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变式2-2 如图所示为金华市夏至日24 h太阳高度角的变化曲线，下列说法中，正确的是（
A.t时刻太阳高度角最大，α的值为$90°$
B.t时刻太阳高度角最大，α的值小于$90°$
C.t时刻为正午12时，α的值大于$90°$
D.t时刻为正午12时，此时杆影朝南
B
）A.t时刻太阳高度角最大，α的值为$90°$
B.t时刻太阳高度角最大，α的值小于$90°$
C.t时刻为正午12时，α的值大于$90°$
D.t时刻为正午12时，此时杆影朝南
答案
B [由图可知，t时刻金华市的太阳高度角最大，此时地方时应为正午12时。由于金华市位于北回归线以北，所以一年中其正午太阳高度角α一定小于90°，故A、C错误；因为金华市位于北回归线以北，所以太阳位于南侧，其物体影子朝正北，D错误。]
解析
【分析】
首先观察太阳高度角随时刻变化的曲线，曲线最高点对应的时刻就是一天中太阳高度最大的正午时刻；接下来结合金华的地理位置（北回归线以北）分析：夏至日太阳直射北回归线，只有北回归线上的区域正午太阳高度能达到90°，北回归线以北地区正午太阳高度一定小于90°；最后判断正午日影朝向：北回归线以北地区正午太阳位于正南方向，影子朝向正北，据此逐一排除错误选项即可。
【解析】
1. 由图可知，t时刻太阳高度角达到一天中的最大值，该时刻为当地正午12时。
2. 金华市位于北回归线以北，夏至日太阳直射北回归线，仅北回归线上的地点正午太阳高度角为90°，因此金华市此时的正午太阳高度角α小于90°，故A、C选项错误，B选项正确。
3. 正午时金华市的太阳位于正南天空，因此杆影朝向正北，D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
正午太阳高度特点，太阳直射点规律，日影朝向判断
【点评】
本题结合太阳高度日变化曲线图，考查地球公转产生的太阳高度变化、日影朝向等相关知识，需要结合区域地理位置分析特点，能有效考查学生对地球运动相关知识点的应用能力。
【难度系数】
0.7
首先观察太阳高度角随时刻变化的曲线，曲线最高点对应的时刻就是一天中太阳高度最大的正午时刻；接下来结合金华的地理位置（北回归线以北）分析：夏至日太阳直射北回归线，只有北回归线上的区域正午太阳高度能达到90°，北回归线以北地区正午太阳高度一定小于90°；最后判断正午日影朝向：北回归线以北地区正午太阳位于正南方向，影子朝向正北，据此逐一排除错误选项即可。
【解析】
1. 由图可知，t时刻太阳高度角达到一天中的最大值，该时刻为当地正午12时。
2. 金华市位于北回归线以北，夏至日太阳直射北回归线，仅北回归线上的地点正午太阳高度角为90°，因此金华市此时的正午太阳高度角α小于90°，故A、C选项错误，B选项正确。
3. 正午时金华市的太阳位于正南天空，因此杆影朝向正北，D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
正午太阳高度特点，太阳直射点规律，日影朝向判断
【点评】
本题结合太阳高度日变化曲线图，考查地球公转产生的太阳高度变化、日影朝向等相关知识，需要结合区域地理位置分析特点，能有效考查学生对地球运动相关知识点的应用能力。
【难度系数】
0.7
变式2-3 家在金华的小林感觉近段时间夜色降临得比冬至的时候稍微晚些了。根据学过的知识判断，今天(1月16日)地球运行的大概位置是图中的（图中涂黑部分表示黑夜）（
A.ab
B.bc
C.cd
D.da
D
）A.ab
B.bc
C.cd
D.da
答案
D
解析
【分析】
解题时首先要先判断图中a、b、c、d四个位置对应的北半球节气和日期：①先明确地球公转方向为自西向东，图中呈逆时针方向转动；②根据昼夜分布判断节气：b位置北极圈全部为极昼，太阳直射北回归线，是夏至（6月22日前后）；顺着公转方向依次推，c为秋分（9月23日前后，全球昼夜平分），d为冬至（12月22日前后，北极圈全部极夜），a为春分（3月21日前后，全球昼夜平分）。再结合题干信息：日期为1月16日，且夜长比冬至短，说明日期在冬至之后、春分之前，即可判断地球所处的区间。
【解析】
1. 判断四个公转节点的节气和日期：
地球公转方向为逆时针，结合昼夜分布可知：
b点：北半球昼最长夜最短，北极圈极昼，为夏至日，日期约6月22日；
c点：全球昼夜平分，为秋分日，日期约9月23日；
d点：北半球昼最短夜最长，北极圈极夜，为冬至日，日期约12月22日；
a点：全球昼夜平分，为春分日，日期约3月21日。
2. 定位1月16日的区间：
1月16日在12月22日（冬至）和3月21日（春分）之间，因此地球运行在d和a之间的da段。
【答案】
D
【知识点】
地球公转规律；二分二至的判断；昼夜长短变化
【点评】
本题核心考查地球公转过程中二分二至的位置、对应日期及昼夜长短的变化特点，只要能准确识别四个公转节点的节气，结合日期就能快速找到对应区间，是公转部分的基础常考题。
【难度系数】
0.7
解题时首先要先判断图中a、b、c、d四个位置对应的北半球节气和日期：①先明确地球公转方向为自西向东，图中呈逆时针方向转动；②根据昼夜分布判断节气：b位置北极圈全部为极昼，太阳直射北回归线，是夏至（6月22日前后）；顺着公转方向依次推，c为秋分（9月23日前后，全球昼夜平分），d为冬至（12月22日前后，北极圈全部极夜），a为春分（3月21日前后，全球昼夜平分）。再结合题干信息：日期为1月16日，且夜长比冬至短，说明日期在冬至之后、春分之前，即可判断地球所处的区间。
【解析】
1. 判断四个公转节点的节气和日期：
地球公转方向为逆时针，结合昼夜分布可知：
b点：北半球昼最长夜最短，北极圈极昼，为夏至日，日期约6月22日；
c点：全球昼夜平分，为秋分日，日期约9月23日；
d点：北半球昼最短夜最长，北极圈极夜，为冬至日，日期约12月22日；
a点：全球昼夜平分，为春分日，日期约3月21日。
2. 定位1月16日的区间：
1月16日在12月22日（冬至）和3月21日（春分）之间，因此地球运行在d和a之间的da段。
【答案】
D
【知识点】
地球公转规律；二分二至的判断；昼夜长短变化
【点评】
本题核心考查地球公转过程中二分二至的位置、对应日期及昼夜长短的变化特点，只要能准确识别四个公转节点的节气，结合日期就能快速找到对应区间，是公转部分的基础常考题。
【难度系数】
0.7
变式2-4 善于观察的小科发现学校操场上旗杆的影子在不同时间的长短和位置是不同的。为了探究杆影的变化规律，小科分别在夏季和冬季的某日正午测量杆影的长度。
(1)图甲的影子中，表示夏季的是
(2)衢州市冬至日，旗杆杆顶O点的影子所留下的轨迹最有可能是图乙中的
(1)图甲的影子中，表示夏季的是
②
（填序号）。(2)衢州市冬至日，旗杆杆顶O点的影子所留下的轨迹最有可能是图乙中的
A
（填字母）。答案
(1) ② (2) A
解析
【分析】
(1) 判断夏季的杆影，首先要明确正午太阳高度角的季节变化规律：夏季正午太阳高度角更大，相同物体的影子更短，对比图甲两个影子的长度即可得到答案。
(2) 判断冬至日杆顶影子轨迹，首先明确图中方位为上北下南左西右东；北半球冬至日太阳直射南回归线，一天中太阳始终在当地南侧天空，日出时太阳在东南、正午在正南、日落在西南，影子朝向与太阳方位相反，且正午影长最短，结合影子的方位和长度变化规律即可判断轨迹形状。
【解析】
(1) 夏季正午太阳高度角比冬季大，相同旗杆的正午影长更短，图甲中②的影子长度小于①，因此表示夏季的是②。
(2) 衢州市位于北半球，冬至日太阳直射南回归线，一天内太阳始终在衢州南侧天空：日出时太阳在东南方向，杆影朝向西北，影长较长；正午时太阳在正南方向，杆影朝向正北，影长为一天中最短；日落时太阳在西南方向，杆影朝向东北，影长较长。因此杆顶O的影子端点轨迹是向北（向上）凸出的弧形，对应图乙中的A。
【答案】
(1) ②
(2) A
【知识点】
太阳高度与影长的关系
正午太阳高度的季节变化
日影方位判断
【点评】
本题结合生活中杆影变化的常见现象，考查地球运动带来的太阳高度、日影变化规律，侧重考查知识在实际生活中的应用，能锻炼学生的知识迁移和逻辑推理能力。
【难度系数】
0.7
(1) 判断夏季的杆影，首先要明确正午太阳高度角的季节变化规律：夏季正午太阳高度角更大，相同物体的影子更短，对比图甲两个影子的长度即可得到答案。
(2) 判断冬至日杆顶影子轨迹，首先明确图中方位为上北下南左西右东；北半球冬至日太阳直射南回归线，一天中太阳始终在当地南侧天空，日出时太阳在东南、正午在正南、日落在西南，影子朝向与太阳方位相反，且正午影长最短，结合影子的方位和长度变化规律即可判断轨迹形状。
【解析】
(1) 夏季正午太阳高度角比冬季大，相同旗杆的正午影长更短，图甲中②的影子长度小于①，因此表示夏季的是②。
(2) 衢州市位于北半球，冬至日太阳直射南回归线，一天内太阳始终在衢州南侧天空：日出时太阳在东南方向，杆影朝向西北，影长较长；正午时太阳在正南方向，杆影朝向正北，影长为一天中最短；日落时太阳在西南方向，杆影朝向东北，影长较长。因此杆顶O的影子端点轨迹是向北（向上）凸出的弧形，对应图乙中的A。
【答案】
(1) ②
(2) A
【知识点】
太阳高度与影长的关系
正午太阳高度的季节变化
日影方位判断
【点评】
本题结合生活中杆影变化的常见现象，考查地球运动带来的太阳高度、日影变化规律，侧重考查知识在实际生活中的应用，能锻炼学生的知识迁移和逻辑推理能力。
【难度系数】
0.7
变式2-5 如图所示，图甲是地球在公转轨道上沿A→B→C→D绕着太阳公转的示意图。图乙是地球自转的投影示意图。图丙为北半球中纬度某地节能建筑在冬至日、夏至日的正午日照示意图。
(1)如图甲所示，地球从C点运动到D点的过程中，杭州昼夜长短变化情况为
(2)图乙是以地球
(3)图丙中的窗户朝南，从冬至日到春分日，正午射入该居民屋内的阳光面积会逐渐减小，理由是
(1)如图甲所示，地球从C点运动到D点的过程中，杭州昼夜长短变化情况为
昼变短，夜变长
（填“昼变长，夜变短”“昼变短，夜变长”或“昼夜始终等长”）；6月26日是国际禁毒日，这天地球的位置最接近图甲中的B
（填“A”“B”“C”或“D”）。(2)图乙是以地球
北
（填“南”或“北”）极为中心的投影图。再过1 h，A、C两地中处于黑夜的是C
。(3)图丙中的窗户朝南，从冬至日到春分日，正午射入该居民屋内的阳光面积会逐渐减小，理由是
太阳高度逐渐增大
。答案
(1) 昼变短，夜变长 B (2) 北 C (3) 太阳高度逐渐增大
解析
【分析】
解题时需结合地球自转、公转的基本规律逐步推导：
1. 首先明确图甲中地球公转四个位置对应的节气：A为春分日（3月21日前后）、B为夏至日（6月22日前后）、C为秋分日（9月23日前后）、D为冬至日（12月22日前后），再根据太阳直射点的移动方向判断昼夜长短变化，结合给定日期判断对应的公转位置。
2. 图乙判断中心极点依据“北逆南顺”的自转方向规律，再结合自转方向推断1小时后A、C两地的昼夜状态。
3. 正午射入屋内的阳光面积与正午太阳高度呈负相关，太阳高度越大，射入屋内的面积越小，结合冬至到春分的太阳直射点移动规律分析原因即可。
【解析】
(1) 地球从C（秋分日）运动到D（冬至日）的过程中，太阳直射点从赤道向南回归线移动，北半球各地昼渐短、夜渐长，杭州位于北半球，因此昼夜长短变化为昼变短，夜变长。6月26日距离夏至日（6月22日前后）最近，因此这天地球的位置最接近图甲中的B。
(2) 地球自转方向为自西向东，从北极上空看呈逆时针方向旋转，从南极上空看呈顺时针方向旋转，图乙中自转方向为逆时针，因此是以地球北极为中心的投影图。结合自转方向，1小时后A地将进入昼半球，C地将进入夜半球，因此处于黑夜的是C。
(3) 从冬至日到春分日，太阳直射点从南回归线向赤道移动，北半球正午太阳高度逐渐增大，太阳高度越大，阳光照射进屋内的范围越小，因此正午射入该居民屋内的阳光面积会逐渐减小。
【答案】
(1) 昼变短，夜变长；B
(2) 北；C
(3) 太阳高度逐渐增大
【知识点】
地球的公转规律；地球的自转规律；正午太阳高度变化
【点评】
本题综合考查地球自转和公转的核心知识点，需要熟练掌握节气对应时间、太阳直射点移动规律、正午太阳高度的变化影响等内容，和生活实际结合紧密，能有效考查对地理规律的理解和应用能力。
【难度系数】
0.7
解题时需结合地球自转、公转的基本规律逐步推导：
1. 首先明确图甲中地球公转四个位置对应的节气：A为春分日（3月21日前后）、B为夏至日（6月22日前后）、C为秋分日（9月23日前后）、D为冬至日（12月22日前后），再根据太阳直射点的移动方向判断昼夜长短变化，结合给定日期判断对应的公转位置。
2. 图乙判断中心极点依据“北逆南顺”的自转方向规律，再结合自转方向推断1小时后A、C两地的昼夜状态。
3. 正午射入屋内的阳光面积与正午太阳高度呈负相关，太阳高度越大，射入屋内的面积越小，结合冬至到春分的太阳直射点移动规律分析原因即可。
【解析】
(1) 地球从C（秋分日）运动到D（冬至日）的过程中，太阳直射点从赤道向南回归线移动，北半球各地昼渐短、夜渐长，杭州位于北半球，因此昼夜长短变化为昼变短，夜变长。6月26日距离夏至日（6月22日前后）最近，因此这天地球的位置最接近图甲中的B。
(2) 地球自转方向为自西向东，从北极上空看呈逆时针方向旋转，从南极上空看呈顺时针方向旋转，图乙中自转方向为逆时针，因此是以地球北极为中心的投影图。结合自转方向，1小时后A地将进入昼半球，C地将进入夜半球，因此处于黑夜的是C。
(3) 从冬至日到春分日，太阳直射点从南回归线向赤道移动，北半球正午太阳高度逐渐增大，太阳高度越大，阳光照射进屋内的范围越小，因此正午射入该居民屋内的阳光面积会逐渐减小。
【答案】
(1) 昼变短，夜变长；B
(2) 北；C
(3) 太阳高度逐渐增大
【知识点】
地球的公转规律；地球的自转规律；正午太阳高度变化
【点评】
本题综合考查地球自转和公转的核心知识点，需要熟练掌握节气对应时间、太阳直射点移动规律、正午太阳高度的变化影响等内容，和生活实际结合紧密，能有效考查对地理规律的理解和应用能力。
【难度系数】
0.7
