間為15時15分，結合太陽視運動規律可知，此時太陽應位于西北方，物影位于東南方，結合圖中影子朝向可知此時月球的方位應偏東，故選A。
命題拓展
此后一個月內，悉尼正午太陽高度的變化特征是（ C ）
A.逐漸變大 B.逐漸變小
C.先變大后變小 D.先變小后變大
【解題思路】 悉尼位于南回歸線以南，12月22日左右，正午太陽高度達到最大值，之后逐漸減小。
命題點2 正午太陽高度的變化及應用
[2023海南地理卷]對日影和太陽高度變化的觀測可以判斷地理位置、地方時等要素。圖1為甲地某日日出至日落期間標桿的日影變化示意圖，當日影朝正北方向時，標桿長度與其日影長度相等。圖2為乙地同一日正午時刻的太陽高度示意圖。圖中時間均為北京時間。據此完成3—4題。
圖1 圖2
3.觀測當日（ D ）
A.甲地晝長夜短 B.乙地晝短夜長
C.甲地晝長大于乙地 D.甲乙兩地晝夜等長
【解題思路】 由圖1可知，甲地日出時日影朝向正西方向，正午日影朝向正北方向，日落時日影朝向正東方向，可判斷甲地該日晝夜等長，A錯誤；根據材料可知，當該日甲地日影朝正北方向時，標桿長度與其日影長度相等，可推測該日甲地正午太陽高度為45°，由于赤道上最低正午太陽高度是66°34'，故可判定甲地不在赤道上，而赤道之外地區晝夜等長的日期只有春分日和秋分日，太陽直射點位于赤道，全球各地（除極晝、極夜地區外）晝夜等長，B、C錯誤，D正確。
4.甲地位于乙地（ A ）
A.東南 B.西南 C.東北 D.西北
【解題思路】 根據材料可知，甲地正午日影朝正北方向時，標桿長度與其日影長度相等，可推測該日正午太陽高度為45°，且太陽位于甲地正南方向；圖2中乙地正午太陽高度為30°，太陽位于乙地正南方向，根據甲、乙兩地正午太陽高度差異和正午太陽方位，可判斷甲地在乙地的偏南方向；根據上題分析可知，甲地晝夜等長，其日出地方時應為6時，結合圖1中甲地日出北京時間（即120°E地方時）為5：40可算出甲地經度為125°E；根據圖2中乙地正午北京時間為12時20分，結合正午乙地地方時12時，可算出乙地經度為115°E，因此甲地在乙地東南方向，故選A。
命題拓展
一周后在甲地再次測量時發現標桿正午日影的影長變長。試推測本次測量的日期。
【參考答案】 由上述分析可知，第一次測量日期為春分日或秋分日；第二次測量發現標桿正午日影變長，可推測太陽直射點向南移動，應為秋分日后一周，即9月30日前后。
考點3 晝夜長短的變化、四季更替和五帶劃分
【參考答案】 晝短夜長。
1.晝夜長短的周年變化規律
晨昏線把地球分為晝、夜兩個半球。由于黃赤交角的存在，同一緯線上的晝弧長和夜弧長一般不等。隨著地球公轉，晝夜長短存在時間和緯度變化。根據下圖，我們可以認識晝夜長短的周年變化規律。
（1）用陰影表示黑夜，圖中②④位置各有一條晨昏線，則④位置的晨昏線為[1] 昏線 。
（2）比較北回歸線的晝弧與夜弧長度，②位置晝弧長于夜弧，④位置夜弧長于晝弧。由此可見，北半球晝夜長短狀況為夏季晝長夜短，且夏至日晝最長夜最短。
（3）比較赤道與北回歸線、北極圈晝弧和夜弧長度，②位置越往北晝弧越長、夜弧越短，④位置越往北晝弧越短、夜弧越長。由此可見，北半球夏季越往北晝越長。6月22日前后，北半球各地晝長達到一年中[2] 最大 值。②位置北極圈內出現極晝，④位置北極圈內出現極夜。由此可見，北半球夏季北極圈內有極晝，且夏至日極晝范圍最大。
（4）極圈的度數與黃赤交角的度數互余，它是發生極晝和極夜現象的最低緯度。
（5）比較不同位置赤道上晝弧和夜弧長度，可知赤道上始終晝夜[3] 平分 。
（6）①③位置上全球各地晝夜平分。
2.四季更替
（1）成因
由于晝夜長短和正午太陽高度的時空變化，太陽輻射在一年中呈現有規律的變化。
（2）四季更替
①天文四季
②
3.五帶的劃分
（1）劃分依據：太陽輻射從低緯度向高緯度呈有規律遞減。
（2）劃分：以南北回歸線和南北極圈為界，劃分為熱帶、北溫帶、南溫帶、北寒帶和南寒帶。
四季和五帶的聯系
四季和五帶都可以描述太陽輻射熱量在地球上的分布規律，但四季描述的是熱量在時間上的分布規律，五帶描述的是熱量在空間上的分布規律。具體區別如下：
情境1 攝影愛好者乘機經歷
一位攝影愛好者由成都（約30°39'N，104°30'E）飛往昆明（約25°02'N，102°42'E），途中他拍攝到了日出并對該過程做了記錄：“7：00飛機起飛，窗外一片昏暗，飛了約10分鐘，從舷窗射進一束紅光，我急忙拿出相機準備拍攝……7：20，一輪紅日噴薄而出，剎那間萬道光芒映紅了天空，壯觀極了！”下圖示意該航班的部分座位。
（1）若可以提前通過網絡選座位，推測該攝影愛好者最可能選擇的座位，并說明理由。
【提示】飛行途中日出時間為北京時間7：20，結合日出時飛機所在的經度，可以推算出太陽直射點在哪個半球，然后判斷攝影愛好者選擇的座位。
【參考答案】 25A或28A。理由：根據材料信息可知，飛行途中日出時間為北京時間7：20，結合日出時飛機所在的經度約為102°E—104°E，可以計算出此區域日出地方時晚于6：00，故推斷此時太陽直射點位于南半球，日出東南。飛機由成都飛往昆明，大體向西南飛行，可以判斷日出時太陽位于飛機前進方向的左側，為了便于拍攝日出，該攝影愛好者應選擇位于飛機左側的座位。
（2）判斷當天該攝影愛好者所經歷的晝夜長短狀況。
【提示】根據太陽直射點所在的位置判斷晝夜長短情況。
情境2 光周期現象
地球運動使地球上的日照長短發生周期性變化。光周期現象影響動物的生殖和遷徙活動。很多哺乳動物是隨日照時數的增加而開始進入生殖期的，這類動物可稱為長日照動物，反之屬短日照動物。
（1）候鳥在不同年份遷離和到達某地的時間相差無幾，推測影響候鳥遷徙的主要因素，并說明理由。
【提示】根據材料可知，光周期現象影響動物的生殖和遷徙活動。
【參考答案】 晝長。光周期現象影響動物的生殖和遷徙活動。雖然候鳥遷徙年份不同，但是遷離和到達時間基本一致，其原因是晝長一樣，光照時間大致相等，因此影響因素最可能是晝長。
（2）北半球山羊一般隨著秋天的到來而進入生殖期，判斷山羊屬于長日照動物，還是短日照動物。
【提示】根據材料判斷山羊屬于哪種生物。
【參考答案】 短日照動物。
命題點 四季變化的分析
[2023北京地理卷]某校開展“時空智能，因融至慧”跨學科主題學習系列活動。結合2023年6月10日文化和自然遺產日，同學們展示了有關二十四節氣的作品。下圖是學生設計創作的網頁截圖。讀圖完成1—2題。
1.二十四節氣是古人觀天察地、認識自然的智慧結晶，客觀反映了（ C ）
①太陽活動②四季變化
③降水總量④物候現象
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
【解題思路】 太陽活動是太陽大氣的變化，主要有太陽黑子、耀斑、日珥和太陽風等，而二十四節氣是一年中地球繞太陽運行到二十四個規定位置上的日期，太陽活動與二十四節氣沒有直接聯系，①錯誤；二十四節氣客觀反映了四季變化，因而我國傳統上以二十四節氣中的立春、立夏、立秋、立冬為起點，劃分春、夏、秋、冬四季，②正確；二十四節氣反映了物候和氣候的多方面變化，如春生、夏長、秋收、冬藏以及日照、降雨、氣溫等的變化規律，但無法直接反映降水總量，④正確，③錯誤。故選C。
2.據圖推斷（ B ）
A.甲地種冬小麥正值梅雨時節
B.可以通過遙感監測乙地澇災
C.正午太陽高度甲地比乙地大
D.晝長周年變化甲地小于乙地
【解題思路】 梅雨天氣主要發生在長江中下游地區，而圖中甲地位于山西省，不是梅雨主要分布區，A錯誤；遙感衛星可以實時監測洪澇災害的發展過程，B正確；甲乙兩地都處于北溫帶，且甲地緯度高于乙地，故甲地正午太陽高度始終小于乙地，C錯誤；緯度越高，晝長周年變化越大，甲地緯度高于乙地，故甲地晝長周年變化大于乙地，D錯誤。
命題拓展
小滿至大暑期間，太陽直射點的移動方向是（ B ）
A.自南向北移動
B.先向北后向南移動
C.自北向南移動
D.先向南后向北移動
【解題思路】 小滿至夏至，太陽直射點向北移動，夏至到大暑，太陽直射點向南移動，B正確。
方法技巧 基于太陽地平坐標視運動的一般應用
1.太陽光照角度示意圖
例如，下圖示意甲、乙、丙三座不同緯度的房屋在二至日時陽光照射情況（a或b），對三座房屋所處地理位置判斷如下：
甲地冬至日和夏至日的正午太陽高度都較大，正午太陽分別在正南、正北方向，且正午太陽高度接近相等，因此甲地應當在赤道附近。乙地冬至日和夏至日正午太陽都位于正南方向，乙地應當在北回歸線以北地區。丙地冬至日和夏至日正午太陽都位于正北方向，丙地應當在南回歸線以南地區。
2.太陽地平坐標視運動示意圖結合太陽直射點回歸運動圖，分析生活中的現象
（1）影子方向、影長問題
下圖中，香港春分日到秋分日正午太陽高度變化規律是變大→變小→變大→變小，正午影長變化規律是變短→變長→變短→變長；正午影子方向變化規律為朝北→朝南→朝北，正午陽光可以從南、北方向投入室內。北京春分日到秋分日正午太陽高度變化規律是變大→變小，正午影長變化規律是變短→變長，正午影子方向一直朝北，正午陽光只能從南方投入室內。
下圖示意某日太陽高度及方向與物體影子方向及影長的關系。
（2）樓間距和太陽能電池板仰角問題
下面甲圖，北半球正午太陽高度最小值出現在冬至日，以此為依據，為防止陰影遮擋建筑物（高度H），北半球建筑物之間的間距L應為；乙圖，此時太陽能電池板的仰角B應與正午太陽高度互余。
熱點情境 日晷
日晷是利用太陽的方位變化來指示時間的一種儀器。赤道式日晷是日晷中最簡單、最常見的一種，其晷盤面平行于赤道平面，晷針與晷盤面垂直且晷盤上刻度等分。為了加深對日晷的了解，杭州（約30°N，120°E）的地理研學小組采用泡沫材料自制了一個赤道式日晷（下圖）。
探究設問 （1）請指出該小組組裝日晷時，晷針與地平面的夾角以及擺放時晷盤上表面的朝向。
（2）比較冬至日和夏至日時晷針影子特征的異同。
（3）請說出用日晷指示時間的不足之處。
【解題思路】 （1）由材料可知，赤道式日晷晷盤面平行于赤道平面，晷針與晷盤面垂直，故晷針應與地軸平行，故晷針與地平面的夾角等于當地緯度。晷盤面與赤道面平行，故晷盤上表面朝北。（2）兩日晷針影子特征的異同，可從影子的長短、在晷盤面的位置、移動方向及劃過的弧度等方面作答。（3）日晷利用物體影子的運動測量時間，必須有太陽照射才可以，陰雨天和夜晚沒有太陽照射，日晷不能使用；另外，太陽視運動是地球自轉和公轉共同作用的結果，故日晷精確度不高。
【參考答案】 （1）晷針與地平面夾角為30°；晷盤上表面朝北。
（2）同：影長相等。
異：冬至日影子在晷盤劃過的弧度短（或夏至日長）；夏至日影子在晷盤上表面，順時針方向運動，冬至日影子在晷盤下表面，逆時針方向運動。
（3）精確度不高；夜晚不能使用；陰雨天不能使用。
[2023天津聯考]赤道式日晷的晷面和赤道面平行，晷盤上的刻度是等分的，正反兩面都有刻度。下圖為天津市某高校校園內的赤道式日晷某日照片，拍攝時間接近當地正午。據此完成1—2題。
1.下列圖示中表示3月15日該晷針投影的移動軌跡正確的是（ D ）
A B
C D
【解題思路】 3月15日北半球為冬半年，天津日出東南方向，晷針影子朝向西北；正午時太陽位于正南方向，晷針影子指向正北；日落西南方向，晷針影子朝向東北。北半球冬半年時，應從晷盤下表面讀數，B錯誤，D正確。A、C圖中日影移動范圍超過晷面的一半，表明晝長夜短，而3月15日該地晝短夜長，A、C錯誤。
2.當該赤道式日晷晷針投影指向晷盤正下方的刻度時，與天津（116°E）同一天的日期范圍約占全球的（ D ）
A.1/2 B.3/4 C.1/3 D.2/3
【解題思路】 當天津（116°E）晷針投影指向晷盤正下方的刻度時，116°E地方時是12時，此時0時經線與其時間差12小時，經度差180°，0時經線是64°W。此時與天津同一天的范圍是64°W向東到180°，占全球的比例約為2/3，D正確。
讀圖歸納 等太陽高度線圖的判讀方法
等太陽高度線圖即為晝半球太陽高度相同的點形成的等值線圖。其特點如下（以下圖為例）：
1.圓心（O）為太陽直射點，同心圓為太陽高度等值線。數值從圓心90°向外圍降到0°，最大的圓為晨昏圈。
2.晨昏圈上最北點（A）和最南點（B）把晨昏圈分為晨線和昏線，東面為昏線，西面為晨線。
3.赤道上晝弧所對的圓心角為180°，即赤道上從晨線到昏線，經度差為180°。
4.圓心所在經線地方時為12時，該經線上太陽高度為與其相交的緯線上的正午太陽高度。
典例 下圖為某日某時汕頭及周邊地區等太陽高度線圖。據此回答（1）—（2）題。
（1）a地的緯度為
A.45°N B.45°46'N C.21°34'N D.68°26'N
（2）設b地此日的正午太陽高度為H，c地此刻地方時為T，則下列不等式中，完全正確的一組是
A.H＞60°，T＞13時 B.H＜60°，T＜13時
C.H＞60°，T＜13時 D.H＜60°，T＞13時
讀圖指導
【解題思路】 （1）讀圖可知，此時太陽直射北回歸線，a地的正午太陽高度為45°，根據正午太陽高度計算公式：45°＝90°－緯度差，即知a地緯度與23°26'N相差45°，應為68°26'N，選D。（2）b地此時太陽高度等于60°，一天中正午太陽高度最大，所以b地正午太陽高度（H）一定比60°大。c地該日太陽高度的變化是0°—90°—0°，該日c地晝長大于12小時，所以c地該日的太陽高度每變化15°的時間大于1小時。汕頭和c地的太陽高度相差15°，所以c地此刻地方時T應大于13時。
【參考答案】 （1）D （2）A
[2023浙江紹興適應性考試]下圖為某半球某日（此刻全球處于同一天）的等晝長線分布圖（單位：小時），MA為東西半球分界線，B、C點的緯度分別為12°、71°。讀圖，完成1—2題。
1.圖示時刻，A、C兩地的太陽方位分別為（ A ）
A.東南、東北 B.東北、東南
C.西南、西北 D.西北、西南
【解題思路】 MA為東西半球分界線，東西半球分界線為20°W和160°E，由于MA靠近0°經線，推斷其為20°W經線，故圖示半球為南半球。此刻全球處于同一天，即0時經線和180°經線重合，推出AC所在經線地方時為10：40。又因C點所在71°S晝長達24小時，是出現極晝的最低緯度，由此判斷此刻太陽直射點緯度為19°S。A點晝長為12小時，可知A點位于赤道上，太陽直射點位于A點以南，其日出方向為東南，之后太陽向正南方運行，正午位于正南方向，故10：40時太陽位于東南方向；太陽直射點位于C點以北，C點因出現極晝，0時日出正南方向，之后太陽向東南方向運行，到正東方向之后再向東北方向運行，12時位于正北方向，故10：40時太陽位于東北方向，A正確。
2.圖示時刻，B、D兩地的太陽高度差值為（ C ）
A.45° B.59° C.83° D.90°
【解題思路】 結合上題分析可知，180°經線為0時，所以B地所在經線地方時為12時，故B點的太陽高度即正午太陽高度，此刻太陽直射19°S，可得B地（12°S）太陽高度為83°；而D地恰好出現極晝現象，且其剛好處于0時，故D地此刻太陽高度為0°，因此兩地太陽高度差為83°，C正確。
[2024濟南摸底]小明在夏至日這一天外出度假（度假地使用夏令時，即將原區時時間調快1小時）。候機期間，在天文臺網站輸入度假地經緯度后，得到當日該地的太陽視運動路徑圖（下圖），路徑圖上每兩個相鄰的圓圈間隔1小時。據此完成1—2題。
1.該度假地可能位于（ B ）
A.西雅圖（48°N，122°W）
B.漢堡（54°N，10°E）
C.朱諾（58°N，134°W）
D.慕尼黑（48°N，12°E）
【解題思路】 讀圖可知，度假地當地地方時12：00時，北京時間為19：20，兩地時差為7小時20分鐘，經度相差110°，北京時間是120°E的地方時，故當地的經度接近10°E，A、C錯誤。讀圖可知，夏至日當地正午太陽高度是60°，根據正午太陽高度計算公式，可求出度假地緯度為53°26'N或6°34'S，故B正確，D錯誤。
2.抵達度假地后，小明希望在臥室觀看日落地平線景觀，最理想的時間（臥室鐘表時間）為（ B ）
A.21：24 B.21：40
C.20：24 D.20：40
【解題思路】 根據材料可知，路徑圖上每兩個相鄰的圓圈間隔1小時。讀圖可知，該日太陽高度大于0°的時長約為17個小時。日落時間＝12：00＋晝長/2，可求出當地日落時間約為20：30。度假地使用夏令時，即將原區時時間調快1小時，即當地時鐘時間為21：30時太陽高度為0°，為日落時間。受大氣層的折射影響，我們觀測到的太陽位于地平線上時，實際的太陽已位于地平線之下，故太陽高度為0°時，我們觀測到的太陽位于地平線之上附近。因此最適合觀看日落地平線景觀的時間應稍晚于日落時間，選B。
立晷是晷面垂直于地面的傳統授時工具，東西向放置，南面和北面均有刻度盤可讀數。為保證授時的準確性，立晷晷面上的刻度盤需要經常更換。下圖為立晷的側視圖。據此完成3—4題。
3.從6月22日到12月22日，每天相同時刻赤道立晷晷針的影長（ C ）
A.維持不變 B.始終變長
C.先變長再變短 D.先變短再變長
【解題思路】 立晷晷面和地面垂直，因此立晷晷面上的陽光照射角度和太陽高度互余，立晷晷面和太陽光線夾角越小，晷針的影子越長，春秋分日赤道上太陽高度最大，晷針影子最長。故選C。
4.12月22日，新西蘭使用的立晷北面刻度盤最有可能是（ B ）
A B
C D
【解題思路】 北面刻度盤左東右西，上午太陽在左，影子在右，排除C、D；12月22日，太陽直射南回歸線，日出東南，日出之后一段時間太陽到達正東，然后經過東北—正北—西北，到達正西，最后日落西南，所以北面刻度盤只能在一段時間內受到太陽光照，并不能從日出到日落都受到太陽光照，A錯誤，B正確。
某年12月31日，某研學小組來到云南元陽觀測梯田，只見灌滿水的梯田反射著金燦燦的陽光。日落時分，研學小組在某觀景臺恰好觀賞到太陽在遠處另一個觀景臺上方落下。下圖示意該研學小組所在區域地形。據此完成5—6題。
5.研學小組（ C ）
A.在甲處觀賞到太陽在丁處上方落下
B.在乙處觀賞到太陽在丙處上方落下
C.在丙處觀賞到太陽在乙處上方落下
D.在丁處觀賞到太陽在甲處上方落下
【解題思路】 由材料可知，此次研學活動是在某年12月31日，該日日落西南，受地形阻擋，觀賞到的日落時間提前，方位比實際的日落方位更偏南，故該研學小組應是在丙處觀賞到太陽在乙處上方落下，故選C。
6.研學小組觀賞梯田日落的當天（ D ）
A.元陽當地晝長夜短
B.元陽正午太陽高度達一年中最大
C.地球公轉速度較慢
D.太陽直射點逐漸北移
【解題思路】 12月31日屬于北半球冬半年，元陽晝短夜長，A錯誤；該日接近北半球冬至日，元陽正午太陽高度在一年中較小，B錯誤；12月31日地球運動至近日點附近，公轉速度較快，C錯誤；12月31日在冬至日后，太陽直射點逐漸北移，D正確。
考點1 公轉特征及黃赤交角
[2023天津和平區二模]日落太陽方位角是指某地日落時的太陽方位與地平線正南方向的夾角，我國某校同學在夏至日19：45測得學校所在地的日落太陽方位角為118.7°，該日晝長為14小時30分鐘。據此完成1—2題。
1.推測該校所在地冬至日的日落太陽方位角約為（ B ）
A.91.7° B.61.3° C.38.7° D.28.3°
【解題思路】 夏至日19：45測得學校所在地的日落太陽方位角為118.7°，故該日日落方位為西偏北28.7°，由所學知識推知該地冬至日的日落太陽方位為西偏南28.7°，方位角為61.3°。選B。
2.該校所在城市應為（ C ）
A.沈陽 B.西寧 C.鄭州 D.上海
【解題思路】 該地夏至日晝長為14小時30分鐘，可計算出日落時地方時為19：15，而該地日落時北京時間為19：45，該地地方時晚于北京時間，所以該地位于120° E以西，排除A、D。該地地方時比北京時間晚30分鐘，所以經度相差7.5°，西寧經度與120°E相差太多，排除B。鄭州經度約為113°E，故該校所在城市應為鄭州。選C。
[生活情境/2023浙江寧波十校聯考]圭表通過在南北方向平置的圭上觀察記錄垂直于地面的表的影長變化來確定季節變化以及一年內的二十四節氣。下圖為寧波市某中學校園內立冬當天某時刻的圭表示意圖及實景圖。據此完成3—4題。
3.下列說法正確的是（ A ）
A.此時刻后表影向東邊一側偏移
B.此后幾天表影的長度逐漸變短
C.此后幾天寧波日出方位更偏北
D.此日赤道上的日出方位為正東
【解題思路】 由材料可知，此時刻表影為南北方向，說明圖示時刻太陽位于當地的正南方，當地地方時為12時，此時刻后太陽往西方移動，表影向東邊一側偏移，A正確；立冬節氣位于冬至日之前，立冬節氣之后太陽直射點繼續南移，北半球正午太陽高度逐漸變小，表影的長度逐漸變長，此后幾天寧波日出方位更偏南，B、C錯誤；該日太陽直射點位于南半球，赤道上應日出東南，D錯誤。
4.假設黃赤交角增大到30°，則該圭表的春秋分刻度應該（ A ）
A.保持不變 B.向北偏移
C.向南偏移 D.無法判斷
【解題思路】 圭表是根據正午時刻的影長變化確定節氣的，而正午影長主要根據太陽高度確定。寧波位于30°N附近，假設黃赤交角增大到30°，根據正午太陽高度公式H＝90°－（所求地與直射點之間的緯度差）可知，夏至日正午太陽高度變大，冬至日正午太陽高度變小，春秋分日正午太陽高度不變。據此可推知，夏至日表影變短，冬至日表影變長，春秋分日表影長度不變。故A正確。
[新角度/2023沈陽五校聯考]指北針是從正北開始順時針測量方向。某天在海邊測出太陽升起的方向為45°，落下的方向為300°。據此回答5—6題。
5.測量地可能在（ D ）
A.澳大利亞西海岸
B.印度尼西亞爪哇島
C.加拿大西海岸
D.俄羅斯東海岸
【解題思路】 日出、日落方向存在相對于南北方向對稱的規律，太陽升起的方向為 45°，那么日落方向應該是315°，而實際測得日落方向為300°，最可能是觀測點西側受高地遮擋，使得日落提前，因而推測該地應該位于東海岸。該日太陽視運動軌跡轉過的角度為270°，可計算出該地晝長約為18小時，說明該地緯度較高。綜上，D正確。
6.該日沈陽（ B ）
A.寒假即將開始
B.暑假即將開始
C.寒假剛剛結束
D.暑假早已結束
【解題思路】 結合上題分析可知，該日俄羅斯東海岸晝長達18小時，夜長只有6小時，說明北半球已經進入夏季，沈陽應為暑假時，A、C錯誤；沈陽暑假結束時通常已經是8月底，該時期俄羅斯東海岸晝夜長短差距已較小，D錯誤，B正確。
下圖為2022年3月7日正午江蘇某校教學樓走廊照片。此時，走廊柱影與南墻面的夾角約為82°。據此完成7—8題。
7.該教學樓的走向為（ B ）
【解題思路】 江蘇位于北回歸線以北，正午太陽始終位于正南方天空，正午時物體影子始終朝向正北，而圖中柱影與南墻面的夾角約為82°，說明墻面東端偏南、西端偏北，該教學樓的走向為西北—東南方向，A、C錯誤；柱影與南墻面的夾角約為82°，說明教學樓的走向與東西方向只存在8°的夾角，B正確。
8.與該日日影現象幾乎一致的日期是（ C ）
A.4月4日 B.9月9日
C.10月8日 D.12月7日
【解題思路】 與該日日影現象幾乎一致的日期，其太陽直射點的緯度位置應該與3月7日相同。根據太陽直射點移動的規律可知，這兩天關于二至日對稱，如根據3月7日與夏至日間隔的天數進行推算，另一時間點為10月8日，因此出現與該日日影幾乎一致的日期為10月8日。選C。
考點2 正午太陽高度的變化
[生活情境/2024湖北武漢第一次調研]2023年暑假，武漢的小明全家自駕外出旅游。北京時間7月15日15：00在西安（34°N，108°E）某段公路上行駛時，小明發現太陽光剛好從汽車正前方射入。據此完成1—3題。
1.此時汽車行駛的方向為（ A ）
A.自東北向西南
B.自西南向東北
C.自西北向東南
D.自東南向西北
【解題思路】 西安（34°N，108°E）的地方時比北京時間（120°E地方時）晚48分鐘。當北京時間15：00時，西安的地方時為14：12，此時太陽位于西安的西南方天空，太陽光從汽車正前方射入，說明汽車正駛向西南方向，故選A。
2.若不考慮天氣等其他因素，下一次在此處拍攝到同樣的太陽方位和高度，最有可能的日期是（ A ）
A.5月29日
B.8月7日
C.12月1日
D.1月13日
【解題思路】 要想在此處再次拍攝到同樣的太陽方位和高度，太陽直射點的緯度應與7月15日相同。夏至日（6月22日前后）太陽直射北回歸線，7月15日太陽直射點從北回歸線南移了23天；根據對稱規律，與7月15日太陽直射點緯度相同的日期應在夏至日（6月22日前后）前23天，最有可能是5月29日，故選A。
3.在該日后的六個月內，西安與武漢兩地正午太陽高度的差值（ C ）
A.先變大后變小
B.先變小后變大
C.保持不變
D.不斷變小
【解題思路】 西安和武漢兩地始終位于太陽直射點的北側，兩地正午太陽高度的差值等于兩地的緯度差，兩地之間的緯度差是不變的，因而兩地正午太陽高度的差值保持不變。故選C。
規律總結正午太陽高度的時空變化規律
（1）“遠小近大”規律：同一時刻，正午太陽高度由太陽直射點所在緯度向南北兩側遞減；距離太陽直射點越近（緯度差越小），正午太陽高度越大；距離太陽直射點越遠（緯度差越大），正午太陽高度越小。
（2）同線相等規律：同一緯線上，正午太陽高度相同。
（3）“來增去減”規律：太陽直射點向本地所在緯線移來，正午太陽高度增大，反之減小。
[2023福建福州二模]我國某學校高三（2）班地理興趣小組在校園內開展日照觀測活動，發現9月23日正午太陽光可透過窗戶照射進本班教室（如圖），10月23日之后因南側高樓對陽光的遮擋，本班教室內的正午光照消失。一段時間后，正午太陽光重新照進本班教室。據此完成4—6題。
4.該校可能位于（ B ）
A.云南省 B.吉林省
C.福建省 D.河南省
【解題思路】 據圖可知，該地9月23日（秋分，太陽直射赤道）正午太陽高度為48°，代入正午太陽高度計算公式，得48°＝90°－當地緯度，可知該地位于42°N，選項中四地僅吉林省符合。選B。
5.10月23日之后，正午太陽光重新照進高三（2）班教室的時間約為（ C ）
A.當年11月23日
B.當年12月22日
C.次年2月21日
D.次年3月21日
【解題思路】 根據材料可知，10月23日正午太陽光恰好被南側高樓遮擋，之后太陽直射點南移，該地正午太陽高度逐漸變小，直到下一次太陽直射點位置和10月23日相同時，該地正午太陽高度和10月23日相同，正午太陽光再次恰好被南樓遮擋，之后正午太陽光可以照進教室內。根據對稱原則可知，太陽直射同一緯度對應的兩個日期關于冬至日或夏至日對稱，10月23日到冬至日約兩個月，下一個日期應為冬至日后約兩個月，即次年2月21日前后。選C。
6.與高三（2）班相比，夏至日到冬至日期間樓上高三（8）班教室內的正午光照（ A ）
A.同時出現，持續時間更長
B.同時出現，持續時間一樣
C.更早出現，持續時間更長
D.更早出現，持續時間一樣
【解題思路】 由圖可知，因過道和墻壁對陽光的遮擋，9月23日正午太陽光線剛好可以照射進高三（2）班教室，高三（8）班與高三（2）班布局相同，因此正午光照同時出現，C、D錯誤。在10月23日之后因南側高樓對陽光的遮擋，高三（2）班教室內的正午光照消失，但高三（8）班在其樓上，正午太陽光仍未被遮擋，因此高三（8）班正午太陽光照持續時間更長。選A。
[2023河南十所名校聯考]在光伏電站工程中，絕大多數支架為固定支架。我國湖北省某地（31.5°N，113.5°E）海拔65米，固定支架光伏組件的傾角一般為14°，且朝向正南。目前該地將部分光伏組件改成可轉動支架（如下圖所示）以提高對太陽輻射的利用率。據此完成7—9題。（sin 14°≈0.24、cos 14°≈0.97、sin 35°≈0.57、cos 35°≈0.82）
7.若不考慮天氣變化，該地固定支架光伏組件獲得太陽輻射能最多的月份是（ B ）
A.3月 B.5月
C.9月 D.1月
【解題思路】 固定支架光伏組件的傾角一般為14°，且朝向正南。若不考慮天氣變化，該地固定支架光伏組件獲得太陽輻射能最多的月份正午太陽高度約為76°。當地位于31.5°N，由正午太陽高度計算公式H＝90°－緯度差計算可知，此時太陽直射點的緯度約為17.5°N。結合選項判斷，5月份太陽直射點的緯度位置最接近17.5°N。故選B。
8.若將支架改為可轉動型，則北京時間12：00時光伏組件應朝向（ D ）
A.西北 B.西南
C.東北 D.東南
【解題思路】 當地經度為113.5°E，當北京時間為12：00時，該地地方時在12：00之前，為上午，太陽方位為東南，光伏組件應朝向東南。故選D。
9.為避免遮蔽陽光和浪費土地，改為可轉動支架后兩組光伏組件的距離L大約為（ C ）
A.2.1米 B.2.4米
C.3.5米 D.8.3米
【解題思路】 為避免遮光和浪費土地，改為可轉動支架后兩組光伏組件的距離L應為冬至日正午光伏組件的影長。冬至日時光伏組件傾角＝90°－H＝所求地與直射點之間的緯度差＝31.5°＋23.5°＝55°，光伏組件長度為2m，因此影長L＝2/sin（90－55）°≈3.5米。故選C。
考點3 晝夜長短的變化、四季更替和五帶劃分
[真實情境/2023湖北模擬]每年6—7月凌晨3時，黑龍江省撫遠市（48°26' N，134°18'E）便迎來了日出，撫遠市是我國的“日出之城”，而它作為我國最早日出地的天數更是占據了一年中的七成（約260天）。下圖示意我國最早日出地一年中日出時間（北京時間）變化情況。據此完成1—2題。
1.圖中城市冬至日日出最早的是（ D ）
A.撫遠（48°26'N，134°18'E）
B.虎林（45°48'N，132°59'E）
C.溫嶺（28°22'N，120°21'E）
D.臺東（22°40'N，121°09'E）
【解題思路】 冬至日為12月22日左右，讀圖可知，12月份臺東日出時間最早。
2.撫遠作為我國最早日出地的天數占據了一年中的七成，主要是由于（ A ）
A.位于我國陸地的最東端且緯度較高
B.一年中晝長夜短現象在撫遠占比多
C.位于我國領土的較北端且海拔較高
D.一年中晨線在撫遠的擺動幅度最大
【解題思路】 結合上題可知，與其他地點相比，撫遠的緯度最高。夏半年，北半球緯度越高，白晝越長，日出越早，且撫遠位于我國陸地的最東端，因此其作為最早日出地的天數占比高，A正確。
[跨學科·跨歷史/2023河北尚義聯考]早在公元前，我國黃河流域古代勞動人民就發明了時間測量工具——圭表。圭是平放的有刻度的尺，表為直立的標桿，圭與表垂直且固定，古人通過觀察記錄它正午時影子的長短變化來確定季節的變化進而安排農耕活動。下圖所示為我國某中學地理興趣小組自制的圭表模型，圭上的黑點表示二分二至日正午表影端點的位置。據此完成3—4題。
3.發明并利用圭表的古代勞動人民最可能生活的地形區是（ C ）
A.東北平原 B.四川盆地
C.黃土高原 D.云貴高原
【解題思路】 結合材料“我國黃河流域古代勞動人民就發明了時間測量工具——圭表”可知，發明并利用圭表的古代勞動人民生活在黃河流域，黃土高原屬于黃河流域地區，故選C。
4.符合表影端點位于M位置時的詩句是（ D ）
A.天街小雨潤如酥，草色遙看近卻無
B.接天蓮葉無窮碧，映日荷花別樣紅
C.停車坐愛楓林晚，霜葉紅于二月花
D.晨起開門雪滿山，雪晴云淡日光寒
【解題思路】 由圖可知，M位置距離表最遠，因此是一年中影子最長的時候，而正午太陽高度角越小，影子越長。根據所學知識，北回歸線以北地區，冬至日正午太陽高度角達到一年中最小值，A、B、C、D選項分別是描述春、夏、秋、冬的詩句，D正確，A、B、C錯誤。故選D。
二十四節氣是把太陽周年運動軌跡劃分為24等份，每一等份為一個節氣，始于立春，終于大寒，周而復始，是漢族勞動人民長期經驗積累的成果和智慧的結晶。下圖為我國某地相鄰節氣平均氣溫變量曲線圖。據此完成5—7題。
5.由圖推測，該地一年中氣溫最高的節氣為（ D ）
A.清明 B.立夏 C.夏至 D.大暑
【解題思路】 該圖是平均氣溫變量圖，清明前后氣溫變量都為正值，即氣溫一直在增加，清明不是最高溫，A錯誤；立夏之后氣溫變量是正值，即還在升溫，立夏不是最高溫，B錯誤；夏至之后氣溫變量還是正值，即氣溫還在升高，夏至不是最高溫，C錯誤；大暑之前的幾個月氣溫變量都為正值，即都在升溫，在大暑之后變量為負值，即開始降溫，則大暑是一年中氣溫最高的節氣，D正確。故選D。
6.若立春時節該地平均氣溫為4.6℃，則該地可能位于（ B ）
A.廣東 B.安徽 C.北京 D.新疆
【解題思路】 立春的時間大致為2月初，廣東該時間平均氣溫遠高于4.6℃，A錯誤；安徽緯度較高，氣溫較低，最接近4.6℃，B正確；北京和新疆2月平均氣溫低于4.6℃，C、D錯誤。故選B。
易錯警示 本題易錯選A，錯選的原因是對我國各個省級行政區的氣候不了解。選項四地中北京和新疆分別為溫帶季風氣候和溫帶大陸性氣候，2月初的時候氣溫較低。廣東雖然是亞熱帶季風氣候，但廣東位于我國南方沿海地區，緯度低，立春時節氣溫較高。因此該地最可能是安徽。
7.當該地一年中氣溫最低時，下列說法正確的是（ D ）
A.該地太陽從東北方向升起
B.該地太陽照進房屋內陰影面積最大
C.該地一年中晝最短、夜最長
D.太陽直射點在南半球、向北移動
【解題思路】 從圖中可知一年中氣溫最低節氣為大寒（1月20日左右），該時間我國太陽從東南方升起，A錯誤；北半球地區太陽照進房屋內陰影面積最大的節氣應該是冬至，B錯誤；一年中晝最短、夜最長的節氣是冬至，C錯誤；根據太陽直射點的回歸運動可知，該時間直射點位于南半球且正在向北移動，D正確。故選D。
綜合訓練
[生活情境/2024福建福州第一次質檢]2023 年 3月 21 日，小明在路上看到一輛懸掛當地閩A車牌的新能源汽車停放在行道樹下。據此完成1—2題。
1.該日，小明所處的城市（ A ）
A.正午太陽高度大于60°
B.日出時間略晚于前一天
C.正午太陽高度略小于前一天
D.晝長明顯短于我國東北地區
【解題思路】 當地車牌號的開頭為閩A，說明小明在福州市。該日為2023年3月21日，太陽直射赤道；小明所在的福州市位于北半球30°N以南，可知該日福州市的正午太陽高度大于60°，A正確；3月21日太陽直射點處在北移過程中，這一過程中福州晝越來越長，日出時間越來越早，B錯誤；太陽直射點北移過程中，福州正午太陽高度越來越大，C錯誤；3月21日為春分日，全球各地晝夜等長，D錯誤。
2.該行道樹最可能是（ D ）
A.常綠硬葉樹 B.落葉闊葉樹
C.針葉樹 D.常綠闊葉樹
【解題思路】 福州為亞熱帶季風氣候，當地的自然植被為亞熱帶常綠闊葉林，因此該行道樹最可能是常綠闊葉樹，D正確。
[2023山東青島三模]陜西某市中學生在學校附近進行了為期半年的天文觀測，下圖示意觀測期間前兩個月內某日繪制的北極星光線和正午太陽光線位置關系。據此完成3—4題。
3.圖示時刻，下列現象描述正確的是（ D ）
A.紐約（40°N，74°W）日出東南
B.悉尼（34°S，151°E）影長達一年最短
C.巴西利亞（16°S，48°W）正值日落
D.全球新舊一天范圍比大約是2∶1
【解題思路】 由圖可知，該日該地北極星仰角為36°，即該地緯度為36°N。該日該地正午太陽高度為77.5°，根據正午太陽高度計算公式可知，該日太陽直射點位于23.5°N，即該日為夏至日。根據日出日落方位的變化規律可知，該日紐約日出東北，A錯誤；悉尼位于南半球中緯度，該日影長達一年中最長，B錯誤；陜西位于110°E附近，此時110°E地方時大致為12時，巴西利亞位于48°W附近，兩地經度相差約158°，地方時相差約10小時32分鐘，巴西利亞此時地方時約為1：28，為夜間，C錯誤；根據110°E地方時大致為12時可推知，180°經線地方時大致為16：40，新的一天范圍約占16小時40分鐘，舊的一天范圍約占7小時20分鐘，全球新的一天與舊的一天范圍比大約是2∶1，D正確。
規律總結日出日落方向的變化
（1）太陽直射北半球時，除了極晝、極夜地區，全球各地太陽從東北方升起、西北方落下；極晝地區，太陽正北升，正北落。太陽直射南半球時，除了極晝、極夜地區，全球各地太陽從東南方升起、西南方落下；極晝地區，太陽正南升，正南落。太陽直射赤道時，除極點外全球太陽正東升正西落。
（2）南北極點上：太陽高度在一天中是不變的，為太陽直射點的緯度。
4.下圖最能反映北極星光線與正午太陽光線之間夾角α這半年變化曲線的是（ A ）
A B
C D
【解題思路】 北極星仰角為當地緯度，該角始終為36°，正午太陽高度在夏至日達到最大值，α＝180°－36°－H（正午太陽高度）＝144°－H，故α在夏至日達到最小值。夏至日在觀測期的前兩個月內，故α最小值出現時間較早。綜上可知，夾角α這半年的變化特征是先減小，后增大，且最小值出現時間偏早，A正確。
疑難突破 下圖中北極星為實心五角星，OC為赤道半徑，N為北極點，過A點的地面切線交ON延長線于B點；北極星在距地球無窮遠處，地球可以看作一個點，所以在A點觀測北極星的仰角為γ。內錯角相等，γ＝θ，θ＋β＝90°，α＋β＝90°，所以γ＝α，即從北半球觀測北極星的仰角等于當地地理緯度。
[真實情境/2023山東德州三模]中國南極中山站（69°22'S，76°22'E）每年有50天的極夜期。為保護南極環境，中山站采用固定式太陽能光伏發電（如圖），所發電力直接并入站區電網。該光伏陣列的傾角（光伏板與水平地面的夾角）根據當地光照條件欠佳的3月份確定。據此完成5—7題。
5.圖示光伏陣列的傾角最接近（ C ）
A.24° B.44° C.64° D.84°
【解題思路】 該光伏陣列的傾角根據3月份的正午太陽高度確定，假設以春分日計算，當地正午太陽高度為90°－69°22'＝20°38'，為保證充分利用光照，光伏板應與太陽光線垂直，所以光伏陣列的傾角與正午太陽高度互余，即69°22'。如果以3月初計算則傾角更接近選項中的64°，C正確。
6.極夜期過后，光伏組件開始工作。圖示光伏陣列為站區供電大致始于每年（ C ）
A.5月17日 B.6月17日
C.7月17日 D.8月17日
【解題思路】 中山站每年有50天的極夜期，根據對稱原理，應為夏至日前后各25天，因此中山站大約在7月17日結束極夜現象，之后即可利用每天短暫的光照進行光伏發電，選項C合理。
7.圖示光伏陣列位于建筑物的（ B ）
A.東北方 B.西北方 C.東南方 D.西南方
【解題思路】 中山站位于南極大陸，正午太陽方位為正北，光伏板應該朝向正北。據圖分析可知，光伏陣列位于建筑物的西北方向，B正確。
[2023江蘇蘇錫常鎮四市調研]博物館的光環境要兼顧藏品保護和展陳效果，天然光提供采光的同時，直接照射可能對展品造成損害。下圖為中國國家博物館（北京）西大廳南區某時刻日影模擬圖，正西側立面是透明的玻璃幕墻，除周一外，每日開放時間為9：00—17：00。據此完成8—10題。
8.圖中對應的節氣和時間可能是（ A ）
A.春分 15：30 B.夏至 18：30
C.秋分 8：30 D.冬至 9：30
【解題思路】 太陽直射北半球時，全球各地除了極晝、極夜地區以外，太陽都是從東北方向升起、從西北方向落下；太陽直射南半球時，全球各地除了極晝、極夜地區以外，太陽都是從東南方向升起、從西南方向落下；春秋分日，太陽直射赤道，全球太陽正東升正西落。由材料“正西側立面是透明的玻璃幕墻”并結合圖中光影信息可知，圖示時刻太陽從正西側透明的玻璃幕墻照射進屋內，結合選項，只有春分日15：30的太陽照射方位最符合，故選A。
9.天氣晴朗的冬至日，展品最適宜放置的位置是（ C ）
A.1號墻和2號墻 B.2號墻和4號墻
C.3號墻和6號墻 D.5號墻和6號墻
【解題思路】 由材料“天然光提供采光的同時，直接照射可能對展品造成損害” 可知，天氣晴朗的冬至日，展品最適宜放置的位置應該是冬至日太陽光照不到的地方。該博物館位于北京，冬至日上午太陽位于東南方，正午時太陽位于當地的正南方，下午太陽位于西南方；上午太陽可以穿過東部窗戶照射到1號墻，下午太陽可以穿過正西側透明的玻璃幕墻照射到4號墻和5號墻，據此排除A、B、D；3號墻和6號墻在正南方窗戶下方，一天內均難以受到陽光照射，最適宜放置展品，C正確。
10.2022年7月6日北京時間20：30—21：30，中國國家博物館開展了珍藏展示在線接力活動，直播時（ D ）
A.莫斯科（56°N，38°E）紅日西沉
B.開普敦（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）燈火通明
【解題思路】 由材料可知，2022年7月6日北京時間（120°E經線的地方時）20：30—21：30，中國國家博物館開展了珍藏展示在線接力活動。莫斯科位于38°E，兩地經度相差約82°，時差是5小時28分鐘，根據“東加西減”的方法可知，北京時間比莫斯科早5小時28分鐘，此時莫斯科地方時為7月6日15：02—16：02，莫斯科位于56°N，北半球夏半年晝長夜短，15：02—16：02太陽位于西北天空，尚未日落，A錯誤；此時南半球為冬季，B錯誤；根據“太陽直射點回歸運動的平均速度約為每月8個緯度”規律可知，7月6日太陽直射點的緯度約為19.5°N，此時70.5°S以南地區出現極夜現象，C錯誤；直播時新加坡的地方時為7月6日19：22—20：22，新加坡位于1°N，日落時刻約為18時，19：22—20：22太陽已經落山，燈火通明，D正確。2025屆高考地理一輪復習講義
地球的運動之地球的公轉及其地理意義
考點1 公轉特征及黃赤交角
1.地球公轉運動的特征
概念、 方向 概念：地球繞太陽的運動。方向：自[1] 西 向[2] 東 。從北極上空看，呈逆時針方向旋轉；從南極上空看，呈順時針方向旋轉
周期 365日6時9分10秒，叫作恒星年
軌道 與速度 不同時段的公轉速度：春分日到夏至日，不斷減慢；夏至日到秋分日，先減慢后加快；秋分日到冬至日，不斷加快；冬至日到春分日，先加快后減慢
2.黃赤交角的形成及其影響
（1）概念
①赤道平面：過地心并與地軸垂直的平面。
②黃道平面：地球公轉軌道平面。
③黃赤交角：赤道平面與黃道平面之間存在一個交角，叫作黃赤交角，目前是23°26'。
（2）影響
3.全球日出、日落方位
（1）非極晝區
①太陽直射赤道時，日出正東、日落正西。
②太陽直射北半球時，日出[3] 東北 ，日落[4] 西北 。
③太陽直射南半球時，日出東南，日落西南。
（2）極晝區
北極附近出現極晝，則出現極晝的地區正北“日出”，正北“日落”（0時“日出”，24時“日落”）；若是南極附近出現極晝，則出現極晝的地區正南“日出”，正南“日落”（0時“日出”，24時“日落”）。
情境 特羅姆瑟太陽日
一位旅行者在游記中寫道：在1月21日的11點45分，天邊出現一道金色的光芒，太陽又重新露面了，但它僅僅只能停留4分鐘，非常準確，特羅姆瑟（約69°38'N，18°57'E）的人們將這一天命名為“太陽日”。
（1）判斷1月21日該旅行者看到的太陽所處的大致方位。
【提示】根據日出日落方位的變化規律解答。
（2）推斷距離上一次特羅姆瑟的人們看到太陽大致間隔的天數。
【提示】該題考查出現極夜的天數，需要利用對稱規律解答。
命題點1 地球公轉位置的判斷
[2022浙江1月選考]攝影愛好者在南半球某地朝西北固定方向拍攝太陽照片，拍攝時間為K日及其前、后第8天的同一時刻。圖1為合成后的照片，圖2為地球公轉軌道示意圖。完成下題。
圖1 圖2
1.K日地球位置位于圖2中的
A.① B.② C.③ D.④
規律總結 太陽直射點在南、北回歸線之間來回移動，所以關于夏至日或冬至日對稱的兩個日期，其同一時刻太陽的方位幾乎相同，正午太陽高度也大體相等。
命題拓展
（1）K日當天在該地拍攝的日出照片中太陽位于
A.東北 B.東南 C.西北 D.西南
（2）K日當天，可能出現的地理現象是
A.該地與北京同時日出
B.該地正午太陽高度比上海小
C.地球位于近日點附近
D.該地正午物體影長達一年中最小值
命題點2 太陽視運動規律的判讀
[2023山東地理卷]某文化廣場（37°N，105°E）上的十二生肖石像均勻排列成圓形，生肖鼠位于正北方，小明在圓中心豎立一根細桿，以觀察太陽周日視運動變化。下圖示意夏至日兩個時刻的桿影指向。據此完成2—3題。
2.該地夏至日地方時16：00時，桿影指向
A.生肖虎
B.生肖虎與兔之間
C.生肖兔
D.生肖兔與龍之間
3.11月至次年2月，一日內被桿影指向的生肖石像個數最多為
A.5個 B.6個
C.7個 D.8個
命題拓展
春分至秋分期間，該地一日內被桿影指向的生肖石像個數最少為
A.5個 B.6個
C.7個 D.8個
考點2 正午太陽高度的變化
1.正午太陽高度的變化規律
（1）正午太陽高度的計算公式
公式：H＝90°－緯度差。
H表示所求地點的正午太陽高度；緯度差是指所求地點的地理緯度與當日太陽直射點所在緯度之間的差值，如果所求地點與太陽直射點在同一半球，緯度差為二者中數值大的減去數值小的；如果不在同一半球，則二者相加。
（2）正午太陽高度的緯度分布規律
正午太陽高度從太陽直射點向南、北兩側[1] 遞減 ；離太陽直射點越近（緯度差越小），正午太陽高度越[2] 大 。
（3）正午太陽高度的季節變化規律
北回歸線及其以北地區 一年有一次最大值（夏至日），一次最小值（冬至日）
南回歸線及其以南地區 一年有一次最大值（冬至日），一次最小值（夏至日）
南、北回歸線之間 （赤道除外） 一年有兩次最大值（太陽直射時最大），一次最小值（南半球出現在夏至日、北半球出現在冬至日）
赤道地區 一年有兩次最大值（春分日、秋分日），兩次最小值（夏至日、冬至日）
遞變規律 來增去減（直射點向本地所在緯線移來，則正午太陽高度增大，移去則減小）
（4）正午太陽高度的年變化規律
正午太陽高度的年變化幅度指某緯線一年中最大正午太陽高度與最小正午太陽高度的差值。不同地區變化幅度不同：熱帶地區為當地緯度＋23°26'，溫帶地區均為46°52'，寒帶地區為90°－當地緯度＋23°26'。
2.正午太陽高度的應用
（1）確定地方時
當某地太陽高度達一天中最大值時，即[3] 正午 ，此時該地地方時為12時。
（2）確定當地的緯度
根據某地某日（如二分二至日）正午太陽高度，結合正午太陽高度的計算公式可判斷出當地的緯度。
（3）確定房屋朝向
合理設置房屋朝向可以獲得最充足的太陽光照。北回歸線以北的地區，全年正午太陽位于[4] 正南 方，正午太陽光線從南窗射入，房屋門窗應朝南；南回歸線以南的地區，全年正午太陽位于正北方，正午太陽光線從北窗射入，房屋門窗應朝北。
（4）判斷日影長短及方向
①太陽高度越大，日影越短；反之，日影越長。太陽直射點上，正午日影為零；正午是一天中日影最短的時刻。
②日影方向永遠[5] 背向 太陽。北回歸線以北到極圈之間的地區，正午日影永遠朝向正北方；南回歸線以南到南極圈之間的地區，正午日影永遠朝向正南方。但是要特別注意的是在南、北回歸線之間，正午影子可朝南也可朝北，太陽直射時無影子。
（5）確定樓間距和樓高
為保證各樓層都有良好的采光，南北樓之間應當保持適當距離。以北回歸線以北地區為例，見圖1，南樓高度為h，當地冬至日正午太陽高度為H，最小樓間距為L，則三者應滿足tanH＝h/L。
圖1 圖2
（6）太陽能熱水器的傾角問題
為了更好地利用太陽能，應不斷調整太陽能熱水器與樓頂平面之間的傾角，使太陽光線與集熱板成直角。如圖2，集熱板傾角α和正午太陽高度H的關系為α＋H＝90°。
情境1 干支紀日法
干支紀日法是使用天干（10個）、地支（12個）記錄日序的方法。“庚”是“甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸”10個天干中的第7個，每逢有“庚”字的日子叫庚日，庚日每10天出現一次。依照干支紀日法，夏至日后（包括夏至日當天）第3個庚日為初伏第一天，第4個庚日為中伏第一天，立秋后第1個庚日為末伏第一天。下圖示意日歷上顯示的2023年夏至日信息。
推算2023年開始進入“三伏天”的日期。
【提示】根據材料中對“三伏天”的描述推算。
情境2 神舟十六號
北京時間2023年5月30日9時31分，搭載神舟十六號載人飛船的長征二號F遙十六運載火箭在酒泉衛星發射中心點火發射。神舟十六號載人飛船在太空駐留約5個月，于2023年10月31日返回東風著陸場。
神舟十六號載人飛船在太空駐留期間，描述北京正午太陽高度的變化特征。
【提示】根據正午太陽高度的季節變化規律描述。
情境3 太陽能熱水器
下圖示意2023年11月23日我國長江中下游地區某中學地理小組成員拍攝的太陽能熱水器及其影子的照片，此時發現影長和太陽能熱水器吸熱管長度相等。
（1）判斷該成員拍攝照片時面向的方向。
【提示】根據圖片信息，以太陽能熱水器底部為基礎建立方向標，可判斷拍攝者面向的方向。
（2）推斷觀測者下一次同一時刻同一地點觀測到影長等于管長的大概時間。
【提示】根據太陽直射點的回歸運動可推測出下一次同一時刻同一地點觀測到影長等于管長的大概時間。
命題點1 正午太陽高度的計算
[2021江蘇地理卷]下圖為2016年12月8日游客在悉尼（33°55'S，150°53'E）15時15分拍攝的照片。據此回答1—2題。
1.該日悉尼的正午太陽高度大約是
A.32° B.58° C.66° D.79°
易錯提醒 受地球公轉速度變化等因素的影響，不同時段太陽直射點在南、北回歸線之間的移動速度是變化的，因此我們用太陽直射點平均移動速度估算太陽直射緯度會存在一定偏差。因此本題計算出的悉尼正午太陽高度與實際也存在一定偏差。
2.此時月球的方位
A.偏東 B.偏南 C.偏西 D.偏北
命題拓展
此后一個月內，悉尼正午太陽高度的變化特征是
A.逐漸變大 B.逐漸變小
C.先變大后變小 D.先變小后變大
命題點2 正午太陽高度的變化及應用
[2023海南地理卷]對日影和太陽高度變化的觀測可以判斷地理位置、地方時等要素。圖1為甲地某日日出至日落期間標桿的日影變化示意圖，當日影朝正北方向時，標桿長度與其日影長度相等。圖2為乙地同一日正午時刻的太陽高度示意圖。圖中時間均為北京時間。據此完成3—4題。
圖1 圖2
3.觀測當日
A.甲地晝長夜短 B.乙地晝短夜長
C.甲地晝長大于乙地 D.甲乙兩地晝夜等長
4.甲地位于乙地
A.東南 B.西南 C.東北 D.西北
命題拓展
一周后在甲地再次測量時發現標桿正午日影的影長變長。試推測本次測量的日期。
考點3 晝夜長短的變化、四季更替和五帶劃分
1.晝夜長短的周年變化規律
晨昏線把地球分為晝、夜兩個半球。由于黃赤交角的存在，同一緯線上的晝弧長和夜弧長一般不等。隨著地球公轉，晝夜長短存在時間和緯度變化。根據下圖，我們可以認識晝夜長短的周年變化規律。
（1）用陰影表示黑夜，圖中②④位置各有一條晨昏線，則④位置的晨昏線為[1] 昏線 。
（2）比較北回歸線的晝弧與夜弧長度，②位置晝弧長于夜弧，④位置夜弧長于晝弧。由此可見，北半球晝夜長短狀況為夏季晝長夜短，且夏至日晝最長夜最短。
（3）比較赤道與北回歸線、北極圈晝弧和夜弧長度，②位置越往北晝弧越長、夜弧越短，④位置越往北晝弧越短、夜弧越長。由此可見，北半球夏季越往北晝越長。6月22日前后，北半球各地晝長達到一年中[2] 最大 值。②位置北極圈內出現極晝，④位置北極圈內出現極夜。由此可見，北半球夏季北極圈內有極晝，且夏至日極晝范圍最大。
（4）極圈的度數與黃赤交角的度數互余，它是發生極晝和極夜現象的最低緯度。
（5）比較不同位置赤道上晝弧和夜弧長度，可知赤道上始終晝夜[3] 平分 。
（6）①③位置上全球各地晝夜平分。
2.四季更替
（1）成因
由于晝夜長短和正午太陽高度的時空變化，太陽輻射在一年中呈現有規律的變化。
（2）四季更替
①天文四季
②
3.五帶的劃分
（1）劃分依據：太陽輻射從低緯度向高緯度呈有規律遞減。
（2）劃分：以南北回歸線和南北極圈為界，劃分為熱帶、北溫帶、南溫帶、北寒帶和南寒帶。
四季和五帶的聯系
四季和五帶都可以描述太陽輻射熱量在地球上的分布規律，但四季描述的是熱量在時間上的分布規律，五帶描述的是熱量在空間上的分布規律。具體區別如下：
情境1 攝影愛好者乘機經歷
一位攝影愛好者由成都（約30°39'N，104°30'E）飛往昆明（約25°02'N，102°42'E），途中他拍攝到了日出并對該過程做了記錄：“7：00飛機起飛，窗外一片昏暗，飛了約10分鐘，從舷窗射進一束紅光，我急忙拿出相機準備拍攝……7：20，一輪紅日噴薄而出，剎那間萬道光芒映紅了天空，壯觀極了！”下圖示意該航班的部分座位。
（1）若可以提前通過網絡選座位，推測該攝影愛好者最可能選擇的座位，并說明理由。
【提示】飛行途中日出時間為北京時間7：20，結合日出時飛機所在的經度，可以推算出太陽直射點在哪個半球，然后判斷攝影愛好者選擇的座位。
（2）判斷當天該攝影愛好者所經歷的晝夜長短狀況。
【提示】根據太陽直射點所在的位置判斷晝夜長短情況。
情境2 光周期現象
地球運動使地球上的日照長短發生周期性變化。光周期現象影響動物的生殖和遷徙活動。很多哺乳動物是隨日照時數的增加而開始進入生殖期的，這類動物可稱為長日照動物，反之屬短日照動物。
（1）候鳥在不同年份遷離和到達某地的時間相差無幾，推測影響候鳥遷徙的主要因素，并說明理由。
【提示】根據材料可知，光周期現象影響動物的生殖和遷徙活動。
（2）北半球山羊一般隨著秋天的到來而進入生殖期，判斷山羊屬于長日照動物，還是短日照動物。
【提示】根據材料判斷山羊屬于哪種生物。
命題點 四季變化的分析
[2023北京地理卷]某校開展“時空智能，因融至慧”跨學科主題學習系列活動。結合2023年6月10日文化和自然遺產日，同學們展示了有關二十四節氣的作品。下圖是學生設計創作的網頁截圖。讀圖完成1—2題。
1.二十四節氣是古人觀天察地、認識自然的智慧結晶，客觀反映了
①太陽活動②四季變化
③降水總量④物候現象
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
2.據圖推斷
A.甲地種冬小麥正值梅雨時節
B.可以通過遙感監測乙地澇災
C.正午太陽高度甲地比乙地大
D.晝長周年變化甲地小于乙地
命題拓展
小滿至大暑期間，太陽直射點的移動方向是
A.自南向北移動
B.先向北后向南移動
C.自北向南移動
D.先向南后向北移動
方法技巧 基于太陽地平坐標視運動的一般應用
1.太陽光照角度示意圖
例如，下圖示意甲、乙、丙三座不同緯度的房屋在二至日時陽光照射情況（a或b），對三座房屋所處地理位置判斷如下：
甲地冬至日和夏至日的正午太陽高度都較大，正午太陽分別在正南、正北方向，且正午太陽高度接近相等，因此甲地應當在赤道附近。乙地冬至日和夏至日正午太陽都位于正南方向，乙地應當在北回歸線以北地區。丙地冬至日和夏至日正午太陽都位于正北方向，丙地應當在南回歸線以南地區。
2.太陽地平坐標視運動示意圖結合太陽直射點回歸運動圖，分析生活中的現象
（1）影子方向、影長問題
下圖中，香港春分日到秋分日正午太陽高度變化規律是變大→變小→變大→變小，正午影長變化規律是變短→變長→變短→變長；正午影子方向變化規律為朝北→朝南→朝北，正午陽光可以從南、北方向投入室內。北京春分日到秋分日正午太陽高度變化規律是變大→變小，正午影長變化規律是變短→變長，正午影子方向一直朝北，正午陽光只能從南方投入室內。
下圖示意某日太陽高度及方向與物體影子方向及影長的關系。
（2）樓間距和太陽能電池板仰角問題
下面甲圖，北半球正午太陽高度最小值出現在冬至日，以此為依據，為防止陰影遮擋建筑物（高度H），北半球建筑物之間的間距L應為；乙圖，此時太陽能電池板的仰角B應與正午太陽高度互余。
熱點情境 日晷
日晷是利用太陽的方位變化來指示時間的一種儀器。赤道式日晷是日晷中最簡單、最常見的一種，其晷盤面平行于赤道平面，晷針與晷盤面垂直且晷盤上刻度等分。為了加深對日晷的了解，杭州（約30°N，120°E）的地理研學小組采用泡沫材料自制了一個赤道式日晷（下圖）。
探究設問 （1）請指出該小組組裝日晷時，晷針與地平面的夾角以及擺放時晷盤上表面的朝向。
（2）比較冬至日和夏至日時晷針影子特征的異同。
（3）請說出用日晷指示時間的不足之處。
（2）同：影長相等。
異：冬至日影子在晷盤劃過的弧度短（或夏至日長）；夏至日影子在晷盤上表面，順時針方向運動，冬至日影子在晷盤下表面，逆時針方向運動。
（3）精確度不高；夜晚不能使用；陰雨天不能使用。
[2023天津聯考]赤道式日晷的晷面和赤道面平行，晷盤上的刻度是等分的，正反兩面都有刻度。下圖為天津市某高校校園內的赤道式日晷某日照片，拍攝時間接近當地正午。據此完成1—2題。
1.下列圖示中表示3月15日該晷針投影的移動軌跡正確的是
A B
C D
2.當該赤道式日晷晷針投影指向晷盤正下方的刻度時，與天津（116°E）同一天的日期范圍約占全球的
A.1/2 B.3/4 C.1/3 D.2/3
讀圖歸納 等太陽高度線圖的判讀方法
等太陽高度線圖即為晝半球太陽高度相同的點形成的等值線圖。其特點如下（以下圖為例）：
1.圓心（O）為太陽直射點，同心圓為太陽高度等值線。數值從圓心90°向外圍降到0°，最大的圓為晨昏圈。
2.晨昏圈上最北點（A）和最南點（B）把晨昏圈分為晨線和昏線，東面為昏線，西面為晨線。
3.赤道上晝弧所對的圓心角為180°，即赤道上從晨線到昏線，經度差為180°。
4.圓心所在經線地方時為12時，該經線上太陽高度為與其相交的緯線上的正午太陽高度。
典例 下圖為某日某時汕頭及周邊地區等太陽高度線圖。據此回答（1）—（2）題。
（1）a地的緯度為
A.45°N B.45°46'N C.21°34'N D.68°26'N
（2）設b地此日的正午太陽高度為H，c地此刻地方時為T，則下列不等式中，完全正確的一組是
A.H＞60°，T＞13時 B.H＜60°，T＜13時
C.H＞60°，T＜13時 D.H＜60°，T＞13時
讀圖指導
[2023浙江紹興適應性考試]下圖為某半球某日（此刻全球處于同一天）的等晝長線分布圖（單位：小時），MA為東西半球分界線，B、C點的緯度分別為12°、71°。讀圖，完成1—2題。
1.圖示時刻，A、C兩地的太陽方位分別為
A.東南、東北 B.東北、東南
C.西南、西北 D.西北、西南
2.圖示時刻，B、D兩地的太陽高度差值為
A.45° B.59° C.83° D.90°
[2024濟南摸底]小明在夏至日這一天外出度假（度假地使用夏令時，即將原區時時間調快1小時）。候機期間，在天文臺網站輸入度假地經緯度后，得到當日該地的太陽視運動路徑圖（下圖），路徑圖上每兩個相鄰的圓圈間隔1小時。據此完成1—2題。
1.該度假地可能位于
A.西雅圖（48°N，122°W）
B.漢堡（54°N，10°E）
C.朱諾（58°N，134°W）
D.慕尼黑（48°N，12°E）
2.抵達度假地后，小明希望在臥室觀看日落地平線景觀，最理想的時間（臥室鐘表時間）為
A.21：24 B.21：40
C.20：24 D.20：40
立晷是晷面垂直于地面的傳統授時工具，東西向放置，南面和北面均有刻度盤可讀數。為保證授時的準確性，立晷晷面上的刻度盤需要經常更換。下圖為立晷的側視圖。據此完成3—4題。
3.從6月22日到12月22日，每天相同時刻赤道立晷晷針的影長
A.維持不變 B.始終變長
C.先變長再變短 D.先變短再變長
4.12月22日，新西蘭使用的立晷北面刻度盤最有可能是
A B
C D
某年12月31日，某研學小組來到云南元陽觀測梯田，只見灌滿水的梯田反射著金燦燦的陽光。日落時分，研學小組在某觀景臺恰好觀賞到太陽在遠處另一個觀景臺上方落下。下圖示意該研學小組所在區域地形。據此完成5—6題。
5.研學小組
A.在甲處觀賞到太陽在丁處上方落下
B.在乙處觀賞到太陽在丙處上方落下
C.在丙處觀賞到太陽在乙處上方落下
D.在丁處觀賞到太陽在甲處上方落下
6.研學小組觀賞梯田日落的當天
A.元陽當地晝長夜短
B.元陽正午太陽高度達一年中最大
C.地球公轉速度較慢
D.太陽直射點逐漸北移
考點1 公轉特征及黃赤交角
[2023天津和平區二模]日落太陽方位角是指某地日落時的太陽方位與地平線正南方向的夾角，我國某校同學在夏至日19：45測得學校所在地的日落太陽方位角為118.7°，該日晝長為14小時30分鐘。據此完成1—2題。
1.推測該校所在地冬至日的日落太陽方位角約為
A.91.7° B.61.3° C.38.7° D.28.3°
2.該校所在城市應為
A.沈陽 B.西寧 C.鄭州 D.上海
[生活情境/2023浙江寧波十校聯考]圭表通過在南北方向平置的圭上觀察記錄垂直于地面的表的影長變化來確定季節變化以及一年內的二十四節氣。下圖為寧波市某中學校園內立冬當天某時刻的圭表示意圖及實景圖。據此完成3—4題。
3.下列說法正確的是
A.此時刻后表影向東邊一側偏移
B.此后幾天表影的長度逐漸變短
C.此后幾天寧波日出方位更偏北
D.此日赤道上的日出方位為正東
4.假設黃赤交角增大到30°，則該圭表的春秋分刻度應該
A.保持不變 B.向北偏移
C.向南偏移 D.無法判斷
[新角度/2023沈陽五校聯考]指北針是從正北開始順時針測量方向。某天在海邊測出太陽升起的方向為45°，落下的方向為300°。據此回答5—6題。
5.測量地可能在
A.澳大利亞西海岸
B.印度尼西亞爪哇島
C.加拿大西海岸
D.俄羅斯東海岸
6.該日沈陽
A.寒假即將開始
B.暑假即將開始
C.寒假剛剛結束
D.暑假早已結束
下圖為2022年3月7日正午江蘇某校教學樓走廊照片。此時，走廊柱影與南墻面的夾角約為82°。據此完成7—8題。
7.該教學樓的走向為
8.與該日日影現象幾乎一致的日期是
A.4月4日 B.9月9日
C.10月8日 D.12月7日
考點2 正午太陽高度的變化
[生活情境/2024湖北武漢第一次調研]2023年暑假，武漢的小明全家自駕外出旅游。北京時間7月15日15：00在西安（34°N，108°E）某段公路上行駛時，小明發現太陽光剛好從汽車正前方射入。據此完成1—3題。
1.此時汽車行駛的方向為
A.自東北向西南
B.自西南向東北
C.自西北向東南
D.自東南向西北
2.若不考慮天氣等其他因素，下一次在此處拍攝到同樣的太陽方位和高度，最有可能的日期是
A.5月29日
B.8月7日
C.12月1日
D.1月13日
3.在該日后的六個月內，西安與武漢兩地正午太陽高度的差值
A.先變大后變小
B.先變小后變大
C.保持不變
D.不斷變小
規律總結正午太陽高度的時空變化規律
（1）“遠小近大”規律：同一時刻，正午太陽高度由太陽直射點所在緯度向南北兩側遞減；距離太陽直射點越近（緯度差越小），正午太陽高度越大；距離太陽直射點越遠（緯度差越大），正午太陽高度越小。
（2）同線相等規律：同一緯線上，正午太陽高度相同。
（3）“來增去減”規律：太陽直射點向本地所在緯線移來，正午太陽高度增大，反之減小。
[2023福建福州二模]我國某學校高三（2）班地理興趣小組在校園內開展日照觀測活動，發現9月23日正午太陽光可透過窗戶照射進本班教室（如圖），10月23日之后因南側高樓對陽光的遮擋，本班教室內的正午光照消失。一段時間后，正午太陽光重新照進本班教室。據此完成4—6題。
4.該校可能位于
A.云南省 B.吉林省
C.福建省 D.河南省
5.10月23日之后，正午太陽光重新照進高三（2）班教室的時間約為
A.當年11月23日
B.當年12月22日
C.次年2月21日
D.次年3月21日
6.與高三（2）班相比，夏至日到冬至日期間樓上高三（8）班教室內的正午光照
A.同時出現，持續時間更長
B.同時出現，持續時間一樣
C.更早出現，持續時間更長
D.更早出現，持續時間一樣
[2023河南十所名校聯考]在光伏電站工程中，絕大多數支架為固定支架。我國湖北省某地（31.5°N，113.5°E）海拔65米，固定支架光伏組件的傾角一般為14°，且朝向正南。目前該地將部分光伏組件改成可轉動支架（如下圖所示）以提高對太陽輻射的利用率。據此完成7—9題。（sin 14°≈0.24、cos 14°≈0.97、sin 35°≈0.57、cos 35°≈0.82）
7.若不考慮天氣變化，該地固定支架光伏組件獲得太陽輻射能最多的月份是
A.3月 B.5月
C.9月 D.1月
8.若將支架改為可轉動型，則北京時間12：00時光伏組件應朝向
A.西北 B.西南
C.東北 D.東南
9.為避免遮蔽陽光和浪費土地，改為可轉動支架后兩組光伏組件的距離L大約為
A.2.1米 B.2.4米
C.3.5米 D.8.3米
考點3 晝夜長短的變化、四季更替和五帶劃分
[真實情境/2023湖北模擬]每年6—7月凌晨3時，黑龍江省撫遠市（48°26' N，134°18'E）便迎來了日出，撫遠市是我國的“日出之城”，而它作為我國最早日出地的天數更是占據了一年中的七成（約260天）。下圖示意我國最早日出地一年中日出時間（北京時間）變化情況。據此完成1—2題。
1.圖中城市冬至日日出最早的是
A.撫遠（48°26'N，134°18'E）
B.虎林（45°48'N，132°59'E）
C.溫嶺（28°22'N，120°21'E）
D.臺東（22°40'N，121°09'E）
2.撫遠作為我國最早日出地的天數占據了一年中的七成，主要是由于
A.位于我國陸地的最東端且緯度較高
B.一年中晝長夜短現象在撫遠占比多
C.位于我國領土的較北端且海拔較高
D.一年中晨線在撫遠的擺動幅度最大
[跨學科·跨歷史/2023河北尚義聯考]早在公元前，我國黃河流域古代勞動人民就發明了時間測量工具——圭表。圭是平放的有刻度的尺，表為直立的標桿，圭與表垂直且固定，古人通過觀察記錄它正午時影子的長短變化來確定季節的變化進而安排農耕活動。下圖所示為我國某中學地理興趣小組自制的圭表模型，圭上的黑點表示二分二至日正午表影端點的位置。據此完成3—4題。
3.發明并利用圭表的古代勞動人民最可能生活的地形區是
A.東北平原 B.四川盆地
C.黃土高原 D.云貴高原
4.符合表影端點位于M位置時的詩句是
A.天街小雨潤如酥，草色遙看近卻無
B.接天蓮葉無窮碧，映日荷花別樣紅
C.停車坐愛楓林晚，霜葉紅于二月花
D.晨起開門雪滿山，雪晴云淡日光寒
二十四節氣是把太陽周年運動軌跡劃分為24等份，每一等份為一個節氣，始于立春，終于大寒，周而復始，是漢族勞動人民長期經驗積累的成果和智慧的結晶。下圖為我國某地相鄰節氣平均氣溫變量曲線圖。據此完成5—7題。
5.由圖推測，該地一年中氣溫最高的節氣為
A.清明 B.立夏 C.夏至 D.大暑
6.若立春時節該地平均氣溫為4.6℃，則該地可能位于
A.廣東 B.安徽 C.北京 D.新疆
易錯警示 本題易錯選A，錯選的原因是對我國各個省級行政區的氣候不了解。選項四地中北京和新疆分別為溫帶季風氣候和溫帶大陸性氣候，2月初的時候氣溫較低。廣東雖然是亞熱帶季風氣候，但廣東位于我國南方沿海地區，緯度低，立春時節氣溫較高。因此該地最可能是安徽。
7.當該地一年中氣溫最低時，下列說法正確的是
A.該地太陽從東北方向升起
B.該地太陽照進房屋內陰影面積最大
C.該地一年中晝最短、夜最長
D.太陽直射點在南半球、向北移動
綜合訓練
[生活情境/2024福建福州第一次質檢]2023 年 3月 21 日，小明在路上看到一輛懸掛當地閩A車牌的新能源汽車停放在行道樹下。據此完成1—2題。
1.該日，小明所處的城市
A.正午太陽高度大于60°
B.日出時間略晚于前一天
C.正午太陽高度略小于前一天
D.晝長明顯短于我國東北地區
2.該行道樹最可能是
A.常綠硬葉樹 B.落葉闊葉樹
C.針葉樹 D.常綠闊葉樹
[2023山東青島三模]陜西某市中學生在學校附近進行了為期半年的天文觀測，下圖示意觀測期間前兩個月內某日繪制的北極星光線和正午太陽光線位置關系。據此完成3—4題。
3.圖示時刻，下列現象描述正確的是
A.紐約（40°N，74°W）日出東南
B.悉尼（34°S，151°E）影長達一年最短
C.巴西利亞（16°S，48°W）正值日落
D.全球新舊一天范圍比大約是2∶1
規律總結日出日落方向的變化
（1）太陽直射北半球時，除了極晝、極夜地區，全球各地太陽從東北方升起、西北方落下；極晝地區，太陽正北升，正北落。太陽直射南半球時，除了極晝、極夜地區，全球各地太陽從東南方升起、西南方落下；極晝地區，太陽正南升，正南落。太陽直射赤道時，除極點外全球太陽正東升正西落。
（2）南北極點上：太陽高度在一天中是不變的，為太陽直射點的緯度。
4.下圖最能反映北極星光線與正午太陽光線之間夾角α這半年變化曲線的是
A B
C D
疑難突破 下圖中北極星為實心五角星，OC為赤道半徑，N為北極點，過A點的地面切線交ON延長線于B點；北極星在距地球無窮遠處，地球可以看作一個點，所以在A點觀測北極星的仰角為γ。內錯角相等，γ＝θ，θ＋β＝90°，α＋β＝90°，所以γ＝α，即從北半球觀測北極星的仰角等于當地地理緯度。
[真實情境/2023山東德州三模]中國南極中山站（69°22'S，76°22'E）每年有50天的極夜期。為保護南極環境，中山站采用固定式太陽能光伏發電（如圖），所發電力直接并入站區電網。該光伏陣列的傾角（光伏板與水平地面的夾角）根據當地光照條件欠佳的3月份確定。據此完成5—7題。
5.圖示光伏陣列的傾角最接近
A.24° B.44° C.64° D.84°
6.極夜期過后，光伏組件開始工作。圖示光伏陣列為站區供電大致始于每年
A.5月17日 B.6月17日
C.7月17日 D.8月17日
7.圖示光伏陣列位于建筑物的
A.東北方 B.西北方 C.東南方 D.西南方
[2023江蘇蘇錫常鎮四市調研]博物館的光環境要兼顧藏品保護和展陳效果，天然光提供采光的同時，直接照射可能對展品造成損害。下圖為中國國家博物館（北京）西大廳南區某時刻日影模擬圖，正西側立面是透明的玻璃幕墻，除周一外，每日開放時間為9：00—17：00。據此完成8—10題。
8.圖中對應的節氣和時間可能是
A.春分 15：30 B.夏至 18：30
C.秋分 8：30 D.冬至 9：30
9.天氣晴朗的冬至日，展品最適宜放置的位置是
A.1號墻和2號墻 B.2號墻和4號墻
C.3號墻和6號墻 D.5號墻和6號墻
10.2022年7月6日北京時間20：30—21：30，中國國家博物館開展了珍藏展示在線接力活動，直播時
A.莫斯科（56°N，38°E）紅日西沉
B.開普敦（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）燈火通明

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