2023年高考全一轮微专题05-昼夜长短的变化与计算（解析版）

备战2023年高考地理全一轮复习微专题突破05昼夜长短的变化与计算【重点梳理】1．昼夜长短分布和变化的3大规律(1)昼夜长短分布——抓“直射点位置”太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。如图所示：(2)昼夜长短变化——抓“移动方向”此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向，它决定昼长、夜长的变化趋势，纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个方向(南、北)移动，哪个半球(南、北半球)就昼变长夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。如下图所示：(3)极昼极夜范围——抓“直射点位置”太阳直射点的纬度与出现极昼极夜的最低纬度互余。2．直射点位置、日出日落方位与昼夜长短的关系直射点位置日出方位日落方位昼夜长短北半球东北(北半球早于6时日出)西北(北半球晚于18时日落)北半球昼长夜短；南半球昼短夜长赤道正东(6时日出)正西(18时日落)昼夜等长南半球东南(北半球晚于6时日出)西南(北半球早于18时日落)北半球昼短夜长；南半球昼长夜短3．昼长、夜长的计算方法(1)根据某纬线的昼弧或夜弧弧度计算：昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°。(2)根据日出、日落的地方时计算，地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份。①昼长时数＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2。②夜长时数＝(日出时间－0)×2＝(24－日落时间)×2。(3)根据纬度的分布特点进行计算①同纬度各地的昼长相等，夜长相等。②根据昼夜长短的纬度对称分布特点，北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等，可以求对称纬度的昼长(夜长)。【典题精炼】一、单选题小明在自家朝南的外墙壁上自制了一个“墙壁钟表”，架设了与地轴平行的杆子，其日影可用于日常计时，而且还能装饰墙面，下图为其设计的结构图，据此完成下面小题。1．小明在垂直线上标记了刻度，一年中正午杆子端点的影子会在OP间移动，当落在OP中点时，该日北半球（

）A．昼夜等长 B．昼长夜短 C．昼短夜长 D．昼长增加2．该形式的“墙壁钟表”（

）A．只能用于冬半年计时 B．二分日使用时间最长C．时间刻度线均匀分布 D．纬度越低计时越方便【答案】1．B2．B【解析】1．由材料可知，影子会在OP之间移动，由于杆子架设在墙壁上，所以正午太阳高度角越大，其影长越长。当在P点时，正午影长最长，应为太阳高度最大的夏至，当其落在O点，为冬至日。由于地球公转速度在夏半年慢于冬半年，使夏半年长于冬半年，当影子落在OP中点时，还是北半球的夏半年，因此，此时北半球为昼长夜短，B正确，ACD错误，故选B。2．根据墙壁正视图可知，二分日时，太阳从正东升，影子在正西，太阳从正西落下，影子在正东，其反映白天的时长正好符合该钟表设置的白天时长12个小时。夏半年日出东北，日落西北，而该墙面朝南，所以在日出-太阳位于正东方以及太阳位于正西方-日落的时间内，该墙面杆子无法看见影子，考虑到一年中的不同时间日出日落的方位差异，需要根据杆影随时间变化的实际情况来进行刻划，如果采用均匀刻划的方法会带来相当大的计时误差，因此时间刻度线分布不均匀，而这种“墙壁钟表”在夏半年依然可以计时，AC错误。B正确。由于计时与日出、日落以及正午时太阳的方位关系较大，因此在中纬度地区使用最方便，而回归线以内的低纬度地区，一年中正午时刻有时太阳直射、有时正午太阳在当地偏南方、有时正午在当地偏北方，正午太阳位置不在固定方位，使得该“墙壁钟表”计时不方便，D错。故选B。北京时间2022年2月4日04：50立春，当天的北京冬奥会开幕式，以二十四节气串起绚丽的中国影像，向世界展现了惊艳的中国式浪漫。读图，完成下面小题。3．从北京时间立春时刻算起，距离最近的一次全球日期范围等分，还需要经过大约（

）A．1小时10分钟 B．3小时10分钟 C．7小时10分钟 D．19小时10分钟4．若在图3基础上添加绘制米兰当天的太阳高度变化曲线，则需要做出的调整为（

）A．顶点变低，对称轴左移，开口变小 B．顶点变高，对称轴右移，开口变大C．顶点变低，对称轴右移，开口变小 D．顶点变高，对称轴左移，开口变大【答案】3．B4．D【解析】3．最近的一次全球日期范围等分，即0°经线地方时为0：00，此时东八区是8：00，因此，从北京时间立春时刻04：50算起，还需要经过大约3小时10分钟，B符合题意，排除ACD。故选B。4．米兰经度为9°10′E，位于巴黎东部，地方时较早，对称轴对应的是当日的正午太阳高度，因此，米兰的对称轴会左移；2月4日，太阳直射南半球，米兰的纬度较巴黎低，正午太阳高度角较大，因此，顶点会变高；此日，米兰的昼长较巴黎长，因此，日出时间较早，日落时间较晚，因此，开口会变大，D正确，排除ABC。故选D。南京市某大学以校园典型区为研究对象，探索不同植被种植方式对微环境热舒适度的改善效果。下图示意某日不同植被种植方式对热舒适度改善效果日变化曲线，△PETm表示裸地与绿地距地面1.5米处的气温差值。据此完成下面小题。5．下列对改善热舒适度效果最好的植被类型或组合是（

）A．草坪 B．灌木 C．灌草混合 D．乔木6．该日后一周内，观测区内正午植被影子持续变长。该日最可能是（

）A．5月10日 B．6月29日 C．12月16日 D．1月8日【答案】5．D6．B【解析】5．由图片可知，乔草结构、乔灌草结构的△PETm的值在白天时段较高，说明在炎热天气下，乔木通过树冠遮荫和自身蒸腾对温湿度、平均辐射温度的调节作用明显，对改善热舒适度效果最好，D正确，排除ABC。故选D。6．该区域位于北半球，该日后一周内，观测区内正午植被影子持续变长，说明该日后一周内正午太阳高度变小，太阳直射点往南移动。5月10日后一周内，直射点北移，A错误；6月29日后一周内，直射点南移，B正确；12月16日后一周内，若经过冬至日，直射点南移之后北移，C错误；1月8日后一周内，直射点北移，D错误。故选B。悬日是指在特定时间太阳正对着街道初升或坠落。下图为北京市某摄影爱好者拍摄到的过街天桥上的悬日照片。据此完成下面小题。7．天桥过街廊道的空间高度约3.2米，太阳直径约139万千米，日地距离约1.5亿千米。则拍摄地与过街天桥的距离大约是（

）A．750米 B．345米 C．3450米 D．7500米8．拍摄悬日照片的时间最可能在（

）A．9月23日18:00 B．3月21日6:00 C．6月22日4:00 D．12月22日8:009．太阳的视觉角度约为0.5度，照片中的太阳从与天桥横梁相切伊始到完全嵌入天桥需要（

）A．16分钟 B．8分钟 C．4分钟 D．2分钟【答案】7．B8．A9．D【解析】7．阅读图文材料，结合所学知识可知，太阳直径为1.39×106米，日地距离为1.5×108米，根据相似三角形原理，天桥走廊顶部和底部的垂直距离3.2米和太阳直径1.39×106米相对应，过街天桥和拍摄点的距离与日地距离1.5x108米相对应，故可列公式：(1.39×106)/(1.5×108)=3.2/X米，可算出X约为345米，故B正确，ACD错误。答案选B。8．根据图中信息结合指向标可知，此时太阳在正西方向，且接近地平线，说明是接近日落，且是正西方向日落，因此为二分日（春分日和秋分日）的18：00，故A正确，BCD错误。答案选择A。9．根据题意，结合所学知识，地球自转的角速度就是太阳落下的角速度，地球自转大约每4分钟转一度，根据题干太阳的视觉角度约为0.5度，因此要完全嵌入天桥需要4×0.5=2分钟，故ABC错误，D正确。答案选择D。新华社海南文昌电11月24日4时30分，我国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，开启我国首次地外天体采样返回之旅。12月17日1时59分，嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆，探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功，据此完成下面小题。10．嫦娥五号探测器发射时，美国旧金山（西八区）的时间是（

）A．11月24日12时30分 B．11月23日12时30分C．11月24日13时30分 D．11月23日13时30分11．嫦娥五号探测器发射时,下列叙述正确的是（

）A．北半球为夏季 B．太阳直射点由北向南移C．南半球为夏季 D．太阳直射点在北半球12．与我国其他三个卫星发射基地相比，文昌的优势条件是（

）①纬度低，利于节省燃料②地势平坦开阔，地质结构稳定③科学技术发达④海运便利，便于大型设备的运输A．①② B．①③ C．②③ D．①④【答案】10．B11．C12．D【解析】10．根据材料信息可知，嫦娥五号探测器发射时为北京时间（东八区区时）11月24日4时30分，美国旧金山（西八区）比东八区晚16个小时，11月24日4时30分减去16个小时为11月23日12时30分，B正确，ACD错误。故选B。嫦娥五号探测器发射时为11月24日，此时为北半球冬季，南半球夏季，A错误，C正确；太阳直射点在南半球，D错误；太阳直射点的移动是在一定的时间段内出现，嫦娥五号探测器发射时为11月24日4时30分，几分钟的时间不足以表现太阳直射点的移动，B错误。故选C。文昌位于海南，与我国其他三个卫星发射基地相比，纬度低，自转线速度大，利于节省燃料，①正确；海南省为岛屿，地形主要以山地为主，与我国其他三个卫星发射基地相比，地势并无优势，②错误；海南科技水平无优势，③错误；海南省为岛屿，海运便利，便于大型设备的运输，④正确。D项的①④正确，ABC错误。故选D。2021年9月13日15点40分，正在太原（37°27′N，111°30′E）附近某地研学的某中学地理研学小组，研学过程中拍摄了瀑布的照片，并发现附近的山上有正在打造的大型山坡集中式光伏发电站。图1为该地等高线图，图2为此时在瀑布附近拍摄的照片。读图，完成下面小题。13．图中的指向标箭头指向（

）A． B． C． D．14．此时（

）A．地球逐渐靠近公转轨道的远日点 B．美国纽约地物日影朝向东北方向C．全球与太原处于同一日期范围小于1/2 D．赤道上昼半球范围是25°W向东至155°E15．该地大型山坡集中式光伏发电站位于（

）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁【答案】13．B14．D15．A【解析】13．根据材料“2021年9月13日15点40分······拍摄了瀑布的照片”可知，此时太阳应为南偏西，照片面向瀑布拍摄，则瀑布朝向北偏东。读图1，根据等高线凸向与河流流向相反可判断瀑布朝向，结合前边分析，可知图1中方位是上北下南，排除ACD，B正确。故选B。14．地球运行到公转轨道的远日点时间大约是7月初。根据材料“2021年9月13日15点40分，正在太原（37°27′N，111°30′E）附近某地研学···”可知，此时地球地球逐渐远离公转轨道的远日点，A错误。根据地方时计算公式，当北京时间15：40，美国纽约（40°43’0”N,74°0’0”W）地方时约为2：44，B错误。此时，0：00所在经度为100°W，与太原处于同一日期范围100°W向东到180°，大于1/2，C错误。赤道上始终6：00日出，18：00日落，昼半球范围是25°W向东至155°E，D正确。故选D。15．建设大型山坡集中式光伏发电站，要求地形坡度较小，可铺设面积大，同时要保证太阳辐射能的强度大。读图可知，根据等高线分布，综合比较甲、乙、丙、丁四地，甲地位于山地的南坡，太阳辐射能的强度大，等高线稀疏，坡度小，面积广，适宜大面积集中铺设太阳能发电设备，A正确。乙地位于山脊，坡度大，且两侧紧邻山谷，可铺设面积小，B错误。丙地位于山地的阴坡，太阳辐射不足，C错误。丁地位于河谷，空气较为湿润，太阳辐射不足，且受河流影响，无法大面积集中铺设，D错误。故选A。小明在自家朝南的外墙壁上自制了一个“墙壁钟表”，架设了与地轴平行的杆子，其日影可用于日常计时，而且还能装饰墙面，下图为其设计的结构图。完成下面小题。16．该地可能位于我国（

）A．成都 B．兰州 C．哈尔滨 D．杭州17．小明在垂直线上标记了刻度，一年中正午杆子端点的影子会在OP间移动，当其落在OP中点时，该日北半球（

）A．昼夜等长 B．昼长夜短 C．昼短夜长 D．昼长增加【答案】16．A17．B【解析】16．由于杆子与地轴平行，安装在朝南的墙壁上，墙壁与地面垂直，那么杆子与当地（地面）水平线的夹角就是当地地理纬度。图中杆子与当地（地面）水平线的夹角大约在30°左右，故该地纬度为30°N左右，据此可排除位于北方的兰州、哈尔滨两地，B、C错；根据“墙壁钟表”的使用原理，可知主要是通过杆子的影子朝向来确定时间，已知该地地方时13点为正午，可知该地地方时比北京时间晚一个小时，因此可知该地位于120°E的西侧，且经度相差约15°，则该地经度为105°E左右，成都的经度最为接近，A正确，杭州经度120°E左右，D错误。故选A。17．由上题可知，该纬度约为30°N左右，故当地正午太阳高度一年中始终小于90°，太阳直射点在南北回归线之间(23°26＇S～23°26＇N)往返移动，杆子在墙壁上的影子始终位于水平线下面，而且正午太阳高度越大，杆子的影子越长，正午太阳高度越小，影子越短。当影子投射到O点时，应是全年正午太阳高度角最小的时候，出现在冬至日；当影子投射到P点时，应是全年正午太阳高度角最大的时候，出现在夏至日；由于地球公转速度在夏半年慢于冬半年，使夏半年长于冬半年，因此，当其落在OP中间时，太阳直射点位于北半球，北半球昼长夜短，B正确，ACD错误，故选B。下图为居住在沈阳的小华家的户型图，据此完成下面小题。18．北卧室有阳光照射的时间最可能是（

）A．3月15日6：00 B．6月15日18：00C．9月15日10：00 D．12月15日14：0019．客厅阳光照射面积达一年中最大后的一个月内，沈阳（

）A．气温回升 B．日出时间推后 C．昼长变长 D．正午日影变长【答案】18．B19．C【解析】18．读图可知，北卧室的门与南侧的窗子相距较远，且不在等宽的直线通道上，所以从南侧无法接收到阳光照射；北卧室的窗子朝向正西侧，则当太阳位于北卧室的正西方向附近时，北卧室有阳光照射，则其时刻应为接近日落的时刻，即傍晚时分，故B项正确，6点、10点太阳偏东，14点太阳南偏西的角度较小，ACD项错误。故选B。19．读图可知，客厅位于正南方向，当客厅阳光照射面积达一年中最大时，正午太阳高度角最小，此时为北半球的冬至日，即12月22日前后，此时太阳直射南回归线，此日后的一个月内，即12月22日至1月22日，太阳直射点位于南半球，且向北移动，此时段北半球为冬季，沈阳受亚洲高压控制，气温降低，A项错误；太阳直射点向北移动，北半球日渐长，日出时间提前，B项错误，C项正确；正午日影变短，D项错误。故选C。北京时间2021年10月16日0：23，神舟十三号载人飞船按预定时间精准发射，6：56，载人飞船与空间站组合体完成自主快速径向交会对接。2022年4月16日9时56分，神舟十三号载人飞船返回舱在内蒙古东风着陆场成功着陆。据此完成下面小题。20．神舟十三号“按预定时间精准发射”是为了（

）A．寻求最佳发射速度 B．等待合适发射天气C．确保径向对接成功 D．减少太空辐射影响21．空间站在近地轨道绕地球运行，其24小时内可看到多次日出日落是因为（

）A．地球对光线多次阻挡 B．在轨太阳高度角偏小C．空间站自转速度较快 D．空间站绕地公转速度较快22．神舟十三号载人飞船返回舱着陆时，漠河与东风着陆场相比（

）A．昼长更长 B．线速度更快C．角速度更高 D．正午太阳高度更大【答案】20．C21．D22．A【解析】20．火箭寻求最佳发射速度与发射时间精确关系不大，A错误；天气变化虽然较快，但是等待适合发射的天气，没有必要将发射时间精确到秒，B错误；“神州十二号”发射时间精确到秒，主要是为了载人飞船准时入轨，确保径向对接成功，与空间站准确对接，可以节省轨道对接能耗，C正确；火箭发射时间精确与太空辐射关系不大，D错误。故选C。21．空间站环绕地球公转，不是地球主动阻挡空间站的光线，A错误；空间站围绕地球运转，太阳高度不受纬度位置影响，太阳高度较大，B错误；空间站自转速度小，C错误；空间站飞行速度较快，24小时内围绕地球公转多周，多次经过昼、夜半球，D正确。故选D。22．4月16日漠河与东风着陆场相比，昼长更长，正午太阳高度更小，线速度更慢，角速度均相等。A正确，BCD错误。故选A。2021