2023年高考地理大一轮复习第一章行星地球第4讲地球的公转及其地

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第4讲地球的公转及其地理意义

地球公转的基本特征和太阳直射点的移动

1．地球公转的基本特征

(1)定义：地球绕太阳的运动。

(2)方向：自西向东?????北极上空俯视：呈逆时针方向绕转南极上空俯视：呈顺时针方向绕转(3)周期：一个恒星年(365日6时9分10秒)。

(4)轨道与速度

1.如何区分近、远日点和冬、夏至日？

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提醒：①时间上的区别：近日点为1月初，冬至日为12月22日前后；远日点为7月初，夏至日为6月22日前后。

②在公转轨道上的区别：近日点的位置较冬至日靠东，远日点的位置较夏至日靠东。

2．太阳直射点的移动

(1)地球公转轨道平面(即黄道平面)同赤道平面的交角就是黄赤交角。目前的黄赤交角是2326′。

(2)黄赤交角的影响(太阳直射点的移动)

①太阳直射点在南、北回归线之间的来回移动，形成四季更替。

2.如何区分春分和秋分？

提醒：春分：太阳直射点由南半球进入北半球经过赤道时的节气；秋分：太阳直射点由北半球进入南半球经过赤道时的节气。

②决定了五带的范围

a．回归线的度数＝黄赤交角的度数。

b．极圈的度数＝90－黄赤交角的度数。

③决定了有无直射现象和极昼、极夜现象的范围

a．南、北回归线及其之间有太阳直射现象。

b．南、北极圈及其以内有极昼、极夜现象。

3.若黄赤交角增加或减少1，对五带范围有何影响？

提醒：若黄赤交角增加(减少)1，则热带范围将增加(减少)2，寒带范围将增加(减少)2，温带范围将减少(增加)4。

4．若黄赤交角变为0，对气候、四季和五带有什么影响？

提醒：若黄赤交角变为0，则太阳始终直射赤道，将不会再有太阳直射点的南北移动，就不会形成地中海气候、热带草原气候和热带季风气候。地球上将不会存在四季的更替现象，也不会出现五带。

黄赤交角及其影响

1．把握线线关系、线面关系和面面关系的方法

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(1)地轴与赤道平面是垂直的。

(2)太阳光线始终与晨昏线垂直。

(3)地轴与黄道平面成6634′交角。

(4)赤道平面与黄道平面成2326′交角。

2．黄赤交角的影响

(1)引起太阳直射点的季节移动

地球在公转过程中，引起太阳直射点在南、北回归线之间来回运动，运动规律见下图。

关注“一向三线六点〞即太阳直射点移动方向，南、北回归线和赤道，二分二至日和近、远日点。学会正确判断一年中任何一天太阳直射点的南北半球位置和移动方向，对我们把握昼夜长短和正午太阳高度的变化规律有很大帮助。

(2)黄赤交角变化带来的具体影响

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黄赤交角及其影响

(高考XX卷)在地球公转过程中，若以地球为参照系，可看到太阳在黄道上运行。图1是天赤道与黄道的示意图，图2是太阳在黄道上的视运行轨迹图。读图，回复1～2题。

1．6月初，太阳在黄道上的位置是()

A．甲B．乙

C．丙D．丁

2．太阳处于甲、乙位置时()

A．地球公转速度一致

B．同一地点昼长变化趋势一致

C．日地距离一致

D．同一地点日出方位一致

解析：若以地球为参照系，则太阳在黄道上的位置及其运动方向与以太阳为参照系地球在黄道上的位置及其运动方向相反，所以图2中太阳在黄道上的视运动方向应为自右向左。第1题，6月初，太阳在黄道上的位置应在夏至(6月22日)之前且靠近6月22日处，故应为丁。第2题，图中显示，甲、乙两点关于冬至点对称，而非关于近日点对称，所以日地距离不同；而地球公转速度与日地距离相关，故公转速度也不同，所以A、C错；冬至日为昼长的极值点，而甲、乙分居冬至日两侧，所以同一个地点在这两个日期昼长一致，昼长变化趋势相反，日出方位一致，故B错、D对。

答案：1.D2.D

昼夜长短的变化(5年1考)

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昼夜长短的变化

(1)典型图示

(2)变化规律

1.太阳直射点的位置与昼夜长短有何关系？

提醒：①太阳直射赤道，全球昼夜平分。②太阳直射点在南(北)半球，南(北)半球昼长夜短，南(北)极点附近出现极昼现象。

2．太阳直射点移动方向与昼夜长短变化有何关系？

提醒：①太阳直射点向南移动，南半球昼变长夜变短，北半球相反。②太阳直射点向北移动，北半球昼变长夜变短，南半球相反。

地方时和昼夜变化的规律

(1)越接近赤道的地区，其昼长越接近12小时，日出地方时越接近6时，日落地方时越接近18时。

(2)越接近赤道的地区，一年中昼夜变化幅度越小，即越接近0；远离赤道的地区，一年中昼夜变化幅度越大。

昼夜长短的分布和变化规律

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1．看昼夜弧长→定昼夜长短

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。(如图示)

2．看太阳直射点位置→定昼夜长短分布

太阳直射点的位置决定昼夜长短的状况。太阳直射在哪个半球(南、北半球)，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。(如图示)

3．看太阳直射点移动方向→定昼夜长短变化

太阳直射点的移动方向，决定昼夜长短的变化趋势，纬度的高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球(南、北半球)移动，哪个半球昼将变长，夜将变短；且纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。(如图示)

4．看太阳直射点的位置和移动方向→定极昼、极夜的范围和变化

(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，北极点周边极昼范围变大；太阳直射点向南移动，南极点周边极昼范围变大。(见上图)

5．看太阳直射点位置→定日出、日落方位

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注：当极圈内有地区出现极昼时，若是北极圈，则出现极昼的地区正北日出、正北日落(0时日出、24时日落)；若是南极圈，则出现极昼的地区正南日出、正南日落(0时日出、24时日落)。

昼夜长短的计算

有关昼夜长短的计算方法

(1)根据日出时间、日落时间计算昼长、夜长

昼长＝日落时间－日出时间＝24－2日出时间＝2(日落时间－12)

夜长＝2日出时间＝2(24－日落时间)

(2)根据昼(夜)弧跨越的经度数计算昼(夜)长：昼(夜)长＝昼(夜)弧跨越的经度数15/时。

(3)赤道上永远昼夜等长：昼长＝夜长＝12小时。

(4)二分日全球昼夜等长：昼长＝夜长＝12小时。

(5)同纬度的各地昼长相等，夜长相等。

(6)南北半球纬度数一致的两地昼夜长短对称分布。即北半球各地的昼(夜)长与南半球同纬度地区的夜(昼)长相等。

(7)日出时间、日落时间的计算方法

日出时间就是该地所在纬线与晨线交点的地方时，日落时间为该地所在纬线与昏线交点的地方时。同一纬线上，日出、日落的地方时一致。其中，日出时间＝12－昼长/2＝夜长/2；日落时间＝12＋昼长/2＝24－夜长/2。

昼夜长短的分布和变化规律

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(2023高考上海卷)北京(40N)某中学高中生开展地理课外活动，在连续三个月内三次测量正午太阳高度角，获得测量的数据(见下表)。据此回复1～2题。

1.从第一次到第三次测量期间，该地昼夜长短状况及其变化是()

A．先昼短夜长，后昼长夜短，昼渐短

B．先昼长夜短，后昼短夜长，夜渐短

C．先昼短夜长，后昼长夜短，夜渐短

D．先昼长夜短，后昼短夜长，昼渐短

2．三次测量中，其中一次测量的当天，正值()

A．春分日B．夏至日

C．秋分日D．冬至日

解析：第1题，由表可知，在连续3个月内，该地太阳高度在递减；由公式正午太阳高度＝90－|当地纬度直射点的纬度|可计算得出，第一次测量时太阳直射北半球，其次次测量时太阳直射赤道，第三次测量时太阳直射南半球，故北京昼长变化是先昼长夜短，后昼渐短夜渐长，至昼短夜长。第2题，由上题知，从第一次测量到第三次测量，太阳直射点由北半球向南移动到南半球，其次次测量时是当地的秋分日。

答案：1.D2.C

3．(2023高考四川卷)2023年4月5日，我国帆船手驾驶“青岛号〞帆船荣归青岛港，实现了中国人首次单人不休止环球航海的壮举。下图为此次航行的航线图。帆船返回青岛港当日，青岛()

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A．日出东南方向

B．于地方时6时前日出

C．昼长较广州短

D．正午物影较春分日长

解析：选B。帆船于4月5日返回青岛港，该日太阳直射点位于北半球，青岛日出东北方向，故A错误；4月5日北半球昼长夜短，因此青岛于当地6时前日出，故B正确；4月5日北半球越往北白昼越长，青岛和广州均位于北半球且青岛在广州以北，昼长较广州长，故C错误；4月5日太阳直射点位于北半球，青岛正午太阳高度大于春分日，因而正午物影较春分日短，故D错误。

昼夜长短的计算

(2023高考天津卷)2023年7月17日，我国南极中山站(6922′S，7622′E)越冬科考队的队员们迎来了极夜后的第一次日出。据材料回复4～5题。

4．当中山站“第一次日出〞时，若在天津观测太阳，太阳位于观测者的()

A．东北方向B．东南方向

C．西北方向D．西南方向

5．中山站极夜持续的时间是()

A．30天左右

B．50天左右

C．70天左右

D．90天左右

解析：第4题，中山站极夜终止之后“第一次日出〞时，中山站地方时为12：00(即太

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阳刚刚升起便落下)；结合中山站和天津市所在的经度计算可知，此时天津为15：00左右，所以此时太阳位于观测者的西南方向。第5题，7月17日中山站的极夜终止，说明在6月22日之后大致出现了25天的极夜；该地开始出现极夜时大约是6月22日之前25天时，所以中山站极夜可持续50天左右。

答案：4.D5.B

6．(高考山东卷)某科考队终止了两个月的海上考察，于4月21日返回到P地。下图为P地所在区域当日某时地面形势图。读图，科考队出发日P地昼长为11小时，返回到P地时，P地当日的昼长约为()

A．10小时B．11小时

C．13小时D．14小时

解析：选C。由题干可知，科学考察经历了两个月，出发时P地昼长为11小时，时间是2月21日，到3月21日(春分日，全球昼夜平分)，昼长是12小时，即一个月昼长增加了一个小时，由此推断，4月21日的昼长为13小时(符合北半球此时昼大于夜的特点)。

正午太阳高度的变化四季更替和五带(5年2考)

1．正午太阳高度的变化

(1)纬度变化：由太阳直射点所在纬线向南、北两侧递减。

(2)季节变化

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2．四季更替和五带

(1)四季成因：由于昼夜长短和正午太阳高度的时空变化，导致太阳辐射随季节有规律的变化。

(2)四季的划分

①天文四季?

????夏季：一年内白昼最长、太阳最高的季节冬季：一年内白昼最短、太阳最低的季节②北温带大量国家的四季：3、4、5月为春季，依次类推，每三个月划分为一个季节。

(3)五带的划分?

????界限：回归线和极圈五带：南(北)寒带、南(北)温带、热带

某地理兴趣小组成员根据正午太阳高度计算公式(H＝90－直射点与所求地点的纬度差)，计算出不同纬度冬夏至日的正午太阳高度，并绘制出不同纬度地区正午太阳高度的变化幅度(年正午太阳高度最大差值)示意图(如图)。请你根据图像描述年正午太阳高度最大差值的分布规律。

提醒：(1)赤道地区和南北两极地区的年正午太阳高度最大差值均为2326′。

(2)0到南北纬2326′之间的地区(或热带地区)，年正午太阳高度最大差值从2326′增大到4652′。

(3)南北纬2326′到6634′之间的地区(或南北温带)，年正午太阳高度最大差值均为4652′。

(4)南北纬6634′至极点之间的地区(或南北寒带)，年正午太阳高度最大差值从4652′减小到2326′。

正午太阳高度的分布和变化规律

1．看太阳直射点位置→定正午太阳高度分布规律

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2．太阳直射点的确定方法

(1)纬度的确定

方法一：“太阳直射点的纬度〞和“晨昏圈与纬线相切点的纬度(出现极昼极夜的最低纬度)〞互余。

方法二：通过节气来判断。夏至，太阳直射2326′N；冬至，太阳直射2326′S；春、秋分，太阳直射赤道。

方法三：根据某地正午太阳高度的计算公式H＝90－两地纬度差计算。

方法四：“赤道处晨昏线与经线的交角(锐角)〞等于“太阳直射点的纬度〞。

(2)经度的确定

基本原则：地方时为12时的经线即为太阳直射的经线。

方法一：晨线和赤道的交点(经度)向东90或昏线和赤道的交点(经度)向西90，即为太阳直射点的经度。

方法二：根据晨昏线与纬线相切点所在经线的地方时判断太阳直射的经线。

正午太阳高度的计算和应用

1．正午太阳高度的计算

正午太阳高度＝90－两点纬度差(δ)。

“两点〞指观测点、太阳直射点。若两点同在北(南)半球，两点纬度差为大数减去小数；若两点分属于南北不同半球，两点纬度差为两点的纬度之和。

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如下图：当太阳直射B点时，A点的正午太阳高度是H＝90－δ＝90－(40－10)＝60；C点的正午太阳高度是H＝90－δ＝90－(10＋2326′)＝5634′。

2．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，假使已知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。

北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；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

①太阳直射点上，物体的影长缩短为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。

②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

为了保证一楼全年都有阳光照射，北回归线以北地区建造楼房时，两楼之间的最短距离应大于L＝hcotH(H：冬至日正午太阳高度)。

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(6)计算热水器的安装角度

太阳能集热板与地面之间的夹角(α)和当天正午太阳高度角(H)互余，如图，α＋H＝90时效果最正确。

正午太阳高度的变化和分布规律

(2023高考北京卷)2023年8月21～25日，第33届国际地理学大会将在北京举办。往届大会曾在华盛顿、首尔等地举办。读图，回复第1题。

1．本届大会期间，北京()

A．适逢中国农历处暑节气

B．八达岭长城漫山红叶

C．比首尔正午太阳高度大

D．比华盛顿日出时间晚

解析：选A。由材料可知会议举行时北半球为夏季。北京八达岭长城红叶出现在秋季；和北京相比，首尔的纬度较低，根据正午太阳高度的分布规律可知，此时段首尔的正午太阳高度比北京大；此时段北京的昼长比华盛顿长，故日出的时刻早于华盛顿。故排除B、C、D三个选项。处暑在秋分之前，且与秋分中间隔一个白露，故处暑与秋分时间相差约1个月，A项正确。

2．(高考全国卷Ⅰ)太阳能光热电站(如图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能，给高塔顶端的锅炉加热，产生蒸汽，驱动发电机发电。若在北回归线上建一太阳能光热电站，其

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高塔正午影长与塔高的比值为P，则()

A．春、秋分日P＝0B．夏至日P＝1

C．全年P1D．冬至日P1

解析：选D。由题干可知P等于高塔正午影长与塔高的比值(如图)。若在北回归线上建一太阳能光热电站，二分日时北回归线上正午太阳高度约为6634′，影长不为0，故影长与塔高比值P不等于0，A错；夏至日时，北回归线上正午太阳高度为90，影长为0，P＝0，B错；北回归线上正午太阳高度全年变化大约在4308′～90，P不全都小于1，C错；冬至日，正午太阳高度为4308′，影长大于塔高，P1，D对。

正午太阳高度的计算和应用

(2023高考XX卷)住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局，不同树种对光照与风有不同影响。下图为华北某低碳社区(40N)住宅景观设计示意图。读图回复3～4题。

3．仅考虑阳光与风两种因素，树种与房屋组合最好的设计是()

A．①B．②

C．③D．④

4．为保证冬季太阳能最正确利用效果，图中热水器安装角度合理的是()

A．①B．②

C．③D．④

解析：第3题，图中住宅位于40N，从阳光方面考虑，夏季住宅以南有树可以遮阴降

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温；冬季由于40N地区比较冷，且盛行偏北风，所以住宅以北有常绿针叶树有利于阻挡北风，有保暖作用，住宅以南为落叶阔叶树，冬季没有树叶可以增加透射阳光。第4题，正午太阳高度决定热水器安装角度，热水器集热板最好与太阳光线垂直。冬至时，该地正午太阳高度为90－(40＋2326′)＝2634′，热水器安装角度与正午太阳高度互余，大约为6326′，与④最接近。

答案：3.C4.D

5．(2023高考浙江卷)右图为某地地方时12时的太阳周年位置轨迹示意图。若甲、乙两个位置的太阳高度之和为90，则乙位置太阳高度为()

A．47

B．43

C．23.5

D．21.5

解析：选D。图中显示了某地正午太阳周年位置轨迹示意图。据图可知，太阳轨迹始终在天顶一侧，并且甲、乙两个位置太阳高度之和为90，可以用我国中纬度地区来计算。甲位置是夏至日时的正午太阳高度，乙位置是冬至日时的正午太阳高度。根据正午太阳高度计算公式H＝90－|φ－δ|，H甲＝90－|φ－23.5|，H乙＝90－|φ＋23.5|，计算出该地地理纬度是45N，代入公式H乙＝90－|φ＋23.5|，算出H乙＝21.5，应选D项。

光照图的判读

光照图的图形变化好多，除了常见的侧视图与俯视图之外，还有好多形式多样的变式图，但只要抓住光照图中特别点、线、面、角和方向这些关键，就能找到解题的突破口。典型图示如下：

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光照图判读中的“五个关键〞

1．判读光照图中的点

(1)太阳直射点

①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。

②直射点的纬度和晨昏线与纬线圈相切点的纬度互余。

③所在经线各地太阳高度达一天中最大；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；从太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。

(2)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。

(3)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，其中一条是太阳直射经线(昼半球中央经线)，另一条是0时或24时经线(夜半球中央经线)。

(4)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日前后至9月23日前后，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。

2．判读光照图中的线

(1)晨昏线

①沿地球自转方向由夜到昼的界限为晨线，昏线则相反。

②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。

③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。

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④晨昏线上太阳高度为0。

(2)日期分