第05讲 地球公转及其地理意义2024年高考地理一轮复习讲练测（新教材新高考）（解析版）

第05讲地球公转及其地理意义

考点分布考题统计核心素养命题趋势

公转速度2022广东卷，7题，3分综合思维：从时空综合的角1.地球的公转运动的考点

2022北京卷，11题，3分度分析昼夜长短和正午太阳主要集中分布在昼夜长短

昼夜长短2022天津卷，14题，3分高度的时空变化规律、季节变化、太阳高度角的变化和

2021海南卷，17题，3分变化和五带分布等自然现计算、影子长短的变化以及

象。太阳的周口视运动等角度。

正午太阳2022广东卷，8题，3分

区域认知：根据纬度位置认2.从地区的考频来看，地方

高度的变2022浙江6月，19-20题，4分

识不同地区昼夜长短、正午卷由于选择题的增加，对地

化2022海南卷，10-11题，6分

太阳高度的特征。球运动内容的考察逐渐增

2021北京卷，4题，3分

地理实践力：观察日出日落力口，在学习过程中，需要从

太阳方位2021浙江1月，19-20题，4分

方位，分析太阳能集热板、梳理知识点的解读过程，结

2020天津卷，14-15题，6分

楼间距等实例与相关原理、合情景材料进行分析。

规律的关系。

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考点一公转特征及黄赤交角

.邂二必备基础知识梳理_________

知识点1地球公转的基本特征（基础）

概念：地球绕太阳的运动，叫作地球的公转，公转轨道是一个近似的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点

上。

（1）方向

同地球自转方向一致，地球公转的方向也是自西向东

（2）周期

如果以其他恒星作为参照物，1年的时间长度为365日6时9分10秒称为恒星年，这是地球公转的真

正周期

地球公转-•周的时间是I年；如果以太阳作为参照物1年的时间长度为365日5时48分46秒，称为

回归年

（3）速度

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1.471亿km

近口点位于冬至口偏东位置，远口点位于夏至口偏东位置。

思考：北半球夏半年日数186天，冬半年179天，为什么？

夏半年公转速度慢，耗时长，导致夏半年日数长；冬半年公转速度快，耗时短，导致冬半年日数短

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秋分

利用地球公转速度判断季节:

每年7月初，地球到达远日点，公转速度慢，此时为北半球夏季。每年1月初，地球到达近日点，公

转速度快，此时为北半球冬季。当地球公转速度慢时，是北半球的夏季，当地球公转速度快时，是北

半球的冬季。

・L典题练习______________________

北京时间2023年3月30日，神舟十五号航天员乘组进行了第三次出舱活动。在地面工作人员和

舱内航天员邓清明的密切配合下，两名出舱航天员费俊龙、张陆圆满完成全部既定工作，安全返回问

天实脸舱。此外，天舟六号货运飞船前期已安全运抵文昌(110°E,20°N)航天发射场，正在按计划

开展发射场区总装和测试工作，将于今年5月上中旬择机发射。据此完成下面小题。

1.据材料，从航天员第三次出舲到天舟六号货运飞船发射期间，空间站绕太阳运动线速度和角速度大

小变化是()

A.持续不断变大B.持续不断变小

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c.先变大后变小D.先变小后变大

【答案】1.B

【解析】空间站绕地球在绕转，则地球与空间站构成•个天体系统，该天体系统绕太阳旋转，这样空

间站绕太阳运动线速度和角速度大小变化也就是地球绕日公转线速度和角速度大小变化，在航天员驻

留期间为2023年3月30日-5月上中旬，此时地球逐渐靠近远日点，远日点公转线速度和角速度较慢,

因此空间站绕太阳运动线速度和角速度大小变化是持续不断变小，B正确，ACD错误，故选B。

读地球公转示意图，回答下列问题。

2.如图所示，甲、乙、丙、丁为地球绕F1公转轨道的四等分点，地球从甲处开始绕日公技一周，途中

用时最少的是经过（）

A.甲一乙段B.乙一区段C.丙一丁段D.丁一甲段

【答案】2.D

【解析】如图所示，甲、乙、丙、丁为地球绕日公转轨道的四等分点，地球从甲处开始绕日公转一周，

途中用时最少的是经过丁一甲段，因为丁一甲段是在近日点附近，地球公转速度最快，D正确，ABC

错误。故选D。

知识点2黄赤交角的形成及其响（重点）

（1）黄赤交角的形成

黄道平面：地球公转轨道面

赤道平面：过地心并与地轴垂直的平面

黄赤交角：黄道面与赤道面之间的夹角

目前为23。26'

♦m绅事

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相互关系：

黄赤交角=南北同归线的度数。

黄赤交角与极圈度数互余。

黄赤交角=晨昏线与地轴的最大夹角。

（2）黄赤交角的影响

①决定了五带的范围：如果黄赤交角变大……

直射范围、极昼极夜范围变大；

热带、寒带变大，温带变小；

冬夏季昼夜长短变化幅度变大；

（赤道、极圈内除外）

冬夏季正午太阳高度差变变大：

直射点移动速度变快。

②引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动

夏至日（6月22）时，太阳直射北纬23。26，，该纬线称为北回归线；冬至日（12月22日）时，太阳直

射南纬23。26，，该线称为南回归线。春分（3月23日）秋分（9月23日）时，太阳直射赤道。

------------------------北---回---归---线----------

春分秋分一次年春分

1回归年分46秒

南回归线

冬至

（3）公转示意图判读

1）公转方向的判读

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公转方向与自转方向一致；南极上空看、公转方向为顺时针；北极上空看，公转方向为逆时针。

2)先判断“二至”再判断“二分”

①看太阳直射点的位置：先连接太阳光线与地心，找太阳直射点判断二至日；再结合地球公转的方向

即可判断春分和秋分。(先左右两图，后上下两图)

②看是近口点还是远口点：近口点为I月初，接近冬至口；远口点为7月初，接近夏至口。

③看地轴的指向：“左倾左冬，右倾右冬”，即地轴向左倾斜，左面为冬至，向右倾斜•，右面为冬至。

(4)直射点的回归运动

①回归线之间，一年内直射两次

回归线上，一年内直射一次

回归线以外，太阳不直射

②春分至秋分，太阳直射点在北半球；秋分至次年春分，太阳直射点在南半球；

③冬至至次年夏至期间，太阳直射点向北移动；夏至日至冬至日期间，太阳直射点向南移动。

④二匕半球夏半年:春分T夏至T秋分；冬半年:秋分1冬至1次年春分；南半球情况相反

-----------.------------------------北回归线

春分/\秋分次年春分土生

---------------•---------------7-------------------------------赤道

--------------------------------------南回归线

冬至

(5)直射点的应用

三步骤：画图、画点、判断

①给出日期，判断直射点位于什么半球

②给出日期或范围，判断直射点的移动方向

③给出日期，推算直射点纬度

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思考：五一劳动节太阳直射的半球位置？此时直射点向哪个方向移动？

参考答案：五一劳动节时太阳直射北半球，太阳直射点向北移动

(6)太阳直射点位置的判断方法

1.根据太阳直射点运动规律判断

下图为太阳直射点的回归运动图，牢记此图可有效判定太阳直射点的位置，方法如下:

3.21

(1)可根据日期大体计算出太阳直射点所在纬度：由图可知，三个月的时间，太阳直射点大约移动23.5°；

平均每月，太阳直射点大约移动8°；每四天，直射点大约移动。

(2)可根据对称原则确定太阳直射点的纬度：关于两至日对称的两日期，太阳直射点位于同一纬度；关

于两分日对称的两日期，太阳直射不同半球的同一纬度。

特别提醒：太阳直射点回归运动过程与太阳有关地理现象时间上具有对称性

①昼夜长短相等R期：②极昼极夜现象开始与结束R期；③某一与太阳有关的地理现象再次出现。

2.根据极点及其周围的昼夜状况判断

(1)北极点及其周围出现极昼，说明直射点位于北半球；南极点及其周围出现极昼，说明直射点在南半

球。

(2)晨昏线过极点，说明直射点在赤道。

但无法确定太阳直射点的移动方向。

3.侧视图根据晨昏线的倾斜方问判断

如右图：若甲所在为晨线，则左夜右昼，据其走向可知，越往北夜越短，昼越长，则直射点位于北半

球。若甲所在为昏线，左昼右夜，据其走向可知，越往北昼越短，夜越长，直射点位于南半球。

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・题型运用

题型01黄赤交角及其影响

下列左图示意二分二至日地球在公转就道的位置,右图为以北极点为中心的光照示意图，图中甲

点是晨昏线与某一纬线圈的切点，阴影部分表示黑夜。在一至中，甲点是移动的。据此完成下面小题。

1.地球在公转轨道中（）

A.处于①位置时，地球公转速衣最慢B.由③到④位置，公转速度逐渐变快

C.处于②位置时，公转速度达到最快D.由②到③位置，北京昼夜时长差值增大

2.地球在公转轨道从②位置移至④位置时，甲点（）

A.先向南移再向北移B.先向北移再向南移

C.一直都在向南移动D.一直都在向北移动

【答案】I.D2.A

【解析】1.左图中①②③④分别代表冬至、春分、夏至，秋分；处于①位置时，离近日点较近，公转

速度较快，A错；由③到④位置经过远日点，公转速度先慢后快，B错；②位置是春分，公转速度逐

渐变慢，C错；由②到③位置，北京由昼夜平分到昼长最长，昼夜时长差值增大，D对。本题选D。

2.甲点为晨昏线与某一纬线圈的切点，结合所学知识，在一年中，晨昏线与纬线圈相切的点的最低纬

度是66°34，；地球从②位置移至④位置时，太阳直射点从赤道移至北回归线再移至赤道，甲点移动方

向与太阳直射点方向相反，即先向南移再向北移，故A选项正确，B、C、D错误。本题选A。

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二十四节气是我国劳动人民在生产实践中创造的文化遗产，如图为我国二十四节气示意

图，相邻两个节气之间的天数大约为15天。读图完成下面小题。

立夏

小满/

/立冬

霜降

3.根据图示信息，如果将太阳直射点的运动视作匀速移动，与小满这天太阳直射点纬度相同

的节气是（）

A.谷雨B.处暑C.大暑D.寒露

【答案】3.C

【解析】根据题意，夏至日（6月22日），太阳直射北回归线，小满到夏至，太阳直射点北移，需要时

间大约30天时间；夏至到大暑，太阳直射点向南移动，大约需要30天，根据太阳直射天移动规律，

小满和大暑太阳直射点的位置大致相同，C选项正确，谷雨在小满前，A排除。处暑时太阳直射点的

位置要比小满时太阳直射点位置靠南，B选项错误，寒露接近秋分，太阳直射点位置接近赤道，D选

项错误。ABD错误。故选：Co

圭表是我国古人根据正午日影长度确定节气的天文仪器。直立于平地上的柱或杆为表；水平放置

测定表影长度的刻度板为圭。下图示意北京古观象台（40°N,116°E）的圭表。据此完成下面小题。

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表

圭

4.在地质历史时期黄赤交角是不断变化的。若黄赤交角变小，则古观象台圭表表影（）

A.冬至变长，夏至变短B.冬至变短，夏至变长

C.春分变长，秋分变短D.春分变短，秋分变长

【答案】4.B

【解析】因黄赤交角大小直接影响太阳直射点在赤道南北的摆动范围，决定南北回归线的纬度位置

若黄赤交角变小，则回归线纬度变低。冬至日直射南半球纬度变低，正午太阳高度增大，影长变短，A

错误。夏至太阳直射北回归线纬度变低，北京正午太阳高度变小，影长变长，B正确。二分日仍然直

射赤道，影长无变化，CD错误。故选B。

考点二昼夜长短的变化

一夯基-必备基础知识梳理

知识点1昼夜长短的变化规律（重点）

（1）昼夜长短的变化

①昼弧与夜弧

同一纬线圈，被晨昏线分为昼弧与夜弧。

一个地方的昼夜长短的关系，可以这个地方所在纬线上的昼弧和夜弧所占的比例关系来表示。

同一纬线上，昼弧+夜弧二360。

昼瓠二夜弧，则昼夜等长；

昼弧〉夜弧，则昼长夜短；

昼弧〈夜弧，则昼短夜长。

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②二分二至日昼夜情况

北半球夏至日（6月22日前后），太阳直射23°26N,北半球昼长夜短，纬度越高昼越长，北极圈及其

以二匕出现极昼现象。南半球相反。

北半球冬至日（12月22日前后），太阳直射23。26'S,北半球昼短夜长，纬度越高昼越短。北极圈及

其以北出现极夜现象。南半球相反。

春秋分日，太阳直射赤道，全球昼夜平分

③极昼极夜情况

自春分日起，极昼极夜从极点处开始；

一年中，极点的极昼时长为半年；

一年中，极圈的极昼时长为一天。

（二）昼夜长短的变化规律

规律1：太阳向哪个半球（南、北）移动，哪个半球昼将变长，夜将变短。

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N

点

点

南

北

南

北

昼

昼

长

长

规律2：太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球高纬昼越长夜越短，与太阳直

射点的移动方向无关。

下图中C、D两点的昼长有什么关系?

B、D两点的昼长又有什么关系

N

规律3：同纬度地区昼夜长短相同

规律4：南北半球纬度数相同的地区昼夜长短“对称”分布，即北半球各地的昼长与南半球相同纬度

的夜长相等。

规律5：由赤道到极圈，纬度越高，昼夜长短的年变化幅度增大。赤道处全年昼夜平分，昼夜长短年

变化幅度为0;极圈内则为24小时。推得：同天，昼K与12小时相差越大的地点纬度越高；纬度

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越高的地点昼长与12小时相差越大。

北移北上变长］|北极一周围极尽范I忖变人

-y

太阳壮射点北移过程.北半球各纬度昼（PJ变长，夜变更

南移南昼变长|南极点周围极壮范用变大

规律6：极昼（极夜）的起始纬度=90°—太阳直射点的纬度。纬度愈高，极昼（极夜）出现的天数

愈多。

太阳直射点向北移，北极点周围极昼范围变大；太阳直射点向南移，南极点周围极昼范围变大。

c.有分日相收分日全球的役长加正午太用将管角

规律7：春、秋分日全球各地均昼夜等长，且距春分（秋分）日越近的日期，昼夜差值越小，且昼长

越接近12小时。

规律8：若同一地点的两日期关于春秋分日对称，直射点纬度数值相同，但南北半球相反，这两日期

昼夜情况相反；若同一地点的两日期关于二至日对称，直射点纬度相同（同一纬度），这两日期的昼

夜情况相同，正午太阳高度及日出日落方位都相同。

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夏至日（6月22日前后）

昼夜正午太日出、日---------浜…23°26fN

同一地点两日期对称特点

长短阳高度落方位秋分日秋月23日前后）

#0°

关于春分日（或秋分H）对称相反——春分日（3月21日前后）

一//?-23。26,5

关于且至口（或冬至日）对称相等相等相同

V冬至日冬2月22日前后）

规律9：

日出早于地方时6:00,日落地方时晚于18:00,昼长夜短，与直射点同一半球；

日出晚于地方时6:00,日落地方时早于18:00,昼短夜长，与直射点不在同一半球。

・题型运用

题型02昼夜长短的变化规律

下图是“北考球冬至日四地纬线昼弧、夜弧分布状况示意图”。据此回答以下各题。

昼弧---夜弧

1.四地中位于南半球的是（）

A.甲、乙B.乙、丙C.丙、丁D.甲、丁

2.图中乙和丁的周长相等，但昼弧和夜弧的长度相反，则两地（）

A.处于同一纬线B.处于同一半球C.日出、日落的地方时相同D.昼夜长短相反

3.下列关于四地的叙述，正确的是（）

A.甲位于南极圈B.乙可能位于赤道C.丁不可能位于赤道D.丙位于回归线

【答案】I.B2.D3.C

【解析】1.北半球冬至日时，太阳直射南回归线，南半球昼长夜短，南极圈及其以南有极昼现象。据

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图可知，四地中甲地有极夜现象，乙地昼长夜短，丙地有极昼现象，丁地昼短夜长，可知乙、丙位于

南半球，甲、丁位于北半球，B正确，ACD错误。故选B。

2.乙、丁的周长相等但昼夜长短不同，说明两地的纬度相同，但不在同一半球。根据所学可知，纬度

相同、半球不同的两地昼夜长短正好相反，即北半球该纬度的昼长与南半球同一纬度的夜长相等，北

半球该纬度的夜长与南半球同一纬度的昼长相等，所以两地昼夜长短相反，D正确：两地不在同一纬

线，纬度相同，处在不同半球，AB错误；R出时间=12时-｛昼长/2）,日落时间=12时+（昼长/2）,

昼长不同，日出日落时间不同，C错误。故选D。

3.北半球冬至日时，南极圈有极昼现象，而甲为极夜，可知，甲不是位于南极圈，A错误。赤道上总

是昼夜平分，乙、丁不是昼夜不平分，故乙、丁不可能位于赤道，B错误，C正确；丙地比时出现极

昼，可知丙地可能为南极圈及其以南的任一纬度，不可能位于回归线，D错误。故选C。

【点睛】太阳直射点位于哪个半球，哪个半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长。太阳直射点向哪个半

球移动，哪个半球昼渐长。赤道上总是昼夜平分。

下图表示“甲乙丙丁四个不同地点一年中昼夜长短的变化情况（图中阴影部分表示黑夜）。据此

完成下面小题。

丙

4.四个地点中,位于南半球的地点是（）

A.甲地B.乙地C.丙地D.丁地

5.四个地点的纬线按顺序按由北到南排列，依次是（）

A.甲乙丙丁B.丁甲庆乙C.乙甲丁丙D.丙丁甲乙

【答案】4.B5.D

【解析】4.冬至日，南半球各地昼长夜短，四个地点中,只有乙地冬至日昼长夜短，故乙地位于南半

球，B正确；甲地全年昼夜平分，位于赤道上，A错误；丙地冬至日出现极夜，夏至日出现极昼，位

于北极地区附近，C错误；丁地冬至日昼短夜长，位于北半球，D错误。故选B。

5.据图可知，甲地全年昼夜平分，可判断甲地位于赤道，丙地冬至日出现极夜，夏至日出现极昼，说

明丙地位于北极地区，乙地冬至日昼长夜短，说明乙地位于西半球，丁地冬至日昼短夜长，但没有出

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现极夜，说明丁地位于北半球非极地地区，故四个地点按由北到南排列依次是丙丁甲乙，D正确，ABC

错误。故选D。

【点睛】3月21日到9月23日，太阳直射点在北半球，此段时间为北半球夏半年（南半球冬半年），

此时，北半球纬度越高，白昼越长，北极圈及其以北出现极昼；9月23日到次年3月21日，太阳直射

点在南半球，此段时间为北半球冬半年（南半球夏半年），此时，北半球纬度越高，黑夜越长，北极

圈及其以北出现极夜。

北京时间2022年11月29日，搭载神舟十五号载入飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星

发射中心成功发射。费俊龙、邓清明和张陆三位宇航员成功入驻中国空间站并进行相关科学实脸。完

成下面小题。

6.一年中，贵阳与此日昼长大约相同的日期还可能出现在（）

A.10月29日B.1月14日C.9月2日D.12月22日

7.该日之后一个月（）

A.地球公转先变慢后变快B.北京正午影子先变短后变长

C.贵州白昼先变短后变长D.全球的日落方位先西南后西北

【答案】6.B7.C

【解析】6.由所学知识可知，贵阳再次出现与此日期昼长相同的日期，应该是关于冬至日对称的两个

日期，即与冬至日间隔的日期相同，与11月29日关于冬至日对称的日期是1月14日，B正确。故选

Bo

7.该口之后一个月为11月29口至12月29口，地球公转一直变快，A错误；北京正午影子先变长后

变短，B错误；贵州白昼先变短后变长，C正确；宜射点一直位于南半球，全球的口落方位一直是西

南，D错误。故选C。

知识点2昼夜长短的计算（重点）

⑴根据昼弧夜弧计算

昼长时数二昼弧所跨经度数/15°

夜长时数二夜弧所跨经度数/15°

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⑵根据日出日落时间计算

①昼长时数=（12—日出地方时）X2=（日落地方时一12）X2

=日落时间一日出时间（可以同为区时，也可同为地方时）

②夜长时数=（日出地方时一0）义2=（24—日落地方时）X2

同一地点的日出地方时+日落地方时=24小时

⑶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、口出和口落时间相等。

②南、北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，即北半球各地的昼长（夜长）与南半球同纬度地区的

夜长（昼长）相等。例如，30°N日勺昼长等于30°S的夜长，如右图。

（4）利用日期的对称性计算

①某一地点关于二至日对称的两个时间（如A点和B点）的昼长相等。

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②某一地点关于二分日对称的两个时间（如B点和C点），B的昼长=（3的夜长。

题型运用

题型04正午太阳高度的变化规律

2021年12月24日，我市某中学的王老师在北京时间7:06开车上班的路上，正好看到太阳从地

平线升起（如下图）。据此完成下面小题。

1.已知王老师家所在的经度约是124。£,则其上班当天的昼长约为（）

A.9小时44分钟B.8小时48分钟C.8小时38分专口D.9小时16分钟

【答案】1.D

【解析】北京时间（120。E地方时）7：06,当地日出，当地为124。E,所以当地日出的地方时为7:22。

所以当地的昼长为L=2X（12-7:22）=9小时16分钟,故选D。

下图示意某日北京时间5时55分某游客在我国南部沿海某地（110°E,22°N）拍摄到的日出景

观。据此完成下面小题。

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2.该地该日的昼长为（）

A.13小时30分钟B.14小时30分钟C.II小时30分钟D.12小时

3.该日最可能是（）

A.3月12FJB.6月2日C.9月12日D.12月2日

【答案】2.A3.B

【解析】2.日出时间是北京时间（120。E经线的地方时）5时55分。该地的地理坐标为（110°E,

22°N）,位于120。E经线的西侧，经度相差10°,即地方时相差40分，可知日出的当地时间是5

时15分。当地上午时长为6小时45分，昼长为13小时3（）分钟，A正确，BCD错误，故选A。

3.该地位于我国南部沿海，位于北半球。由上题分析可知，该地该口的昼长长于12小时，说明太阳

直射北半球，应在3月21日〜9月23日之间。我国南部沿海纬度较低，昼夜长短年变化幅度较小，而

该H昼长较长，说明太阳直射点接近北回归线，即日期接近6月22日，四个选项中只有6月2日比较

符合题意，B正确，ACD错误，故选B。

【点睛】太阳直射点所在的半球昼长夜短，且纬度越高昼越长，即纬度越高，昼夜长短的年变化幅度

越大。

下图示意新疆乌鲁木齐与江苏南京两地地理坐标和某日日落时刻（北京时间）。据此完成下面小

题。

地理坐日落

地点

标时刻

新疆乌鲁44°N,20：

木齐88°E00

32°N,

江苏南京X

119°E

4.该口最可能是（）

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A.1月1日B.3月3日C.7月7日D.11月11日

5.表中x可能是（）

A.18：01B.18：10C.18：42D.18：58

【答案】4.A5.B

【解析】4.根据表中信息，北京时间20点日落，当地为88°E,当地的地方时为17：52,昼短夜长，

且接近昼夜平分（接近二分日），B正确，ACD错误，所以选B。

5.根据上题分析，该日为3月3日，北半球昼短夜长，此日3鲁木齐日落的地方时为17；52,昼长为

11小时44分钟，而南京的昼长要比乌鲁木齐略长，南京为119°E,比北京时间晚4分钟，如果是BCD

所示时间，算出南京的昼长都超过12小时，所以BCD错误，而A选项算出南京的日落地方时为17：

57分，昼长小于12小时，A正确。所以选A。

考点三正午太阳高度的变化

・夯基-必备基础知识梳理

知识点1正午太阳高度的变化规律（重点）

太阳高度角：我们把太阳光线与地面的夹角，叫做太阳高度角

头顶

正午太阳高度是一天中最大的太阳高度（地方时12的太阳高度）

极点上一天中太阳高度不变化，始终等于当天太阳直射点的纬度

（1）太阳高度日变化

一天中，日出、日落时太阳高度=0°,正午时太阳高度最大。

太阳高度日变化图判读：

①交点（2个）的横坐标时间，即日出、日落时间。昼长二日落时间一日出时间。

②最高点的纵坐标即为正午太阳高度，可根据正午太阳高度的计算公式推算本地纬度或太阳直射点纬

度。

③最高点的横坐标即为正午时间（地方时必为12:00）（可以求经度）。

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本阳

高度

时

刚刚极昼已经极昼多时出现极昼的极点

①非极点地区：太阳高度在一日之内是有变化的，一天之内有一个最大值（地方时12时时），即当

地的正午太阳高度。

②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直射

点的纬度。

（2）正午太阳高度计算

正午太阳高度计算公式：H=90°-|P±6|o

当地与直射点同一半球用减法，不在同一半球用加法

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正午太阳高度

正午太阳高度的纬度分布

近大远小：离直射点所在纬度越近，正午太阳高度越大；离直射点所在纬度越远，正午太阳高度越小

a.iE午太阳高度由直射点所在纬度向南北两侧递减。

b.同一纬线上正午太阳高度相同；同一时刻，与直射点所在纬线差值相等的两条纬线，其正午太阳高

度也相等。

c.春秋分日，由赤道向南北两侧递减；夏至日，由23°26'N向南北两侧递减；冬至由23°26'

S句南北两侧递减。

（3）正午太阳高度的季节变化规律

地区最大值

北回归线及其以北地区一次（夏至）一次（冬至）

南回归线及其以南地区一次（冬至）一次（夏至）

南北回归线之间两次一次（南半球在夏至，北

（除赤道）（直射当地时）半球在冬至）

赤道两次（春秋分）两次（冬至、夏至）

来增去减：若直射点接近，正午太阳高度角变大，若直射点远离,正午太阳高度角变小。

（4）正午太阳高度的年变化规律

①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，即一年中有两个正午太阳高

度最大值

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直射时直射时日期

②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，即一年中只有一个正午太

阳高度最大值

--------!---------A日期

③PI归线至极点之间：正午太阳高度最大值小于90°,一年中只有一个正午太阳高度最大值。

正

正

午

午

太

太

阳

阳

高

高

度

度

两至日日期

回归线与极圈之间极圈与极点之间

（5）正午太阳高度的年变化幅度

①南、北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大（由23°26'增大至46°52,）,赤道

上为23°2（/,回归线上为46°52'。X纬度上为（X+23°26'）。

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②南回归线至南极圈之间和北向归线至北极圈之间：各纬度正午太阳高度变化幅度相同（均为46。

52'）.

③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,）,

极圈上为46°52',极点上为23°26'。

冬夏至正午太阳高度差

X+23。26'90O-X+23°26'

46W1/~J~

/均为46。52，\

23°26'2——1----------------1——、

0023。26'66。34'90。纬度

（注:X均为当地的地理纬度）

・题型运用

题型04正午太阳高度的变化规律

表为二分二至日前后甲、乙两城市正午太阳高度的变化统计表。据此完成下面小题。

春夏秋冬

分日至日分日至日

甲8740

6464

城市.5.5

乙6922

4646

城南.5.5

1.甲、乙两城市的纬度差值为（）

A.18°B.24°C.38°D.44°

2.某城市的夜晚时间与乙城市白昼时间相等，则该城市的经纬度位置可能是（）

A.44°N,175°EB.44°S,70°W

C.46°S,175°ED.46°S,70°W

【答案】I.A2.B

【解析】1.根据表中信息，可以判断出甲乙两地在夏至日正午太阳高度角最大，在冬至H正午太阳高

度角最小，因此可以判断出甲乙两城市位于北半球。由于某地某时的太阳高度角（H）=90°-（当地纬度-

太阳直射点纬度）。北纬为正，南纬为负。根据正午太阳高度的计算公式可知，两地的正午太阳高度差

为两地的纬度差。所以由表可知，甲、乙城市的纬度差为18。。所以A正确。BCD错误。故选A。

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2.根据表中信息，可以判断出甲乙两地在夏至日正午太阳高度角最大，在冬至日正午太阳高度角最小,

因此可以判断出甲乙两城市位于北半球。由于某地某时的太阳高度角（H）=90°-（当地纬度-太阳直射点

纬度）。北纬为正，南纬为负。根据正午太阳高度的计算公式可知，乙城市位于44°N,由于纬度数值

相同，南北相反的两点一地的夜晚时间与另一地的白昼时间相同，所以44°S纬线上的任何城市的夜

长均与乙城市昼长相等，所以则该城市的经纬度位置可能是44°S,70°W,所以B正确。ACD错误。

故选B。

【点睛】.正午太阳高度是指地方时为12时的太阳高度，即一天中最大的太阳高度。正午太阳高度角的

计算公式为H=90。■纬度差，其中纬度差是指某地的地理纬度与当日太阳直射点所在的纬度之间的差

值。正午太阳高度角的最大值是90°,只有当太阳直射当地纬度时才能达到最大值。

下表所列的是2021年12月22日甲、乙、丙、丁四地的白昼时长。根据表中的数据完成下面小题。

甲地乙地丙地丁地

©5小时9小时11小时13小时

长30分09分25分56分

3.该日，甲、乙、丙、丁四地中，正午太阳高度角最低的是（）

A.甲B.乙C.丙D.丁

【答案】3.A

【解析】12月22日太阳直射点位于南回归线，北半球各地昼最短，夜最长，各地正午太阳高度最小，

旦纬度越高，昼越短，正午太阳高度越小，据此分析，A表口四地中，甲的白昼时间最短，说明所处

纬度较高，与其它三地相比，12月22日（北半球冬至日）这一天，正午太阳高度最低，A正确，BCD

错。故选A。

知识点2正午太阳高度的应用（重点）

①确定地方时

当某地的太阳高度达这一天中的最大值时，是当地地方时的12点。

当某地日影达一天中最短时，是当地地方时12时。

②确定房屋的朝向

房屋的朝向与正午太阳所在位置有关

为了获得更充足的太阳光照

在北回归线以北地区正午太阳位于正南，因此房屋坐北朝南

在南回归线以南地区正午太阳位于正北，因此房屋坐南朝北

可以把直射点当成正午太阳，直射点位于当地以北，正午太阳位于正北；直射点位于当地以南，正午

太阳位于正南；直射点位于当地，正午太阳位于头顶。

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利用正午太阳方位也可帮助判断阴坡和阳坡

③确定当地的地理纬度

当太阳直射点位置一定时，如果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。

根据某地某日（二分二至R）正午太阳高度；可判断该地纬度大小。

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H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□影全年朝向正北（北极点除外），

冬至日日影最长，夏至日最短；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）o

影子长度影子长度

⑤确定楼间距、楼高

了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，见右图，南楼高

度为h,该地冬至日正午太阳高度为H,则最小楼间距L为：L=hcotH

•：、、、

囱加一麹,

23026N1

⑥计算太阳能热水器的安装角度

为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角,使太阳光与集热板成直角。

其倾角和正午太阳高度角的关系为a+h=90°

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正侧面图

一年内调整的幅度等于所在地II:午太阳高度角的年变化幅度。

拓展：

“追日型”太阳能发电设备可随不同时段的太阳光线，沿东西方向变换集热板的旋转角度，其水平旋

转角度反映的是昼长；并随时调整集热板与地面的倾角，使集热板始终正对太阳，垂直转动的角度反

映正午太阳高度。

・题型运用

题型05正午太阳高度的应用

圭表是我国古代度量日影长度的天文仪器，北京（40°N）古观象台现存有明清时期的铜制圭表。

圭身正南正北平置，表杆直立，正午日影恰好能够落在有刻皮的圭板上（下图）。读图，完成下面小

题。

1.利用北京古观象台圭表进行观测发现，某日表在圭上的投影和表的长度相等，则该日期应介于（）

A.2月21日・3月21日B.6月210-7月21日

C.8月21日・9月23日D.11月21日・12月22日

2.劳动节进行观测时，以表为圆心画一个圆周，将日出、日落影子与圆周的交点连成一直线，则（）

A.该直线指向南北方向，落于表以北B.该直线指向东西方向，落于表以北

C.该直线指向南北方向，落于表以南D.该直线指向东西方向，落于表以南

【答案】I.A2.D

【解析】1.根据题干信息可知，某日表在圭上的投影和表的长度相等，说明该H正午太阳高度是45°。

北京位于40°N,说明该日太阳直射南半球，根据正午太阳高度的计算方法，该日太阳直射点的纬度

位置是：90。-40。-45。-5°（S）o因为太阳直射点的移动速度是3个月移动纬度范圉是23°