高考题、模拟题汇总《地球的自转特征》

高考题、模拟题汇总《地球的自转特征》

一、单选题

（2025·山东·高考真题）某观星软件能够模拟出不受昼夜、天气等客观因素限制的真实星空景象，人们可以通过设定位置和时间参数观测地球上任一点地平面以上的恒星分布。据此完成下面小题。

1．小明使用该软件模拟在山东省某地观测恒星时，观测到一颗遥远的恒星在某一时刻正好位于天顶。小明将时间参数调整为第二天的相同时刻，则观测到该恒星的位置相较于调整前（）

A．偏东B．偏西C．偏南D．不变

2．小明在该软件中将观测点分别设定在我国下列四地，并模拟一日观测，小明能观测到的恒星数量理论上最多的是（）

A．曾母暗沙B．钓鱼岛C．乌鲁木齐D．漠河

（2023·江苏·高考真题）2022年4月27日黎明时分,某地出现金星、火星、木星与土星“四星伴月”的天文现象。此时中国空间站过境该地上空，与“四星伴月”同框，形成壮美景观。下图为“某时刻中国空间站在轨位置上方俯视示意图”。据此完成下面小题。

3．与图示时刻中国空间站在轨位置相符的是（）

A．B．

C．D．

4．“四星伴月”这一天文现象难得一见，主要是因为各天体（）

A．自转周期不同B．体积大小不同C．自转方向不同D．公转周期不同

（2022·江苏·高考真题）国际空间站距地面约420km，每90分钟环绕地球一周。空间站反射阳光，在一定条件下，人们肉眼可以看到明亮的光点划过天空。下图为“国际空间站某时段轨迹和某时刻位置示意图”，图中阴影表示黑夜。据此完成下面小题。

5．空间站到达北京上空约需（）

A．15分钟B．30分钟C．45分钟D．60分钟

6．空间站到达北京上空时，北京时间大致是（）

A．9：40B．10：10C．10：40D．11：10

7．空间站从图示位置飞行1小时，在这期间能看到空间站的地点是（）

A．圣地亚哥B．卡马匡C．马维尔拉D．上海

（2026·浙江·高考真题）北极星周围的天体环绕北极星旋转是地球自转、公转运动的直接反映。我国某中学小丁同学选择了北极星周边P、Q两个明亮天体进行跟踪观测。下图为观测到的这两个天体绕北极星运动轨迹图，图中示意P、Q两天体在K日20时的位置。完成下面小题。

8．小丁发现K日20时，从北极星到Q天体的连线方向指向地面的（）

A．偏东方B．偏南方C．偏西方D．偏北方

9．K日20时小丁对P天体连续观测了两小时，而对Q天体每天20时观测一次，自K日起连续观测了两个月。正确的观测记录是（）

A．①B．②C．③D．④

（2026·江苏·高考真题）下图为“宇航员从飞船拍摄的地球背光面照片”，此时直布罗陀海峡（36°N，6°W）所在时区的区时为0时27分。据此回答下面小题。

10．下列图中地球自转方向（箭头标示）正确的是（）

A．AB．BC．CD．D

11．照片拍摄时，北京时间为（）

A．3时27分B．8时27分C．16时27分D．20时27分

12．能正确示意拍摄时地球、金星、飞船位置关系的是（）

A．AB．BC．CD．D

（2025·广东惠州·模拟预测）研究显示，在地球公转周期无显著变化的情况下，地球每年日数从约4亿年前的420日，缩短到现在约365日。近年有科学家发现，现今地球日长每世纪约增加1.3毫秒。据此完成下面小题。

13．每年日数的减少，表明地球（）

A．公转速度变慢B．公转速度变快C．自转速度变慢D．自转速度变快

14．日长每世纪增加1.3毫秒，会显著影响（）

A．人类作息规律B．地球气候变化C．农业生产活动D．科学精确授时

（2025·湖北·模拟预测）2025年7月，W中学研学小组在宜昌市某地（31°N，111°E）附近用天文望远镜对北斗七星及北极星进行了观测，并绘制了北斗七星和北极星的相对位置示意图（下图）。据此完成下面小题。

15．在晴朗的夜空，可观测北极星时间较长的日期是（）

A．1月1日B．3月5日C．9月3日D．10月25日

16．为了保证观测效果，观测北极星时天文望远镜镜筒的倾角约为（）

A．21°B．31°C．59°D．69°

17．若该小组2小时后再次进行观测，可以看到北斗七星围绕北极星（）

A．顺时针移动约30°B．顺时针移动约60°C．逆时针移动约30°D．逆时针移动约60°

（2026·广东汕头·一模）土耳其劳迪西亚（约37°N）是一座古希腊时期的古城，其考古遗址中发现了一个有2200年历史的半圆形碗状日晷（如图）。该日晷的晷针朝向正南且平行于地面，晷面上的A、B、C三点，对应一年中二分二至日正午时晷针影子的顶点位置。据此完成下面小题。

18．若某日正午时刻晷针影子的顶点落在A点，则该日为（）

A．春分日B．夏至日C．秋分日D．冬至日

19．古希腊时期的天文记录与现代计算结果存在偏差，若考虑地球自转长期减慢的影响并进行修正，即可消除偏差。这说明相较于现代，该时期的地球（）

A．黄赤交角更小B．潮汐周期更短C．一天时长更长D．极昼范围更大

（2026·广东湛江·二模）石峁遗址位于陕西省神木市，距今约4000年。该遗址外城的东门有两处祭祀坑与东门门道连成一线，附近其他祭祀坑也连成一线。研究表明，祭祀坑的连线方向指向当时某重要节气的日出日落方位（下图）。据此完成下面小题。

20．推测石峁遗址东门附近祭祀坑的连线方向所指示日出日落方位所属的节气是（ ）

A．春分B．夏至C．秋分D．冬至

21．现代该节气时，祭祀坑的连线方向不再指示日出日落方位，原因可能是（ ）

A．自转周期变化B．公转周期变化

C．黄赤交角变化D．全球气候变化

（2024·广东广州·二模）2022年7月1日（农历六月初三）20时，天文爱好者小明在安徽省某地拍摄到了位于东方地平线附近的人马座。同年10月1日（农历九月初六）20时，他在同一地点拍摄时发现人马座位于天顶附近（下图）。完成下面小题。

22．两次拍摄时均为晴天，但10月1日拍摄的人马座照片更清晰，最可能的原因是（）

A．接近望日，月球亮度更大B．落日余晖影响更大

C．大气对星光削弱作用更小D．城市灯光影响更小

23．不同日期同一时刻，人马座在天空中位置发生变化的原因是（）

A．恒星日与太阳日的长短差异B．昼夜长短的季节变化

C．恒星年与回归年的长短差异D．地球公转速度的变化

（2026·山东济南·一模）“中国天眼”（图1）位于贵州省喀斯特洼坑中，其反射镜能够对宇宙中某一天体进行连续的追踪观测，但需要实时调节角度，使反射镜面中心点始终对准该天体，确保天体发出的电磁波能被持续收集。研究人员发现，“中国天眼”所在地夜长的年变化幅度与南京紫金山天文台（图2）有明显差异。完成下面小题。

24．图示两地夜长的年变化幅度存在差异的主要原因是（）

A．纬度差异B．经度差异C．海拔差异D．气候差异

25．春分日，用同样的天文望远镜对晴朗的夜空进行全时段观测，相比于南京紫金山天文台，“中国天眼”所在地（）

A．观测夜空的时间更久B．观测时间开始的更早

C．北极星观测仰角更大D．可观测恒星数量更多

26．若“中国天眼”对一颗位于赤道上空的恒星进行持续3小时的跟踪观测，研究人员应操控反射镜面转动的方向和角度是（）

A．逆时针45°B．逆时针65°C．顺时针45°D．顺时针65°

《高考题、模拟题汇总《地球的自转特征》》参考答案

1．B2．A

【详解】1．恒星相对于地球的位置变化主要是由于地球的自转和公转。地球自转一周约为23小时56分4秒（一个恒星日），而日常生活中的一天是24小时（一个太阳日）。因此，恒星每天会提前约4分钟升起或落下。如果小明在第一天某一时刻观测到一颗恒星位于天顶，第二天同一时刻（24小时后），地球已经自转了一周多一点点，恒星的位置会向西移动（因为地球自转方向是自西向东）。因此，第二天同一时刻，该恒星的位置会偏西，B正确，ACD错误。故选B。

2．可见恒星的数量取决于观测点纬度：纬度越低，越接近赤道，地平线以上的天球范围越大，理论上可见恒星数量越多（赤道地区可观测全天球约88%的区域，而高纬度地区可见范围缩小）。 四地纬度比较： 曾母暗沙（北纬约4°）纬度最低，最接近赤道。钓鱼岛（北纬约25.7°）、乌鲁木齐（北纬约43.8°）、漠河（北纬约53°），因此，曾母暗沙在模拟一日观测中可见恒星数量最多，A正确，BCD错误。故选A。

【点睛】地球自转方向：自西向东。从北极俯视，呈逆时针运动；从南极俯视，呈顺时针运动。地球自转周期：太阳日和恒星日。恒星日，自转360°，用时23时56分4秒，为真正周期；太阳日，自转360°59′，用时24小时，是我们日常使用的周期。地球自转速度：角速度：除极点为0外，其他各地均为15°/小时。

3．C4．D

【详解】3．由图中陆地轮廓形状可知图中极点为南极点，因此可知图中90°为东经度，图中每相邻两条经线经度相差30°，故中国空间站位于120°E以东附近，选项中A图中的中国空间站位于30°E以东附近，A错误；B图中中国空间站位于60°E以东附近，B错误；D图中中国空间站位于150°E以东附近，D错误；C图中中国空间站位于120°E以东附近，C正确。故选C。

4．“四星伴月”这一天文现象难得一见，主要是因为各天体公转周期不同，难易同框，D正确；难以同框与自转周期不同、体积大小不同、自转方向不同无关，ABC错误。故选D。

【点睛】金星自转方向是自东向西，其余行星是自西向东。

5．C6．C7．C

【详解】5．由图可知北京与国际空间站经度大致相差180°，所以国际空间站到达北京上空是大致绕地球旋转了一半，由材料可知国际空间站每90分钟环绕地球一周，所以空间站到达北京上空约需45分钟。故C正确ABD错误。故答案选C。

6．由下图可知图中A点与120°E相距约为60°，A点为晨线与赤道的交点，则A点地方时为6时，则北京时间此时约为10：00，结合上面分析，可知空间站到达北京上空时，北京时间大致为10：45，故C正确ABD错误。故答案选C。

7．据材料可知，国际空间站90分钟环绕地球1周，则1小时可绕行2/3的路程，空间站到达卡马国上空时，正值该地黑夜，国际空间站与地面较近，此时无法反射到太阳光，不能被肉眼观察到，排除B。到达马维尔拉上空时，正处于黎明，人们可以用肉眼观察到空间站，C符合题意；空间站约90分钟环绕地球一周，从图示位置飞行1小时，不会经过圣地亚哥，排除A；当国际空间经过上海时，为白昼，由于太阳光线太强，可能用肉眼无法看见，排除D。故答案选C。

【点睛】无论是国际空间站还是中国空间站，运行轨道都不在赤道正上方，而是与赤道存在倾角，国际空间站与赤道倾角为51.64度。

8．A9．D

【详解】8．北极星位于北半球观测者的正北天空，观测者面向北极星观测时，方位遵循前北后南、左西右东。从观测轨迹图可以看出，Q天体位于北极星的观测者视角右侧，对应方位为偏东方，因此北极星到Q天体的连线方向指向地面偏东方，A正确，BCD错误。

9．天体绕北极星的视运动是地球自转的反映，面向北极星观测时，天体视运动方向为逆时针，地球自转角速度约为15°/小时，结合观测要求分析：

P天体的位置变化：对P连续观测2小时，P沿逆时针方向移动了2×15°=30°，新位置位于原位置逆时针方向30°处，可直接排除P移动方向为顺时针的①、②，AB错误；

Q天体的位置变化：每天20时为太阳日（钟表时间），一个恒星日（地球自转真正周期）比太阳日短约4分钟，因此每天同一太阳时，恒星会比前一天多沿逆时针方向移动约1°；连续观测两个月共约60天，Q累计移动约60×1°=60°，新位置在原位置逆时针方向60°处；③中Q天体运动方向为顺时针，与理论视运动方向相反；④中P移动30°、Q移动60°完全符合观测规律。C错误，D正确。

10．A11．B12．B

【详解】10．结合直布罗陀海峡的地理位置判断：直布罗陀海峡北侧为欧洲，南侧为非洲，对应题干照片中直布罗陀海峡的位置，左上侧为欧洲、右下侧为非洲，因此图中方向为下西上东，地球自西向东自转，箭头方向应为自左下（西）指向右上（东），对应A选项的箭头方向，A正确，BCD错误。

11．时区计算：6°W位于零时区（中时区），题目给出中时区区时为0时27分。北京时间是东八区的区时，东八区比中时区早8小时，计算得0：27+8=8：27，因此北京时间为8时27分，B正确。

12．拍摄地球背光面，三者排布必须为太阳—地球—飞船，地球分隔太阳与飞船，ACD错误；

B图中排布顺序太阳—地球—飞船，符合背光面成像条件；金星位于地球内侧轨道、画面左侧方位，飞船视角可同时拍到地球暗面与左侧金星，完全匹配题图，B正确。

13．C14．D

【解析】13．每年日数减少意味着地球自转周期变长（自转速度变慢），导致一年内自转次数减少，C正确；公转速度变慢会导致公转周期变长，但题干明确公转周期无显著变化，A错误；公转速度变快会缩短公转周期，但题干指出公转周期未显著变化，B错误；自转速度变快会缩短昼夜周期，增加一年日数，与题干矛盾，D错误。故选C。

14．精确授时系统（如原子钟、卫星导航）对时间精度要求极高，日长微小累积变化需通过闰秒调整，D正确；日长每世纪仅增加1.3毫秒，对人类作息无显著影响，A错误；气候变化主要受太阳辐射、大气环流等因素影响，微小日长变化不足以显著改变气候，B错误；农业生产依赖季节和光照周期，微小日长变化不会直接影响农业活动，C错误。故选D。

【点睛】地球公转速度的变化规律是：从每年1月初到7月初，地球与太阳的距离逐渐加大，地球公转速度逐渐减慢；从7月初到次年1月初，地球与太阳的距离逐渐缩小，地球公转速度逐渐加快。

15．A16．B17．C

【详解】15．北极星位于北极上空，在北半球晴朗的夜空，可观测北极星时间较长的日期应该是夜较长的日期，即离冬至日最近的日期，A正确；3月5日，太阳直射点靠近赤道，北半球夜晚时长不如1月1日长，可观测北极星时间不是最长，B错误；9月3日，太阳直射点位于北半球，北半球昼长夜短，相比1月1日，夜晚时长较短，C错误；10月25日，太阳直射南半球，不过此时北半球夜晚时长不如1月1日长，D错误。故选A。

16．为了保证观测效果，观测北极星时天文望远镜镜筒的倾角为北极星的仰视角，其大小约等于地方纬度。该地纬度为31°N，所以镜筒倾角约为31°，B正确，ACD错误。故选B。

17．观测者在地球上随地球自西向东运动，可观测到北极星周围的恒星东升西落，围绕北极星逆时针转动。地球自转角速度约为每小时15°，故2小时后北斗七星围绕北极星逆时针旋转约30°，C正确，ABD错。故选C。

【点睛】北极星是天空北部的一颗恒星，离北天极很近，几乎正对着地轴，从地球北半球上看，它的位置几乎不变，可以靠它来辨别方向。由于地球的自转，而北极星与地轴的北部延长线极为接近，所以相对其他恒星静止不动。在北半球某地，北极星的仰角即为当地的纬度。

18．D19．B

【解析】18．在日晷晷面上A、B、C三点对应的影子长度是由该日期的正午太阳高度决定，但是由于晷针此时的朝向是正南且平行于地面，因此正午太阳高度越高，太阳入射光线与晷面之间的夹角越小，晷针影子越长，相反，影子越短。根据A、B、C三点对应位置：A点影子最短，说明正午太阳高度是一年最低的日期，在北半球该日节气为冬至，D正确；C点影子最长，说明正午太阳高度是一年最高的日期，在北半球该日节气为夏至，B错误；B点影子居A、C之间，说明正午太阳高度居中间，在北半球该日节气为春分和秋分，AC错误。

19．根据地理现象和地球自转周期的关联性进行分析。潮汐周期随地球自转周期的变化而变化，地球自转长期减慢，说明古希腊的自转周期短，因此当时的潮汐周期也更短， B正确；黄赤交角的大小由地轴倾角决定，地球自转周期不影响黄赤交角的大小，A错误；地球自转长期减慢，说明古希腊时期地球自转速度比现代更快，一天的时长更短，不是一天时长更长，C错误；极昼范围大小是由黄赤交角决定的，黄赤交角不受地球自转周期影响，说明极昼范围不受地球自转周期影响，D错误。

20．B21．C

【详解】20．根据图示信息，该节气日出方位在正东方向向北偏31°，说明日出方位为东北，对应日落方位为西北，结合北半球太阳视运动规律分析：春分日太阳直射赤道，全球各地正东日出、正西日落，不会出现日出偏北的情况，A错误；

夏至日太阳直射北回归线，北半球昼长夜短，日出东北、日落西北，符合图示方位特征，B正确；

秋分日同样太阳直射赤道，全球正东日出正西日落，不符合该特征，C错误；

冬至日太阳直射南回归线，北半球日出东南，日出方位应在正东偏南，与图示不符，D错误。

21．日出日落方位偏离正东的角度由黄赤交角决定，黄赤交角的度数决定太阳直射点的移动范围，进而决定同一节气的日出方位角，C正确；

地球自转周期变化极其微小，数千年间的变化不足以造成日出日落方位的明显改变，A错误；

地球公转周期变化极小，且公转周期不影响日出方位，只影响年长，B错误；

全球气候变化只会改变气温、降水等气候特征，不会改变天体运动规律，不影响日出日落方位，D错误。

22．C23．A

【详解】22．材料信息表明，7月1日拍摄时，人马座在地平线附近，10月1日拍摄时，人马座在天顶附近，与7月1日相比，10月1日时人马座的星光到达拍摄者时经过的大气层路程更短，对星光削弱作用更小，观测效果较好，C符合题意；月球亮度越大，对星光的干扰越大，因此这不是10月1日拍摄的人马座照片更清晰的原因，排除A；落日余晖影响更大会导致照片不清晰，排除B；没有信息表明10月1日城市灯光影响更小，排除D。故选C。

23．地球自转一周的周期是恒星日，为23h56min4s，是地理实际自转360°所用的时间。而太阳日为24小时，所以经过三个月之后人马座在天空中位置发生变化，A正确；与昼夜长短、恒星年与回归年、地球公转速度的变化无关，BCD错误。故选A。

【点睛】太阳日以太阳为参考点所度量的地球自转的周期。即昼夜交替的周期，亦即一昼夜。是太阳连续两次经过同一地点上中天的时间间隔，叫做一个太阳日，由于地球在自转的同时还在绕日公转，一个太阳日，地球要自转360°59'需24小时。

24．A25．D26．C

【详解】24．纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大；纬度越低，昼夜长短的变化幅度越小。“中国天眼”位于25°N，南京紫金山天文台位于32°N，二者纬度不同。所以纬度差异是图示两地夜长年变化幅度存在差异的主要原因，A正确。经度差异主要影响地方时，与昼夜长短变化幅度无关，B错误。海拔差异影响的是气温等，对昼夜长短变化幅度没有直接影响，C错误。气候差异与昼夜长短变化幅度没有直接关联，D错误。故选A。

25．两地都可以在晴朗的夜空进行全时段观测，春分日，昼夜等长，观测夜空的时间相同，A错误。南京紫金山天文台位置更靠东，观测时间来得更早，B错误。北极星观测仰角等于当地的地理纬度，“中国天眼”纬度低于南京紫金山天文台，所以其北极星观测仰角更小，C错误。“中国天眼”纬度低，能观测到更多南半球的恒星，因此可观测的恒星数量更多，D正确。故选D。

26．地球自西向东自转，角速度为15°/ 小时，因此3小时内地球自转角度为45° 。恒星的周日视运动方向为自东向西（与地球自转方向相反），为了持续跟踪赤道上空的恒星，反射镜需要与恒星视运动方向同步转动，即顺时针转动 45°（从望远镜的视角，恒星向西移动，镜子需顺时针转动以保持对准）。C正确，ABD错误，故选C。

【点睛】地球自转运动规律：1、方向：自西向东，北极上空俯视为逆时针，南极上空俯视为顺时针；2、地球自转角速度：除南北两极点外，任何地点的自转角速度约为15°/h；3、地球自转线速度： 由赤道向两极逐渐减小；赤道最大，极点为0；4、地球自转周期：恒星日为23小时56分4秒，此时地球自转360°，这是地球自转的真正周期。