第4讲 地球的公转及其地理意义
一、公转概况
1．公转规律
(1)轨道：近似正圆的椭圆，太阳位于它的一个焦点上。
(2)方向：自西向东。
(3)周期：365日6时9分。
(4)速度
2．黄赤交角及其影响
(1)黄赤交角
(2)影响：引起太阳直射点在南、北回归线之间往返运动。
二、地球公转的地理意义
1．五带的形成
五带
范围
特征
热带
南、北回归线之间
一年中获得太阳辐射能量最多的区域
南、北温带
热带与寒带之间
四季更替明显
寒带
南、北极圈之内
地球上最寒冷的区域
2．正午太阳高度的变化
(1)正午太阳高度的概念：各地在地方时12时的太阳高度。
(2)变化规律：正午太阳高度在太阳光直射的纬线最大，向南、北两侧逐渐降低。
3．昼夜长短的变化(太阳光直射北半球时)
(1)北半球：昼长夜短，纬度越高昼越长，夜越短，北极圈内有极昼现象。
(2)南半球：昼短夜长，纬度越高昼越短，夜越长，南极圈内出现极夜现象。
(3)赤道上：昼夜等长。
误区警示 昼夜现象、昼夜交替与昼夜长短的区别
(1)昼夜现象与地球为不透明球体有关，昼夜交替的主要原因是地球自转；昼夜长短和正午太阳高度变化的主要原因是地球公转，它们都是地球运动的结果。
(2)全球各地昼夜长短的变化幅度赤道地区最小，纬度越高，变化越大，极圈内有极昼、极夜现象。
4．四季的形成
(1)成因：昼夜长短和正午太阳高度随季节的变化而变化。
(2)天文意义上的四季
①夏季：一年中白昼较长、正午太阳高度较大的季节。
②冬季：一年中白昼较短、正午太阳高度较小的季节。
③春季和秋季：冬夏两季的过渡季节。
考点一 黄赤交角及其影响
1．(2012·上海地理)阅读“太阳直射点在地球表面移动轨迹示意图”，回答(1)～(2)题。
下图中长虚线表示北回归线，点线表示太阳直射点在地球表面的螺旋型移动轨迹。太阳直射点从某一经线位置出发，再次通过同一经线的时间间隔表示一个太阳日。
(1)6月22日当太阳直射点位于A点时，北京(116°E)的地方时是________，北京的日期是________，与北京日期相同的时区范围是从________区到东12区。
(2)太阳直射点从A点沿移动轨迹向________方向移动，到达B点时，用时________小时。期间，地球公转的日地距离逐渐________，角速度逐渐________，地球上出现极夜的区域范围逐日________，B点的正午太阳高度逐日________。
答案 (1)6：24 6月23日 东2
(2)西略偏南 48 增大 减小 缩小 增大
解析 第(1)题，6月22日当太阳直射点位于A点(160°W)北回归线上时，即为12时，北京(116°E)的地方时是6月23日6：24，20°E的地方时为0时，即为新的一天，与北京日期相同，所以与北京日期相同的时区范围是从东2区到东12区。第(2)题，此题难度较大。从图中太阳直射点在地球表面的螺旋型移动轨迹为顺时针可知，太阳直射点从A点沿移动轨迹向西略偏南方向移动，到达B点时，太阳直射点已经绕地球运动两周，即可知用时为48小时，在两天期间，靠近远日点(7月初)，则可知地球公转的日地距离逐渐增大，角速度逐渐减小，地球上出现极夜的区域范围逐日缩小，B点的正午太阳高度逐日增大。
【考向立意】
该题主要以示意图的形式，考查黄赤交角及其影响。
【思维过程】
准确读图，明确图示中有关“虚线、点线”的意义→把握“太阳直射点在地球表面移动轨迹”及其相关信息→调运所学地球运动的相关知识→结合设问得出结论。
【误区警示】
对题干和图示信息获取不准，特别是对直射点的“螺旋型移动轨迹”与经纬线之间的关系把握不准导致答题失误。
【预测展望】
结合黄赤交角产生及其影响，考查地球运动的规律和意义，特别是结合有关图示进 行考查更值得关注。
1．与黄赤交角相关的几组数据关系
理解黄赤交角变化带来的影响，关键是弄清几组数据间的关系。如图：
(1)黄赤交角＝回归线的度数。
(2)黄赤交角与极圈度数互余。
(3)黄赤交角＝晨昏线与地轴的最大夹角。
2．黄赤交角及其变化的影响
(1)引起太阳直射点的季节移动
在公转过程中，引起太阳直射点在南北回归线之间往返移动，移动规律见下图：
(2)黄赤交角变化对太阳直射点移动范围和速度及五带范围的影响
(3)黄赤交角对气候的影响
若黄赤交角为零，则太阳始终直射赤道，不会有太阳直射点的南北移动，就不会形成地中海、热带季风气候等。
(4)黄赤交角变化对四季五带的影响
若黄赤交角为零，地球上将不存在四季的更替现象，也不会出现五带。
1．托勒密大约于公元90年出生在希腊。下图是他描述的成角日晷仪，它被用来测量每天的正午太阳高度。据此回答(1)～(2)题。
(1)根据图中信息确定当时黄赤交角大约为 ( )
A．24°11′ B．22°51′
C．23°26′ D．23°51′
(2)当日晷仪指针如α所示时，下列说法正确的是 ( )
A．北印度洋海域吹东北风 B．全球昼夜等长
C．华北平原返盐现象严重 D．中国东北冰天雪地
答案 (1)D (2)C
解析 第(1)题，结合所学知识知冬、夏至间正午太阳高度角的差为黄赤交角的度数，据此可求得黄赤交角大约为360°×11/83÷2，约为23°51′。第(2)题，日晷仪指针如α所示时，大约为5月或8月上旬，5月中旬正值华北平原返盐的季节。
考点二 地球公转的地理意义
1．(2012·福建文综)下图中N为北极点，A、M、B位于地球表面，NP为经线，NM的球面最短距离为2 553千米。读图，回答(1)～(3)题。
(1)若AM为昏线，则此时节 ( )
A．巴黎香榭丽舍大道落叶遍地
B．日本富士山樱花烂漫
C．阿根廷潘帕斯草原牧草枯黄
D．北京颐和园雪飞冰封
(2)若观测到M地日影最短的时刻是北京时间12时40分，则M地大致位于 ( )
A．66°N,110°E B．67°N,110°E
C．66°N,130°E D．67°N,130°E
(3)若在M地垂直立竿，则下图中MM′所示日照竿影朝向正确的是 ( )
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
答案 (1)D (2)B (3)D
解析 解答本题组的关键是读懂图，并且能够把局部图恢复成完整图，再就是根据NM的球面最短距离为2 553千米可计算得出，NM两点之间的纬度距离为23°(纬度相差1°，距离相差111千米)，完整图如下所示：
第(1)题，若AM为昏线，则MN之内为极夜，北半球为冬半年，据此可以判断D选项正确。第(2)题，M地日影最短时刻是正午时刻，而此时北京时间(120°E)是12时40分，可以判断该地位于北京以西并且相差10°，即位于东经110°，再由M地与北极点相距23°可知，M地的纬度为北纬67°。第(3)题，在M地垂直立竿，夏至日0时，太阳位于正北方，日影应位于正南方；5月1日日出东北，日影应位于西南；10月1日正午太阳位于正南方，日影应位于正北方；秋分日正午12时，太阳位于正南方，日影位于正北方。
【考向立意】
结合相关图示，考查地球公转运动及其影响。
【思维过程】
本题涉及地球公转运动的多方面知识。以第(1)小题为例说明该题组的答题思路：准确把握题干信息，如“AM为昏线”→结合所学知识进行推理，得出北极地区极夜→推知北半球季节(冬季)→结合选择项判断结论。
【误区警示】
对晨昏线知识掌握不牢导致季节判断失误；对地球上局部地区各季节地理特征记忆不清楚导致选择错误；对球面上距离的换算不清楚导致纬度计算错误；对地方时的计算理解不到位导致经度计算错误。
【预测展望】
结合局部光照图或线性图示，考查地球公转产生的地理意义及计算；结合重大时事或 生产生活实践，判断正午太阳高度和昼夜长短的变化及其应用。
主题1 昼夜长短的变化及计算
1．昼夜长短时空分布规律
(1)纬度分布规律
①对称规律：同一纬线上各点昼夜长短相同(同线等长)；南北半球同纬度昼夜长短相反。
②递增规律：太阳直射点所在的半球为夏半年，昼长夜短，且纬度越高，昼越长。另一半球为冬半年，昼短夜长，且纬度越高，夜越长。北半球夏至日，北半球的各纬度昼长达到一年中的最大值，极昼的范围也达到最大，南半球反之。北半球冬至日，北半球各纬度的昼长达到一年中的最小值，极夜的范围达到最大，南半球反之。太阳直射赤道时(即春分、秋分)，全球各地昼夜平分。
③变幅规律：赤道全年昼夜平分；纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。
④极昼、极夜规律：太阳直射点位于北半球，北极点附近出现极昼(南极点附近出现极夜)；直射点位于南半球，南极点附近出现极昼(北极点附近出现极夜)；直射赤道时，全球没有极昼极夜现象发生。极昼(极夜)的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。南、北极圈上，一年中只有一天极昼(极夜)，南、北极各约有半年极昼、半年极夜，纬度愈高，极昼(极夜)出现的天数愈多。北极地区极昼天数多于南极地区，主要是因为北半球冬半年，地球公转经过近日点附近，角速度、线速度较大，公转需时间较少，此时正值北极地区极夜，南极极昼；而在北半球夏半年时，公转速度较慢，运行时间较长，此时正值北极地区极昼，南极地区极夜。
(2)季节变化规律图示(以北半球为例)
以上可概括为：太阳直射赤道，全球各地昼夜平分；太阳直射点在哪一半球，则该半球处于夏半年，昼长夜短；太阳直射点向北回归线(南回归线)移，则北半球(南半球)昼渐长，夜渐短。由于大气的散射作用，实际的昼长比理论昼长要长。
2．昼夜长短的计算与判断
(1)根据昼(夜)弧的长度计算
昼长＝，夜长＝
(2)根据日出、日落地方时计算
昼长＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2
夜长＝(24－日落时间)×2＝日出时间×2
(3)昼夜长短的判断应注意以下几点
①同一纬线上各点的昼夜长短相等。
②南北半球纬度数相同的地区昼夜长短“对称”分布，即北半球各地的昼长与南半球相同纬度的夜长相等，例如40°N的昼长等于40°S的夜长。
③春、秋分日，全球各地昼夜平分，均为12小时。
④赤道上终年昼夜平分，均为12小时。
[预测演练] 2.下图示意的是“北半球不同纬度三地白昼长度变化”。读图，完成(1)～(2)题。
(1)三地的纬度由高到低的排序，正确的是 ( )
A．③②① B．①②③ C．②①③ D．①③②
(2)在图示月份中 ( )
A．②地夜长超过10小时
B．三地中①地昼长最长
C．三地昼长变化率在a月相等
D．三地中③地昼长变化最大
答案 (1)A (2)D
解析 解答本题需要把握两条信息：一是三地昼长均大于12小时；二是从a月到b月，白昼越来越短。第(1)题，由图可知，三地昼长夜短，③地的昼长变化幅度最大，说明纬度最高，其次是②地，再次是①地。第(2)题，由图可知，a、b月份②地昼长均在14小时以上，即夜长均小于10小时；图示月份中③地的白昼最长；从b月到a月，三地昼长相差越来越大，且③地昼长增长最快、变化最大。
主题2 正午太阳高度的变化与计算
1．正午太阳高度的空间变化规律(全球正午太阳高度的纬度变化规律)
从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减；到直射点距离越近(纬度差越小)，正午太阳高度越大。如下图所示：
夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。
冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。
春秋二分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。
2．正午太阳高度的季节变化规律
北回归线及其以北地区
一年有一次最大值(6月22日前后)，一次最小值(12月22日前后)
南回归线及其以南地区
一年有一次最大值(12月22日前后)，一次最小值(6月22日前后)
南北回归线之间(除赤道外)
一年有两次最大值(太阳直射时最大)，一次最小(南半球出现在6月22日前后、北半球出现在12月22日前后)
赤道地区
一年有两次最大值(春分、秋分)、两次最小(夏至、冬至)
递变规律
来增去减(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)
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的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。
(2)确定房屋的朝向
为了获得更充足的太阳光照，确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
(3)判断日影长短及方向
正午太阳高度越大，日影越短，正午太阳高度越小，日影越长，且日影方向背向太阳。如右图中各点旗杆日影长短及日影所在方向(图中是6月22日，经线和纬线的交点是直射点)。
(4)确定当地的地理纬度
纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。
(5)确定楼距、楼高：为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，见下图，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L为：L＝hcotH。
(6)太阳能热水器的倾角调整：为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与受热板成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°(如下图)。
4．正午太阳高度的计算
正午太阳高度＝90°－纬度差。
其中当所求地点与太阳直射点在同一半球时，该纬度差即为所求点与直射点纬度差的绝对值；不在同一半球时，该纬度差为二者纬度数之和。
特别提示 正午太阳高度的年变化幅度
在南北回归线之间的地区，其正午太阳高度的年变化幅度ΔH＝23°26′＋Φ(Φ为当地纬度)；在回归线与极圈之间的地区，其正午太阳高度的年变化幅度恒为46°52′；从极圈到极点之间的地区，其正午太阳高度年变化幅度从46°52′逐渐降低至23°26′。
[预测演练]
3．右图为“全球正午太阳高度的极值差(当地一年中正午太阳高度最大
值减去最小值，极夜不考虑负值，视为0°)在不同纬度的变化图”，
读图回答(1)～(2)题。
(1)O、P的数值分别为 ( )
A．0°，90° B．0°，23°26′
C．23°26′，46°52′ D．23°26′，90°
(2)如果正午太阳高度的极值差为最大值P，其所在地区可能为 ( )
A．赤道上
B．南回归线到南极圈之间
C．赤道到北回归线之间
D．南、北极圈之间
答案 (1)C (2)B
解析 第(1)题，不同纬度地区的正午太阳高度的变化规律可以分成三部分：赤道和回归线之间的地区，极值差的变化幅度是随纬度的增加由23°26′增大到46°52′；回归线与极圈之间的地区，极值差总是46°52′；极圈到极点之间的地区，极值差的变化幅度是随纬度的增加由46°52′减小至23°26′，因此O、P的数值分别为23°26′和46°52′。第(2)题，由上题分析可知，其所在地区可能为南回归线到南极圈之间，故B选项正确。
考点三 太阳视运动
3．下图为“某地一天中太阳视运动轨迹示意图”，当北京时间为6时时，太阳运动至③点，测得当时太阳高度角θ为40°。读图回答(1)～(3)题。
(1)太阳在这一天中的运动过程为 ( )
A．②—③—④—①—② B．①—②—③—④—①
C．②—①—④—③—② D．①—④—③—②—①
(2)该地的地理坐标是 ( )
A．(70°S,30°E) B．(70°N,150°W)
C．(70°S,150°W) D．(70°N,30°E)
(3)该日前后 ( )
A．风吹旷野纸钱飞，古墓垒垒春草绿
B．今夜月明人尽望，不知秋思落谁家
C．沅江五月平堤流，邑人相将浮彩舟
D．遥知兄弟登高处，遍插茱萸少一人
答案 (1)B (2)B (3)C
解析 第(1)题，③位置太阳高度最大，为当地正午时的太阳高度，故与之对应的①表示子夜；再结合地球自西向东自转可知，正午之前太阳应位于偏东的位置，正午之后太阳则应位于偏西的位置，故太阳在这一天中的运动过程为①—②—③—④—①。第(2)题，由图可知，该地刚好发生了极昼现象，子夜时的太阳高度为0°、正午时太阳位于正南方且高度为40°，说明当日太阳直射20°N，该地位于70°N；该地处于正午时，北京时间为6时，即该地位于120°E经线以东90°的地方，为150°W。第(3)题，根据上题分析可知，该日70°N的地方刚好发生极昼现象，即太阳直射20°N纬线，根据这四句古诗可知，它们分别描述的是春、秋、初夏、秋季的情景，只有在初夏时，太阳直射点靠近北回归线，其余三个时间，太阳直射点都靠近赤道。
【考向立意】
结合太阳视运动轨迹示意图，考查太阳视运动及其相关计算与判断。
【思维过程】
结合题干和图示信息→调运太阳视运动相关知识→判断这一天的太阳视运动；题干“③点”的太阳高度和北京时间→推测该地地理坐标→判断季节→结合第(3)题选择项判断结论。
【误区警示】
一是不能调运相关知识对太阳视运动进行判断；二是不能正确运用太阳视运动图进行相关的计算、判断及其他应用。
【预测展望】
结合太阳视运动图进行昼夜长短及日出日落的相关判断或结合相关事实材料进行太阳视运动的判读等。
1．日出、日落时日影朝向
(1)在北半球春秋二分日，全球各地太阳从正东升起，正西落下。因此日出时日影朝西，日落时日影朝东。
(2)北半球夏半年，太阳直射北半球，北半球各地昼长于夜，南半球反之。北半球各地(极昼区域除外)太阳从东北方升起，西北方落下，因而日出时日影朝向西南，日落时日影朝向东南。
(3)北半球冬半年，太阳直射南半球，北半球各地昼短于夜，南半球反之。北半球各地(极夜区域除外)太阳从东南方升起，西南方落下，因而日出时日影朝向西北，日落时日影朝向东北。
2．日出、日落的方位与昼夜长短变化的关系(北半球)
时间
春分日
夏半年
秋分日
冬半年
昼夜长短状况
昼＝夜
昼>夜
昼＝夜
昼<夜
日出
时刻(地方时)
6时
早于6时，夏至日最早
6时
晚于6时，冬至日最晚
方位
正东方
东北方
正东方
东南方
日落
时刻(地方时)
18时
晚于18时，夏至日最晚
18时
早于18时，冬至日最早
方位
正西方
西北方
正西方
西南方
4．6月22日，“网络天文爱好者协会”的四位成员展示了各自所在地当日的太阳视运动状况，如下图所示。读图回答(1)～(2)题。
(1)对纬度介于甲、乙之间的地区来说 ( )
A．正午时，太阳位于当地北方天空
B．正午时，太阳直射当地
C．6月22日这一天，太阳从东南方向升起，从西南方向落下
D．6月22日这一天，太阳从东北方向升起，从西北方向落下
(2)下列关于昼夜长短的说法，正确的是 ( )
A．此日，乙、丙、丁三地昼长为一年中最大值
B．此日从乙地向北，昼越来越长
C．在一年中，丙地的夜长一直短于丁地
D．在一年中，甲、乙、丙三地不可能同时出现昼夜平分的现象
答案 (1)D (2)A
解析 (1)读图可知甲地应为太阳直射点所在纬线上，乙地位于北极圈，丁地为北极点，丙地位于北极圈与北极点之间。位于甲、乙之间的地区太阳从东北方向升起、西北方向落下，正午时太阳位于当地南方的天空。(2)此日，北半球各地都达到一年中昼长的最大值；乙地及其以北地区的昼长都为24小时；春秋分时全球昼夜平分。
光照图的综合判读
在光照图上判断地方时，季节是既简单又复杂的问题。说简单是因为判断的思路和步骤较固定，而说复杂是因为光照图类型多变。下面列举一些常见的光照图及考查内容。
1．常见光照图归类
(1)侧视图
(2)俯视图
(3)斜视图
(4)局部图
(5)投影图
2．以极地投影图为例说明光照图的综合判读内容
1．光照图的判读中的“五个关键”
抓住重要的点、线、面、角和方向是判读光照图的关键，具体判读要点见下表：
解题关键
主要特征与相关现象
点
太阳直射点
位于南北回归线上或南北回归线之间，所在经线地方时为12时
直射点的纬度和晨昏线与纬线圈相切点的纬度互余
所在经线各地太阳高度达一天中最大(正午太阳高度)；全球太阳高度的分布：从太阳直射点向四周依次递减；全球正午太阳高度的分布：从太阳直射点向南北两侧递减
晨昏线与赤道的交点
晨线与赤道的交点所在经线的地方时为6时，昏线与赤道的交点所在经线的地方时为18时
晨昏线和纬线圈的切点
所在纬线纬度是出现极昼或极夜现象的最低纬度；所在经线圈中一条是太阳直射经线(昼半球中央经线)、另一条是0时经线(夜半球中央经线)
极点
无东西方向，只有南北方向；无地方时，无明显太阳高度的日变化；大致每年3月21日至9月23日，北极圈内出现极昼，南极圈内出现极夜。只在每年春分日和秋分日，晨昏线经过极点，与某一经线圈重合
线
晨昏线
沿地球自转方向由夜到昼的界线为晨线，昏线则相反
晨昏圈是地球表面的大圆，晨昏面与太阳光线始终垂直，始终平分赤道
与晨线相交的经线的地方时就是交点所在地的日出时刻，与昏线相交的经线的地方时就是交点所在地的日落时刻
晨昏线上太阳高度为0°
日期分界线
界线：0时或24时所在经线和180°经线(理论上)；沿地球自转方向，0时所在经线向东至180°为今天，向西至180°为昨天
东西半球的分界线
20°W以东为东半球，其西侧为西半球；160°E以东为西半球，其西侧为东半球
面
南北极圈内极昼和极夜的范围
若越向北，昼越长，则北半球处于夏半年，反之，北半球处于冬半年；北极圈出现极昼的时间为6月22日前后；出现极夜的时间为12月22日前后。只在每年3月21日或9月23日前后，南、北极点周围无极昼、极夜现象。南、北极出现极昼和极夜现象是相反的
角
晨昏圈和地轴夹角
晨昏圈和地轴夹角的度数等于太阳直射点的纬度数，变化范围为0°～23°26′
方向
地球自转方向
东经度增大或西经度减小的方向为地球自转方向；反之，顺地球自转方向，经度数变大为东经度，经度数变小为西经度
2.光照图的绘制技巧
(1)先在太阳光直射点处画一个垂直于球面的箭头，表示直射光线。以夏至日图为例说明直射光线的画法：用直尺对好圆心与北回归线的一个端点，垂直于晨昏线，在圆的外侧画一条线段，即直射光线。
(2)用若干条彼此平行、带箭头的线段表示太阳光线。
(3)任何节气的光照图，晨昏线与太阳光线都是垂直的。
(4)冬、夏至日的光照图上，晨昏线与南北极圈相切。
(5)在冬、夏至日图上画黄道面(要用一条直线表示，不必用平行四边形表示)，将太阳光线延长即可。黄道面要经过的三个重要的点是：北回归线的一个端点、圆心、南回归线的另一个端点。
(6)地球的地轴和黄道面可以延长到圆的外边，其他的线(经纬线、晨昏线)都不要画出圆外。
(7)画冬、夏至日光照图时，如果地轴是倾斜的，太阳光线应画水平，如右图所示：
下图为经纬网图。图中A点位于南纬68度，AB为晨昏线的一段；此刻，北京处于白昼；近期，C地日出时刻越来越早。据题设条件回答(1)～(2)题。
(1)此刻，与北京日期不相同的是 ( )
A．圣保罗 B．华盛顿
C．开普敦 D．莫斯科
(2)下列推断正确的是 ( )
A．该日，大约在7月中旬
B．该日，C地太阳从东南方向升起
C．该季节，正值尼罗河枯水期
D．该季节，马达加斯加岛白昼比塔斯马尼亚岛长
答案 (1)B (2)D
解析 第(1)题，由北京处于白昼可以判断AB为昏线，这时东经120°与昏线与赤道的交点B的经度差是90°，由此推知北京时间恰是正午12时，0时经线则是与东经120°相对的西经60°，也就是说与北京不在同一天的经度范围是西经60°向西到180°经线，选项中符合的是华盛顿。第(2)题，C地位于南半球，日出时刻越来越早说明南半球的白昼越来越长，A点是晨昏线与纬线的切点，位于南纬68°及其以南的地区是极夜，说明太阳直射北纬22°，根据太阳直射点每月移动接近8°的道理，可以推知此时大约在7月初，正是尼罗河的汛期。北半球夏半年时，全球日出方位都是东北方，日落方位都是西北方。塔斯马尼亚岛的纬度高于马达加斯加岛，在南半球的冬半年白昼短于马达加斯加岛。
一、选择题
下图是“经纬网局部图”。M时刻，甲地正在日出，乙地正在日落。读图回答1～4题。
1．关于当日甲、乙两地昼长的判断，正确的是 ( )
A．甲地昼长较长 B．乙地昼长较长
C．甲地昼长6小时 D．乙地昼长18小时
2．此时，北京时间为 ( )
A．4时 B．7时 C．8时 D．11时
3．这一天 ( )
A．北京日出东北 B．济南白昼渐长
C．广州正午日影渐长 D．曾母暗沙正午日影朝北
4．M时刻后的一周时间内，若甲地日出时，乙地已经日落，则太阳直射点 ( )
A．在北半球，正向北移动
B．在北半球，正向南移动
C．在南半球，正向北移动
D．在南半球，正向南移动
答案 1.C 2.D 3.D 4.D
解析 第1题，结合图示及题干材料知，图示位于北半球且该日甲、乙两地昼弧长为90°，其白昼都为6个小时。第2题，根据甲地昼长知其日出的地方时为9时，从而可以计算出北京时间为11时。第3题，该日北半球昼短夜长，太阳直射点在南半球，但可能北移也可能南移，四个选项中可以确定的是曾母暗沙正午日影朝北。第4题，结合题干知M时刻后北半球昼逐渐缩短，说明太阳直射点在向南移动，结合上题可以得出结论。
5．(2012·广东文综)2012年春分日，我国甲、乙、丙、丁四地的日出时间(北京时间)分别为5：20、6：20、7：20、8：20。则四地的经度最接近105°E的是 ( )
A．甲地 B．乙地 C．丙地 D．丁地
答案 C
解析 解答本题的关键是正确理解地方时和区时的概念，明确北京时间是东经120°的地方时。春分日全球昼夜平分，当120°E上日出时，北京时间为6时，105°E在120°E西侧，相差15°，故105°E为6时时，北京时间应为7时，而丙地北京时间7：20日出，故最接近105°E。
小明同学计划五一期间到北京旅游，他从网上搜集到当地和北京的日出、日落时间(均为北京时间)。读图，回答6～7题。
6．图中两日应在 ( )
A．9月初 B．3月初
C．4月初 D．3月底
7．小明所在城市位于北京的 ( )
A．东南方向 B．西北方向
C．东北方向 D．西南方向
答案 6.B 7.D
解析 第6题，结合小明所在城市及北京今明两日昼长变化知，两天昼长都接近12小时，且第二天昼长比前一天昼长长，说明图中两日应在3月初。第7题，3月初，太阳直射点在南半球，纬度低的地区昼较长，据此判断小明所在城市位于北京以南；结合小明所在城市今日日出、日落时间可求得其日出的地方时为6：08，比北京时间7：12晚，说明该地点在北京以西，由此可知，小明所在城市位于北京的西南。
(2012·大纲全国文综)6月上旬某地约5时(地方时)日出。据此完成8～9题。
8．该地可能位于 ( )
A．亚马孙河河口附近 B．地中海沿岸
C．北冰洋沿岸 D．澳大利亚
9．6月份该地看到的日出和日落方向分别为 ( )
A．正东、正西 B．东南、西南
C．东北、西北 D．东南、西北
答案 8.B 9.C
解析 本题组以日出时刻为切入点考查地球运动的地理意义。第8题，据题意可知，6月上旬该地5时日出，19时日落，昼长为14小时，可推知该地位于北半球中低纬度地带，故选B。第9题，6月份北半球昼长夜短，则日出于东北，日落于西北。
纽约曼哈顿街区，每年7月12日前后，在天气晴朗的日落时分，就会出现太阳悬在城市街道上空的现象，被称为“曼哈顿悬日”(见下图)。据此回答10～11题。
10．日落时，出现“曼哈顿悬日”的街道走向及每年出现的次数分别为 ( )
A．正东—正西走向 两次
B．东北—西南走向 四次
C．西北—东南走向 两次
D．西北—东南走向 四次
11．“曼哈顿(西五区)悬日”出现在当地时间19时左右，此刻光照图与下列最接近的是( )
答案 10.C 11.B
解析 第10题，纽约地处北半球，每年7月12日前后日落西北，据此知曼哈顿街呈西北—东南走向；结合太阳直射点的往返移动规律知，“曼哈顿悬日”的日落现象每年出现两次。第11题，7月北半球北极圈内有极昼现象，同时曼哈顿(西五区)地方时为19时时，180°为12时，由此可得出结论。
若在30°E经线上的四地各有一垂直于地面的高度相同的标杆(如下图所示)，读图，回答12～13题。
12．当①③两处旗杆正午影子等长时，太阳直射的纬度是 ( )
A．15°N B．15°S
C．10°N D．23°26′S
13．当北京时间为12时时，④处旗杆影子在一天中达最长，且朝向偏西方向，则该地该日的昼长为________小时 ( )
A．10 B．11 C．12 D．13
答案 12.C 13.C
解析 第12题，当①③两处旗杆正午影子等长时，太阳直射点位于两点所在纬线的中间。第13题，④处旗杆影子在一天中达最长，且朝向偏西方向时为日出时刻；北京时间为12：00时，30°E经线上的地方时为6：00，因此该日、该地昼长为12小时。
(2012·四川文综)下图是以极点为中心的东半球图。此刻，曲线MN上各点太阳高度为0°，MN与EP相交于N点；该季节，北美大陆等温线向南凸出。读图，回答14～15题。
14．由图文信息可知 ( )
A．M位于N的西北方向
B．悉尼正值少雨的季节
C．此季节是南极考察的最佳时期
D．这一天甲地日出时刻早于乙地
15．图示时刻 ( )
A．东经10°各地处于夜
B．澳大利亚与巴西不在同一日
C．全球属于夜的范围大于昼
D．地球位于公转轨道远日点附近
答案 14.C 15.B
解析 解答本题组的关键首先是要明确等温线的凸出规律，其次是要明确晨昏线与极昼最外围纬线的切点问题。第14题，图中显示极点位于大陆上且周围分布着澳大利亚和非洲，故该极点为南极点。M点位于赤道上且在N的东侧，故M位于N的东北方，故A项错误；由于该季节北美大陆等温线向南(低纬)凸出，说明北半球是冬季，南半球是夏季，悉尼在南半球属于亚热带季风性湿润气候，故正值高温多雨季节，故B项错误；由于南半球是夏季，南极地区出现极昼现象，有利于去南极考察，故C项正确；南半球是夏季，纬度越高，白昼越长，日出越早，图中甲、乙两地位于同一经线上，且甲地纬度低于乙地，故甲地日出时刻晚于乙地，故D项错误。第15题，图示所有经线都经过南极附近的极昼区域，故图示同一条经线上不可能所有地区都为夜，故A项错误。根据题意，N点是晨昏线与出现极昼现象最外围纬线的切点，过该切点的经线地方时是0时；根据已知条件推知过该切点的经线为40°E，因此从40°E向东到180°为地球上新的一天范围，可见澳大利亚位于新的一天，而巴西则明显属于旧的一天，故B项正确。不管什么时刻，全球昼半球和夜半球的范围总是相等的，故C项错误。北半球冬季时，地球应位于公转轨道的近日点附近，故D项错误。
二、综合题
16．小王欲在合肥市(31°N,117°E)滨湖某小区购买两室两厅商品房一套，获得如下资料，请您阅读资料后回答有关问题。
材料一
材料二
①某地正午太阳高度的大小：H＝90°－|φ－δ|式中H为正午太阳高度；φ为当地纬度，取正值；δ为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。
②tan35°34′≈0.72 tan45°≈1 tan59°≈1.66 tan82°26′≈7.12
材料三 国家标准《城市居住区规划设计规范》GB50180中关于住宅建筑日照标准的规定：大寒日不小于2小时，冬至日不小于1小时。
(1)售楼部给小王提供了两种不同户型示意图(材料一，图1)，若从日照角度考虑，你认为小王会选择哪种户型，试说明原因。
(2)小王欲在14号楼一楼购买住宅，通过实地测量获得相关数据(图2)，请你根据材料结合所学知识判断：14号楼一楼是否终年都能在正午时被太阳照射，并写出你的计算过程和判断理由。
(3)请解释《城市居住区规划设计规范》GB50180中为什么规定住宅建筑日照“冬至日不小于1小时”。
答案 (1)户型甲。 原因：户型甲两卧室都朝南向阳，而户型乙只有一卧室向阳。
(2)不能。 理由：冬至日，合肥正午太阳高度角最小，若该日14号楼一楼都能在正午时获得阳光，则全年都能获得光照。而通过计算得知，冬至日楼距至少为25米才能使得14号楼一楼在正午获得光照。
(3)冬至日是一年中太阳高度角最小的一天，若该日日照不少于1个小时，则说明该建筑日照条件较好。
解析 第(1)题，结合图示可以看出，甲户型两卧室都朝南向阳，光照条件较好。第(2)题，结合合肥纬度位置和冬至日太阳直射点位置，可以计算出该地冬至日正午太阳高度角，结合前楼高度算出应具有的最小楼间距后，与实际楼间距相比较即可得出结论。具体计算过程可通过数学方法计算。第(3)题，冬至日太阳直射点位于南回归线，该日过后太阳直射点北移，正午太阳高度角逐渐加大，日照时间逐渐延长，就能保证该楼全年都能获得较好的光照条件。
17．下图所示半球为东半球，AB为地轴，CD为赤道，箭头指示太阳直射点位置，角α为12°。回答下列问题。
(1)此时正值一年中的________月或______月，北京时间为____________，太阳直射点的地理坐标为____________________。
(2)说出此时全球正午太阳高度的分布规律和极夜现象出现的纬度范围。
(3)若此后一段时间α逐渐减小，简述北京和悉尼日出时间的变化状况。
(4)若此后一段时间α逐渐增大，下列现象可能出现的是(双选) ( )
A．南非地中海气候区进入旱季
B．长江中下游地区进入雨季
C．南极中山站出现极昼现象
D．地球公转速度不断减慢
答案 (1)5 8 9：20 12°N,160°E (2)12°N地区正午太阳高度为90°，由12°N向南北两侧递减；极夜现象出现在78°S及其以南地区。 (3)北京的日出时间越来越晚，悉尼的日出时间越来越早。 (4)BD
解析 第(1)题，结合试题信息材料知C、D所在经线分别是20°W和160°E，即太阳直射经线为160°E，直射纬度为12°N，结合太阳直射点的移动规律可推知此时正值一年中的5月或8月；此时160°E为12时，据此可知北京时间为9：20。第(2)题，此时太阳直射12°N，全球正午太阳高度从该点所在纬线向南北两侧递减。极夜则出现在78°S及其以南地区。第(3)题，α逐渐减小说明太阳直射点向南移动，北京昼渐短，日出时间越来越晚，而悉尼相反。第(4)题，若α逐渐增大，则说明太阳直射点北移，长江中下游地区进入雨季，地球公转速度不断减慢。
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