高一地理必修一第一章行星地球 第三节课时3作业题及答案解析.docx

高一地理必修一第一章行星地球 第三节课时3作业题及答案解析.docx

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高一地理必修一第一章行星地球第三节课时3作业题及答案解析

课时3　昼夜长短和正午太阳高度的变化　四季更替和五带

[学习目标]　1.掌握昼夜长短和正午太阳高度的时空变化规律。

2.理解四季的更替规律和地球五带的划分。

一、昼夜长短和正午太阳高度的变化

自主预习

1．昼夜长短的变化

（1）春分日至秋分日：

北半球各纬度昼长①大于夜长，纬度越高，昼越②长，夜越③短，北极四周出现④极昼现象，南半球反之。

（2）秋分日至次年春分日：

北半球各纬度昼长⑤小于夜长，纬度越高，昼越⑥短，夜越⑦长，北极四周有⑧极夜现象，南半球反之。

（3）春、秋分日：

全球各地⑨昼夜等长，都是12小时。

2．正午太阳高度的变化：

同一时刻，正午太阳高度由⑩太阳直射点向南、北两侧递减。

思考　自9月1日开学到本年末，观察你所在的城市昼夜长短情况及其变化，注意期间是否经过二分二至中的某个节气。

其变化是否有明显改变？

答案　北半球各地区

时间

9.1

→

秋分

→

冬至

→

年末

昼夜状况

昼长夜短

昼变短夜变长

昼夜平分

昼变短夜变长

昼最短夜最长

昼变长夜变短

昼短夜长

合作探究

（一）昼夜长短的时空变化规律

读“不同地点昼长随季节（北半球）变化统计曲线图”，回答下列问题。

（1）判定A、C、D三地的地理纬度：

A________；C________；D________。

（2）昼夜长短随季节而变化，但________（填图中字母）地区例外，这里昼夜________________。

（3）从A到D的四幅图中可以发现，昼夜长短变化幅度的规律是________________________________________________________________________。

答案　

（1）0°　66°34′S　90°N

（2）A　全年平分

（3）纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大

反思归纳

1．昼夜长短状况规律

太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼长夜短，且越向该半球高纬，白昼时间越长。

由此可见，太阳直射点所在位置决定昼夜长短状况，与太阳直射点的移动方向无关。

如下图所示：

2．昼夜长短变化规律

太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球昼变长夜变短，且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。

由此可见，太阳直射点移动方向决定昼夜长短变化情况，与直射点位置无关。

练习巩固

下图表示夏至日或冬至日四个不同纬度地区的昼夜长短情况（图中阴影部分表示黑夜），四地纬度从低到高的正确排序是（　　）

A．①③④②B．①②③④

C．③①②④D．④③②①

答案　A

解析　正确解答此题需重点关注以下几点：

（1）此类题目解答的关键是昼夜相差多少小时而不是昼长为几小时。

昼夜长短相差越大，说明纬度越高。

（2）夏至日或冬至日，全球各地的昼长均达到最长或最短。

若此时仍昼夜平分，则该地一定在赤道上，纬度最低；若此时出现极昼或极夜，则该地在南、北极圈内，纬度高；若既不平分，也没有极昼、极夜，则介于赤道和极圈之间。

按昼夜长短相差越大，纬度越高的原则来判断。

合作探究

（二）正午太阳高度的变化规律与应用

下图是某中学地理小组的“太阳能研究示意图”。

读图回答下列问题。

（1）楼房2上放置一个太阳能集能发电装置，角β大小可以调节，那么3月21日这天角β调为________集能效果最好。

（2）若能保证一年中太阳能板都能发电，楼房1的高度不能超过________米。

（3）有学生认为，这样放置太阳能板，在6月22日发电效果不好，试解释原因。

答案　

（1）21.5°　

（2）25

（3）因为6月22日这一天太阳不会出现在楼房2的南方，而会出现在楼房2的北方，所以集能效果不好。

解析　第

（1）题，通过计算可得到当地正午太阳高度，从而推算出角β。

第

（2）题，通过推算得出当地12月22日正午太阳高度为45°，楼房1比楼房2不能高于15米，即楼房1不能超过25米。

第（3）题，本题考查太阳方位与地理纬度关系。

反思归纳

　正午太阳高度的变化规律

（1）正午太阳高度的纬度分布规律

太阳直射某纬度，则该纬线的正午太阳高度为90°，离该纬线越远，则正午太阳高度越小（简记为“近大远小”）。

由此可以推知：

同一纬线各地正午太阳高度相同；正午太阳高度从直射点所在纬线向南北两侧递减。

（2）正午太阳高度的季节变化规律

直射点向本地所在纬线移来，正午太阳高度增大，反之减小（简记为“来增去减”）。

[思维拓展]　正午太阳高度的应用

（1）确定地方时：

当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。

（2）确定房屋的朝向：

在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。

（3）判断日影长短及方向：

太阳高度越大，影子越短，太阳高度越小，影子越长。

一天中日影的变化规律是：

日出最长逐渐变短,正午最短逐渐变长,日落最长，且日影方向与太阳方位相反。

（4）楼房间距问题

以北回归线以北地区建房为例，为保证一楼全年均有阳光照射，两楼之间的最短距离L与楼高h的关系如上图所示（H为冬至日当地的正午太阳高度），L应大于h·cotH。

（5）太阳能热水器的角度问题

太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的变化来调整角度，集热板与地面之间的夹角α应等于当天正午太阳高度的余角。

如下图所示，α＋H＝90°时效果最佳。

太阳能热水器的安装倾角＝两点纬度差（即当地纬度和太阳直射点纬度的差值）。

练习巩固

读“某地正午太阳高度年变化折线图”，完成

（1）～

（2）题。

（1）根据该地正午太阳高度年变化规律，判断该地点可能位于（　　）

A．北温带B．南温带

C．0°～23°26′N之间D．0°～23°26′S之间

（2）在图中A处所表示的这一天，该地（　　）

A．黑夜最短B．正午旗杆的影子最短

C．气温最高D．受太阳活动影响强烈

答案　

（1）D　

（2）B

解析　第

（1）题，该地12月22日前后有两次正午太阳高度达到90°，说明有两次太阳直射。

根据正午太阳高度变化规律可以判定该地位于赤道至南回归线之间，所以应该位于南半球热带地区。

第

（2）题，A处表示太阳直射，正午旗杆的影子最短。

二、四季更替和五带

自主预习

1．四季形成的原因：

⑪昼夜长短和⑫正午太阳高度的时空变化。

2．四季更替从天文含义看四季，夏季是一年内白昼⑬最长，太阳高度⑭最高的季节，也是获得太阳辐射⑮最多的季节；冬季是一年内白昼⑯最短，太阳高度⑰最低的季节，也是获得太阳辐射⑱最少的季节；春秋季是过渡季节。

3．五带

（1）划分界线：

南、北回归线和⑲南、北极圈。

（2）五带的划分：

包括⑳热带、南、北温带、南、北

寒带。

思考　全球哪些纬度地区会有明显的“四季”特征，哪些地区没有？

答案　中纬度地区四季分明，低纬度和高纬度“四季”特征不明显。

课堂小结

知识提纲

强化记忆

　正午太阳高度的变化规律——“近大远小”“来增去减”

离太阳直射点越近，正午太阳高度越大；反之越小。

太阳直射点移来，该地的正午太阳高度就增大；反之减小。

课堂检测

1．下列节日中，上海白昼最长的是（　　）

A．5月1日B．6月1日

C．7月1日D．8月1日

答案　C

解析　6月22日前后是北半球白昼最长的一天，7月1日最接近6月22日，因此白昼最长。

2．每年春分日到秋分日（　　）

A．极昼地区先由北极点扩大到北极圈，再由北极圈缩小到北极点

B．南半球为夏半年，北半球为冬半年

C．太阳直射点由赤道移至南回归线，再移回赤道

D．北半球各地正午太阳高度先变大，再变小

答案　A

下图所示为“某地朝南窗户二分二至日正午阳光入射图”。

据图完成3～4题。

3．当阳光如③所示射入窗户时（　　）

A．我国恰好是一年中气温最高的月份

B．北京的正午太阳高度较大

C．地球在公转轨道上接近远日点

D．地球公转的速度较快

4．当阳光如②所示射入窗户时，若此时北京时间为10时，则该地的经度是（　　）

A．150°EB．160°E

C．105°ED．90°E

答案　3.D　4.A

解析　第3题，二分二至日正午阳光均为朝南窗户射入，则可判断该地为北回归线至北极圈之间地区。

如③所示，正午太阳高度最小，应为冬至日正午入射光线。

第4题，该地正午12时（地方时）时，北京时间为10时，则该地的经度为150°E。

5．读下图，回答下列问题。

（1）此图所示的日期是__________月________日。

（2）图中A点的时刻为________，D点的昼长为______。

（3）图中A、B、C、D四点中，太阳高度小于0°的是______，等于0°的是________。

（4）图中A、B、C、D四点中，自转线速度由大到小的顺序是________，自转角速度的大小_______________________________________________________________________。

（5）图中A、B、C、D四点中，此日正午太阳高度由大到小的顺序是________。

昼长由短到长的顺序是________。

答案　

（1）12　22　

（2）12时　12小时　（3）D　C

（4）D＞A＞C＞B　相等

（5）A＞D＞B＞C　C＜D＜A＜B

解析　本题侧重考查光照图的判读。

第

（1）题，由北极圈内全部为极夜，可知图示季节为北半球冬至日，即12月22日。

第

（2）题，A点此时处在昼半球的中线上，所以地方时为12时；D点在赤道上，昼夜等长。

第（3）题，在A、B、C、D四点中，D点处于夜半球，太阳高度角小于0°；C点处于晨昏线上，太阳高度为0°；A、B处于昼半球，太阳高度角大于0°。

第（4）题，自转线速度由赤道向两极递减，所以D＞A＞C＞B；自转角速度相等。

第（5）题，此时太阳直射南回归线，所以正午太阳高度角由南回归线向南北两侧递减，因而正午太阳高度大小为A＞D＞B＞C；昼夜长短由南向北递减，故而C＜D＜A＜B。

40分钟课时作业

【基础过关】

读“地球公转示意图”，回答1～2题。

1．当地球公转由D向A运动的过程中，我国出现的文化现象是（　　）

A．吃月饼，共庆团圆

B．荡秋千，踏青插柳

C．放鞭炮，守岁迎春

D．望双星，鹊桥相会

2．在地球公转由B向C运动的过程中（　　）

A．北半球白昼变长，但短于夜

B．南半球白昼变长，并长于夜

C．北半球黑夜变长，但短于昼

D．南半球黑夜变长，并长于昼

答案　1.B　2.B

第30届奥运会于2012年7月27日19时12分（零时区区时）在伦敦开幕。

结合材料，回答下题。

3．伦敦奥运会开幕当天，下列国家中白昼最长的是（　　）

A．菲律宾B．巴西

C．新西兰D．英国

答案　D

解析　本题考查昼夜长短分布规律。

7月份时太阳直射点位于北半球，北半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长、夜越短。

对比选项中四个国家的纬度位置，英国白昼最长。

读下图，回答4～5题。

4．图中A点的昼长为（　　）

A．24小时B．12小时

C．10小时D．20小时

5．图中所示日期，下列各地白昼最长的是（　　）

A．太原B．长春

C．南昌D．昆明

答案　4.D　5.B

解析　第4题，从图中的信息可知图中A点所在的纬线上昼弧与夜弧的比例是5∶1，昼夜之和是24小时，所以其昼长是20小时。

第5题，图中所示日期为夏至日，夏至日时，太阳直射北回归线，北回归线及其以北地区白昼时间达到一年中最大值，且越往北，白昼时间越长。

读“五带分布图”，完成6～7题。

6．下列地区四季变化最明显的是（　　）

A．热带B．北温带

C．北寒带D．低纬度地区

答案　B

解析　热带地区终年正午太阳高度大，气温高，全年皆夏，四季变化不明显；位于南北两极地区的寒带终年正午太阳高度小，气温低，全年皆冬，四季变化不明显；只有位于中纬度地区的南北温带，一年中冬、夏季正午太阳高度和昼夜长短变化大，气温变化大，因而季节更替最明显。

7．假设黄赤交角为30°时，地球上（　　）

A．寒带的范围变大B．温带的范围变大

C．热带的范围变小D．寒带的范围变小

答案　A

解析　黄赤交角的大小对五带划分影响很大。

如果热带的纬度范围变为赤道到南北纬30°，那么寒带的纬度范围就为90°－30°＝60°，即从南北纬60°到南北纬90°为寒带。

由此可知：

黄赤交角变大，热带、寒带范围变大，温带范围变小。

8．杭州（30°N）某同学对传统的太阳能热水器进行改造（如下图）：

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。

12月22日正午，为使热水器受热最多，需调节活动支架，使热水器集热板与地面的夹角α为（　　）

A．23°26′B．36°34′

C．53°26′D．66°34′

答案　C

解析　太阳能热水器集热板与太阳光线垂直时，热水器受热最多，通过正午太阳高度的计算可求出12月22日（冬至日）太阳直射南回归线时当地的正午太阳高度，这个角的余角就是热水器集热板与地面的夹角。

9．下图为“地球某日光照示意图”，图中阴影部分为黑夜，其他地区为白昼。

读图回答下列问题。

（1）该日太阳直射点的纬度是________，出现极夜现象的纬度范围大致是________________________________________________________________________。

（2）此时，赤道与晨昏线相交点的经度分别为（　　）

A．45°E、135°EB．135°E、45°W

C．60°E、120°WD．0°、180°

（3）此日会出现的地理现象是（　　）

A．地球自转线速度从北回归线向南、向北递减

B．东京白昼时间比悉尼长

C．上海的日出时间比北京晚

D．上海的正午太阳高度达一年中最小值

（4）如果黄赤交角增加为30°，请在下图中画出太阳直射点最南且在90°W时的光照示意图（阴影表示黑夜）。

答案　

（1）23°26′S（或南回归线）　66°34′N～90°N（或北极圈及其以北地区）

（2）D　（3）D

（4）

10．我国某中学地理兴趣小组对当地纬度进行了实际测量，其测量的记录和结果如下。

据此完成下列各题。

测量工具：

自制测量台（如上图，竖杆垂直台面）、教学用量角器一个、测绘罗盘一只、手表一块。

测量说明：

量角器圆心放于竖杆影子顶端，观察影子投射在量角器上对应刻度。

测量日期：

2015年3月21日。

测量结果：

在手表显示13时时，杆影与罗盘指针方向重合，竖杆影子投射在量角器上对应刻度为50°。

（1）实际测量测得当地：

经度为________，纬度为________。

（2）当北京时间分别为12时、14时，该活动小组观察到竖杆影子的方向分别为：

________、________。

（3）请帮该地理兴趣小组绘制出该地全年的正午太阳高度曲线。

答案　

（1）105°E　40°N

（2）西北　东北

（3）见下图：

解析　第

（1）题，3月21日正午太阳高度为50°且位于我国境内，故纬度为40°N；由北京时间为13时，测量地为正午可知该地经度为105°E。

第

（2）题，当北京时间为12时时，该地为11时，物体影子朝西北，14时时该地为13时，影子朝东北。

第（3）题，由图中可知二分日正午太阳高度为50°，二至日正午太阳高度可根据公式计算出来，夏至日为73°26′，冬至日为26°34′。

【能力提升】

读“某地昼长季节变化图”，回答11～12题。

11．该图反映的地点是（　　）

A．北极点B．北极圈

C．南极点D．南极圈

12．下列日照图所示日期与上图中B点所代表的日期相同的是（图中阴影处表示黑夜）（　　）

答案　11.B　12.B

解析　第11题，此图反映的地点在夏至日恰好发生极昼现象，冬至日发生极夜现象，故该点位于北极圈。

第12题，B点代表的日期是冬至日，根据地球自转方向，判断极点，然后根据极昼极夜现象得出结论。

下图为“北半球某地正午太阳高度年变化示意图”。

读图完成13～14题。

13．根据该地正午太阳高度角年变化规律，判断该地点可能位于（　　）

A．北温带B．南温带

C．0°～23°26′N之间D．0°～23°26′S之间

14．图中最接近春分日的是（　　）

A．①B．②

C．③D．④

答案　13.C　14.A

解析　由图可知，该地有两次太阳直射又表示北半球某地，确定其位于0°～23°26′N之间。

④时其正午太阳高度最小，应为冬至日时，②时为夏至日，①时最接近春分日。

15．深圳一研究性学习小组，对地球运动及其产生的地理现象进行探究时遇到了一些问题，请结合所学地理知识予以解答。

（1）他们认为：

在当地一个窗户朝正南的房间里，全年正午阳光都能照射到房内。

你认为是否正确？

为什么？

（2）他们认为：

一年中深圳市正午太阳高度最高时，昼最长。

你认为是否正确？

为什么？

（3）他们在进行图像转换时遇到了困难，请将图甲所示内容按要求转绘在图乙中。

（要求：

在图乙中绘出晨昏圈，用阴影表示夜半球部分，标出直射点所在经线的经度。

）

答案　

（1）不正确；深圳位于北回归线以南，夏至日前后，正午阳光不能从南方照进房内。

（2）不正确；夏至日北半球各地昼长达到最长，而深圳正午太阳高度最高时，不是夏至日。

（3）如图

解析　本题以案例分析的形式考查正午太阳高度、昼夜长短的分布规律及其应用。

第

（1）题，南北回归线之间的区域每年有两次太阳直射，所以在太阳直射深圳到直射北回归线时间段内，正午太阳光不能从正南照射到房间内部。

第

（2）题，夏至日北半球各地昼最长，深圳市位于赤道与北回归线之间，有太阳直射现象，但不是在夏至日，因此深圳正午太阳高度最高时，昼长并非最长。

第（3）题，北极圈到北极点之间出现了极昼现象，太阳应直射北回归线，且东西半球的分界线160°E处于夜半球平分线上，其地方时为0：

00，太阳此时应直射在（23°26′N,20°W）。