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专题1 太阳视运动与日影
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重难抢分练
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重难冲刺练
模拟实战 挑战顶尖：
重难点一 太阳视运动轨迹
1.太阳视运动中日出、正午、日落的太阳方位
①二分日，除了南北两极点外，全球各地均日出正东、日落正西。
②太阳直射北半球时（3 月21 日——9 月23 日），除极昼、极夜地区外，太阳日出东
北、日落西北。
③太阳直射南半球时（9 月23 日——次年3 月21 日），除极昼、极夜地区外，太阳
日出东南、日落西南。
④纬度越高，其日出、日落方位年变化越大；同一地点，夏至日、冬至日的日出、日
落方位偏离正东的角度最大。
⑤太阳直射北半球时，极昼地区，太阳正北升、正北落（0 时日出，24 时日落）；
北极点不升不落，顺时针方向旋转。
⑥太阳直射南半球时，极昼地区，正南升，正南落（0 时日出，24 时日落）；
南极点不升不落，逆时针方向旋转。
⑤太阳直射北半球时，极昼地区，太阳正北升、正北落（0 时日出，24 时日落）；
北极点不升不落，顺时针方向旋转。
⑥太阳直射南半球时，极昼地区，正南升，正南落（0 时日出，24 时日落）；
南极点不升不落，逆时针方向旋转。
2.太阳视运动轨迹图中日出、正午、日落的太阳方位。
(1)北回归线以北地区：对于北回归线以北的地点来说，太阳永远在南面，正午太阳位
于正南方。故其太阳视运动轨迹为：
①【北半球夏半年】 ②【北半球冬半年】
(2)南回归线以南地区：对于南回归线以南的地球来说，太阳永远在北面。故其轨迹为：
③【北半球夏半年】 ④【北半球冬半年】
（2025·江苏无锡·模拟预测）云南省丽江市黎明村被众多形态各异、高低起伏的山体环绕，其中有三
座前后交错的山峰从低到高排列成一字形。每年冬至前后，在特定的位置，一天内能看到太阳“三升三
落”。下图为太阳“三升三落”中第一次升起时的景象。据此完成下面小题。
1．在黎明村能看到太阳“三升三落”现象的关键因素有（ ）
①天气状况 ②太阳视运动弧度 ③昼长时间 ④山峰高度与位置
A．①②
B．①③
C．②③
D．②④
2．三座山峰坐落在黎明村的（ ）
A．东南方向
B．西南方向
C．东北方向
D．西北方向
重难点二 太阳视运动规律图解
太阳方位的确定
（1）日出日落太阳方位的确定
太阳直射赤道
全球日出正东，日落正西
太阳直射北半球
全球日出东北，日落西北（极昼极夜除外）
太阳直射南半球
全球日出东南，日落西南（极昼极夜除外）
北半球极昼日出正北，日落正北，南半球极昼日出正南，日落正
南
（2）太阳方位的日变化
二分日
正东-东南-正南-西南-正西
正东-东北-正北-西北-正西
夏至日
东北-正东-正南-正西-西北
东北-正北-西北
冬至日
东南-正南-西南
东南-正东-正北-正西-西南
备注
1.南北回归线之间的正午太阳方位可能位于正南也可能位于正北
2.太阳直射的地方正午太阳方位位于头顶；
3.一天中太阳方位的变化关于12 点对称；
（2025·浙江省温州乐清市知临中学·模拟预测）下图为我国某市某学校室外篮球场篮板侧视图。据此
完成下面小题。
1．若北京时间12：40 时，篮板上沿正午投影位于乙位置，且是一年中甲乙之间的最大距离。该学校可能
位于（ ）
A．昆明
B．重庆
C．哈尔滨
D．海口
2．当篮板上沿正午投影为甲位置时该市的周日视运动轨迹是（ ）
A．①
B．②
C．③
D．④
重难点三 太阳视运动规律的应用
影长的判读
影长的变化
根据太阳高度的大小判断影长，与太阳高度大小呈负相关。日出、日
落时影长最长，日出之后缩短，正午时最短，之后变长，直射点上无
影子
影子方位的变化
影子位于太阳相反方位，根据太阳方位即可推知影子方位
极点的日影朝向
北极点的任何方向都是南，南极点的任何方向都是北，所以北极点上
物体的影子永远朝向南，南极点上物体的影子永远朝向北
影子移动方向
与太阳视运动方向相反，影子呈顺时针方向运动。
判断方位
根据太阳视运动图中的太阳日出日落方位可以判断地面的东方和西方，进而可以确定南
方和时北方
判断昼夜长短
地平面以上部分太阳视运动轨迹所占部分较多；昼长夜短
地平面以上部分太阳视运动轨迹所占部分较少；昼短夜长
地平面以上部分太阳视运动轨迹占一半，正东升正西落昼夜等长
判断季节
判断时间
若太阳在东南天空、太阳高度逐渐增大则为上午；若太阳在西南天空、太阳
高度逐渐减小则为下午。太阳位于正南方向，太阳高度最大时，则为当地的
12 时。
判断季节
日出东北方，日落西北方一一北半球夏季，南半球冬季
日出东南方，日落西南方一一北半球冬季，南半球夏季
日出正东，日落正西一—春分和秋分
太阳高度的确定
太阳高度的日变化
日出日落太阳高度为0，昼半球大于0，夜半球小于0
日出后太阳高度开始增大，正午最大，之后开始减小
正午太阳高度的年变化
离太阳直射点越近，正午太阳高度越大
（2025·浙江省杭州市上城区·模拟预测）为验证正午太阳高度计算方法，某校（30°N，122.2°E）学
生于北京时间2024 年9 月20 日12：00 开展校内实验观测。如下图所示，无人机从地面O 点垂直上升到高
度H，测量无人机日影与O 点的直线距离L，根据H、L 的比值计算太阳高度。下表为学生观测数据及计
算、查询结果。该年秋分日为9 月22 日（农历八月二十）。据此完成下面小题。
H
（米）
L
（米）
根据H、L 计算
正午太阳高度
（度）
根据太阳直射点南
北移动平均速度推
测的太阳直射点纬
度
根据太阳直射点纬
度计算的正午太阳
高度（度）
利用天文软件查
询的正午太阳高
度（度）
2
1.23
58.41
①
0.5°N
60.5
④
60.67
⑤
3
1.80
59.04
②
3.5
2.06
59.52
③
1．与地面立杆测影相比，利用无人机测影的优点是（ ）
A．可全天候连续观测获取更多数据
B．受阴雨天气影响更小
C．可快速调整H 数值获得更多数据
D．测量L 的长短更方便
2．该实验（ ）
A．因实验时在地方时12 时之前，导致①②③小于⑤
B．因实验场地的地势北高南低，导致①②③小于⑤
C．因无人机上升途中受偏南风影响，导致①②③依次变大
D．因太阳直射点南北移动速度不均，导致④小于⑤
3．当天，该校学生还可能观测到（ ）
A．A
B．B
C．C
D．D
重难点四 日晷
含义
日晷，本义是指太阳的影子。现代的“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
分类
日晷依晷面所放位置、摆放角度、使用地区的不同，日晷可分成地平式、赤道式、子午式、
卯酉式、立晷等多种
工作原理
第一是影子的长短在改变。早晨的影子最长，随着时间的推移，影子逐渐变短，一过中午它
又重新变长；
第二是影子的方向在改变。在北回归线以北的地方，早晨的影子在西方，中午的影子在北
方，傍晚的影子在东方
特征
使用日晷，无论是何种形式都有一根指时针，这根指时针与地平面的夹角必须与当地的地理
纬度相同，并且正确的指向北极星，也就是都有一根与地球自转轴平行的指针。
由于日晷必须依赖日照，不能用于阴天和黑夜。因此，单用日晷来计时是不够的，还需要其
他种类的计时器，如水钟，来与之相配。
春分到秋分期间，太阳总是在天赤道的北侧运行，晷针的影子投向晷面上方；从秋分到春分
期间，太阳在天赤道的南侧运行，晷针的影子投向晷面的下方。所以在春分以后看晷盘的上
面；秋分以后看晷盘的下面。
【关键点拨】
晷盘和底座的夹角与当地纬度互余：∠θ = 90°－当地纬度
晷针和底座的夹角就等于当地的纬度：∠α = 当地纬度
（2025·山东青岛·模拟预测）北京市（40°N，116°E）某高中地理兴趣小组为探究日晷原理，制作
了地平式日晷（晷面平行于地平面，晷针指向北极星）。下图示意该小组某次记录情况，此时影子位于晷
针正下方，影长与晷针长度相等。据此完成下面小题。
1．该兴趣小组制作日晷时，晷针与晷面的夹角应设置为（ ）
A．40°
B．45°
C．50°
D．60°
2．该日太阳直射点纬度为（ ）
A．0°
B．10°S
C．10°N
D．20°N
（建议用时：10 分钟）
（2025·江苏·真题）10 月中旬，拉萨市（29°N，91°E）某中学学生开展校园地理实践活动，下图
为“北京时间13 时56 分拍摄的校园照片”。据此完成下面小题。
1．图中杆影指向最接近（ ）
A．正北
B．正南
C．东北
D．西北
2．在观测杆影活动中，学生可领悟到与地球运动相关的是学校的（ ）
A．课程设置
B．位置选择
C．空间规模
D．作息时间
（2025·湖北·真题）某观测小组在当地以星空观测为主题，开展地理研学活动，在准备的星空图上标
识了不同季节太阳的位置（下图）。据此完成下面小题。
3．该小组开展星空观测时，为取得好的效果，需要考虑的主要因素是（ ）
①天气 ②纬度 ③经度 ④高度
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
4．观测发现，某夜晚23：54 天琴座位于天顶附近，则第2 天出现在同一位置的时刻是（ ）
A．23：50
B．23：54
C．23：56
D．23：58
5．图所示太阳视运动方向和周期是（ ）
①自东向西 ②自西向东 ③1 恒星年 ④1 回归年
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
（2025·山西晋中·模拟）小明从武汉乘坐飞机，坐在右侧靠窗位置。下图为飞机起飞不久小明拍摄的
机翼照片。据此完成下面小题。
6．小明的目的地最可能是（ ）
A．成都
B．乌鲁木齐
C．上海
D．哈尔滨
7．未来两个月，武汉（ ）
A．日出东南方向B．日落时间提前
C．日出方位角变小
D．太阳高度变大
（2025·广东·高考模拟）2024 年1 月1 日7 时刚过，黑龙江抚远东极广场就迎来了新年的第一缕阳光
（下图）。随后，金色的阳光一路向西，在不同时段拂过中华大地。表示意当日我国不同地点日出时间。
完成下面小题。
日出时间
地点
纬度
7 时01 分
黑龙江抚远
约47°25′N
7 时22 分
山东青岛西海岸新区薛家
岛
约35°45′N
7 时31 分
P 地
约49°12′N
7 时32 分
M 地
约34°48′N
7 时36 分
湖北十堰武当山琼台
约32°24′N
8 时07 分
云南丽江玉龙雪山
约27°10′N
8．当日，抚远的日出日落方位与昼夜情况是（ ）
A．东北升、西北落昼长夜短且昼渐长
B．东北升、西北落昼长夜短且昼渐短
C．东南升、西南落昼短夜长且昼渐长
D．东南升、西南落昼短夜长且昼渐短
9．下列关于P 地和M 地的表述，正确的是（ ）
A．两地的地方时相差约1 分钟
B．两地的经度差小于1°
C．两地的白昼时间相差约2 分钟
D．此日两地的日出方位相同
（建议用时：20 分钟）
（2025·浙江1 月·真题）甲、乙两地天文爱好者进行太阳高度观测。具体做法：在平坦地面上方水平
放置一块有一个小孔的遮光板，太阳光透过小孔投影到地面上，形成较清晰的太阳投影。下图为两地天文
爱好者在两分、两至日正午时刻，在同高度用相同遮光板观测到的太阳影像地面投影。完成下面小题。
1．若冬至日，甲、乙两地日落时世界时相同，则甲位于乙的（ ）
A．东南
B．东北
C．西北
D．西南
2．两地正午太阳高度之差（△h）年变化有可能的是（ ）
A．
B．
C．
D．
（2025·浙江6 月·真题）某天文爱好者测定了当地日出地方时和晨昏线年变化。下图为该地日出地方
时年变化曲线图。据此完成下面小题。
3．若测得b 值正好是a 值的两倍，则该地年内日出地方时差（单位：小时）最大值为（ ）
A．3
B．4
C．6
D．12
4．若K 至Q 期间过该地晨线作顺时针方向转动，则Q 日该爱好者在当地可能观测到（ ）
A．①
B．②
C．③
D．④
（2025·云南·真题）圭表由两部分组成，直立的柱体为“表”，与柱体垂直的装置为“圭”。我国古
人根据正午时“表”影在“圭”上的变化划分二十四节气（两端刻度表示夏至或冬至）。据此完成下面小
题。
5．下列圭表的示意图适用于海南三沙市（17°N）的是（ ）
A．①
B．②
C．③
D．④
6．古人观察圭表发现，从冬至日、夏至日分别往后推6 个节气所用天数不同。其原因是（ ）
A．昼夜长短的季节差异
B．地球公转速度不均
C．太阳高度的季节差异
D．物候转换间隔不同
（2025·江苏徐州·模拟预测）登封（34°N，113°E）观星台是世界上现存最早的观测天象的建筑之
一。台上两小屋间有一横梁，每天正午，横梁影子会投射到刻有刻度的石圭圭面上，用以指示时令节气。
某中学研究性学习小组对观星台进行了考察，并拍摄了照片（下图）。据此完成下面小题。
7．古人在观星台施工时校准石圭走向需要确定（ ）
A．经度纬度
B．太阳高度
C．台身高度
D．北极星方位
8．拍摄照片时，某同学使用手机罗盘确定观星台与自己的相对位置，下图符合此时该同学手机界面的是
（ ）
A．A
B．B
C．C
D．D
9．导致石圭上横梁投射影子年内位置变化的根本原因是（ ）
A．地球形状
B．日地距离
C．太阳高度
D．黄赤交角
