Question

【题目】阅读图文材料,完成下列要求。

日晷是古代利用日影测得时刻的一种计时仪器，通常由铜制的指针和与指针垂直的石盘组成。其工作的原理是，将指针朝向北极星固定，通过观察指针投影在石盘上的刻度来判断时间。下图为我国某地某日日晷影像照片及其工作原理图。

（1）根据照片中指针投影位置，判断此刻当地物影朝向___________方向。

（2）若将该日晷正确置于集宁一中校园内(113.25°E　41°N)，则日晷指针与地平面的夹角α应为___________。

（3）当置于集宁一中的日晷指针阴影与图中虚线完全重合(当地正午)时，北京时间为___________。

（4）用石盘背面刻度计时的时间始于_______(节气)，止于_______(节气)。此段时间内，集宁一中的昼夜长短及其变化状况是______________。

Answer 1

【答案】西北 41° 12时27分 秋分 春分 昼短夜长；先昼渐短夜渐长，后转为昼渐长夜渐短。

【解析】

本题考查地球运动和光照图的相关问题。日影的朝向与太阳方位相反。日影的长短与太阳高度呈负相关，即太阳高度越大，日影越短，反之日影越长。日晷的指针始终朝向北极星，故北极星的仰角等于当地的地理纬度，当指针投影在正面时说明正午太阳高度较大，为北半球夏半年，当指针投影在背面时说明正午太阳高度较小，为北半球冬半年。

（1）根据材料，日晷的指针始终朝向北极星（正北）。由图可以看出，此时指针投影偏西，故此刻当地物影朝向西北。

（2）因为日晷的指针始终朝向北极星，北极星的仰角等于当地的地理纬度，所以若将该日晷正确置于集宁一中校园内(113.25°E，41°N)，则日晷指针与地平面的夹角α应为41°。

（3）集宁经度为113.25°E。和北京时间（东经120°）经度相差6.75°，且在其西侧，也就是27分钟，根据“东加西减”原则，可算出当置于集宁的日晷指针阴影与图中虚线完全重合(当地正午)时，北京时间为12时27分。

（4）因为夏半年正面有影子，冬半年背面有影子,所以用石盘背面刻度计时的时间始于秋分(节气)，止于春分(节气)，该期间位于北半球的集宁昼短夜长；先昼渐短夜渐长，后转为昼渐长夜渐短。