3.1 大气的组成与垂直分层 同步练习（解析版）

大气的组成与垂直分层
一、选择题
1．下列关于二氧化碳在大气中的作用的叙述，正确的是(　 　)
①地球上生物体的基本元素　②绿色植物进行光合作用的重要原料　③人类和其他生物维持生命活动所必需的物质　④吸收地面辐射，对地面有保温作用
A．①②B．②③
C．③④D．②④
2．关于大气的组成物质及表现，说法正确的是(　 　)
A．氮气和臭氧吸收太阳紫外线
B．CO2只吸收太阳辐射
C．水汽和固体尘埃可成云致雨
D．氧气和氮气供植物呼吸作用
随着人类社会的发展，人类也在改变着大气的成分，进而引发了环境问题。完成3～4题。
3．近些年来，霾出现频率增加是由于人类活动改变了大气组成中的(　 　)
A．干洁空气成分B．水汽比重
C．杂质含量D．有害气体成分
4．为减少温室气体排放，下列措施合理的是(　 　)
①全球大量削减工业生产　②大力开发新能源和清洁能源　③禁止乱砍滥伐，积极植树造林　④加强国际合作，减少“碳”排放
A．①②B．②③C．②④D．③④
读大气垂直分层示意图，完成5～6题。
5．臭氧层和电离层分别位于(　 　)
A．甲层和乙层B．乙层和丙层
C．甲层和丙层D．乙层和甲层
6．双选题下列对各层特征的描述，错误的是(　 　)
A．甲层天气现象复杂多变，与人类关系最密切
B．乙层以平流运动为主，适合高空飞行
C．丙层反射无线电长波，对远距离无线电通信意义重大
D．甲层夏季较薄冬季较厚，中纬度地区尤其明显
2021年6月17日9时22分，我国成功发射“神舟十二号”载人飞船。据此回答7～8题。
7．下列图示能正确反映“神舟十二号”载人飞船在升空过程中经历的大气环境状况的是(　 　)
8．下列有关Ⅰ、Ⅱ层可能出现的现象描述不正确的是(　 　)
A．飞机在Ⅰ层飞行有时会出现颠簸现象
B．飞机在Ⅱ层飞行时，飞行员常感觉是万里无云
C．在Ⅰ层中有时会出现气温随高度升高而上升的现象
D．在Ⅱ层中沐浴阳光时不会损伤皮肤
探空气球主要是将探空仪器带到高空进行温度、压力、湿度、风速和风向等气象要素测量，下图为一个探空气球由地面上升至38千米处。完成9～10题。
9．探空气球记录的随高度升高气温变化的规律可能是(　 　)
A．先递增后递减
B．先递减后递增
C．先递减后递增再递减
D．先递减后递增再递减最后递增
10．探空气球上升途中经各层大气特点叙述正确的是(　 　)
①水汽最集中的大气层天气现象复杂　②大气层温度上冷下热利于航空飞行　③对流层高度随纬度、季节而变化　④电离层能反射无线电短波通信　⑤低层大气的主要成分是氮气和氧气
A．①②B．①③
C．②③D．④⑤
2020年入冬以来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题已引起全社会高度关注。下图是气温垂直分布的四种情形。读图回答11～12题。
11．假设四幅气温垂直分布图反映了一次雾霾天气的生消过程，则正确反映雾霾天气生消过程的是(　 　)
A．①→②→③→④B．④→①→②→③
C．③→④→①→②D．②→③→④→①
12．图中最有利于大气污染物扩散的情形是(　 　)
A．①B．②C．③D．④
我国的太空空间站有望于2022年投入使用，空间站轨道高度约为400～450千米。下图为地球大气层部分垂直分层示意图，读图完成13～14题。
13．双选题在卫星发射过程中，火箭穿越②层大气时经历的变化及原因叙述正确的是(　 　)
A．气温升高；由于该层中的CO2、水汽等大量吸收地面辐射
B．气温降低；由于该层越往高空吸收的地面辐射越少
C．气压下降；由于越向高处，大气密度越小，气压越低
D．气温升高；由于该层中的O3大量吸收太阳紫外线
14．双选题下列关于①大气层对人类活动的影响，叙述正确的是(　　)
A．云、雨现象复杂多变
B．空间站将在该层运行
C．有电离层的存在，可反射无线电短波通信
D．利于飞机飞行
二、非选择题
15.材料一：2019年3月10日，埃塞俄比亚航空公司航班ET302，计划由首都亚的斯亚贝巴的博莱国际机场起飞，前往肯尼亚首都内罗毕。飞机起飞后6分钟坠毁，机组人员及乘客157人全部遇难。
材料二：大气的垂直分层示意图。
(1)分析空难多数发生在飞行的哪一阶段。
(2)分析平流层为什么适合航空飞行。
(3)对流层的气温在垂直方向上的分布有何特点？该层的厚度随纬度如何变化？为什么？
(4)分析在高层大气中，部分地区温度可达数千摄氏度，可飞行器却不会被烧毁，为什么？
大气的组成与垂直分层
一、选择题
1．下列关于二氧化碳在大气中的作用的叙述，正确的是(　D　)
①地球上生物体的基本元素　②绿色植物进行光合作用的重要原料　③人类和其他生物维持生命活动所必需的物质　④吸收地面辐射，对地面有保温作用
A．①②B．②③
C．③④D．②④
【解析】二氧化碳是绿色植物进行光合作用的重要原料，它吸收地面辐射的能力强，对地面有保温作用。
2．关于大气的组成物质及表现，说法正确的是(　C　)
A．氮气和臭氧吸收太阳紫外线
B．CO2只吸收太阳辐射
C．水汽和固体尘埃可成云致雨
D．氧气和氮气供植物呼吸作用
【解析】氮气是生物体的基本组成物质，臭氧可以大量吸收紫外线，A项错误。二氧化碳吸收红外线长波辐射，B项错误。水汽和固体尘埃是成云致雨必不可少的条件，C项正确。氧气可以供生物呼吸，而氮气没有此功能，D项错误。故选C。
随着人类社会的发展，人类也在改变着大气的成分，进而引发了环境问题。完成3～4题。
3．近些年来，霾出现频率增加是由于人类活动改变了大气组成中的(　C　)
A．干洁空气成分B．水汽比重
C．杂质含量D．有害气体成分
【解析】大气由水汽、杂质和干洁空气三部分组成。霾是指原因不明的大量烟、尘等微粒悬浮而形成的浑浊现象。霾的核心物质是空气中悬浮的灰尘颗粒，气象学上称为气溶胶颗粒。因此霾出现频率增加是由于人类活动改变了大气组成中的杂质含量。故C正确，A、B、D错误。
4．为减少温室气体排放，下列措施合理的是(　C　)
①全球大量削减工业生产　②大力开发新能源和清洁能源　③禁止乱砍滥伐，积极植树造林　④加强国际合作，减少“碳”排放
A．①②B．②③C．②④D．③④
【解析】温室气体主要成分是二氧化碳，主要来自煤、石油等矿物燃料燃烧。②④项有助于减排，正确。①做法不利于经济发展，①错误；③有助于对二氧化碳的吸收，但本题要求的是“减排”。③错误。故选C。
读大气垂直分层示意图，完成5～6题。
5．臭氧层和电离层分别位于(　B　)
A．甲层和乙层B．乙层和丙层
C．甲层和丙层D．乙层和甲层
【解析】读图可知，甲层为对流层，乙层为平流层，丙层为高层大气。臭氧层分布在平流层，电离层分布在高层大气，故选B。
6．双选题下列对各层特征的描述，错误的是(　CD　)
A．甲层天气现象复杂多变，与人类关系最密切
B．乙层以平流运动为主，适合高空飞行
C．丙层反射无线电长波，对远距离无线电通信意义重大
D．甲层夏季较薄冬季较厚，中纬度地区尤其明显
【解析】只选C或D可得1分，选CD可得3分。甲层为对流层，大气的对流运动活跃，天气现象复杂多变，人类活动的主要场所就是对流层，对流层与人类关系最密切，A对。乙层以平流运动为主，大气稳定，适合高空飞行，B对。丙层中的电离层能够反射无线电短波，对远距离无线电通信意义重大，C错。甲层夏季对流运动更活跃，厚度比冬季厚，中纬度地区尤其明显，D错。故选C、D。
2021年6月17日9时22分，我国成功发射“神舟十二号”载人飞船。据此回答7～8题。
7．下列图示能正确反映“神舟十二号”载人飞船在升空过程中经历的大气环境状况的是(　C　)
【解析】臭氧层分布在平流层，故A、D项错误；对流层中气温随高度的升高而递减，平流层中气温随高度升高而升高，B项中对流层气温随高度的升高变化过于剧烈，最低温过低，且平流层中气温并非随高度升高一直升温，排除，故C项正确。
8．下列有关Ⅰ、Ⅱ层可能出现的现象描述不正确的是(　D　)
A．飞机在Ⅰ层飞行有时会出现颠簸现象
B．飞机在Ⅱ层飞行时，飞行员常感觉是万里无云
C．在Ⅰ层中有时会出现气温随高度升高而上升的现象
D．在Ⅱ层中沐浴阳光时不会损伤皮肤
【解析】Ⅰ层为对流层，飞机飞行有时会出现颠簸现象；Ⅱ层为平流层，适合飞行；在Ⅰ层中有时会出现气温随高度升高而上升的现象，称作逆温现象；Ⅱ层臭氧层以上紫外线强烈，会对皮肤造成损伤，故D项描述不正确。
探空气球主要是将探空仪器带到高空进行温度、压力、湿度、风速和风向等气象要素测量，下图为一个探空气球由地面上升至38千米处。完成9～10题。
9．探空气球记录的随高度升高气温变化的规律可能是(　B　)
A．先递增后递减
B．先递减后递增
C．先递减后递增再递减
D．先递减后递增再递减最后递增
【解析】对流层顶高度在低纬度地区平均高度为17～18千米，在中纬度地区平均高度为10～12千米，高纬度地区平均高度为8～9千米；自对流层顶到55千米高度左右为平流层。由材料可知，探空气球由地面上升至38千米处，因此经过的大气层依次为对流层和平流层。对流层气温随海拔升高而降低；平流层气温随海拔升高而升高。故B正确，A、C、D错误。
10．探空气球上升途中经各层大气特点叙述正确的是(　B　)
①水汽最集中的大气层天气现象复杂　②大气层温度上冷下热利于航空飞行　③对流层高度随纬度、季节而变化　④电离层能反射无线电短波通信　⑤低层大气的主要成分是氮气和氧气
A．①②B．①③
C．②③D．④⑤
【解析】探空气球上升途中先后经过对流层和平流层。水汽集中于对流层，对流层天气复杂多变，①正确；大气层温度上冷下热的为对流层，天气复杂多变，不利于航空飞行，②错误；对流层高度随纬度、季节而变化：低纬度地区平均高度为17～18千米，中纬度地区平均高度为10～12千米，高纬度地区平均高度为8～9千米；夏季高于冬季，③正确；电离层位于高层大气，④错误；大气是多种气体的混合物，低层大气是由干洁空气、水汽和固体杂质组成，⑤错误。故选B。
2020年入冬以来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题已引起全社会高度关注。下图是气温垂直分布的四种情形。读图回答11～12题。
11．假设四幅气温垂直分布图反映了一次雾霾天气的生消过程，则正确反映雾霾天气生消过程的是(　D　)
A．①→②→③→④B．④→①→②→③
C．③→④→①→②D．②→③→④→①
【解析】大气越稳定，越有利于雾霾的形成，而逆温出现时大气较稳定，故雾霾的生消过程与逆温过程大体一致。②→③→④→①是逆温由出现到消失的过程，所以D项正确。
12．图中最有利于大气污染物扩散的情形是(　A　)
A．①B．②C．③D．④
【解析】读图可知，①情形时气温随高度的增加而降低，利于空气对流运动及大气污染物的扩散，故A项正确。②③④情形时均存在气温随高度的增加而升高的情况，即三幅图中大气均存在逆温层。逆温层底部气温低、顶部气温高，不利于空气的对流运动，大气污染物不易扩散。
我国的太空空间站有望于2022年投入使用，空间站轨道高度约为400～450千米。下图为地球大气层部分垂直分层示意图，读图完成13～14题。
13．双选题在卫星发射过程中，火箭穿越②层大气时经历的变化及原因叙述正确的是(　CD　)
A．气温升高；由于该层中的CO2、水汽等大量吸收地面辐射
B．气温降低；由于该层越往高空吸收的地面辐射越少
C．气压下降；由于越向高处，大气密度越小，气压越低
D．气温升高；由于该层中的O3大量吸收太阳紫外线
【解析】只选C或D可得1分，选CD可得3分。读图可知，②层气温随海拔升高而升高，主要是因该层中的O3大量吸收太阳紫外线而增温，D正确，B错误。由图中海拔可知，②层海拔高，距离地面远，受到地面辐射影响很小，A错误。随着海拔的不断升高，大气密度越来越小，气压逐渐降低，C正确。故本题选C、D。
14．双选题下列关于①大气层对人类活动的影响，叙述正确的是(　BC　)
A．云、雨现象复杂多变
B．空间站将在该层运行
C．有电离层的存在，可反射无线电短波通信
D．利于飞机飞行
【解析】只选B或C可得1分，选BC可得3分。由图中海拔以及气温随海拔的变化规律可知，①大气层为高层大气。①大气层距离地面遥远，受地球的引力很小，空间站将在该层运行，B正确；高层大气中有电离层的存在，可反射无线电短波通信，C正确；云、雨现象复杂多变的是对流层，A错误；利于飞机飞行的应是平流层，D错误。
二、非选择题
15.材料一：2019年3月10日，埃塞俄比亚航空公司航班ET302，计划由首都亚的斯亚贝巴的博莱国际机场起飞，前往肯尼亚首都内罗毕。飞机起飞后6分钟坠毁，机组人员及乘客157人全部遇难。
材料二：大气的垂直分层示意图。
(1)分析空难多数发生在飞行的哪一阶段。
(2)分析平流层为什么适合航空飞行。
(3)对流层的气温在垂直方向上的分布有何特点？该层的厚度随纬度如何变化？为什么？
(4)分析在高层大气中，部分地区温度可达数千摄氏度，可飞行器却不会被烧毁，为什么？
【答案】(1)空难多发生在起飞或降落阶段，这一阶段处于对流层中，对流层大气对流旺盛，天气多变。
(2)平流层的气温下低上高，空气难以形成对流，大气以水平运动为主，飞机飞行时不会上下颠簸；平流层少水汽和尘埃，天气晴朗少变，能见度高，利于飞机飞行。
(3)对流层的气温随高度增加而降低。对流层的厚度随纬度增高而降低。低纬度地区受热多，气温高，空气对流旺盛，所以对流层厚度大；高纬度地区受热少，对流活动较弱，所以对流层厚度小。
(4)高层大气中空气稀薄，航天飞行器从中吸收和与之摩擦产生的热量有限。