考法1　太陽(yáng)輻射與光伏發(fā)電
考法2　地方時(shí)與區(qū)時(shí)的計(jì)算
考法3　日期范圍的計(jì)算
考法4　晝夜長(zhǎng)短的變化規(guī)律與計(jì)算
考法5　太陽(yáng)高度和正午太陽(yáng)高度
考法6　太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)與日出日落方位
考法8　天體位置關(guān)系判斷
1.光伏發(fā)電的優(yōu)勢(shì)分析(1)無(wú)枯竭危險(xiǎn)。(2)安全可靠,無(wú)噪聲,無(wú)污染排放,絕對(duì)干凈(無(wú)公害)。(3)可利用建筑物頂面的優(yōu)勢(shì),可節(jié)省土地資源。(4)無(wú)須消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電、供電。(5)能源質(zhì)量高。(6)使用者從感情上容易接受。(7)建設(shè)周期短,獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短。
2.光伏發(fā)電的弊端分析(1)破壞原有自然景觀,破壞地表土壤和植被,加劇干旱地區(qū)風(fēng)蝕和荒漠化,使生態(tài)環(huán)境更加脆弱。(2)東部地區(qū)圍墾、填埋濕地等占用大量天然濕地,改變?cè)协h(huán)境和生態(tài)系統(tǒng);水體光照減少,水溫產(chǎn)生變化;對(duì)水鳥的棲息和生存造成影響(光伏板覆蓋濕地會(huì)減少生物多樣性;光污染干擾水鳥棲息;光伏板的鏡面溫度極高,飛鳥一旦接觸,易被燒傷)。
(3)造成光污染:光伏電池材料色彩豐富,表面有涂層。(4)光伏設(shè)備生產(chǎn)等產(chǎn)業(yè)耗能高,污染環(huán)節(jié)眾多。(5)光伏電池(含有鉛、銻、鎘等有毒物質(zhì))報(bào)廢后會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染(水污染、土壤污染、植被污染等),破壞生態(tài)環(huán)境。
3.光伏電站修建的區(qū)位選擇 光伏電站修建的區(qū)位條件既要考慮太陽(yáng)能資源、土地資源等,也要考慮市場(chǎng)距離、技術(shù)水平、資金實(shí)力以及政策支持力度等,還要注意符合環(huán)保要求。
例1 [2023·浙江6月選考] 塔式光熱發(fā)電是利用成千上萬(wàn)個(gè)獨(dú)立跟蹤太陽(yáng)的定日鏡,將陽(yáng)光聚集到鏡場(chǎng)中心的集熱塔,通過(guò)能量轉(zhuǎn)換來(lái)發(fā)電。下圖為青海某地塔式光熱發(fā)電場(chǎng)景觀圖。完成下面問(wèn)題。
與浙江省相比,當(dāng)?shù)夭季止鉄岚l(fā)電場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)區(qū)位因素有(　)①土地?、谔?yáng)輻射　③勞動(dòng)力?、茈娋W(wǎng)分布A.①② B.①③ C.②③ D.③④
[解析] 與浙江相比,青海地廣人稀,多荒漠,可用于光熱發(fā)電的土地廣,①正確;與浙江相比,青海海拔高,大氣稀薄,且距海遠(yuǎn),多晴天,太陽(yáng)輻射強(qiáng),②正確;與浙江相比,青海勞動(dòng)力少,③錯(cuò)誤;青海電網(wǎng)分布稀疏,不利于電力輸出,④錯(cuò)誤。故選A。
　　[2024·浙江溫州四校一聯(lián)] 虛擬電廠并不是真實(shí)存在的電廠,是指利用軟件系統(tǒng)參與電網(wǎng)的運(yùn)行和調(diào)度的智能電網(wǎng)技術(shù)。虛擬電廠平臺(tái)可直接調(diào)度分散分布的發(fā)電裝置、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電動(dòng)車充電站等的電能,使電力資源再分配,實(shí)現(xiàn)削峰填谷。某城市是我國(guó)重要的新能源基地,右圖為該城市冬季、夏季風(fēng)電與光伏發(fā)電量日變化預(yù)測(cè)圖。完成1~2題。
1.圖中的曲線②代表(　)A.冬季光伏 B.夏季光伏C.冬季風(fēng)電 D.夏季風(fēng)電
[解析] 讀圖可知,②④白天功率大,夜間停止發(fā)電,符合光伏發(fā)電的晝夜變化特征,①③晝夜均能夠發(fā)電,符合風(fēng)力發(fā)電特征;我國(guó)夏季比冬季正午太陽(yáng)高度角更大,晝長(zhǎng)更長(zhǎng),②的發(fā)電功率大于④,且發(fā)電時(shí)間較長(zhǎng),判斷為夏季。故選B。
2.該城市建立虛擬電廠平臺(tái)帶來(lái)的主要影響有(　)A.提高發(fā)電量 B.增加發(fā)電成本 C.減少碳排放 D.推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)
[解析] 虛擬電廠平臺(tái)不是真實(shí)存在的電廠,不會(huì)增加發(fā)電量,A錯(cuò)誤;虛擬電廠使電力資源再分配,實(shí)現(xiàn)削峰填谷,減少發(fā)電成本,穩(wěn)定發(fā)電量,充分利用電力資源,減少碳排放,B錯(cuò)誤,C正確;虛擬電廠平臺(tái)不是真實(shí)存在的電廠,不是實(shí)體的產(chǎn)業(yè),對(duì)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)影響不大,D錯(cuò)誤。
1. 挖掘時(shí)間計(jì)算的隱含條件
2.不同類型時(shí)間計(jì)算的思路
例2 [2023·浙江6月選考] 一天內(nèi)電力網(wǎng)絡(luò)的供電量應(yīng)與實(shí)際需求相匹配。下圖為美國(guó)東部時(shí)間(西五區(qū))一周每日不同時(shí)刻,平均發(fā)電量按來(lái)源劃分的統(tǒng)計(jì)圖,其中①②③表示三種不同類型的可再生能源發(fā)電量。完成問(wèn)題。
當(dāng)太陽(yáng)能發(fā)電量在7日達(dá)到最大值時(shí),北京時(shí)間為(　)A.7日1—2時(shí)B.7日7—8時(shí) C.8日3—4時(shí)D.8日8—9時(shí)
[解析] 據(jù)材料和圖示可知,圖示為美國(guó)東部時(shí)間,美國(guó)東部時(shí)間(西五區(qū)區(qū)時(shí))與北京時(shí)間(東八區(qū)區(qū)時(shí))相差13個(gè)小時(shí),且北京時(shí)間早于美國(guó)東部時(shí)間。當(dāng)北京時(shí)間為7日1—2時(shí)時(shí),美國(guó)東部時(shí)間為6日12—13時(shí),時(shí)間與題意不符,A錯(cuò)誤;
當(dāng)北京時(shí)間為7日7—8時(shí)時(shí),美國(guó)東部時(shí)間為6日18—19時(shí),時(shí)間與題意不符,B錯(cuò)誤;當(dāng)北京時(shí)間為8日3—4時(shí)時(shí),美國(guó)東部時(shí)間為7日14—15時(shí),此時(shí)比較接近中午,太陽(yáng)高度角較大,太陽(yáng)能發(fā)電量可能達(dá)到最大值,與題意相符,C正確;
當(dāng)北京時(shí)間為8日8—9時(shí)時(shí),美國(guó)東部時(shí)間為7日19—20時(shí),此時(shí)為傍晚或夜間,太陽(yáng)能發(fā)電量不可能達(dá)到最大值,D錯(cuò)誤。
　　[2024·浙江湖州階段練習(xí)] 李老師2025年1月1日乘坐航班從上海出發(fā),飛往美國(guó)圣弗朗西斯科(西八區(qū))。下圖為該航班部分信息圖。據(jù)此完成3~4題。3.本次航班飛行時(shí)長(zhǎng)約(　)A.5小時(shí)B.11小時(shí)C.13小時(shí)D.19小時(shí)
[解析] 該航班起飛時(shí)為北京時(shí)間1月1日0:15,北京時(shí)間為東八區(qū)區(qū)時(shí),該航班到達(dá)圣弗朗西斯科時(shí)當(dāng)?shù)貐^(qū)時(shí)為12月31日19:20,圣弗朗西斯科位于西八區(qū),比北京時(shí)間晚了16小時(shí),當(dāng)航班到達(dá)圣弗朗西斯科時(shí)北京時(shí)間為1月1日11:20,經(jīng)計(jì)算可知本次航班飛行時(shí)長(zhǎng)約11小時(shí)。A、C、D錯(cuò)誤,B正確。
4.導(dǎo)致本次飛行“時(shí)光倒流”的原因是(　)A.飛行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反B.該時(shí)段地球公轉(zhuǎn)速度較快C.起飛、降落兩地分屬東西半球D.起飛、降落兩地的經(jīng)度差異
[解析] 上海位于東八區(qū),使用中央經(jīng)線120°E的地方時(shí),圣弗朗西斯科位于西八區(qū),使用中央經(jīng)線120°W的地方時(shí),圣弗朗西斯科區(qū)時(shí)比北京晚了16個(gè)小時(shí),因此導(dǎo)致本次飛行“時(shí)光倒流”的原因是起飛、降落兩地的經(jīng)度差異,D正確;
飛行方向與地球自轉(zhuǎn)方向大致相同,A錯(cuò);該時(shí)段地球公轉(zhuǎn)速度較快,起飛、降落兩地分屬東西不同半球,與本次飛行“時(shí)光倒流”沒(méi)有直接關(guān)系,B、C錯(cuò)誤。
1.圖示法理解日界線及日期變更(1)經(jīng)線示意圖
2.確定日期范圍的方法　　根據(jù)180°經(jīng)線地方時(shí)判斷日期范圍:180°經(jīng)線的地方時(shí)是幾時(shí),全球進(jìn)入新的一天的區(qū)域所占時(shí)區(qū)數(shù)就是幾;反過(guò)來(lái),全球進(jìn)入新的一天的區(qū)域所占時(shí)區(qū)數(shù)是幾,180°經(jīng)線的地方時(shí)就是幾時(shí)。
例如:(1)當(dāng)180°經(jīng)線地方時(shí)為6時(shí),則全球新的一天占6個(gè)時(shí)區(qū),即占全球的1/4,舊的一天占全球的3/4。(2)當(dāng)180°經(jīng)線的地方時(shí)為0時(shí)時(shí)(即180°經(jīng)線與0時(shí)經(jīng)線重合時(shí)),全球?yàn)橥惶臁?3)當(dāng)180°經(jīng)線的地方時(shí)為12時(shí)時(shí)(即180°經(jīng)線與0時(shí)經(jīng)線相對(duì)時(shí)),全球兩個(gè)日期各占一半。
例3 [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(yáng)照片,拍攝時(shí)間為K日及其前、后第8天的同一時(shí)刻。圖甲為合成后的照片,圖乙為地球公轉(zhuǎn)軌道示意圖。完成(1)~(2)題。
甲 乙
(1)K日地球位置位于圖乙中的(　)A.①B.②C.③D.④
[解析] 本題組主要考查地球的運(yùn)動(dòng)及其意義。據(jù)材料可知攝影愛好者在南半球定點(diǎn)定時(shí)朝向西北方向拍攝太陽(yáng),拍攝時(shí)間為K日,在合成后的照片中發(fā)現(xiàn)K日前第8天和后第8天太陽(yáng)在天空中的位置幾乎重疊,說(shuō)明K日前第8天和K日后第8天晝長(zhǎng)相等,
因?yàn)槌蛭鞅狈较?說(shuō)明太陽(yáng)日落在西北,太陽(yáng)直射點(diǎn)在北半球,因此,K日為夏至日。據(jù)圖乙太陽(yáng)的位置可知,②位于遠(yuǎn)日點(diǎn)(7月初)前幾天,即位于6月22日附近,B 正確。
(2)拍攝時(shí)間為北京時(shí)間5時(shí),全球處于不同日期的范圍之比約為(　)A.1∶1B.1∶5C.2∶5D.3∶5
[解析] 據(jù)題干信息可知,拍攝時(shí)為北京時(shí)間5時(shí),此時(shí)東十二區(qū)為9時(shí),從東十二區(qū)向東進(jìn)入西十二區(qū)則為另一日,則另一日占15小時(shí),因此范圍之比為9∶15,即3∶5,D正確。
　　[2024·浙江嘉興一模] 2024年1月28日,中國(guó)與泰國(guó)簽署《中華人民共和國(guó)政府與泰王國(guó)政府關(guān)于互免持普通護(hù)照人員簽證協(xié)定》,該協(xié)定于2024年3月1日正式生效。某旅游團(tuán)于北京時(shí)間2024年3月2日8:55從北京出發(fā),乘坐飛機(jī)(飛行時(shí)間3小時(shí)5分鐘)前往曼谷,于當(dāng)?shù)貢r(shí)間2024年3月8日14:35從曼谷返程。據(jù)此完成5~6題。
5.該旅游團(tuán)落地曼谷時(shí),與曼谷處于同一日期的范圍約占全球的(　)A.2/3B.1/3C.3/4D.1/4
[解析] 據(jù)材料可知,該旅游團(tuán)出發(fā)時(shí)間為2024年3月2日8:55,為120°E的地方時(shí),經(jīng)過(guò)3小時(shí)5分鐘的飛行,落地時(shí)北京時(shí)間(東八區(qū)區(qū)時(shí))為2024年3月2日12:00,由此計(jì)算可知,此時(shí)西四區(qū)為0時(shí),則與曼谷處于同一日期的范圍是西四區(qū)向東到東十二區(qū),約占全球的2/3。故選A。
6.若飛機(jī)從北京出發(fā),以每小時(shí)1110千米的速度沿經(jīng)線飛行8小時(shí),可能到達(dá)的緯度約是(　)A.30°SB.60°SC.30°ND.60°N
[解析] 結(jié)合所學(xué)知識(shí),在經(jīng)線上,緯度相差1°,實(shí)地距離差約111千米。飛機(jī)從北京沿經(jīng)線飛行,飛行的距離為8880千米,飛越約80°緯度。北京的緯度約為40°N,若起飛時(shí)向正北飛行,則越過(guò)北極點(diǎn)到60°N;若起飛時(shí)向正南飛行,則越過(guò)赤道到達(dá)40°S。故選D。
晝夜長(zhǎng)短的變化規(guī)律與計(jì)算
1.晝夜長(zhǎng)短的季節(jié)變化規(guī)律(北半球,極晝、極夜區(qū)除外)
2.晝夜長(zhǎng)短的緯度變化規(guī)律
3.晝夜長(zhǎng)短變化的對(duì)稱規(guī)律
4.晝夜長(zhǎng)短變化的應(yīng)用角度(1)判斷南北半球 當(dāng)太陽(yáng)直射北半球時(shí),晝長(zhǎng)夜短的半球?yàn)楸卑肭?晝短夜長(zhǎng)的半球?yàn)槟习肭颉? 當(dāng)太陽(yáng)直射南半球時(shí),晝長(zhǎng)夜短的半球?yàn)槟习肭?晝短夜長(zhǎng)的半球?yàn)楸卑肭颉?br/>(2)判斷緯度的高低(極晝、極夜區(qū)除外) 晝長(zhǎng)(夜長(zhǎng))與12小時(shí)差值越大,晝夜長(zhǎng)短的變化幅度越大,所處緯度越高;反之緯度越低。(3)判斷季節(jié) 晝長(zhǎng)夜短為當(dāng)?shù)氐南陌肽?晝短夜長(zhǎng)為當(dāng)?shù)氐亩肽辍?br/>例4 [2023·海南卷] 對(duì)日影和太陽(yáng)高度變化的觀測(cè)可以判斷地理位置、地方時(shí)等要素。圖(a)為甲地某日日出至日落期間標(biāo)桿的日影變化示意圖,當(dāng)日影朝正北方向時(shí),標(biāo)桿長(zhǎng)度與其日影長(zhǎng)度相等。圖(b)為乙地同一日正午時(shí)刻的太陽(yáng)高度示意圖。圖中時(shí)間均為北京時(shí)間。據(jù)此完成(1)~(2)題。
(a) (b)
(1)觀測(cè)當(dāng)日(　)A.甲地晝長(zhǎng)夜短B.乙地晝短夜長(zhǎng)C.甲地晝長(zhǎng)大于乙地D.甲乙兩地晝夜等長(zhǎng)
[解析] 讀圖可知,甲地太陽(yáng)從正東升起,正西落下,晝夜平分。據(jù)此可知,該日為春、秋分日,太陽(yáng)直射赤道,全球晝夜平分,甲、乙兩地晝夜等長(zhǎng)。故選D。
(2)甲地位于乙地(　)A.東南 B.西南 C.東北 D.西北
[解析] 此日為春、秋分日,太陽(yáng)直射赤道,全球晝夜平分,地方時(shí)6時(shí)日出,18時(shí)日落。甲地北京時(shí)間5:40日影朝正西,正值日出,因此可推知甲地位于125°E;乙地日影朝正北方向時(shí)為正午12:00,對(duì)應(yīng)北京時(shí)間12:20,可知乙地位于115°E,因此甲地位于乙地偏東方。
甲、乙兩地該日正午日影均朝北,說(shuō)明兩地位于北半球。甲地當(dāng)日影朝正北方向時(shí),標(biāo)桿長(zhǎng)度與其日影長(zhǎng)度相等,說(shuō)明其正午太陽(yáng)高度為45°,而乙地正午太陽(yáng)高度為30°,小于甲地正午太陽(yáng)高度,因此甲地緯度更低,位于乙地偏南方。綜上所述,甲地位于乙地的東南方。故選A。
　　[2024·浙江嘉興二模] 下圖示意攝影愛好者在我國(guó)某地拍攝的日出照片和拍攝的時(shí)間(北京時(shí)間)。據(jù)此完成7~8題。
7.該地這兩天的晝長(zhǎng)大約是(　)A.13小時(shí)和11小時(shí)B.13小時(shí)和8小時(shí)C.14小時(shí)30分和9小時(shí)30分D.14小時(shí)30分和8小時(shí)
[解析] 兩幅圖是在6月21日及12月22日拍照所得,兩日剛好是2023年的夏至日和冬至日,同一個(gè)地點(diǎn),夏至日的晝長(zhǎng)等于冬至日的夜長(zhǎng),所以夏至日的晝長(zhǎng)加上冬至日的晝長(zhǎng)等于24小時(shí),所以B、D錯(cuò)誤。
晝長(zhǎng)=(12時(shí)-日出時(shí)間)×2=(日落時(shí)間-12時(shí))×2,由于該地使用北京時(shí)間,無(wú)法知道該地正午12時(shí)北京時(shí)間是幾時(shí),設(shè)該地正午的北京時(shí)間為x,由于夏至日的晝長(zhǎng)等于冬至日的夜長(zhǎng),夏至日的晝長(zhǎng)加上冬至日的晝長(zhǎng)等于24小時(shí),
所以(x-5時(shí)32分)×2+(x-7時(shí)57分)×2=24小時(shí),x≈12時(shí)45分,夏至日晝長(zhǎng)≈(12時(shí)45分-5時(shí)32分)×2≈14.5小時(shí),冬至日晝長(zhǎng)≈(12時(shí)45分-7時(shí)57分)×2≈9.5小時(shí),C正確,A錯(cuò)誤。
8.拍攝地位于(　)A.西安B.南京C.北京D.沈陽(yáng)
[解析] 該地地方時(shí)是12時(shí)時(shí),北京時(shí)間約是12時(shí)45分,相差約45分鐘,經(jīng)度相差約11°;120°E地方時(shí)早于該地地方時(shí),所以該地位置大約在109°E。西安經(jīng)度大概是109°E,南京的經(jīng)度大概是119°E,北京經(jīng)度大概是116°E,沈陽(yáng)的經(jīng)度大概是123°E。B、C、D錯(cuò)誤,A正確。
太陽(yáng)高度和正午太陽(yáng)高度
1.正午太陽(yáng)高度分布與變化的判斷、計(jì)算(1)分布規(guī)律
(2)計(jì)算:H=90°-太陽(yáng)直射點(diǎn)與所求地點(diǎn)緯度差。(3)變化規(guī)律
注:不含極晝、極夜地區(qū)。
2.不同緯度地區(qū)正午太陽(yáng)高度的年變化幅度(1)南、北回歸線之間:正午太陽(yáng)高度的年變化幅度ΔH=23.5°+Φ(Φ為當(dāng)?shù)鼐暥?。(2)回歸線與極圈之間:正午太陽(yáng)高度的年變化幅度恒為47°。(3)極圈到極點(diǎn)之間:正午太陽(yáng)高度的年變化幅度從47°逐漸降低至23.5°,任一緯度Φ的正午太陽(yáng)高度年變化幅度ΔH=90°-Φ+23.5°。
3.太陽(yáng)高度的實(shí)踐應(yīng)用方向(1)太陽(yáng)高度的大小影響地物遮陰面積的大小,與夏季人們選擇乘涼地關(guān)系密切。太陽(yáng)高度小,遮陰面積大;太陽(yáng)高度大,遮陰面積小。(2)太陽(yáng)高度的大小影響室內(nèi)太陽(yáng)光的進(jìn)深。太陽(yáng)高度較小時(shí),太陽(yáng)光可射進(jìn)房間深處。
(3)正午太陽(yáng)高度可以影響樓間距、樓高。為了保證各樓層都有良好的采光,樓與樓之間應(yīng)當(dāng)保持適當(dāng)距離。一般來(lái)說(shuō),緯度較低、高度較小的樓間距較小,緯度較高、高度較大的樓間距較大。(4)太陽(yáng)高度影響光伏發(fā)電板的傾角調(diào)整。太陽(yáng)高度較小時(shí),光伏發(fā)電板的傾角較大;反之,傾角較小。
例5 [2022·浙江6月選考] 我國(guó)某中學(xué)生在學(xué)校附近通過(guò)天文觀測(cè),繪制出北極星光線與正午太陽(yáng)光線之間夾角α的年變化曲線,下圖為該曲線示意圖。完成(1)~(2)題。
(1)符合“晝變短,夜比晝長(zhǎng)”條件的時(shí)段是(　)A.甲至乙 B.乙至丙 C.丙至丁 D.丁至戊
[解析] 本題組主要考查地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的意義。題目中給出了“北極星光線與正午太陽(yáng)光線之間夾角α的年變化曲線”,由所學(xué)知識(shí)可知,地軸的北端指向北極星附近,在北半球觀察北極星的仰角即觀察地的緯度,由于觀察地的緯度不變(即觀察北極星的仰角不變),故夾角α的年變化受正午太陽(yáng)高度年變化的影響。
當(dāng)丙日期時(shí),α最小,應(yīng)該為北半球的夏至日,依次可以推出甲、乙、丙、丁、戊對(duì)應(yīng)的日期分別為:冬至日、春分日、夏至日、秋分日、冬至日。符合“晝變短,夜比晝長(zhǎng)”條件的時(shí)段是秋分日至冬至日段,即丁至戊段,D正確。
(2)丙日,對(duì)應(yīng)的北極星光線和正午太陽(yáng)光線位置關(guān)系正確的是(　)
A.① B.② C.③ D.④
[解析] 根據(jù)圖中北極星的仰角及正午太陽(yáng)高度的大小,即可計(jì)算出正確選項(xiàng)。H(正午太陽(yáng)高度)=90°-緯度差(太陽(yáng)直射點(diǎn)與所求點(diǎn)的緯度差)。丙日即夏至日,若北極星仰角為20°,此地的正午太陽(yáng)高度應(yīng)為86.5°,A錯(cuò)誤;按相同的方法,圖③根據(jù)北極星仰角可驗(yàn)證正午太陽(yáng)高度正確,且北極星與地面的夾角為36°,該地緯度為36°N,符合我國(guó)的緯度范圍,C正確。
　　某校地理研究性學(xué)習(xí)小組在校內(nèi)(45°N)進(jìn)行正午太陽(yáng)方位及高度的觀測(cè),并將觀測(cè)結(jié)果繪制成正午太陽(yáng)高度年內(nèi)變化示意圖。完成9~10題。9.圖中四地代表學(xué)校所在地的是(　)A.①B.②C.③D.④
[解析] 由于當(dāng)?shù)匚挥?5°N,其正午太陽(yáng)高度最大值為68.5°(夏至日),最小值為21.5°(冬至日),且正午太陽(yáng)所在方向?yàn)槟?與③地符合,與①②④地均不符合。故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。
10.能正確表示春分日正午該校教學(xué)樓(東北—西南走向)影子的示意圖是(　)
A B
C D
[解析] 由于該地位于45°N,春分日正午太陽(yáng)由正南方向照射過(guò)來(lái),其影子應(yīng)該朝北而不是朝南,A、B錯(cuò)誤;由于正午太陽(yáng)由正南照射過(guò)來(lái),而該教學(xué)樓為東北—西南走向,根據(jù)陽(yáng)光照射方向和教學(xué)樓走向來(lái)看,其影子應(yīng)該能體現(xiàn)出該教學(xué)樓側(cè)面的一部分,故C正確,D錯(cuò)誤。
太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)與日出日落方位
1.赤道及熱帶(1)太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)圖示(2)日出日落方位　　在二分日時(shí),太陽(yáng)直射赤道,全球各地太陽(yáng)正東方向升起,正西方向落下(極點(diǎn)除外)。
2.北(南)溫帶(1)太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)圖示(2)日出日落方位　　就某一地點(diǎn)而言,在太陽(yáng)直射點(diǎn)向北運(yùn)動(dòng)期間,太陽(yáng)升落的方位將日漸偏北;反之則日漸偏南。
3.北(南)極圈內(nèi)(1)太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)圖示(2)日出日落方位　　北極圈及其以北(極點(diǎn)除外)出現(xiàn)極晝的地區(qū),太陽(yáng)升起、落下均為正北方向;南極圈及其以南(極點(diǎn)除外)出現(xiàn)極晝的地區(qū),太陽(yáng)升起、落下均為正南方向。
4.北(南)極點(diǎn)(1)太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)圖示(2)日出日落方位　　南、北極點(diǎn)上,太陽(yáng)高度在一天中不變,即太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)軌跡總是與極點(diǎn)的地平圈平行。
例6 [2024·浙江紹興二模] 下圖為我國(guó)某地某日部分時(shí)刻的桿影變化圖,已知該地的正午太陽(yáng)高度年變化幅度為43.5°。完成(1)~(2)題。
(1)該地最可能位于(　)A.?？谑蠦.西安市C.深圳市D.昆明市
[解析] 結(jié)合圖中等影長(zhǎng)線,北京時(shí)間9:20與16:00影長(zhǎng)相同,其太陽(yáng)高度相同,兩時(shí)刻關(guān)于正午時(shí)刻對(duì)稱,所以該地正午的北京時(shí)間為12:40(120°E地方時(shí)),該地正午的地方時(shí)為12時(shí),該地在120°E以西10°,所以該地的經(jīng)度為110°E。
已知該地的正午太陽(yáng)高度年變化幅度為43.5°,我國(guó)都在北半球,冬至日正午時(shí)太陽(yáng)高度最小,如果該地在北溫帶地區(qū),則正午太陽(yáng)高度年變化幅度應(yīng)為47°,這說(shuō)明該地地處熱帶地區(qū),年內(nèi)正午太陽(yáng)高度可達(dá)90°,所以冬至日該地正午太陽(yáng)高度為46.5°,
由正午太陽(yáng)高度計(jì)算公式計(jì)算得知,當(dāng)?shù)鼐暥仁?0°N。四個(gè)選項(xiàng)中最接近(20°N,110°E)的城市是?？凇正確,B、C、D錯(cuò)誤。
(2)此日該地(　)①晝短夜長(zhǎng)?、跁冮L(zhǎng)夜短　③日落西南?、苋粘鰱|北A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
[解析] 由于桿影方向與太陽(yáng)方位相反,根據(jù)圖中等影長(zhǎng)線端點(diǎn)位置可知,該日該地日出東北,日落西北,為北半球的夏半年,因此該日該地晝長(zhǎng)夜短,②④正確,①③錯(cuò)誤。綜上所述,B正確,A、C、D錯(cuò)誤。
　　[2024·浙江寧波二模] 太陽(yáng)輻射照度是指到達(dá)某表面的單位面積、單位時(shí)間內(nèi)的太陽(yáng)輻射能量。圖甲為某地日光溫室示意圖,圖乙示意該地夏至日測(cè)量的室內(nèi)墻體和室內(nèi)地面太陽(yáng)輻射照度數(shù)據(jù)。完成11~12題。
甲 乙
11.該地最可能位于(　)A.黑龍江B.貴州C.新疆D.寧夏
[解析] 太陽(yáng)輻射照度一般在地方時(shí)12時(shí)達(dá)到最大,圖中當(dāng)?shù)靥?yáng)輻射照度最大值出現(xiàn)在北京時(shí)間15時(shí)左右,即此時(shí)當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)為12時(shí),可知該地位于75°E附近,C正確。
12.該日室內(nèi)墻體和地面有太陽(yáng)輻射照度的時(shí)長(zhǎng)比晝長(zhǎng)短,其影響因素是(　)①太陽(yáng)方位?、诘貏?shì)高低?、蹨厥页颉、芴鞖鉅顩rA.①③ B.①④ C.②③ D.③④
[解析] 夏至日太陽(yáng)從東北方升起,繞過(guò)東向南,然后經(jīng)西南,到西北落下。圖中墻體位于北邊,當(dāng)太陽(yáng)光繞過(guò)正東方向后才會(huì)照射到室內(nèi)墻體,繞過(guò)正西方向后即照射不到,①③正確。綜上所述,A正確,B、C、D錯(cuò)誤。
1.日影方向與出現(xiàn)時(shí)間長(zhǎng)短:日影的方向與太陽(yáng)的方位總是相反的,日影出現(xiàn)的時(shí)間長(zhǎng)短標(biāo)志著白晝的長(zhǎng)短。2.日影的對(duì)稱性:白天,關(guān)于12時(shí)對(duì)稱的兩個(gè)時(shí)間的日影長(zhǎng)度相等,日影方位關(guān)于正午日影呈軸對(duì)稱。
3.正午日影的朝向及長(zhǎng)短變化關(guān)系(1)正午日影朝向的規(guī)律
(2)正午日影朝向的應(yīng)用
例7 [2024·浙江1月選考] 我國(guó)K、Q兩地中學(xué)生進(jìn)行日出方位觀測(cè),下圖為同學(xué)們測(cè)得的兩地日出時(shí)直立桿影年變化圖,陰影部分為桿影變化的范圍,張角兩邊分別為甲、乙日的桿影(測(cè)量時(shí)間為北京時(shí)間)。完成(1)~(2)題。
(1)K地位于Q地的(　)A.東北B.東南C.西南D.西北
[解析] 根據(jù)圖示信息可知,甲、乙兩日K地日出變化時(shí)間為1小時(shí)56分鐘,Q地日出變化時(shí)間為3小時(shí)14分鐘,Q地晝長(zhǎng)變化幅度大于K地,說(shuō)明Q地緯度位置更高,兩地都位于北半球,說(shuō)明Q地更靠北;同一日期Q地的日出時(shí)間都早于K地,說(shuō)明Q地位于東側(cè)。所以K地位于Q地的西南,故選C。
(2)K、Q兩地相比(　)A.甲日日落地方時(shí),K地比Q地大B.甲日晨線與經(jīng)線夾角,K地比Q地大C.乙日白晝的時(shí)間,K地比Q地長(zhǎng)D.乙日正午太陽(yáng)高度角,K地比Q地小
[解析] 圖示為日出時(shí)直立桿影年變化,甲日日出時(shí)間最早,兩地都位于我國(guó),所以甲日應(yīng)為夏至日;同理乙日為冬至日。根據(jù)上題分析可知,Q地緯度位置更高,所以甲日的日落地方時(shí)Q地更大,A錯(cuò)誤;甲日晨線與經(jīng)線夾角,兩地一樣大,B錯(cuò)誤;
乙日為冬至日,此日北半球晝短夜長(zhǎng),緯度位置越高,晝?cè)蕉?極夜區(qū)除外),Q地緯度位置更高,晝長(zhǎng)更短,C正確;乙日為冬至日,太陽(yáng)直射點(diǎn)位于南半球,兩地都位于北半球,緯度位置更低的K地正午太陽(yáng)高度角更大,D錯(cuò)誤。
　　[2024·浙江紹興諸暨階段練習(xí)] 節(jié)氣是我國(guó)古代的一種補(bǔ)充歷法,根據(jù)晝夜長(zhǎng)短、正午日影變化等現(xiàn)象,在一年中定出若干點(diǎn),每一點(diǎn)叫一個(gè)節(jié)氣,表明地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置。某節(jié)氣天氣晴朗,小明同學(xué)在北半球利用立桿見影的方法測(cè)量太陽(yáng)高度,繪制出AO、BO兩等長(zhǎng)桿影,PO恰好平分AB(如右圖),并查詢得知該日日出、日落的北京時(shí)間分別是9:43和18:46,而前一天日出、日落的北京時(shí)間分別為9:44和18:45。完成13~14題。
13.該節(jié)氣最有可能是(　)A.芒種B.小暑C.大雪D.小寒
[解析] 材料信息表明,該日當(dāng)?shù)厝粘觥⑷章涞谋本r(shí)間分別是9:43和18:46,前一天日出、日落的北京時(shí)間分別為9:44和18:45,前后兩天的晝長(zhǎng)分別是9小時(shí)1分、9小時(shí)3分。此時(shí)位于北半球的當(dāng)?shù)貢兌桃归L(zhǎng),表明太陽(yáng)直射點(diǎn)在南半球;該地晝長(zhǎng)變長(zhǎng),表明太陽(yáng)直射點(diǎn)在向北移動(dòng)。
根據(jù)所學(xué)知識(shí)推斷可知,芒種、小暑時(shí),太陽(yáng)直射點(diǎn)在北半球,大雪時(shí)太陽(yáng)直射點(diǎn)向南移動(dòng),小寒時(shí)太陽(yáng)直射點(diǎn)在南半球且向北移動(dòng)。因此D符合題意,排除A、B、C。
14.與前一天的同一時(shí)刻相比,桿影AO的變化是(　)A.長(zhǎng)度稍長(zhǎng)B.長(zhǎng)度稍短C.影端稍東D.影端稍北
[解析] 與前一天相比,太陽(yáng)直射點(diǎn)在向北移動(dòng),當(dāng)?shù)卣缣?yáng)高度升高,同一時(shí)刻的太陽(yáng)高度也相應(yīng)升高,因此桿影AO長(zhǎng)度稍短,A錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)?shù)匚挥谔?yáng)直射點(diǎn)以北,正午影子朝北,則桿影AO朝向東北,長(zhǎng)度變短,則此時(shí)影端與前一天相比向西南移動(dòng),C、D錯(cuò)誤。
1.行星位置的觀測(cè)(1)地內(nèi)行星(水星和金星) 大距是從地球看出去行星和太陽(yáng)的最大夾角,通常指水星或金星和太陽(yáng)的夾角。西大距時(shí),行星位于太陽(yáng)西側(cè),出現(xiàn)在東方天空;東大距時(shí),行星位于太陽(yáng)東側(cè),出現(xiàn)在西方天空。
　　地內(nèi)行星在繞日運(yùn)行過(guò)程中有時(shí)會(huì)處在太陽(yáng)與地球之間。這時(shí),地球上的觀測(cè)者可看到一小黑圓點(diǎn)在日面緩慢移動(dòng),這就是凌日現(xiàn)象。從地球上看,水星或金星自東向西掠過(guò)日面,即從日面的東側(cè)進(jìn)入,從西側(cè)退出。地內(nèi)行星與太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)方向是一致的,都是東升西落。
同時(shí)涉及月球的運(yùn)動(dòng)可以參照下圖:
(2)地外行星 地外行星運(yùn)行到與太陽(yáng)、地球形成一條直線,且行星與太陽(yáng)分居地球兩側(cè)的狀態(tài)為沖日。此時(shí)行星與太陽(yáng)此升彼落,視運(yùn)動(dòng)方向都是東升西落;從地球上看,沖日時(shí)太陽(yáng)照亮整個(gè)行星表面,行星最亮,最適宜觀測(cè)。 從地球角度看,當(dāng)行星與太陽(yáng)間距角為90°時(shí)出現(xiàn)大距,其中行星在太陽(yáng)東側(cè)90°時(shí)叫東方照,位于太陽(yáng)西側(cè)90°時(shí)稱為西方照;東方照時(shí)地外行星在正午時(shí)從東方升起,西方照時(shí)地外行星在正午時(shí)從西方落下。
沖、合、方照時(shí),天體之間的相互關(guān)系如下圖。
2.月相的觀測(cè)　　月相的變化依次為新月(朔月)→上弦月→滿月(望月)→下弦月→新月(朔月)。農(nóng)歷上半月的上半夜可以在西方看到西邊亮的上弦月,農(nóng)歷下半月的下半夜可以在東方看到東邊亮的下弦月。可記為“上上上西西,下下下東東”。
3.日食、月食的觀測(cè) 日食是月球向東運(yùn)行時(shí)遮住了太陽(yáng),所以是從西側(cè)開始進(jìn)入太陽(yáng)面,從太陽(yáng)面的東側(cè)退出,即日食西側(cè)先缺;月食是月球向東運(yùn)行時(shí)穿過(guò)地球的影子,月球的東側(cè)先進(jìn)入地球的影子,東側(cè)先缺。
例8 [2024·浙江6月選考] 我國(guó)某中學(xué)地理教師給地理社團(tuán)成員布置模擬天文觀測(cè)作業(yè),給出以下條件。完成(1)~(2)題。
(1)這一天,下列現(xiàn)象可信的是(　)A.日落時(shí),月亮的亮面朝東B.月出時(shí),當(dāng)?shù)氐胤綍r(shí)為6時(shí)C.日出時(shí),月亮高度角最大D.月落時(shí),天空出現(xiàn)滿天星星
[解析] 據(jù)材料可知,該日為春分日或秋分日,太陽(yáng)直射赤道,地方時(shí)6時(shí)日出,18時(shí)日落,月亮比太陽(yáng)早6小時(shí)升起,說(shuō)明日出時(shí),月亮高度角最大,日落時(shí),月亮位于地平線以下,看不到月亮,C正確,A錯(cuò)誤;
由于月亮比太陽(yáng)早6小時(shí)升起,二分日6時(shí)日出,故月出地方時(shí)為0時(shí),太陽(yáng)位于地平線以下,月落時(shí),太陽(yáng)高度角最大,地方時(shí)為12時(shí),天空看不到星星,B、D錯(cuò)誤。
(2)當(dāng)天可見直立桿的月影范圍最有可能的是(　)
注：陰影部分表示直立桿的月影范圍A.①B.②C.③D.④
[解析] 據(jù)材料“月亮比太陽(yáng)早6小時(shí)升起”可知,月亮從月出到月亮高度最大時(shí),太陽(yáng)位于地平線以下,可以看到月影,此時(shí)月亮位于東半部天空,影子朝西;日出以后,太陽(yáng)輻射增強(qiáng),月影不可見。故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。
　　張同學(xué)在北半球中緯度某地某時(shí)刻觀察夜空并拍攝了照片(如下圖示意)。完成15~16題。15.下圖中能分別表示此時(shí)金星與月球位置的是(　)
A.①④ B.②④ C.①③ D.②③
[解析] 照片示意圖中月相為蛾眉月,亮面凸向東,應(yīng)為下半月的蛾眉月(殘?jiān)?,出現(xiàn)在日出前的下半夜,在偏東方向的夜空中能觀察到。結(jié)合4個(gè)位置可知,金星和月球分別處于①③位置時(shí),在日出前的下半夜可在偏東方向的夜空中看到。由此判斷,C符合題意,排除A、B、D。
16.次日同一時(shí)刻可能觀察到的景象是(　)

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