2020屆高考地理正午太陽高度的計算和應用知識梳理與真題跟蹤練

1、2020屆高考地理正午太陽高度的計算和應用知識梳理與真題跟蹤練一、知識講解1與正午太陽高度相關的計算(1)正午太陽高度的計算公式公式：H90兩點緯度差。說明：“兩點”是指所求地點與太陽直射點。兩點緯度差的計算遵循“同減異加”原則，即兩點同在北(南)半球，則兩點緯度“大數(shù)減小數(shù)”，兩點分屬南北不同半球，則兩點緯度相加。如圖所示：當太陽直射B點(10N)時，A點(40N)正午太陽高度是：H90AB緯度差90(4010)60。C點(2326S)正午太陽高度是：H90BC緯度差90(102326)5634(2)計算樓距、樓高：為了更好地保證各樓層都有良好的采光，樓與樓之間應當保持適當距離。以我國為例，

2、見下圖，南樓高度為h，該地冬至日正午太陽高度為H，則最小樓間距L為：LhcotH。(3)計算太陽能熱水器的角度：為了更好地利用太陽能，應不斷調(diào)整太陽能熱水器與樓頂平面之間的傾角，使太陽光線與受熱板成直角。其傾角和正午太陽高度角的關系為h90(如下圖)。2正午太陽高度的應用(1)確定地方時當某地太陽高度達一天中的最大值時，此時日影最短，當?shù)氐牡胤綍r是12時。(2)確定房屋的朝向為了獲得更充足的太陽光照，確定房屋的朝向與正午太陽所在位置有關。在北回歸線以北地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；在南回歸線以南地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。(3)判斷日影長短及方向正午太陽高度越大，日影越短，正午太陽高

3、度越小，日影越長，且日影方向背向太陽。如右圖中各點旗桿日影長短及日影所在方向(圖中是夏至日，經(jīng)線和緯線的交點是直射點)。(4)確定當?shù)氐牡乩砭暥染暥炔疃嗌俣?，正午太陽高度就差多少度。根?jù)某地某日(二分二至日)正午太陽高度，可判斷該地區(qū)緯度大小。(5)判斷山地自然帶在南坡和北坡的分布高度一般情況下，由于向陽坡正午太陽高度大，獲得太陽光熱多，背陰坡得到太陽光熱少，因此在相同高度，陽坡溫度較高，陰坡溫度較低，從而使同一自然帶在陽坡的分布高度較高，在陰坡的分布高度較低。二、經(jīng)典高考試題1太陽能光熱電站(下圖)通過數(shù)以十萬計的反光板聚焦太陽能，給高塔頂端的鍋爐加熱，產(chǎn)生蒸汽，驅動發(fā)電機發(fā)電。據(jù)此完成下題

4、。若在北回歸線上建一太陽能光熱電站，其高塔正午影長與塔高的比值為P，則()A春、秋分日P0 B夏至日P1C全年P1解析本題考查正午太陽高度的應用。由題干可知，塔身正午影長與塔高的比值為P，北回歸線上夏至日的正午太陽高度為90，塔身影長為0，所以P0；春、秋分日太陽直射赤道，北回歸線上高塔正午影長不為0，P值不為0；冬至日北回歸線的正午太陽高度達一年中最小值，為90(23262326)9046524308，影長大于塔高，P大于1。答案D2住宅的環(huán)境設計特別關注樹種的選擇與布局，不同樹種對光照與風有不同影響。下圖為華北某低碳社區(qū)(40N)住宅景觀設計示意圖。讀圖回答(1)(2)題。(1)僅考慮陽光

5、與風兩種因素，樹種與房屋組合最好的設計是()A B C D(2)為保證冬季太陽能最佳利用效果，圖中熱水器安裝角度合理的是()A B C D解析第(1)題，圖示地區(qū)位于華北，一年中正午太陽始終位于南方。根據(jù)圖中太陽能熱水器朝向可知，房子左側為北，右側為南。落葉闊葉樹夏季遮蔭效果好，布局在南側；冬季，華北地區(qū)盛行偏北風，常綠針葉樹防風效果好，布局在北側，故選C。第(2)題，冬至日該地(40N)的正午太陽高度為90(402326)2634，太陽能熱水器集熱板的傾角與當?shù)氐奶柛叨然ビ啵珼項符合題意。答案(1)C(2)D3某緯度的正午太陽高度H90|，其中為太陽直射點緯度，夏半年取正值，冬半年取負值。

6、下圖示意某地北京時間18時的太陽位置。據(jù)此完成(1)(2)題。(1)該地的經(jīng)度為()A30E B30W C60E D60W(2)該地的緯度可能為()A10N B10S C50N D50S解析第(1)題，根據(jù)題干知，北京時間為18時，而該地為12時，利用時差算出該地經(jīng)度為30E，A項正確。第(2)題，因為題干并沒有交代圖示為具體哪一日正午太陽高度，因此根據(jù)正午太陽高度計算公式分別計算出夏至日和冬至日時正午太陽高度角為45對應的緯度即可。夏半年太陽直射點緯度取正值，冬半年取負值。經(jīng)計算，該地緯度介于2134和6634之間，只有C和D項符合。再依據(jù)圖示正午太陽位于南方，確定該地為北半球，只有C項符合

7、。答案(1)A(2)C4.下圖為我國科考隊在北極點放置中國結時拍攝的照片。讀圖，完成第2題。2該照片拍攝日期、拍攝者或中國結影子的方位是()A3月21日、中國結影子指向正南B6月22日、拍攝者位于中國結東南C8月20日、拍攝者位于中國結正南D9月16日、中國結影子指向東北解析首先明確北極點的四周都是南方。由于中國結放置在北極點上，因此，照片中中國結的影子應指向正南，拍攝者在任何位置拍攝都位于中國結的正南，故選項B、D錯誤。結合照片中中國結的影子可知，此日北極點出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，正午太陽高度應大于0，而3月21日，北極點的正午太陽高度為0，故選項A錯誤。答案C三、跟蹤訓練猴年春節(jié)剛剛過去，中國多省(

8、區(qū))又迎來一輪房地產(chǎn)去庫存政策潮。廣東省茂名市(約21.5N)的小明家也準備在某樓盤買房，樓是東西延伸，每戶南北均有陽臺；兩棟樓的樓高均是51米，樓層高3米，樓間距如圖所示，有一地面停車場(車位布置如圖)。據(jù)此回答12題。1小明的爺爺擔心冬季正午室內(nèi)曬不到太陽，所以小明家最好買二棟的()A4樓 B6樓C8樓 D都可以2小明的父親想在停車場買一停車位(停車場長度與樓長一致)，現(xiàn)在只有甲、乙、丙、丁四個車位，他擔心夏天車被曬時間太長，所以最好選擇()A甲車位 B乙車位C丙車位 D丁車位解析第1題，冬至日此地正午太陽高度最小，若此日室內(nèi)能見到陽光，則全年都能曬到太陽。冬至日該地正午太陽高度為45，樓

9、間距為30米，可知二棟21米以上房屋都能見到陽光(見右圖)；再結合樓層高度為3米，可判斷小明家最好買二棟8樓及以上樓層。第2題，夏季大部分時間正午太陽位于正南方，圖示停車場位于樓房北側，因該地夏季太陽高度角較大，停車位應距離樓房最近，中部被曬時間最短，故丁最好。答案1.C2.D讀正午太陽高度年變化幅度圖(極夜期不考慮負值)，回答34題。3滿足至區(qū)間變化幅度的最大緯度范圍為()A23266634 B02326C663490 D0904A四季分明B兩至日正午太陽高度相同C半年極晝，半年極夜D全年晝夜平分解析第3題，若極夜期不考慮負值，赤道上與極點上的正午太陽高度年變化幅度均為2326，回歸線至極圈

10、變化幅度為47，其他緯度均為2326至47。所以，滿足至區(qū)間變化幅度的最大緯度范圍為090。第4題，根據(jù)正午太陽高度年變化幅度值可知，處可能為赤道或者極點。如果是赤道，則會晝夜平分，兩至日正午太陽高度相同；若為極點，則會半年極晝、半年極夜。但都不可能四季分明。答案3.D4.A太陽能與建筑一體化是未來太陽能利用的方向之一。圖甲是天津市某新型居住小區(qū)樓房二樓正南向壁掛太陽能集熱器照片，圖乙是太陽能集熱器裝置結構示意圖。讀圖回答56題。5.冬季某日晴朗的午后14：30左右，太陽照射該壁掛太陽能集熱器所產(chǎn)生的影子偏向于照片中()A處的左下方 B處的左上方C處的右下方 D處的右上方6.關于使用壁掛太陽能

11、集熱器的敘述，可信的是()該裝置的“可調(diào)節(jié)型支架”的長度隨樓層不同不發(fā)生變化所安裝的墻壁朝向南、北半球相同將該裝置移至上海地區(qū)使用，集熱器冬季集熱時間會縮短將該裝置移至上海地區(qū)使用，“可調(diào)節(jié)型支架”的長度應該拉長A B C D解析第5題，由壁掛太陽能集熱器朝向為正南，可判斷圖中為西南方、為西北方、為東南方、為東北方；冬季午后14：30左右太陽位于西南方，則影子朝向偏東方，應該位于圖中的右下方，故C正確。第6題，可調(diào)節(jié)型支架長短主要是為了調(diào)節(jié)集熱器與地面的夾角，該夾角與正午太陽高度互余，而一個地區(qū)的正午太陽高度與樓層無關，故正確；集熱器應朝向正午時太陽照射的方位，故南北半球朝向不同，則錯誤；冬季

12、上海晝長大于天津，則上海集熱時間長于天津，則錯誤；上海的正午太陽高度大于天津，則在上海使用時集熱器與地面夾角要小于天津，可調(diào)節(jié)型支架長度應拉長，故正確。答案5.C6.B讀四地正午太陽高度季節(jié)變化示意圖，回答78題。7四地由南向北排列正確的一組是()A BC D8四地中()A地位于熱帶B地有極晝現(xiàn)象C地一年出現(xiàn)兩次太陽直射現(xiàn)象D地自轉線速度最大解析第7題，地冬至日正午太陽高度最大，且小于90，說明其位于南回歸線以南；地夏至日正午太陽高度最大，且在四地中較小，說明其位于北半球且緯度較高(位于北回歸線以北)；地夏至日正午太陽高度達90，說明其位于北回歸線上；地冬至日正午太陽高度較大，說明其位于南半球

13、，該地有兩次太陽直射現(xiàn)象，說明其位于南回歸線與赤道之間。綜合判斷四地由南到北分別是。第8題，由上題分析可知，地位于南回歸線以南，不位于熱帶；地二分二至日時正午太陽高度都大于0，不會出現(xiàn)極晝極夜現(xiàn)象；地位于北回歸線上，一年中只有一次太陽直射現(xiàn)象；地緯度最低，所以其自轉線速度最大。答案7.B8.D下圖示意，某房地產(chǎn)開發(fā)商在某城市(30N)建造了兩幢商品住宅樓。讀圖完成910題。注：tan350.7tan451，tan 601.7329某戶居民買到了北樓一層的一套房子，于春節(jié)前住進后發(fā)現(xiàn)正午前后太陽光線被南樓擋住。該房子一年中正午太陽光線被南樓擋住的時間大約有()A1個月 B3個月 C6個月 D9個月10為避免采光糾紛，房地產(chǎn)開發(fā)商在建樓時，應該使北樓所有朝南房屋在正午時終年都能被太陽照射。那么在兩幢樓間距不變的情況下，南樓的高度最高約為()A20米 B30米 C40米 D50米解析第9題，利用圖示計算出正南的太陽光剛好照射在北樓底部時，光線與地面的夾角度數(shù)，經(jīng)計算可知約為60，可知太陽直射在赤道。因此該房子一年中正午太陽光線被南樓擋住的時間大約有6個月。第10題，在一年中，該地正午樓影冬至日最長，只要冬至日北樓不被南樓影子遮住，則北樓正午時終年都有太陽照射，利用數(shù)學公