真题可视化|2022 福建卷:保温大棚遮阴带,吃透太阳高度对称日期

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真题可视化|2022 福建卷:保温大棚遮阴带,吃透太阳高度对称日期
早就有将高考典型题可视化的冲动,今天先出一期。
真题可视化|2022 福建卷:保温大棚遮阴带,吃透太阳高度对称日期-第1张图片-四季读书网
这是道相对较早,但技巧十足的经典题。
试题如下

(2022·福建卷)非对称结构保温大棚的保温被通常白天收卷至顶部,以便棚内作物进行光合作用,收卷的保温被在棚内地面形成遮阴带。陕西省某地理研学小组观测当地大棚正午地面遮阴带的年内变化(忽略收卷的保温被厚度影响),发现棚内地面遮阴带在 2月26日出现,3月29日面积最大,一段时间后变小。据此完成下面小题。

真题可视化|2022 福建卷:保温大棚遮阴带,吃透太阳高度对称日期-第2张图片-四季读书网

1. 棚内正午地面遮阴带面积开始变小的日期出现在( )

A. 6月29日前后  B. 9月15日前后

C. 10月16日前后  D. 12月14日前后

2. 仅支撑柱高度增加1米,则棚内正午地面最大遮阴带( )

A. 出现日期提前,面积减小  

B. 出现日期提前,面积不变

C. 出现日期推迟,面积增大 

 D. 出现日期推迟,面积不变

解析如下:

1:同一地区,太阳直射点纬度相同的日期,正午太阳高度相同。2月26日遮阴带出现,此后面积逐渐增大,3月29日面积最大,此日后一段时间面积保持不变(影子完整留在棚内)。

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两段影子在棚内地面首尾相连成一条:

太阳高度增大(→夏至)时,

南被影缩短、北被影变长,交界处随之南移,

总面积(=南+北)恒定,且整体南侧 > 北侧;

太阳高度减小(→秋分)时过程相反,平衡依旧成立。

3月29日为春分日后约8天,与该日正午太阳高度相同的日期为秋分日前约8天,即9月15日前后遮阴带面积再次处于最大;此后太阳高度角继续降低,遮阴带逐渐移至棚外,棚内遮阴带开始变小。故选 B。

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本体本质上就考察对称日期相关性质。

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2:支撑柱高度增加,导致原来3月29日达到最大时遮阴带尚未完全进入棚内(仍有部分落在棚外);要让遮阴带全部进入棚内,需要更高的正午太阳高度角,所以达到最大的日期比3月29日推后。

而上一问已经分析:遮阴带面积达到最大值后,太阳高度角继续增大,棚内遮阴带面积并不变(南被影减小、北被影增大的动态平衡,总面积由保温被宽度决定)。

单看日期(太阳高度)因素只改变影子落点、不改变面积,被子又没换,故面积不变。因此,答案选 D。

本体易错点就是:支撑住增高,增加了柱子的影长,

但不是遮阴带的面积,容易偷换概念。

遮阴带面积变化可分为以下情况

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点击演示可以看到动画演示

如图所示
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