2025年高考地理一轮复习（新人教版） 第1部分 第2章　第3讲　课时12　正午太阳高度的变化　四季更替和五带划分

课时12正午太阳高度的变化四季更替和五带划分一、正午太阳高度的变化1．请在上图中用折线画出二分二至日正午太阳高度的分布状况。答案2．正午太阳高度的纬度变化规律：“近大远小”同一天，正午太阳高度从太阳直射点所在纬线向南北两侧降低；距离太阳直射点所在的纬线越远，正午太阳高度越小，距离越近，则越大。3．正午太阳高度的时间变化规律：“来大去小”太阳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。如图所示：概念辨析太阳高度角与正午太阳高度角①太阳高度角：太阳光线与地平面的交角(即太阳在当地的仰角)，简称太阳高度。在太阳直射点上，太阳高度是90°；在晨昏线上，太阳高度是0°。②正午太阳高度角：一日内最大的太阳高度角，即地方时12：00的太阳高度角，简称正午太阳高度。二、四季更替1．成因2．划分(以北半球为例)类型范围春季夏季秋季冬季天文四季过渡季节一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节过渡季节一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节气候四季3、4、5月6、7、8月9、10、11月12、1、2月三、五带划分1．划分依据：太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减。2．五带划分1．正午太阳高度的计算方法公式：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．太阳高度的日变化极点上在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度非极点地区太阳高度在一天之内是有变化的，一天之内有一个最大值(地方时12时)，即当地的正午太阳高度3.正午太阳高度的年变化幅度(1)南北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度年变化幅度越大(由23°26′增大到46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。(2)回归线与极圈之间：各纬度正午太阳高度年变化幅度相同(均为46°52′)。(3)极圈以内地区：纬度越高，正午太阳高度年变化幅度越小(由46°52′减小到23°26′)，极圈上为46°52′，极点上为23°26′。4．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，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；太阳高度越大，日影越短；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。(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·cotH(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。5．四季与二十四节气图(1)关于夏至或冬至对称的节气，北半球同一地点昼夜长短相同，正午太阳高度相同，日出日落方位相同，如小暑与芒种、立夏与立秋、小雪与大寒、寒露与惊蛰等。(2)关于春分或秋分对称的节气，北半球同一地点昼夜长短相反，日出日落方位不同，如惊蛰与清明、立春与立夏、处暑与霜降等。(2022·广东地理)2021年10月16日，神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，将我国3名航天员顺利送入距离地表约400km的中国空间站。2022年4月16日，航天员安全返回地球。据此完成1～2题。1．符合航天员驻留期间空间站绕太阳运动角速度大小变化的是()A．①B．②C．③D．④2．驻留期间，酒泉卫星发射中心发射塔与广州市区广州塔两地每天正午太阳高度的差值()A．先变大后变小 B．先变小后变大C．持续不断变大 D．始终保持不变[关键信息点拨]2021年10月16日～2022年4月16日大致是航天员驻留空间站的时间，该时间段包含1月初，结合地球绕日公转速度的变化规律：1月初最快，7月初最慢，可找出驻留期间空间站绕太阳运动角速度大小变化的正确示意图。酒泉卫星发射中心的纬度约为41°N，广州塔纬度约23°N(出现直射时接近夏至日)，驻留期间，2021年10月16日至冬至日，太阳直射点往南移动，冬至日后至2022年4月16日太阳直射点一直向北移动，两地始终位于太阳直射点的北方，根据正午太阳高度的计算公式可判断出驻留期间两地正午太阳高度的差值大小变化情况。[地理原理再现]正午太阳高度的计算写出正午太阳高度的计算公式。答案H＝90°－两点纬度差。答案1.A2.D解析第1题，在航天员驻留期间(2021年10月16日至2022年4月16日)，地球绕太阳公转经过了近日点(1月初)，近日点公转角速度较快，所以在10月16日到1月初，空间站绕太阳运动角速度在变大，1月初到4月16日空间站绕太阳运动角速度在变小。故选A。第2题，在航天员驻留期间，太阳直射点始终位于两地以南，则两地每天正午太阳高度的差值始终为两地纬度之差，保持不变，故选D。考向1通过“正午太阳高度的变化规律”考查“综合思维”(2024·河南洛阳模拟)我国某学校高三(2)班地理兴趣小组在校园内开展日照观测活动，发现从9月23日开始，正午太阳光可透过窗户照射进本班教室(见下图)。10月23日之后因南侧高楼对阳光的遮挡，本班教室内的正午太阳光照消失。一段时间后，正午太阳光再次照进本班教室。据此完成1～3题。1．该校可能位于()A．吉林省B．河南省C．福建省D．云南省2．10月23日之后，正午太阳光再次照进高三(2)班教室的时间约为()A．当年11月23日 B．当年12月22日C．次年2月21日 D．次年3月21日3．与高三(2)班相比，夏至日到冬至日期间，楼上高三(8)班教室内的正午太阳光照()A．同时出现，持续时间一样B．同时出现，持续时间更长C．更早出现，持续时间一样D．更早出现，持续时间更长答案1.A2.C3.B解析第1题，结合图示可知，9月23日(秋分日，太阳直射点位于赤道)该校正午太阳高度为48°，根据正午太阳高度计算公式可知，该地位于42°N。结合所学知识可知，吉林、河南、福建和云南四省中被42°N穿过的是吉林省，A正确。第2题，根据对称规律可知，太阳直射点位于同一纬度对应的两个日期关于二至日对称，10月23日到冬至日约两个月，下一个日期为冬至后约两个月，即次年2月21日前后，C正确。第3题，结合上题分析，该地10月23日到次年2月21日期间，正午太阳光会被南楼遮挡，即其他日期内(2月21日到10月23日)正午太阳光都可以照进教室。夏至日在2月21日到10月23日日期范围内，两个教室都有正午太阳光照，因此为同时出现，C、D错误。在10月23日后因南侧高楼对阳光的遮挡，高三(2)班教室内的正午太阳光照消失，但高三(8)班教室在楼上，未被遮挡，有正午太阳光照，因此高三(8)班教室内的正午太阳光照持续时间更长，A错误，B正确。考向2通过“四季的更替”考查“区域认知”(2023·甘肃兰州模拟)宋朝梅尧臣的著作《田家四时》中写道“昨夜春雷作，荷锄理南陂。杏花将及候，农事不可迟。蚕女亦自念，牧童仍我随。田中逢老父，荷杖独熙熙。”据此完成4～5题。4．材料中诗句所描述的节气是()A．立春B．谷雨C．惊蛰D．立夏5．此节气时()A．太阳直射点位于南半球且贵阳昼短夜长B．太阳直射点位于南半球且悉尼昼短夜长C．太阳直射点位于北半球且贵阳昼短夜长D．太阳直射点位于北半球且悉尼昼短夜长答案4.C5.A解析第4题，古诗文的大意：昨夜春雷轰隆，早晨扛着锄头去南山坡锄草。杏花应着时节开放，农事劳动不能迟缓。女子独自在家养蚕，放牛的孩子跟随我下地。在田里遇见老父亲，一个人在辛勤劳作着。由此可推测为惊蛰，C正确。第5题，惊蛰为3月初，太阳直射点位于南半球，北半球贵阳昼短夜长，A正确。地理实践2太阳视运动1．太阳的周日视运动(以地球为参照物观察太阳在一天中的运动)(1)周期：24小时。(2)方向：总体上自东向西。(3)一年中，同一地点看，太阳视运动轨迹相互平行且与地轴垂直。2．不同地区太阳视运动示意图的判读(1)未出现极昼或极夜现象的地区，太阳直射点位于北半球时，日出、日落都偏北(太阳从东北升起、西北落下)；太阳直射点位于南半球时，日出、日落都偏南(太阳从东南升起、西南落下)；太阳直射点位于赤道时，日出正东、日落正西。(2)出现极昼的地区(除极点)一天内太阳不落，但有升有降，正午太阳高度最大，0时(24时)太阳高度最小，因此若位于北半球，太阳升降方位均为正北；若位于南半球，太阳升降方位均位于正南。(3)极昼期间极点上一天太阳高度不变。特别提醒(1)北回归线以北，全年正午太阳都在正南方天空；南回归线以南，全年正午太阳都在正北方天空。(2)南、北回归线之间的地区，因日期不同，直射点纬度变化，正午太阳在天顶、正南、正北方天空都有可能。(3)太阳的周日运动：以北温带6月22日为例，太阳东北升—正东(不一定是地方时6：00)—东南—正南(正午，地方时12：00)—西南—正西(不一定是地方时18：00)—西北落。3．太阳高度日变化图的判读(1)日出、日落、昼长判读：如曲线A北京时间约3时日出，约17时日落，昼长约为14小时。(2)正午太阳高度及出现的时间判读：如曲线B正午太阳高度约为45°，出现在北京时间12时。(3)特殊判读①曲线A正午太阳高度最大为90°，有太阳直射现象，应位于南北回归线之间；②曲线B昼长24小时，且最低太阳高度正好为0°，应为刚好出现极昼的地方；③C线昼长24小时，且一天中太阳高度没有变化，应位于极点。(2023·山东地理)某文化广场(37°N,105°E)上的十二生肖石像均匀排列成圆形，生肖鼠位于正北方。小明在圆中心竖立一根细杆，以观察太阳周日视运动变化。下图示意夏至日两个时刻的杆影指向。据此完成1～2题。1．该地夏至日地方时16：00时，杆影指向()A．生肖虎 B．生肖虎与兔之间C．生肖兔 D．生肖兔与龙之间2．11月至次年2月，一日内被杆影指向的生肖石像个数最多为()A．5个B．6个C．7个D．8个答案1.D2.A解析第1题，由材料“某文化广场(37°N，105°E)”，得出该地地方时与北京时间相差1个小时。由图中北京时间9：20杆影指向正西，得出该地地方时8：20时太阳位于正东；根据正午前后对称性，可知地方时15：40太阳位于正西，进而推知地方时16：00的太阳位于生肖鸡以北。又因该日日出方位为生肖虎，根据对称规律可知日落方位为生肖狗，故地方时16：00太阳位于生肖鸡和狗之间，杆影在生肖兔与龙之间，选D。第2题，结合所学知识，可知11月到次年2月太阳直射点位于南半球。二分日，该地正东日出、正西日落，杆影可指向图中生肖鸡与兔及其以北的生肖石像；太阳直射点位于南半球时，该地东南日出、西南日落，则杆影不再指向生肖鸡与兔，只能指向图中生肖鸡、兔以北的生肖石像，即一日内最多可以指向5个生肖石像，选A。(2023·湖南张家界模拟)香港天文台网站有互动式太阳视运动路径图，输入日期和位置(经纬度)即可获得当时的太阳视运动路径图。一位同学在平台上输入2022年12月22日19：30和某地经纬度后，得到图1所示的“太阳视运动路径图”。图2为该日四地的1米杆长的影子情况。据此完成3～4题。3．从图1可判断该同学输入的位置是()A．(26°34′S,172.5°W) B．(26°34′N,7.5°E)C．(36°34′N,7.5°E) D．(36°34′S,172.5°W)4．该日图2中关于四地说法正确的是()A．甲纬度最高且日出东南方向B．乙和丙的纬度相同C．丙地方时6：00日影朝正西D．丁出现白夜现象答案3.B4.D解析第3题，图1中太阳位于正南面时北京时间为19：30，该地地方时为12：00，故推断出该地经度为7.5°E。日期是12月22日，太阳直射23°26′S。图1中的正午太阳高度角是40°，利用正午太阳高度求解公式，得到该地纬度为26°34′N或73°26′S，结合选项选B。第4题，该日为12月22日，太阳直射23°26′S。四个地点日影方向分别是正南和正北，说明是正午时分的日影，且日影越长，正午太阳高度角越小，距离太阳直射点纬度位置越远。甲、丁日影长度相近且比乙、丙长，故甲、丁距离太阳直射点纬度位置相近且比乙、丙远；又因甲、丙和乙、丁日影分别朝向正北和正南，说明甲、丙位于南回归线以北，乙、丁位于南回归线以南，因为丁距南回归线距离比乙远，故丁的纬度最高，A错误。乙和丙两地的影子长度相近，两地距南回归线纬度距离相近，日影朝向为乙向南、丙向北，说明乙位于南回归线以南，丙位于南回归线以北，乙纬度较高，B错误。12月22日，丙日出东南、日落西南，正午日影朝向正北，说明正午太阳位于正南方，太阳运动轨迹没有经过正东方，不会出现日影朝正西现象，C错误。此时太阳直射南回归线，南半球昼长夜短，丁的纬度较高，故丁会出现白夜现象，D正确。(2023·江苏扬州中学调研)2022年6月5日7时54分，神舟十四号航天员乘组出征仪式在酒泉卫星发射中心(41°N,100°E)举行，三名航天员开启了为期6个月的天和空间站驻留飞行任务。图1为“航天员乘组出征仪式图”，图2为“天和空间站绕地轨道及方向示意图”。据此完成5～7题。5．出征仪式上，航天员所观测到的太阳方位是()6．航天员在空间站驻留期间，酒泉卫星发射中心与文昌卫星发射中心(19°N,110°E)两地()A．昼长的差值先变大，后变小B．正午太阳高度的差值先变小，后变大C．日出方位均由偏北转为偏南D．日落方位均由偏南转为偏北7．在天和空间站24小时内大致可看到16次日出、日落，其原因是()A．空间站公转速度慢于地球公转速度B．空间站公转速度快于地球自转速度C．空间站对太阳升、落的折射现象D．空间站公转方向与地球自转相反答案5.A6.C7.B解析第5题，结合材料，2022年6月5日7时54分进行出征仪式，该日太阳直射点位于北半球，故酒泉日出东北、日落西北，且日出方位和日落方位关于正北方向对称，C、D错误；当地纬度为41°N，正午时太阳位于正南，B错误；出征仪式举行时为北京时间7时54分，计算可知当地(100°E)地方时为6时34分，太阳位于东侧，A正确。第6题，结合材料，航天员在空间站驻留6个月，即6月5日到12月4日，在这期间酒泉和文昌的昼长差值先变大(夏至最大)，后变小(秋分最小)，再变大，A错误；正午太阳高度差值先变小(夏至达到最小)，后变大(太阳直射19°N时差值最大)，然后保持不变，B错误；6月5日到9月22日(秋分前一天)，两地日出方位均为东偏北、日落方位均为西偏北，9月24日(秋分后一天)到12月4日，两地日出方位均为东偏南、日落方位均为西偏南，C正确、D错误。第7题，地球24小时可见一次日出日落，而天和核心舱可见16次日出、日落，说明其绕地球公转速度快于地球自转速度，24小时内绕地球多周，才能经历多次日出、日落，A错误、B正确；对日出、日落的折射只是会让同一次日出、日落提前，次数不会增加，C错误；读图可知，空间站公转方向与地球自转方向相同，D错误。课时精练下图中M表示北半球某地太阳高度。读图完成1～2题。1．此日浙江省金华市(约29°N)的正午太阳高度约是()A．27°B．80°C．58°D．66°34′2．若图示太阳高度为当地一年中最大的太阳高度，则()A．全球极昼极夜现象的范围扩大B．全球温带范围将会扩大C．全球热带范围将会扩大D．回归线将穿过我国的福建省答案1.B2.B解析第1题，读图可知，北半球M地一天之中太阳高度没有变化，由此推断，M地为北极点，北极点的太阳高度与太阳直射点的纬度相同，图中显示，M地此日太阳高度为19°，因此此日太阳直射19°N，此日浙江省金华市(约29°N)与太阳直射点纬度相差10°，则当地的正午太阳高度约是(90°－10°)＝80°，B正确。第2题，目前，因黄赤交角为23°26′，则北极点的最大太阳高度为23°26′，若图示太阳高度为当地一年中最大的太阳高度，即北极点最大的太阳高度为19°，则黄赤交角减小为19°。黄赤交角与极圈的度数互余，则南北极圈度数为南北纬71°，极圈以内就是极昼极夜出现的最大范围，因此全球极昼极夜现象的范围缩小，A错误；黄赤交角减小，则回归线度数降低，极圈度数升高，温带范围位于回归线与极圈之间，则全球温带范围将会扩大，热带范围位于南北回归线之间，则全球热带范围将会缩小，B正确，C错误；黄赤交角减小到19°，则北回归线度数降低为19°N，北回归线不会穿过我国的福建省，D错误。故选B。(2024·福建厦门模拟)下图为“甲、乙两地夏至日与冬至日正午等高旗杆的影长及朝向示意图”。读图，完成3～5题。3．与甲地相比，乙地()A．冬至日正午太阳高度小B．冬至日昼长较短C．夏至日正午太阳高度大D．夏至日昼长较长4．夏至日时，甲地日出时的杆影朝向是()A．东北方B．西北方C．东南方D．西南方5．下列日期中，乙地的正午太阳高度最大的是()A．8月1日 B．10月1日C．11月1日 D．12月1日答案3.C4.D5.B解析第3题，读图可知，甲地旗杆夏至日和冬至日影子都朝北，说明该地位于北回归线以北。乙地旗杆夏至日影子朝南，冬至日影子朝北，且夏至日影子和冬至日影长相等，说明乙地位于赤道。冬至日太阳直射点位于南回归线，因此乙地正午太阳高度大于甲地，A错误；冬至日甲地昼短夜长，乙地昼夜平分，乙地昼长较长，B错误；夏至日甲地影子比乙地长，说明乙地正午太阳高度更大，C正确；夏至日甲地昼长夜短，乙地昼夜平分，乙地昼长较短，D错误。第4题，夏至日时，太阳直射点位于北半球，除极昼极夜地区外，全球各地日出东北、日落西北。甲地日出时太阳位于东北方，因此杆影朝向西南方，D正确。第5题，根据第3题可知，乙地位于赤道，太阳直射点越接近赤道，乙地的正午太阳高度就越大。春分日(3月21日前后)和秋分日(9月23日前后)太阳直射点位于赤道，选项涉及的四个日期中10月1日是最接近太阳直射点位于赤道的时间，因此B正确。(2023·广东揭阳统考)我国大多数位于北回归线上的城市，都建有北回归线标志塔，如汕头市和广州市从化区。标志塔的主体顶端设置有“窥阳孔”，每年夏至日当地正午12时，可看到阳光从标志塔中间的“窥阳孔”垂直照在地面上，这正是“立竿不见影”的天文现象。图1是“汕头市和广州市从化区两地的位置示意图”，图2是“北回归线标志塔模型图”。据此完成6～7题。6．当汕头市和广州市从化区两地的北回归线标志塔“窥阳孔”下的地面上先后出现光点，其时间间隔最接近()A．12分钟B．15分钟C．18分钟D．20分钟7．北回归线上出现“立竿不见影”现象这一天，为了更好地利用太阳能资源，正午时北京(40°N)的太阳能板与地面的角度应调整为朝南()A．73°26′B．23°34′C．30°26′D．16°34′答案6.A7.D解析第6题，由材料可知，北回归线标志塔“窥阳孔”下地面出现光点时为夏至日地方时12时。由图可知，汕头市经度接近116°E，广州市从化区经度接近113°E，两地时差约为12分钟，因此，当两地的北回归线标志塔“窥阳孔”下的地面上先后出现光点，其时间间隔最接近12分钟，A正确。第7题，由材料可知，北回归线上出现“立竿不见影”现象时为每年夏至日，此时太阳直射点位于23°26′N。由所学知识可知，为了更好地利用太阳能资源，太阳能板与太阳光线应尽量垂直，即太阳能板与地面的夹角＝90°－正午太阳高度角。夏至日北京的正午太阳高度角＝90°－(40°N－23°26′N)＝73°26′，因此正午时北京(40°N)的太阳能板与地面的角度应调整为朝南90°－73°26′＝16°34′，D正确。(2023·山东枣庄统考)二十四节气是古代农耕文明的产物，它能反映一岁中时令、气候、物候等变化规律。二十四节气是把太阳周年运动轨迹按照角度划分为24等份，太阳在黄道上每运行15度为一个节气。下图为“我国某地相邻节气平均气温变化量曲线图”。据此完成8～9题。8．由图推测，该地一年中气温最低的节气为()A．立冬B．大雪C．冬至D．大寒9．当该地处于一年中气温最高的节气时()A．太阳从东南方向升起B．照进房屋内阳光面积最大C．一年中昼最短、夜最长D．太阳直射点位于北半球，向南移动答案8.D9.D解析第8题，该图是平均气温变化量图，大寒之前连续多个节气的平均气温变化量都是负值，即气温一直在降低，在大寒之后变化量是正值，即气温开始升高，说明大寒是该地一年中气温最低的节气，D正确。第9题，由图可知，大暑之前连续多个节气的平均气温变化量都是正值，即气温一直在升高，在大暑之后变化量是负值，即气温开始降低，说明大暑是该地一年中气温最高的节气。大暑节气在每年的7月22日～24日前后，该时间太阳直射点位于北半球，太阳从东北方向升起，A错误；我国位于北半球，且我国大部分地区位于北回归线以北地区，太阳照进房屋内阳光面积最大的节气应是正午太阳高度角最小的冬至，B错误；一年中昼最短、夜最长的节气是冬至，C错误；根据所学知识可知，大暑节气太阳直射点位于北半球且正在向南移动，D正确。2016年，我国“二十四节气”被联合国教科文组织正式列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。“二十四节气”是上古农耕文明的产物，它是上古先民顺应农时，通过观察天体运行，认知一岁中时令、气候、物候等变化规律所形成的知识体系。下图为“二十四节气时地球在公转轨道上的位置图”。据此完成10～11题。10．“二十四节气”的起源地——黄河中下游地区位于()A．北寒带B．北温带C．热带D．南温带11．从立冬到立春期间，山西省大同市()A．白昼时间逐渐缩短B．正午太阳高度先变大再变小C．日出方位均为东北方D．正午物影始终朝北答案10.B11.D解析第10题，南、北回归线之间为热带，北回归线至北极圈为北温带，北极圈至北极点为北寒带，南回归线至南极圈为南温带，南极圈至南极点为南寒带，因此根据纬度范围可判断，黄河中下游地区位于北温带，B正确。第11题，从立冬到立春期间，太阳直射点位于南半球，且太阳直射点先向南移再向北移，因此山西省大同市白昼时间先缩短再延长，A错误。正午太阳高度先变小再变大，B错误。此时大同市处于冬半年，日出方位均为东南方，C错误。大同市(大约40°N)位于北回归线以北，而对于北回归线以北地区来说，正午太阳始终在南方，所以正午物影始终朝北，D正确。(2024·辽宁县级重点高中联合体模拟)2023年1月5日(农历腊月十四)，为我国二十四节气中的小寒。古人把太阳黄经的360°划分成24等份。按天文学惯例，以春分点为起点自西向东度量。据此完成12～13题。12．小寒所处的太阳黄经度数为()A．15°B．225°C．270°D．285°13．小寒节气时，我国江南地区()A．惊