届高三地理计算题专题训练六太阳高度及正午太阳高度计算含答案.docx
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届高三地理计算题专题训练六太阳高度及正午太阳高度计算含答案
2021届高三地理二轮复习计算题专题强化训练
专题六太阳高度及正午太阳高度计算
1.杭州(30°N)某同学对传统的太阳能热水器进行改造(如图)设计:
将太阳能热水器集热板装在一个大玻璃箱里,并将热水器的支架改造成活动形式,正午太阳高度角与集热板和地面的夹角保持互余。
据此回答下列小题。
(1)12月22日杭州的节气及正午太阳高度角为( )
A.正值夏至正午太阳高度角为83°26ˊB.正值春分正午太阳高度角为60°
C.正值冬至正午太阳高度角为36°34ˊD.正值夏至正午太阳高度角为90°
(2)为了充分利用太阳能,尽可能使一年内正午太阳光线与集热板保持垂直,结合两分两至正午太阳高度角,则集热板与地面夹角的调整幅度为( )
A.23°26ˊB.30°C.46°52ˊD.60°
(3)一年中,活动支架最矮的日期是( )
A.春分日B.夏至日C.秋分日D.冬至日
2.图1、图2分别为某日同一时刻太阳高度沿某经线和某纬线分布图。
读图回答下列小题。
(1)此时( )
A.北京时间为2时B.a+c=90°
C.图1经线为90°WD.图2纬线为23°26′N
(2)下列叙述正确的是( )
A.该日北极圈上出现极昼B.该日后太阳直射点将向南移
C.次日图2纬线昼长夜短D.次日南京日出东北方向
3.圭表是利用日影进行测量的古代天文仪器,由“圭”和“表”两部分组成,垂直立于平地上的标杆称为表,南北方向平放的测影尺称为圭(即“圭尺”,上面刻有短线),两者以直角相接。
冬至时,正午表影长度达到极长且穿透截断了所有的短线;夏至时,正午表影长度达到极短,圭尺上所有的短线都完整地暴露在阳光下。
人们把完整暴露在阳光下的短线记录为“—”,称为阳;被表影截断的短线记录为“--”,称为阴。
将圭表的影子经过36天(或37天)的变化做一个“月”时刻的记号,这个记号被称为“爻”。
下图为圭表示意图及二十四节气图。
据此完成下面小题。
(1)________时,正午表影长度与春分时相同()
A.立夏B.夏至C.秋分D.冬至
(2)下列时段阴渐盛、阳渐衰的是()
A.立春至立夏B.立夏至立秋C.立秋至立冬D.立冬至立春
(3)圭尺上共有“爻”()
A.5段B.6段C.10段D.12段
4.我国某学校(40°N,110°E)在下图所示地区于北京时间9:
28举行运动会。
读图回答下题。
(1)在长跑比赛中当某运动员位于跑道上P点且身影朝向如图所示时,运动会已进行了()
A.4小时22分钟B.4小时12分钟C.3小时22分钟D.3小时12分钟
(2)如果运动员在P点时的身影长度与身高相等,则比赛举办的日期可能是()
A.3月21日B.4月12日C.10月12日D.11月12日
5.天津王先生的家是一个高层建筑的二楼,令他苦恼的是因为南楼遮挡,寒冬的正午直到1月16号阳光才能照射进阳台,朋友李先生家的顶楼阳台则没有这样的烦恼,但为了更好的采光晾晒衣服,李先生家的伸缩式晾衣架的高度在不同季节绳索距离楼顶的高度还是要调一调。
据此回答下列小题。
(1)王先生家的阳台正午时分每年大约有多长时间没有阳光射入( )
A.18天B.36天C.25天D.50天
(2)与上海的同等情况相比较,李先生家正午时悬挂晾衣架的绳索长度( )
A.冬季长,夏季短B.冬季长,夏季长
C.冬季短,夏季长D.冬季短,夏季短
6.下图为“某地二分二至日太阳视运动示意图”。
读图回答下列小题。
(1)线①所示太阳视运动轨迹出现时的节气为( )
A.春分B.夏至C.秋分D.冬至
(2)该地所属省级行政区可能是( )
A.琼B.新C.苏D.赣
7.下图所示:
一年中旗杆正午影子的顶端在AB之间来回移动,每天的测量时间为北京时间11:
00,旗杆高10米,OP为10米,P点为AB中点。
据此完成下列小题。
(1)该地最可能位于( )
A.里海沿岸B.日本海沿岸C.五大湖沿岸D.澳大利亚
(2)在一年的观测中,该小组看到旗杆正午影子顶端位于PB两点之间的时间大约有( )
A.3个月B.6个月C.9个月D.12个月
(3)旗杆正午影子的顶端由A向P移动过程中( )
A.北京日出东南方B.澳大利亚北部盛行西北风
C.索马里半岛沿岸盛行上升流D.天山牧民在地林带之下的山麓牧场放牧
8.林窗是指森林中因各种因素导致树木死亡,形成林中空地的现象。
西双版纳一年中有干热季(3—4月)、湿热季(5—10月)和雾凉季(11月—次年2月)之分,且自夜间22时至上午11时多浓雾。
下图示意西双版纳热带植物园(21°56′N,101°15′E,海拔580m)12月和4月晴天林窗内平均最高气温(日最高气温总和/日数,单位:
℃)分布。
据此完成下面小题。
(1)与12月份相比,4月份林窗内平均最高气温较高。
与此差异相关的因素是( )
①空气湿度
②正午太阳高度
③树木林冠密度
④树木林冠高度
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
(2)图示月份,林窗平均最高气温最大值均不在林窗中央而位于林窗东侧。
其主要原因是( )
A.林窗东侧日出较早B.林窗东侧受日照多
C.林窗西侧树冠稠密D.林窗西侧多浓雾
(3)推测,林窗内近地层的最高气温区( )
A.随太阳高度的日变化自东向西移动B.随太阳高度的季节变化自东向西移动
C.随太阳高度的季节变化自西向东移动D.随太阳高度的日变化自西向东移动
9.下左图为某日某时刻半球昼夜分布示意图,阴影为黑夜;下右图为太阳能电池板示意图。
读图,回答下列问题。
(1)该日的日期大约是______________。
(2)该时刻太阳直射的纬度是______________,北京时间为______________。
(3)此时,B点旗杆影长为一天中的______________(填“最大”或“最小”)值,旗杆影子的方向为______________方向。
(4)该日C地的昼长是______________,该日后,D点将向N地靠近,C地的昼长将变______________(填“长”或“短”),B地的正午太阳高度角将变______________(填“大”或“小”)。
(5)该日A地体育场馆的太阳能电池板与建筑物外墙(墙面与地面垂直,见上右图)之间最合适的夹角约为______________;若此夹角可以调节,那么其一年中的变化幅度(一年中最大夹角与最小夹角之差)为______________。
答案以及解析
1.答案:
(1)C;
(2)C; (3)B
解析:
(1)本题考查地球的公转的相关知识。
C项,12月22日为北半球的冬至日,太阳直射南回归线,杭州的正午太阳高度为90°-(23°26′+30°)=36°34′。
故C项正确;A项、D项,夏至日为6月22日。
故A项、D项均错误;B项,春分日为3月21日。
故B项错误。
综上所述,本题正确答案为C。
(2)本题考查公转的相关知识。
读图可知,当热水器集热板与太阳光线垂直时,所获太阳辐射能最多。
全年太阳直射点在南北回归线间移动,30°N的地方,冬至日,集热板与地面的夹角最大,为53°26′;夏至日,集热板与地面的夹角最小,为6°34′;故一年中调整幅度为46°52ˊ。
故本题正确答案为C。
(3)本题考查公转的相关知识。
根据材料和所学知识,集热板与地面的夹角和正午太阳高度角保持互余,活动支架最短的时间也就是集热板与地面的夹角最小的时候,也就是正午太阳高度角最大的时候。
杭州位于北回归线以北地区,正午太阳高度角最大的时间为北半球夏至日。
故本题正确答案为B。
2.答案:
(1)B;
(2)D
解析:
(1)从左图中看,此时太阳直射点在赤道以北,90°N太阳高度为c,则太阳直射点的纬度为c,D错。
从右图中看,90°E太阳高度为最大,最大的太阳高度为a,可判断出太阳直射点在90°E,90E地方时为12点,北京时间为14时,左图中的经线为90°E,A、C错。
右图中昼长为12小时,可判断出该纬线为赤道,正午太阳高度与直射点纬度和为90°,因此a+c=90°,B正确。
(2)从左图中看,此时太阳直射点在赤道以北,90°N太阳高度为c,则太阳直射点的纬度为c,(90°-c)纬线圈上出现极昼,A错。
太阳直射点可能向北移,也可能向南移,B错。
右图纬线昼长为12小时,可判断出该纬线为赤道,赤道上全年昼夜平分,C错。
从左图中看,此时太阳直射点在赤道以北,次日南京日出东北方向,D正确。
3.答案:
(1)C;
(2)C;(3)A
解析:
(1)春分日和秋分日,太阳都直射赤道,正午太阳高度相同,正午时表影长度相同。
(2)由材料可知,夏至时,正午表影达到极短,圭尺上所有的短线都完整地暴露在阳光下;夏至过后,圭尺上的表影逐渐伸长,伸长的表影将短线截分为两段,完整暴露在阳光下的短线称为阳,被表影截断的短线称为阴;冬至时,正午表影达到极长并且穿透截断了所有的短线;冬至过后,表影逐渐缩短,圭尺上的短线又逐渐地一条条完整地显现在太阳光下。
所以夏至到冬至这段时间阴渐盛、阳渐衰,四个选项中只有立秋至立冬处于该时段内。
(3)读图可知,圭尺代表的时间大致从夏至到冬至,大约为半年的时间(180天);由材料可知“爻”为36天(或37天),因此从夏至到冬至共有“爻”5段。
4.答案:
(1)D;
(2)C。
解析:
(1)据图可知,该地的经度为110°E,当北京时间为9:
28时,该地的地方时为8:
48。
当影子朝向正北时,该地的地方时为12时,据此可以计算出时间差为3小时12分钟,故D项正确。
(2)若影长与身高相等,即太阳光线与地面夹角为45°,则当地正午太阳高度为45°。
根据正午太阳高度计算公式H=90°-(所求地与太阳直射点之间的纬度差),可推出太阳直射点的纬度为5°S。
此时太阳直射点距离赤道不远,春分日,太阳直射点位于赤道,排除A项;根据太阳直射点的移动速度可知,太阳直射点从赤道移动到5°S需要约19天,故C项正确。
5.答案:
(1)D;
(2)D
解析:
(1)本题考查正午太阳高度角的变化规律。
正午太阳高度角越小,南楼影子越长,北楼被遮挡的时间越长。
由材料可知,王先生家在寒冬的正午直到1月16曰阳光才能照射进阳台,根据太阳直射点的回归运动可知,12月22曰前后,太阳直射南回归线,北半球正午太阳高度角最小,之后逐渐变大,由此推算,1月16日与12月22日相差25天,根据太阳直射点的回归运动可知,在12月22日之前的25天内,也因太阳高度角小以致阳光无法照进阳台,即一共50天左右,故D正确。
(2)本题考查正午太阳高度角的应用。
上海的纬度较天津低,因此冬季和夏季的正午太阳高度角均较大。
正午太阳高度角越大,正午阳台中被顶部阴影遮挡面积越大,阳台中被顶部阴影遮挡面积在北回归线以北地区自南向北由大变小,所以在晾晒衣物时,为了不被阳台顶部阴影挡住,同等情况下上海晾衣架的高度需要低点,衣服才能更好地被阳光照到,绳索则需要长一点,反之,天津李先生家正午时悬挂晾衣架的绳索长度则需要短一点,故D正确。
6.答案:
(1)D;
(2)B
解析:
(1)根据太阳视运动图,二分二至日时,太阳高度角最大的时候,太阳方位都位于该地的正南方向,所以该地区位于北回归线以北。
线①所示节气,日出东南方向,日落西南方向,说明此时太阳直射南半球,所以其太阳视运动轨迹出现的节气应为冬至。
(2)根据①所示太阳视运动图和第1问可知,该地冬至日的正午太阳高度角约为23°,又因为该地位于北回归线以北,可以假设当地纬度为α,则冬至日该地的正午太阳高度角公式为:
23°=90°-(α+23.5°),该地纬度约为43.5°N,琼、新、苏、赣四个省级行政区,琼、苏、赣三省的纬度均低于40°N,43.5°N横穿新。
故B选项正确。
7.答案:
(1)B;
(2)B;(3)C
解析:
(1)根据图中日影方向可知,该地正午日影在一年中始终朝北,应位于北回归线以北地区;P点为春秋分时的日影,此时“旗杆高10米,OP为10米”可知,该地春秋分正午太阳高度角为45°,结合正午太阳高度角公式可知,该地位于45°N;根据“每天的测量时间为北京时间11:
00”信息可知,当该地的地方时为12点时,北京时间为11:
00,所以可以推断该地经度为135°E。
综上所述,该地经纬度为(45°N,135°E),位于日本海沿岸。
(2)B点为冬至日时的日影,P为春秋分时的日影,所以在一年的观测中,该小组看到旗杆正午影子顶端位于PB之间的时间为半年,大约6个月。
(3)A点为夏至日时的日影,旗杆下正午影子顶端由A向P移动过程,就是太阳直射点由北回归线移动到赤道的时候,此时为北半球夏半年,北半球各地昼长夜短,北京日出东北方、日落西北方;此时南半球为冬季,澳大利亚北部盛行东南风;此时索马里半岛沿岸盛行西南风,在西南风的吹拂下,索马里半岛沿海盛行上升流;此时天山气温较高,牧民在地林带之上的山麓牧场放牧。
8.答案:
(1)A;
(2)B;(3)D
解析:
(1)与12月份相比,西双版纳4月份相对湿度小,大气对太阳辐射的削弱作用较弱,故林窗内平均气温相对较高,①正确;4月的正午太阳高度角大,太阳辐射强,②正确;4月份为干季的后期,树木处于换叶期,透光性较强,③正确;热带季雨林短期内树冠高度变化不大,④错误。
故选A。
(2)12月太阳东南升、西南落,东西两侧在理论上的日出时间一样,A错误。
由材料可知,西双版纳浓雾在上午11时才逐渐消失,因此林窗内的光照主要集中在下午,下午太阳在西方天空,林窗的西侧被林木遮挡,使得林窗东侧接受日照较多,由此造成林窗内气温最高值不在林窗中央。
而是出现在林窗东侧,故B正确;林窗西侧树冠稠密、多浓雾,太阳辐射会削弱,CD错误。
故选B。
(3)受地球公转的影响,窗内近地层的最高气温区随太阳高度的季节变化南北移动,故BC错误;受地球自转的影响,太阳东升西落,林窗内近地层的最高气温区随太阳高度的日变化自西向东位移,故A错误,D正确。
故选D。
9.答案:
(1)12月22日
(2)23°26′S;15:
40
(3)最小;正北
(4)14小时;短;大
(5)36°34′;46°52′
解析:
(1)读图可知,北极圈出现极夜现象,为北半球的冬至日,日期大约是12月22日。
(2)北极圈及其以北地区出现极夜,为北半球的冬至日,该时刻太阳直射的纬度是23°26′S。
从图中看65°E为12时,据此可以计算出北京时间为15:
40。
(3)此时B点处于正午,此时旗杆影长为一天中的最小值;旗杆处于太阳直射点北侧,影子的方向为正北方向。
(4)先计算出A地的昼长,利用经度计算出A地日出为7时,昼长为10时,夜长为14时,A、C两地以赤道对称,该日C地的昼长是A地的夜长。
该日后,D点将向N地靠近,C地的昼长将变短,B地距离太阳直射点距离变小,正午太阳高度角将变大。
(5)太阳能电池板与太阳光线最合适的夹角的是90°。
该日A地体育场馆的太阳能电池板与建筑物外墙(墙面与地面垂直,见右图)之间最合适的夹角等于正午太阳高度角,利用正午太阳高度角的公式可以计算出,正午太阳高度角=90°-所求点与太阳直射点之间的纬度差,约为36°34′;若此夹角可以调节,那么其一年中的变化幅度(一年中最大夹角与最小夹角之差)就是冬至日与夏至日之间的正午太阳高度角差。
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