高一地理太阳运动轨迹练习题.docx
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高一地理太阳运动轨迹练习题
小专题8太阳运动轨迹等太阳高度线图
一、北回归线以北到北极圈
南回归线以南到南极圈一年太阳运动
图1
图1所示为北回归线以北到北极圈太阳周日视运动图,则:
1、春秋分日,太阳运行轨迹如B曲线所示。
此日,太阳从正东方向升起,正西方向落下,白天其它时段,太阳始终位于观察者(偏)南方天空。
太阳高度越高,日影越短,由于太阳方位与日影朝向相反,此地日影日运动规律如图2所示。
2、夏半年时,以夏至日为例,太阳运动轨迹如A曲线所示。
此时,显然可从图中看出A1处时,太阳从东偏北方向升起,A5处时太阳从西偏北方向落下。
从A1处开始,太阳视运动方位渐趋偏南,直到A2时,太阳位于观测地正东方,A3时位于正南方,A4时位于正西方,用日影图可表示如3。
图3
图4
3、冬半年时,以冬至日为例,太阳运行轨迹如C曲线所示。
此日,C1时,太阳从东南方向升起,C2时太阳从西南方向落下,正午时(C3),太阳位于正南方,日影运动规律如图4所示
南回归线以南到南极圈的一年太阳运动
二、南北回归线之间地区
太阳轨迹也是平行的,只不过正午时太阳有时位于观测者以北,有时位于观测者正头顶(正午太阳高度为90度,正午太阳高度为太阳与地平圈中心连线与地平圈夹角),有时位于观测者以南。
赤道上每天都昼夜平分,太阳每天都垂直升落,但正午太阳高度并不同。
其余位于回归线之间纬度太阳运动轨迹倾斜,但与地面夹角较大。
例如:
直射赤道时(春秋分时)
图6中曲线L1~L3就是太阳视运动日轨迹:
除南北极点的任何地方,太阳从正东升起,正西落下。
曲线L1代表赤道上的太阳视运动轨迹,正午时太阳在头顶,太阳高度角为90度,在图7中为曲线H1;曲线L2代表赤道与南极点之间纬线上的太阳视运动轨迹,正午时太阳在正北,太阳高度角小于90度;曲线L3代表赤道与北极点之间纬线上的太阳视运动轨迹,正午时太阳在正南,太阳高度角小于90度。
此时南北极点太阳始终位于地平线上,太阳高度角一直为零。
三、正好出现极昼的地区:
北极圈以北地区表现为正北升,正北落,南极圈以南表现为正南升,正南落(升落在同一地点)。
已经处于极昼的地方(不包括极点),太阳虽一直在地平圈以上,但仍有高度变化,正午时太阳最高,午夜时太阳最低,如图中a点。
正午太阳高度可以计算,最小太阳高度可以通过直射点运动推算。
由于太阳运动轨迹是平行的,正午太阳高度变化即为最小太阳高度变化,变化数值为直射点移动范围。
例如:
北纬80度地区,太阳直射点位于北纬10度时,该纬度正好出现极昼现象,最小太阳高度为0度,正午太阳高度为20度,夏至时,直射点位于北回归线,最大太阳高度为33°26′,最小太阳高度为13°26′。
也就是增加多少纬度=增加多少太阳高度
四、北极点和南极点的太阳视运动
(1)北极点:
一天内太阳高度不变,太阳高度可以通过正午太阳高度计算出来,从地平面向上看,太阳逆时针在地平面以上旋转,地平圈中心为观测者位置,即北极点,四周方向都是正南方向。
(2)南极点:
站在地平圈中心向上看,太阳顺时针在地平面以上旋转,地平圈中心为观测者位置,即南极点,四周方向都是正北方向。
总结:
⑴、从理论上讲,在两分日时,太阳直射赤道,全球各地太阳正东升,正西落(极点除外);
⑵、北半球的夏半年,太阳直射点在北半球,全球各地太阳东北升,西北落,而且纬度越高,太阳升落的方位越偏北,南北半球均如此(极点和出现极昼夜的地方除外);
⑶、北半球的冬半年,太阳直射南半球,全球各地太阳东南升,西南落,纬度越高,太阳升落的方位越偏南(极点和出现极昼夜的地方除外)。
⑷、就某一地点而言,在太阳直射点向北运动期间,太阳升落的方位将日渐偏北;反之则日渐偏南。
⑸、南北极点上,太阳高度在一天中是不变的(即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行),太阳在一天中没有明显的升起和落下。
(6)从刚好出现极昼现象的纬线(简称极昼圈)开始,到极点的范围内(包括极昼圈,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(一天之内太阳高度角最小),正午时(一天之内太阳高度角最大)太阳位于正南(北半球)或正北(南半球)。
同时这个范围内(不包括极昼圈,包括极点)一天之内太阳高度角的变化不再是从零开始。
(7)太阳直射北半球时,除了一个地点——北极点和两个时刻——有极昼现象的日出日落时刻外,北半球在一天之内的太阳视运动轨迹为:
(以下时间均为地方时)6时以前位于东北方,6时位于正东方,6时~12时位于东南方,12时~18时位于西南方,18时位于正西方,18时以后位于西北方。
(8)太阳直射南半球时,除了一个地点——南极点和两个时刻——有极昼现象的日出日落时刻外,南半球在一天之内的太阳视运动轨迹为:
(以下时间均为地方时)6时以前位于东南方,6时位于正东方,6时~12时位于东北方,12时~18时位于西北方,18时位于正西方,18时以后位于西南方。
例题1
在图1中画出夏至日0°、23°26'N、66°34'N的太阳视运动图。
在图2中画出冬至日23°26'N、80°S、90°S的太阳视运动图。
例题2:
11月5日,北京(40°N、116°E)当地看到太阳升落的视运动轨迹示意图为
答案:
B点拨:
由于太阳直射在南半球,北京应该是昼短夜长,且太阳在东南方向日出,西南方向日落。
图A太阳视运动偏向错误,图B表示昼短夜长,且日出东南,日落西南。
例题3:
下图是北纬40°某地二分二至日太阳视运动示意图,K、L、M三条曲线为二分二至日太阳视运动曲线。
读图回答
(1)~
(2)题。
(1)图中a、b、c、d分别表示地平圈上的四个方位,其中代表南方的是
A.aB.bC.cD.d
答案:
A点拨:
图中K、L、M三条曲线所处的最高位置代表当时的正午太阳高度,它们的位置都偏向于a方一侧,而该地又在40°N,其正午太阳偏于南方,所以a方应该代表南方。
(2)有关K、L、M所对应的日期的说法,正确的是
A.K一一天安门广场升旗时刻为一年中最迟
B.L一一江苏白昼时间比北京长
C.M一一此时该地太阳从东南方向升起
D.L一一长江口外海域盐度达一年中最小值
答案:
A点拨:
根据该地二分二至日正午太阳高度大小可知:
K、L、M分别代表的是冬至、春秋分、夏至日,冬至日北半球各地日落最早、日出最迟,随日出同步的升旗也最迟。
春秋分日各地昼夜等长,北京与江苏白昼等长。
夏至日,日出方向为东北方向。
长江口外海域盐度夏季多雨时最低。
例题4:
下图为北半球甲乙两地某日“太阳视运动路线图”,图0为地平圈,箭头为太阳视运动方向,∠1=∠2=22°,据此,完成
(1)~(4)题:
(1)甲地的地理纬度
A.23°26′NB.66°34′NC.22°ND.90°N
答案:
D点拨:
甲地处于极昼状态,且一天中太阳高度不变,只有极点有这种情况,又根据甲太阳视运动轨迹偏向南方,为北半球,故甲地为北极点。
(2)乙地的正午太阳高度
A.22°B.44°C.11°D.68°
答案:
B点拨:
当直射点位于23°26ˊ时,北极圈正好出现极昼现象,其正午太阳高度为2倍的23°26ˊ。
此时北极点正午太阳高度为22°,太阳直射点也为22°,出现极昼纬度的正午太阳高度为2*22°=44°,此时乙地正好出现极昼现象,所以正午太阳高度为44°。
(3)该日下列说法中不正确的是
A.澳大利亚北部盛行西北风B.尼罗河水泛滥
C.巴西高原草原一片枯黄D.北极考察的好时光
答案:
A点拨:
此时太阳直射点位于22°N,北半球为夏季,南半球为冬季。
太阳直射点北移,澳大利亚北部盛行东南信风,故A错。
尼罗河发源于北半球的热带草原气候区,此时为湿季;南美洲的巴西高原属于热带草原气候,此时为干季;北极附近为极昼,为科学考察的好季节。
(4)悉尼该日太阳升起的方向
A.东北B.东南C.正东D.正北
答案:
A点拨:
春秋分日太阳从正东升起,而此时太阳直射点纬度22°N,太阳从东北升起来,从西北方向落下去。
例题5:
下图表示某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角,据此判断
(1)~(3)题:
(1)该地的纬度位置是()
A.70°NB.75°NC.70°SD.75°S
答案:
B点拨:
该地一天中太阳既有从正北照射,也有从正南照射,并且太阳高度都大于0度,说明该地处于极昼区内,太阳从正南照射时,太阳高度大,说明该地位于北极圈以北,从正南照射时的太阳高度为正午太阳高度。
此时最小太阳高度为5°,即此时太阳直射点距离正好出现极昼时的太阳直射点纬度差5°,正好出现极昼时的正午太阳高度为
30°,并且正好出现极昼时,直射点纬度+该地纬度=90°,计算公式为30°=90°-〔ф-(90°-ф)〕,计算出纬度为75°。
(2)这一天,太阳直射点的纬度位置是()
A.15°NB.20°NC.15°SD.20°S
答案:
B点拨:
该地位于75°N,正午太阳高度为35°,太阳直射点位于北半球,通过计算可以知道此时,直射点位于20°N。
(3)当太阳光线处在a位置时,国际标准时间是20时,则该地的经度位置是()
A.120°WB.0°C.60°ED.180°
答案:
C点拨:
当太阳光线处于a位置时,经过a位置的经线位于夜半球正中央,为24点,此时0度经线地方时为20点,可以计算出该地经度为60°E。
例题6:
下图是“40°N地区二分二至日正午太阳高度和昼夜长度变化图”,读图完成下列各题:
(1)图中三条弧线代表________________________________。
(2)正午太阳高度角最大的一天是________,其数值为________,此时太阳直射点位于________纬线上。
(3)当图中所示地区日出时间为7:
30时,其白昼时间为________小时,位于赤道上的某地的日出时间是________。
(4)当图中所示地区正午太阳高度为最小时,全球正午太阳高度达一年中最大值的范围是________________________,白昼达一年中最长的范围是_____________________。
(5)若该地位于亚欧大陆的东侧,当日出时间为4:
30时,该地应该受到________季风的影响。
答案:
(1)白天太阳在地平线上的视运动的轨迹
(2)夏至;73°26′;北回归线(或23°26′N)(3)96:
00(4)南回归线及其以南地区;南半球(5)东南
点拨:
本题考查的是昼夜长短和正午太阳高度变化规律。
(1)图中反映的是某地一天中太阳高度的日变化,即白天太阳在地平线上的视运动的轨迹。
(2)图中显示了夏至日该地的正午太阳高度最大,此时太阳直射点位于北回归线上,该地纬度为40°N,可以计算出正午太阳高度数值。
(3)出时间为7:
30,正午为12点,上午有4小时30分,白昼时间为9小时,赤道上永远6点日出。
(4)图中冬至日正午太阳高度最小,直射点位于南回归线,南回归线及其以南地区正午太阳高度达一年中最大值。
整个南半球白昼达一年中最大值。
(5)40°N纬线的大陆东侧为温带季风气候,当日出时间为4:
30时,昼长夜短,为夏季,盛行东南季风。
例题7:
读某日北半球某纬线上不同经度的太阳高度。
读图回答
(1)~(3)题:
(1)此刻,北京时间
A.3:
20B.9:
20C.15:
20D.21:
20
答案:
A点拨:
该纬线上,西经110度经线经过正午位置,为12点,则东经70度为0点,东经120度经线地方时为北京时间,为3:
20。
(2)此日,太阳直射点的纬度是
A.0°B.5°NC.15°ND.23°26′N
答案:
C点拨:
图中显示该纬线所有经度太阳高度都在0度以上,并且正好出现极昼,假设该纬度为α,此时直射点纬度为β,并且位于北半球,则α+β=90°,该纬线上正午太阳高度为30°,则30°=90°-(α-β),计算出α=75°N,β=15°N。
(3)6月22日,该纬线上的最小太阳高度为
A.6°34′B.8°26′C.21°26′D.21°34′
答案:
B点拨:
该纬线为75°N,当直射点位于15°N时,正好出现极昼,最大太阳高度为30°,最小太阳高度为0°。
随着直射点北移,该地持续为极昼,但太阳高度全天在
0°以上,太阳高度增加数值为太阳直射点距离15°N的纬度差,直到夏至日太阳最高,此时的最小太阳高度为0+(23°26′-15°)=8°26′,最大太阳高度即正午太阳高度为30°+(23°26′-15°)=38°26′。
之后太阳高度开始减小,减小的数值为太阳直射点移动的纬度范围,直到直射点到达15°N,该地极昼结束。
(4)此日,下列现象可能发生的是:
A.北印度洋洋流呈逆时针方向运动
B.北京日出方向为东偏北
C.甲、乙两地太阳高度最大值为15°
D.巴西高原呈现草类茂盛的景象
答案:
B点拨:
此日,75°N纬线正好出现极昼,直射点位于15°N,北半球为夏季,北印度洋洋流呈顺时针方向运动;北京日出方向东北方向;甲、乙两地都位于75°N纬线上,只是经度不同,正午太阳高度即最大太阳高度相同,都是30°;巴西高原属于南半球热带草原气候,此时为干季,草类枯黄。
(5)此日某时刻,该纬线上的甲、乙两地的太阳高度均为15°,则甲、乙两地之间最短地面距离是
A.1650kmB.3300kmC.4950kmD.6600km
答案:
B点拨:
本题考查的是两地最短距离的知识,两地最短距离是经过地心和地表两地的大圆与地表的交线的长度。
甲、乙两地都位于75°N纬线上圈上,此刻太阳高度相同,正好位于该纬线圈的正对面的两个点上,两地之间最短地面距离是经过北极点的经线段,跨30个纬度,长度为111千米*30=3300km。
例8下图表示北半球某地某日的太阳视运动路径,图中椭圆为地平圈,太阳位于正南方天空。
图中∠α=23°26′,∠β=32°34′。
据图完成
(1)~(3)题:
(1)若该地西侧为东半球,东侧为西半球,则此时北京时间是:
A.9时20分B.21时20分C.15时40分D.6时40分
答案:
A点拨:
东西半球分界线为西经20度和东经160度,其中西经20度以西为东半球,此时160°E为12点,北京时间为A。
(2)此日是:
A.6月22日B.12月22日C.3月21日D.9月23日
答案:
A点拨:
春秋分日太阳从正东升起,从正西落下,北半球夏半年,日出东北方向,日落西北方向,当а角为零代表春秋分日,交角越大,直射点距离赤道越远,夏至最大,为23°26′。
(3)与该地正午太阳高度相同的另一地点的纬度为:
A.80°52′NB.34°NC.80°52′SD.34°S
答案:
D点拨:
此时直射点位于北回归线,当天该地正午太阳高度为32°34′,该地距离直射点纬度为90°-32°34′=57°26′,与该地正午太阳高度相同的另一地点,距离直射点纬度也是57°26′,纬度为34°S。
练习题1:
读我国某地二分二至日太阳视运动曲线图,回答有关问题:
(1)图中太阳东升西落实质上是运动的体现。
(2)据图该地的地理纬度是_________,判断依据是_____________________________。
(3)①②③三条表示太阳视运动的曲线中,表示冬至日的是________,这一天该地正午太阳高度角是__________。
(4)当该地太阳视运动曲线如图中③所示时,该地昼长约________小时。
(5)当该地太阳视运动曲线如图②所示时,哈尔滨的昼夜长短状况是_____________,原因是_____________________________。
答案:
(1)地球自转
(2)40°N_,北极星与该地地平面交角为40°。
(3)③26°34′(4)9(5)昼夜等长,此时为春分日或秋分日,全球各地昼夜平分
练习题2:
某年6月22日,“网络天文爱好者协会”的四位会员图示了各自所在地的太阳
视运动状况,四幅图如下,试完成
(1)~(3)题:
(1)四位会员所在的纬度,由低到高的正确排序是:
()
A.丙甲乙丁B.乙甲丁丙C.甲丙丁乙D.甲乙丙丁
答案:
D点拨:
甲地日出接近正东,正午太阳高度大,说明接近赤道,纬度最低;乙正好出现极昼,为北极圈;丙地出现极昼,并且纬度高于北极圈;丁为北极点。
(2)对纬度介于甲乙之间的人们来说:
()
A.正午时,太阳位于人们的北方上中天
B.正午时,太阳位于人们的南方上中天
C.6月22日这一天,太阳从东南方向升起,到西南方向落下
D.6月22日这一天,太阳从正东方向升起,到正西方向落下
答案:
B点拨:
纬度介于甲乙之间,即在赤道与北极圈之间地区,地平圈以上太阳视运动轨迹在北半球偏于南方,正午时,太阳位于人们的南方上中天。
6月22日这一天,太阳从东北方向升起,到西北方向落下。
(3)从正午太阳高度来看:
()
A.丙地与甲地可能在某一日相等
B.丙地全年小于乙地
C.6月22日,甲乙之间的各地,正午太阳高度达一年中最小值
D.6月22日,甲以南的各地,正午太阳高度达一年中最小值
答案:
B点拨:
丙地与甲地正午太阳高度相等,直射点必须位于二者之间,而实际不存在此种情况。
乙、丙两地位于北极圈及以北地区,乙地与太阳直射点的纬度距离全年比丙近,所以正午太阳高度丙地全年小于乙地。
图中四地都位于北半球,6月22日,南半球各地正午太阳高度达一年中最小值。
练习题3:
青云花园是我国某城市(36°34′N)一所集欧美建筑精华的住宅小区,小区设施齐全,环境优美,豪华典雅。
完工后当地居民争相购买,然而一年后底层住户以采光条件差将开发商告上法庭。
(tg30°≈0.577)
图甲为青云花园小区分布平面图,图乙为该小区学校研究性学习小组绘制的某一日内
旗杆杆影轨迹示意图(O为立杆处,虚线为杆影,曲线为杆影端点轨迹)。
(1)图乙中F、G、H、I四个杆影中最接近日出时段的是,该日前后小区住户客厅内的正午阳光照射面积较。
(2)该小区底层住户因采光条件差将开发商告上法庭。
请你用所学知识为住户们拿出有力的证据。
(3)为保证住宅获得充足的太阳光照,在楼高相同的情况下,该城市住宅楼群的楼房间距与上海相比有何差异?
对你的结论作出合理解释。
答案:
(1)F小
(2)小区位于36°34′N,12月22日正午太阳高度最小为30°;正午时,
楼的影长达34.66米,远大于楼间距20米
(3)楼房间距应比上海宽,该城市纬度比上海高,冬至日正午太阳高度比上海小。
点拨:
(1)该地位于北回归线以北地区,冬至日出东南,日落西南,正午正南,一天中日影都朝北;春秋分,日出正东,正午正南,日落正西,一天中日出日影朝西,日落日影朝东,其余时间朝北;夏至,日出东北,正午正南,日落西北,日影日出在西南方向,正午朝正北,日落朝东南方向。
所以,图乙反映的是北半球夏季某天日影变化,西南方向的日影表示日出时段状况,此时正午进入屋内光照面积最小。
太阳运动图见下图。
(2)计算出冬至时,在现有楼高下,楼间距是多少即可。
计算图示和过程如下:
冬至日时,正午太阳高度α=90°-(36°34′+23°26′)=30°,tg30°≈0.577,tgα=20米/L,L=20/0.577≈34.66米,在楼间距为34.66米情况下,楼最低层正午可以得到阳光照射,但是目前设计的楼间距只有20米,底层楼房得不到阳光照射。
(3)在楼高相同的情况下,住宅楼群的楼房间距取决于正午太阳高度,北回归线以北地区,取决于冬至日的正午太阳高度,正午太阳高度越小,楼间距应该越大。
由于该城市纬度比上海高,冬至日正午太阳高度比上海小,楼间距应该比上海大。
等太阳高度线图
一、等太阳高度线图的绘制原理
1、太阳高度的全球变化规律:
由直射点向四周呈同心圆状分布递减,晨昏线上的太阳高度角为0°。
2、把太阳高度相等的点用曲线连接起来就形成太阳高度等值线。
为了表示某一时刻太阳高度的空间分布状况(昼半球),常常用太阳高度等值线来表示
二、太阳高度等值线图的特征
1.昼半球上,太阳高度等值线以直射点为圆心,呈同心圆分布,太阳高度从圆心向四周递减;0度太阳高度等值线为晨昏线一般左侧为晨线,右侧为昏线。
2.过圆心的横线为直射点所在的纬线。
过圆心的竖线的大部分为直射点所在的经线。
3.若太阳直射点不在赤道上(图2)则A,B不为极点,但A,B在同个经线圈,A,B的纬度值与太阳直射点的纬度值互余
该经线圈的大部分(如图2中的NOB经线)为12点,对应的均为正午太阳高度值,另一部分(图2中的NA)为0点出现极昼现象
4.若太阳直射在赤道上(图3),A,B为极点,AOB为一条完整的经线,则该经线的地方时为12点,该经线上所对应的太阳高度值为正午太阳高度值。
三、太阳高度等值线图的判读
图1图2图3
1.晨昏线的确定。
如果没有标注太阳高度的数值,图中最大的圆圈就是太阳高度为0°的等太阳高度线,即为晨昏线。
图中所示的半球全部为昼半球。
在这种图上,太阳直射经线以西最大的半圆为晨线,以东最大的半圆为昏线。
但在有数字标注的图上,则应视具体数值而定:
一是最外侧的大圆圈数值为0°,则为晨昏线(晨线和昏线区分方法同前)(如图2);二是图中最外侧的圆圈不是0°,也就不是晨昏线。
这是一种局部的等太阳高度线图,表示的只是昼半球中太阳高度比较大的部分(如图3)。
2.极点位置的确定
在太阳直射的经线上太阳高度南北跨度为180度,因而,太阳直射赤道时,直射经线最北点为北极,最南点为南极。
当太阳直射北纬δ度时,北极点在与最北点距离为δ度的内侧位置(即北极点与最北点的距离为太阳直射的纬度度数),此时图上没有南极点。
太阳直射δ°S时,南极点位于距最南点δ度的内侧位置,图上没有北极点。
3.时间(季节)的确定。
图中的圆心为太阳直射点,过该点的经线地方时是12点。
特别需要注意的是,当太阳直射点不在赤道上时,这条线段不是同一条经线,而是两条正相对的经线。
其中与直射经线正相对的经线,地方时为0时。
过直射点的纬线正午太阳高度都为90°。
根据太阳直射的纬线可以判断出直射点所在的半球及季节,并可判断与之相关的地理现象。
4.经纬度坐标的确定。
就南北方向而言,在太阳直射的经线上,太阳高度角相差多少度,纬度就相差多少度。
据此可以计算该经线上某一点的纬度数值。
就东西方向而言,如果太阳直射赤道,则赤道上太阳高度相差多少度,经度就相差多少度。
如果太阳直射其他纬线,此纬线上太阳高度相差多少度,经度的差值一定大于太阳高度的差值。
据此可推算该纬线上某一点的经度和地方时
例1图1是某地某日太阳高度分布图,回答:
(1)从图中可以看出,太阳高度的分布规律是。
(2)该图的节气应该是(北半球)。
(3)此时北京时间是。
(4)A点所在经线的经度是。
(5)C点的经度值(大于或小于)23°26′。
(6)若B点有一直立旗杆,此时其影子应指向()
A.甲B.乙C.丙D.丁
答案:
(1)从直射点向四周降低
(2)夏至日(3)6月22日20时(4)180°(5)大于(6)A
例题2图2为某时刻太阳高度分布状况。
读图回答:
(1)写出E点的地理坐标(C)
A.70°E,80°NB.70°E,80°NC.110°W,80°ND.110°W,80°S
(2)①②两地的经度相同②③两地的纬度相同,则此刻的太阳高度(A)
A.①>②B.①=②C.