“日出日落时刻”信息在四种试题情境中的多角度考查
——以2011—2020年考查地球运动类高考试题为例
2021-05-31新疆黄辉昂
新疆 黄辉昂
高考备考复习中,一谈到地球运动类试题,许多考生就有“谈虎色变”之感觉。2020年高考地理命题更注重选取新素材、紧贴生活实际真实情境,搭建关键能力考查平台。笔者发现,在考查地球运动地理意义类高考试题中,“日出日落时刻”频频作为关键信息出现在试题情境中(见表1)。将该类试题归类、整理,大致梳理出四类试题情境,每类情境中都有日出或日落时刻信息,不同情境下对该信息的考查角度、考查层面虽有共性,但也各有千秋。
表1 2011-2020年考查地球运动类高考地理试题中“日出日落时刻”信息梳理
从信息位置看,从2011—2020年10年间,有17次出现在考查地球运动试题情境中,其中11次出现在总题干中,5次出现在试题选项中,只有1次出现在分题干中。由此看出,总题干信息中“日出或日落时刻”信息的获取与解读关系到整组试题(如1拖2题或1拖3题)的解答。
从信息的呈现方式看,有14次是将“日出或日落时刻”的时间信息融入总题干的文字信息中来呈现,有2次是以日出和日落时刻表的形式来呈现,都在江苏卷(2019年、2011年),只有1次将信息融入图像信息中(2019天津卷第10题)。
一、日出日落时刻的表达方式
据表1中10年17次试题情境中统计,日出日落时刻的表达方式有两种:一种用北京时间来表示,占15次,另一种用当地地方时来表示,占2次(2012全国卷、2014年全国卷)。那用“北京时间”和“地方时”来表示日出或日落时刻有什么不同?其背后隐藏着什么玄机呢?
1.用“北京时间”来表示,则暗示告知了一个做题信息:120°E的地方时信息
这类高考试题用“北京时间”,而不用地方时来表示日出日落时刻,它的“醉翁之意”在于:着重考查时间换算、推算某地经度,判断地理位置这一关键能力和区域认知核心素养。隐含考查的逻辑思维链:首先考生能快速获取“北京时间”暗示的120°E的地方时信息,进而与当地地方时(具体情境见表2)产生一个时间差,再根据经度每隔15°,地方时相差1小时;经度每隔1°,地方时相差4分钟的推算方法换算出经度差,最后根据经度差与暗示的120°E推算出当地所在的经度。
表2 试题情境中暗示当地地方时试题情境信息举例
2.用“地方时”来表示,则暗示当地昼夜长短状况
如上图所示,日出、日落时刻地方时与当地昼夜长短状况的关系:
(1)若当地日出在地方时6点(或日落在地方时18点),则该日当地昼夜等长,可进一步推出当日太阳直射赤道,为二分日。如图中b曲线所示。
(2)若当地日出在地方时6点之前(或日落在地方时18点之后),则该日当地昼长夜短,进而推出当日太阳直射该地所在的南(北)半球,此时为当地夏半年,且所在南(北)半球(除极昼区域外)纬度越高,昼越长、夜越短。如图中c曲线所示。
(3)若当地日出在地方时6点之后(或日落在地方时18点之前),则该日当地昼短夜长,进而推出当日太阳直射点与该地不在同一南(北)半球,此时为当地冬半年,且所在南(北)半球(除极夜区域外)纬度越高,昼越短、夜越长。如图中a曲线所示。
二、日出日落时刻的四种试题情境与考查角度
1.情境一:某地+具体时间+日出(日落)时刻
【例1】(2012全国卷,6题)6月上旬某地约5时(地方时)日出。据此完成下题。
6.该地可能位于
( )
A.亚马孙河河口附近 B.地中海沿岸
C.北冰洋沿岸 D.澳大利亚
【解析】获取题中具体时间信息“6月上旬”,推理出此时太阳直射点位于北半球,北半球昼长夜短,且纬度越高,昼越长,北极附近出现极昼现象,根据当地昼长=(12-当地日出时刻)×2,推算出当地昼长等于14小时,而此时北冰洋沿岸昼长远大于14小时,故排除C;题中日出时刻信息“约5时(地方时)日出”,则该日当地昼长夜短,且与直射点同在北半球,故排除D。亚马孙河河口附近靠近赤道,全年基本昼夜平分,故排除A;该地5时日出,昼长约14小时,则该地位于北半球的中纬度地区,地中海沿岸符合题意。
【答案】B
例1中只呈现日出时刻,并且用地方时来表示,下面的例2既呈现日出时刻,又呈现日落时刻,并用“北京时间”来表示,其日出日落时刻信息考查角度与“解码”思路就不尽相同:首先要求学生先根据日落时刻-日出时刻=昼长,再根据日出+昼长/2=正午时刻,推算出用“北京时间”表示的当地正午时刻,而当地正午时刻一定是12点,进而产生时间差,根据时间差再来推算出经度差,最终得出当地的经度。如例题2所示。
【例2】(2013年海南卷,15题)某海洋考察船的航行日志记录:北京时间8时太阳从正东方海面升起;桅杆的影子在正南方时,太阳高度为60°;日落时北京时间为19时45分。据此完成下题。
15.日志记录当天,该船航行在
( )
A.北太平洋 B.南太平洋
C.北印度洋 D.南印度洋
【解析】解题逻辑推理思维过程如下所示:
【答案】D
与例2相比,例3的不同在于只用“北京时间”呈现日出时刻,没有呈现日落时刻。命题意图不同在于:以“北京时间”只呈现某日的日出时刻不能直接推算出当地昼长,于是试题增加信息即呈现当地太阳高度达到最大时的“北京时间”(见例题3),而当地太阳高度达到最大时的地方时一定是当地地方时12点,这样太阳高度达到最大时的“北京时间”与当地地方时正午12点产生时间差,后续推算经度方法同例2。这种考查情境还如2017天津卷6,7题,只是没有直接呈现太阳高度达到最大时信息,而是通过“旗杆影子在北京时间14:08为一天中最短”间接来呈现。
【例3】(2011年重庆卷,10题)某地北京时间6月22日6时左右日出,13时太阳高度角达到最大约83°。回答下题。
10.该地最可能是
( )
A.北京 B.沈阳 C.成都 D.海口
【解析】题中时间信息“6月22日”,推理出此时太阳直射23°26′N(北回归线),根据正午太阳高度计算公式,文字信息“太阳高度角达到最大约83°”,即太阳高度达一天中最大即正午太阳高度为83°,计算出当地纬度为30°26′N或16°26′N。根据地方时此时为12时,而此时北京时间为13时,与北京时间有1个小时的时间差,说明经度差15°,进而推算出当地的经度为105°E。因此答案选C。
【答案】C
此外,有些试题也只用“北京时间”呈现日出时刻,没有用正午太阳高度信息,而是用特殊日期或特殊事象来暗示信息。如例题2情境中“北京时间8时太阳从正东方海面升起”,说明此时太阳直射赤道,进而能推理出当日当地时间6点日出、18点日落,进而顺理成章地与试题呈现“北京时间”的日出时刻产生了2个小时的时间差,即有30°的经度差,进而推算当地经度。再如2012年广东卷第2题(见例5),试题信息直接呈现“2012年春分日,我国甲、乙、丙、丁四地的日出时间(北京时间)”推算经度,只要能获取信息“春分日”,挖出暗示“此时当地6点日出或18点日落”信息,与试题呈现的“北京时间”日出时刻产生时间差,得出经度差,最终推算出当地经度或地理位置,其考查角度基本一致。
2.情境二:具体地点(北半球、南半球位置)+不连续多日的日出日落时刻
本类试题侧重考查考生根据已知的日出、日落时刻推算出昼长,若昼长越接近12小时,推理出太阳直射点就越靠近赤道,若昼长大于12小时,推理出太阳直射点与当地处于同一南(北)半球,若昼长小于12小时,推理出太阳直射点与当地不处于同一南(北)半球。具体见例题4所示。
【例4】(2019年江苏卷,1题)雾灵山位于北京与承德交界处,海拔2 118米,素有“京东第一峰”的美称,是观赏日出和日落的理想之地。下表为“雾灵山部分日期的日出和日落时刻表”。据此回答下题。
日期日出时刻日落时刻①7:3217:08②6:3118:15③4:4519:39④7:2216:49
1.四个日期中,太阳直射点最靠近赤道的是
( )
A.① B.② C.③ D.④
【解析】首先,根据日落-日出=昼长,推算出四个日期的昼长,即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。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时,地球上的各地昼长应接近12小时,故①②③④四地最接近12小时的即为太阳直射点最靠近赤道的日期。故答案选B。
【答案】B
3.情境三:不同地点+具体日期+日出时刻
【例5】(2012年广东卷,6题)2012年春分日,我国甲、乙、丙、丁四地的日出时间(北京时间)分别为5:20,6:20,7:20,8:20。则四地的经度最接近105°E的是
( )
A.甲地 B.乙地 C.丙地 D.丁地
【解析】获取题中关键信息“春分日”,得知此时全球各地都在当地地方时6点日出,而题干是以北京时间呈现甲、乙、丙、丁四地的日出时刻,这样四地当地地方时6点分别与北京时间即120°E的地方时5:20,6:20,7:20,8:20,产生了时间差,进而可推算出甲、乙、丙、丁和120°E的经度差,进而计算出四地的具体经度分别是甲(130°E)、乙(115°E)、丙(100°E)、丁(85°E)。故答案选C。
【答案】C
【例6】(山东省2020年普通高中学业水平等级考试,8题)(材料有删减)2020年5月27日上午11点整,中国珠峰高程测量登山队将五星红旗插上世界最高峰峰顶,实现了四十五年后我国测绘队员的再次登顶。
8.5月27日位于28°N的温州昼长为13时44分,该日珠峰顶部(28°N,87°E)日出时刻在北京时间
( )
A.7:20以前 B.7:20—7:39
C.7:40—8:00 D.8:00以后
【解析】根据该日温州昼长为13小时44分,日出时间=12-昼长/2,可以推算出温州当地地方时的日出时间为5:08。根据题干信息可知,珠峰与温州纬度相同,则与温州同海拔地区的昼长应都为13小时44分,则珠峰日出时间也是当地地方时5:08。而珠峰经度为87°E,与北京时间(120°E)经度相差33°,即地方时晚2小时12分,推算出珠峰当地日出时间地方时5:08,为北京时间7:20。但珠峰峰顶海拔高,在太阳尚未上升到地平线之前,珠峰上就可以看到太阳,因此日出时间早于北京时间7:20。故答案选A。
【答案】A
4.情境四:不同地点+连续多日的日出日落时刻
该情境试题考查角度:首先,获取一天的日出、日落时刻信息,推算出一日的昼长,若昼长大于12小时则当地与太阳直射点在同一南(北)半球,若昼长小于12小时则当地与太阳直射点不在同一南(北)半球,若昼长等于12小时,则当地就在赤道。若有多地在同一南北半球,则还需要再根据太阳直射所在的南(北)半球,(除极昼区域外)纬度越高,昼越长、夜越短来进一步判断其纬度的高低。
然后,根据连续两天的昼长变长或变短,来确定太阳直射点是向北移动或是向南移动,进一步来判断地球运动及相关考点。具体见例7所示。
【例7】(2011年江苏卷,3,4题)下表为三地连续两日日出与日落时刻(北京时间)。据此回答下列试题。
时间地点 当日次日日出日落日出日落①9:0023:008:5823:02②7:1918:417:2018:40③5:4018:485:3918:49
3.三地按纬度由高到低排列正确的是
( )
A.①②③ B.①③② C.②①③ D.③①②
4.若③地为北京,则此时
( )
A.太阳直射点位于南半球且向北移
B.地球公转速度逐渐加快
C.北极圈内极昼的范围逐渐扩大
D.各地昼夜长短相差最小
【解析】第3题,首先获取表中信息,日落时间-日出时间=昼长,推算出①地当日昼长为14小时、次日昼长为14小时4分,②地当日昼长为11小时22分、次日昼长为11小时20分,③地当日昼长为13小时8分、次日昼长为13小时10分。并结合除二分日外,昼长越接近12小时,说明纬度越靠近赤道的方法,从而得出三地最接近12小时的是②地,其次为③地,因此纬度由高到低排列为①③②,故答案选B。第4题,具体解题思路如下所示:
【答案】3.B 4.C