文档内容
重难点 02 地球运动规律
目录
重点01 时间的计算与日期变更
重点02 昼夜长短
重点03 正午太阳高度
难点01 二十四节气
难点02 日晷
难点03 太阳视运动
【命题规律】高考考查本考点时常以光照图、文字材料等为载体，考查地球运动的相关原理，侧重计算以
及综合思维的考查。
【命题预测】地球运动的相关原理是高考试题中的难点，试题情景的背景往往融入日常生活中的一些地理
现象等中，将定位与区域认知结合，考察学生的综合思维和处理问题的能力，将人地协调观融入试题。
重点01 时间的计算与日期变更
一、时间计算
1.地方时的计算
地方时的计算依据：地球自转，东早西晚，1度4分，东加西减，经经计较，分秒必算。
计算时具体可分为四个步骤：一定时，二定向，三定差，四定值。
一定时，确定出用以计 昼、夜半球中央经线的地方时分别为12时、24时（或0时），如ND、NB
算的参照时间 所在经线；晨、昏线与赤道交点所在经线的地方时分别为 6时、18时，如
NC、NA所在经线
二定向，确定两点的相 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
对东、西方向 选择“东加”；若求F点的地方时，以B点作为已知时间点，则F点位于
B点以西，应选择“西减”
三定差，确定两点的经 如E点所在经线与ND所在经线相差45°
度差
四定值，所求的地方时= 如以D点作为已知时间点求E点的地方时为12：00+4*45/60=15：00，以
已知地方时±4分钟×经度 B点作为已知时间点求F点的地方时为24：00-4*45/60=21：00
差/1°
2.区时的计算
一定时区，确定出两地所在的时 若已知某地经度，可根据经度确定出所在的时区，方法为：该地的
区经度数÷15°，所得余数若小于7．5°，则商为该地所在时区数，若
余数大于7．5°，则商+1为该地所在时区数；东西时区根据东西经
确定
二定向，确定两时区的相对东、 如果两地分别在东、西时区，则东时区在东，西时区在西。如果两
西方向 地都在东时区，区号大的在东，区号小的在西；两地都在西时区，
区号大的在西，区号小的在东
三定差，确定两个时区相差的个 如果两地分别在东、西时区，相差的时区数即为两区号相加。如果
数 两地都在东时区或西时区，相差的时区数即为两区号相减
四定值，所求时区的区时=已知 如当东八区为 18：00时，西五区为 18—13=5：00；当中时区为
时区的区时±时区差×1小时 3：00时，东三区为3+3=6：00
【注意】区时与地方时的计算有如下规律：
（ 1 ）求差的技巧——“同减异加”
①经度差：两地同为东（西）经，取两数之差；一地为东经，另一地为西经，取两数之和。
②时区差：两地同在东（西）时区，取两数之差；一地在东时区，另一地在西时区，取两数之和。
（ 2 ）求时间的技巧——“东加西减”
先画出表示全球所有经线（或时区）的数轴，标出已知经线（或时区）及其地方时（或区时），再标出所
求经线（或时区），计算出两地经度差（或时区差）后，再将其转化为地方时差（或区时差）。
3.与行程有关的时间计算
常见问题形式：若有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。
计算公式：降落时B地时间＝起飞时A地时间±时差＋行程时间(m)
二、日期变更
1.日期变更示意图
2.日期范围
新的一天：从0时经线向东到180°经线。
旧的一天：从0时经线向西到180°经线。
新的一天所占小时数等于180°经线的地方时，旧的一天所占小时数等于24时减去180°经线的地方时。
北京时间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，
着陆点中心地理坐标为（100°04′28″E，41°37′43″N）。现场医监医保人员确认航天员翟志刚、王亚平、叶
光富身体状况良好，“神舟十三号”载人飞行任务取得圆满成功。据此完成下面小题。
1．“神舟十三号”载人飞船返回当日，与内蒙古相比，海南（ ）
A．自转角速度更小B．正午太阳高度更大C．自转线速度更小 D．白昼时间更长
2．返回舱在东风着陆场着陆时，国际标准时间为（ ）A．2022年4月16日1：56 B．2022年4月17日10：56
C．2022年4月16日2：56 D．2022年4月17日11：56
3．三位航天员重返地面时，与北京处于同一日期的范围占全球范围的比例（ ）
A．小于1/3 B．约为7/12 C．约为3/4 D．大于4/5
【答案】1．B 2．A 3．B
【解析】1．两地的自转角速度相同，A错误；与内蒙古相比，海南的纬度更低，自转线速度更大，4月16
日太阳直射点在北半球且靠近赤道，海南正午太阳高度更大，B正确，C错误；4月16日，太阳直射点在
北半球，内蒙古纬度更高，白昼更长，D错误。故选B。
2．返回舱在东风着陆场着陆时为北京时间2022年4月16日9时56分，国际标准时间为零时区区时，比
北京时间晚8个小时，因此国际标准时间为9：56－8＝1：56，日期不变，A正确，BCD错误。故选A。
3．当北京时间9时56分时，此时0：00所在的时区为西二区，因此新的一天的范围约为西二区至东十二
区，占全球范围的比例约为7/12，B正确，ACD错误。故选B。
【点睛】区时计算：全球分为24个时区，每个时区东西跨15个经度。 （1）确定所在时区：所在经线度
数/15度=整数···余数①若余数小于7.5，即为整数时区。②若余数大于7.5，即为(整数+1)时区。 （2）已
知时间+/-时区差=所求时间（东加西减)。
重点02 昼夜长短
1.计算
（1）利用已知的日出或日落的地方时来计算
一个地区一天的日出和日落时间反映了该日的昼夜长短状况。白昼以12时为界，上午与下午时间间隔相等；
黑夜以午夜（0时或24时）为界，上半夜与下半夜时间间隔相等。
因此已知某地某一天的昼长，可求出该日的日出、日落时间（地方时），其方法为：
日出时间=12—1/2昼长 ；日落时间=12+1/2昼长
相反，根据某地某一天日出、日落时间可计算昼长、夜长，其方法为：
某地昼长=日落时间—日出时间=（正午12时—日出时间）×2=（日落时间—正午12时）×2
某地夜长=（子夜24时—日落时间）×2=（日出时间—子夜0时）×2
（2）利用一个地区昼弧所跨的经度范围来计算
方法：昼长=白昼弧度数/15°，即在日照图上某条纬线与晨昏线有两个交点，两点之间在昼半球的弧度数/
15°，就是白昼的时长。
二、昼夜长短的时空分布规律与计算
1.时空分布规律(1)交错对称规律：北半球各地的昼长与南半球相同纬度的夜长相等，例如30°N的昼长等于30°S的夜长。
(2)递增规律：太阳直射点所在半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长。另一半球昼短夜长，且纬度越高，夜
越长。
(3)变幅规律：赤道处全年昼夜平分；由赤道到极圈，昼夜长短的年变化幅度增大。自赤道向两极昼夜长短
的变化幅度增大(赤道上为0小时，极圈及其以内地区达到24小时)。
(4)极昼(夜)圈规律：极昼(极夜)的起始纬度数＝90°—太阳直射点的纬度。纬度愈高，极昼(极夜)出现的天
数愈多。
(5)直射半球规律：太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且该半球纬度越高白昼越长。与太阳直
射点的移动方向无关。
（6）时间对称规律
相对于夏至日或者冬至日对称的两个时间，某地的昼长、夜长都是相同的；相对于春分日或者秋分日对称
的两个时间，某地一个时间的昼长等于另一个时间的夜长。如下图：
a与b两个时间的昼长、夜长是相同的，c与d两个时间的昼长、夜长也是相同的；b与c两个时间中，b时
间的昼长等于c时间的夜长。
1．2020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”。据此完成下题。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.A
【详解】1.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，
可提前看到太阳升出地平线，因此日出时间早于7：20，故选A。
重点03 正午太阳高度
一.正午太阳高度的计算
1.计算太阳高度角
正午太阳高度可以按公式 H = 90°- |φ - δ| 计算，其中 H 为正午太阳高度， φ为当地纬度， δ为太阳直射
的纬度（当地夏半年取正值，冬半年取负值）。
例如：北京（40°N）夏至日和冬至日正午太阳高度分别为夏至日： H = 90°- | 40°- 23°26′| = 73°26′
冬至日： H = 90°- | 40°- （ - 23°26′）| = 26°34’
二、正午太阳高度的应用
1.正午太阳的方向
在南北回归线之间，一年内正午太阳有时在南方，有时在北方。在北回归线以北的地区，全年正午太阳都在南方。
在南回归线以南的地区，全年正午太阳都在北方。
2．日出、日落方位的确定
（1）太阳直射北半球，全球各地太阳从东北升起，在西北落下（极昼、极夜区除外）。
（2）太阳直射南半球，全球各地太阳从东南升起，在西南落下（极昼、极夜区除外）。
（3）太阳直射赤道，太阳从正东升起，在正西落下（极点除外：北极点正南日出，正南日落；南极点正
北日出，正北日落）。
3.正午太阳高度应用的具体实例
(1)确定地方时
一天中太阳高度达最大时，地方时为12时；春、秋分时，太阳高度为0°的地方地方时为6时或18时；任
何一天赤道上太阳高度为0°的地方地方时为6时或18时。
(2)确定房屋的朝向
北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋多朝南；南回归线以南地区，房屋多朝北。
(3)推断正午日影长短
正午太阳高度越大，日影越短；正午太阳高度越小，日影越长。
(4)确定地理纬度
根据正午太阳高度计算公式可计算出当地地理纬度。
(5)推算楼间距
纬度较低的地区，楼间距较小；纬度较高的地区，楼间距较大。如下图所示，冬至日我国某地，最小楼间
距L＝h·cotH。
(6)计算太阳能热水器安装角度
①热水器的倾角：太阳能热水器的倾角α等于该地与太阳直射点所在地的纬度差。例如，北纬40°在夏至日时太阳能热水器与地面的倾角应该调整为40°－23°26′，在冬至日时倾角应该调整
为40°＋23°26′。
②一年内调整的幅度：等于所在地正午太阳高度的年变化幅度。
我国皖南山区传统民居为了增加采光通常会修建天井，下图为皖南某地（118°E，30°N）一处民居天
井示意图。读图完成下面小题。
1．一年中，正午阳光如甲所示照射到盆景时，太阳直射点的纬度约为（ ）
A．15°S B．15°N C．3°S D．3°N
2．正午阳光从甲向乙移动期间，当地（ ）
A．北极点正午太阳高度逐渐变大
B．同一地点日出日落的方位逐渐向南偏移
C．在同一地点、时间、方位再次看到日出
D．晨昏线与经线的夹角先变小后变大
【答案】1．A 2．D
【解析】1．读图，根据图中标注的数值可以得出正午阳光如甲所示位置照射盆景时，正午太阳高度为45°
（甲位置位于正南方天空，应为正午时刻太阳位置，从天井顶到地面垂直高度为8米，从天井顶对应的垂
直地面点到盆景也为8米，故太阳高度角为45°），该地的纬度为30°N，再根据正午太阳高度的计算公式
H=90°－太阳直射点与当地的纬度差，可以求出此时太阳直射点的纬度约为15°S，故A正确，BCD错误。
故选A。
2．读图，根据图中标注的数值可以得出正午阳光如乙所示位置照射盆景时，正午太阳高度超过60°（太阳
直射赤道时，该地正午太阳高度角为60°，其对应的正切值为√3；而正午阳光位于乙位置时，此时正午太
阳高度角的正切值为2，故可得出正午太阳位于乙位置时，太阳直射点位于北半球），应该位于北半球较
低的纬度。据图可知，从甲到乙位置，该地正午太阳高度在变大，故可知直射点一直在向北移动，且由南半球移动到北半球。当直射点位于北半球时，北极点正午太阳高度=直射点纬度，当直射点位于南半球时，
北极点发生极夜，没有正午太阳高度角，A错误；日出日落方位逐渐向北偏移，B错误；该时期正午太阳
高度一直变大，并未出现关于夏至对称的直射点位置，故不会在同一地点、时间、方位再次看到日出，C
错误；当直射点靠近赤道时，晨昏线与经线的夹角变小，远离赤道时，夹角变大，故在此时期，晨昏线与
经线的夹角先变小后变大，D正确。故选D。
【点睛】太阳日出、日落的方位（极昼、极夜地区除外）：1、太阳直射赤道上，全球日出正东，日落正
西；2、太阳直射北半球，全球日出东北，日落西北；3、太阳直射南半球，全球日出东南，日落西南。
难点01 二十四节气
1.适用区域
二十四节气主要适用于黄河流域，它是农耕文明时期人们在此辛勤耕作总结出的规律。
2.内容
它把太阳的周年运动轨迹划分为24等份，每一等份为一个节气，始于立春，终于大寒，周而复始。
“春雨惊春清谷天， 夏满芒夏暑相连。 秋处露秋寒霜降， 冬雪雪冬小大寒。”
3.太阳直射点回归运动与二十四节气图
4.二十四节气的含义
立春：立春即春季的开始；雨水：降雨开始，雨量逐渐增加；惊蛰：天气回暖，春雷始鸣，惊醒蛰伏在地下冬眠的昆虫；春分：昼夜平分；清明：天气晴朗，草木繁茂；谷雨：雨生百谷——雨量充足及时，
谷类作物茁壮成长。
立夏：夏季的开始；小满：麦类等夏熟作物籽粒开始饱满；芒种：麦类等有芒作物成熟；夏至：炎热
的夏天来临；小暑：小暑就是气候开始炎热；大暑：一年中最热的时候。
立秋：秋季的开始；处暑：处是终止、躲藏的意思。处暑是表示炎热的暑天结束；白露：天气转凉，
露凝而白；秋分：昼夜平分；寒露：露水已寒，将要结冰；霜降：天气渐冷，开始有霜。
立冬：冬季的开始；小雪：开始下雪；大雪：降雪增多，地面可能积雪；冬至：寒冷的冬天来临；小
寒：气候开始寒冷；大寒：一年中最冷的时候。
家住天津的小明每天傍晚伴着日落，在公园的环形道路上沿逆时针方向散步。下左图为该道路示意图，
下右图为我国二十四节气时地球在公转轨道上的位置示意图。读图文资料，完成下面小题。
1．若不考虑天气因素，小明想要做到每天都伴着落日开始散步，则（ ）
A．春分节气到立夏节气出发时间需逐渐推迟
B．小满节气到大暑节气出发时间需逐渐提前
C．白露节气到霜降节气出发时间需逐渐推迟
D．小雪节气到大寒节气出发时间需逐渐提前
2．秋分这天，小明刚开始散步时发现自己的影子出现在右前方，则该位置为（ ）
A．甲处 B．乙处
C．丙处 D．丁处
【答案】1．A 2．D
【解析】1．春分到立夏节气之间太阳直射点逐渐北移，天津昼长逐渐变长，日落时刻逐渐推迟，出发时
间应逐渐推迟，A正确；小满节气到大暑节气太阳直射点先北移至北回归线，后向南移动，天津昼长先变
长后变短，日落时刻先推迟后提前，出发时间应先推迟后提前，B错误；白露节气到霜降节气太阳直射点逐渐南移，天津昼长逐渐变短，日落时刻逐渐变早，出发时间应逐渐提前，C错误；小雪节气到大寒节气
太阳直射点先南移至南回归线，后向北移动，天津昼长先变短再变长，日落时刻先提前后推迟，出发时间
先提前后推迟，D错误。故选A。
2．秋分日太阳直射赤道，全球各地太阳都从正东方升起，正西落下，根据图中指向标及在公园的环形道
路上沿逆时针方向散步，可知甲、乙位置影子在左侧，丙位置影子在右后方，丁位置影子在右前方，故选
D。
【点睛】日出日落太阳方位的判断：春秋分全球各地正东日出，正西日落；北半球夏半年除极昼极夜区外
各地东北方向日出，西北方向日落；北半球冬半年除极昼极夜区之外各地东南方向日出，西南方向日落。
难点02 日晷
1.含义：
日晷名称是由“日”和“晷”两字组成。“日”指“太阳”，“晷”表示“影子”，“日晷”的意思为
“太阳的影子”。因此，所谓日晷，就是白天通过测日影定时间的仪器。
2.特征
a.晷针指向北极星；
b.晷盘与晷针垂直,南高北低;
c.晷盘上刻有子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二时辰；
晷盘和底座的夹角与当地纬度互余,晷针和底座的夹角就等于当地的纬度。
如下图所示α是当地纬度，晷盘与地平面（底座）的夹角β+当地纬度α=90°，晷针与地平面（底座）
的夹角θ+β=90°，所以θ=α，即晷针与地平面（底座）的夹角等于当地纬度αβ θ
3.计时原理
在晷面的正反两面刻画出12个大格，每个大格代表两个小时。太阳每天东升西落，投向晷面的晷针影子也
慢慢地由西向东移动。晷针影子好像是现代钟表的指针，晷面则是钟表的表面，以此来显示时刻。夏半年
太阳直射北半球，阳光能照射到日晷北侧面；冬半年太阳直射南半球，阳光能照射到日晷南侧面。
晷面应两面都有刻度春分日到秋分日之间，晷针的影子投向晷面正面；秋分日到春分日之间，晷针的
影子投向晷面背面。
日晷是利用日影变化规律制成的天文记时仪器，“日”指“太阳”，“晷”表示“影子”，“日晷”
的意思为“太阳的影子”。赤道式日晷的晷针指向北极星，与晷面垂直。下图分别表示日晷示意图与景观
图。据此完成下面小题。
1．若在天津某中学校园（117°E，39°N）安装赤道式日晷，则晷面与地面夹角约为（ ）
A．39° B．23°26′ C．51° D．66°34′
2．该校园日出时晷针针影指向晷面上的正西方位时，北京时间为（ ）
A．6:00 B．6:12 C．18:00 D．18:12
【答案】1．C 2．B
【解析】1．通过材料可知，赤道式日晷的晷针指向北极星，与晷面垂直。晷针与地面的夹角是当地的地
理纬度，由于晷针与晷面垂直，因此可以推断晷面与地面夹角与晷针与地面的夹角是互余关系，由材料可知天津某中学校园的纬度为39°N，因此晷面与地面夹角=90°-39°=51°，C对，排除ABD。故选C。
2．该校园晷针针影指向晷面上的正西方位，说明太阳位于正东，太阳位于正东时，为二分日，日出时间
为地方时6:00，因此当该地地方时（天津某中学校园117°E）为6:00时，120°E位于117°E以东3°，故北
京时间（120°E）比该地早12分，为6:12，B对，排除ACD错误。故选B。
【点睛】日晷指的是人类古代利用日影测得时刻的一种计时仪器，又称“日规”。其原理就是利用太阳的
投影方向来测定并划分时刻，通常由晷针（表）和晷面（带刻度的表座）组成。利用日晷计时的方法是人
类在天文计时领域的重大发明，这项发明被人类沿用达几千年之久。
难点03 太阳视运动
1.周日（视）运动过程：从日出到正午，再到日落的过程。
2.不同地区二分二至太阳视运动轨迹图（南北最主要看观察者穹顶与太阳方位的关系）
非极昼地区
赤道二分二至太阳视运动 北半球热带二分二至太阳视运动极昼地区的“日不落”
①最高点为12时，最低点为0时，0时代表日出和日落；
②轨迹从最低点的正南（或正北），经东而后再西绕地一圈，因此极地视运动轨迹是北逆南顺。
3.太阳周日视运动投影图绘制
a“三点绘制法”——三点为日出，日落，及正午太阳三点的位置。
b步骤①根据材料给出的时间确定直射点所在半球，得出日出、日落方位
（这里讨论日出日落的地区不包括发生极昼极夜现象的地区）
②根据此时直射点与分析地区的位置关系，判断正午时，太阳位于正南还是正北。
4.太阳周日视运动投影图
【二分日】
直射点以北地区 直射点以南地区
正东－正南－正北 正东－正北－正南
【北半球夏半年】（非极昼地区）
直射点以北地区 直射点以南地区
东北－正南－西北 东北－正北－西北
【北半球冬半年】直射点以北地区 直射点以南地区
东北－正南－西北 东北－正北－西北
下图为我国极地科考队员在南极昆仑站（80°25′S，77°06′E）极昼期第一天拍摄的太阳视运动轨迹合成
图（每两小时拍摄一次）。据此完成下面小题。
1．该日可能与下列哪个节气最接近为（ ）
A．谷雨 B．霜降 C．小寒 D．大雪
2．拍摄M位置的太阳轨迹时，摄影机镜头朝向（ ）
A．正北 B．正南 C．正西 D．正东
3．当太阳位于图中N位置时，（ ）
A．南京（东八区）华灯初上 B．纽约（西五区）正值夕阳西下
C．伦敦（中时区）艳阳高照 D．悉尼（东十区）人影朝向西北
【答案】1．B 2．A 3．D
【解析】1．根据材料信息可知，此时为南极昆仑站极昼期第一天，昆仑站纬度位置为80°25′S，太阳直射
点应位于9°35′S左右，太阳直射点在地球表面移动速度约为4天1度，则日期应为秋分之后38天左右或春
分之前38天左右，此时为极昼期第一天，太阳直射点向南移动，所以为秋分之后38天左右，最接近四个
选项中的霜降，B正确，ACD错误。所以选B。
2．根据材料信息可知，该地位于南极圈以内，出现极昼时，正午太阳方位应位于正北，根据图示信息可
知，M位为正午太阳方位，所以镜头应该朝向正北，A正确，BCD错误。所以选A。
3．根据图示和材料信息可知，N位置为太阳最低方位之后2小时，应为当地时间2时，该地经度为
77°06′E，南京（东八区）大致为5时，北半球此时昼短夜长，为夜间，A错误；纽约（西五区）此时约为
16时，不会出现夕阳西下，B错误；伦敦（中时区）约为21时，为夜间，C错误；悉尼（东十区）此时约
为7时，太阳位于东南方位，人影朝向西北，D正确。所以选D。
【点睛】太阳一天的位置和方向：1、太阳直射赤道上，全球日出正东，日落正西。2、太阳直射北半球，全球日出东北，日落西北；（偏北）。3、太阳直射南半球，全球日出东南，日落西南。（偏南）。4、太
阳直射点向北运动，全球太阳升落的方位将日渐偏北；反之则日渐偏南。5、赤道上日出日落方位的偏角=
当时直射纬度。其余地区，纬度越高，偏角越大。极昼极夜地区偏角最大，为90°。6、极昼区（不包括极
点）没有真正意义上的日出、日落，日出即日落，日落即日出。而且都是正北（北半球）或正南（南半
球）日出日落（即一天之内太阳高度角最小的时候）。
一、选择题
图为我国福州市（26°N，119°E）某地理兴趣小组用手机软件查询的某日某时该市太阳方位和太阳高
度的显示截图。读图，完成下面小题。
1．图中月份可能为（ ）
A．1、11月 B．4、9月 C．2、8月 D．5、10月
2．此日，全球昼夜分布最接近下图中的（阴影代表黑夜）（ ）
A． B． C． D．
【答案】1．A 2．C
【解析】1．此时的太阳方位角为180°，根据太阳方位角0°为正北可知，此时太阳应位于正南，正值正午
时刻，结合图示信息可知，此时正午太阳高度大约为47°左右，该地位于26°N附近，所以太阳直射17°S
附近，4月、5月、8月太阳直射北半球，BCD错。冬至日（12月22日）太阳直射南回归线（23°26′S），
所以1和11月均有可能。故选A。
2．结合上题，此时太阳直射17°S附近，则73°S及其以南地区出现极昼，73°N及其以北地区出现极夜，A
选项北极圈内及其出现极昼，B选项全球昼夜平分，D选项北极圈及其以内出现极夜，均不符合题意。C选项自转呈逆时针，中心点为北极点，结合其极夜范围，符合题意。故选C。
【点睛】正午太阳高度的计算公式：H=90°-两点纬度差。说明：“两点”是指所求地点与太阳直射点。两
点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，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。
下图为我国某新型太阳光照明系统工作原理示意图。该系统工作期间光轴一直与太阳光保持平行。完
成下面小题。
3．光轴在白天水平方向转动角度最大的是（ ）
A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季
4．若该系统在116°E的某地使用，当光轴仰角最大时，北京时间为（ ）
A．00：16 B．06：16 C．12：16 D．18：16
【答案】3．B 4．C
【解析】3．由材料可知，该系统工作期间光轴一直与太阳光保持平行，因此，光轴在白天水平方向转动
角度与昼长长短有关，昼长越长，太阳光线画过的弧长越长，光轴在白天水平方向转动角度越大。夏季昼
长最长，因此，光轴在白天水平方向转动角度最大是在夏季，B正确，ACD错误，故选B。
4．当光轴仰角最大时，即当地116°E地方时为12:00时，北京时间为120°E的地方时，此时为12:16，C正
确，ABD错误，故选C。
【点睛】地球围绕太阳公转时，一年内太阳光线的直射点有规律地在南北回归线之间移动。当太阳光线直
射赤道时是北半球的春分日或秋分日；当太阳光线直射北回归线时是北半球的夏至日；当太阳光线直射南
回归线时是北半球的冬至日。
晴朗的天气里，太阳即将升起或者刚刚落到地平线下的几分钟内，蓝色天空穹顶与地平线之间会浮现
出金色至红色的光泽，被称为“曙幕光”，当太阳位于地平线下0°至6°之间，叫作“民用曙暮光”。一些
摄影爱好者由于偏爱拍摄“曙暮光”，喜欢购买我国北方地区价格偏低的有窗户向西的商品房。下图为
“民用曙暮光”现象发生示意图。据此完成下题。5．北半球某地春分日出现“民用曙暮光”的最早时间为（ ）
A．6:24前后 B．5:36前后 C．18:24前后 D．17:36前后
6．夏至日傍晚时分，石家庄市（38°03'N，114°26'E）的一位中学生拍摄“民用曙暮光”时，发现自己的
影子恰好与步行街的道路中心线重合，该步行街的走向是（ ）
A．东—西 B．南—北 C．东北—西南 D．西北—东南
【答案】5．B 6．D
【解析】5．根据材料，当太阳位于地平线下0°至6°之间，叫作“民用曙暮光”。昼夜交替的周期是24小
时，因此太阳的视运动为每小时转15°，每转1°需要4分钟，太阳位于在地平线下6°时是出现“民用曙暮
光”的最早时间，此时距离日出还需要24分钟的时间。北半球春分日时全球昼夜等长，即当地地方时6点
日出，18点日落，故北半球某地春分日出现“民用曙暮光”的最早时间为日出（6点）前24分钟，计算得
出为5：36前后，B正确，ACD错误。故选B。
6．结合所学知识，北半球夏至日时，太阳直射北回归线，北半球昼长夜短，北半球东北日出，西北日落。
石家庄市（38°03'N，114°26'E）位于北半球，夏至日傍晚时分拍摄“民用曙暮光”时，面朝西北方向，影
子位于拍摄者的东南方向，根据“发现自己的影子恰好与步行街的道路中心线重合”，说明该步行街的走
向为西北—东南走向。D正确，ABC错误，故选D。
【点睛】太阳直射北半球，全球（极昼极夜区除外）日出东北、日落西北；北极附近极昼区，日出正北，
日落正北。太阳直射南半球，全球（极昼极夜区除外）日出东南、日落西南。南极附近极昼区，日出正南，
日落正南。
某校地理研学小组于7月到南澳岛进行考察。下图为南澳岛等高线地形图及该岛北回归线上的两处地
标景观图。完成下面小题。7．下列地点中，研学小组最有可能欣赏到海上日出景观的是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
8．研学期间，“自然之门”的正午影长变化和日落方位的移动方向分别是（ ）
A．变短 顺时针 B．变短 逆时针
C．变长 顺时针 D．变长 逆时针
【答案】7．A 8．D
【解析】7．图中两处景观都位于北回归线上，且黄花山经度为116.98°E自然之门经度为117.14°E。故图
中方向位上东下西左北右南，7月份太阳直射点位于北半球日出方位为东北方向。①点东北方向为海洋且
无遮挡可以看到海上日出，A正确；②点东北方向为山区，故看不到海上日出，B错误；③点东北方向有
山地遮挡不能直接看到海洋，C不符合题意；④点东北方向为山区为陆地，看不到海洋，排除D。故选
A。
8．6月22日太阳直射点直射北回归线，正午自然之门没有影子，之后太阳直射点向南移动。北回归线上
正午太阳高度角逐渐减小，正午影子逐渐变长，A、B错误；6月22日夏至日当天日出日落方向为西北方，
且最靠北，之后日落方向为逐渐向南移动，秋分日时日落方位为正西，在这期间日落方位从西北向正西方
向移动，呈逆时针方向，C错误、D正确。故选D。
【点睛】见到地图先确定方位，在没有给方位的情况下可以根据经纬线分布来判断方位。日出方向的正前
方应该无遮挡。太阳直射某个纬度时，该地正午太阳高度为90°，影长为，正午太阳高度角越小正午影长
越大。
建筑物朝向的选择，需考虑夏季尽量减少太阳照晒和有良好自然通风，同时冬季能获得充足太阳辐射。
图为“某省会城市二分二至日太阳视轨迹线和昼长示意图”。完成下面小题。9．该城市所属的省级行政区可能是（ ）
A．琼 B．闽 C．苏 D．冀
10．冬至日，该地朝向南偏东45°的墙面可照时长大约（ ）
A．6h B．7h C．8h D．9h
11．该城市建筑物的最佳朝向为（ ）
A．南偏东15° B．东偏南15° C．南偏西15° D．南偏东30°
【答案】9．B 10．C 11．A
【解析】9．根据图示信息可知，该城市二分二至日正午太阳方位都位于正南，且夏至日正午太阳高度接
近90°，所以该地应位于北回归线以北，且靠近北回归线，琼为海南省的简称，其省会海口位于北回归线
以南，A错误；闽为福建省简称，其省会福州位于北回归线以北，靠近北回归线，B正确；苏为江苏简称，
其省会南京位于北回归线以北，距离北回归线较远，C错误；冀为河北简称，其省会石家庄位于北回归线
以北，距离北回归线较远，D错误。所以选B。
10．根据图示信息可知，当地地方时9点时，太阳方位位于南偏东45°，之后向西方向移动，所以从9点开
始，该地朝向南偏东45°的墙面可以接收到光照，直到17时日落都可以接收到光照，可照时长大约8小时，
C正确，ABD错误。所以选C。
11．根据第一题分析可知，该地纬度低，夏季高温多雨，湿度大，夏季盛行东南风，南偏东15°有助于建
筑通风，起到降温除温的效果，A正确；东偏南15°、南偏西15°、南偏东30°不利于夏季风通风，BCD错
误。所以选A。
【点睛】太阳一天的位置和方向：1、太阳直射赤道上，全球日出正东，日落正西。2、太阳直射北半球，全球日出东北，日落西北；（偏北）。3、太阳直射南半球，全球日出东南，日落西南。（偏南）。4、太
阳直射点向北运动，全球太阳升落的方位将日渐偏北；反之则日渐偏南。
日晷（下左图）是利用与晷面垂直的晷针投射到晷面的影子来测定时间。日晷盘面平行于赤道面,晷针
上端指向北极星附近。地球上某地纬度是指某点与地心的连线和赤道面所成的线面角。右图为海南中学校
友在清华大学日晷旁为母校百年华诞送祝福。据此完成下面小题。
12．清华大学晷针与大草坪南端的水平面所成角约为（ ）
A．20° B．40° C．50° D．90°
13．清华大学日晷晷针的影子朝北且影长最短的北京时间和当天晷针影子旋转方向分别是（ ）
A．6月22日11:44逆时针 B．6月22日12:16顺时针
C．12月22日11:44逆时针 D．12月22日12:16顺时针
【答案】12．B 13．B
【解析】12．由材料可知：晷针垂直于晷盘，日晷盘面平行于赤道面。因此晷针与地轴平行，上端指向北
极星方向，因此晷针与大草坪南端的水平面所成角与当地纬度相当，北京纬度为40°N，故选B。
13．清华大学地理位置约为东经116度，北纬40度，日晷晷针影子最短时，当地正午太阳高度达到最大值，
太阳直射点位于北回归线，应为北半球夏至日（6月22日）地方时12点，北京时间为12:16，夏至日北半
球日出东北，正午时太阳位于正南方向，日落西北，晷针的影子与太阳方位恰好相反，故晷针的影子移动
方向由西南顺时针转向东南，故选B。
【点睛】地球自转时，地轴的北端指向北极星附近，北极星的仰角等于当地的地理纬度。
我国古代历法将地球绕日公转的规律与地球上的气候变化、动植物生长等自然现象变化规律相结合，
将一年分为24个等份，并给每一个等份取了个专有名称，合称二十四节气。如图为二十四节气对应的地球
运动位置示意图。据此完成下面小题。14．“秋天的第一杯奶茶”曾一夜刷爆了朋友圈，朋友圈的一张张红包截图，一杯杯奶茶照片，包含着亲
情、友情、爱情。常熟立秋后（ ）
A．日出时间越来越早 B．正午旗杆影子变短C．正午太阳高度变大 D．昼渐短，
昼长夜短
15．下列节气中正午太阳高度最接近立秋的是（ ）
A．处暑 B．立夏 C．春分 D．雨水
【答案】14．D 15．B
【解析】14．读图可知，立秋处于夏至日与秋分日之间，直射点向南移动，常熟位于北回归线以北，直射
点离常熟越来越远，因此正午太阳高度角减小，正午旗杆的影子变长，BC错误；此时直射点南移，位于
北半球的常熟昼渐短，日出时间越来越晚，故A错误，D正确。故选D。
15．常熟一年中两个节气正午太阳高度相等，表明这两个节气太阳直射点的纬度位置相同（太阳直射点与
常熟纬度差相等即可确保两日正午太阳高度角相等，但太阳直射点不可能从常熟北部出现，故推断两日直
射点纬度位置相同），一年中直射点纬度位置相同的两日关于夏至日或冬至日对称。立夏与立秋关于夏至
日对称，B正确；处暑、春分、雨水不与立秋关于二至日对称，ACD错误。故选B。
【点睛】两天的正午太阳高度相同，说明太阳直射点与所在地的纬度差相同，推断出太阳直射点的纬度相
同，两天应关于夏至日或者冬至日对称。
16．位于127°E的我国某中学生在学校附近进行天文观测，下图为根据观测数据绘制的该日北极星和正午
太阳的位置关系图。据此完成下题。该日正午时刻，下列现象描述正确的是（ ）
A．华盛顿（39°N，77°W）即将日落西北B．悉尼（34°S，151°E）影长达一年最长
C．内罗毕（1°S，36.5°E）即将日出东北D．全球新旧一天范围比大约是1:1
【答案】16.C
【详解】16.由图可知，北极星仰角为46°，该日该地正午太阳高度为56°。北极星的高度等于当地的地理纬
度，故该地纬度为46°N，结合正午太阳高度公式H=90º-|当地纬度±直射点纬度｜（H代表当地正午太阳高
度，当地纬度指所要求某地的纬度，直射点纬度是指此时直射点所在的纬度，如果当地纬度与直射点纬度
在同一半球用减号，若在不同半球用加号，然后取绝对值）可计算出，该日直射点位于12°N，即该日为北
半球夏半年，该日全球有日出日落的地区，应该日出东北，日落西北。127°E正午时，华盛顿地方时约22
时24分，为夜间，没有日落现象，A错误；悉尼位于南半球中纬度，在北半球夏至日取得一年中最小正午
太阳高度角，影长达一年中最长，B错误；内罗毕位于赤道附近，约为地方时6点日出，此时内罗毕地方
时为5时58分，当地即将日出，C正确；127°E正午时，当地的地方时为12点，由此可推知53°W地方时
为0:00，全球新的一天的范围明显大于旧的一天，D错误。故选C。
二、综合题
17．阅读图文材料，完成下列要求。
我国汕头市（23°26′N，116°E）某同学发现一年中有一天正午自己在户外基本没有影子，下图为该同
学绘制的所在地二至日太阳视运动轨迹示意图。图中O点为观察者所在位置，甲、乙、丙、丁为观察者所
在地的地平面上四个方位，戊、己为观察者在二至日观测到的正午太阳位置。
(1)当汕头市太阳视运动如戊点所在轨迹时，简述北半球昼夜长短的分布状况。(2)当一年中该同学正午影子达最长时，描述该地的太阳视运动轨迹并计算其正午太阳高度。
(3)简述当该同学正午看不见自己的影子时，该日全球各纬度地区正午太阳高度的分布规律。
【答案】(1)北半球各地昼长夜短，纬度越高昼越长、夜越短，北极圈及其以北地区出现极昼现象。
(2)太阳视运动轨迹：日出东南方，正午时太阳位于正南方，日落西南方。
该地正午太阳高度：43°8′。
(3)正午太阳高度由北回归线向南、北两侧递减；北回归线及其以北各纬度地区正午太阳高度达一年中的最
大值；南半球各纬度地区正午太阳高度达到一年中的最小值。
【分析】本题以太阳视运动示意图为材料，设置3道题， 涉及太阳视运动轨迹、正午太阳高度的计算和纬
度变化规律等相关内容，考查学生地理知识的迁移与调动能力，蕴含综合思维、区域认知等地理学科核心
素养。
【详解】（1）读图可知，戊点正午太阳高度大于己点，为北半球夏至日。当汕头市太阳视运动如戊点所
在轨迹时为北半球的夏至日，太阳直射北回归线，结合所学知识可知，该日北半球各地昼长夜短，北半球
纬度越高，昼越长、夜越短，北极圈及其以北地区出现极昼现象。
（2）汕头市位于23°26′N，即北回归线上，当一年中该同学正午影子达最长时，应是太阳直射南回归线时，
即北半球冬至日，此日汕头日出东南方，正午时太阳位于正南方，日落西南方；正午太阳高度H=90°-
（23°26′+23°26′）=43°8′。
（3）当该同学正午看不见自己的影子时，为太阳直射时，因此太阳直射北回归线，正值北半球夏至日，
北回归线及其以北各纬度的正午太阳高度达到一年中的最大值，南半球各纬度地区正午太阳高度达到一年
中的最小值，正午太阳高度由北回归线向南、北两侧递减。
18．下面是天津（约39°N）某房地产公司开发的一梯两户式多层商品房平面示意图。读图，完成下列各题。(1)我国北方地区的传统民居（门窗）朝向一般是 ，主要原因是 。
(2)一年中，图中正午室内太阳光照面积最小的一天是 ，此时地球公转处于 （加速或减速）期，早
上观察发现太阳从 方向升起。
(3)天津从 （日期）开始，日照时间逐渐增长。甲、乙两套商品房相比，上午日照条件较好的是 。
【答案】(1) 坐北朝南/朝南 采光条件好
(2) 夏至日/6月22日前后 减速 东北
(3) 12月22日前后 乙
【分析】本题以天津商品房平面示意图为背景设置问题，涉及正午太阳高度、太阳方位等相关内容，考查
学生获取和解读信息能力及综合思维能力，培养学生的人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力等
地理核心素养。
【详解】（1）我国北方地区位于北半球北回归线以北地区，故全年正午太阳位于正南方位，传统民居一
般坐北朝南可充分利用光照，采光条件更好。
（2）一年中，正午太阳高度越小，正午射入室内的光照面积越大；反之，正午太阳高度越大，正午射入
室内的光照面积越小。我国北方一年中太阳高度最大时为夏至日（6月22日前后），是一年中正午室内太
阳光照面积最小的一天；此时离远日点较近，地球的公转速度较慢，处于减速期；此时太阳直射北半球，
天津日出东北，日落西北。
（3）一年中，太阳直射南回归线时，即冬至日（12月22日前后）天津的昼长达到了一年中的最小值，之
后直射点北移，天津的昼长逐渐变长，日照时间逐渐增长。太阳东升西落，上午时间太阳主要位于东南天
空，因此面向东的房屋在上午日照条件较好，结合图示指向标，乙位于东部，因此上午日照条件较好。
19．阅读图文资料，回答下列问题。
2020年11月5日至11月10日，第三届中国国际进口博览会在上海举行。北京市某中学高二年级学生
在博览会举行期间继续观测了教室内正午光影长度的变化情况。左图为学生观测光影照片，右图为二分二
至日地球在公转轨道的位置示意图，其中甲处为第三届进口博览会开幕时地球在公转轨道的位置。(1)右图中②位置的大致日期为 ，此时中国北方正午太阳高度的分布规律是
。
(2)从上海（31°14'N，121°29'E）与南非约翰内斯堡（26°08'S，27°54'E）中，任选其一简述2020年第三届
中国国际进口博览会举办期间正午太阳高度与昼夜长短的变化特点。
(3) 当该校学生所测教室内正午光影长度最长时，在采光设施等条件相同（如窗户的高度等相同）的情况
下，推测此后一周内该校教室内正午光影长度的变化情况，并分析原因。
【答案】(1) 6月22日前后 自南向北降低
(2)上海：正午太阳高度逐渐变小；昼渐短，夜渐长；约翰内斯堡：正午太阳高度逐渐变大；昼渐长，夜渐
短。
(3)北京市教室内正午光影长度逐渐变短；因为该时段内，太阳直射点向北移动，离北京越来越近，北京市
正午太阳高度逐渐变大，光影长度逐渐变短。
【分析】本题以某地学生观测光影照片和二分二至日地球在公转轨道的位置示意图为材料，设置三道小题，
涉及太阳直射点的回归运动、昼夜长短的变化、正午太阳高度的变化、光影长短的变化和正午太阳高度的
测量等相关知识，考查学生材料知识的解读和应用，考查学生对教材知识的理解和运用，考查学生能综合
思维的核心素养。
【详解】（1）读图可知，②接近远日点（7月初），可推知②为夏至日，6月22日前后，此时太阳直射北回归线，根据正午太阳高度角由直射点向南北两侧递减的规律并结合教材所学知识可知，全球正午太阳高
度由北回归线向南北两侧递减，因此，中国北方正午太阳高度自南向北降低。
（2）结合材料， 2020年11月5日至10日，首届中国国际进口博览会在上海举行，此时太阳直射南半球
且逐渐向南回归线移动，上海地区位于北半球，正午太阳高度逐渐变小；结合昼夜长短的变化规律可知，
此时段上海白昼渐短，夜渐长，且昼短夜长。约翰内斯堡（26°08'S，27°54 E）位于南回归线以南，正午太
阳高度逐渐变大；昼渐长，夜渐短，且昼长夜短。
（3）该学校位于北京（约40°N）， 当该地正午物影最长时，正午太阳高度角最小，为北半球的冬至日，
此时太阳直射南回归线。此后一周，太阳直射点北移，北京市正午太阳高度逐渐变大，光影长度逐渐变短。
