高考地理中的太阳周日视运动

太阳视运动

1.太阳周日视运动

①若正东日出、正西日落，说明太阳直射赤道。此时，北半球正午时的太阳总是在南方的天空，南半球正午时的太阳总是在北方的天空。北极点上空的太阳总在南方的天空，南极点上空的太阳总在北方的天空。

②若太阳在地平圈以上运行的时间短于在地平圈以下的时间，说明该地处于冬半年；反之，说明处于夏半年。

2．日出、日落的方位与昼夜长短变化的关系（北半球）

【拓展深化】熟记特殊纬度夏至冬至日的昼长：

3．日出、日落时物体影子方位的判断

物体影子方位的判断，主要是要判断物体与太阳直射点之间的相互位置。日出日落时物体影子方位的判断，与一年中日出日落方位有关。

（1）二分时，日出时物体影子朝向正西，日落时物体影子朝向正东；

（2）春分到秋分，日出时物体影子朝向西偏南方向，日落时，物体影子朝向东偏南方向；

（3）秋分到次年春分，日出时物体影子朝向西偏北方向，日落时，物体影子朝向东偏北方向。

4．极圈及其以内地区的太阳高度

（1）极昼期间，太阳高度24小时内都大于或等于零度。

（2）刚好出现极昼地区的纬度与直射点纬度和为90°，且该日该地区太阳高度最小值为0，

（3）其他极昼地区

该日太阳高度最小值＝当地纬度-刚好出现极昼地区纬度。

（4）某地某日刚好出现极昼，则该地当日正午太阳高度等于直射点纬度的2倍。

5.上午和下午的任一时刻，太阳在天球上的方位

Cost =－tanδ×tan φ（δ表示太阳赤纬，φ表示地理纬度，t表示昼弧的一半。在计算时，按照习惯，δ和φ都以北半球为正号，南半球为负号。再算太阳运动的角速度。）

6.大角小角问题：极昼区的正午太阳高度角（H）和子夜太阳高度角（H最小）可用下满公式求得。

H=90°-（α－β）；H最小＝α＋β－90°（α为当地纬度。β为当天太阳直射点的纬度）

7.太阳视运动的一般规律

①同一纬度地区日出、日落方位的时间变化（加上日出、日落方位的偏角可根据公式）

变化呈现如下规律：二分日日出正东、日落正西；

从春分到夏至，偏北且偏角渐大；从夏至到秋分，偏北且偏角渐小；

从秋分到冬至，偏南且偏角渐大；从冬至到次年春分，偏南且偏角渐小。

②同一日期日出、日落方位的纬度差异

在春分日和秋分日，全球各地（南北极点除外）太阳均从正东方升起，正西方落下；

在北半球夏半年（从春分日到秋分日），全球各地（极昼极夜地区除外）太阳均从东偏北方向升起，西偏北方向落下；

在北半球冬半年（从秋分日到次年春分日），全球各地（极昼极夜地区除外）太阳均从东偏南方向升起，西偏南方向落下。

同一日期，不同纬度地区日出、日落方位的偏角是不一样的，纬度越高，日出、日落方位的偏角就越大。

③不同纬度地区日出、日落方位的时间变化

（1）赤道上：

当太阳直射赤道时日出正东、日落正西；

太阳直射北半球期间每天都日出东北、日落西北，且太阳直射点越靠北，日出、日落的方位越偏北，夏至日时日出、日落方位偏离正东、正西方向达到最大值，偏移角度为23°26′；

太阳直射南半球期间每天都日出东南、日落西南，且太阳直射点越靠南，日出、日落的方位越偏南，冬至日时日出、日落方位偏离正东、正西方向达到最大值，偏移角度为23°26′。

（2）北半球回归线以北至北极圈地区：

当太阳直射赤道时日出正东、日落正西；

太阳直射北半球期间每天都日出东北、日落西北，且太阳直射点越靠北，日出、日落的方位越偏北，夏至日时日出、日落方位偏离正东、正西方向达到最大值；

太阳直射南半球期间每天都日出东南、日落西南，而且太阳直射点越靠南，日出、日落的方位越偏南，冬至日时日出、日落方位偏离正东、正西方向达到最大值。

（3）北极圈上：

当太阳直射赤道时日出正东、日落正西；

太阳直射北半球期间每天都日出东北、日落西北，而且太阳直射点越靠北，日出、日落的方位越偏北，夏至日时出现极昼现象，日出、日落方位偏离正东、正西方向达到最大值，日出正北、日落正北；

太阳直射南半球期间每天都日出东南、日落西南，而且太阳直射点越靠南，日出、日落的方位越偏南，冬至日时出现极夜现象，没有日出、日落。

（4）北极点上：

当太阳直射赤道时太阳终日在地平圈上运动；

太阳直射北半球期间，北极点处于极昼，太阳终日与地平圈平行运动，太阳直射点越靠北，太阳运行的高度越高，日出正北、日落正北；

太阳直射南半球期间北极点处于极夜，没有日出、日落。

注意：实际上在一年中仅春秋分日各纬度地区日出、日落太阳方位是一样的。由于地球是一球体，因而除春秋分日外，不同纬度地区日出、日落方位与正东、正西方位的偏角是随纬度的升高而增加的。

地理试题中的太阳视运动

1.科考队员在北极点附近某处一天中不同时刻拍摄了太阳照片。太阳位于a所指位置时，拍摄者看到的太阳方位和他所在地的地方时分别是(　　)

A．正北 0:00 B．正北 12:00

C．正南 0:00 D．正南 12:00

答案: A

2.北京时间7月14日3点20分世界杯决赛在里约热内卢(22°57'S,43°12'W)的球场正式开始,直播期间电视台播放雕像(位于山顶,高30米)拥抱太阳画面成功抢镜(图1为地理位置示意图,图2为直播画面)。据此完成下面两题。

（1）图中直升机航拍的可能拍摄地点是(　　)

A.① B.② C.③ D.④

（2）若在同一地点同一时刻再次拍摄同样场景,应选择的日期是(　　)

A.3月1日前后 B.6月1日前后

C.9月1日前后 D.12月1日前后

答案: C B

3.美国曼哈顿在每年特定时间,阳光会洒满所有西北—东南走向街道,呈现壮观的“曼哈顿悬日”美景。图1为5月28日其中一条街道——第42街日落时出现的景象,图2为曼哈顿呈棋盘式布局的街道。读图完成下面三题。

（1）在图示景观中,太阳位于当地的方位是(　　)

A.东北 B.西北 C.东南 D.西南

（2）再次出现图示景观的日期最可能是(　　)

A.1月8日 B.3月21日

C.7月17日 D.12月5日

（3）5月28日,曼哈顿第42街与日出时太阳光线的交角约为(　　)

A．0° B.28.9° C.57.8° D.66.5°

答案: B C C

4.(2018·天津文综)天津广播电视塔(简称“天塔”)高度约415米。读图文材料，回答 （1） ～（2）题。

（1）拍摄到该照片的时间(北京时间)最可能介于()

A．5：00～7：00 B．8：00～10：00

C．12：00～14：00 D．15：00～17：00

（2）拍摄到该照片的日期最可能介于()

A．1月15日到2月15日

B．3月1日到3月30日

C．5月15日到6月15日

D．10月1日到10月30日

答案：（1）B （2）C

解析：第（1）题，根据地面建筑物方位关系判断“天塔”影子指向西北方向，故当地地方时未过12时(天津经度接近东经120°，可以采用北京时间)；“天塔”影子较短，故接近正午时刻，B选项正确。北京时间5：00～7：00，“天塔”影子较长，而图中影子较短，A错误。北京时间12：00～14：00，“天塔”影子应指向东北方向，而图中影子指向西北方向，C错误。北京时间15：00～17：00，“天塔”影子较长，指向东北方向，而图中影子较短且指向西北方向，D错误。第（2）题，由上题可知，拍摄照片的时间在8：00～10：00，结合图中“天塔”与影子长度的比例关系可推断出，在日期上应该是接近夏至日的影子状况，故C选项正确。

5.(2017·天津文综)我国A市某中学学生发现，日落时旗杆影子的指向随日期而移动。结合图文材料，回答下题。

下列时段中，日落时杆影的指向由排球场逐渐移向篮球场的是()

A．惊蛰到立夏 B．立夏到小暑

C．白露到立冬 D．立冬到小寒

答案：A

解析：日落时杆影指向排球场，说明太阳从西南面照射过来，直射点位于南半球；日落时杆影指向篮球场，说明太阳从西北面照射过来，太阳直射点位于北半球。日落时杆影的指向由排球场逐渐移向篮球场，说明日落太阳方位由西南方向西北方移动，太阳直射点由南半球向北半球移动。据二十四节气可知：惊蛰时，太阳直射点位于南半球，该地日落时旗杆的影子朝向东北；春分时，太阳直射点位于赤道，日落时旗杆的影子朝向正东；立夏时，太阳直射点位于北半球，该地日落时旗杆的影子朝向东南。因此从惊蛰到立夏这段时间，日落时杆影的指向由东北方向的排球场逐渐移向东南方向的篮球场，故本题选A。

6.(2018·全国文综Ⅰ)小明同学7月从重庆出发到贵州毕节旅游，收集到的相关高速公路信息如下图所示。据此完成下题。

小明若从重庆出发乘长途客车经遵义至毕节，为免受阳光长时间照射且能欣赏窗外风景，以下出发时间和座位较好的是()

A．6：00出发，左侧靠窗

B．8：00出发，右侧靠窗

C．10：00出发，左侧靠窗

D．12：00出发，右侧靠窗

答案：B

解析：根据图示线路里程和平均限速推算可知，重庆经遵义至毕节整体向南行驶，全程约需5小时。7月太阳日出东北，正午正南，日落西北。因此，8：00出发，8：00～13：00期间太阳主要位于东南天空，阳光照射汽车左侧窗口，右侧靠窗可避免长时间暴晒。B正确。6：00出发，6：00～11：00期间太阳主要位于东北和东南天空，阳光照射汽车左侧窗口，因此左侧靠窗易长时间暴晒。A错误。10：00出发，10：00～15：00期间太阳主要位于东南和西南天空，阳光照射汽车左侧和右侧窗口，因此左侧靠窗也易暴晒。C错误。12：00出发，12：00～17：00期间太阳主要位于西南天空，阳光照射汽车右侧窗口，因此右侧靠窗易长时间暴晒。D错误。

7.[2018江苏卷]下图为某地二分二至日太阳视运动示意图。读图，回答（1）～（2）题。

（1）线①所示太阳视运动轨迹出现时的节气为()

A．春分 B．夏至

C．秋分 D．冬至

（2）该地所属省级行政区可能是()

A．琼 B．新

C．苏 D．赣

答案：（1）D （2）B

解析：第（1）题，本题主要考查地球的运动，考查的地理核心素养是综合思维。由图中线①所示太阳视运动轨迹可知，日出东南，日落西南，太阳视运动轨迹最短，白昼最短，正午太阳高度最小，可推出该轨迹出现时的节气为冬至，D项正确；中间太阳视运动轨迹显示日出正东方，日落正西方，该轨迹出现时的节气为春分或秋分；最下面太阳视运动轨迹最长，白昼最长，正午太阳高度最大，该轨迹出现时的节气为夏至。

第（2）题，本题主要考查正午太阳高度计算和中国区域定位，以及综合思维、区域认知等地理核心素养。从三条太阳视运动轨迹看，正午时太阳都位于正南方向，显示该地在北回归线以北，A项错误；从图中可以读出，该地春分和秋分日时，正午太阳高度约为50°，据此通过正午太阳高度计算公式可算出该地纬度约为40°N，B项正确；省级行政区赣和苏的最北点纬度都远小于40°N，C、D项错误。

8.(2017·全国卷Ⅱ)汽车轮胎性能测试需在不同路面上进行。芬兰伊瓦洛(位置见下图)吸引了多家轮胎企业在此建设轮胎测试场，最佳测试期为每年11月至次年4月。据此完成下题。

在最佳测试期内，该地轮胎测试场()

A．每天太阳从东南方升起

B．有些日子只能夜间进行测试

C．经常遭受东方寒潮侵袭

D．白昼时长最大差值小于12时

答案：B

解析：[B对：11月至次年4月，太阳大多数时间直射南半球，结合纬度可知，该地会出现极夜现象，因此进行轮胎测试有些日子只能在夜间进行。A错：当该地出现极夜现象时，无日出、日落现象。C错：寒潮主要是由高纬度向低纬度蔓延，因此该地经常受北方寒潮侵袭。D错：3月21日前后到4月，该地昼长夜短，因此白昼时长大于12小时，极夜期间白昼时长为0，因此最大差值应大于12小时。]

9.[2015·福建卷，11]某摄影爱好者在图中广袤草原上拍摄的“日出”美景。读图完成下题。

摄影爱好者拍摄“日出”美景的方向和北京时间分别是()

A．东南　7月1日06时

B．东北　7月1日06时

C．东北　1月1日12时

D．东南　1月1日12时

答案：D

解析：7月份太阳直射点位于北半球，太阳日出东北，日落西北；1月份太阳直射点位于南半球，太阳日出东南，日落西南，所以A、C选项都不正确。该区域位于赤道附近，日出时间约为当地6时左右；且该区域位于30°E附近，比北京时间晚6个小时左右，故日出时的北京时间为12时左右，所以D选项正确。

(2016·天津)2011年7月17日，我国南极中山站(69°22′S，76°22′E)越冬科考队的队员们迎来了极夜后的第一次日出。据材料回答10、11题。

10.当中山站“第一次日出”时，若在天津观测太阳，太阳位于观测者的(　　)

A．东北方向　B．东南方向

C．西北方向 D．西南方向

11.中山站极夜持续的时间是(　　)

A．30天左右 B．50天左右

C．70天左右 D．90天左右

答案　10.D　11.B

解析　第10题，中山站位于南极圈内，极夜后的“第一次日出”为该日昼长由前一天的0小时到大于0小时，即76°22′E的地方时为12：00，则可推算出天津(约120°E)的地方时约为15：00，此时太阳应位于观测者的西南方向，D项正确。

第11题，根据太阳直射点的移动规律，6月22日前后为中山站极夜的中心日期，从材料中可知极夜的结束日期为7月17日，则可算出中山站极夜的后半段有25天，故整个极夜持续时间为50天左右，B项正确。

(2019·海口模拟)据报道，某年3月9日，我国科考队员在中国北极黄河站(78°55′N，11°56′E)观看了极夜后的首次日出。据此完成12～14题。

12.当日，科考队员在黄河站看到日出时，北京时间约为

A．10时 B．13时

C．16时 D．19时

13.当日，日落于黄河站的(　　)

A．东方 B．西方

C．南方 D．北方

14.据此推算，黄河站此次极夜开始的时间约在前一年的

A．9月21～30日 B．10月1～10日

C．10月11～20日 D．10月21～30日

答案　12.D　13.C　14.B

解析　第12题，根据材料“首次日出”，说明是太阳刚好升起，就得落下，应该为当地地方时的12：00，黄河站与北京时间的经度相差约为108°，时间差约为7小时12分，即北京时间约为19：12，D项正确。

第13题，在黄河站观看极夜后首次日出时，晨昏线应和78°55′N相切，切点过11°56′E，即11°56′E为12时，故该日黄河站夜长24小时，12时日出，12时日落，此时太阳在正南方地平面。

第14题，昼夜长短的变化规律和太阳直射点的移动规律是一致的，都有时间上的对称性。因此黄河站极夜结束时3月9日距春分日3月21日的时间应和极夜开始时距秋分日9月23日的时间相等，前者为春分前12天，则后者为秋分后12天，B项正确。

(2015·北京)2014年11月7日至12日APEC北京会议放假期间，河南省针对北京游客实行景区门票减免优惠。据此回答第15题。

15.放假期间(　　)

A．时值我国立冬到小雪之间

B．太阳直射点向赤道移动

C．黄山6时前日出东北方向

D．南极大陆极夜范围扩大

答案　A

解析　本题考查地球运动。由题意可知，APEC北京会议放假期间为2014年11月7日至12日。此时太阳直射点位于南半球且向南回归线移动，B项错误；此时北半球为冬季，昼短夜长，故黄山6时后日出东南方向，C项错误；此时南极圈以内有极昼现象，且范围越来越大，D项错误；2014年11月7日立冬，11月22日小雪，A项正确。

广东省茂名市(约21.5°N)的小明家准备在某楼盘买房，楼是东西延伸，每户南北均有阳台；两栋楼的楼高均是51米，楼层高3米，楼间距如图所示，有一地面停车场(车位布置如图)。读图回答16～17题。

16．小明的爷爷怕冬季正午室内晒不到太阳，小明家最好买二栋的(　　)

A．4楼 B．6楼 C．8楼 D．都可以

17．小明的父亲想在停车场买一停车位(停车场长度与楼长一致)，现在只有甲、乙、丙、丁四个车位，他怕夏天车被晒时间太长，最好选择(　　)

A．甲车位 B．乙车位 C．丙车位 D．丁车位

16．C　17.D　【第16题】冬至日，茂名市正午太阳高度最小，若此日室内能见到阳光，则全年都能晒到太阳。冬至日该地正午太阳高度为45°，楼间距为30米，可知二栋21米以上房屋都能见到阳光(如图)；再结合楼层高度为3米，可判断小明家最好买二栋8楼及以上楼层。

【第17题】夏季大部分时间正午太阳位于正南方，图示停车场位于楼房北侧，因该地夏季太阳高度较大，停车位应靠近楼房，而中部被晒时间最短，故丁车位最好。

专家研究发现，英国巨石阵是一处古人天文观测遗址，在特定日期站在阵内的人可以看到日出、日落透过巨石缝隙的光线。图1为“巨石阵不同日期太阳光线示意图”，图2为“巨石阵景观图”。读图完成18～19题。

18．图中①②③④所示太阳光线中，代表冬至日日出的是(　　)

A．① B．② C．③ D．④

19．若⑤所示太阳光线代表某日日落，20天后的X日看到相同方位的日落，则X日可能是(　　)

A．6月12日 B．7月2日 C．7月10日 D．1月2日

18．B　19.B　【第18题】本题考查日出方位。冬至日日出方位应位于东偏南方向。结合图中右下角指向标，东南方向为②箭头，故选B。

【第19题】太阳此时日落西北，直射点在北半球，20天后看到相同方位的日落，说明直射点在北半球，且日期关于夏至日对称，故从6月22日往后推10天，为7月2日。

下面图2为位于合肥市(32°N,117°E)的要素大市场的照片，图1示意该大楼周边街道。该大楼在业内通常称为倒金字塔形状，从顶层到底层层叠有致，每层间面积均相应依次递减，外观呈现向内收缩30度左右的倾斜面。因为倾斜度的关系能完成适时阳光遮挡，从而自动为下一楼层形成一个人造阴影，避免强光直射办公室。据图文材料完成20～21题。

20．该大楼一年中正午全部处于阴影中的时间约(　　)

A．3个月 B．4个月

C．6个月 D．9个月

21．上图中汽车正在靠要素大市场一侧行驶，影子在车的右后方，则该照片可能是在何地何时拍摄的(　　)

A．扬子江路8：00 B．扬子江路18：30

C．徽州大道10：00 D．徽州大道14：00

20．C　21.C　【第20题】从材料中可知，该大楼外观呈现向内收缩30度左右的倾斜面，故太阳高度大于或等于60°时，整栋大楼处于阴影中，利用正午太阳高度的计算公式计算出太阳直射点在2°N以北时，全部处于阴影中，一个月太阳直射点大约移动8°，大约为五个半月。

【第21题】从合肥的纬度可知，物体的影子上午朝向西北，下午朝向东北。从图中可知，汽车右侧靠向大楼，如果是在扬子江路行驶，则应该是自西向东行驶，车影不可能出现在右后方，如果是在徽州大道行驶，则应该是自北向南行驶，车影在右后方，太阳应该在东南，应该是上午。

路灯是城市的一道亮丽风景，下图是“我国北方某城市的路灯景观图”。读图回答下题。

22．图中道路走向为(　　)

A．南北走向 B．东西走向 C．西南—东北走向 D．东南—西北走向

22.D　为了更好的利用太阳能，太阳能电池板应当与正午太阳光线垂直，故北方地区应朝向正南方向，所以道路应为东南－西北走向，故选D。