正午太陽高度 -備戰(zhàn)2023年高考高考全二輪復(fù)習(xí)地理專項(xiàng)突破

高頻考點(diǎn)726正午太陽高度

【專題解析】

一、正午太陽高度的緯度分布規(guī)律（近大遠(yuǎn)小）

一日內(nèi)，同一緯線各地正午太陽高度相同；正午太陽高度從直射點(diǎn)

所在緯線向南北兩側(cè)遞減（簡記為“近大遠(yuǎn)小”）。

春

冬

夏

秋

至

至

分

日

日

日

…

一

一

1--…

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像太陽高度a卜正午太陽高度

「90。

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北

南

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回

回

極

圈

歸

歸

圈

線

線

二、正午太陽局度的季節(jié)變化規(guī)律（來增去減）

23°26'N赤道23°26'S

由近大遠(yuǎn)小的規(guī)律可以推知：直射點(diǎn)向本地所在緯線移來，正午太

陽高度增大，反之減?。ê営洖椤皝碓鋈p”）。

三、正午太陽高度的年變化規(guī)律

1.回歸線之間的地區(qū)：全年有兩次太陽直射現(xiàn)象，其年內(nèi)正午太

陽高度的差值小于46°52'o如圖中的A。

2.回歸線上：全年只有一次太陽直射現(xiàn)象，其年內(nèi)正午太陽高度

的差值等于46°52'o如圖中的B。

3.回歸線至極圈之間的地區(qū)：全年沒有太陽直射現(xiàn)象,

午太陽高度的差值等于46°52'。如圖中的C。

正m

-

委n

阻

膽

身

圖

度

度

由此得出結(jié)論：

在南北回歸線之間的地方，其正午太陽高度的年變化幅度△以二2

3°26'+①（①為當(dāng)?shù)鼐暥龋?；在回歸線與極圈之間的地方，其正午太陽

高度的年變化幅度恒為46°52';從極圈到極點(diǎn)之間的地方，其正午太

陽高度年變化幅度從46°52'逐漸降低至23°26',任一緯度①的正午

太陽高度年變化幅度△修二90°-①+23°26,o

四、太陽運(yùn)行軌跡圖判讀

下圖是某地二分二至日太陽視運(yùn)動路線圖，根據(jù)此圖可得到如下信

息:

1.全年正午太陽始終位于北方的天空，故該地位于南回歸線以

南；

2.①為6月22日太陽視運(yùn)動路線，太陽東北升、西北落；②為3

月21日或9月23日太陽視運(yùn)動路線，太陽正東升、正西落；③為曰。

2日太陽視運(yùn)動路線，太陽東南升、西南落;

3.設(shè)②所在平面與地面的夾角為Q,則該地的緯度為南緯(90°-

a)o

反I思I歸I納

正午太陽高度的應(yīng)用

⑴利用正午太陽高度確定地方時：當(dāng)某地太陽高度達(dá)到一天中的

最大值時，就是一天的正午時刻，此時該地的地方時為12時。

(2)利用正午太陽高度確定當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥龋寒?dāng)太陽直射點(diǎn)位置一

定時，如果我們能夠知道當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨龋涂梢愿鶕?jù)“某地與太

陽直射點(diǎn)相差多少緯度，正午太陽高度就相差多少度”的規(guī)律，求出當(dāng)

地的地理緯度。

(3)利用正午太陽高度確定房屋的朝向：為了獲得最充足的太陽光

照，各地房屋的朝向與正午太陽所在的位置有關(guān)。北回歸線以北的地

區(qū)，正午時太陽位于南方，房屋朝向南方；南回歸線以南的地區(qū)，正午

時太陽位于北方，房屋朝向北方。

⑷判斷日影長短及方向

正午太陽高度越大，日影越短，正午太陽高度越小，日影越長，且

日影方向背向太陽。

(5)利用正午太陽高度確定樓距、樓高：一般來說，緯度較低的地

區(qū)，樓距較小，緯度較高的地區(qū)樓距較大。在樓間距確定的情況下，要

考慮前面的樓高。以我國為例，見下圖，南樓高度為h,該地冬至日正

午太陽高度為H,貝撮小樓間距L=hcotH。

(6)確定太陽能熱水器的傾角：調(diào)整太陽能熱水器與樓頂平面之間

的傾角，使太陽光與受熱板成直角。其傾角和正午太陽高度角的關(guān)系為

a+B=90°(如下圖)。

(7)確定遮陽板的長度與高度：緯度越高的地方，一般情況下，屋

內(nèi)照射面積與正午太陽高度呈反相關(guān)。因此緯度較高地區(qū)，冬季屋內(nèi)照

射面積大，人們往往在窗戶上安裝遮陽板或雨篷，一般加長遮陽板(雨

篷)或降低遮陽板(雨篷)的安裝高度，增加遮陽的面積，減少進(jìn)入房間的

陽光面積。如下圖:

沒有雨篷時太

陽光照射面積

(8)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，得到的光熱多，背陽坡得到的太陽小地小因

【拓展提升】

圖為用某手機(jī)軟件查詢我國某城市太陽方位的顯示截圖。據(jù)此完成下面小題。

國Q20220-0212：34-。

1.查詢城市可能是()

A.沈陽(42°N,I23°E)B.北京(40°N,116°E)

C.太原(38°N,112°E)D.拉薩(30°N,91°E)

2.查詢的月份可能是()

A.1月B.4月C.7月D.10月

【答案】1.C2.B

【解析】L根據(jù)正北方向?yàn)?度，正東方向?yàn)?0度，從圖中太陽方位180度角，可以知道

此時太陽位于正南方位。即此時正值當(dāng)?shù)氐恼鐣r刻，應(yīng)為地方時12點(diǎn)，而手機(jī)顯示的時

間則為12:34,說明該地應(yīng)位于北京時間以西相差34分鐘的地點(diǎn)。根據(jù)經(jīng)度相差1度，時間

相差4分鐘可計(jì)算，該地與北京時間其經(jīng)度差應(yīng)為8~9度，故其經(jīng)度應(yīng)為111。￡-112聽。根

據(jù)選項(xiàng)經(jīng)度可知，C選項(xiàng)太原112聽符合判斷，C選項(xiàng)正確，排除其他選項(xiàng)。故選C。

2.通過上題可知該地應(yīng)位于38°N附近，而此時的正午太陽高度大約為57度左右。根據(jù)正

午太陽高度角公式可計(jì)算，太陽直射點(diǎn)的緯度：38-(90-57)=5°,即當(dāng)太陽直射5°N時，

該地正午太陽高度大約為57度，此時應(yīng)為4月或9月。1月和10月太陽直射點(diǎn)位于南半球,

7月太陽直射點(diǎn)接近北回歸線，根據(jù)選項(xiàng)可知B選項(xiàng)正確，排除其他選項(xiàng)。故選B。

下圖是36°N某小區(qū)安裝屋頂太陽能板的設(shè)計(jì)圖，當(dāng)陽光直射太陽能板時發(fā)電效果最

好。據(jù)此完成下面小題。

A.6°NB.23°NC.6°SD.23°S

4.下列日期中太陽能板發(fā)電效果最好的是（）

A.2月26日B.4月13日C.6月22日D.10月17日

【答案】3.A4.B

【解析】3.圖中顯示太陽能板與水平面的夾角為30。，故陽光直射太陽能板時正午太陽高

度角為60°,當(dāng)?shù)鼐暥葹?6°N,結(jié)合正午太陽高度的計(jì)算公式H=90。-|直射地與所求地的

緯度差I(lǐng),可以計(jì)算出此時太陽應(yīng)該直射6°N,故選A。

4.由上題分析可知，太陽能板發(fā)電效果最好時太陽應(yīng)該直射6°N,根據(jù)太陽直射點(diǎn)的移動

規(guī)律春分日直射赤道，夏至日（6月22日左右）直射北回歸線，秋分日（9月23日左右）

直射赤道，冬至日（12月22日左右）直射南回歸線，可以推斷宜射H期大致比春分日（3月

21日左右）晚22天，或比秋分日（9月23日左右）早22天，即可能為4月13日或

9月1日。故答案選B。

我國某中學(xué)生在學(xué)校附近通過天文觀測，繪制出北極星光線與正午太陽光線之間夾角

a的年變化曲線，下圖為該曲線示意圖。完成下面小題。

5.符合“晝變短，夜比晝長”條件的時段是（）

A.甲至乙B.乙至丙C.丙至丁D.丁至戊

6.丙日，對應(yīng)的北極星光線和正午太陽光線位置關(guān)系正確的是（)

A.①B.②C.③D.?

【答案】5.D6.C

【解析】5.根據(jù)所學(xué)知識可知，北極星光線與地面的夾角為當(dāng)?shù)氐木暥?，正午太陽高度?/p>

夏至日達(dá)到最大值，所以北半球北極星光線與正午太陽光線的夾角a,在夏至日達(dá)到最小值,

冬至日達(dá)到最大值，根據(jù)圖示信息可知，丙為夏至日，甲、戊為冬至日，乙為春分日，丁為

秋分日，北半球符合“晝變短，夜比晝長'’的是秋分日到冬至日，應(yīng)是圖中的丁至戊，D選項(xiàng)

正確，ABC選項(xiàng)錯誤，所以選D。

6.根據(jù)上題分析可知，丙為夏至日，太陽直射點(diǎn)位于北回歸線，北極星光線與地面的夾角

為當(dāng)?shù)鼐暥?，正午太陽高度?0。減去所在地與北回歸線的緯度差，所以夏至日北極星光線

與正午太陽高度的和為113.5。，①④錯誤；②圖，北極星光線與地面的夾角為58。，當(dāng)?shù)鼐?/p>

度為58。u我國最北端緯度位置約為53小，不符合，②錯誤；③圖北極星光線與正午太陽

高度的和為113.5。，且北極星與地面的夾角為36。，緯度位置為36。H符合我國的緯度范圍,

③正確。所以選C。

海南省?？谑校s20°N,110°E）某校問題化學(xué)習(xí)小組在甲、乙兩日觀測到教學(xué)大樓

全日無日照區(qū)分別為S,、S21下圖所示。完成下面小題。

7.甲日期時，出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）

A.北印度洋的洋流呈順時針流動B.北半球副極地低氣壓帶被切斷

C.地球接近公轉(zhuǎn)軌道的遠(yuǎn)日點(diǎn)D.澳大利亞北部沿海草木枯黃

8.若甲、乙兩日與、S2面積達(dá)一年中最大時，?？诘恼缣柛叨确謩e為Hi、H2,則HI

和比的差值約為（）

A.50°B.43.5°C.40°D.23.5°

【答案】7.B8.C

【解析】7.讀圖甲日期時，觀測到教學(xué)大樓全日無II照區(qū)是Si,位于大樓北側(cè)，進(jìn)一步觀

察可發(fā)現(xiàn)，此日東南日出、西南日落，可能是冬至，太陽直射點(diǎn)位于南回歸線，此時北半球

處于冬季。根據(jù)所學(xué)，北印度洋的洋流夏季呈順時針流動，A錯誤；北半球冬季亞歐大陸上

存在著亞洲高壓，北半球副極地低氣壓帶因此被切斷，B正確；7月初地球接近公轉(zhuǎn)軌道的

遠(yuǎn)日點(diǎn)，此時北半球?yàn)橄募?，與甲日期不符，C錯誤；澳大利亞北部屬下熱帶草原氣候，7

月份受東南信風(fēng)控制，處于干季，草木枯黃，此時北半球?yàn)橄募?，與甲日期不符，D錯誤。

故選B。

8.甲、乙兩IISi、S2面積達(dá)一年中最大時，分別對應(yīng)冬至（太陽直射23.5叼）和夏至（太

陽直射23.5”）。根據(jù)所學(xué)，某地某日的正午太陽高度等于90。一該地與太陽直射點(diǎn)的緯度

差。因此因=90。一（20°+23.5°）=46.5°,而取=90。_（23.5。-20。）=86.5。。進(jìn)一步計(jì)

算可知，曰和H2的差值約為40。，C正確，排除ABD。故選C。

2021年唯一的日全食從格林尼治時間早上7點(diǎn)開始，持續(xù)一個多小時。能觀測到日全

食的地帶開始于大西洋南部，在太平洋南部結(jié)束，下圖為一群天文愛好者在82。W的某地點(diǎn)

拍攝的此次日全食。據(jù)此完成下面小題。

9.照片拍攝于（）

A.9月4日，火地島附近B.9月4日，南極圈附近

C.12月4日，新西蘭南島附近D.12月4日，80鋁附近地區(qū)

10.推測拍攝地當(dāng)天太陽高度角的變化幅度約為（）

A.0°B.10°C.20°D.30°

【答案】9.D10.C

【解析】9.閱讀材料可知，該次日全食開始于大西洋南部，結(jié)束于太平洋南部，可推測唯

一能見到日全食的大陸就只有南極洲。太陽直射南半球，應(yīng)該屬于北半球的冬半年，故AB

錯誤；材料顯示拍攝地點(diǎn)位于82°W,新西蘭的經(jīng)度為166朋-178土，故C錯誤；位于（82。\￥,

80°S）位置在南太平洋以南地區(qū)可以拍攝帶該照片的景觀，故D正確。答案選擇D。

10.根據(jù)題意，結(jié)合題1結(jié)論可知，日期大致為12月4日，與冬至日時間相差18天，根基

所學(xué)知識計(jì)算太陽直射點(diǎn)的移動速度大致為4天移動一度，由于太陽直射點(diǎn)移動天數(shù)為

91-18天=73天，則太陽直射點(diǎn)自秋分日向南移動73+4=18度，因此太陽直射18唱，根據(jù)公

式（11=90。-|當(dāng)?shù)鼐暥仁恐鄙潼c(diǎn)緯度|）計(jì)算當(dāng)?shù)卦撊照缣柛叨冉菫?0。-（80。5-18。5）=28。,

因此拍攝地當(dāng)日正午太陽高度角大致為28。；但此時南極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝，由于太陽直射18N,

因此南極圈出現(xiàn)極晝的范圍是72。$-90。（極晝線為90。-18。=72。），因此80空屬于極晝范圍

內(nèi)，其最低的太陽高度角為太陽在正南方向時，其高度較為：H=90°-|90°-18°S+（90°-80°S）

1=8°,綜上所述，其太陽高度角變化幅度為28。-8。=20?！愎蔆正確，ABD錯誤。答案選擇C。

下圖為“3月28日濟(jì)南（36°N,117°E）的小明在自家陽臺飄窗上做立竿見影實(shí)臉時的

照片”。成語“立竿見影”是指把竹竿豎在太陽光下，立刻就能看到影子。實(shí)驗(yàn)中用鉛筆代

替竹竿，經(jīng)測量站立的鉛筆高度為10.38cm。讀圖，據(jù)此完成下面小題。

11.此時小明面對的方向（）

A.偏東B.偏西C.偏南D.偏北

12.推測12：12時，鉛筆的影長最接近（）

A.5.5cmB.6.6cmC.7.7cmD.8.8cm

13.該日的實(shí)驗(yàn)可以用來（）

A.優(yōu)先確定東西方位B.確定12個時辰

C.估算當(dāng)?shù)亟?jīng)度D.演示四季更替

【答案】H.C12.B13.C

【解析】11.小明家所在的位置為（36°N,117°E）,由圖可知,鉛筆的影子位于人的偏右

側(cè)，且此時為北京時間9：51,經(jīng)過換算可得此時小明家所在位置的地方時為9：39,此時

的太陽位于偏南方位。如果面對的方向偏東，影子應(yīng)當(dāng)位于人的偏左側(cè)，A錯誤；面對的方

向偏西或偏北，無法照到上午的陽光，B、D錯誤：血對的方向偏南，可照到陽光，且影子

位于人的偏右側(cè)，C正確。故選C。

12.北京時間12：12時，經(jīng)過換算此地的地方時為正午12：00。該地位于36。W計(jì)算可

得3月28II當(dāng)天該地的正午太陽高度角約為55.8。，站立的鉛筆高度為10.38cm,由此可以

計(jì)算出鉛筆的影長最接近6.6cm,B正確,排除ACD。故選B。

13.由小題1可知，該日的實(shí)驗(yàn)可優(yōu)先用來確定南北方向，A錯誤；通過該實(shí)驗(yàn)無法確定

12個時辰，B錯誤；已知鉛筆的長度和設(shè)備所顯示的北京時間，通過該實(shí)驗(yàn)可以估算出當(dāng)

地的經(jīng)度，C正確；該日的實(shí)驗(yàn)只能反映該日的晝夜變化情況，無法演示四季的更替，D錯

誤。故選C。

北京時間2022年4月16日9時56分，神舟十三號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場

(41°39,N,100°09,E)成功著陸。下圖為“返回艙著陸時照片”。據(jù)此回答下面小題。

14.該日，可能與著陸點(diǎn)同時觀賞到日出景象的地點(diǎn)是()

A.甲(27°N,1OO°E)B.乙(25°N,105°E)

C.丙(30°N,120°E)D.T(40°N,116°E)

15.該日返回艙著陸點(diǎn)的太陽高度日變化是()

太陽高度

太陽高度太陽高度

0061218—/北京時間°06121824北京時間

16?.返回艙著陸時當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向最接近（）

【答案】14.B15.A16.A

【解析】14.可同時觀賞日出景象，說明兩地同時位于晨線上。根據(jù)材料可知，該日為4

月16日，太陽直射北半球，晨線與經(jīng)線斜交，并呈西北東南走向，根據(jù)提供的甲乙丙丁四

地緯度均比該地低，因此，要同時處于晨線上，需位于該地的東南方向。甲地大致位于正南

方，丁地大致位于正東方，AD錯誤。據(jù)所學(xué)可知，春分日3月21日晨昏線與經(jīng)線重合，4

月16日在春分日（3月21日）之后20多天，晨昏線與經(jīng)線的夾角不會太大，C錯誤，B

正確。故選B。

15.據(jù)材料可知，當(dāng)日為4月16日，太陽直射北半球，該地晝長夜短，B圖顯示6時II出、

18時日落，晝夜等分，B錯誤。根據(jù)春分日到夏至日太陽時直射點(diǎn)移動的緯度距離和所需

的時間，粗略估計(jì)，該II太陽直射點(diǎn)緯度大致為7叭，結(jié)合正午太陽高度角=90度-緯度差，

當(dāng)日正午太陽高度角約為56。，根據(jù)示意圖C,正午太陽高度約為70度，D正午太陽高度約

為45度，A太陽高度約為57度左右，故CD錯誤，A正確。故選A。

16.根據(jù)材料可知，當(dāng)時為北京時間2022年4月16日9時56分，太陽位于東南方，影子

朝向西北方。又根據(jù)示意圖可知，影子朝向右方，紅旗飄向左方，可以推斷，當(dāng)時的風(fēng)向由

右方吹向左方，也就是由西北方吹向東南方，根據(jù)風(fēng)向指風(fēng)的來向，所以當(dāng)時吹西北風(fēng)。再

結(jié)合風(fēng)向示意圖，A表西北風(fēng)，BCD分別表示西南風(fēng)、北風(fēng)、東南風(fēng)，A正確，BCD錯誤。

故選A。

南北走向塑料大棚在春秋冬季生產(chǎn)中，兩側(cè)保溫被在白天卷起后滯留在棚室頂部，會遮

擋部分太陽直射光進(jìn)入棚內(nèi)，在地面形成遮光陰影帶，影響大棚內(nèi)光合有效輻射日總量（植

物在一天中用于光合作用的光積累量，是光照強(qiáng)度和每日光照時間的乘積）。山東省某市（緯

度約取值35.5°N）一農(nóng)戶大棚為南北走向，跨度為12.0m,長度為60.0m,奔高為3.5m,

保溫被卷起后半徑約為0.35m。下圖示意保溫被頂卷遮光陰影帶。據(jù)此完成下面小題。

太陽光

17.一日之中，大棚內(nèi)地面陰影帶的面積變化是（）

A.先減小后增大B.保持不變C.先增大后減小D.增大-減小-增大-減

小

18.冬至日正午時大棚內(nèi)（南北墻無光線遮擋）地面陰影帶的面積（m?）約為（）

A.1.4（60-3.5tan310）B.84C.1.4（60-3.5tan59°）D.0.7

（60-3.5tan59°）

19.為了減小大棚內(nèi)地面陰影帶的影響，可以（）

A.在大棚中部種植陰性作物B.選用厚度較大保溫被

C.在大棚東西邊緣設(shè)置過道D.添加日光燈全天照射

【答案】17.D18.C19.A

【解析】17.日出前后，太陽在地平面附近，太陽高度角很小，而保溫被頂卷位于大棚頂部，

此時尚未在大棚內(nèi)投影下陰影。隨著太陽高度角升高，在大棚內(nèi)投下陰影，從沒有陰影到出

現(xiàn)陰影，其陰影面積增大。隨著太陽高度角的進(jìn)?步升高，時間逐漸接近當(dāng)?shù)?2點(diǎn)，太陽

高度角越來越大，陰影面積減小，所以從出現(xiàn)陰影到12點(diǎn)，陰影面積減小。12點(diǎn)后，太陽

高度角減小，陰影面枳增大，到下午日落前后，太陽高度角很小，此時大棚內(nèi)無陰影，陰影

面積減小。所以一日之中，大棚內(nèi)地面陰影帶的面積變化是增大-減小-增大-減小，故選D。

18.冬至1I當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨冉菫?1。，由于脊高為3.5m,所以正午陽光進(jìn)入大棚的進(jìn)深

為3.5tan59。，所以大棚內(nèi)陰影的長度為60-3.5tan59。，大棚內(nèi)陰影的寬度即為保溫被卷起后

半徑的4倍（注意東西兩側(cè)保溫被均卷起，所以一共有兩個保溫被卷，一個保溫被卷的半徑

為0.35m）,所以陰影面積為1.4<60-3.5tan59°）,故選C。

19.大棚內(nèi)地面陰影帶光照弱，可因地制宜種植需光較少的陰性作物，A正確。選用厚度較

大保溫被依然在大棚內(nèi)留下陰影，B錯。在大棚東西邊緣設(shè)置過道不能減輕地面陰影帶的影

響，C錯。添加日光燈耗能成本較高，且無必要全天照射，D錯。故選A。

二、綜合題

20.閱讀材料，完成下列問題

近年來，山西省大力開發(fā)風(fēng)能、太陽能等清潔能源，打造新型能源基地。2015年底，

該省太陽能和風(fēng)能電力裝機(jī)總量占全省電力裝機(jī)總量的11%。圖左為山西省略圖。圖右為山

西省20世紀(jì)80年代以來支柱工業(yè)變化示意圖。

圖例

。城市

一省界

4河流