Pues así de primeras yo lo haría al contrario ya que por la tarde hará más calor, y seguro que te cunden más las visitas si las haces por la mañana.
Y sí, haría visitas de día completo a los sitios ya que todos tienen playas espectaculares (algunos básicamente eso)
No olvides incluir Vejer que es precioso.
En Tarifa visitaría también Baelo Claudia y Bolonia.
Barbate yo me lo saltaría salvo para ir a comer.
Puedes echar un vistazo a los hilos del Foro de Cádiz donde hay mucha info de rutas por esa zona y de los sitios que mencionas
Foro de Cádiz