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第四讲 地球的公转及其地理意义
◎
一、地球公转的基本特征
1．定义：绕太阳的运动。
2．方向：自西向东
3．周期：365日6时9分10秒，叫做恒星年。
4．轨道与速度
二、黄赤交角及其影响
1．黄赤交角的含义
地球公转轨道平面(即黄道平面)同赤道平面的交角。目前，其大小是 23°26 ′ 。示意图
如下所示：
2．黄赤交角的影响
引起太阳直射点在南、北回归线之间往返运动。
三、昼夜长短及其变化
1．典型图示(以北半球为例)
2．特点分析
时间 变化特点 重要节气图1为夏至日，北半球各地昼长达到
北半球 北半球各地昼长夜短，纬度越高，
一年中的最大值，北极圈及其以北地
夏半年 昼越长，夜越短
区出现极昼现象
图3为冬至日，北半球各地昼长达到
北半球 北半球各地昼短夜长，纬度越高，
一年中的最小值，北极圈及其以北地
冬半年 昼越短，夜越长
区出现极夜现象
春、秋分日 图2中代表的时间是每年的 3 月 21 日 或9月23日前后，全球各地昼夜等长
四、正午太阳高度及其变化规律
1．太阳高度和正午太阳高度
太阳光线与地平面之间的夹角，叫做太阳高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。一天
中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度(如图乙所示)。
2．正午太阳高度的纬度变化规律
正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。
(1)夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减，如图中c 折线所示。
(2)冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减，如图中a 折线所示。
(3)春、秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减，如图中b 折线所示。
◎
读下图，图中A平面为黄道平面，B平面为赤道平面，回答1～2题。
1．当太阳直射点位于图中P点时，北半球的节气应是( )A．春分 B．夏至
C．秋分 D．冬至
2．若图中②角比现在增大2°，则( )
A．黄赤交角变为25°26′
B．回归线的度数将变为24°26′
C．太阳直射的范围将缩小4个纬度
D．地球上出现极昼极夜的范围将扩大2个纬度
答案 1.B 2.C
阅读下表，回答3～4题。
第一天 第二天 第三天
升旗时间 6：04 6：03 6：02
降旗时间 17：56 17：57 17：58
3.上表是天安门广场升降旗时间(注：与日出日落时间相同)，此时，昼夜情况的说法正
确的是( )
A．昼长夜短 B．昼夜平分
C．昼短夜长 D．无法判断
4．上表说明，太阳直射点的位置和移动方向是( )
A．北半球，向南移 B．北半球，向北移
C．南半球，向南移 D．南半球，向北移
答案 3.C 4.D
读某日①～④四地昼弧弧度状况示意图，回答5～6题。
5．图中四地，纬度值相等的是( )
A．②④ B．①④
C．②③ D．①③
6．②地正午太阳高度达到一年中的最大值时，③地( )
A．夜长达到一年中的最大值
B．昼长达到一年中的最大值
C．正午太阳高度达到一年中的最小值
D．正午太阳高度达到一年中的最大值
答案 5.D 6.B图1为甲、乙、丙三地等高旗杆正午影长变化曲线和朝向示意图，图 2为①②③④四
地正午太阳高度的变化示意图。读图，完成7～8题。
图1 图2
7．有关图1中甲、乙、丙三地地理现象的判断，正确的是( )
A．甲、乙两地有阳光直射现象
B．一年中昼夜长短变化幅度最大的是乙地
C．自转线速度：甲地＜丙地＜乙地
D．一年中正午太阳高度变化幅度最小的是甲地
8．图2中四条曲线能够反映乙地正午太阳高度变化的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
答案 7.C 8.C
华北平原农村地区住宅的建设有“朝阳”和“朝阴”的说法。“朝阳”是指房屋朝向
东南方向。据此完成9～11题。
9．该地区房屋“朝阳”的原因是( )
①方便日常出行 ②可避冬季寒冷的西北风 ③光照较好 ④可增加用地面积
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
3.正午太阳高度的季节变化规律
北半球节气 达最大值的地区 达最小值的地区
夏至 北回归线及其以北各纬度 南半球各纬度
冬至 南回归线及其以南各纬度 北半球各纬度
春、秋分 赤道 南北两极点
[温馨提示] 同一纬线上正午太阳高度相等；同一日期，距直射点所在纬线纬度差相
等的两条纬线上正午太阳高度相等；距离太阳直射点所在纬线越近的地点，正午太阳高度
越大。
五、四季和五带
1．四季更替
(1)四季的成因：一年中昼夜长短和正午太阳高度随季节的变化而变化。
(2)四季的划分②北温带许多国家的四季：3、4、5月为春季，依次类推，每三个月为一个季节。
2．五带的划分
(1)五带成因：一年中昼夜长短和正午太阳高度随纬度的变化而变化。
(2)五带划分
,10.为了达到夏季遮阳的目的，农村的院落内一般都种植几棵树木。树种选择和种植的
方位合理的是( )
A．落叶阔叶树 东南 B．常绿针叶树 东南
C．落叶阔叶树 西南 D．常绿针叶树 西南
11. 华北平原某地(40°N)春分日12时测得院落中树木的影长为17米，该树木高约(tan
50°≈1.19)( )
A．6米 B．17米
C．10米 D．20米
答案 9.B 10.C 11.D
2016年11月30日，中国的“二十四节气——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”被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。据此
完成下题。
12．在气象气候学中，把候均温(连续5天平均气温)小于10℃定为冬季，大于22℃定
为夏季，春、秋为过渡季节。当立春时，下列城市最可能处于春季的是( )
A．长春市 B．厦门市
C．拉萨市 D．三沙市答案 B
考点一 黄赤交角及其影响
1．黄赤交角的形成及其影响
黄赤交角是指黄道平面(地球公转轨道平面)与赤道平面的夹角。其主要影响是黄赤交
角→太阳直射点移动→昼夜长短、正午太阳高度的变化→季节变化和五带分布。
2．黄赤交角及其变化带来的影响
黄赤交角的存在是导致地球运动产生地理意义的关键要素之一，对其理解应重点关注
以下内容：
(1)与黄赤交角相关的角度及其关系：
黄赤交角＝回归线的度数；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)黄赤交角变化带来的影响：
黄赤交角 回归线 极圈 直射点 热量带
热带、寒带范围
度数变大， 度数变小， 南北移动的
变大 变大，温带范围
向两极移动 向赤道移动 范围增大
变小
热带、寒带范围
度数变小， 度数变大， 南北移动的
变小 变小，温带范围
向赤道移动 向两极移动 范围减小
变大
黄道面与赤道面重合，太阳终年直射赤道，地球上无季节变化和昼夜长短变
为零
化，以及正午太阳高度的年变化
黄赤交角是产生四季的原因。黄赤交角并非固定不变，现在约为 23.5°，最大时可达
24.24°，最小时为22.1°，变动周期约4万年。读黄赤交角变动时回归线和极圈的变动示意
图，回答1～2题。1．黄赤交角为24.24°时( )
A．热带的范围比现在小 B．温带的范围比现在小
C．寒带的范围比现在小 D．极昼和极夜出现的范围比现在小
2．地球上的太阳直射点( )
①移动周期约4万年 ②随着季节的变化而变化 ③在南北回归线之间来回移动 ④
最低纬度为22.1°
A．①② B．①④
C．②③ D．③④
1．B 2.C [第1题，当黄赤交角为24.24°时，即黄赤交角变大时，回归线度数增大，
极圈度数减小，回归线与极圈之间(温带地区)范围缩小；南北回归线之间(热带地区)范围扩
大；极圈与极点之间(寒带地区)范围扩大；地球上存在极昼和极夜的范围扩大。第2题，
黄赤交角是产生四季的原因，同时也影响太阳直射点的移动范围，即太阳直射点的纬度位
置随季节变化而变化，呈现出在南北回归线之间的周年移动规律，②③正确；太阳直射点
移动的周期是一个回归年，4万年是黄赤交角的变动周期；太阳直射点最低的纬度应是赤
道，即0°。]
2016年11月30日，联合国教科文组织保护非物质文化遗产政府间委员会正式通过决
议，将中国申报的“二十四节气——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”列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。每相邻两个节气相差
一般为15天左右。读图，回答3～4题。
3．我国古人制定“二十四节气”的依据应该是( )
A．日、地、月的位置关系 B．太阳直射点运动
C．我国农业生产活动安排 D．月亮的阴晴圆缺4．图中所示的二十四节气中，每条直径上相对的两个节气日最可能出现的是( )
A．两节气日一定相差180天 B．两节气日正午太阳高度都相等
C．太阳视运动轨迹出没方位相同 D．两节气日的昼夜长短正好相反
3．B 4.D [第3题，根据材料提示“二十四节气——中国人通过观察太阳周年运动
而形成的时间知识体系”，可知我国古人制定“二十四节气”的依据是太阳直射点的南北
移动。冬至太阳直射南回归线，之后向北移动；夏至太阳直射北回归线，之后向南移动，
主要的作用是方便农业生产活动的安排。第 4题，图中所示的二十四节气中，每条直径上
相对的两个节气日最可能出现的是两节气日的昼夜长短正好相反，所以D正确。]
考点二 昼夜长短的变化
一、昼夜长短的变化规律
1．抓住太阳直射点的位置，判断昼夜长短的分布状况
太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，如下图所示：
2．抓住直射点的移动，分析昼夜长短的变化特点
太阳直射点的移动方向，决定了昼夜长短的变化趋势，太阳直射点向哪个半球移动，
哪个半球昼变长，夜变短，如下图所示：
3．抓住特殊现象，突破昼夜长短纬度分布特点
(1)昼夜长短的变化幅度
赤道上全年昼夜平分；纬度越高(主要指赤道与极圈之间)，昼夜长短的变化幅度越大，
变化区间为0～24小时。
(2)极昼、极夜现象
极昼(极夜)的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。纬度越高，极昼(极夜)出现的天数越多。
二、昼夜长短与日出、日落方位的判定
直射点位置 昼夜长短 日出方位 日落方位
北半球昼长夜短 东北(北半球 西北(北半球晚
北半球
南半球昼短夜长 早于6时日出) 于18时日落)
正东 正西
赤道 昼夜等长
(6时日出) (18时日落)
北半球昼短夜长 东南(北半球 西南(北半球早
南半球
南半球昼长夜短 晚于6时日出) 于18时日落)
三、常规计算
1．利用昼弧或夜弧的弧度数进行计算
昼(夜)长＝昼(夜)弧/15°
2．根据日出、日落时间进行计算
(1)依据
①白天，日出、日落时间关于正午12点对称；②夜间，日出、日落时间关于0点对称；
③上午时长＝下午时长；④前半夜时长＝后半夜时长。如下图所示：
(2)计算方法
①昼长时间＝日落时间－日出时间＝2×(12－日出时间)＝2×(日落时间－12)＝24－夜
长
②日出时间＝12－昼长/2＝夜长的一半
3．特殊地点的昼长确定
(1)赤道上，昼长＝夜长＝12小时。
(2)极昼区，昼长＝24小时，夜长＝0；极夜区，昼长＝0，夜长＝24小时。
四、规律计算
1．利用昼夜长短的分布规律计算
(1)同一纬线上各地昼长相等，夜长相等。
(2)北半球某度数纬线上各地的昼长＝南半球同度数纬线上各地的夜长。
2．利用时间的对称性规律计算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。
(2017·全国卷Ⅲ)某日，小明在互联网上看到世界各地好友当天发来的信息：
甲：温暖的海风夹着即将到来的夏天的味道扑面而来。
乙：冬季临近，金黄的落叶铺满了一地。
丙：又一次入秋失败了，这还是我四季分明的家乡吗？
丁：又是黑夜漫长的季节，向北望去，小城上空的极光如彩色帷幕般挂在夜空。据此
完成(1)～(2)题。
(1)以上四人所在地从北到南的排列顺序是( )
A．甲乙丙丁 B．丁乙丙甲
C．丁丙甲乙 D．甲丙乙丁
(2)当天可能是( )
A．4月28日 B．6月28日
C．9月2日 D．11月2日
[素养解读] 解答本题需要具备区域认知、综合思维和地理实践力素养。运用地理实
践力和区域认识素养，结合甲、乙、丙、丁四地的地理现象确定四地的半球位置和纬度位
置。运用综合思维，结合太阳直射点的移动规律确定当天的时间。
[解题流程] (1)根据丁的描述判断，向北望去，小城上空有极光，则可知丁位于北半
球高纬度地区，此时为北半球冬半年。而甲逐渐由春到夏，说明该地位于南半球；而乙地
将由秋季进入冬季，说明乙位于北半球，且较丁纬度低；丙地入秋失败，说明处于由夏到
秋的阶段，应位于北半球，且较乙纬度低，所以综合判断从北向南依次为丁乙丙甲。(2)由
上题判断，丁地出现极夜现象，且位于北半球，说明太阳直射点位于南半球，结合选项，4
月28日、6月28日和9月2日太阳直射点都是位于北半球。
[自主尝试] (1)B (2)D
解答“昼夜长短类”试题的思维流程(2017·全国卷Ⅱ)汽车轮胎性能测试需在不同路面上进行。芬兰伊瓦洛(位置见下图)吸
引了多家轮胎企业在此建设轮胎测试场，最佳测试期为每年11月至次年4月。据此完成下
题。
1．在最佳测试期内，该地轮胎测试场( )
A．每天太阳从东南方升起 B．有些日子只能夜间进行测试
C．经常遭受东方寒潮侵袭 D．白昼时长最大差值小于12时
B [11月至次年4月太阳大多数时间直射南半球，结合纬度可知，该地会出现极夜现
象，因此进行轮胎测试有些日子只能在夜间进行。当该地出现极夜现象时，无日出日落现
象。寒潮主要是由高纬度向低纬度蔓延，因此该地经常受北方寒潮侵袭。3月21日前后到
4月，该地昼长夜短，因此白昼时长大于12小时，极夜期间白昼时长为0，因此最大差值
应大于12小时。]
某同学对居住地每天的日出时间进行了一段时间的持续观测与记录，绘制成图。读图
完成2～3题。2．a～b期间，该地的昼夜长短及其变化趋势是( )
A．昼长夜短，且昼渐长夜渐短 B．昼长夜短，且昼渐短夜渐长
C．昼短夜长，且昼渐长夜渐短 D．昼短夜长，且昼渐短夜渐长
3．该地一年中昼夜长短的变化幅度约为( )
A．1小时40分钟 B．2小时20分钟
C．3小时20分钟 D．4小时40分钟
2．C 3.D [第2题，由图可看出，该地昼夜等长时的日出时间约为6：30(北京时间)，
则日出时间由a向b变化期间，日出时间越来越早，但晚于昼夜等长这一天的日出时刻，
故该时间段昼短夜长，且昼渐长夜渐短。第3题，某地昼夜长短在一年中的变化幅度等于
其一年中日出时刻变化幅度的2倍。图中显示日出最早约为5：20，最晚约为7：40，所以
日出变化幅度为2小时20分钟，故昼夜长短的变化幅度约为4小时40分钟。]
某同学查询到北京(116°E,40°N)Y月相邻两天(R日和R＋1日)的日出和日落时间(北京
时间)。如下表所示，据此完成4～5题。
日 日出时间 日落时间
R 05：43：10 18：50：38
R＋1 05：41：38 18：51：39
4.Y月是( )
A．1月 B．4月
C．8月 D．12月
5．北京时间Y月R日9时，下列四地正处于日出前后的是( )
A．116°E,40°N B．82°E,40°S
C．0°，40°N D．113°W,40°S
4．B 5.B [第4题，根据昼长＝日落时间－日出时间可知，R日昼长为13小时7分
28秒，R＋1日昼长为13小时10分1秒，白昼变长，故太阳直射点位于北半球且向北移动，
故B正确。第5题，当北京时间9时，116°E地方时为8：44，此时(116°E,40°N)早已日出；
82°E地方时为6：28，此时(82°E,40°S)昼短夜长，正值日出前后；0°经线地方时为1时，
此时(0°，40°N)正值深夜；113°W的地方时为前一天17：28，故此时(113°W,40°S)正值日落
前后。]
考点三 正午太阳高度的变化一、正午太阳高度的变化规律
1．正午太阳高度的空间变化规律
从太阳直射点所在纬线分别向南、北两侧递减；离直射点距离越近(纬度差越小)，正
午太阳高度越大。
2．正午太阳高度的时间变化规律
(1)太阳高度日变化
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
度始终等于太阳直射点的纬度
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点
时)，即当地的正午太阳高度
非极点
地区
(2)正午太阳高度年变化规律
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，一次最小值(南半球出现在6月22日前
后，北半球出现在12月22日前后)
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
回归线至极点
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之间
3．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°26′，回归线上为46°52′。
(2)南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间：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′。
二、正午太阳高度的计算与应用
1．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。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′。
2．正午太阳高度规律在生产、生活中的应用
(1)确定地方时
当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。
(2)确定房屋的朝向
确定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南方，因此房屋坐北朝南；在南回归线以南地区正午太阳位于北方
因此房屋坐南朝北 。
(3)确定当地的地理纬度
当太阳直射点位置一定时，可根据两地纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。
(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)。
(5)确定楼间距、楼高
为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，
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。如下图：
(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。
集热板与地面之间的夹角(α)和当天的正午太阳高度角(H)互余，即α＋H＝90°时效果最
佳。如下图：
(7)判断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，阴坡得到的太阳光热少；因
此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高
度。
(2018·天津卷)天津广播电视塔(简称“天塔”)高度约415米。读图文材料，回答(1)～
(2)题。“天塔”景观照片 “天塔”位置示意图
(1)拍摄到该照片的时间(北京时间)最可能介于( )
A．5：00～7：00 B．8：00～10：00
C．12：00～14：00 D．15：00～17：00
(2)拍摄到该照片的日期最可能介于( )
A．1月15日到2月15日 B．3月1日到3月30日
C．5月15日到6月15日 D．10月1日到10月30日
[素养解读] 解答本题需要具备区域认知，综合思维和地理实践力素养。运用区域认
知素养明确天津大致位于40°N附近，靠近夏至日时，太阳高度较大。运用地理实践力判定
景观图和示意图中影子的朝向及太阳在天空中的方位。结合太阳高度的变化规律，运用综
合思维计算拍摄该照片的时间。
[解题流程] (1)对比地理景观图和位置示意图可以判定，“天塔”影子此时朝向西北
方向，说明太阳位于该地的东南方位，结合太阳一天中的位置变化可知，此时应是当地上
午，天津的地方时接近北京时间。
(2)结合上题分析，“天塔”的影长可以通过比例尺计算得出大约为200米，“天塔”
高415米，说明该日天津太阳高度较大，此时并非正午，正午日影应更短，即太阳高度应
更大，天津位于40°N附近，太阳高度较大的时间应是太阳直射点位置靠近北回归线的时段，
即靠近夏至日。
[自主尝试] (1)B (2)C
解答与“正午太阳高度”有关的试题思维流程(2014·全国卷Ⅱ)总部位于江苏徐州(约34°N,117°E)的某企业承接了甲国(下图)价值
7.446亿美元的工程机械订单。据此完成下题。
1．2011年6月21日，该定单的首批产品从徐州发货。这一日，徐州与甲国首都相比(
)
A．徐州的正午太阳高度较高 B．徐州的白昼较短
C．两地正午物影方向相同 D．两地日出方位角相同
A [6月21日太阳直射纬度约为23°26′N，所以徐州距直射点的纬度差为10°34′，
小于甲国首都的纬度差13°26′，因此徐州正午太阳高度较高；因徐州纬度高，所以昼较
长；徐州位于直射点以北，正午物体的影子向正北，甲国首都位于直射点以南，正午物体
影子向正南；两地都从东北日出，但徐州日出方向与正东的夹角更大。]
2017年6月13日，一列中欧班列(义乌—马德里)满载小商品、服装等货物从义乌西站
驶出，30日到达目的地西班牙马德里。中欧班列(义乌—马德里)线路，通过新疆阿拉山口
口岸出境，途经哈萨克斯坦、俄罗斯、白俄罗斯、波兰、德国、法国、西班牙，全程 13
052千米。读图完成2～3题2．该中欧班列(义乌—马德里)行驶期间，正午太阳高度最大时的时间与地点是( )
A．6月13日 义乌 B．6月22日 马德里
C．6月22日 义乌 D．6月30日 马德里
3．下列说法正确的是( )
A．一年中至少有一天义乌的正午太阳高度是马德里的两倍
B．一年中基洛夫的正午太阳高度至少有一天刚好是义乌的一半
C．一年中基洛夫正午太阳高度的变化幅度大于义乌
D．从义乌出发至基洛夫期间，义乌、基洛夫、马德里的正午太阳高度均变大
2．C 3.B [第2题，义乌与马德里均位于北回归线以北，6月22日(夏至日前后)两
地的正午太阳高度达到最大，而义乌比马德里纬度低，因而义乌的正午太阳高度更大。第
3题，假设某天义乌的正午太阳高度是马德里的两倍，依据H＝90°－|α±β|，求得太阳直射
点的纬度为38°28′S，超出了太阳直射点的纬度范围，A错误；同理，基洛夫的正午太阳
高度是义乌的一半时，求得太阳直射点的纬度为2°06′S，在太阳直射点的纬度范围内，B
正确；北回归线到北极圈之间地区正午太阳高度的变化幅度均为46°52′，C错误；不能确
定中欧班列是否在夏至日之前到达基洛夫，无法确定三地的正午太阳高度的变化情况，D
错误。]
(2019·安徽合肥调研)太阳能正在掀起未来能源的革命，我国科学家通过技术创新，研
制出能在阴雨天发电的太阳能电板。右图示意我国某地(30°N,120°E)太阳能屋顶景观，图中
太阳能电板与水平面夹角约为30°。据此完成4～5题。
4．下列日期中，该地太阳能电板发电时间最长的是( )
A．1月1日 B．4月1日
C．7月1日 D．10月1日
5．仅考虑正午太阳高度变化，自春分日至夏至日，图中太阳能电板正午获得的太阳辐
射量( )
A．不断变大 B．不断减小
C．先减小后变大 D．先变大后变小4．C 5.B [第4题，由材料可知，该地(30°N,120°E)位于我国，我国已研发出在阴雨
天也能发电的太阳能电板，因此该地太阳能电板发电时间取决于昼夜长短。1月1日和10
月1日该地昼短夜长，发电时间短，故A、D项错误。4月1日和7月1日昼长夜短，发电
时间长，而7月1日离夏至日较近，昼更长，可以发电时间更长，故C项正确，B项错误。
第5题，正午太阳光线与太阳能电板垂直时电板获得的太阳辐射量最大。根据正午太阳高
度计算公式，计算春分日该地正午太阳高度为H＝90°－|30°－0°|＝60°，又知图中太阳能电
板与水平面夹角约为30°，此时正午太阳光线刚好与太阳能电板垂直，电板获得的太阳辐
射量最大。自春分日至夏至日，随着太阳直射点向北移动，该地正午太阳高度不断变大，
正午太阳光线与太阳能电板的夹角不断变小，电板获得的太阳辐射量逐渐变小，故 B项正
确，A项、C项和D项错误。]
图表专攻(四) 光照图的判读
光照图是反映不同时空条件下的光照状况的图形，是考查地球运动及其地理意义的重要载
体，常见的光照图有侧视图、俯视图、柱状投影图及其他变式图。
全图 1/2图 1/4图 局部图
极点
俯视图
侧
视
图
圆柱
投影图
1．分清昼夜半球，确定晨线和昏线
(1)晨线：顺地球自转进入昼半球，以西为夜半球，以东为昼半球。
(2)昏线：顺地球自转进入夜半球，以西为昼半球，以东为夜半球。
2．确定地球自转方向
(1)根据地球自转方向判断：北极上空看呈逆时针，南极上空看呈顺时针。(2)根据晨昏线判断：
说明：①若图中为昏线，为晨线，则地球呈逆时针方向自转，中心为北极点；
②若为晨线，为昏线，则地球呈顺时针方向自转，中心为南极点。
3．确定太阳直射点的位置
(1)确定经度
①根据光照图中已知经线的地方时找到地方时为12时的经线。
②从光照图中直观看出平分昼半球的经线。
(2)确定纬度
根据与晨昏线相切的纬线的纬度来确定。直射点纬度与该纬线的纬度互余。若与晨昏
线相切的纬线的纬度为α，则太阳直射点的纬度为90°－α。
4．确定日期和季节
(1)利用北半球昼夜长短：昼长夜短或北极附近有极昼现象，则为北半球夏半年，反之
为冬半年；若昼夜等长，则为春分日或秋分日。
(2)特殊日期的判定：
①晨昏线与经线重合(或晨昏线经过极点)，为3月21日或9月23日前后。
②晨昏线与极圈相切，若北极圈内为夜，则为 12月22日前后；若为昼，则为6月22
日前后。
③根据晨昏线与经线的斜交关系。5．确定日出日落
(1)确定时间
①晨线上的各地同时日出，昏线上的各地同时日落。
②某地经线与晨线交点的地方时，为该地日出地方时；某地经线与昏线交点的地方时
为该地日落地方时。
(2)确定方向
①太阳直射赤道时，即春、秋分日，全球各地(除极点外)，日出正东方，日落正西方。
②太阳直射点位于北半球时，全球各地(除极昼、极夜地区外)，日出东北，日落西北。
③太阳直射点位于南半球时，全球各地(除极昼、极夜地区外)，日出东南，日落西南。
④正好出现极昼的地方，北半球正北升起，正北落下；南半球正南升起，正南落下。
6．确定地方时
(1)经过赤道与晨线交点的那条经线上的地方时为 6时，经过赤道与昏线交点的那条经
线上的地方时为18时。
(2)太阳直射点所在经线上的地方时为正午 12时，与之相对组成经线圈的那条经线上
的地方时为0时(或24时)。
(3)过晨昏线与纬线圈相切点的那条经线的地方时，要么是0时，要么是12时。切点附
近出现极昼现象的是0时，切点附近出现极夜现象的是12时。
7．确定昼夜长短
(1)确定昼长和夜长
光照图中，晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部分，昼长等于该纬线昼弧所跨
的时间数，夜长等于该纬线夜弧所跨的时间数。
(2)确定昼夜长短
同一纬线上的各地昼弧(或夜弧)是等长的，若昼弧大于夜弧，则昼长夜短，若昼弧小
于夜弧，则昼短夜长。
(3)确定极昼极夜范围
晨昏线与哪个纬线圈相切，该纬线圈与极点之间的纬度范围内就会出现极昼或极夜现
象，南北半球的极昼、极夜现象出现时间正好相反。
8．确定正午太阳高度
太阳直射纬线正午太阳高度为90°，其他各地的正午太阳高度从这条纬线向南、向北
递减。
(天津卷)2015年某日出现了日食现象。在四幅日照图中，深色阴影为夜半球，浅色阴
影为当时可观测到日食的地区范围。读图，回答(1)～(2)题。(1)发生日食的这天，在上图所示四地中，正午太阳高度角最大的是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
(2)在上图所示四地中，观测者正朝西南方向观测日食的是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
[解题指导]
1．从文字材料中获取信息
日食一定发生在白天，深色阴影为夜半球，白色部分为昼半球，二者之间的界线为晨
昏线。
2．从图表中获取信息
[自主尝试] (1)A (2)D
下图中L为北半球某一纬线，K为晨昏线，晨线与昏线分别交L于M、N。读图，完
成(1)～(2)题。(1)若MN经度差为120°，此时，晨线交赤道于Q点。当Q点日落时，M的地方时为(
)
A．17：00 B．18：00
C．20：00 D．21：00
(2)若MN的经度差减小，则( )
A．L纬线的纬度减小 B．海口地面物体正午日影渐长
C．北京日出更偏东北 D．K线最高纬度昼夜长短不变
(1)C (2)D [第(1)题，M、N分别是晨线、昏线与L纬线的交点，故MN之间为昼弧。
若MN经度差为120°，则L纬线该日的昼长为8小时，M此时正值日出，地方时为8时；
而Q与M同位于晨线上，故图示时刻Q点为6时(因为赤道上始终是6时日出)，即M地的
地方时比Q点早2小时；当Q点日落时，Q点地方时为18时，故M点地方时为20时。第
(2)题，纬线MN的经度差减小，即MN所在纬线的昼长变短，夜长变长，L纬线的纬度变
大；此时太阳直射点正往南移动，海口位于北回归线与赤道之间，其地面物体正午的日影
有可能变长，也有可能变短；随着太阳直射点的南移，北京日出逐渐偏向东南；K线最高
纬度处出现极夜现象，故此期间昼夜长短不变。]
课时作业(四) 地球的公转及其地理意义
(时间：45分钟 满分：100分)
◎选择题(每小题5分，共20小题，共100分)
(2019·河南郑州模拟)当太阳位于地平线下，且高度角在地平线下18°以内时，天空依
然会有不同程度的光亮，这种现象发生在午夜与日出之间时称为曙光，而发生在日落至午
夜之间时则称为暮光。读漠河(53°N)某日太阳视运动示意图，完成1～2题。
1．该日最接近( )
A．春分 B．夏至
C．秋分 D．冬至
2．此日，该地暮光的持续时间为( )A．3小时 B．3小时16分
C．3小时32分 D．4小时
1．B 2.C [第1题，图示该地此日正午太阳高度为60°，结合漠河位于53°N，可判
断太阳直射点位于23°N，则该日最接近夏至。第2题，由日出、正午时间，可计算出日落
时间为20：20(北京时间)；正午北京时间11：52就是当地12：00，则当地时间与北京时间
相差8分钟；可计算出日落时当地时间为20：28，又因该地暮光为日落至午夜(当地24：
00)的时间，故该日暮光持续时间为3小时32分。]
(2019·安徽合肥模拟)下图示意波士顿(42.5°N,71°W)一幢高层建筑某晴日全天整点楼影
变化(无遮挡)。据此完成3～4题。
3．此时( )
A．墨累—达令盆地正值冬季 B．德干高原昼夜等长
C．西欧平原正午日影变长 D．巴西高原草木葱绿
4．图中楼影遮挡湖泊时，北京时间可能是( )
A．5：00 B．11：00
C．16：00 D．23：00
3．D 4.A [第3题，图示楼影朝向西北、正北、东北三个方位；结合太阳东升西落，
可判断此时日出东南、日落西南，则此时为北半球冬季。南半球的墨累—达令盆地正值夏
季，则A错误；北半球的德干高原昼短夜长，则B错误；因不能确定太阳直射点移动方向
而不能判断西欧平原正午日影变化，则C错误；巴西高原为热带草原气候，因夏季降水多
而草木葱绿，则D正确。第4题，图中楼影遮挡湖泊时，太阳位于西南，应在当地 12：00
～18：00之间，波士顿位于西五区，北京时间比西五区早13小时，则北京时间为25：00
～31：00，即次日1：00～7：00；结合选项可知A正确。]
(2019·天津和平模拟)科考队在某地考察中发现，该地物体的影子长度和方向如下图所
示(虚线代表一天中物体影长及朝向的时间变化)，据此回答5～6题。5．该地应位于( )
A．北极圈内 B．南极圈内
C．赤道与北回归线之间 D．赤道与南回归线之间
6．若该地纬度为α，直射点纬度为β，则此日该地太阳高度最大值和最小值的差是(
)
A．2α B．2β
C．90°－α－β D．2(90°－α)
5．A 6.D [第5题，图示一天中物体影子朝向东南西北四个方向转动，说明太阳一
天中没有落下，则出现了极昼，应位于极圈内；一天中朝北的影子最短，说明正午太阳位
于正南方；则可判断位于北极圈内。第6题，依题意，运用太阳高度计算公式可知，此地
该日太阳高度最大值等于90°－(α－β)；极昼地区太阳高度最小值＝该地纬度－刚好出现极
昼的纬度，即α－(90°－β)；则二者差值为2(90°－α)。]
(2019·江西六校联考)某太阳能设备生产公司，测试新研发的“追日型”太阳能发电设
备。聚热板可沿水平方向和竖直方向旋转，使聚热板始终正对太阳，从而提高太阳能利用
率。据图回答7～8题。
7．在各城市中，经一年测试，下列测试结论正确的是( )
A．纬度越高的城市，水平旋转角度越大
B．纬度越高的城市，水平旋转角度越小
C．纬度越高的城市，水平旋转角度的年变化幅度越大
D．纬度越高的城市，水平旋转角度的年变化幅度越小
8．在北京测试时，聚热板追日旋转时，下列记录正确的是( )A．水平旋转速度，夏至日大于冬至日
B．水平旋转速度，夏至日小于冬至日
C．竖直旋转速度，夏至日大于冬至日
D．竖直旋转速度，夏至日小于冬至日
7．C 8.C [第7题，由材料可知，聚热板的水平方向转动主要与太阳东西运动有关，
即水平转动角度大小与昼长呈正相关。因纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大，则水平旋
转角度的年变化幅度越大。第8题，聚热板的水平旋转速度等于一天中太阳在天空中的移
动速度，因地球自转速度不变，则水平旋转速度全年相同，故A、B错误。聚热板的竖直
旋转速度，取决于太阳高度的变化速度，北京夏至日昼长约为 14小时、正午太阳高度约为
73.5°，冬至日昼长约为10小时、正午太阳高度约为26.5°，则太阳由0°升起至最高的速度
夏至日大于冬至日，故聚热板竖直旋转速度夏至日大于冬至日，即C正确。]
9．(2019·天津河东区模拟)某游客于当地时间12月4日7：00从巴厘岛登巴萨国际机
场(8°S,115°E)搭乘航班回北京(40°N,116°E)飞机时速900 km/h，下列描述可信的是( )
A．在机场等待时，看到日出东南方
B．飞机起飞时天空微露晨曦
C．飞机抵达北京时太阳位于正南方向
D．走出机场阳光明媚，和风暖暖
A [由材料可知，12月该地日出东南方，则A可信。该地位于赤道附近，大约6点左
右日出，飞机起飞时(7时)太阳已升起，则B不可信。该地与北京纬度相差48°，飞机时速
900 km/h，到达北京需飞行约6小时；两地经度相近，则飞机抵达北京时约为13时，太阳
位于西南方向，则C不可信。正值冬季，走出机场应是寒风阵阵，则D不可信。]
(2019·陕西西安中学模拟)下图为同一时刻不同日期昼夜分布图，图中最外圈纬线为
60°S，阴影区域为T 日期黑夜范围，斜线区域为T 日期过后的T 日期黑夜范围。据此完
1 1 2
成10～11题。
10．T 日期，世界时为( )
1
A．2月6日 6：00 B．2月6日 20：00
C．11月7日 6：00 D．11月7日 20：00
11．北京再次出现与T 日期昼长相同的日期约为( )
1A．12月7日前后 B．2月6日前后
C．5月7日前后 D．8月7日前后
10．C 11.B [第10题，由图示可以看出该半球为南半球；T 日期，南极圈及其以南
2
为极昼现象，时间为12月22日前后；因此T 在9月23日之后、12月22日之前，A、B错
1
误；此时太阳直射点在90°E经线上，时间为12时，因而，0°经线的时间为6：00，C正确，
D错误。第11题，北京再次出现与T 日期昼长相同的日期，应该是与T 关于冬至日对称
1 1
的日期，即与冬至日间隔的日期相同，T 时期在冬至日之前，另一日期在冬至日之后、春
1
分之前，约为2月6日前后，B正确。]
(2019·江西临川二中模拟)下图显示的是某楼盘的方位和北京时间15点时的太阳光线，
该日南面阳台(阴影部分)太阳照射的时长为10小时40分，据此完成12～13题。
12．该楼盘最可能位于( )
A．上海 B．北京
C．成都 D．拉萨
13．该日当地昼长约( )
A．13小时20分 B．12小时20分
C．10小时40分 D．9小时40分
12．C 13.A [第12题，该地地方时12点时，阳光从正南方向射向阳台，阳光与图
示太阳光夹角为30°。因太阳在天空中自东向西视运动的速度约15°/小时，故图示时刻该地
地方时应为12＋2小时＝14时，其地方时与北京时间相差1小时，经度相差15°，当地经
度为120°E－15°＝105°E，故C正确。第13题，以二分日阳光照射情况入手分析。二分日
昼长为12小时，日出正东，只有太阳升到东偏南30°时，阳光才能照到阳台。也就是日出
2小时后，阳光开始照射阳台，直到日落，照射时间长为：12－2＝10小时。该日太阳照射
了10小时40分，比二分日长了40分，说明下午太阳照射时间长了40分钟，全天昼长比
二分日应长了80分钟，故此日昼长应为13小时20分。A正确。]
(2019·天津静海一中模拟)2016年10月下旬上午10时(北京时间)，张亮在华北地区某
市一公园内游玩，图中的甲图为公园内十字路口附近的导游图，乙图为张亮拍于此路口的
照片。读图，回答下题。14．此时( )
A．我国各地的昼夜长短状况与4月下旬基本相同
B．我国各地的昼夜长短变化趋势与2月下旬基本相同
C．张亮远在美国纽约(74°W)上学的姐姐正在晚自习
D．全球与北京在同一天的地区占全球的二分之一
C [此时，我国各地的昼夜长短状况为昼短夜长，与 4月下旬不同，A错；我国各地
的昼夜长短变化趋势是昼渐短，夜渐长，与2月下旬不相同，B错；纽约位于西五区，此
时时间约是21点，所以张亮远在美国纽约(74°W)上学的姐姐正在晚自习，C对；全球与北
京在同一天的地区大于全球的二分之一，D错。]
家住南京(118°46′E,32°03′N)的小明每天早晨沿着玄武湖边绿道(如下图)跑步锻炼。
他从A地出发，按照顺时针方向的线路匀速绕湖一圈。据此完成15～16题。
15．若不考虑天气因素，小明想要做到每天都在日出时出发跑步，有关其出发时间(北
京时间)的叙述，正确的是( )
A．3月1日到5月1日出发时间推迟
B．4月1日到6月1日出发时间提前
C．5月1日到7月1日出发时间推迟
D．6月1日到8月1日出发时间提前
16．某日小明出发时观测到太阳刚好从正东方的湖面升起，他看了一下手表，下列时
间最接近的是( )
A．5时30分 B．6时00分
C．6时07分 D．6时12分
15．B 16.C [第15题，3月1日到5月1日，4月1日到6月1日，北半球昼长越来
越长，日出时间提前，出发时间也提前；5月1日到7月1日，6月1日到8月1日，昼先
变长，再变短，日出时间先提前，再推迟，出发时间应该先提前再推迟。第 16题，当太阳从正东方升起的时候，太阳直射赤道，当地的地方时6：00。因为当地经度为118°46′E，
比120°E靠西，时间比北京对间大约晚7分钟，所以此时的北京时间接近6时07分。]
(2018·海南卷)下图示意海南岛的位置。读图，完成17～18题。
17．1月1日，当海口正午时，地球上进入新年的区域面积与地球总面积的比例( )
A．等于1/2 B．多于1/2少于2/3
C．等于2/3 D．多于2/3
18．1月1日，与海口相比，三亚( )
A．白昼更长 B．正午太阳更低
C．日出方位更偏南 D．正午时刻更早
17．D 18.A [第17题，通常以180°经线和地方时为0时的经线为界将全球划分成两
个日期，0时经线以东至180°经线为新的一天，图中海口的经度约为110°E，所以当地为1
月1日正午即110°E的地方时约为1月1日12：00，因此地方时为0时的经线为70°W。即
70°W向东至180°共250个经度进入新年，故D正确。第18题，三亚和海口同在北半球，
但三亚纬度较低。1月1日太阳直射点位于赤道与南回归线之间，此时北半球纬度越低白
昼越长，正午太阳高度角越大，日出方位越偏北，故A正确，B、C错误。三亚经度位置
比海口靠西，正午时刻应更晚，故D错误。]
日晷是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器，一般由晷针和晷盘组成。晷针垂
直于太阳视运动的轨道平面，上端指向北极星方向。在晷盘面上刻画出 12个大格，每个大
格代表两个小时，当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷盘面，以此来显示时刻
据此并读图，回答19～20题。
19．天津校园内日晷仪晷针的影子，在夏至日晴天时移动的方向应是( )
A．由西北逆时针转向东北 B．由西北顺时针转向东北
C．由西南逆时针转向东南 D．由西南顺时针转向东南
20．若图示日晷仪由天津移至上海使用时，晷盘与地面的夹角应该( )
A．增大 B．减小C．不变 D．按日期作调整
19．D 20.A [第19题，夏至日太阳日出于东北方、正午在正南方、日落于西北方，
影子与太阳方位相反，则影子由西南顺时针转向东南，故D项正确。第20题，北半球各地
看北极星的仰角等于当地的纬度，又因为晷针指向北极星、垂直于晷盘，故晷盘与地面的
夹角等于正午太阳高度；天津纬度高于上海，则移到上海后，该夹角应该增大。]
