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考点08 地球公转运动
考点热度 ★★★★☆
1．地球公转的基本特征
（1）定义：地球绕太阳的运动。
（2）方向：自西向东
（3）周期：一个恒星年（365日6时9分10秒）。
（4）轨道与速度
特别提示 从时间上看，近日点为1月初，冬至日为12月22日前后；远日点为7月初，夏至日为6月22日前后。从在公转轨道的位置上看，近日点比冬至日靠东，远日点比夏至日靠东。
2．黄赤交角及影响
（1）黄赤交角
（2）影响：在公转过程中，引起太阳直射点在南、北回归线之间往返运动。如下图所示。
3．公转的地理意义——昼夜长短的变化
（1）典型图示（以北半球为例）
（2）变化规律（以北半球为例）
| 时间 | 变化特点 | 重要节气 |
| 北半球
夏半年 |
北半球各地昼长夜短，纬度越高，昼越长，夜越短 | 图1中北半球各地昼长达到一年中的最大值，北极圈及其以北地区出现极昼现象 |
| 北半球
冬半年 |
北半球各地昼短夜长，纬度越高，昼越短，夜越长 | 图3中北半球各地夜长达到一年中的最大值，北极圈及其以北地区出现极夜现象 |
| 春、秋
分日 |
图2代表的时间是每年的3月21日或9月23日前后，全球各地昼夜平分 | |
特别提示 全球各地昼夜长短的变化幅度赤道地区最小，纬度越高，变化越大，极圈内存在极昼、极夜现象。
4．正午太阳高度的变化
（1）太阳高度与正午太阳高度
一天中，日出以后太阳高度逐渐增大，正午时达最大值。之后，太阳高度逐渐减小。其中正午的太阳高度称正午太阳高度，是一天中最大的太阳高度。
（2）正午太阳高度的纬度变化：由太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。
（3）正午太阳高度的季节变化
| 北半球节气 | 达最大值的地区 | 达最小值的地区 |
| 夏至日 | 北回归线及其以北各纬度 | 南半球各纬度 |
| 冬至日 | 南回归线及其以南各纬度 | 北半球各纬度 |
| 二分日 | 赤道 |
5．四季更替和五带划分
（1）成因
（2）四季的划分
①天文四节
夏季：一年中白昼最长、太阳高度最大的季节
冬季：一年中白昼最短、太阳高度最小的季节
②北温带许多国家的四季：3、4、5月为春季，依次类推，每三个月为一个季节。
（3）五带划分：以回归线和极圈为界限，将全球划分为南、北寒带，南、北温带和热带。
[图文拓展]
1．二分二至日昼长随纬度的变化规律
点线表示二分日，虚线表示夏至日，实线表示冬至日。
二分日全球各纬度昼夜等长（即昼长为12个小时）；二至日极圈内出现极昼或极夜现象（即昼长为24小时或0小时）。
2．不同季节日出方位的差异
春秋分日，全球（除极点外）日出正东，日落正西；北半球夏半年，全球（除极昼、极夜地区外）日出东北，日落西北；北半球冬半年，全球（除极昼、极夜地区外）日出东南，日落西南。
3．白夜现象并非极夜
在中高纬度地区（接近极圈，但在极圈外）太阳落到地平线下只能达到一个很小的角度。由于大气的散射作用，整夜天并不完全黑下来，即出现白夜现象，夏至日我国漠河常见。
4．等太阳高度线图
等太阳高度线图是用等太阳高度线（由太阳高度角相等的各点连接而成的线）来反映某一时刻太阳高度的全球分布状况。其实质是以太阳直射点为中心的昼半球俯视图。
如图所示：此时刻太阳直射点A的太阳高度角为90°，从直射点向四周随着球面的弯曲与直射点距离不断扩大，太阳高度角也不断减小。相同太阳高度的点连成的线呈同心圆分布，0°等太阳高度线为晨昏线。
5．北半球中纬度某地杆影的日变化
（1）一日内，日影由西向东不断移动。
（2）从日出到正午，日影逐渐缩短，由日出时的最长逐渐缩短到正午（正北方位）时的最短；从正午到日落，日影逐渐增长，由正午时的最短逐渐增加到日落时的最长。
（3）该图反映北半球日出东北，日落西北，应为北半球夏半年的日影。
考向一 黄赤交角及其影响
1．掌握线线关系、线面关系和面面关系的方法
（1）地轴与赤道平面是垂直的。
（2）太阳光线始终与晨昏线垂直。
（3）地轴与黄道平面成66°34′交角。
（4）赤道平面与黄道平面成23°26′交角。
2．黄赤交角存在的地理意义
黄赤交角的大小决定着太阳直射点移动的范围，即南、北回归线之间的范围，决定着回归线与极圈的度数。
太阳直射点的移动：黄赤交角的存在以及地球公转时地轴的北端始终指向北极星附近，使得太阳直射点在南、北回归线之间往返运动（如下图）。
3．黄赤交角变化带来的影响
| 影响的方面 | 黄赤交角变大（小） |
| 太阳直射范围 | 扩大（缩小） |
| 极昼和极夜现象范围 | 扩大（缩小） |
| 五带的范围 | 热带和寒带的范围扩大（缩小），温带的范围缩小（扩大） |
| 正午太阳高度角的年变化 | 年变化幅度增大（减小） |
| 昼夜长短的年变化 | 年变化幅度增大（减小）
（赤道与寒带除外） |
| 季节的变化 | 变化明显（不明显） |
黄赤交角是产生四季的原因。黄赤交角并非固定不变，现在约为23°26′，最大时可达24°14′，最小时为22°6′，变动周期约4万年。读黄赤交角变动时回归线和极圈的变动示意图，回答1—2题。
1．黄赤交角为24°14′时
A．热带的范围比现在小 B．温带的范围比现在小
C．寒带的范围比现在小 D．极昼和极夜出现的范围比现在小
2．地球上的太阳直射点
①移动周期约4万年 ②随着季节的变化而变化
③在南北回归线之间来回移动 ④最小纬度为22°6′
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
【答案】1．B 2．C
【解析】1．当黄赤交角为24°14′时，即黄赤交角变大时，回归线度数增大，极圈度数减小，回归线与极圈之间（温带地区）范围缩小；南、北回归线之间（热带地区）范围扩大；极圈与极点之间（寒带地区）范围扩大；地球上存在极昼和极夜的范围扩大。
2．黄赤交角是产生四季的原因，同时也影响太阳直射点的移动范围，即太阳直射点的纬度位置随季节变化而变化，呈现出在南北回归线之间的周年移动规律，②③正确；太阳直射点移动的周期是一个回归年，4万年是黄赤交角的变动周期；太阳直射点最小的纬度应是赤道，即0°。
考向二 昼夜长短的变化规律
昼夜长短的变化是地球运动的重要地理意义之一，突破此考点应主要抓住“三看”：
1．昼夜长短的判读——看“弧长”
晨昏线把所经过的纬线圈分割成昼弧和夜弧。同一纬线圈上，若昼弧长于夜弧，则昼长夜短，反之昼短夜长；赤道上全年昼夜等长。
2．昼夜长短分布——抓“直射点位置”
太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。如下图所示：
3．昼夜长短变化——抓“移动方向”
此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向，它决定昼长、夜长的变化趋势，纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球就昼变长夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。如下图所示。
（2016年上海卷）北京（40°N）某中学高中生开展地理课外活动，在连续三个月内三次测量正午太阳高度角，获得测量的数据（见下表）。完成1—2题。
| 第一次 | 第二次 | 第三次 |
| 60° | 50° | 40° |
1．从第一次到第三次测量期间，该地昼夜长短状况及其变化是
A．先昼短夜长，后昼长夜短，昼渐短 B．先昼长夜短，后昼短夜长，夜渐短
C．先昼短夜长，后昼长夜短，夜渐短 D．先昼长夜短，后昼短夜长，昼渐短
2．三次测量中，其中一次测量的当天，正值
A．春分日 B．夏至日 C．秋分日 D．冬至日
【答案】1．D 2．C
【解析】1．依据正午太阳高度＝90°－两地纬度间隔，以及北京纬度为40°N，可计算出三次测量时太阳直射点纬度分别为10°N、0°、10°S。又因为是在连续三个月内的测量，可判断在此期间，太阳直射点由北向南移动，结合昼夜长短变化规律可知，D项正确。
2．三次测量中，其中一次太阳直射赤道，且在此期间，太阳直射点由北向南移动，故此次太阳直射赤道，日期为秋分日，故C项正确。
考向三 日出、日落与昼夜长短的计算
太阳视运动是指一天中肉眼所见太阳在天空中东升西落的运行状况。其中日出东方，日落西方，正午12点（地方时）时位于观察者的正南方或正北方。下图反映的是北纬40°附近某地在二分二至日的太阳视运动轨迹。该图可反映日出日落时间与昼夜长短、日出日落方位、正午太阳高度等。
太阳视运动轨迹
1．太阳直射点位置、日出日落方位与昼夜长短的对应关系
| 直射点
位置 |
日出方位 | 日落方位 | 昼夜长短 |
| 北半球 | 东北
（早于6时日出） |
西北
（晚于18时日落） |
北半球昼长夜短
南半球昼短夜长 |
| 赤道 | 正东
（6时日出） |
正西
（18时日落） |
昼夜等长 |
| 南半球 | 东南
（晚于6时日出） |
西南
（早于18时日落） |
北半球昼短夜长
南半球昼长夜短 |
注：当极圈内有地区出现极昼时，若是北半球，则出现极昼的地区正北日出，正北日落（0时日出，24时日落）；若是南半球，则出现极昼的地区正南日出，正南日落（0时日出，24时日落）。
2．昼夜长短的计算
（1）利用已知的日出或日落的地方时来求算
一个地区一天的日出和日落时间反映了该日的昼夜长短状况。白昼以12点为界，上午与下午时间间隔相等；黑夜以午夜（0时或24时）为界，上半夜与下半夜时间间隔相等。
因此已知某地某一天的昼长，可求出该日的日出、日落时间（地方时），其方法为：
日出时间＝12－ 日落时间＝12＋
相反，根据某地某一天日出日落时间可计算昼长、夜长，其方法为：
某地昼长＝日落时间－日出时间＝（正午12点－日出时间）×2＝（日落时间－正午12点）×2
某地夜长＝（子夜24点－日落时间）×2＝（日出时间－子夜0点）×2
（2）利用一个地区昼弧所跨的经度范围来计算
方法是：昼长＝白昼弧度数/15°（单位：小时），即在日照图上某条纬线与晨昏线有两个交点，两点之间在昼半球的弧度数/15°，就是白昼的小时数。
3．有关昼夜长短时间计算的三个规律
（1）对称规律：日出日落的时间以当地时间12时为中心对称。已知日出或日落时间，可据此推算出昼长。若观测到的日出、日落时间不以12时为中心对称，说明观测点不位于所在时间的中央经线上。以春分日为例，如果观测到的日出、日落的区时早于6时和18时，说明观测点在时区中央经线的东侧；反之，则在时区中央经线的西侧。
（2）反对称规律：纬度相同的南北半球两地，在同一天，北半球一地的昼长等于南半球另一地的夜长。例如，夏至日60°N纬线上各地昼长为18时29分，则当日60°S纬线上各地夜长为18小时29分。
如下图，在同一天中，θ°N的昼长等于θ°S的夜长；θ°N的夜长等于θ°S的昼长。
（3）等值规律：由于太阳直射点的回归运动，一年中地球上同一地点的正午太阳高度、昼夜长短、日出日落方位会出现两次等值。
①关于夏至、冬至对称的两个日期，其昼夜分布是一样的。因为关于夏至或冬至对称的两个日期，其太阳直射点在同一条纬线上。如下图：
（a与b这两个日期关于夏至日对称，c与d这两个日期关于冬至日对称）
②关于春分、秋分对称的A、B两天，其昼夜分布关于赤道对称，即A昼长等于B夜长，A夜长等于B昼长。因为关于春分或秋分对称的两个日期，其太阳直射点所在纬线关于赤道对称。如下图：
（a与b这两个日期关于秋分对称，c与d这两个日期关于春分对称）
【拓展提升】 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）
| 时间 | 春分日 | 夏半年 | 秋分日 | 冬半年 | |
| 昼夜长短状况 | 昼＝夜 | 昼>夜 | 昼＝夜 | 昼<夜 | |
| 日出 | 时刻
（地方时） |
6时 | 早于6时，夏至日最早 | 6时 | 晚于6时，冬至日最晚 |
| 方位 | 正东方 | 东北方 | 正东方 | 东南方 | |
| 日落 | 时刻
（地方时） |
18时 | 晚于18时，夏至日最晚 | 18时 | 早于18时，冬至日最早 |
| 方位 | 正西方 | 西北方 | 正西方 | 西南方 | |
（3）日出、日落时日影朝向
①在春秋分日，全球各地太阳从正东升起，正西落下。因此日出时日影朝西，日落时日影朝东。
②北半球夏半年，太阳直射北半球，全球各地（极昼极夜区域 
除外）太阳从东北方升起，西北方落下，因而日出时日影朝向西南，日落时日影朝向东南。
③北半球冬半年，太阳直射南半球，全球各地（极昼极夜区域除外）太阳从东南方升起，西南方落下 
，因而日出时日影朝向西北，日落时日影朝向东北。
下图是一位驴友在别德马（40°30′S，64°W）拍摄的景观图片。据此完成1—3题。
1．图片拍摄日期最有可能是
A．1月1日 B．4月1日 C．7月1日 D．10月1日
2．此时，太阳位于拍摄者的
A．东北方 B．西北方 C．东南方 D．西南方
3．这一天，北京的昼长大约是
A．10小时 B．11小时 C．13小时 D．14小时
【答案】1．C 2．A 3．D
【解析】1．根据北京时间19：16，求出64°W地方时约为7：00，日出时间晚于6时，此时为南半球冬半年。
2．此时为北半球的夏半年，全球各地（极昼、极夜区除外）太阳均从东北升起，西北落下。故太阳位于拍摄者的东北方。
3．北京位于40°N，其昼长与别德马（40°30′S）的夜长大致相等。根据前面分析，该日别德马地方时7时左右日出，故昼长为10小时左右，则夜长为14小时左右。
考向四 正午太阳高度的变化规律及计算
二分二至日正午太阳高度随纬度变化示意图
正午太阳高度随季节变化示意图
正午太阳高度的变化也是高考考查的重要考点，对其规律的把握主要抓住以下几个方面。
1．正午太阳高度的纬度变化规律
（1）同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。
（2）同一纬线上正午太阳高度相同。
（3）与太阳直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上的正午太阳高度相同。
2．正午太阳高度的季节变化规律
（1）太阳直射点位置与昼夜长短的关系
太阳直射点所在的半球，昼长夜短，且越向该半球的高纬地区白昼越长，极圈内有极昼现象。另一半球情况相反。
（2）太阳直射点移动方向与昼夜长短变化的关系
太阳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”）。
3．正午太阳高度的年变化规律
（1）南、北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大（由23°26′增大至46°52′），赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。
（3）南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间：各纬度正午太阳高度变化幅度相同（均为46°52′）。
（3）南极圈以南和北极圈以北：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小（由46°52′减小至23°26′），极圈上为46°52′，极点上为23°26′。
（4）一个地区年正午太阳高度最大差值
赤道地区为23°26′，热带地区为（当地纬度＋23°26′）；回归线至极圈之间地区为46°52′。
4．太阳直射点的确定方法
（1）纬度的确定
方法一：“太阳直射点的纬度”和“晨昏圈与纬线相切点的纬度（出现极昼极夜的最低纬度）”互余。
方法二：通过节气来判断。夏至，太阳直射23°26′N；冬至，太阳直射23°26′S；春、秋分，太阳直射赤道。
方法三：根据某地正午太阳高度的计算公式H＝90°－两地纬度差计算。
方法四：“赤道处晨昏线与经线的交角（锐角）”等于“太阳直射点的纬度”。
（2）经度的确定
基本原则：地方时为12时的经线即为太阳直射的经线。
方法一：晨线和赤道的交点（经度）向东90°或昏线和赤道的交点（经度）向西90°，即为太阳直射点的经度。
方法二：根据晨昏线与纬线相切点所在经线的地方时判断太阳直射的经线。
5．正午太阳高度的计算
正午太阳高度的计算公式：H＝90°－两点纬度差。
说明：“两点”是指所求地点与太阳直射点。
两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即两点同在北（南）半球，则两点纬度“大数减小数”；两点分属南北不同半球，则两点纬度相加。如图所示：
当太阳直射B点（10°N）时，
A点（40°N）正午太阳高度：
H＝90°－AB纬度差＝90°－（40°－10°）＝60°。
C点（23°26′S）正午太阳高度：
H＝90°－BC纬度差＝90°－（10°＋23°26′）＝56°34′。
下图为某地某时段正午物影变化示意图。读图，完成1—3题。
1．图中N点日期可能为
A．5月6日左右 B．8月7日左右
C．11月7日左右 D．2月6日左右
2．该地纬度最可能位于
A．赤道 B．11°34′S C．11°34′N D．23°26′N
3．结合上题，若测得某日该地正午太阳高度为55°，则该日可能为北半球
A．春分日 B．夏至日 C．秋分日 D．冬至日
【答案】1．B 2．C 3．D
【解析】1．N、M两日以6月22日为中点呈对称分布，且N位于6月22日之后。据此推知，N的日期可能为8月7日左右。
2．该地5月5日有直射现象，说明该地位于北半球北回归线以南。
3．根据正午太阳高度计算此时太阳直射南回归线，为北半球冬至日。
考向五 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
确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。为了获得更充足的太阳光照，在北回归线以北地区正午太阳位于南方，因此房屋坐北朝南；在南回归线以南地区正午太阳位于北方，因此房屋坐南朝北。
（3）确定当地的地理纬度
当太阳直射点位置一定时，可根据两地纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据某地某日（二分二至日）正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。
（4）判断日影长短及方向
太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。
日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北（北极点除外），冬至日日影最长，夏至日日影最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南（南极点除外），夏至日日影最长，冬至日日影最短；南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射时日影最短（等于0）。
（5）确定楼间距、楼高
为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L为：L＝hcotH。如下图。
（6）计算太阳能热水器的安装角度
为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与集热板成直角。
集热板与地面之间的夹角（α）和当天的正午太阳高度角（H）互余，即α＋H＝90°时效果最佳。如下图。
（7）判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度
一般情况下，由于阳坡正午太阳高度大，得到的光热多，阴坡得到的太阳光热少；因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度。
福建某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。下图示意遮阳板设计原理。据此回答1—2题。
1．遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时
A．全球昼夜平分 B．北半球为夏季
C．太阳直射20°S D．南极圈以南地区极昼
2．济南某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是
①安装高度不变，加长遮阳板 ②安装高度不变，缩短遮阳板
③遮阳板长度不变，降低安装高度 ④遮阳板长度不变，升高安装高度
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】1．D 2．A
【解析】1．位于北半球的福建夏季应将遮阳板放下，避免因强光照射导致室内温度太高，冬季收起遮阳板，让尽可能多的光线进入教室，以改善教室热量和采光条件。因此室内正午太阳光照面积达一年最大值时，是正午太阳高度最小的北半球冬至日，此时南极圈以南地区为极昼。
2．济南纬度比福建高，冬、夏至日时正午太阳高度均比福建小，因此为了达到和福建一样的效果，济南可以通过降低遮阳板安装高度或加长遮阳板来实现。
考向六 四季的更替
- 地球运动中关于季节判断的依据
| 北半球冬季（1月） | 北半球夏季（7月） | |
| 地球公转规律 | 位于近日点附近，公转速度快 | 位于远日点附近，公转速度慢 |
| 直射点位置 | 太阳直射南半球，向赤道方向移动 | 太阳直射北半球，向赤道方向移动 |
| 昼夜长短变化 | 12月22日，北半球昼最短，夜最长 | 6月22日，北半球昼最长，夜最短 |
| 正午太
阳高度 |
12月22日，由南回归线向南北两侧递减；南回归线及其以南地区达一年中最大值，物影最短 | 6月22日，由北回归线向南北两侧递减；北回归线及其以北地区达一年中最大值，物影最短 |
| 太阳升落方位 | 东南升，西南落（极昼区域除外） | 东北升，西北落（极昼区域除外） |
| 日出、日落时间 | 北半球各地日出时间晚于6时，日落时间早于18时 | 北半球各地日出时间早于6时，日落时间晚于18时 |
2．其他判断季节的依据
判断季节的依据，除地球运动相关规律外，还有气温和气压、季节、天气和气候、洋流和水文特征、山地植被和雪线变化、农事活动和极地考察等。
（四川省成都七中2019届高三5月综合测试）北京时间2018年12月8日凌晨2时23分，在四川西昌（102°E、28°N，海拔1500—2500米）卫星发射中心成功发射嫦娥四号探测器，开启了中国月球探测的新旅程。2019年1月3日10时26分嫦娥四号探测器月背软着陆成功，成为人类历史上第一个在月背软着陆成功的探测器。回答1—2题。
1．嫦娥四号探测器发射成功的时候
A．北京比西昌日出早，白昼长 B．太阳直射点位于西二区
C．西昌的大气逆辐射弱于北京 D．悉尼该日东北方看日出
2．嫦娥四号从发射到软着陆期间
A．地球公转速度渐慢 B．赤道正午太阳高度变小
C．热带草原进入旱季 D．北印度洋洋流逆时针运动
【答案】1．C 2．D
【解析】1．嫦娥四号探测器发射成功时为北京时间12月8日凌晨2时23分，太阳直射南半球，北京比西昌纬度高，白昼短，A错误。太阳直射点（12时）较北京时间（东八区）时间晚14个小时，位于西六区时间，B错误。西昌处内陆地区，晴天多，大气逆辐射弱于北京，C正确。该日悉尼日出东南，D错误。故选C。
2．12月8日到1月3日，太阳直射点向先向南移动，再向北移动，地球公转速度渐加快，A错误。赤道正午太阳高度先变小后变大，B错误。北半球热带草原进入旱季，南半球热带草原进入雨季，C错误。北半球冬季，北印度洋洋流逆时针方向运动，D正确。故选D。
考向七 光照图的判读
光照图的图形变化很多，除了常见的侧视图与俯视图之外，还有很多形式多样的变式图，但只要抓住光照图中特殊点、线、面、角和方向这些关键，就能找到解题的突破口。典型图示如下。
| 两类基础图 | 常见变式图 |
  |
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光照图判读中的“五个关键”
1．判读光照图中的点
（1）太阳直射点
①位于南北回归线上或南北回归线之间，所在经线地方时为12时。
②直射点的纬度和晨昏线与纬线圈相切点的纬度互余。
③所在经线各地太阳高度达一天中最大；全球太阳高度的分布，从太阳直射点向四周依次递减；全球正午太阳高度的分布，从太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。
（2）晨昏线与赤道的交点
晨线与赤道的交点所在经线的地方时为6时，昏线与赤道的交点所在经线的地方时为18时。
（3）晨昏线和纬线圈的切点
所在纬线纬度是出现极昼或极夜现象的最低纬度；所在经线圈，其中一条是太阳直射经线（昼半球中央经线），另一条是0时或24时经线（夜半球中央经线）。
（4）极点
无东西方向，只有南北方向；无地方时，无明显太阳高度的日变化；大致每年3月21日前后至9月23日前后，北极圈内出现极昼，南极圈内出现极夜。只在每年春分日和秋分日，晨昏线经过极点，与某一经线圈重合。
2．判读光照图中的线
（1）晨昏线
①沿地球自转方向由夜到昼的界线为晨线，昏线则相反。
②晨昏圈是地球表面的大圆，晨昏面与太阳光线始终垂直，始终平分赤道。
③与晨线相交的经线的地方时就是交点所在地的日出时刻，与昏线相交的经线的地方时就是交点所在地的日落时刻。
④晨昏线上太阳高度为0°。
（2）日期分界线
界线：0时或24时所在经线和180°经线（理论上）。沿地球自转方向，0时所在经线向东至180°经线为新一天，向西至180°经线为旧一天。
（3）东、西半球的分界线
20°W—0°—160°E为东半球；160°E—180°—20°W为西半球。
3．判读光照图中的面
南北极圈内极昼和极夜的范围越向北，昼越长，则北半球处于夏半年，反之，北半球处于冬半年；北极圈出现极昼的时间为6月22日前后，出现极夜的时间为12月22日前后。只在每年3月21日或9月23日前后，南、北极点周围无极昼、极夜现象。南、北极圈内出现极昼和极夜现象是相反的。
4．判读光照图中的角——晨昏圈和地轴夹角
晨昏圈和地轴夹角的度数等于太阳直射点的纬度数，变化范围为0°～23°26′。
5．判读光照图中的方向——地球自转方向
东经度增大或西经度减小的方向为地球自转方向；反之，顺地球自转方向，经度数变大为东经度，经度数变小为西经度。
下图为极地投影示意图，图中小虚线圈为极圈，大虚线圈为回归线；弧线ACB为晨昏线，且AC段为昏线；C点为晨昏线与极圈的切点，也是晨昏线与120°E的交点。读图，回答1—2题。
1．图示的日期可能是
A．3月21日 B．6月22日 C．9月23日 D．12月22日
2．此时正午太阳直射点的位置是
A．120°E、23°26′S B．120°E、23°26′N C．60°W、23°26′S D．60°W、23°26′N
【答案】1．D 2．C
【解析】1．从图示经度分布可判断，图示半球为南半球；因AC段为昏线，所以南极圈及其以南地区为极昼，因此可判断该日期为12月22日。
2．因南极圈及其以南地区为极昼，所以太阳直射南回归线，其纬度为23°26′S；又因120°E经过晨昏线与极圈的切点C，且位于夜半球，所以可判断120°E的地方为24时，那么60°W的地方时为12时，是太阳直射点所在的经度。故太阳直射点的位置是（60°W、23°26′S）。
（2018届天津市红桥区高三下学期第二次模拟考试）下图为极点俯视图，阴影部分表示黑夜，箭头表示地球自转方向。据此回答1—2题。
1．此时，
A．A地的白天比B地短 B．当B地为5日下午7时，A地是4日上午5时
C．C地正午太阳高度角大于A地 D．A、B、C、D四地中，自转线速度最大的是D地
2．若黄赤交角由现状变至23°21′，则会引起的现象是
A．地轴同公转轨道面斜交的角度变大 B．地球上太阳直射的范围增大
C．北极圈范围缩小，南极圈范围增大 D．太阳直射点所在纬度的正午太阳高度角变小
（江西省上饶县中学2019届高三上学期第三次月考）某游客某日北京时间18：45拍摄了杭州（约120°E）西湖的“雷峰夕照”景观（左图）。右图为“西湖景区示意图”。读下图完成3—4题。
3．该游客拍摄该照片的地点最可能位于图3中的
A．甲地 B．乙地 C．丙地 D．丁地
4．该照片拍摄的季节，最可能的是
A．江西婺源油菜花绽放 B．湖北武汉荷花别样红
C．南京栖霞枫叶宛如火 D．松花江畔雾凇挂枝头
下图为某同学“演示地球公转的示意图（十字架代表太阳光线）”。据此完成5—6题。
5．该同学在进行地球公转演示的过程中，需要做到
①使地轴与公转轨道而夹角成23°26’ ②使“地球”公转和自转方向相反
③保持地轴的空间指向不变 ④使“太阳光线”与球心在同一平面
A．①② B．②④ C．①③ D．③④
6．若黄赤交角为20°，可能出现的情况是
A．回归线和极圈的纬度数均减小 B．天安门广场元旦升旗时间提前
C．热带和温带范围减小 D．大连气温年较差变大
（湖南省衡阳县三中2019届高三高考模拟）我国某公司高管于2019年3月25日11：00赶到公司办公楼前，准备参加约1个小时的紧急会议。下图为此时公司露天停车场空余车位和太阳光照状况。读图完成7—9题。
7．此时刻在该城市，下列地理现象最可信的是
A．一天中逆温层最厚 B．太阳位于东南天空
C．一天中日影最短 D．一天中气温最高
8．如图所示，为尽量避免会议期间汽车被太阳照射，最不理想的车位是
A．① 车位 B．② 车位 C．③ 车位 D．④车位
9．该市当天正午时刻，行走在街上的行人发现自己身高约为影长的1．7倍。关于该公司所在省（区）说法正确的是
A．省会（首府）城市形成的主导因素是宗教
B．以灌溉农业为主
C．一直是人口净迁出地区
D．铁路是最主要的交通运输方式
（福建省三明市2019届高三5月质量检查）“伊朗首都德黑兰（35°45′N，51°30′E）夏季白天炎热干旱，晚间天气清凉；冬季冷凉、干燥。某设计公司在德黑兰建造了一座“追日屋”，房间可旋转，外观像木盒，前后两面为活动玻璃门窗。下图示意“追日屋”的房间旋转状态景观（图中①②③为同一房间的不同旋转状态）。据此完成10—12题。
10．为适应德黑兰的气候特点，“追日屋”的最合理朝向的是
A．朝东 B．朝南
C．朝西 D．朝北
11．图示房间旋转顺序、季节和地方时的搭配，合理的是
A．①→②→③ 春季 6时→12时 B．①→②→③ 夏季 12时→18时
C．③→②→① 秋季 12时→18时 D．③→②→① 冬季 6时→12时
12．当德黑兰房间朝向为②状态时，6月22日悉尼（33°51′S 151°12′E）“追日屋”房间的朝向是
A．东南 B．西南
C．西北 D．东北
（河南省南阳市第一中学2019届高三第十七次考试）下图为我国某城市在湖心岛开发的观河景观宾馆示意图，分别有①②③④四种户型。读图完成13—15题。
13．在夏至日当天入住的游客想全方位观看水上落日余晖应选择的户型是
A．① B．② C．③ D．④
14．5月下旬，宾馆经营者打算给各户型配备临时制冷设备。如果以房间一天最高气温作为安装标准，你认为最应配备制冷设备的是
A．① B．② C．③ D．④
15．某游客在此地体验了“立竿无影”的景观后，对情景久久不能忘怀。此游客如果再想在此体验相同的情景大约需要滞留多长时间
A．一个星期 B．十天 C．半个月 D．一个月
下图为某学校（25°N，1l5°E）教学楼顶层安装的固定式太阳能电池板。夏至日前后，该县在北京时间5：30看到日出。据此回答16—17题。
16．该校所在地一年中夏至日的昼长约为
A．15小时10分钟 B．13小时40分钟 C．13小时 D．12小时20分钟
17．阳光的入射角度越大，太阳能电池板发电效率越高。若将电池板由固定式改为可调节式，在春季，要达到最佳发电效果，对电池板倾角调节正确的是
A．一直调大 B．一直调小 C．先调大后调小 D．先调小后调大
（湖北省华大新高考联盟2019届高三4月教学质量测评）暑假期间，家住中国M地的小丹跟随旅游团乘大巴到N地观光旅游，旅游大巴日出时出发，日落时回到出发地。下图为旅游大巴的出行路线示意图。据此完成18—19题。
18．出发与返回时，小丹的座位分别位于客车前进方向的右侧、左侧，为避免阳光照射，小丹
A．去N地途中，全程要拉上窗帘 B．去N地途中，全程不需要拉上窗帘
C．返回途中，全程要拉上窗帘 D．返回途中，全程不需要拉上窗帘
19．M地所在的城市可能是
A．乌鲁木齐（43°N，87°E） B．武汉（30°N，114°E）
C．哈尔滨（45°N，127°E） D．成都（30．5°N，103°E）
（2019年天津卷）假期里，小明同学外出旅游。某日早晨小明拍摄了日出的照片，随即发到微信朋友圈。在天津（117°E，39°N）的爸爸和在国外甲城市出差的妈妈马上做出了回复（下图）。结合图文材料，回答1—2题。
1．小明拍摄日出照片时所在的城市最可能是
A．呼和浩特（112°E，40°N） B．兰州（104°E，36°N）
C．杭州（120°E，30°N） D．南宁（108°E，23°N）
2．据图文信息，可以推测出甲城市的
A．纬度位置 B．经度位置 C．当天日落的方向 D．当日正午太阳高度
（2019年江苏卷）雾灵山位于北京与承德交界处，海拔2118米，素有“京东第一峰”的美称，是观赏日出和日落的理想之地。表l为“雾灵山部分日期的日出和日落时刻表”。据此回答3—4题。
表1
| 日期 | 日出时刻 | 日落时刻 |
| ① | 7：32 | 17：08 |
| ② | 6：31 | 18：15 |
| ③ | 4：45 | 19：39 |
| ④ | 7：22 | 16：49 |
3．四个日期中，太阳直射点最靠近赤道的是
A．① B．② C．③ D．④
4．一游客于7月某日去雾灵山旅游，当日的太阳视运动轨迹是
（2018年新课标全国卷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。
5．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
（2018年天津卷）天津广播电视塔（简称“天塔”）高度约415米。读图文材料，回答6—7题。
6．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
7．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
（2018年江苏卷）下图为某地二分二至日太阳视运动示意图。读图回答8—9题。
8．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
9．该地所属省级行政区可能是
A．琼 B．新 C．苏 D．赣
（2018年海南卷）下图示意海南岛的位置。读图，完成下面小题。
10．1月1日，与海口相比，三亚
A．白昼更长 B．正午太阳更低 C．日出方位更偏南 D．正午时刻更早
（2017年新课标全国卷Ⅲ）某日，小明在互联网上看到世界各地好友当天发来的信息：
甲：温暖的海风夹着即将到来的夏天的味道扑面而来。
乙：冬季临近，金黄的落叶铺满了一地。
丙：又一次入秋失败了，这还是我四季分明的家乡吗？
丁：又是黑夜漫长的季节，向北望去，小城上空的极光如彩色帷幕般挂在夜空。
据此完成11—12题。
11．以上四人所在地从北到南的排列顺序是
A．甲乙丙丁 B．丁乙丙甲 C．丁丙甲乙 D．甲丙乙丁
12．当天可能是
A．4月28日 B．6月28日 C．9月2日 D．11月2日
（2017年天津卷）我国A市某中学（图5所示）的旗杆影子在北京时间14:08为一天中最短。冬至前后，师生们能在学校升国旗时（北京时间10:00）看到日出。结合图文材料，回答13—14题。
13．A市位于天津市（39°N，117°E）的
A．东北 B．东南 C．西北 D．西南
学生发现，日落时旗杆影子的指向随日期而移动。
14．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
（2017年北京卷）下图为某年内我国地跨10个经度区域的降水量变化图。读图，回答第15题。
15．芒种至小暑期间，
A．该区域南北气温差异大 B．塔里木河蒸发量大，出现断流
C．白昼时间北京比上海长 D．“雪龙号”科考船抵达南极大陆
考点冲关
【答案】1．C 2．A
【解析】1．读图可知，地球呈逆时针方向旋转，该图为北极点俯视图，此时北极点周围出现了极昼，直射点位于北半球，北半球纬度越高昼越长，A地较B地纬度高，故A地的白天比B地长，A项错误；由于向东过国际日界线日期减一天，故当B地为5日时，A地是6日上午，B项错误；直射点位于北半球赤道与北回归线之间，直射点与C地纬度差较小，C地正午太阳高度角大于A地，C项正确；自转线速度分布规律由赤道向两极递减，A、B、C、D四地中，自转线速度最大的是C地，D项错误。故选C。
2．若黄赤交角由现状变至23°21′，即黄赤交角变小，地轴同公转轨道面斜交的角度与黄赤交角互余，由于黄赤交角变小，故地轴同公转轨道面斜交的角度变大，A正确；黄赤交角的角度等于太阳直射点的范围，黄赤交角变小，则地球上太阳直射的范围减小，B错误；极圈纬度与黄赤交角互余，黄赤交角变小，则北极圈范围缩小，南极圈范围也缩小，C错误；太阳直射点所在纬度的正午太阳高度角与黄赤交角大小无关，始终等于90°不变，D错误。故选A。
【答案】3．B 4．B
【解析】4．北京时间采用的120°E的地方时，杭州约120°E，杭州的地方时与北京时间相同，北京时间18：45日落，也就是当地地方时18：45日落，昼长大于12小时，太阳直射点在北半球，太阳应在西北日落，拍摄地应位于太阳的东南，图中乙地位于西湖的东南，最可能位于乙地，B正确。
5．北京时间采用的120°E的地方时，杭州约120°E，杭州的地方时与北京时间相同，北京时间18：45日落，也就是当地地方时18：45日落，昼长大于12小时，太阳直射点在北半球，为夏季，最可能是湖北武汉荷花别样红，B正确；江西婺源油菜花绽放在春季；南京栖霞枫叶宛如火在秋季；松花江畔雾凇挂枝头是冬季。
【答案】5．D 6．B
【解析】5．地球公转演示过程中，应使地轴与公转轨道而夹角成66°34’，使“地球”公转和自转方向相同，保持地轴的空间指向不变，使“太阳光线”与球心在同一平面，D正确。故选D。
6．若黄赤交角为20°，则回归线纬度为20°，极圈纬度数为70°，极圈度数增大；黄赤交角变小，太阳直射范围变小，天安门广场元旦升旗时间提前；热带和寒带范围减小，温带范围增大；大连正午太阳高度角年变化幅度减小，气温年较差变小。故选B。
【答案】7．B 8．D 9．A
【解析】7．从影子可以看出，影子与正北方向夹角大约为45°，且朝向西北，而6时影子与正北方向夹角为90°左右，故可以判断此时为该地地方时9时左右，一天中逆温层最厚的时间为日出前后，故A错误。 太阳方位与影子朝向相反，故太阳位于东南天空，B正确。一天中日影最短为正午，C错误。 D．一天中气温最高为午后2时左右，D错误。故选B。
8．此时太阳位于东南天空，且向西偏南运动，故办公楼西侧且靠南的车位最先晒到太阳，④车位最不理想，故选D。
9．该地地方时9时左右，北京时间为11时，故该地经度为90°E左右。身高约为影长的1．7倍，通过正切公式可以算出，该地太阳高度角为60°左右，3月25日太阳直射点位于赤道附近，故该地纬度为30°N，故可以判断该地为西藏，省会（首府）拉萨形成的主导因素是宗教，A正确。以河谷农业为主，B错误。人口平衡地区，C错误。公路是最主要的交通运输方式，D错误。故选A。
【答案】10．B 11．D 12．C
【解析】10．本题考查房屋的朝向问题，德黑兰位于35°45′N ，处于北回归线以北的地区，由于太阳一年中大部分时间处于南方，因此“追日屋”的最合理朝向的是朝南，故选B。
11．据图“追日屋”的房间旋转状态景观，①图中房屋旋转方向朝南，说明太阳位于正南方；②图中房屋旋转方向朝向东南，说明太阳位于东南方向；③图中房屋旋转方向朝向东，说明太阳位于东方，根据太阳视运动轨迹图分析房屋选装方向由③→②→①为6时→12时，时间为冬季。故选D。
12．本题考查太阳的方位变化，德黑兰房间朝向为②状态时，当地时间为上午，通过计算，悉尼地方时比德黑兰约早7个小时，故悉尼（33°51′S ，151°12′E）此时的时间为6月22日下午，由于6月22日，全球太阳东北升起、西北落下，此时太阳位于悉尼的西北方，故追日屋朝向西北，故选C。
【答案】13．A 14．D 15．D
【解析】13．由图可知，夏至日20°N在东北方向日出，中午在正北方，日落西北方向，结合指向标和纬度位置判断，①户型几乎无遮挡，看落口余晖效果最好。故选A。
14．5月下旬，太阳直射点在宾馆所处纬度的南侧，一天气温最高值出现在午后2时，此时太阳大约在南偏西方位。故选D。
15．在理想情况下游客见到“立竿无影”的情况是太阳直射20°N，两次间隔的最短时间是太阳运行到北回归线之后再回来，大约7个纬度；根据太阳回归运动的时间，大约四天移动一个纬度，需一个月左石。故选D。
【答案】16．B 17．B
【解析】16．夏至日前后，该县在北京时间5：30看到日出，此时该县115°E的地方时比北京时间晚20分钟，即该县日出的地方时是5：10，则该县夏至日的昼长是（12小时－5小时10分钟）×2＝13小时40分钟。故选B。
17．太阳能面板中阳光入射角度与电池板倾角互余，电池板固定式是以一年中最小正午太阳高度角为依据安装的，即冬至日正午太阳高度最小，此时电池板倾角最大，因此春季要达到最佳发电效果，对电池板倾角调节正确的是一直调小。故选B。
【答案】18．A 19．B
【解析】18．根据“暑假”“中国M地”可推知，太阳直射点在北半球，当地应该东北日出、西北日落。根据“往返途中经过此地时，太阳恰好位于正东、正西方向”这一信息可知，太阳视运动方位变化是东北—正东—东南—正南—西南—正西—西北。因此，从M地出发到中途点间，太阳在东北方向，从中途点至N地间，太阳在东南方向；从N地返回至中途点问，太阳在西南方向，从中途点至M地间，太阳在西北方向。根据题意，小丹的座位始终位于东侧或南侧。去N地途中，小丹全程会被太阳照射到，因此全程要拉上窗帘；返回途巾，在东西向的路段时，小丹位于南侧，而太阳在西南方向，因此这一路段小丹会被太阳直接照射到，需要拉上窗帘，其他路段小丹在东侧，而太阳在西侧，不会被太阳直接照射到。A正确。
19．根据题中“日出时出发，日落时回到出发地”可知，日出和日落的时间分别是北京时间5：40、19：10，推算出当地白昼时间为13小时30分钟，据此推算出当地地方时的日出时间为5：15。再根据北京时间（120°E）5：40与当地地方时5：15的时差计算经度差，从而推算出当地经度约为114°E。B正确。
直通高考
【答案】1．D 2．C
【解析】1．从材料中得知，小明拍摄日出照片后随即就发到朋友圈，已经7点29分，所以可以判断出该地处于冬半年。考虑选项都为中国城市，所以再结合北半球冬半年晨线特征分析出：北半球冬半年，我国城市纬度越高，白昼越短，日出也就越迟。小明所在的城市日出和天津接近，所以在冬半年，要么纬度比天津低，同时经度比天津小；要么纬度比天津高，同时经度比天津大。天津位于（117°E，39°N），综合上述条件，只有南宁（纬度比天津低，同时经度比天津小）符合条件。故选D。
2．根据图文信息，可以得知北半球正处于冬半年，此时无论甲城市位于北半球还是南半球，观测到的太阳日出方向都应位于东南方，日落方向都位于西南方。具体纬度位置、经度位置和当日的正午太阳高度都无法从材料提供的数据推断出。故选C。
【答案】3．B 4．B
【解析】考查地球运动相关知识。昼夜长短变化以及日出日落方向的变化。难度较小。
3．当太阳直射赤道时，全球昼夜等分，昼长为12个小时，当太阳直射点最靠近赤道的时候，地球上的点昼长应当接近12个小时，因此可以计算四个日期的昼长时间，最接近12小时的即为太阳直射点最靠近赤道的日期。①昼长为9小时36分，②昼长为11小时44分，③昼长为14小时54分，④昼长为9小时27分。故选B。
4．雾灵山位于北半球，七月份是北半球夏季，北半球日出东北日落西北，排除C、D。太阳直射北半球，北半球昼长大于12个小时，B对；本题容易错选A，注意昼长大于12个小时，在该图当中，太阳在正午的时候一定要越过地球的中心点，即位于中心点偏南方向。故选B。
【点睛】太阳直射南半球，除极点外，全球日落西南日出东南，直射北半球，全球日落西北日出东北。
【答案】5．B
【解析】据题干知为7月份，太阳直射点在北半球，此时除极昼极夜区外各地均东北日出、西北方日落，四个选项均为上午时段，太阳从东侧照射，且客车向南行驶，题干要求为免受阳光长时间照射且能欣赏窗外风景，因此应右侧靠窗，A、C排除；据图可知，从重庆到遵义里程240千米，时速80的话，也需要3个小时，若12:00出发则下午时段太阳会照射到，B正确、D错误。故选B。
【答案】6．B 7．C
【解析】6．结合天塔位置示意图中天塔周围连接天塔道路的形状，再观察天塔景观照片中天塔周围连接天塔道路的情况，可判断此时影子朝向西北，故太阳应位于东南，为上午，排除C、D；关于A项，如果是5：00—7：00，夏季日出东北，日影为西南，冬季5：00多天津还没日出，故排除A，选B。
7．结合塔影比塔身短，且塔影约250米，设此时太阳高度为α，则tanα=415÷250≈1.66，故该日正午太阳高度肯定大于或等于60°，结合天津市的纬度（接近40°N）和正午太阳高度的计算公式可知，此时太阳直射点位于北半球，据此选C。也可以结合图示信息，此时影长较短，水面无冰，结合天空云量较多等做初步判断。
【答案】8．D 9．B
【解析】7．根据太阳视运动图，二分二至，太阳高度角最高的时候，太阳方位都位于该地的正南方向，所以该地区位于北回归线以北，①所示节气，日出东南方向，日落西南方向，此时太阳直射南半球，所以其太阳视运动轨迹出现的节气为冬至。故选D。
8．根据①所示太阳视运动图和上题可知，该地冬至日的正午太阳高度角约为23°，又因为该地位于北回归线以北，可以假设当地纬度为α，则冬至日该地的正午太阳高度角公式为：23°=90°-（α+23.5°），该地纬度约为43.5°N，琼、新、苏、赣四个省级行政区，琼、苏、赣三省的纬度均低于40°N，而43.5°N横穿新疆。故选B。
【答案】10．A
【解析】三亚和海口同在北半球，但三亚纬度较低，1月1日太阳直射点位于赤道与南回归线之间，此时北半球纬度越低白昼越长，正午太阳高度角越大，日出方位越偏北，A正确，B、C错误。三亚经度位置比海口靠西，正午时刻应更晚，D错误。故选A。
【答案】11．B 12．D
【解析】11．根据丁的描述判断，向北望去，小城上空有极光，则可知丁位于北半球高纬度地区，此时为北半球冬半年。而甲逐渐由春到夏，说明该地位于南半球；而乙地将由秋季进入冬季，说明乙位于北半球，且较丁纬度低；丙地入秋失败，说明处于由夏至秋的阶段，应位于北半球，且较乙纬度低，所以综合判断从北向南依次为丁乙丙甲。故选B。
12．由上题判断，丁地出现极夜现象，且位于北半球，说明太阳直射点位于南半球，结合选项，4月28日、6月28日和9月2日太阳直射点都是位于北半球。故选D。
【答案】13．C 14．A
【解析】13．物体的影子在一天中最短时，应该是当地12：00，而此时北京时间为14：08，则根据地方时原理和计算方法可得：当地的经度=120°-（14：08-12：00）×15°/h=88°E，天津市经度为117°E，则该地位于天津市以西，排除A、B；A市冬至日昼长=（14:08-10:00）×2=8小时16分，教材上冬至日40°N昼长为9小时9分钟，根据冬至日时北半球纬度越高、昼越短可知，A市的纬度较天津（39°N）高。因此，A市位于天津市西北。故选C。
14．日落时旗杆的影子由排球场逐渐移向篮球场，即由东北逐渐移向东南，说明日落太阳方位由西南方向西北方移动。根据一年中太阳的日出日落方位的变化规律：太阳直射点在北半球时，全球各地日出东北、日落西北；春秋分时，太阳正东升、正西落；太阳直射南半球时，全球各地日出东南、日落西南。由以上分析可知，该地的日落方位由西南移向正西，再移向西北，说明太阳直射点由南半球北移到赤道，再北移到北半球。结合选项可知，惊蛰时太阳直射点位于南半球，春分时太阳直射点位于赤道，立夏时太阳直射点位于北半球，该过程符合题意。故选A。
【答案】15．C
【解析】根据二十四节气先后顺序，芒种→夏至→小暑，夏至太阳直射北回归线，则可知芒种至小暑期间太阳直射北半球，夏至前后，我国普遍气温高，该区域南北气温差异小；塔里木河蒸发量大，气温高，高山冰雪融化量也大，不会出现断流；北京纬度高于上海，所以白昼时间北京比上海大；此时南极出现极夜，不适合科考。故选C。
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