文档内容
专题 01 地球运动规律
考点热度 ★★★★☆
内容索引
考点01 时间的计算与日期变更
考点02 昼夜长短
考点03 正午太阳高度
微专题01 二十四节气
微专题02 日晷
微专题03 太阳视运动
考点 读高考 研考向考情（近三年） 学科素养
(2022·江苏) 4.空间站到达北京上空约需
5.空间站到达北京上空时，北京时间大致是
(2022·浙江1月)20.拍摄时间为北京时间5点，全球
处于不同日期的范围之比约为
时间的计 1.综合思维：结合经纬网图和光照图
(2021·广东)10.三枚火箭发射离开地球表面的先后顺
算与日期 等，综合分析地球运动产生的地理现
序为
变更 象及其对地理环境和人们生产、生活
11.从纬度地带性角度考虑，三个发射场所在地自然
的影响。
带为亚热带常绿阔叶林带的个数为
2.区域认知：以太阳能热水器的安
(2020·山东)8.5月27日位于28°N的温州昼长为13时
装、楼间距、天气现象等生活中的实
44分,该日珠峰顶部(28°N,87°E)日出时刻在北京时间
例，概括或推测区域特征
3.地理实践力：根据体现传统文化的
二十四节气、日晷等，对日期和太阳
(2021·全国文综甲)4.图示这一天所在的月份是 视运动进行判断。
5.随着光伏发电量的增加，电力净需求量
昼夜长短
6.降低夜间的电力净需求量，关键是发展
(2020·天津地理)14.该小区最可能位于(2022·广东地理) 8.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
(2022·浙江6月) 20.丙日，对应的北极星光线和正午
太阳光线位置关系正确的是
正午太阳 (2022·海南地理)10.一年内李准滩的正午太阳高度与
高度 琛航岛相比，正确的是
(2021·河北地理)7.从入住到次年春分，书房的日采光
时间变化趋势是
8.冬至日天气晴朗，小明在书房于北京时间
(2020·天津地理)15.小区内各住宅楼楼高一致，休闲
广场被楼影遮挡面积最大的时段是
考点01 时间的计算与日期变更
[高考解密]
地方时、区时和日期计算是高考的常考点，试题的背景和考查内容趋向生活化，不再考
查复杂的计算，但会涉及简单计算或估算，更加注重对考生综合思维和地理实践力的考查。常以选择题的
形式呈现。
【真题探究01】 时间的计算
(2022·江苏)国际空间站距地面约420km，每90分钟环绕地球一周。空间站反射阳光，在一定条件下，
人们肉眼可以看到明亮的光点划过天空。下图为“国际空间站某时段轨迹和某时刻位置示意图”，图中阴
影表示黑夜。据此完成1—2题。
1．空间站到达北京上空约需（ ）
A．15分钟 B．30分钟 C．45分钟 D．60分钟
2．空间站到达北京上空时，北京时间大致是（ ）
A．9：40 B．10：10 C．10：40 D．11：10【答案】1．C 2．C
【解析】1．由图可知北京（120°E）与国际空间站经度（60°W）大致相差180°，所以国际空间站到达北
京上空是大致绕地球旋转了一半，由材料可知国际空间站每90分钟环绕地球一周，所以空间站到达北京上
空约需45分钟，C正确，ABD错误。故答案选C。
2．结合所学可知，晨线与赤道的交点所在经线地方时为6:00，图中该点的经度大约为65°E（接近60°E，
可按60°E进行简单计算），则此时北京时间约为10:00，再过45分钟空间站到达北京上空，北京时间大约
是10:45，C最接近，C正确，ABD错误。故选C。
【核心精要】
1．地方时的计算方法
T求=T已知±经度差/15°
(1)定已知时间
在光照图上，特殊经线的地方时作为已知条件，有以下几种情况：
经线位置 确定地方时 图示
昼半球的中央经线 12时 ND
夜半球的中央经线 24时(或0时) NB
晨线与赤道交点所在的经线 6时 NC
昏线与赤道交点所在的经线 18时 NA
(2)定东加西减
即确定所求点与已知时间点的相对东西方向，如图中求E点的地方时，以D点作为已知时间点，则E
点位于D点以东，应“东加”；若求F点地方时，以B点作为已知时间点，则F点位于B点以西，应“西
减”。
也可以采用数轴法来判断东加西减。如下图
东经度在东，西经度在西，自西向东，西经度越来越小，东经度越来越大。
（3）定经度差
即确定所求点与已知时间点的经度差，以确定时差，同为东经或同为西经，经度差为两者之差，一个
东经一个西经，经度差为两者之和。如E点所在经线与ND经度相差45°，时差为3小时。
(4)定时间
即根据前面所确定的条件计算出所求时间，如E点地方时为：12：00＋＝15：00，F点地方时为：
24：00－＝21：00。如求出的时间大于24，则减去24后，日期加一天；如果计算过程中已知时间不够减则从前一天借24小时，日期减一天。
2．区时的计算方法
某地所在时区数＝该地经度÷15°(余数若小于7.5，则直接舍去；余数若大
时区计算
于7.5，则在结果上加一个时区)
所求区时＝已知区时±时区差×1小时
注：①“＋、－”号的选取同地方时的运算。
区时计算
②若求出时间大于24小时，则减去24小时，日期加一天；若所求时间
为负值，则加上24小时，日期减一天
【真题探究02】 日期范围的计算
（2022浙江）摄影爱好者在南半球某地朝西北固定方向拍摄太阳照片，拍摄时间为K日及其前、后第
8天的同一时刻。图左为合成后的照片，图右为地球公转轨道示意图。完成下面小题。
1．拍摄时间为北京时间5点，全球处于不同日期的范围之比约为（ ）
A．1：1 B．1：5 C．2：5 D．3：5
【答案】1．D
【分析】1．根据题意，北京时间为5点，新的一天零点经线应该在45°E（120°E-丨5-0丨×15=45°），因
此新的一天为180-45°=135°，而旧的一天范围为180°+45°=225°，比列135∶225=3∶5，故选D。
【核心精要】
日期变更
（1）确定日期范围
新的一天范围，从0时所在经线向东到180°经线；旧的一天范围，从0时所在经线向西到180°经线。
（2）示意图【思考】为什么我国重要晚会的开始时间选择在晚上八点开始呢？此时 0时经线对应的经度
是多少？
时间计算的基本思路
时间计算一般采取三种方式：一是利用材料表述某事件发生的时间进行相关计算，二是通过日照图中
特殊时间点进行计算，三是有关行程问题的计算。时间计算题目的分析思路如下。
（1）材料表述题目的时间计算
首先，分清材料中的时间是地方时还是区时；其次，时间计算只涉及经线，因此要掌握不同地点的经
度或时区；再次，计算出所求地点与已知地点的经度差和时区差；最后，根据“东加西减”的原则进行计
算。分析材料信息时要注意特殊时间点。
（2）日照图题目的时间计算
首先，在日照图上找出地方时为0时、6时、12时、18时的地点或找出晨昏线与赤道的交点、晨昏线
与纬线的切点等（具体见下图）；其次，计算出所求地点与已知地点的经度差或时区差；最后，按照“东
加西减”的原则进行计算。
（3）有关行程时间的计算
一架飞机某日某时从A地起飞，经过m小时飞行，降落在B地，求飞机降落时B地的时间。这类问题
若能建立下列关系，也就不难解答了。因此，计算公式为：降落时B地时间＝起飞时A地时间±时差＋行程时间（m小时）（注意：正负选
取原则——东加西减）。
【变式演练】
变式01 时间的计算
中国国家地理公众号于2022年元旦发布了一幅名为《新年日不落》的照片（下图）。照片呈现了摄影
师于北京时间2022年1月1日0时至6时拍摄的不同高度的太阳影像。据此完成下面小题。
1．摄影机镜头朝向（ ）
A．东方 B．南方 C．西方 D．北方
2．下列科考站距离照片拍摄地最近的是（ ）
A．黄河站（79°N，12°E） B．中山站（69°S，76°E）
C．长城站（62°S，59°W） D．泰山站（74°S，77°E）
【答案】1．B2．B
【分析】1．新年日不落，说明出现了极昼，此图拍摄的是刚好出现极昼现象的日出日落景观。1月1日太
阳直射点在南半球，刚好出现极昼现象的地方是南极点附近，日出日落都是正南，因此摄影机镜头朝向南
方。B正确，ACD错误；故选B。
2．12月22日前后（冬至日）太阳直射点在23.5°S附近，1月1日，太直射点大概北移10天，平均4天移
动1°，这时直射点在21°S左右，刚好出现极昼现象的纬度是69°S。结合材料可知，此图是北京时间0-6时
拍摄的，故此地大概北京时间（120°E地方时）3时日出，对应当地时间是0时，故可计算出此地在120°E
西侧45°，即75°E左右，因此距离照片拍摄地最近的是中山站（69°S，76°E），B正确，ACD错误；故选
B。
变式02 日期的变更
北京时间2021年9月17日下午1时34分，神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，执行
飞行任务的航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波安全顺利出舱，空间站阶段首次载人飞行任务取得圆满成功。该空间站处于距地400公里高度，航天员在出舱执行任务的过程中需穿上特制的航天服。据此完成下面小
题。
3．神舟十二号载人飞船着陆时，新的一天占全球的范围约为（ ）
A．20% B．50% C．70% D．90%
4．为航天员特制的航天服采用了多种新型材料，这些材料主要能（ ）
①耐严寒②防辐射③防雨淋④防大风
A．①② B．②④ C．①③ D．③④
3．C4．A
【分析】3．神舟十二号载人飞船着陆时为北京时间（东八区区时）9月17日13:34，由此推断，此时西五
区为9月17日0:34，西五区向东至日界线（180°经线）为新的一天（17日）的范围，占17.5个时区，全
球有24个时区，因此新的一天占全球范围的17.5÷24≈73%，C正确，ABD错误。所以选C。
4．空间站距地400公里高度，位于高层大气层，受太阳辐射照射较强，需要具备防辐射功能，②正确；当
空间站在地球背光面时，温度较低，所以要具备耐严寒的功能，①正确；该层大气极其稀薄，没有水汽和
杂质，不会有大风和云雨现象，不需要防雨和防风，③④错误。综上所述，A正确，BCD错误。所以选
A。
考点02 昼夜长短
[高考解密]
昼夜长短状况及其纬度分布规律、昼夜长短的变化规律、日出日落方位及昼长夜长计算是高考必考的
内容，常以区域图、地理表格为载体，以社会生活场景为背景，侧重考查昼夜长短变化规律在生活中的应
用；侧重考查考生的综合思维能力、区域认知能力和地理实践力。常以选择题的形式呈现。
【真题探究01】
（2020山东）2020年5月27日上午11点整，中国珠峰高程测量登山队将五星红旗插上世界最高峰峰
顶，实现了四十五年后我国测绘队员的再次登顶。从位于5200m的大本营向上，队员们要经过甲、乙、丙、
丁四个营地（下图），其中一个营地由于空气流通不畅，容易引起高原反应，被称为“魔鬼营地”。据此
完成下面小题。1．图中“魔鬼营地”是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
2．5月27日位于28°N的温州昼长为13时44分，该日珠峰顶部（28°N，87°E）日出时刻在北京时间（
）
A．7：20以前 B．7：20—7：39 C．7：40—8：00 D．8：00以后
【答案】1．A2．A
【解析】1．依据信息：甲、乙、丙、丁四个营地中，其中一个营地由于空气流通不畅，易引起高原反应，
被称为“魔鬼营地”。从图中可以看出，甲、乙、丙、丁四个营地中，丙、丁位于山脊，乙位于鞍部，这
三个营地所处的地形部位都有利于空气流动，只有甲位于山谷，地形封闭，空气流通不畅，容易引起高原
反应，故A对，BCD错。故选A。
2．依据已学知识，温州位于我国东部沿海地区，经度为120ºE左右，与北京时间基本相同。该日温州昼长
为13小时44分，根据日出时间=12—昼长/2，日落时间=12+昼长/2，可以推算出温州日出时间为5：08，
日落时间为18：52。由题干可知，珠峰与温州同纬度，经度为87ºE，因此珠峰的地方时比温州晚2小时12
分，与温州同海拔地区的昼长应为13小时44分，日出时间为7：20，但是珠峰峰顶海拔高，所谓站得高
看得远，在太阳尚未上升到地平线之前，珠峰上就可以看到太阳，因此日出时间早于7：20，故选A。
【核心精要】
(一)昼夜长短分布和变化的规律
1．昼夜长短分布——看“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附近出现极
昼现象。如图所示：
2．昼夜长短变化——看“移动方向”“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。
(二)直射点位置、日出日落方位与昼夜长短的关系
直射点
日出方位 日落方位 昼夜长短
位置
东北(北半球
西北(北半球晚于18 北半球昼长夜短
北半球 早于6时日
时日落) 南半球昼短夜长
出)
正东(6时日
赤道 正西(18时日落) 昼夜等长
出)
东南(北半球
西南(北半球早于18 北半球昼短夜长
南半球 晚于6时日
时日落) 南半球昼长夜短
出)
(三)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)。
【变式演练】
某年8月14日（晴天），一科研小组在相距张掖市（约39°N，100°E）60km的绿洲和沙漠中的两个
观测站进行科研活动，利用自动设备记录了其地面有效辐射（地面辐射和地面所吸收的大气逆辐射之间的差值）的日变化情况（如下图），该日张掖市在北京时间6：31日出。据此完成下面小题。
1．张掖市当日的昼长约为（ ）
A．8小时18分钟 B．10小时58分钟 C．12小时54分钟 D．13小时38分钟
2．该日（ ）
A．日出时刻，沙漠有效辐射出现短时下降 B．8时，绿洲上空大气层结构稳定
C．日落时刻，沙漠有效辐射持续下降 D．14时，绿洲地面损失热量最大
【答案】1．D2．B
【分析】1．8月14日尚未到达秋分日，张掖市昼长夜短，该日昼长应大于12小时，A、B错；张掖市
（100°E）位于120°E以西，地方时与北京时间（120°E地方时）晚约80分钟，张掖市在北京时间6：31日
出，由此可计算其日出地方时为5:11，根据昼长=（12- 日出时间）*2=（日落时间-12 ）*2，计算出昼长
为约为13小时38分钟。D正确，C错误。故选D。
2．从上图可知，地方时6时，沙漠有效辐射出现短时下降，据上题分析可知，当地日出地方时为5时11
分，A错误；根据上题分析可计算当地日落时间为18时49分，日落之后，沙漠有效辐射有一段小幅上升，
然后下降，C错误；根据题意可知，有效辐射是地面辐射和地面所吸收的大气逆辐射之差，也就是地面的
损失热量，大气运动越活跃，地面损失热量越多。上午8时，绿洲地面有效辐射为零，说明地面热量损失
为零，意味着大气结构稳定，B正确；下午16时，绿洲地面有效辐射达到最大热量，损失最大，D错误。
故选B。
【真题探究02】 晨昏线的判读
（2020·江苏高考真题）2020年4月8日22时，小明在上海观赏了“超级月亮”。下图为“月亮视直径最
大与最小时的对比示意图”。据此完成1-2题。
1．从天体运动位置看，此时“超级月亮”（ ）
A．月球位于远地点附近 B．月球位于近地点附近
C．地月系位于远日点附近 D．地月系位于近日点附近
2．与此时全球昼夜分布状况相符的是（ ）A． B．
C． D．
【答案】1．B 2．A
【解析】1．月球围绕地球公转，其公转轨道是椭圆轨道，地球位于其中一个焦点上，“超级月亮”比平
常看起来更大、更亮，说明此时月球位于公转轨道的近地点附近，离地球距离较近，A错误，B正确；地
月系位于近日点或远日点对于“超级月亮”没有影响，C、D错误。故选B。
2．4月8日为北半球夏半年，北极圈以内小范围出现极昼，南极圈以内小范围出现极夜，由此可排除BC
选项；此时北京时间为22时，即120°E的地方时为22时，所以150°E为0时，且为夜半球的中央经线，
大致与A图对应，D图错误。综上分析，与此时全球昼夜分布状况相符的是A图，故选A。
【核心精要】
晨昏线图的判读
晨昏线是太阳照射地球表面所形成的昼、夜半球的分界线。它由晨线和昏线组成，故又称为晨昏圈。
晨昏线是太阳光照图中非常重要的组成部分，其隐含的诸多地理信息是我们判读太阳光照图的重要突破口。
在不同的光照图中晨昏线的形态不一样，有的图只显示晨线或昏线，有的图显示晨线和昏线的一部分，有
的图显示整个晨昏线。如下列四幅图。
图1 侧视图 图3 矩形图 图4 局部图
图2 极地投影图
1．晨昏线的六个特点
（1）平分地球，是过球心的大圆。
（2）晨昏线平面与太阳光线垂直。晨昏线上太阳高度角为0°。
（3）晨昏线永远平分赤道。
（4）晨昏线与经线圈的夹角（α）的变化范围为0°—23．5°，且与太阳直射点的度数相同，即图2中
∠α＝∠β。（5）晨昏线只有在二至日时才与极圈相切。
（6）晨昏线的移动与地球自转速度相同、方向相反。
2．晨昏线的判断方法
（1）自转法：顺地球自转方向
（2）时间法：赤道上地方时
（3）方位法
如下图中，ACB为晨昏线，据东经增加方向为地球自转方向知地球呈逆时针方向旋转，可判断AC为昏
线，BC为晨线。
3．晨昏线图中地球自转方向的判断方法
4．晨昏线图中地方时的判断方法
5．晨昏线图中日期和节气的判断方法
（1）晨昏线与经线圈重合：日期为3月21日或9月23日前后，对应的节气是春分或秋分。
（2）晨昏线与经线圈相交且与极圈相切
极昼、极夜分布情况 日期 节气北极圈及其以北出现极昼 6月22日前 北半球夏
（南极圈及其以南出现极夜） 后 至
北极圈及其以北出现极夜 12月22日前 北半球冬
（南极圈及其以南出现极昼） 后 至
6．晨昏线图中太阳直射点位置的判断方法
（1）确定纬度：上图中Q点为太阳直射点，直射点Q的纬度＝90°—AF的纬度（出现极昼的最大范
围）＝晨昏线与地轴的夹角α。
（2）确定经度：地方时为正午12时的经线为太阳直射点所在经线，如上图中Q点所在的平分昼半球
的经线，通过时间计算可求出其经度度数。
7．晨昏线图中昼夜长短的判断方法
（1）昼夜长短分布规律的判断
（2）昼夜长短的计算方法
①昼长＝昼弧所跨经度数除以15°的商。
②夜长＝夜弧所跨经度数除以15°的商。
③昼长＝（12—日出地方时）×2＝（日落地方时—12）×2＝日落地方时—日出地方时。
8．晨昏线图中日出、日落时间的判断方法
日出时间＝某地所在纬线与晨线交点的地方时。
日落时间＝某地所在纬线与昏线交点的地方时。
【变式演练】
下图表示一年中某时段，①②③④四个地点昼长的变化现象。读图，完成下面小题。1．若四地中仅有一地位于南半球，则图中N的日期是（ ）
A．3月21日 B．6月22日 C．9月23日 D．12月22日
2．若②地位于南半球，下列说法正确的是（ ）
A．MN时段①②地日出东南，③④地日出东北
B．四地纬度由高到低依次是①④②③
C．MP时段③地正午太阳高度先增大后减小
D．NP时段④地昼长渐长并将出现极昼现象
【答案】1．B 2．B
【解析】1．读图可知，图中③地昼长不随日期变化而变化，应为赤道，①地和②地昼长变化趋势相同，
应位于同一（南北）半球，④地昼长变化趋势不同，位于另一个半球，题意表明，四地中仅有一地位于南
半球，因此④地应位于南半球，在N日期，位于南半球的④地昼长达到一年中最短，因此N的日期应是夏
至日（6月22日前后），B符合题意，排除ACD。故选B。
2．若②地位于南半球，②地在N日期昼长达到最长，则N日期为冬至日，M日期时四地昼长均为12小时，
且位于冬至日之前，则M日期应为秋分日，P日期处于冬至日与春分日之间。MN时段即秋分日至冬至日
期间，太阳直射点位于南半球，则①、②、③、④四地均日出东南，A错误；纬度越高，在同一期间内昼
长变化幅度越大，读图可知，四地中昼长变化幅度①＞④＞②＞③，则纬度由高到低依次是①、④、②、
③，B正确；MP时段内，太阳直射点先远离赤道，后靠近赤道，而③地位于赤道，因此③地正午太阳高
度先减小后增大，C错误；NP时段处于冬至日至春分日之间，图中显示，④地昼长渐长，但不会出现极昼
现象（昼长没有达到24小时），D错误。故选B。
考点03 正午太阳高度角
[高考解密]
正午太阳高度分布和变化规律、正午太阳高度的应用是高考的主要命题点，常以热点事件或生活中常
见的现象为切入点，综合考查正午太阳高度的应用；侧重考查考生的综合思维能力和地理实践力。常以选
择题的形式呈现。
【真题探究01】
（2020·天津）下左图为我国某地一住宅小区示意图，右图中四个方向的阴影分别为小区内某栋住宅楼
二至日8:00和16:00的日影。读图文材料，完成下面小题。1．该小区最可能位于（ ）
A．北京 B．银川 C．杭州 D．海口
2．小区内各住宅楼高一致，休闲广场被楼影遮挡面积最大的时段是（ ）
A．夏至日8:00~12:00 B．夏至日12:00~16:00
C．冬至日8:00~12:00 D．冬至日12:00~16:00
【答案】1．D 2．C
【解析】1．题意表明，右图表示8:00和16:00（我国统一使用北京时间）的我国某地一住宅楼日影，08:00
和16:00是关于北京时间正午对称的两个时刻，如果该地位于120°E经线上，则两个时刻的太阳高度相同，
日影长度相同，图中日影并没有对称相等，表明当地不在120°E经线上，图中显示，朝偏东方向日影短于
朝偏西方向日影，即北京时间8：00的太阳高度低于16：00的太阳高度，表明当地时刻晚于北京时间，即
该地应位于120°E西侧，杭州的经度大致为120°E，因此排除C。北京时间16：00时，当地地方时应16：
00之前。图中朝偏东方向的两个日影中，朝东北方向的日影较长，应是当地冬至日地方时16：00以前的
日影，朝东南方向的日影较短，应是当地夏至日地方时16：00以前的日影，即当地夏至日时在正午过后不
久太阳位于西北方位。北京、银川位于北回归线以北，且离北回归线较远，太阳位于西北方向应仅在日落
前一段时间，太阳不太可能在地方时16：00以前位于西北方位，排除AB；夏至日时，太阳直射纬线（北
回归线）位于海口（20°N）以北，海口正午太阳位于正北方位，整个下午太阳均在西北方位，因此该小区
最可能位于海口，D符合题意。故选D。
2．该小区位于我国，冬至日的太阳高度角更小，楼影更长，休闲广场被遮挡的面积更大，排除AB；冬至
日08:00～12:00，太阳位于当地东南侧天空，图中休闲广场东南侧住宅楼更为密集，休闲广场被楼影遮挡
面积较大，C正确；冬至日12:00～16:00，太阳位于当地西南侧天空，图中休闲广场西南侧楼房间距相对
较大，且错落分布，休闲广场被楼影遮挡面积相对较小，D错。故选C。
【核心精要】
一、变化规律
1．看直射点的位置，比较正午太阳高度大小
记忆口诀“远小近大”：即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。
2．看直射点的移动，确定正午太阳高度的变化
记忆口诀“来增去减”：即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：
3．看区域位置，归纳不同区域的正午太阳高度年变化规律
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
回归线之间
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
回归线上
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
回归线至极点之间
4．看纬度位置，总结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′增大到
46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。
(2)回归线至极圈之间：各纬度正午太阳高度变化幅度相同(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′。
二、正午太阳高度计算
（1）公式：H＝90°－纬度差。
（2）说明：纬度差是指所求地点与太阳直射点的纬度的差值，同减异加（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）。如图所示：
当太阳直射B点(10°N)时：
A点(40°N)正午太阳高度：
H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。
C点(23°26′S)正午太阳高度：
H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。
三、正午太阳高度应用
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；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。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，北回归线以北的地区，正午的
日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日日影最短；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，冬至日日影最短；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)。
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·cot H(H：冬至日正午太阳高度)。6．计算热水器的安装角度
在楼顶安装的太阳能：集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度角互余，如图，α＋H＝
90°时效果最佳。
在窗户下方的太阳能：集热板与墙面的夹角和当天的正午太阳高度相等时效果最好
【变式演练】
方位角是指从某点的指北方向线起，在平面上沿顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角。表为“北
京市某月三天的日出方位角数值”。据此完成下面小题。
日期 1日 15日 30日
日出方位角 108° 113.5° 118°
1．该月1日，北京日落方位角是（ ）
A．198° B．252° C．288° D．342°
2．该月可能为（ ）
A．2月 B．5月 C．8月 D．11月
3．北京日出方位角最小的日期（ ）
A．南半球昼长为一年中最长 B．北半球正午太阳高度达一年最大
C．晨昏圈与经线圈完全重合 D．极昼极夜区外各地日落西北方向
【答案】1．B2．D3．D
【解析】1．方位角是指从某点的指北方向线起，在平面上沿顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角。
北京市某月1日日出方位角为108°（如下图），可推出日出方向与正北方夹角为108°，与正东方向夹角为
18°，与正南方向夹角为72°。而根据所学知识，由于北京市位于北回归线以北，因此正午太阳的方位应该
是在正南方，以12：00为界，上午与下午时长相等，因此夹角也相等，推出日落方向与正南方的夹角也是
72°，可知日落方位角应为108°+72°+72°=252°，B选项正确，A、C、D选项错误。2．由上题可知，北京市该月日出东南，日落西南，昼短夜长，且随着时间推进，日出方位角越来越大，
说明日出方向向南方移动，白昼越来越短。2月北京市昼短夜长，但是在冬至日后，白昼在不断变长，不
符合该月特征，A错误。5月和8月北京市昼长夜短，B、C选项错误。11月北京市昼短夜长，且未到冬至
日，白昼仍在变短，符合该月特征，D选项正确。
3．日出方位角最小的日期应该是日出方向与正北方向夹角最小的日期，因此此时北京市白昼时间应该最
长，应为夏至日。南半球昼长最长应为冬至日，A选项错误。此时应该是北回归线以北地区正午太阳高度
达一年最大，B选项错误。春、秋分晨昏圈与经线圈完全重合，C选项错误。夏至日除极昼极夜区外各地
日出东北日落西北，D选项正确。
微专题01 二十四节气
【专题讲解】
从天文学角度看，二十四节气是根据太阳在黄道（即地球绕太阳公转的轨道）上的位置来划分的。
视太阳从春分点（黄经零度，此刻太阳垂直照射赤道）出发，每前进15度为一个节气，每个节气约15天
运行一周又回到春分点，为一回归年，合360度，因此分为24个节气。立春、立夏、立秋、立冬——亦合
称“四立”，分别表示四季的开始。夏至、冬至——合称“二至”，表示天文上夏天、冬天的极致。
“至”意为极、最。夏至日、冬至日一般在每年公历的6月21日和12月22日前后。春分、秋分——合称
“二分”，表示昼夜长短相等。“分”即平分的意思。二十四节气，根据视太阳在黄道上的位置，划分反映我国一定地区（以黄河中下游地区为代表）一年
（始于立春，终于大寒）中的自然现象与农事季节特征的二十四个节候。2016年11月30日，联合国教科
文组织将中国申报的“二十四节气”列为联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。二十四节气
是中国传统历法体系及实践活动的重要组成部分，被称为“中国的第五大发明”。
二十四节气歌春雨惊春清谷天；（立春、雨水、惊蜇、春分、清明、谷雨）
夏满忙夏署相连；（立夏、小满、芒种、夏至、小署、大署）
秋处露球寒霜降；（立秋、处署、白露、秋分、寒露、霜降）
冬雪雪冬小大寒。（立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒）
每月两节日期定；
最多相差一两天。
上半年来六、廿一；（6日和21日前后）
下半年是八、廿三。（8日和23日前后）
【考法探究】
2016年11月，中国“二十节气”被正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。
“二十四节气”是中国人通过观察太阳周年运动而形成的时间知识体系及其实践，古人将太阳周年运动轨
迹划分为24等份（如下左图所示），视太阳从春分点出发，在黄道上每前进15°为一个“节气”。据此
完成下面小题。
1．下列相邻的节气间，地球公转速度最慢的是（ ）
A．春分到清明 B．夏至到小暑 C．秋分到寒露 D．冬至到小寒
2．家住济南某小区的学生发现，日出时小区停车场内大树（如右图所示）影子的指向随日期而移动。下
列时段中，日出时树影的指向由A场地逐渐向B移动的是（ ）
A．小满到大暑 B．白露到寒露 C．小雪到小寒 D．雨水到清明
【答案】1．B 2．D
【解析】1．根据所学知识可知，地球在公转轨道上位于近日点时公转速度最快，1月初地球位于近日点。
远日点时公转速度最慢，7月初地球位于远日点；相邻的节气间的日期间隔约为15天，根据所学的两分两
至日期推算，春分到清明应为3月21日以后半个月，离远日点日期（7月初）约3~4个月，向远日点靠近，
地球公转速度在变慢，夏至到小暑应为6月22日以后半个月，很接近远日点，地球公转速度最慢，A错误，
B正确；秋分到寒露应为9月23日以后半个月，远离远日点，离远日点日期（7月初）约2~3个月，地球
公转速度变快，C错误；冬至到小寒应为12月22日以后半个月，接近近日点日期（1月初），地球公转速
度最快，D错误。故选B。
2．日出时树影的指向由A场地逐渐向B移动，说明日出方位由东南移向东北，太阳直射点由南半球进入北半球，由北半球的冬半年进入夏半年，跨春分。雨水到清明，跨春分，D对。小满到大暑、白露到寒露、
小雪到小寒都没有跨春分，排除ABC。综上所述，本题的正确答案为D。
【变式演练】
二十四节气（下图）是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，是中华民族劳动人民长期经验
的积累成果和智慧的结晶。完成下面小题。
1．下列农事活动中的谚语与“芒种”这一节气相吻合的是（ ）
A．春雷响，农夫闲转忙 B．东风不倒，雨下不小
C．麦熟一晌，虎口夺粮 D．有霜有霜，晚稻受伤
2．下列描述符合济南的是（ ）
A．寒露的夜较清明的夜长 B．小寒较大寒日出时刻早
C．立春与立冬的正午太阳高度不同 D．夏半年与冬半年时间长度一样
【答案】1．C 2．A
【解析】1．读图分析，芒种在夏至之前，此时没有春雷，A错误；此时出现雨下不小现象可能性较小，B
错误；华北地区一般6月初冬小麦成熟，麦熟一晌，虎口夺粮，C正确；芒种在夏至之前，此时没有霜，
D错误。故选C。
2．寒露是秋分之后15天，直射点在南半球，夜长昼短；清明是春分之后15天，直射点是在北半球，昼长
夜短，由于寒露、清明太阳直射的纬度数一样，清明的昼长应该等于寒露的夜长，故寒露的夜较清明的夜
长，A正确；小寒距离冬至日较大寒更近，昼长更短，日出时间应该更晚，B错误；立春与立冬关于冬至
日对称，冬至日太阳直射点位于南回归线，则此两个节气太阳直射点均位于南回归线以北、赤道以南的同
一纬度上，故这两天的正午太阳高度相同，C错误；地球在近日点附近（冬半年）运行速度较快，故相同
长度内经过的时间短，则冬半年的时间长度短于夏半年，D错误。故选 A。
微专题02 日晷
【专题讲解】晷的造型千姿百态，不一而足，要说共同点，可能就是两个基本的组成“晷针”和“晷面”。
1.分类： 根据晷面的摆放位置可以简单的分为三类：平晷、直晷和斜晷。平晷中最常见的是地平时
日晷，如下图晷面与地平面平行，晷针和晷面之间的夹角就是当地的地理纬度，适合低纬度使用，因其制
造容易、安装简单且具有较强的观赏性，适合安放在公园、广场和学校等地。
斜晷中最常见的是赤道日晷，它也是日晷家族中最简单、最常见的一种。其晷面平行于赤道面，晷面上的
刻度等分，晷针与地轴平行，两端分别指向南北极，晷针的仰角是当地的地理纬度，北半球的晷针高端指
向北极星。赤道日晷是怎样来确定时间的呢，因为太阳东升西落，晷针在晷面上的日影自西向东慢慢移动，
晷面的刻度是均匀的，移动的晷针日影犹如现代钟表的指针，日影落在晷面相应的刻度上便可读取时间。
随着太阳位置的变化，晷针日影在晷面上移动一寸所花的时间称为“一寸光阴”，“一寸光阴一寸金”的
成语便由此而来。直晷的晷面垂直于地面放置，晷面朝向，南、北、东、西都有，晷针的倾角通常等于当地的地理纬度，适
合中纬度地区使用。欧洲许多国家的古老建筑墙面上比较常见，非常吸引游客的眼球。
2.读取：以北半球为例，太阳直射北半球时，晷针日影落在上面的晷面，太阳直射南半球时，晷针日影落
在下面的晷面，分别读取便可，而春秋二分日的时候，太阳光线正好与晷面平行，就没办法读取时间了。
3.放置：
【考法探究】
日晷是观测日影记时的仪器，晷针指向北极星的方向。济南（37°N，117°E）某校的同学观察了安放在学校的日晷后，绘制了当时的日晷计时示意图。读图，完成下面小题。
1．该校安放日晷时其晷面与地平面的夹角应接近（ ）
A．37° B．40° C．45° D．53°
2．该日观测日晷的时间最接近（ ）
A．10时 B．11时 C．12时 D．13时
【答案】1．D 2．B
【解析】1．根据材料信息“晷针指向北极星的方向”可知，晷针的仰角是当地的地理纬度，为37°，根据
图示信息可知，晷针与晷面平行，则晷面与地平面的夹角应接近53°，所以D正确，ABC错误。故选D。
2．根据图示信息可知，此时晷针的影子指向午时初，午时对应24小时制的11—13时，所以此时最接近11
时，所以B正确，ACD错误。故选B。
【变式演练】
赤道式日晷是我国古代利用日影的位置以确定当时时辰或时刻的仪器，主要由一根指向北极星并用于
投射太阳阴影的指针（晷针）、承受指针投影的投影面（即晷面，器面上有刻度线）组成，晷针和晷面是
垂直的关系。图1示意赤道式日晷的放置及部分节气的太阳视运动轨迹，图2为河南郑州某广场上的赤道
式日晷实景图。据此完成下面小题。
1．关于赤道式日晷的说法，正确的是（ ）。A．纬度越高，盘面与地平面夹角越大 B．纬度越高，晷针与地平面夹角越小
C．纬度越低，南盘面的使用时间越长 D．二分日晷面上难以读取时数
2．图示该广场日晷晷针的影子朝向（ ）。
A．西南 B．西北 C．东南 D．东北
【答案】1．D 2．B
【解析】1．赤道式日晷的基本原理，晷盘面与地平面（水平面）的倾斜角度为90°-Φ，（Φ是当地的地理
纬度）。因为晷针与晷面垂直，所以晷针与地平面夹角就是当地的地理纬度Φ。所以当纬度越高时，晷盘
面与地平面的夹角越小，晷针与地平面夹角越大，AB错误；由图1 可知，该日晷为赤道式，从春分到秋
分的半年时间用北盘面（朝上的一面）记时，左东右西，日影呈顺时针移动；从秋分到次年春分，则用南
盘面（朝下的一面）记时，左西右东，日影呈逆时针移动，因此，南北盘使用时间相同，C错误；春分和
秋分日前后几天，太阳光和晷面平行，难以从晷面上读数，日晷无法使用，日晷的使用与太阳直射点的位
置相关，与纬度高低联系不大，D正确。故选D。
2．赤道式日晷其晷面平行于赤道面，晷面上的刻度等分，晷针与地轴平行，两端分别指向南北极，晷针
的仰角是当地的地理纬度。根据赤道日晷原理，在北半球，晷针上端指示北极星方向，晷针下端指示南方，
根据日影朝向可以判断，故该广场日晷晷针的影子朝向西北方向，B对，ACD错。故选B。
微专题03 太阳视运动
【专题讲解】
1.概念
由于地球的自转，使地球上的人以为太阳每天从东方升起，在西方落下，从而认为是太阳绕地球的运动。
太阳视运动轨迹图是以观测者所在位置为中心，目视太阳在天球上运行所形成的轨迹示意图。
地平面方向判断：（该观测者位于北回归线以北地区）
①根据日出日落方位判读东、西方向
②普通地图上方向的判读方法“上北下南，左西右东”来定出方向坐标。
2.判读技巧
因为黄赤交角的存在，导致我们从地球上看太阳的运动方位（称之为太阳周日视运动：一天中地球上观察
太阳运动的方位变化）会发生变化。
太阳视运动的考查关键在三个点：日出点、正午点、日落点，主要涉及“三点”的位置规律及相应时间的推算。具体规律归纳如下：
日出日落方位规律：
(1)非极昼极夜区。日出日落方位与太阳直射点位置相关，即
直射点在北半球时，日出东北、日落西北；直射点在南半球时，日出东南、日落西南。
(2)极昼区。
北半球极昼区，日出正北、日落正北；南半球极昼区，日出正南、日落正南。
正午时太阳方位规律（与太阳直射点位置相关）
①北回归线以北地区：
太阳直射点纬线位于观测者纬线南方时，则正午太阳位于观测点正南天空
②南回归线以北地区：
太阳直射点纬线位于观测者纬线北方时，则正午太阳位于观测点正北天空
③回归线之间结合移动规律分析，有时天顶，有时正北天空，有时正南天空
影子变化规律：
（1）影子方位（朝向）变化：根据太阳方位判断影子方位
影子朝向与太阳方向相反
（2）影子长度变化：根据太阳高度大小判断影子长短
一天中太阳高度越大,日影越短；
太阳直射点上,物体的影子缩短为0
（3）影子移动方向：呈顺时针在地面上移动。
3.太阳视运动轨迹图
（1）赤道（0°）地区太阳视运动轨迹
注意：先确定观测者所在位置（赤道)；以观测者为重点，确定东西南北方向；找观测者头顶，画天空半
圆；确定太阳直射点与观测者所在纬线的南北关系
①春秋分日时，太阳从正东升起，从正西落下，正午太阳高度H＝90°（头顶）。
②夏至日时，太阳从东北升起，从西北落下，正午太阳高度H＝66.5°（正北）。
③冬至日时，太阳从东南升起，从西南落下，正午太阳高度H＝66.5°（正南）。
（2）回归线与极圈之间的太阳视运动轨迹夏至日：日出东北，日落西北，正午正南
冬至日：日出东南，日落西南，正午正南
春秋分：日出正东，日落正西，正午正南
夏至日：日出东北，日落西北，正午正北
冬至日：日出东南，日落西南，正午正北
春秋分：日出正东，日落正西，正午正北
（3）北极（90°N）太阳视运动轨迹
90 °N极昼期：几乎与地平面平行，顺时针方向；90 °S 极昼期：几乎与地平面平行，逆时针方向。
（4） 出现极昼的地区(除极点)
一天内太阳终日可见，正午时太阳高度最大，0时(24时)太阳高度最小，若位于北半球，太阳升落方位均
为正北；若位于南半球，太阳升落方位均位于正南。
【考法探究】二十四节气是中华文明的结晶，已被列入世界非物质文化遗产。读图，完成下面小题。
1．2022年6月3日为端午节，最接近的节气是（ ）
A．立春 B．芒种 C．惊蛰 D．清明
2．小满至大暑期间，太阳直射点的移动方向是（ ）
A．自南向北移动 B．先向北后向南移动
C．自北向南移动 D．先向南后向北移动
3．下图中最能示意立春这天合肥（约32°N）太阳视运动轨迹的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】1．B 2．B 3．C
【解析】1．全年划分为24个节气，连续两个节气之间的时间间隔约为15天。读图可知，夏至在6月22
日前后，由此可推断，芒种在6月7日左右，小满在5月23日左右，因此6月3日的端午节，最接近芒种
这一节气，B正确，ACD错误。故选B。
2．读图可知，小满到大暑之间，经过夏至日，夏至日太阳直射点在北回归线，因此，太阳直射点先向北
移动，再向南移动，B正确，ACD错误。故选B。
3．全年划分为24个节气，连续两个节气之间的时间间隔约为15天。春分为3月21日前后，由此推断立
春为2月3日前后，此时为北半球冬半年，全球除极昼、极夜地区外均日出东南方向，日落西南方向，太
阳直射南半球，合肥正午时太阳位于正南，昼短夜长；太阳直射点每四天纬度移动大约1°，立春前后太阳直射点大约在11°S，据此可算出该日合肥正午太阳高度角为47°左右，C正确，ABD错误。故选C。
【变式演练】
下图示意地球上同半球甲、乙两地同一日期观测的一天中太阳视运动轨迹，其中左图中甲地太阳运行
到左侧天空时，太阳高度为20°，右图中a时刻乙地太阳位于正北天空。据此完成下面小题。
1．甲地最可能位于（ ）
A．北极点 B．北极圈 C．南极点 D．南极圈
2．该日乙地的正午太阳高度是（ ）
A．20° B．40° C．70° D．90°
3．对于北京市民而言，与该日昼夜时长最相似的日期是（ ）
A．1月5日 B．3月12月 C．6月6日 D．10月10日
【答案】1．C 2．B 3．A
【解析】1．由甲地视运动轨迹可知，甲地全天太阳高度不变，且数值为20°，可推知该地应位于极点并出
现极昼现象，因甲、乙两地位于同一半球，a时刻乙地太阳高度最大，且方位为正北，可推知甲、乙两地
位于南半球，因此，甲地的地理纬度最可能是90°S，甲地最可能位于南极点，C正确，ABD错误。故选
C。
2．读图乙可知，该日当甲地全天太阳高度不变时，乙地刚刚出现极昼（当日太阳最低时位于地平面上，
太阳高度为0°，可认为日出日落为同一刻），由上题知甲地位于90°S，该日太阳直射20°S，则刚刚出现极
昼的纬度为70°S，故乙地与太阳直射点的纬度差为50°，根据H=90°-直射点与当地纬度差，即可算出该日
乙地的正午太阳高度是90°-50°=40°，B正确，ACD错误。故选B。
3．该日太阳直射20°S，根据太阳直射点移动规律（每4天约移动1°），以及12月22日前后太阳直射
23.5°计算可知，该日为12月8日前后或1月5日前后，A正确，BCD错误。故选A。
