Question

该图所示区域在北半球，弧线M为纬线，弧线N为晨昏线，阴影为黑夜；甲乙两地所在经线的经度为120ºE；甲地此日正午太阳高度为40º；读图回答问题。

小题1:此时太阳直射点的坐标是

A．（120º，20ºN）

B．（60ºW，20ºN）

C．（120ºE，23º26′N）

D．（60ºW，23º26′N）

小题2:若图中乙点此时的太阳高度是10º，则乙点的地理纬度和正午太阳高度分别为

A．76º34′N，36º52′

B．80ºN，10º

C．76º34′N，10º

D．80ºN，30º

小题3:一架飞机自①地起飞，沿图中直线行驶至②地，其飞行方向是

A．自西向东

B．自东向西

C．先东北后东南

D．先东南后东北

Answer 1

小题1:B
小题2:D
小题3:C

试题分析：
小题1:设甲地纬度为a，太阳直射点纬度为b。根据该图极昼范围与甲地位置可知：甲地与太阳直射点纬度一定位于同一半球，即南半球。由于甲地所在纬度与晨昏线相切，所以甲地纬度为此时发生极昼的最低纬度，甲地纬度a必与太阳直射点纬度b互余，即a+b=90°...①。再根据正午太阳高度角公式计算：甲地此日正午太阳高度为40°，列式：40°=90°-|a-b|...②。①②联立可得太阳直射点纬度为20°S。由于甲所在经线平分夜半球，所以此时甲地方时为0点，即120°E为0点，而我们知道太阳直射点所在经线必为12时，这样我们可得与120°E互补的那条经线60°W为12点。所以该题选B。
小题2:通过第一问我们可知，此时太阳直射点纬度为20°S。甲与乙此时均为0点，可利用上述公式：H’10°=乙地纬度+20°-90°，所以乙地纬度为80°S。在利用正午太阳高度角公式可得乙地正午太阳高度 H=90°-|80°-20°|=30°，所以该题选D。
小题3:由于由①驶向②，既没有沿纬线，又没有沿经线，所以不可能向AB选项那样简单。判断南北：①向②是一个距离南极点先近后远的过程，所以南北方向上一定为先向南再向北，判断东西：我们发现①向②大致与地球自转方向一致，所以一定为向东飞。上述联立可得先东南、后东北，选C。
点评：本题的关键：一是灵活运用正午太阳高度角公式：H=90°-|某地纬度-太阳直射点纬度|，二是太阳高度角公式：H‘=某地纬度+太阳直射点纬度-90°，三是充分理解地球自转方向：自西向东，北逆南顺。