Question

(2017·福建厦门模拟)某学生设计了一款计时笔筒(如右图),拟在某地(30°N,105°E)推广使用,使用时让铅笔笔尖朝向正北,铅笔的日影能在盒盖上均匀移动。读图,完成下面小题。

1.盒盖与地平面的倾角应为(　　)

A. 30°    B. 36.5°

C. 53.5°    D. 60°

2.若铅笔影子如下图所示时,北京时间为(　　)

A. 5:00    B. 7:00

C. 17:00    D. 19:00

Answer

1.B

2.B

【解析】本题考查正午太阳高度角的应用。该设计通过一天中不同时刻铅笔的影子朝向随太阳方位变化而变化实现计时的目的,因笔尖朝向正北方向,因此需保证一年中正午时太阳光线至少和盒盖平行或从盒盖上方照射；该地正午太阳高度最小值出现在冬至日,若该日满足上面的条件,则其他时间也能满足上面的条件；根据该地纬度可知该地冬至日正午太阳高度为36.5°,此时太阳光线和盒盖平行,则盒盖与地面的倾角即该地正午太阳高度。铅笔笔尖朝向正北,则图中此时铅笔影子朝向正西方向,说明太阳位于该地正东方向,此时该地地方时为6时,北京时间(120°E的地方时)比该地早1小时,为7时。

1.该设计通过一天中不同时刻铅笔的影子朝向随太阳方位变化而变化实现计时的目的，笔尖朝向正北方向,因此需保证一年中正午时太阳光线至少和盒盖平行或从盒盖上方照射；该地正午太阳高度最小值出现在冬至日,若该日满足上面的条件,则其他时间也能满足上面的条件；根据该地纬度可知该地冬至日正午太阳高度为36.5°,此时正午时太阳在正南位置；太阳光线和盒盖平行,即盒盖与地面的倾角即该地正午太阳高度,为36.5°。选B正确。

2.铅笔笔尖朝向正北,则图中此时铅笔影子朝向正西方向,说明太阳位于该地正东方向,此时昼夜平分，该地地方时为6时日出时刻；该地在105°E，北京时间(120°E的地方时)比该地早1小时,应为7时。选B正确。