高频考点(三) 正午太阳高度的变化1．巧解正午太阳高度变化特点2．巧析日影朝向与长短变化的问题(1)日影朝向、长短与太阳位置的关系①太阳在天空的方向与日影朝向相反。如太阳在西北天空，则日影朝向东南。②太阳高度越大，日影越短。一天中正午时日影最短。(2)正午日影朝向及长短变化①正午日影朝向取决于太阳直射点的位置。太阳直射点以北地区，日影朝北；太阳直射点以南地区，日影朝南。②正午日影长度由太阳直射点所在地区向南北两侧递增。③太阳直射点处，日影与物体本身重合。3．巧用正午太阳高度变化规律(1)确定地方时：当地正午太阳高度最大时为当地地方时12时。(2)确定正午太阳高度大小：某地物体影长与物体高度相等时，此时正午太阳高度为45°。(3)确定房屋朝向：太阳方位始终位于其南方或影子始终位于北方，说明该地位于北回归线以北地区；太阳方位始终位于其北方或影子始终位于南方，说明该地位于南回归线以南地区；太阳方位或影子长度、方位一年当中呈对称分布，说明该地位于赤道上。(4)确定山地自然带在南坡和北坡的分布高度：一般情况下，由于阳坡正午太阳高度大，得到的光热多，阴坡得到的光热少，因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，所以一般情况下，阳坡同一自然带的高度高于阴坡。(5)太阳与日影的对称性：白天与12时对称的时间，太阳方位或日影长度相等，日影方位呈对称分布。(2020·天津市七校联考)某开发商分别在天津(约39°N)和福州(约26°N)开发了两个楼盘。两地各有朝向和楼高相同的户型结构(甲图所示)。读图，完成1～2题。
1．若福州楼盘每层2．8m共20层，南北楼距为28m。乙图①栋10层住户一年中正午不能直接获得太阳照射的时间最接近( )A．1个月B．3个月C．5个月D．7个月2．在上级部门对两地小区楼盘规划设计图(乙图)审批时，几乎相同的设计在天津却没有通过，被要求修改。最终修改的方案可能是( )A．扩大东西楼的楼间距B．降低北侧楼房的高度C．降低南侧楼房的高度D．缩小南北楼的楼间距【答案】1．A 2．C 【分析】1．由题意可知，①栋10层与②栋楼顶高差应为28m，且两楼间距为28m，由此可知，正午太阳能照射至10层住户的最小正午太阳高度角应为45°，而福州纬度为26°N，根据正午太阳高度计算公式(H＝90°－|当地纬度±太阳直射点纬度|)可知，此时太阳直射点的纬度应为19°S，由此反推该住户一年中正午不能直接获得太阳照射的时间应是太阳直射点位于19°S以南的时间段，根据太阳直射点的季节移动规律可知，这段时间内太阳直射点的移动纬度距离约为9°，而经计算可知，太阳直射点的移动速度约为(23．5°·4/365天≈0．25°/天)，故可算出大约为36天左右，故A选项符合题意。2．由题干可知，天津的纬度高于福州，由正午太阳高度计算公式可知，天津正午太阳高度小于福州，在保证北楼光照的情况下，天津的楼间距应大于福州，或降低南楼的楼高，所以C选项符合题意。【拓展提升】冈仁波齐峰位于西藏阿里地区，被誉为中国十大最美雪山，在太阳高度低、阳光很弱的晴天，便会出现“日照金山”的现象，山体金光灿灿、蔚为壮观。每年夏季，到此徒步旅游的人络绎不绝。下图示意冈仁波齐峰及其周边区域地形。据此完成下面小题。
1．图中徒步路线经过的主要地形部位是（）A．山脊B．山顶C．．山谷D．鞍部2．沼泽和山峰的相对高度可能为（）A．1056米B．1256米C．1456米D．1556米3．甲、乙、丙、丁四地，夏季最有可能看到冈仁波齐峰“日照金山”的地点是（）A．甲B．乙C．丙D．丁【答案】1．C2．B3．B【分析】1．读冈仁波齐峰及其周边区域地形图，根据等高线相关知识，图中线路经过地区等高线向高值方向凸出，故其徒步路线经过的主要地形部位是山谷，C正确；山脊处等高线凸向低值，A错误；山顶等高线数值中间高，四周低，B错误；鞍部一般位于两个山峰之间，D错误。故选C。2．读图可知，冈仁波齐峰的海拔是6656米，沼泽地的海拔是5200~5600米，根据相对高度的计算公式可得，沼泽和山峰的相对高度取值范围是1056~1456米，结合选项，两者相对高度可能为1256米，B正确，ACD错误。故选B。3．读图可知，乙地是四地中唯一能看到冈仁波齐峰的地点，结合“日照金山”现象出现的条件“太阳高度低、阳光很弱的晴天”，夏季日出东北、日落西北，太阳均能照射到冈仁波齐峰的北面，B正确，ACD错误。故选B。上海（31°，121°E）一学生对太阳能热水器进行了改造（如下图），把热水器装在一个大玻璃箱中，并将支架改造成活动方式。据此回答下列各题。
4．9月23日，为使热水器有最好的效果，调节支架使热水器集热板与地面的夹角为（）A．23°26′B．31°C．66°34′D．59°5．一年中，为保证最佳效果，上海热水器集热板与地面夹角的变动幅度大约是（）A．0°B．23°26′C．46°52′D．66°34′6．纬度相同的甲、乙两地（）A．自转角速度不同B．正午太阳高度不同C．昼夜长短不同D．地方时不同【答案】4．B5．C6．D【分析】4．9月23日，太阳直射赤道，依据正午太阳高度角H=90°-(当地纬度-太阳直射点纬度)可知，上海正午太阳高度为59°，为使热水器有最好的效果，要保证太阳光接近垂直照射到热水器集热板上，所以集热板与地面的夹角应该与该日当地正午太阳高度互余，调节支架使热水器集热板与地面的夹角为31°，B项正确，ACD错。故本题选B。5．由上题可知，为使热水器有最好的效果，集热板与地面的夹角应该与该地正午太阳高度互余，故集热板与地面的夹角的变动幅度即正午太阳高度的变动幅度，而正午太阳高度的变动幅度又取决于太阳直射点的南北移动范围，对于上海而言，太阳直射点的移动范围为23°26′N－23°26′S，故上海冬至日与夏至日的正午太阳高度的变化幅度大约为46°52′，C项正确，ABD错。所以本题选C。6．地球的自转的角速度除两极点外，其余各地均相同，故纬度相同，自转角速度相同，A错；同一纬线上，正午太阳高度、昼夜长短相同，BC错；纬度相同的甲、乙两地，经度不同，故地方时不同，D正确。所以本题选D。7．某开发商计划分别在哈尔滨和长沙开发楼盘。两地楼盘朝向和户型结构相同，如图所示。冬至日卧室全天采光条件最好的是（）
A．哈尔滨北卧室B．长沙南卧室C．哈尔滨南卧室D．长沙北卧室【答案】B【详解】冬季我国各地正午太阳高度角小，纬度越高，正午太阳高度角越小，昼长也越短。两地南卧室朝阳，采光条件好，排除AD。长沙纬度比哈尔滨低，昼长更长，正午太阳高度更大，采光条件更优，排除C，B正确。故选B。经过近半个月的奋力拼搏，中国奥运代表队在本届东京奥运会上新获38金、32银、18铜的傲人战绩。第32届夏季奥林匹克运动会闭幕式于当地时间2021年8月8日20：00在东京新国立竞技场以无观众的方式举行。据此完成下面小题。8．闭幕式举行时全球的昼夜分布状况（下图四幅图中阴影部分为黑夜）正确的是（）A．B．C．D．9．与东京相比，该日重庆（）A．日出时刻更早B．正午太阳更低C．正午时刻更早D．日出方位更偏南【答案】8．C9．D【分析】8．根据知识点，顺着地球自转的方向，经度度数增加的是东经，减少是西经，判断出B和D是南半球，闭幕式时间是8月8日，北极点附近为极昼，南极点附近为极夜，所以排除B、D选项。此时北半球太阳直射点不是在北回归线，因此极昼的范围没有达到整个北极圈，排除A，C选项正确。
9．与东京的纬度相比，重庆的纬度较低，此时8月8日，东京的昼长比重庆长，重庆日出时刻更晚，A选项错误。重庆纬度比东京纬度低，正午太阳高度角更高，B选项错误。重庆经度小于东京，正午时刻更晚，C选项错误。此时太阳直射点已往南移动，且重庆昼长短于东京，所以日出方位更偏南，D选项正确。我市某中学学生发现，日出时旗杆影子的指向随日期而移动。读图，完成下面小题。10．下列时段中，日出时旗杆影子的指向由体育馆逐渐移向教学楼的是（）A．惊蛰到立夏B．立夏到小暑C．白露到立冬D．立冬到小寒11．在下列各组节气中，正午时旗杆影子长度最接近的是（）A．清明、惊蛰B．立冬、立春C．小雪、小寒D．雨水、处暑【答案】10．C11．B【分析】10．结合图中指向标判断，体育馆位于旗杆西南方，教学楼位于旗杆西北方。日出时旗杆影子的指向由体育馆表明太阳从东北升，太阳直射点在北半球，日出时旗杆影子的指向由教学楼表明太阳从东南升，太阳直射点在南半球。日出时旗杆影子的指向由体育馆逐渐移向教学楼，表明直射点由北半球向南移至南半球。读二十四节气图可知，惊蛰位于春分之前，直射点在南半球，立夏位于春分之后，直射点在北半球，惊蛰到立夏，直射点由南半球向北移至北半球，不符合题意，排除A；立夏到小暑，直射点一直在北半球，不符合题意，排除B；白露位于秋分之前，直射点在北半球，立冬在秋分之后，直射点在南半球，因此从白露到立冬直射点由北半球向南移至南半球，C符合题意；立冬到小寒，直射点一直在南半球，不符合题意，排除D。故选C。11．正午时旗杆影子长度最决于正午太阳高度，同一地点的正午太阳高度大小取决于直射点纬度，因此正午时旗杆影子长度最接近的两个节气，直射点纬度应相似或相同，直射点纬度相同的两个节气会关于两至日对称。读二十四节气图可知，清明和惊蛰、小雪和小寒、雨水和处暑并不关于冬至日或夏至日对称，直射点纬度不同，正午旗杆影子长度不是最接近的，排除ACD；图中显示，立冬和立春关于冬至日对称，两个节气的直射点纬度相同，则这两日学校正午太阳高度相同，正午时旗杆影子长度最接近，B符合题意。故选B。
日晷（下图）是古代人类利用日影测得时刻的一种计时仪器,其原理是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻,通常由晷针和晷面组成。据此完成下面小题。12．图中晷针指向北极星,则晷面与地面的夹角（）A．与当地纬度相等B．与当地纬度互余C．与当地纬度互补D．与当地经度相等13．此时当地的地方时约为（）A．9:00B．11:00C．13:00D．15:00【答案】12．B13．B【分析】12．晷针指向北极星，根据当地仰视北极星的仰角即当地的纬度数，即晷针与地面的夹角为当地纬度，则晷面与地面的夹角与当地纬度互余，B正确，排除ACD。故选B。13．由图可得日影位于巳时与午时之间，可推测当地的地方时在10点至12点之间，大致为11：00，B正确。9点是辰时与巳时交界，排除A。13点是午时与未时的交界，排除C。15点是未时与申时的交界，排除D。故选B。中华文明博大精深,早年间古人就用十二地支“子丑寅卵辰巴午未申酉戌亥”来记录时间,每两个小时为一个时辰,以北京时间23时起数,23:00-01:00为子时,01:0-03:00为丑时,以此类推。赤道式日晷是一种计时仪器,其晷盘盘面与赤道平行,晷针与地轴平行,在太阳照射下晷针针影便能指示时间。下图为北京（39°N,16°E）故官太和殿门前某日某时的日器晷针影图。据此完成下面小题。
14．若图所示晷针针影在当日图示时刻之后消失;以下说法正确的是（）A．针影消失时伦敦可能朝霞满天B．当日之后,北京的正午太阳高度角逐渐变小C．当日,北京的日出时间比重庆早D．从上海港经苏伊土运河到荷兰鹿特丹港的货船一路顺风顺水15．巴蜀中学地理研究小组的同学想在重庆（29°N,106°E）大礼堂前人民广场摆放一个自制赤道式日晷,晷盘盘面朝向以及馨针与地面的夹角大约是（）A．朝南和北30°B．朝南和北40°C．朝东和西30°D．朝东和西40°【答案】14．C15．A【分析】14．读图，图示时刻为19：00，针影消失时，伦敦地方时约为11：00，接近正午，不可能朝霞满天，A项错误；当日晷针针影在19：00之后消失，说明日落时间晚于19：00，北京昼长夜短，太阳直射北半球，当日之后，太阳直射点可能向北也可能向南移动，B项错误；北京纬度比重庆高，当日北京昼长长于重庆，日出时间比重庆早，C项正确；图示季节为北半球夏半年，北印度洋受西南季风影响，洋流顺时针流动，向西航行的货船不会一路顺风顺水，D项错误。故选C。15．结合材料，晷针与地轴平行，在太阳照射下晷针针影便能指示时间，因此晷盘盘面应分别朝向南和北，晷针与地面的夹角正是当地地理纬度，约为30°，A项正确，BCD项错误。故选A。
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