太阳能楼间距.docx

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太阳能楼间距

太阳能楼间距

1．浏阳（28°N）夏至日时，为使太阳能热水器的效率最高，则太阳能热水器集热板与楼顶水平面的夹角应为（）

A．85.5°B．28°C．4.5°D．51.5°

福建某学校（25ºN）某同学对传统的太阳能热水器进行改造（如图）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。

据此回答2～4题。

2．12月22日正午，为充分利用太阳能，应调节∠a为（）　　

A．23°26ˊB．41°34ˊC．48°26ˊD．66°34ˊ

3．假如黄赤交角变为20°，下列说法合理的是　　　（）

A．杭州阳光可能直射　　　　　　B．地球极昼极夜的范围变大

C．在一年内∠a调整的幅度（最大与最小之差）变小D．温带范围变小

4．一年中，活动支架影长最短的日期是（）

A．春分日B．夏至日C．秋分日D．冬至日

我国某校的同学自制了一台可调式太阳能热水器（图1），以便使热水器的吸热面每天都能获得最多的太阳辐射，图2是该小组绘制的连续一年多吸热板与地面的夹角（α）变化图。

据此完成下列各题

5．图2中反映12月22日夹角的点是

A．①B．②C．③D．④

6．该学校大约位于（）

A．63°4’NB．23°26’NC．30°ND．53°26’N

7．某校学生在学习活动中设计了太阳能热水器，如图。

为了使太阳能热水器有最好的效果，需要经常调节滑动支架，使正午太阳光线直射集热板。

如果把该热水器放在地球的极点，在一年中，热水器集热板与地面夹角的变动幅度大约是

A．0°B．23°26′C．46°52′D．66°34′或90°

北京（40°N，116°E）某同学对传统的太阳能热水器进行了如图所示的改造：

将太阳能热水器装在一个大玻璃箱中，并将太阳能热水器的支架改造成可调节的。

根据所学知识回答题。

8．这位同学将太阳能热水器装在玻璃箱中的用意是

A.防风B.防水漏C.防沙尘D.保温

9．12月22日，这位同学为使热水器有最好的效果，应调节支架使热水器与地面的夹角为

A.23°26′B.46°24′C.63°26′D.66°34′

10．某校所在地（120°E、40°N）安置一台太阳能热水器，为了获得最多的太阳光热，提高利用效率，需根据太阳高度的变化随季节调整倾角，下列各日照图与热水器安置方式搭配不合理的是（   ）

11．华北某城市将临街的平屋顶改成坡屋顶，并统一着色。

“平改坡”后，原太阳能热水器受影响最严重的时段为

A．春分日前后B．夏至日前后

C．冬至日前后D．秋分日前后

嘉兴市（300N左右）业主李某在发现所购商品房居室里日照时间极短，且达不到满窗而向法院起诉退房，法院依据《嘉兴市城市规划管理技术规定》中“受遮挡的居住建筑的居室，月日满窗日照的有效时间不少于连续1小时”的有关规定，责成房产公司退还其各类费用。

据此回答问题。

12．材料“月日满窗日照的有效时间不少于连续1小时”的指标，你认为以哪一日来确定较为合理

A．春分日B．夏至日C．秋分日D．冬至日

13．为了达到上述要求，房产公司在建楼时，应使南北楼房有一定距离。

理论上，楼高相同的情况下，楼房间距北京比嘉兴应宽些，原因是

A．北京比嘉兴地形复杂B．北京比嘉兴正午太阳高度小

C．北京比嘉兴年太阳辐射总量少D．北京比嘉兴天气干燥

14．某城市地处21.5°N，冬至日时，为保证建筑物底层居室有良好的光照条件，南北两幢楼间距与楼高关系至少应是（）

A．楼高的2倍B．楼高的3倍C．与楼高相等D．楼高的4倍

15．北半球某城市冬至日，正午太阳高度为45º，为保证建筑物底层居室有良好的光照条件，南北两幢楼间距与楼高关系至少应是　（）

A．楼高的2倍　B．楼高的3倍C．与楼高相等　　D．楼高的４倍

房地产开发商在某城市（北纬30度）建造了两幢商品住宅楼（图示），某个居民买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住。

（tan60°=1.73tan37°=0.75）。

据此回答下题

1．请问房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是

A.1个月B.3个月C.6个月D.9个月

2．为使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射，那么在两幢楼间距不变的情况下，南楼的高度最高约为

A.20米B.30米C.40米D.50米

下图是福建省某地（26°N，119°E）某楼盘平面图。

读图回答题。

16．在面积、户型、楼层（5层以上）等都相同的情况下，从采光、通风、噪声等方面考虑，房价最高的可能是

A.AB.BC.CD.D

17．该楼盘每栋房屋均为20层（层高为3米，无架空层），楼间距为30米，B栋10层某业主家一年中正午能获得太阳照射的时间约为

A.11个月B.9个月C.6个月D.3个月

18．某日C楼一业主发现太阳出现在B楼上空，图中正确表示该日B楼影子端点运动轨迹的是

19．2010年3月28日的“地球一小时”熄灯活动，是由世界自然基金会发起应对气候变化、倡导节约能源的集体行动。

下图中①②③是甲乙丙丁四地两分两至日的正午太阳光线。

据此回答下面5-6题。

【小题1】若活动时间是当地20∶30-21∶30，下列四城市中最早和最晚熄灯的分别是

A.甲和丁B.乙和甲C.乙和丙D.丙和丁

【小题2】如果只考虑日照条件，则甲乙丙丁四地楼间距最近的是

A.甲B.乙C.丙D.丁

图为①、②、③三地夏至日直立杆的影子朝向和长度变化示意图，杆的长度均为1米。

读图，回答1～2题。

20．①、②、③三地纬度由高到低的顺序是

A．①、②、③　　 B．②、①、③    C．③、②、①    D．③、①、②

21．位于①地的某城市房地产开发商开发了别墅式海滨景观房，并宣传四季可观海上日出（假设天气晴朗），开盘后房屋销售一空。

入住后，出现住户把开发商告上法庭的现象，图2为该小区住户分布示意图，其原因可能是

A.夏季,大部分住户无法看到海上日出  

B.冬季,大部分住户无法看到海上日出

C.全年，大部分住户无法看到海上日出   

D.楼间距太小，根本无法看到海上日出

黄山某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。

下图示意遮阳板设计原理，据此回答下题。

22．遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时（　）

A、北京市（400N）正午太阳高度为300          B、安徽省各地昼夜平分

C、合肥市日落时间一年中最早           D、黄山市日出东北

23．合肥市某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是（　）

①安装高度不变，加长遮阳板     ②安装高度不变，缩短遮阳板

③遮阳板长度不变，降低安装高度   ④遮阳板长度不变，升高安装高度

A、①③         　B、①④   　   C、②③    　    D、②④

24．位于黄山（约30°N）的某住宅小区在规划建设两幢30米高的住宅楼时，其楼间距应不小于（tan35°≈0.7，tan45°＝1，tan60°≈1.732）（　　）

A、53米B、42米C、30米D、17米

参考答案

1．Ｃ

【解析】

本题考查正午太阳高度角的应用。

夏至日时太阳直射北回归线，该地正午太阳H=90°-（28°-23.5°）。

为使太阳能热水器的效率最高，则太阳能热水器集热板与楼顶水平面的夹角与太阳高度角互余，所以交角为90°-[90°-（28°-23.5°）]=4.5°。

所以本题选择C选项。

2．C

3．C

4．B

【解析】

2．本题考查正午太阳高度角的计算。

12月22日太阳直射南回归线，该地25°N的正午太阳高度H=90°-（23°26′+25°）=41°34′。

热水器集热板应与太阳光线垂直，所以∠a与正午太阳高度互余。

所以∠a=48°26′。

所以本题选择C选项。

3．黄赤角度的度数等于回归线的度数，与极圈的度数互余。

黄赤交角变为20°，则太阳直射点的南北移动范围变小，杭州不可能有太阳直射，热带和寒带的面积较小，温带的范围变大，该地正午太阳高度的变化幅度变小，所以在一年内∠a调整的幅度变小。

所以本题选择C选项。

4．活动支架的影子最短，则该地正午太阳高度达到一年中的最大，所以为该地的夏至日。

所以本题选择B选项。

5．C

6．C

【解析】

5．我国主要位于北温带，正午太阳高度角夏至日最大，冬至日最小。

根据图示，热水器的吸热面与太阳光线垂直，12月22日，我国正午太阳高度最小，则热水器的吸热面与地面的夹角达到最大。

所以本题选择C选项。

6．该地春秋分时热水器的吸热面的夹角为30°，则太阳高度为60°。

春秋分太阳直射赤道，该地距离赤道的纬度差为30°，所以该地地理纬度为30°N。

所以本题选择C选项。

7．B

【解析】

试题分析：

：

由于集热板与地面的交角与正午太阳高度互余，故集热板与地面的夹角的变动幅度即正午太阳高度的变动幅度。

故由于太阳直射点的移动范围为23°26′N---23°26′S，故对于极点地区而言，冬至日与夏至日的正午太阳高度的变化幅度大约为23°26′。

考点：

本题考查正午太阳高度的应用。

点评：

本题解题的关键是掌握正午太阳高度和集热板与地面夹角之间的关系，利用正午太阳高度的年变化来分析。

本题还可结合二分二至日正午太阳高度的计算设计试题。

8．D

9．C

【解析】

试题分析：

8．这位同学将太阳能热水器装在玻璃箱中的用意是保温。

太阳辐射是短波辐射，能够进入到玻璃箱中，而地面辐射是长波辐射，不能透过玻璃传播。

9．12月22日，太阳直射南回归线，这位同学为使热水器有最好的效果，应加大支架使热水器与地面的夹角，此日北京正午太阳高度H为[90°-（23°26′+40°）]=26°34′，又因为热水器与地面的夹角与正午太阳高度互余，故热水器与地面的夹角为（90°-26°34′）=63°26′。

考点：

本题考查正午太阳高度的应用。

点评：

本题难度中等，学生只要掌握温室效应原理和正午太阳高度的计算公式即可作答。

【方法技巧】正午太阳高度的综合运用

Ⅰ．日影的方向和长度的问题：

日影方向与太阳光线方向相反。

①日出日落前后太阳光的来向。

除极昼、极夜范围外，其余纬度：

3月21至9月23日，东北升，西北落；9月23日至次年3月21日，东南升，西南落；3月21日、9月23日，正东升，正西落。

②正午前后太阳光的来向：

判断太阳直射点与该点的方位。

（2）日影的长度L＝h×cotH。

（h为物体高度，H为当时太阳高度），如图1所示。

Ⅱ．楼间距的问题：

北回归线以北地区建房时，为保证一楼全年均有阳光照到，两楼之间的最短距离与楼高的关系应满足L≥h×cotH。

（h为楼高，H为冬至日当地的正午太阳高度）。

如图2所示。

Ⅲ．热水器的角度问题：

太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化而调整角度，应满足α+H＝90°（α为集热板与地面之间的夹角，H为当天正午太阳高度）。

如图3所示。

10．D

【解析】

试题分析：

根据热水器的集热板与地面的夹角与正午太阳高度角互余的基本原理判断，该地位于40°N，春秋分日的正午太阳高度为50°，故热水器集热板与地面的夹角应为40°，故D图错误。

考点：

本题考查正午太阳高度的应用。

点评：

本题难度低，学生只要抓住集热板与地面的夹角与正午太阳高度角的关系是解题的关键。

11．C

【解析】

试题分析：

如下图所示，太阳能热水器主要是接受太阳辐射获得能量的装置，“平改坡”后根据图中所给数据可计算出房屋的坡面角约为400，也就是说当正午太阳高度H小于400时，太阳能热水器将得不到太阳光辐射，就会无用。

根据正午太阳高度=900-│当地地理纬度±太阳直射点纬度│，可知北京（400N）正午太阳高度为400时（即太阳直射在100S以南时），就得不到太阳照射，C一定正确。

考点：

本题考查正午太阳高度计算。

12．D

13．B

【解析】

试题分析：

12．楼间距应考虑一年中当前楼的影子达到最大时的影长，故北半球冬至日正午太阳高度达一年中最小，即物体影子达一年中最长。

13．结合上题分析，由于北京冬至日的正午太阳高度较上海小，故相同楼高的影长较长，故楼间距较上海大。

考点：

本题考查楼间距问题。

点评：

本题解题关键是掌握正午太阳高度对楼间距的影响。

14．C

【解析】

试题分析：

两楼之间的楼间距应有前楼的影子决定，根据当地21.5°N，冬至日时的正午太阳高度可利用公式：

正午太阳高度=90°-纬度差。

计算冬至日当地的正午太阳高度为45°，故楼高与影长相等。

考点：

本题考查正午太阳高度的应用。

点评：

本题属于常规考点，解题的关键是能掌握正午太阳高度的计算，并通过画图构建直角三角形，计算前楼的影长（即两楼之间的楼间距）。

15．C

【解析】

试题分析：

南北两幢楼的楼间距应为当地一年中正午太阳高度达最小值时，前楼的影长，而北半球某城市一年中冬至日的正午太阳高度最小，故此时的影长应为两楼之间的楼间距，根据此时的正午太阳高度为45°，利用直接三角形计算可判断，此时的楼间距应与楼高相等。

考点：

本题考查正午太阳高度的计算和应用。

点评：

本题难度一般，掌握楼间距的一般分析方法是解题的关键，并能利用直接三角形对楼间距和楼高的关系进行判断。

16．D

17．A

18．A

【解析】

试题分析：

16．通过“福建省某地（26°N，119°E）某楼盘平面图”和该地风向风频率图判断，该地盛行偏东风、且道路在小区西部通过。

在面积、户型、楼层（5层以上）等都相同的情况下，D栋处于上风向，且采光好，离主要交通干线远，噪音小，因此D房价最高。

17．如果该房屋刚好看不到阳光时该地太阳高度角为45°（楼间距30米，楼高3乘以20等于60米，他住在10层即相当于30米，则要使的阳光照进则要45°的太阳高度角，具体的你在纸上画一下就明白了，我在这里没法画图），当该地太阳高度为45°时，此时太阳直射点在19°S（太阳高度角=90°-（26°+x）=45°，解得X=19°），太阳一年12个月做回归运动，总共走了23°26′乘以2=46°52′，所以平均每个月走4°，19°S距离南回归线大概4°左右，所以该房屋每年有11个月的日照时间。

18．该地位于26°N，C楼一业主发现太阳出现在B楼上空说明该日日出东北方日落西北方向，此时应是夏季。

早晨楼影在西南方向，正午楼影在正北方向，下午楼影在东南方向。

A图符合题意。

考点：

本题考查正午太阳高度的应用。

点评：

本题难度较大，考查学生对所学知识的灵活运用能力。

一般来说，纬度较低的地区，楼距较近；纬度较高的地区，楼距较远。

解题本题的关键是计算当地冬至日的正午太阳高度，并计算影长。

以我国为例，见下图甲，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=h·cotH。

19．

【小题1】B

【小题2】B

【解析】略

20．A

21．A

【解析】20．根据三地正午时的影长与方向，可以判断出②位于北回归线上，①正午的影子朝北，因此位于北回归线以北，③正午的影长为1米，影子朝向正南，表明该地的正午太阳高度为45°，可以求得该地的纬度为16°34′S。

21．根据右图房屋分布图，可以看出，海洋位于小区的东南方，冬半年太阳东南方向升起，西南方向落下，一般可以看到海上日出；但下半年太阳东北方向升起，西北方向落下，因此大部分住户无法看到海上日出。

22．C

23．A

24．B

【解析】

试题分析：

22．遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时，应是一年中冬至日，此日太阳高度最小，阳光斜射进屋。

北京的正午太阳高度=90-40-23.5=26.5，A错；北半球各地昼短夜长，B错；北半球各地是一年中昼最短的日子，日落时间最早，C正确；冬至日太阳直射南半球，全球各地日出东南，D错。

选C正确。

23．合肥的纬度比黄山高，太阳高度比黄山小。

若安装高度不变，加长遮阳板，夏季可防太阳进入室内；若遮阳板长度不变，可降低安装高度，防夏季阳光进入室内。

选A正确。

24．主要考虑冬至日时，一年中正午太阳高度最小时，一楼可见阳光。

首先算出冬至日正午太阳高度=90-30-23.5=36.5，楼间距=30米/tan36.5≈42米。

选B正确。

考点：

本题主要考查太阳高度及计算。

25．15.C16.A

【解析】略

26．1．A 2．C  3．A

【解析】 1．A 从图中可以看出此日该地刚好出现极昼现象，且正午时太阳在正南方，正午太阳高度为42°，故该地位于北半球，纬度为69°N，该日太阳直射21°N纬线上；根据北京时间可求出该地位于90°E，故选项A正确。

2．C 当该地地方时为21：

00时，太阳位于西北方，旗杆的影子朝向东南方，故选项C正确。

3．A 结合上题，此时太阳直射21°N，北半球为夏季，黄河站出现极昼现象，适合进行科学考察；南极昆仑站出现极夜现象；巴西热带草原一片枯黄；我国大雁在秋季时往南飞，故选项A正确。

27．A

28．B

【解析】本题考查太阳视运动。

27．图示∠BAC==43008，说明当地的正午太阳高度为46°52'，且当地刚好出现极昼，即当地纬度与直射点纬度互余，故可根据正午太阳高度=90°-纬度差计算即可。

根据北京时间16：

00，当地为正午，即可计算当地经度。

28．根据此时当地正午太阳高度位于正南天空，故判断当地位于北极圈内，则太阳直射点位于北回归线附近，故3个月后，判断为秋分日，太阳直射点位于赤道附近。

29．

1.D

2.B

【解析】

1.由于极点不自转，所以极点的太阳高度不发生变化。

2.由图中信息可知，乙地刚好出现极昼，乙地纬度等于极点纬度—极点太阳高度，即乙地纬度为68°；极点太阳高度等于直射点的纬度，根据题目可知，直射点纬度为22°，乙地的正午太阳高度等于90°—两地纬度间隔，因此2题选B。

30．A

31．C

【解析】

30．根据图示：

该地出现极昼现象。

C位置太阳高度最大，地方时为12：

00，北京时间为16:

00，该地位于120°E西方60°，所以该地经度为60°E。

该地正午太阳位于南方，所以该地位于北半球。

所以本题选择A选项。

31．根据

=50°，太阳直射点的纬度为20°N，该地经度为70°N，为北极附近的极地地区。

所以考查内容为极地气候下的生态环境。

所以本题选择C选项。

32．C

【解析】北半球夏至日时，北京昼长夜短，但不可能出现极昼现象，故选C。

33．

1.D

2.D

【解析】

略