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1. 探究实践 图甲是我国首都北京(北纬$40°$)二分(春分、秋分)二至(冬至、夏至)日的太阳运行路径,图乙是冬至、夏至两日正午时刻当地居民的节能建筑日照示意图。读图回答下列问题。
(1)北纬$40°$位于
(2)图乙中的窗户是
(3)从冬至日到春分日,正午射入当地居民屋内的阳光面积会
(1)北纬$40°$位于
中
(填“低”“中”或“高”)纬度。(2)图乙中的窗户是
朝南
(填“朝南”或“朝北”)的。图甲中的太阳运行路径A对应的节气当日,在图乙中日照情况如太阳光线1
(填“1”或“2”)所示。(3)从冬至日到春分日,正午射入当地居民屋内的阳光面积会
减小
(填“增大”或“减小”)。答案
1.(1)中 (2)朝南 1 (3)减小
【解析】(1)南北纬 30°—60°之间属于中纬度地区,北纬40°位于中纬度地区。(2)该地位于北半球,从图中可见,冬至日、夏至日正午太阳都在南方,所以该示意图中的窗户是朝南的。图甲中的 A 路径日出时间为 4:30,日落时间为19:30,且正午太阳高度最大,对应的是夏至日太阳运行路径,图乙中,太阳光线1太阳高度角更大,为夏至日太阳光线。(3)该地位于北京,从冬至日到春分日,正午太阳高度增大,所以正午射入该地居民屋内的阳光面积会减小。
【解析】(1)南北纬 30°—60°之间属于中纬度地区,北纬40°位于中纬度地区。(2)该地位于北半球,从图中可见,冬至日、夏至日正午太阳都在南方,所以该示意图中的窗户是朝南的。图甲中的 A 路径日出时间为 4:30,日落时间为19:30,且正午太阳高度最大,对应的是夏至日太阳运行路径,图乙中,太阳光线1太阳高度角更大,为夏至日太阳光线。(3)该地位于北京,从冬至日到春分日,正午太阳高度增大,所以正午射入该地居民屋内的阳光面积会减小。
解析
【分析】
第(1)题，需回忆纬度划分标准：0°～30°为低纬度，30°～60°为中纬度，60°～90°为高纬度，据此判断北纬40°所属纬度带。
第(2)题，北京位于北半球，正午太阳始终在南方天空，可判断窗户朝向；图甲中A路径日出早、日落晚，昼长最长，对应夏至日，结合夏至日正午太阳高度大的特点，匹配图乙的光线。
第(3)题，从冬至到春分，太阳直射点北移，北京正午太阳高度变化，进而判断阳光射入屋内面积的变化。
【解析】
(1) 按照纬度划分规则，南北纬30°～60°属于中纬度地区，北纬40°处于该区间，因此属于中纬度。
(2) 北京地处北半球，正午太阳方位始终在南方，故图乙中窗户朝南；图甲中A路径日出4:30、日落19:30，昼长为15小时，是夏至日的太阳运行路径，夏至日正午太阳高度大，太阳光线与地面夹角大，对应图乙中的太阳光线1。
(3) 从冬至日到春分日，太阳直射点向北移动，北京的正午太阳高度逐渐增大，正午太阳高度越大，阳光射入屋内的面积越小，因此阳光面积减小。
【答案】
(1)中 (2)朝南；1 (3)减小
【知识点】
纬度划分；地球公转与太阳高度；昼夜长短变化
【点评】
本题结合建筑日照的生活场景，考查基础地理知识，贴近实际，有助于理解地理知识的应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
第(1)题，需回忆纬度划分标准：0°～30°为低纬度，30°～60°为中纬度，60°～90°为高纬度，据此判断北纬40°所属纬度带。
第(2)题，北京位于北半球，正午太阳始终在南方天空，可判断窗户朝向；图甲中A路径日出早、日落晚，昼长最长，对应夏至日，结合夏至日正午太阳高度大的特点，匹配图乙的光线。
第(3)题，从冬至到春分，太阳直射点北移，北京正午太阳高度变化，进而判断阳光射入屋内面积的变化。
【解析】
(1) 按照纬度划分规则，南北纬30°～60°属于中纬度地区，北纬40°处于该区间，因此属于中纬度。
(2) 北京地处北半球，正午太阳方位始终在南方，故图乙中窗户朝南；图甲中A路径日出4:30、日落19:30，昼长为15小时，是夏至日的太阳运行路径，夏至日正午太阳高度大，太阳光线与地面夹角大，对应图乙中的太阳光线1。
(3) 从冬至日到春分日，太阳直射点向北移动，北京的正午太阳高度逐渐增大，正午太阳高度越大，阳光射入屋内的面积越小，因此阳光面积减小。
【答案】
(1)中 (2)朝南；1 (3)减小
【知识点】
纬度划分；地球公转与太阳高度；昼夜长短变化
【点评】
本题结合建筑日照的生活场景，考查基础地理知识，贴近实际，有助于理解地理知识的应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
2. 探究实践（2025·金华开发区期末）兴趣小组的同学在学校操场开展观察杆影的变化特点的系列探究活动。
【活动材料】1米长的木杆1根、卷尺1把、绘图板及绘图工具1套。
【活动过程】①观察冬至日一天中不同时间的杆影，用卷尺测量影子的长度，并绘图记录。
②观察夏至日正午12时的杆影，用卷尺测量影子的长度，并绘图记录。
③对比夏至日与冬至日正午12时的杆影的长度。
【观测结果】
(1)在冬至日的金华，一天中木杆杆顶影子所留下的轨迹最有可能是下图中的
(2)图甲中A和B是同学们记录的夏至日和冬至日正午12时的测绘情况，则夏至日记录的应该是
【原理应用】
(3)金华地区的居民在购买房子的时候，为了保证后排房屋中午时间的采光，必须考虑前、后楼南北方向上的楼间距（如图乙），选择一年中在哪一天去观察房子的阳光是否被遮挡比较合适？请说明理由：
【拓展延伸】
(4)建造居民楼时，为了保证后排居民楼的采光，必须考虑前后楼在南北方向上的纬度差异。按上述理论设计，已知金华市的纬度为北纬29°，而哈尔滨市的纬度为北纬45°，相同高度的房子，哈尔滨的楼间距应
【活动材料】1米长的木杆1根、卷尺1把、绘图板及绘图工具1套。
【活动过程】①观察冬至日一天中不同时间的杆影，用卷尺测量影子的长度，并绘图记录。
②观察夏至日正午12时的杆影，用卷尺测量影子的长度，并绘图记录。
③对比夏至日与冬至日正午12时的杆影的长度。
【观测结果】
(1)在冬至日的金华，一天中木杆杆顶影子所留下的轨迹最有可能是下图中的
A
。(2)图甲中A和B是同学们记录的夏至日和冬至日正午12时的测绘情况，则夏至日记录的应该是
图B
（填“图A”或“图B”）。【原理应用】
(3)金华地区的居民在购买房子的时候，为了保证后排房屋中午时间的采光，必须考虑前、后楼南北方向上的楼间距（如图乙），选择一年中在哪一天去观察房子的阳光是否被遮挡比较合适？请说明理由：
选择冬至日,一年中冬至日的太阳高度角最小,影子最长
。【拓展延伸】
(4)建造居民楼时，为了保证后排居民楼的采光，必须考虑前后楼在南北方向上的纬度差异。按上述理论设计，已知金华市的纬度为北纬29°，而哈尔滨市的纬度为北纬45°，相同高度的房子，哈尔滨的楼间距应
大于
（填“大于”“等于”或“小于”）金华的楼间距。答案
2.(1)A (2)图B (3)选择冬至日,一年中冬至日的太阳高度角最小,影子最长 (4)大于
【解析】(1)冬至日太阳直射南回归线,金华位于北回归线以北,因此太阳高度全年最低,杆影在正午最短且偏北;一整天的杆影会呈现从早到晚先缩短后变长的变化,且影子偏北的轨迹。A 符合题意,BCD 不符合题意。故选 A。
(2)夏至日,正午太阳高度角最大,杆影最短,因此夏至日记录的是图 B。(3)冬至日太阳直射南回归线,金华地区的太阳高度角最小,造成正午时间太阳照射最斜,影子最长且最靠北。选择冬至日观察房子的阳光是否被遮挡较为合适,因为这天影子最长,采光条件最差,若这天阳光不被遮挡,以后任何一天的采光条件都能得到保障。(4)哈尔滨纬度高于金华,冬至日的太阳高度角更小,影子更长,因此相同高度的房屋,哈尔滨的楼间距应大于金华的楼间距来保证采光。
【解析】(1)冬至日太阳直射南回归线,金华位于北回归线以北,因此太阳高度全年最低,杆影在正午最短且偏北;一整天的杆影会呈现从早到晚先缩短后变长的变化,且影子偏北的轨迹。A 符合题意,BCD 不符合题意。故选 A。
(2)夏至日,正午太阳高度角最大,杆影最短,因此夏至日记录的是图 B。(3)冬至日太阳直射南回归线,金华地区的太阳高度角最小,造成正午时间太阳照射最斜,影子最长且最靠北。选择冬至日观察房子的阳光是否被遮挡较为合适,因为这天影子最长,采光条件最差,若这天阳光不被遮挡,以后任何一天的采光条件都能得到保障。(4)哈尔滨纬度高于金华,冬至日的太阳高度角更小,影子更长,因此相同高度的房屋,哈尔滨的楼间距应大于金华的楼间距来保证采光。
解析
【分析】
本题围绕杆影变化探究太阳高度角的相关知识，解题思路为：1. 明确冬至日、夏至日太阳直射点位置，金华、哈尔滨均位于北回归线以北，冬至日正午太阳高度为全年最小，影子最长；夏至日正午太阳高度最大，影子最短。2. 分析一天中太阳东升西落，杆影随太阳位置变化，正午影子最短，且北回归线以北地区正午影子始终朝北。3. 楼间距设计依据是冬至日的正午影长，因冬至日影长最长，若此时后排房屋采光不受遮挡，全年其他时间采光均有保障。4. 纬度越高，冬至日正午太阳高度越小，影长越长，楼间距需更大。
【解析】
(1) 冬至日太阳直射南回归线，金华位于北回归线以北，正午太阳高度为全年最小，正午杆影最长且朝北；一天中太阳从东升起西落，杆影从早到晚先缩短（正午最短）后变长，且整体朝北，对应轨迹为图A，故选A。
(2) 夏至日太阳直射北回归线，北回归线以北地区正午太阳高度最大，杆影最短，故夏至日记录的是影长更短的图B。
(3) 应选择冬至日观察，理由：冬至日是一年中金华地区正午太阳高度最小的一天，正午影子最长，若这天后排房屋的阳光不被遮挡，那么全年其他时间太阳高度更大、影子更短，采光均能得到保障。
(4) 哈尔滨纬度（北纬45°）高于金华（北纬29°），冬至日时哈尔滨的正午太阳高度比金华更小，影长更长，为保证后排房屋采光，相同高度的房子，哈尔滨的楼间距应大于金华的楼间距。
【答案】
(1)A (2)图B (3)选择冬至日，理由：冬至日太阳高度角最小，影子最长，若这天阳光不被遮挡，以后任何一天的采光条件都能得到保障 (4)大于
【知识点】
正午太阳高度变化、杆影与太阳高度的关系、楼间距设计
【点评】
本题结合实际探究活动，考查正午太阳高度的变化规律及其在生活中的应用，将地理知识与生活实际紧密结合，需要学生理解太阳高度与影长的关联，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕杆影变化探究太阳高度角的相关知识，解题思路为：1. 明确冬至日、夏至日太阳直射点位置，金华、哈尔滨均位于北回归线以北，冬至日正午太阳高度为全年最小，影子最长；夏至日正午太阳高度最大，影子最短。2. 分析一天中太阳东升西落，杆影随太阳位置变化，正午影子最短，且北回归线以北地区正午影子始终朝北。3. 楼间距设计依据是冬至日的正午影长，因冬至日影长最长，若此时后排房屋采光不受遮挡，全年其他时间采光均有保障。4. 纬度越高，冬至日正午太阳高度越小，影长越长，楼间距需更大。
【解析】
(1) 冬至日太阳直射南回归线，金华位于北回归线以北，正午太阳高度为全年最小，正午杆影最长且朝北；一天中太阳从东升起西落，杆影从早到晚先缩短（正午最短）后变长，且整体朝北，对应轨迹为图A，故选A。
(2) 夏至日太阳直射北回归线，北回归线以北地区正午太阳高度最大，杆影最短，故夏至日记录的是影长更短的图B。
(3) 应选择冬至日观察，理由：冬至日是一年中金华地区正午太阳高度最小的一天，正午影子最长，若这天后排房屋的阳光不被遮挡，那么全年其他时间太阳高度更大、影子更短，采光均能得到保障。
(4) 哈尔滨纬度（北纬45°）高于金华（北纬29°），冬至日时哈尔滨的正午太阳高度比金华更小，影长更长，为保证后排房屋采光，相同高度的房子，哈尔滨的楼间距应大于金华的楼间距。
【答案】
(1)A (2)图B (3)选择冬至日，理由：冬至日太阳高度角最小，影子最长，若这天阳光不被遮挡，以后任何一天的采光条件都能得到保障 (4)大于
【知识点】
正午太阳高度变化、杆影与太阳高度的关系、楼间距设计
【点评】
本题结合实际探究活动，考查正午太阳高度的变化规律及其在生活中的应用，将地理知识与生活实际紧密结合，需要学生理解太阳高度与影长的关联，难度适中。
【难度系数】
0.6
