备战2023年新高考考向追踪10-正午太阳高度变化（检测）

考点10正午太阳高度变化基础卷一、选择题下图为北半球中纬度某地一年内每一天正午太阳在空中位置的轨迹图。读图，完成1～2题。1.太阳处于甲处时，最有可能是A．春分B．夏至 C．秋分 D．冬至2.甲乙两点之间的差值是A．23°26'B．43°08' C．46°52' D．66°34'小明在我国某河流北岸利用铁塔及其影子，结合该地正午太阳高度变化测算铁塔的高度，在冬至日正午测得太阳高度（β=45°（见图），此时铁塔塔尖的影子刚好位于河流北岸边，过一段时间，小明又测得正午太阳高度α=60°，已知河上桥梁的长度为50米。据此完成3～4题。3.该铁塔的高度为A．25米 B．30米 C．50米 D．75米4.小明第二次测量时太阳直射A．8.5°S B．8.5°NC．13.5°S D．13.5°N日晷由晷盘和晷针组成。北京故宫采用赤道式日晷（晷盘与地球赤道面平行，晷针垂直穿过晷盘中心）。晷针针影在晷盘上移动的角度与太阳在天空中移过的角度一致。读图完成5～6题。5.北京故宫太和殿外广场所立日晷，摆放正确的是A． B．C． D．6.太和殿外日晷的晷针影子位于晷盘下方正中部时，此时时刻为A．2：00B．6：00C．12：00 D．18：00我国商品房的许多住户在阳台上安装了上下伸缩式晾衣架，其高度（即绳索的长度）随季节的变化而需要调整，从而使晾衣架上的衣物得到较好的太阳光。下图为张家界（约29°N）王姐家阳台的上下伸缩式晾衣架示意图，读图完成17～18题。7.与北京同等情况相比，张家界王姐家的悬挂晾衣架的绳索长度A．夏季长，冬季短B．夏季长，冬季长C．夏季短，冬季长D．夏季短，冬季短8.某日正午时，王姐家阳台晾衣架绳索长度为1m时，恰好能让衣物全部被太阳照射。该日，太阳直射的纬度约为A．16°SB．16°NC．13°ND．13°S如图所示，杭州（30°N，120°E）某校教学楼为合院模式，教学楼高30米，中庭高15米。该校兴趣小组对合院内甲、乙两棵树的采光进行了为期5个月的观测。在观测期间，该小组发现南侧教学楼正午的阴影从图中阴影1到了阴影2。据此完成9～10题。（tg80°≈6，tg60°≈1.7）9.正午时分南侧教学楼的阴影从阴影1移动到阴影2期间，杭州①昼长始终大于夜长②日出时间逐渐推迟③正午太阳高度由最大值逐渐变小④日出方位由东北移向东南A．①③B．①④C．②③D．②④10.冬半年A．上午甲树采光强于乙树B．下午甲树采光强于乙树C．乙树采光始终强于甲树D．甲树采光始终强于乙树我国某中学教师发现，在正对窗子书桌的中心点上,每年只有一天通过窗户观察到日出，但有几天可以观察到日落，图为观察日出日落的位置点。据此完成11-12题。11.该窗子朝向为A．西南B．西北 C．东北 D．东南12.当该教师通过窗户观察到日出地方时为5时01分，日落北京时间为19时56分，测的正午高度角为83°，该教师所在地可能位于A．广州B．银川 C．成都 D．拉萨圭表直立于平地上测日影的标杆和石柱，叫做表；正南正北方向平放的测定表影长度的刻板，叫做圭。当太阳照着表的时候，圭上出现了表的影子，根据影子的方向和长度，就能读出时间。位于美国华盛顿特区美国国家广场中心（约38N,77"W），高约169米，周边平坦开阔。据此完成13～14题。13.一年中每天纪念碑顶端影子移动的范围介于图中曲线a-d之间，其中代表夏至日日影变化的曲线是A．a线B．b线C．c线D．d线14.冬至日正午时纪念碑影长约为A．170米B．250米 C．300米D．350米下图表示某地（120°E）在某一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角。据此完成15-16题。15.当太阳处在正南方上空时，正午太阳高度为0°的点是A．66.5°S,60°W B．76.5°S,120°EC．66.5°N,60°W D．66.5°S,120°E16.下列四幅图中，能正确示意该地该日太阳的周日视运动的是A． B．C． D．圭表由一根标杆和一个土圭组成。圭身长条形，初用土制，后改用玉制、石制，圭身平面中线刻有长槽，用以注水。圭身横躺着，标杆直立着，构成直角，让日影正好落在圭板上，如下图所示。圭板上有刻度，用来标示日影的长度。读图，完成17-19题。17.圭表的主要作用是A．记录一日中时刻的变化B．记录一年中日期的变化C．记录一日中太阳方位的变化 D．记录一年中太阳方位的变化18．该圭表影子刻度的顶端显示的日期是A．12月31日 B．6月22日C．12月22日 D．1月1日19.与上海使用的圭表相比，北京使用的圭表A．影子刻度位置远离标杆，影子刻度区间偏短B．影子刻度位置接近标杆，影子刻度区间偏长C．影子刻度位置远离标杆，影子刻度区间偏长D．影子刻度位置接近标杆，影子刻度区间偏短下图为某地某日不同时刻的太阳方位和太阳高度角示意图。完成20-21题。20.该地的经度为A．75°WB．165°WC．75°ED．165°E21.12月22日，该地的正午太阳高度约为A．15°B．45°C．70°D．90°天井在我国传统民居中比较常见，低纬度地区天井布局随面宽方向（指房屋东西墙面之间的距离）呈长方形，长度远远大于宽度。下图为我国某地民居的天井景观及不同两日太阳位置示意图（甲为冬至日正午太阳高度，tan64°=2）。读图，据此完成22、23题。22.图示民居所在地的纬度最可能是A．21°34'N B．30°NC．40°ND．21°34'S23.低纬度地区民居中天井面宽方向长度远远大于宽度的目的是A．利于民居内的通风透气B．遮挡阳光直射东西过道C．利于阳光直射南北厅堂D．增加东西房间的采光长沙（约28.5°N）某楼盘的住宅东西延伸，南北通透（每户南北均有阳台）；有三栋楼的楼高均是97米，每层楼高3米，楼间距分别70米和100米，小区内有一停车场。业主入住后发现房间采光条件并未像开发商承诺的那样：朝南的房间全年正午都能够照进阳光；业主与开发商出现纠纷。下图示意三栋住宅楼与露天停车位分布示意图，（tan38°≈0.781）。读图，据此完成24-25题。24.进行维权的业主所居住的楼层是A．一号楼1～6层B．二号楼1～18层C．二号楼14～32层D．三号楼1～14层25.6月22日，甲、乙、丙、丁四个车位中最有可能看不到落日余晖的是A．甲B．乙C．丙 D．丁（2020·哈尔滨三中月考）登封观星台位于河南省登封市(约34°N,113°E)，是中国现存最早的古天文台建筑。观星台上有两间小屋，小屋之间有一横梁，台下正北方有一“长堤”(见图1)，每天正午，横梁的影子会投在“长堤”上，利用它可以了解四季变化。据此完成26-27题。26．当地球由丙处向乙处运动期间，正午时横梁在“长堤”上的投影逐日移动方向为A．东B．西C．南D．北27．若黄赤交角变小，则夏至日该地正午时横梁在“长堤”上投影的位置有何变化A．变远B．变近C．向东北移动D．向西北移动图为某日正午海口（20°N）某住宅小区景观示意图。完成28-30题。28.该日最接近A．3月10日B．6月30日C．9月10日D．12月30日29.为获得最佳光效，此日该地楼顶的太阳能集热板与楼顶水平面可调整为A．18°B．36° C．54° D．72°30.此日后的一周内，该地A．日出日落方位北移 B．夜长渐短 C．不会出现太阳直射 D．日影渐长二、综合题31.阅读材料,完成下列问题。海口市(110°E，20°N)某学校地理兴趣小组在平地上利用立杆测影的方法，完成下列四项探究任务：确定当地正午时的北京时间；观测杆影长度及方向的日变化和年变化；观测太阳高度角的日变化和年变化；计算可调节式太阳能集热板在不同时间与地面的夹角度数。下图示意该小组绘制的连续一年的杆影长度及朝向变化。(1)兴趣小组观测到杆影位于正北时，北京时间为______________。(2)12月22日即将日落时，立杆影子朝向________方位。(3)图中反映6月22日杆影长度的点是________，④处的杆影长度大致反映的是________日(填节气)。(4)兴趣小组于5月26日第一次观察到该地立杆无影的现象，则下一次观测到立杆无影的日期大约是___________前后。(5)太阳能热水器集热板与地面的夹角可调节。为使集热效率达到最高，应保持正午太阳光与集热板垂直，若当地的正午太阳高度角为H，则集热板与地面的夹角应为90°－H，如下图所示。12月22日，该地可调节式太阳能集热板与地面的夹角度数为____________。32.阅读图文材料，回答问题。甲、乙两三地同学设计“影子长度“探究学习活动，6月22日，他们在当地时间10：00-14：00每隔一小时测量直立杆(杆长1米)的影子长度，所得数据制成下图。（1）判断甲、乙、丙三地纬度由低到高的顺序，并说明理由。（2）同日期某同学(23°26'N，0°)参与该探究学习活动，请参照上图绘制当地正午前后日影情况图考点10正午太阳高度的变化1.B读图可知，太阳处于甲处时，正午太阳高度达全年最大。由于该地位于北半球中纬度，因此这一天最有可能是夏至，太阳直射北回归线时，故选B。2.C读图可知，甲为一年中的最大正午太阳高度，乙为一年中的最小正午太阳高度。该地位于北半球中纬度，因此，甲应为夏至日正午太阳高度，乙应为冬至日正午太阳高度。利用正午太阳高度计算公式H=90°-|φ-δ|（其中H表示当地正午太阳高度；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）可知，甲乙两点之间的差值=90°-|φ-23°26'|-90°+|φ+23°26'|=46°52'。C正确，ABD错误。故选C。3.C阅读材料，结合图片信息，冬至日太阳直射南回归线附近，该地正午太阳高度为45°，铁塔塔尖的影子正好位于河流北岸的岸边，结合三角函数关系可知，该铁塔的高度应和桥长相等，已知该桥梁的长度为50米，故铁塔高度也为50米，故排除ABD，答案选择C。4.A根据小明第一次测得的正午太阳高度，结合正午太阳高度计算公式H=90°-|当地纬度土太阳直射点纬度|，计算可知小明所在地的纬度应为21.5°N，小明第二次测得的正午太阳高度为60°，结合正午太阳高度计算公式可计算出，此时太阳直射8.5°S，故排除BCD，答案选A。5.A赤道式日晷的指针是指向北极的，指针反向延伸线就是南极。由题中信息可知，赤道式日晷影针与地轴平行，晷盘与地球赤道平行；晷盘与地平面的夹角与当地地理纬度互余。则晷针与地平面的夹角等于当地的纬度。北京约为40°N，故选A。6.C因晷针针影在器盘上程动的角度与太阳在天空中移动的角度一致。当日晷针影子位于晷盘下方正中部时，应为地方时的12时，故选C。7.B张家界比北京的纬度低，且两地都位于北回归线以北，所以张家界的正午太阳高度在冬至日和夏至日时都比北京大，室内光照面积张家界比北京小，所以张家界的晾衣架的绳索长度冬季长，夏季也长，故B正确。排除A、C、D选项。8.A读图可知，晾衣杆与阳台边缘的水平距离为1米，当晾衣杆绳索长度为1米时，该日该住户阳台上晾晒的衣物恰好能全部被太阳照射，则该日张家界的正午太阳高度角为45°。根据正午太阳高度角公式，正午太阳高度角=90°－|太阳直射纬度与当地纬度的差值|，正午太阳高度角为45°，当地纬度为29°N，计算该日太阳直射点纬度约为16°S，故A正确。排除B、C、D选项。9.D阴影1时，正午太阳高度为80°，当地纬度为30°N，则此时太阳直射点位于20°N；阴影2时，正午太阳高度为45°，当地纬度为30°N，则此时太阳直射点位于15°S。故阴影2时，太阳直射南半球，该地昼长小于夜长，①错误；太阳直射点向南移动，昼长变短，日出时间逐渐推迟，②正确；夏至日时杭州正午太阳高度才达到最大值，③错误；太阳直射点由北半球移动到南半球，杭州日出方位由东北移向东南，④正确。所以选D。10.C根据图示信息可知乙地距离教学楼更远，位置更靠北。冬半年，日出方位为东偏南，越靠北接受光照时间越长，上午甲树采光弱于乙树，A错误；冬半年下午，日落方位为西偏南，越靠北接受光照时间越长，甲树采光弱于乙树，B错误；无论上午还是下午乙树采光始终强于甲树，C正确，D错误。所以选C。11.B由图中日出光线与日落光线位置可以判断，正对窗子书桌的中心点上的位置，为朝南或朝北，由图中左侧为日出光线可知，左侧应为东方，窗户朝向北，再由材料每年只有一天通过窗户观察到日出，但有几天可以观察到日落，可知，窗子大致朝向西北，B正确，ACD错误。故选B。12.C结合所学知识可知，正午太阳高度能达到83°的城市应在30°N以内，排除B。日出地方时为5时01分可知，日落时分的地方时应为18时59分，当地日落时北京时间（120°E的地方时）为19时56分，可计算得知，该地经度为105°E附近，由此可知该地应为成都，C正确；广州经度大约为113°E，拉萨经度大约为91°E。因此AD错误。故选C。13.D夏至日太阳东北升、西北落，北半球，38°N正午太阳位于正南，因此日影应是西南到正北再到东南的变化，日影线应对应d线，ABC错误，D正确。故选D。14.C纪念碑所在地纬度约38°N，冬至日的正午太阳高度角约为28.5°，取tan30°≈0.577，结合碑高可得影长约300米。ABD错误，C正确。故选C。15.C该地天中太阳既有从正北照射，也有从正南照射，并且太阳高度都大于0度，说明该地处于极昼区内，太阳从正北照射时，太阳高度大，说明该地位于南极圈以南，从正南照射时的太阳高度为子夜太阳高度，从正北照射时的太阳高度为正午太阳高度，则可以求出，此时太阳直射点位于23.5°S，南极圈及其以南地区出现极昼，北极圈及其以北地区出现极夜，C正确，ABD错误。所以选C。16.B根据图示信息可知，正南照射时的太阳高度为10°，正北照射的太阳高度为37°，B正确ACD错误。所以选B。17.B圭表是通过观察记录它正午时影子的长短变化来确定季节的变化。正午日影的长短显示在圭表的刻度上，可以确定日期，因此圭表是记录一年中日期变化的工具。故B正确。测的是正午的影子，不是一天中的变化，AC错误。测的是正午的影子，正午太阳始终在南方，D错误。故选B。18.C根据图中圭表影子刻度的位置及方位可以判断，该地正午日影在北方，圭表影子刻度的顶端，显示的是一年中正午太阳高度最小一日的正午影长，此地位于北半球、北回归线以北，影子最长的时间是冬至日，太阳直射点位于南半球，日期应当是12月22日。故C正确。故选C。19.C上海纬度低于北京，因此北京的正午太阳高度角小，正午影子长度长；一年中正午太阳高度角变化幅度大，北京影子刻度位置远离标杆，影子刻度区间偏长，C正确。ABD错误。故选C。20.C一般正午太阳高度角最大，图中北京时间15点时此地太阳高度角达到最大值，说明北京时间15点该地是12点，北京时间是东八区区时，东八区中央经线是120°E，此地比北京时间晚3小时，经度位于120°E以西45°E，此地经度是75°E，C正确。故选C。21.B图中该地最小太阳高度角接近0°，说明该地出现了极昼，此地纬度应该大于等于66°34′，图示信息无法判断南北半球。若为北半球，12月22日，北极圈及其以北出现极夜，见不到太阳。若为南半球，12月22日，太阳直射南回归线，南极圈正午太阳高度是46°52′，南极圈内的正午太阳高度小于46°52′，南极点12月22日正午太阳高度是23°26′，因此12月22日，该地的正午太阳高度约为45°，B正确，ACD错误。故选B。22.A该地位于我国，排除D选项。由左侧房角向下做垂线，读图可知甲太阳高度角为45°，即该地冬至正午太阳高度角为45°，通过计算45°＝90°﹣（当地纬度+23°26′），得出当地纬度是21°34′N，选择A选项，BC错。故选A。23.D面宽方向指房屋东西墙之间的距离，长度大于宽度说明东西距离大，南北宽度小，可以增加东西房间的采光，因此选择D选项，排除B选项。在宽度和长度均比较大时，通风透气才更佳，A选项错误。该地没有阳光直射现象，C选项错误。故选D。24.C一号楼前有二号楼遮挡阳光，冬至日当地正午太阳高度角为90°－（28.5°＋23.5°）为38°，根据三角形边长计算，太阳光能够照射的距离（从楼顶向下）为楼间距×tan38°，为78米，97-78=19米，说明一号楼19米高以下被南边二号楼影子挡住阳光，即1~6层朝南房间不能全年有阳光照进。业主维权A对；同理二号楼14层以下出现同样情况，B，C都错；三号楼南侧无遮挡物，全年阳光充足，D错。故选A。25.C6月22日，日落方向位于西北。车位是东西方向布局，丙车位位于北侧的中间位置，落日余晖会被北侧的一号楼挡住。故选C。26.D27.A解析：第26题，正午太阳高度角越大，投影越短，投影距离南方近。当地球由丙处向乙处运动期间，太阳直射点由赤道向南回归线移动，北半球正午太阳高度角变小，投影往北移动。第27题，若黄赤交角变小，北回归线的纬度变低，该地最大的正午太阳高度变小，投影变长，所以向北变长。28.C根据图示，此日海口正午太阳高度角为72度，且太阳位于海口南面，海口的纬度为20°N，根据正午太阳高度H=90°-纬差，计算可知此日太阳直射点的纬度为2°N。因此该日最接近9月10日。3月10日时太阳直射点位于赤道以南，6月30日时太阳直射点接近北回归线，12月30日时太阳直射点接近南回归线。因此C正确，ABD错误。故选C。29.A太阳能集热板与楼顶水平面的夹角与正午太阳高度角互余，根据正午太阳高度H=90°-纬差，可计算出太阳能集热板与楼顶水平面的夹角等于该日当地与直射点的纬度差。因此该日倾角=20°N－2°N=18°。A正确，BCD错误。故选A。30.C由图示正午太阳高度角可知，此时太阳直射点的纬度为2°N，此日后的一周内，太阳直射点方向可能向南移，也可能向北移，因此，该地日出日落方位、夜长变化、日影长度的变化都不一定，ABD错误；根据太阳直射点纬度每移动一度，大约用4天时间，所以一周内，太阳直射点移动的纬度幅度大约为2°，即太阳直射点纬度可能为0°或4°N附近，该地不会出现太阳直射现象。C正确；故选C。31.(1)12时40分(2)东北(3)①春分(4)7月19日(前后误差不超过两天即可)(5)43.5°【解析】（1）兴趣小组观测到杆影位于正北时，当地