《2025年高中全程学习导与练高中地理选择性必修第一册湘教版浙江专版》

某年 11 月 22 日，某地理研究性学习小组在观测房屋采光状况时，发现甲楼阴影恰好投在乙楼中央挡住乙楼 1～3 层中部（如图所示），该地经纬度为（$31.8^{\circ}N$，$117.2^{\circ}E$）。

(1) 12 月 22 日，该地理小组再次观测，甲楼阴影投在乙楼的层数会发生怎样的变化？
(2) 12 月 22 日之后，甲楼阴影投在乙楼的层数将会怎样变化？

答案：
(1)甲楼阴影投在乙楼的层数明显增加，高于原来的1～3层。
(2)12月22日之后，甲楼阴影投在乙楼的层数将逐渐变小，甲楼影长变短，甚至遮挡不到乙楼。

杭州（$30^{\circ}N$）某同学对传统的太阳能热水器进行改造（如图）设计：将太阳能热水器集热板装在一个大玻璃箱里，并将热水器的支架改造成活动形式，正午太阳高度与集热板和地面的夹角保持互余。据此回答 1～3 题。

1. 12 月 22 日前后杭州的节气及正午太阳高度为（C）
[A] 正值夏至 正午太阳高度为 $83.5^{\circ}$
[B] 正值春分 正午太阳高度为 $60^{\circ}$
[C] 正值冬至 正午太阳高度为 $36.5^{\circ}$
[D] 正值夏至 正午太阳高度为 $90^{\circ}$
2. 为了充分利用太阳能，尽可能使一年内正午太阳光线与集热板保持垂直，结合二分二至日的正午太阳高度，则集热板与地面夹角的调整幅度为（C）
[A] $23.5^{\circ}$ [B] $30^{\circ}$ [C] $47^{\circ}$ [D] $60^{\circ}$
3. 一年中，活动支架最矮的日期是（B）
[A] 春分日 [B] 夏至日 [C] 秋分日 [D] 冬至日

答案： 1.C 春分日、秋分日时太阳直射赤道，夏至日时太阳直射北回归线，冬至日时太阳直射南回归线。12月22日前后太阳直射南回归线，杭州正值冬至，正午太阳高度为90°-(30°+23.5°)=36.5°。
2.C 杭州正午太阳高度的变化幅度为47°，所以太阳能集热板与地面夹角的调整幅度为47°。
3.B 一年中，活动支架最矮的日期为正午太阳高度最大的日期，即北半球的夏至日。