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内容速览
►高考考情·速览（三年考情分析）
►知识体系·构建（思维导图建构）
►基础知识·清单（4大知识点）
●地球自转特征 ●地球自转的地理意义
●地球公转特征与黄赤交角 ●地球公转的地理意义
►关键能力·拓展（5个能力点）
能力点一 时间日期的计算 能力点二 晨昏线的判读
能力点三 航天基地区位选择分析（答题模板）
能力点四 正午太阳高度的应用 能力点五 太阳视运动
►素养提升·训练（模拟+真题）
知识点 | 三年考情 | 具体考点 |
地球自转特征 | 2022江苏 | 地球自转速度 |
地球自转的地理意义 | 2023浙江、2023天津、2022江苏、2022湖北 | 晨昏线、地方时计算 |
地球公转特征与黄赤交角 | 2024广东 | 黄赤交角 |
地球公转的地理意义 | 2024浙江、2024福建、2024广东、2023年天津、2023海南、2023山东、2023北京 | 正午太阳高度的变化、太阳视运动、日出日落方位、昼夜长短、四季 |
►核心概念
太阳日、恒星日、角速度、线速度、昼夜交替、晨昏线、地方时、区时、地转偏向力、恒星年、回归年、黄赤交角、太阳直射点、昼夜长短、正午太阳高度、四季更替
1．定义：地球自西向东绕地轴在不停地旋转。
2．方向：
（1）自西向东，北极上空看呈逆时针方向旋转，南极上空看呈顺时针方向旋转
（2）地球自转方向的其他判断方法
►经纬度法：东经度增大的方向和西经度减小的方向是地球自转方向；纬线的延伸方向也代表东西；
►海陆法：根据大洲和大洋的相对位置也可以判断地球的自转方向。如沿某一纬线从欧洲到亚洲的方向或从太平洋经巴拿马运河到大西洋的方向就是地球自转方向。
在北半球夜晚观测星空，会发现恒星会逆时针方向围绕北极星旋转。
因为北极星位于地轴延长线上，代表北方，地球绕地轴自西向东自转，而观测者位于地球上，因此会看到其周围恒星围绕北极星做逆时针方向旋转。
3．自转周期
| 参照物 | 时间 | 地球自转的角度 | 意义 | |
恒星日 | 恒星 | 23时 56分4秒 | 360° | 地球自转的真正周期 | |
太阳日 | 太阳 | 24时 | 360°59′ | 昼夜交替的周期 |
4.自转速度
（1）分布规律
角速度 | 地球表面除南北极点外，任何地点的自转角速度都相同，约为150/时 | |
线速度 | 纬度越低线速度越大；60度的地方是赤道的一半 | |
海拔越高，线速度越大 |
（2）地球自转线速度大小的应用
判断南、北半球 | 由北向南，线速度越来越大的为北半球；越来越小的为南半球。如上图位于北半球 |
判断纬度带 | 0～837 km/h→高纬度；837～1 447 km/h→中纬度；1 447～1 670 km/h→低纬度。如上图位于中纬度 |
判断地势高低 | 地球自转线速度等值线凸向数值低处，说明线速度比同纬度其他地区大，即地势较高(如上图中A处可能为山地、高原等)；地球自转线速度等值线凸向数值高处，说明线速度比同纬度其他地区小，即地势较低(如上图中B处可能为谷地、盆地等) |
赤道上空的同步卫星运行的角速度与地面对应点的角速度相同，均为15°/h，卫星运行的线速度大于地面上对应点的线速度。
1.导致昼夜交替现象
（1）昼夜现象：
成因 | 地球是一个不发光、不透明的球体，因而在同一时间里，太阳只能照亮地球表面的一半 | |
表现 | 向着太阳的半球是白昼，称为昼半球；背着太阳的半球是黑夜，称为夜半球；昼半球和夜半球的分界线(圈) ，称为晨昏线(圈)。 |
（2）昼夜交替
原因 | 地球不停地自转 |
周期 | 1个太阳日，即24小时 |
意义 | 各地温度发生昼夜变化，生物形成昼夜节律（又称生物钟） |
假设地球不自转只公转，地球上也会有昼夜交替，只是周期不在是1天，而是一年。
2．物体水平运动方向发生偏转
原因 | 受惯性的影响，物体总是力图保持原来的方向和速度，但由于受地球的形状和运动的影响，导致它们逐渐偏离了原来的运动方向 | |
特点 | 地转偏向力垂直于物体的运动方向；只影响运动方向，不影响运动速率；纬度越高，地转偏向力越大 | |
规律 | 北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不偏转 纬度越高，偏转越大; | |
原理 应用 | ①河流沿岸人类活动的选址受地转偏向力的影响，北半球河流冲蚀右岸，在左岸淤积，故港口、防洪堤坝一般建于右岸，聚落、挖沙场宜选在左岸。具体示意如下图：
②炮弹的发射及物品的空投方位确定 ③根据天气资料图，正确判断风向及其变化 ④根据风或水流的偏转方向判断南北半球 | |
3．产生时差
(1)地方时
成因 | 规律 |
经度每隔15°，地方时相差1小时；经度每隔1°，地方时相差4分钟。经度相同的地方，地方时相同。 |
(2)时区和区时
时区 | 区时 | |
全球划分为24个时区，每个时区跨15个经度 | 各时区都以本时区中央经线的地方时作为本区的统一时间，这叫作区时，又称标准时。如东八区以120°E的地方时作为区时 |
也就是1200E经线的地方时，而不是北京(116°E经线)的地方时；零时区也被称作世界时、国际标准时、伦敦时间；
(3)日期和国际日界线
日期界线 | 自然日界线 | 人为日界线(即国际日界线) |
经线 | 地方时为0时(或24时)的经线 | 大致为180°经线 |
日期分割 | ||
特点 | 0时所在经线时刻在变，该线在地球表面自东向西移动 | 180°经线在地球表面的位置不变 |
越过180°经线和国际日界线的日期变化有以下情况：
(1)越过180°经线，日期变化有三种可能：加一天；减一天；不变。
(2)越过国际日界线，日期变化有四种可能：加一天；减一天；加一天、减一小时；减一天、加一小时。
1.地球的公转特征
公转定义 | 地球绕太阳运行 |
公转方向 | 自西向东；北极上空看呈逆时针方向绕转，南极上空看呈顺时针方向绕转； |
周期 | 365日6时9分10秒，即一个恒星年 |
轨道 | 近似正圆的椭圆轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上 |
速度 |
北半球夏半年和冬半年的天数是不相同的。北半球夏半年，地球运行至离太阳较远的位置，地球公转速度较慢，用时较长；北半球冬半年，地球运行至离太阳较近的位置，地球公转速度较快，用时较短。
2.黄赤交角及其影响
（1）黄赤交角
黄道面与赤道面 | 地球公转的轨道面叫作黄道面，过地心并与地轴垂直的平面称为赤道面 | |
黄赤交角 | 黄道面与赤道面之间的夹角叫黄赤交角，目前约是23.5° | |
角度关系 | ①地轴总是与赤道面垂直，地轴与黄道面的夹角约为66.5°，而黄赤交角是23.5°，二者互余 | |
②南北回归线的度数＝黄赤交角的度数；南北极圈度数＝90°－黄赤交角度数 |
（2）太阳直射点的移动
太阳直射点 | 地表接受太阳垂直照射的点 | |
移动原因 | 地轴的空间指向和黄赤交角的大小，在一定的时期内可以看作是不变的。而由于地球的公转，太阳和地球的相对位置随时在变化。因此，地球在公转轨道的不同位置，地表接收太阳垂直照射的点是有变化的。 | |
移动范围 | 由黄赤交角的大小决定，最北到达23.5°N(北回归线)，最南到达23.5°S(南回归线) | |
移动规律 | 夏至日，太阳直射23.5°N；之后，太阳直射点逐渐南移，秋分日太阳直射赤道；之后，太阳直射点进入南半球，且继续向南移动，到冬至日，太阳直射23.5°S；之后，太阳直射点逐渐北返。春分日，太阳又直射赤道。夏至日，太阳再次直射23.5°N。 | |
移动周期 | 太阳直射点在南北回归线之间的往返运动，称为太阳直射点的回归运动。其周期为365日5时48分46秒，叫作一个回归年。 | |
太阳直射点纬度位置确定方法
由太阳直射点的移动规律可知，太阳直射点移动的平均速度约为每3个月24个纬度，即8°/月，2°/周，1°/4天由此可推算任何一个日期太阳直射点的纬度位置。
（3）黄赤交角变化的影响
黄赤交角 | 回归线 | 极圈 | 直射点 | 热量带 |
变大 | 度数变大，向两极方向移动 | 度数变小，向赤道方向移动 | 南北移动的范围增大 | 热带、寒带范围变大，温带范围变小 |
变小 | 度数变小，向赤道方向移动 | 度数变大，向两极方向移动 | 南北移动的范围减小 | 热带、寒带范围变小，温带范围变大 |
为零 | 黄道面与赤道面重合，太阳终年直射赤道，地球上无季节变化、昼夜长短变化及正午太阳高度的年变化 | |||
1.正午太阳高度的变化
（1）太阳高度和正午太阳高度
太阳高度 | 正午太阳高度 |
太阳光线与地平面的交角(即太阳在当地的仰角)，叫作太阳高度角，简称太阳高度(如图甲中α所示)。在太阳直射点上，太阳高度是90°；在晨昏线上，太阳高度是0°。 | 一日内最大的太阳高度 (如图乙中H所示)，反映太阳辐射的强弱。 |
（2）正午太阳高度的变化规律
►纬度变化规律
►季节变化规律
①极值
②变化幅度
南、北回归线之间 | 纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大(由23°26′增大至46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′ | |
南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间 | 各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52′) | |
南极圈以南和北极圈以北 | 纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由46°52′减小至23°26′)，极圈为46°52′，极点为23°26′ |
►几个特殊点正午太阳高度的年变化
回归线之间 | 正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中正午太阳高度最大值出现两次 图1为赤道地区的正午太阳高度变化； 图2为赤道到北回归线间正午太阳高度年变化 |
回归线上 | 正午太阳高度最大值为90°，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中正午太阳高度最大值出现1次 |
回归线至极点之间 | 正午太阳高度最大值小于90°，一年中正午太阳高度最大值出现1次 |
（3）正午太阳高度的计算
公式：H＝90°－两点纬度差。 | |
说明：“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即两点同在北(南)半球，则两点纬度“大数减小数”；两点分属南北不同半球，则两点纬度相加。 |
2.昼夜长短的变化
（1）昼夜长短的变化规律
昼夜长短状况——看“位置” | |
太阳直射点的位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区，白昼时间越长。(晨昏线把经过的纬线圈分割成昼弧与夜弧，所求地所在的纬线圈上，若昼弧长于夜弧，则昼长夜短，反之则昼短夜长；赤道上全年昼夜等长)如图所示： | |
昼夜长短变化——看“移动” | |
太阳直射点的移动方向决定昼夜长短的变化趋势，纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球昼变长、夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。如图所示： | |
极昼、极夜的范围和变化——看太阳直射点的位置和移动方向 | |
①太阳直射点纬度与出现极昼、极夜的最低纬度互余。 ②太阳直射点向北移动，北极点周围极昼范围变大；太阳直射点向南移动，南极点周围极昼范围变大。 | |
（2）昼夜长短的计算
根据昼弧或夜弧的长度进行计算 | |
昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15° | |
根据日出或日落时间进行计算 | |
地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份，如下图所示： 昼长时数＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2 夜长时数＝日出时间×2＝(24－日落时间)×2 | |
利用昼夜长短的分布规律计算 | |
①同一纬线上各点昼夜状况、日出和日落时间相同。 ②南、北半球纬度数相同的两条纬线的昼夜时长互等，即南半球某地的昼(夜)长＝北半球同纬度数某地的夜(昼)长。 | |
利用日期的对称性计算 | |
①关于二至日对称的两个时间，如A点和B点，太阳直射点位于同一个位置。 ②关于二分日对称的两个时间，如B点和C点，太阳直射点位于不同半球，但直射点的纬度数相同。 | |
（3）昼夜长短的应用
根据昼夜长短，判断直射点位置 | ①昼夜等长，太阳直射赤道。 ②北半球昼长夜短，太阳直射北半球。 ③南半球昼长夜短，太阳直射南半球。 |
根据昼夜长短差值，判断纬度高低 | 昼夜长短差值越大，纬度越高；赤道地区，昼夜长短差值等于0。 |
根据昼夜长短，判断日出、日落时间 | ①日出时间＝12－1/2昼长。②日落时间＝12＋1/2昼长。 |
3.四季更替
（1）四季
成因 | 地球公转导致地球中纬度地区出现明显的四季变化 | |
表现 | 一年中正午太阳高度和昼夜长短的季节变化 | |
划分 | 天文四季 | ①夏季：一年中正午太阳高度最大、白昼最长的季节。 ②冬季：一年中正午太阳高度最小、白昼最短的季节。 ③春季和秋季：冬夏两季的过渡季节。 |
北温带许多国家的四季 | 3、4、5月为春季，依次类推，每三个月为一个季节 | |
南半球与北半球季节恰好相反 | ||
（2）二十四节气图
1．时间计算的基本步骤与方法
求算某地地方时首先通过题目所给信息找到已知的经度及其对应的地方时，然后求出两地经度差→根据经度差换算出时间差→根据地方时东早西晚进行东加西减。
步骤 | 具体算法 |
同减异加法求经度差 | 若同在东经或同在西经，经度差为两地中经度数值大的减去数值小的；若一地在东经一地在西经，则经度差为两地经度数之和 |
除法公式法算时间差 | 两地经度差÷15°/小时＝商＋余数，根据经度差和时间差的关系可知公式中所得商即为两地相差的小时数，而余数×4即为剩余相差的分钟数 |
东加西减的东西确定 | 两地东西的确定只需看两地经度即可，若两地皆在东经，则经度数值大的在东；若两地皆在西经，则经度数值小的在东；若一地在东经，一地在西经，则东经的在东 |
2．有关行程时间的计算
若有一架飞机某日某时从A地起飞，经过m小时飞行，降落在B地，求飞机降落时B地的时间。可以用公式计算：TB＝TA ± 时差＋行程时间(“±”仍遵循“向东加、向西减”的原则)。
3．图中隐含时间信息的获取
经线位置 | 图示 | 确定地方时 | |
昼半球的中央经线 | ND | 12时 | |
夜半球的中央经线 | NB | 0时(24时) | |
晨线与赤道交点所在的经线 | NC | 6时 | |
昏线与赤道交点所在的经线 | NA | 18时 |
4.日期界线
日期变更特点 | 牢记日期变更方法“向东过线减一天”：此处的“线”指的是国际日界线，向东越过国际日界线，日期减一天(如果是向东越过0时经线，则加一天)。 | |
①经线展开图示 | ②极地投影图示(以北半球为例) | |
日期范围 | ①新的一天范围是从0时所在经线向东到180°经线。 ②旧的一天范围是从0时所在经线向西到180°经线。 | |
日期比值的计算 | 新的一天范围大小的计算方法：180°经线是X点，新的一天的范围就占X个时区。则： ①新的一天占全球面积的比值＝X/24。 ②旧的一天占全球面积的比值＝1－X/24。 ③新旧两天范围的比值＝X/(24－X)。 | |
1．晨线和昏线的判断(图中阴影部分为夜半球)
方法 | 依据 | |
晨线 | 昏线 | |
自转法 | 顺地球自转方向，由夜进入昼的线 | 顺地球自转方向，由昼进入夜的线 |
时间法 | 经过赤道上地方时为6时的昼夜分界线 | 经过赤道上地方时为18时的昼夜分界线 |
方位法 | 夜半球东侧或昼半球西侧的界线 | 夜半球西侧或昼半球东侧的界线 |
2．晨昏线的六个特点
平分地球，是过球心的大圆 | |
晨昏线永远平分赤道 | |
晨昏线只有在二至日时才与极圈相切 | |
晨昏线平面与太阳光线垂直。晨昏线上的太阳高度为0° | |
晨昏线与经线圈的夹角(α)的变化范围为0°～23°26′，且与太阳直射点的度数相同 | |
晨昏线的移动与地球自转速度相同，但方向相反 |
3．晨昏线走向的判断方法
(1)春分日和秋分日时，晨昏线为南北走向，即晨昏线与经线圈重合。
(2)太阳直射北半球时，晨线为西北—东南走向(图3中AB)，昏线为东北—西南走向(图4中CD)。
(3)太阳直射南半球时，晨线为东北—西南走向(图5中EF)，昏线为西北—东南走向(图6中PQ)。
4．晨昏线的主要应用
►确定地球的自转方向
根据地球的自转方向可判断晨昏线，反过来，也可根据晨(昏)线判断地球的自转方向，进而确定所属半球。如图7，若为昏线，为晨线，则地球呈逆时针方向自转，为北半球；反之，呈顺时针方向自转，为南半球。 |
►确定地方时
晨线与赤道的交点(晨线中点)所在经线的地方时为6：00 | |
昏线与赤道的交点(昏线中点)所在经线的地方时为18：00 | |
晨昏线与极昼范围的切点所在经线平分夜半球，地方时为24：00或0：00 | |
晨昏线与极夜范围的切点所在经线平分昼半球，地方时为 12：00 |
►确定太阳直射点
纬度的确定 | ①直射点的纬度与晨昏线和纬线的切点的纬度互余 ②直射点的纬度＝晨昏线与地轴的夹角 |
经度的确定 | ①地方时12：00所在经线的经度 ②昼半球的中央经线 |
►确定日期
晨昏线与经线圈重合 | 二分日 |
晨昏线与南北极圈相切 | 二至日 |
北极点及其附近出现极昼 | 太阳直射点位于北半球(3月21日前后至9月23日前后) |
南极点及其附近出现极昼 | 太阳直射点位于南半球(9月23日前后至次年3月21日前后) |
►确定昼夜长短
晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部分，昼长等于该纬线昼弧所跨经度数除以15°的商，夜长是夜弧所跨经度数除以15°的商。
►确定日出、日落时间
某地的日出时间就是该地所在纬线与晨线交点的时间，日落时间就是该地所在纬线与昏线交点的时间。某地日出时间＝12－昼长/2，日落时间＝12＋昼长/2。
►确定极昼、极夜的范围
晨昏线与哪个纬线圈相切，该纬线圈与极点之间的纬度范围内就会出现极昼或极夜现象，南北半球的极昼、极夜现象正好相反。
1．航天发射基地选址的条件
气象条件 | 晴天多、阴雨天少，风速小，湿度低，有利于发射和跟踪观测 |
纬度因素 | 纬度低，地球自转线速度大，可以节省燃料和降低成本 |
地势因素 | 同一纬度，地势越高，地球自转线速度越大 |
地形因素 | 地形平坦开阔，有利于跟踪观测 |
海陆位置 | 大陆内部气象条件好，隐蔽性强，人烟稀少，安全性强；海上人类活动少，安全性强 |
交通条件 | 对外交通便利，有利于大型航天装备的运输 |
安全因素 | 出于国防安全考虑，有的建在内陆山区、沙漠地区等地广人稀处，隐蔽性强 |
2.发射时间、方向
我国发射时间 | 主要选择在冬季，便于航天测控网对航天器的监控、管理、回收。为实现全球监测，我国在南半球中纬度大洋上设有多艘“远望号”监测船，中纬西风带冬季风大浪急，为避开南半球冬季恶劣的海况，多选择在北半球冬季(南半球夏季)发射。 |
发射方向 | 一般与地球运动方向一致，向东发射可充分利用地球自转线速度的作用，节约能源。 |
3．航天器返回基地的选址条件
►平坦开阔、地质条件稳定。
►城市稀少、人烟稀少。
►无大河、湖泊，森林少。
►降水较少，大气能见度高。如我国航天器返回基地在内蒙古自治区中部地区。
(1)确定地方时
当某地太阳高度达一天中最大值时，就是一天的正午时刻，此时当地的地方时是12时。
(2)判断所在地区的纬度
当太阳直射点位置一定时，如果知道当地的正午太阳高度，就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差多少度”的规律，求出当地的地理纬度。
(3)确定房屋的朝向
为了获得最充足的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。
①北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南。
②南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
(4)判断日影长短及方向
太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日日影最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日日影最短；南、北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南、冬至日朝向正北，直射时日影最短(等于0)。
(5)计算楼间距、楼高
为了保证一楼全年有阳光照到，北回归线以北地区建楼房时，两楼之间的最短距离应大于L＝h·cot H(H：冬至日正午太阳高度)。
(6)计算热水器的安装角度
如上图所示，集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度互余，当α＋H＝90°时热水器使用效果最佳。
1.不同纬度地区太阳视运动轨迹图
北极点(图甲)和南极点(图乙)上太阳视运动轨迹图 | ||
刚刚出现极昼的地区 | 一天内太阳终日可见，正午时太阳高度最大，0时(24时)太阳高度最小，若位于北半球，太阳升落方位均为正北；若位于南半球，太阳升落方位均位于正南。 | |
回归线与极圈之间的地区 | 若观测点位于北半球，正午太阳高度最高时太阳上中天的位置在地平圈上的投影便指向正南方向；若观测点位于南半球，正午太阳高度最高时太阳上中天的位置在地平面上的投影则指向正北方向。 | |
赤道上的点 | ①春秋分日时，太阳从正东升起，从正西落下，正午太阳高度α＝90°。 ②夏至日时，太阳从东北升起，从西北落下，正午太阳高度α＝66.5°。 ③冬至日时，太阳从东南升起，从西南落下，正午太阳高度α＝66.5°。如下图所示： | |
2．太阳视运动中的时间信息
►极昼区，太阳高度最小时，当地地方时为0时或24时。
►一天中太阳高度最大时(影长最短时)，当地地方时为12时。
►非极昼区太阳位于正南、正北时，当地地方时为12时。
►太阳位于头顶时，当地地方时为12时。
►极夜后首次日出时，当地地方时约为12时。
3．太阳视运动的判读技巧
太阳视运动的考查关键在三个点：日出点、正午点、日落点，主要涉及“三点”的位置规律及相应时间的推算。具体规律归纳如下：
日出日落方位规律 | ①非极昼极夜区：日出日落方位与太阳直射点位置相关，即太阳直射点在北半球时，日出东北，日落西北；太阳直射点在南半球时，日出东南，日落西南。 |
②极昼区(极点除外)：北半球极昼区，日出正北，日落正北；南半球极昼区，日出正南，日落正南(注：极昼区太阳一直在地平圈及以上)。 | |
正午太阳方位 | ①北回归线以北，全年正午太阳都在南方天空。 |
②南回归线以南，全年正午太阳都在北方天空。 | |
③南北回归线之间，正午太阳有时在天顶(直射时)，有时在南方天空，有时在北方天空。 | |
影子变化规律 | ①影长变化：根据太阳高度的大小判断影长，例如，日出时影长最长，之后缩短，正午时日影最短，之后变长，日落时影子又最长，直射点上无影子(与物体重合)。 |
②影子方位的变化：影子位于太阳相反方位，根据太阳方位即可推知影子方位。 | |
昼夜长短 | 太阳视运动轨迹位于地平面以上部分的弧长时，昼长夜短 |
（2024·广东·高考真题）距今约3000年前的金沙遗址（30°41＇N，104°01＇E）是古蜀国时期的一处大型聚落遗址。在该遗址祭祀区的东部，有一处九柱建筑基址，其9个柱洞呈“田”字形分布。研究发现，这些柱洞分布具有一定的天文属性。左图为九柱建筑的复原示意图；右图示意该建筑柱洞平面分布及当时冬至日的日出方位。据此完成下面小题。
1．如果当时祭祀人员站在右图中的D5处，他在夏至日看到的日出方位位于（ ）
A．D5→D6连线方向 B．D6和D9之间
C．D5→D9连线方向 D．D8和D9之间
2．已知3000年前的黄赤交角比现今大，与现在遗址地居民相比，则当时金沙先民在（ ）
A．春分日看到日出时间更早 B．夏至日经历更长的夜长
C．秋分日看到日落时间更晚 D．冬至日经历更短的昼长
（2024·福建·高考真题）每天的日照时长受太阳高度角，建筑物遮挡，树木遮挡影响极大。福建学者小明在美国波士顿访问，6月25日，垂直天空中心拍下来这张照片，虚线表示春分日的太阳移动轨迹。据此完成下面小题。
3．夏至日，最有可能日出的位置是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
4．6月25日，最有可能在哪个时间段（地方时）看到太阳（ ）
A．8：30-9：00 B．10：30-11：00 C．13：00-13：30 D．15：00-15：30
5．图中行道树为地方树种，在晴朗无云的天气里，哪个日期看到的日照时期最长（ ）
A．5月30日 B．7月1日 C．9月1日 D．11月30日
（2023·天津·高考真题）下图是我国某城市冬至日、夏至日及L日不同时刻的太阳高度及方位示意图。据此完成读图完成下面小题。
6．据图可以推知该城市可能为（ ）
A．成都 B．上海 C．昆明 D．广州
7．L日可能处于（ ）
A．1月上旬 B．4月中旬 C．7月上旬 D．10月中旬
（2024·浙江·高考真题）我国K、Q两地中学生进行日出方位观测，下图为同学们测得的两地日出时直立杆影年变化图，阴影部分为杆影变化的范围，张角两边分别为甲、乙日的杆影（测量时间为北京时间）。完成下面小题。
8．K地位于Q地的（ ）
A．东北 B．东南
C．西南 D．西北
9．K、Q两地相比（ ）
A．甲日日落地方时，K地比Q地大 B．甲日晨线与经线夹角，K地比Q地大
C．乙日白昼的时间，K地比Q地长 D．乙日正午太阳高度角，K地比Q地小
（2024·天津河北·二模）2023年7月10日，小明从广州出发，经过约40个小时，到达位于（如图），此时北京时间为22:00。据此完成下面小题。
10．小明从广州出发时，智利当地的区时为（ ）
A．13:00 B．15:00 C．17:00 D．19:00
11．小明到达天文观测基地时，当地影子朝向（ ）
A．东北 B．东南 C．西北 D．西南
（2024·山东烟台·二模）太阳中心点在地平线下0~6°时，期间天空微亮，地面微明，被称为“民用曙暮光”。一摄影爱好者某天19：28在成都平原某地（30.5°N，104°E）正好拍摄到民用昏影终时的照片。结合下图完成下面小题。
12．拍摄当日，该地的昼长约为（ ）
A．11小时12分 B．12小时 C．14小时08分 D．14小时56分
13．当日该地出现“民用晨光始”的时间约是（ ）
A．4:08 B．4:32 C．5:36 D．6:40
（2024·河南·二模）地球公转轨道的特殊性，导致地球在绕日公转运动中，地球公转的角速度和线速度一直处于变化状态。因此，地球上不同日期的太阳日长度随地球公转速度变化也存在着一定程度的变化。下图为地球绕日公转轨道示意图，甲为公转轨道上一点。据此完成下面小题。
14．地球公转到甲位置时，地球太阳日（ ）
A．公转弧长小于59′ B．周期大于24小时
C．每一单位时刻变短 D．与恒星日差3分56秒
15．与实际时刻相比，当地球处于甲位置时（ ）
A．12时太阳方位偏东 B．日出时间偏晚
C．12时太阳方位偏西 D．日落时间偏晚
（2024·湖北武汉·模拟预测）北京时间2024年5月7日11时21分，长征六号两运载火箭在中国山西太原卫星发射中心成功发射。太原卫星发射中心，位于山西省西北部的高原地区，地处温带；海拔1500米左右，发射场三面环山，距离太原市约284千米。此次发射是通过商业运作模式竞拍而成。据此完成下面小题。
16．太原发射中心相对于我国其它卫星发射中心的优势是（ ）
A．人烟稀少，发射安全性好，且符合国防安全需要
B．海拔高，且有群山阻隔海风，云量较少，晴天多
C．靠近北京，便于与北京航空航天控制中心联系
D．地球自转线速度大，有利于发射极地轨道卫星
17．长征六号丙运载火箭成功发射当天，下列现象可能出现的是（ ）
A．非洲热带草原斑马正在成群往南迁徙 B．巴西利亚（约16°S）日出方位东北
C．开罗（约30°N）昼长可达15小时 D．悉尼建筑物正午影长为一年中最长
18．商业航天属国家战略性新兴产业，其特点是（ ）
①高技术 ②高投入 ③低风险 ④高回报 ⑤短周期
A．①②③ B．①②④ C．①③⑤ D．②④⑤
（2024·山东淄博·三模）2022年10月31日，鲁中某普通高中地理研学组利用手表、标杆、钢尺等工具测量了日影（杆影）的变化数据（下图），并利用该数据推算出了当地的经纬度。指导教师认为数据误差较大，还可以通过一些具体的方法进一步提高测量精度。下表为该地理研学组测量活动的相关数据（当日太阳直射点所在纬度等数据略）。完成下面小题。
标杆数据 | 长度141.8厘米，直径2.2厘米 | ||||||
测量数据 | 北京时间 | 11:56 | 12:00 | 12:04 | 12:08 | 12:12 | 12:16 |
杆影长度（厘米） | 154.8 | 153.3 | 152.3 | 149.3 | 152.5 | 153.5 | |
推算结果 | 当地经纬度（118°E，37°N）；当口当地正午太阳高度（43°） | ||||||
19．推算当地经纬度直接运用的数据是（ ）
A．12:12时数据 B．12:08时数据 C．12:04时数据 D．12:00时数据
20．可有效提高测量精度的措施是（ ）
A．缩短总的测量时间 B．选用直径更大的标杆
C．缩短测量时间间隔 D．选用长度更小的标杆
【试题解析】
【答案】1．B 2．D
【解析】1．根据图示信息可知，正北方向与D5→D6连线方向有27.17°的夹角，冬至日日出方位位于D5→D8连线方向，该地位于北半球，冬至日日出方位位于东南，则图中D5→D9连线方向大致为正东方向，该地位于北半球，夏至日太阳直射点位于北半球，当地日出方向位于东北，应位于D6和D9之间，B正确，ACD错误。故选B。
2．黄赤交角变大后，冬至和夏至时的太阳直射点的纬度变大，各地昼夜长短的年变化幅度增大，冬至日北半球各地昼更短、夜更长，夏至日北半球各地昼更长、夜更短，B错误，D正确；春秋分太阳直射点位于赤道，全球昼夜平分，该地日出日落时间不会变化，AC错误。故选D。
【答案】3．B 4．A 5．D
【解析】3．根据图示和材料信息可知，图中虚线为春分日太阳移动轨迹，该地位于波士顿，属于北半球，春分日正午太阳方位位于正南，则②④位于东侧，①③位于西侧，夏至日该地日出方位为东北，对应图中的②，B正确，ACD错误。所以选B。
4．6月25日为北半球夏半年，日出东北，该地位于波士顿，正午太阳方位位于正南，日落西北，8：30-9：00太阳位于东偏南方向，无遮挡，能够看到太阳，A正确；10：30-11：00太阳位于南偏东，受树叶遮挡看不到，B错误；13：00-13：30、15：00-15：30太阳位于南偏西，受树叶遮挡看不到，CD错误。所以选A。
5．该地位于波士顿，属于北半球温带，地方树种为温带落叶阔叶林，冬季树木落叶，树叶遮挡较少，11月30日日照时间最长，D正确；5月、7月、9月树叶茂盛，遮蔽率较高，日照时间较短，ABC错误。所以选D。
【答案】6．D 7．B
【解析】6．读图，该城市夏至日正午太阳高度可达90°，位于23°26′N；京时间12:30时太阳高度最大，此时地方时为12时，由此计算该地地120°E以西7.5°即112.5°E，综上，该地的坐标为（23°26′N，112.5°E），最有可能是广州，D正确，ABC错误。故选D.
7．读图可知，L日当地北京时间约6时日出，约19时日落，昼长约为13时，此时直射点有北半球，AD错误；读图可以看出，夏至日当地正午太阳高度为90°，而L日当地正午太阳高度不到80°，表明L日太阳直射纬度与北回归线的纬度相差10°以上，由此推算，4月中旬的可能性大，7月上旬的可能性小，B正确，C错误。故选B。
【答案】8．C 9．C
【解析】8．由所学太阳视运动知识可知，夏至日，日出东北，且最偏北，影子朝向西南；冬至日，日出东南，且最偏南，影子朝向西北；其余日期的日出方位和影子均位于夏至日和冬至日之间；故张角两边的甲、乙分别为夏至日或冬至日；根据图示信息可知，甲乙两日K地日出变化时间为1小时56分，Q地日出变化时间为3小时14分，Q地昼长年变化幅度大于K地，说明Q纬度位置更高，两地都位于北半球，说明Q更靠北，K更靠南。甲日日出早，为夏至日；乙日日出晚，为冬至日。冬至日和夏至日日出时间关于地方时6时对称。由图中可计算出，K地冬至日和夏至日日出关于北京时间（120°E经线地方时）6时18分对称，可计算K地经度为115.5°E；Q地冬至日和夏至日日出关于北京时间5时33分对称，可计算Q地经度约为127°E；可知K位于Q地的西侧。综合上述分析可知，K地位于Q地的西南，C正确，ABD错误，故选C。
9．图示为日出杆影年变化，甲日日出地方时更早，两地都位于我国，所以甲日应为夏至日，根据上题分析可知，Q纬度位置更高，所以甲日的日落地方时Q地更大，A错误；同一日期的晨线与经线夹角相同，B错误；乙日为冬至日，此时北半球昼短夜长，纬度位置越高，昼越短，Q纬度位置更高，昼长更短，C正确；乙日为冬至日，太阳直射点位于南半球，两地都位于北半球，纬度位置更低的K地太阳高度角更大，D错误。所以选C。
【答案】10．C 11．D
【解析】10．根据经度可计算出智利地处西五区（70°÷15°/h=4……10，10＞7.5，时区数加1，西经度为西时区）。当小明到达智利时，北京时间为22:00，即东八区区时为22:00，为智利以东；两地相差13个时区，时间相差13小时，则此时智利时间为22:00－(5+8)=9:00；由材料可知，小明在路途中花费了约40个小时，故出发时间应在智利该日9:00前40个小时，即为17: 00，C正确，ABD错误。故选C。
11．根据上题分析可知，小明到达智利时为西五区9:00，天文观测基地地方时约为9:20。7月10日，太阳直射北半球，全球除极昼极夜地区外，日出东北、日落西北，且智利位于直射点所在纬度的南侧，故正午太阳位于正北方，由此可判断当地整个上午太阳都位于东北方位，所以影子朝向西南，D正确，ABC错误。故选D。
【答案】12．B 13．D
【解析】12．太阳周日运动360°大约需要24小时，即太阳平均每小时移动15°。曙暮光出现在太阳位于地平线以下0°~6°这段时间，太阳运行6°需要的时间为（60分钟/15°）×6°/=24分钟，19:28（北京时间）在成都平原某地（30.5°N，104°E）正好拍摄到民用昏影终时的照片，表明大约19:04（北京时间）日落，当地时间比北京时间晚1小时4分钟，所以当地当日于地方时18点日落，昼长为12小时。故选B。
13．结合上题，该日于地方时18点日落，则地方时6点日出，此时北京时间为7:04，太阳运行6°需要的时间为24分钟，所以出现“民用晨光始”的时间大约为北京时间6:40。故选D。
【答案】14．B 15．C
【解析】14．读图结合已学可知，地球公转位于甲位置时，地球位于近日点，与地球公转的平均速度相比较，地球绕日公转至近日点时，地球公转速度最快，因此太阳日转过的弧长大于平均度数59'，一个太阳日的时间周期将变长，即太阳日大于24小时，B正确，A错误；太阳日时间周期变长，则单位时刻（时、分、秒）也将变长，C错误；甲位置时太阳日时间周期变长，则与恒星日时长差值大于3分56秒，D错误。故选B。
15．结合上题分析可知，地球公转位于甲位置时，太阳日将变长，因此与实际时刻相比，日出、日落时间将偏早，B、D错误；因太阳日时长变长，以日常12时观察太阳，本地已过12时，因此太阳方位应偏西，A错误，C正确。故选C。
【答案】16．C 17．B 18．B
【解析】16．由已学知知，与其它卫星发射中心相比，太原发射中心更靠近北京，便于与北京航空航天控制中心联系，C正确；西昌、酒泉也符合国防安全需要，A错误；酒泉也晴天多，B错误；太原位于温带，自转线速度比位于低纬度的文昌发射基地小，D错误。故选C。
17．由材料可知，北京时间2024年5月7日11时21分成功发射。该日太阳直射点位于北半球且正在向北移动，北半球热带草原正在迎来湿季，非洲热带草原斑马正在成群往北迁徙，A错误：该日太阳直射点位于北半球，巴西利亚日出方位东北，B正确；北纬40°地区在6月22日昼长最长时为14时51分，30°N的开罗在5月7日昼长不可能达到15小时，C错误；悉尼建筑物正午影长在6月22日为一年中最长，D错误。故选B。
18．由已学可知，商业航天属国家战略性新兴产业，其特点是高技术、高投入、高风险、高回报、长周期，①②④对，③⑤错。综上所述，B正确，排除ACD。故选B。
【答案】19．B 20．C
【解析】19．一天中当地地方时为12时的时候太阳高度角最高，此时杆影最短。从测量数据看，12:08时杆影长度最短，所以可以根据12:08时的数据来推算当地经度，根据杆影长度等数据结合相关公式可以进一步推算当地纬度，B正确，ACD错误。故选B。
20．缩短测量时间间隔，可以更细致地捕捉杆影长度的变化过程，能更精确地确定正午时刻和相关数据，从而提高测量的准确性和精度，C正确；如果只是简单缩短总测量时间，而没有更密集的测量点，可能会遗漏关键信息，不一定能有效提高精度，甚至可能导致数据不准确，A错误；标杆的直径主要影响的是标杆自身的稳定性等，对太阳高度角和经纬度的测量精度影响不大，不是提高精度的关键因素，B错误；长度较小的标杆可能会使测量的相对误差增大，而且可能会使测量操作不方便，不利于提高精度，D错误。故选C。
