高考一轮复习同步训练：正午太阳高度的变化与应用详解

高考一轮复习同步训练题：正午太阳高度的变化与应用

一、选择题

某学校地理兴趣小组运用简易方法测量当地正午太阳高度。图1为该地二分二至日正午太阳光线与地平面夹角示意图,图中α-β=8°。据此完成1~2题。

图1

1.该校所处纬度约为( )

A.61°N

B.51°N

C.35°S

D.25°S

2.该校所在地( )

A.日出时间始终比上海的早

B.正午太阳高度年变化幅度与上海的相同

C.昼夜长短差值一直比上海的大

D.地球自转速度与上海的一样

[解析] 1.B 2.B 第1题,读图可知,该地最大正午太阳高度为春秋分日正午太阳高度与α之和,而α=该地最小正午太阳高度+8°;该地全年太阳高度均大于0°,且正午太阳方位相同,说明该地位于回归线与极圈之间,最大正午太阳高度与最小正午太阳高度相差46°52'。计算可得,该地春秋分日正午太阳高度为38°52',据选项可知,该地纬度约为51°N。第2题,由上题计算可得,该地位于约51°N,冬季该地昼短夜长且昼短于上海的,日出时间比上海的晚。正午太阳

高度年变化幅度与上海的相同,均为46°52'。春秋分日,全球昼夜等长,昼夜长短差值相等。地球自转线速度自赤道向两极递减,该地线速度小于上海的,角速度与上海的相同。

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,如图3所示。这种设计既可以增加建筑物的美观性,也可以极大地减小玻璃幕墙的日射负荷,显出很好的节能性。读图回答3~4题。

图3

3.一年内,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

4.为达到最佳遮阳和采光效果,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] 3.B 4.A 第3题,由题干信息知,该地为武汉,位于北半球,一年中正午室内太阳直接照射面积由最小到最大的变化过程中,即由夏至到冬至过程中,该地昼逐渐变短,正午太阳高度不断降低,月均温先升高、后降低,月均降水量并非不断减少。第4题,我国北方地区,纬度越

高,正午太阳高度越小。为达到最佳遮阳和采光效果,在玻璃幕墙高度不变的前提下,在我国北方地区,随着纬度升高,屋檐外延长度应变长。

圭表(如图4)是世界上最早的计时器。直立的标杆为表,正南正北方向平放的刻板为圭。用其测量正午表影长度,可确定节气、划分季节和制定历法等。据《淮南子·天文训》记载:“日冬至……八尺之修,日中而景丈三尺。日夏至……八尺之景,修径尺五寸。”据此完成5~6题。(tan 31.6°≈0.62,tan 79.4°≈5.3,tan 58°≈1.6;1丈=10尺,1尺=10寸)

图4

5.《淮南子·天文训》中记述的圭表,其位置可能最接近( )

A.广东省广州市(23°06'N)

B.江西省南昌市(28°40'N)

C.河南省开封市(34°35'N)

D.辽宁省沈阳市(41°48'N)

5.若当地“八尺之修,日中而景五尺”,则此时最接近的民族节日是( )

A.汉族元宵节(农历正月十五)

B.傣族泼水节(公历4月中旬)

C.苗族龙舟节(农历五月下旬)

D.鄂伦春族篝火节(公历6月18日)

[解析] 5.C 6.B 第5题,据题干可知,“日冬至……八尺之修,日中而景丈三尺”。如冬至日该地正午太阳高度为H,则可知tan H = 8/13≈0.62,对照材料可知,冬至日该地正午太阳高度约为31.6°。冬至日太阳直射南回归线,据此可以算出该地纬度约为34.9°,结合选项,其位置最

接近河南省开封市。第6题,若当地“八尺之修,日中而景五尺”,则可计算出该日正午太阳高度约为58°。根据上题计算出的该地纬度约为34.9°N,可知该日太阳直射点纬度约为2.9°N,可能为春分日之后10天左右。结合四个选项,此时最接近的民族节日是傣族泼水节。

某日,潍坊(约36.5°N,119°E)某中学地理兴趣小组测得该日潍坊的正午太阳高度为55°,他们还测得该日潍坊的日落时间比昨日早了3分钟。据此完成7~8题。

7.该日,潍坊( )

A.日出方位为东南

B.正午太阳高度比前一天的大

C.日落时间比北京的晚

D.昼长夜短,但昼长在变短

8.该日潍坊日落时,北京时间最接近( )

A.18:00

B.17:40

C.18:20

D.19:00

[解析] 7.D 8.C 第7题,由该日潍坊正午太阳高度计算知,该日太阳直射点大约位于1.5°N 且正在向南移动。据此推知该日潍坊日出方位为东北,正午太阳高度比前一天的小,日落时间比北京的早,昼长夜短,但昼长在变短。第8题,据上题可知,该日太阳直射1.5°N,所以该日潍坊日落时间比18时稍推后些;根据潍坊经度位置可知其地方时比北京时间晚4分钟。所以该日潍坊日落时,北京时间最接近18:20。

图示意某日两地太阳高度变化,甲地位于30°N。读图,回答9~11题。

图1

9.该日太阳直射纬度为( )

A.0°

B.10°S

C.10°N

D.20°N

10.乙地纬度为( )

A.20°S

B.20°N

C.40°S

D.40°N

11.若未来一周内,R点高度逐渐降低,则( )

A.S点高度降低

B.Q点向右移动

C.T点向左移动

D.Q、T间距增大

[解析] 9.C 10.A 11.D 第9题,该日甲地(30°N)的正午太阳高度为70°,根据正午太阳高度的计算公式,可计算出该日太阳直射10°N。第10题,该日乙地正午太阳高度为60°,太阳直射10°N,可得乙地纬度为20°S或40°N。据图中乙地昼长小于12小时可知,其应位于南半球,所以乙地纬度只能是20°S。第11题,R点高度渐低,即甲地(30°N)的正午太阳高度变小,说明太阳直射点南移,则乙地昼变长,日出逐渐提前,日落逐渐推迟,即Q点往左移、T点往右移、Q、T间距增大;未来一周内乙地正午太阳高度变大,即S点高度升高。

二、非选择题

12.图5示意某日地球光照状况,图中阴影部分表示夜半球,非阴影部分表示昼半球。读图完成下列要求。

图5

(1)说出该日北半球的节气及此时太阳直射点的地理坐标。

(2)分析比较该日图中甲、乙、丙三地的昼长。

(3)为了最大限度地利用太阳能,计算该日丙地太阳能热水器集热面板的倾角α的大小。

[答案] (1)夏至。(23°26'N,180°)。

(2)该日南、北极圈之间越往北昼越长,三地由南向北排序为乙、甲、丙,昼长由短到长。

(3)因为该日丙地正午太阳高度H=90°-23°26',而α=90°-H,所以α=23°26'。

[解析] 第(1)题,结合图示知,南极圈及其以南为极夜,说明该日为北半球夏至日,节气为夏至。该日太阳直射北回归线,180°平分昼半球,180°经线为太阳直射经线。据此写出太阳直射点坐标。第(2)题,该日太阳直射北回归线,根据全球昼夜长短的分布规律即可判断三地昼长顺序。第(3)题,丙地位于赤道,该日太阳直射23°26'N,在计算出其正午太阳高度的前提下,计算出热水器集热面板的倾角。

13.图6中的MP、MQ为部分晨昏线,阴影部分所在的经度范围与全球其他地区日期不同。读图回答问题。

图6

(1)确定此时太阳直射点的地理坐标,并判断此时所在日期接近二分二至中的哪一个节气。

(2)分别指出此时的北京时间和图中Q点地方时。

(3)判断此时上海昼夜长短情况,并计算此时全球极昼的分布范围。

(4)图中M点为晨线与昏线的交点,判断图示时间至春分该交点移动的纬度范围。

(5)说出此时全球各地正午太阳高度的分布规律。

[答案] (1)(20°S,60°E)。冬至。

(2)16时。6时。

(3)昼短夜长。70°S及其以南地区。

(4)70°S~90°S或66°34'S~90°S。

(5)从20°S向南北两侧递减,20°S上的正午太阳高度为90°。

[解析] 第(1)题,结合题干信息分析知,M点所在经线为0时经线,P点所在经线为180°经线,则M点所在经线为120°W,据此推知太阳直射点所在经线为60°E。由于70°S及其以南为极昼,所以太阳直射纬度为20°S。据此写出太阳直射点坐标。此时所在日期接近冬至。第(2)题,根据地方时计算方法知北京时间为16时。Q点为晨线与赤道交点,时间为6时。第(3)题,结合上题分析知此时上海昼夜长短状况,并判断此时全球极昼范围。第(4)题,M点位于70°S,图示时间可能在冬至前,也可能在冬至后,春分时该点移至南极点,据此知其移动的纬度范围。第(5)题,结合上题分析,此时全球正午太阳高度从20°S向南北两侧递减。