2024湘教版新教材高中地理必修第一册同步练习--第三节　大气热力环流（含解析）

2024湘教版新教材高中地理必修第一册
第三节　大气热力环流
基础过关练
题组一　大气热力环流的形成
　　地表冷热不均会引起同一水平面上大气密度的变化,下图中点越密集大气密度越大。据此完成下面四题。
1.大气热力环流产生的根本原因是(　　)
A.相邻地区存在气流升降运动
B.不同地区之间近地面存在冷热差异
C.同一等压面上存在气压差异
D.相邻地区的地面状况存在差异
2.图中四处气压由高到低的排序,正确的是(　　)
A.PA>PD>PC>PB　　
B.PB>PC>PD>PA
C.PC>PB>PA>PD　　
D.PA>PB>PC>PD
3.图中四处中气温最高的是(　　)
A.A　　B.B　　C.C　　D.D
4.图中A、B、C、D四处的空气运动方向,正确的是　(　　)
A.B→A　　B.D→A　　
C.D→C　　D.C→B
　　下图为某自然地理过程模拟实验示意图。读图,完成下面三题。
5.该模拟实验进行过程中,烟的运动轨迹是(　　)
6.该实验主要模拟的是(　　)
A.水循环　　
B.大气受热过程
C.大气热力环流　　
D.大气垂直分层
7.自然界中为该类地理过程提供主要动力的是　(　　)
A.太阳活动　　B.太阳辐射
C.地壳运动　　D.地球引力
题组二　自然界的大气热力环流
　　(2022陕西商洛期中)下图为某地夜晚山谷风示意图。据此完成下面两题。
8.图中甲、乙、丙、丁四处气压最低的是(　　)
A.甲　　B.乙　　
C.丙　　D.丁
9.图中(　　)
A.甲处比丙处气温高
B.丙处气流垂直上升
C.丁处比甲处气压低
D.近地面气流由丙流向丁
　　城市人口集中,产业发达,人们生产、生活向大气释放废热,这些因素的综合影响导致城市中心区气温高于郊区,使城市中心区犹如一个温暖的“岛屿”,人们称之为“城市热岛”。据此完成下面两题。
10.与郊区相比,城市中心区近地面(　　)
A.气温高,气压高　　B.气温高,气压低
C.气温低,气压低　　D.气温低,气压高
11.如果在图中某地布局化工厂,为减少化工厂对城市中心区空气的污染,应选择在(　　)
A.甲地　　B.乙地　　C.丙地　　D.丁地
　　(2022重庆南开中学期中)下图示意某地热力环流影响下近地面等压面分布情况。读图,完成下面三题。
12.在近地面同一高度,有关三地气温和气压的比较,正确的是(　　)
A.水库气压最低　　B.林地气压高于裸地
C.水库气温最低　　D.裸地气温高于林地
13.下列有关此图近地面气流运动状况的叙述,正确的是(　　)
A.由水库流向裸地
B.由裸地流向水库再流向林地
C.由水库流向林地
D.分别由裸地和林地流向水库
14.下列判断正确的有(　　)
①此图表示夜晚　　②此图表示白天
③此时吹湖风　　④此时吹陆风
A.①③　　B.②④　　C.②③　　D.①④
15.(2021重庆八中期中)阅读图文材料,完成下列问题。
　　海陆风为因海洋和陆地受热不均匀而在海岸附近形成的一种有日变化的风系。在基本气流微弱时,白天风从海洋吹向陆地,夜晚风从陆地吹向海洋。前者称为海风,后者称为陆风,所以合称为海陆风。
(1)海陆风是滨海地区在一天之中,由于　　　　　　　的差异而出现的,风向以一天为周期,随昼夜而变化。
(2)在下图中完成海陆间热力环流示意图。
(3)下表中是调查获得的数据(完成下列数据分析,得出研究结论)。
各月平均海陆风的天数(单位:天)统计表
月 份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 总 计
海 陆 风 2.3 2.6 2.1 5.0 7.0 12.6 10.7 13.7 9.7 9.3 3.7 2.3 81.0
　　根据表中数据分析可知,一年中海陆风出现的天数,因季节而异。从表中可知,　　　　　(填季节)海陆风最少。
(4)分析海风给该滨海城市气候带来的影响。
能力提升
题组一　等压面图的判读
　　(2022山东师大附中期中)下图为“对流层大气某要素等值面垂直分布图”。读图,完成下面两题。
1.若a、b、c、d、e为不同气压值,则气压值的大小比较正确的是(　　)
A.甲>乙>丙>丁　　
B.乙>甲>丁>丙
C.甲>乙>丁>丙　　
D.乙>甲>丙>丁
2.若a、b、c、d、e为不同气压值,则甲、乙、丙、丁四处的气流运动方向是(　　)
A.甲→乙→丁→丙→甲
B.丁→丙→甲→乙→丁
C.乙→甲→丙→丁
D.乙→甲→丙→丁→乙
　　(2022浙江A9协作体期中)下图为东亚部分地区500百帕等压面的高度分布图。读图完成下面两题。
3.关于北京(N)至香港(M)一线500百帕等压面情况,绘制正确的是(　　)
A.①　　B.②　　C.③　　D.④
4.图中海平面的气压由低到高排序是(　　)
A.昆明、重庆、长沙、台北
B.青岛、上海、长沙、昆明
C.台北、长沙、重庆、昆明
D.昆明、长沙、上海、青岛
5.读甲、乙两地高空等压面与等高面关系示意图,完成下列问题。
(1)图中①②③④四处气压由低到高的顺序是　　　　　。
(2)图中⑥⑦两处相比,⑥处气温　　　　(填“高”或“低”),大气垂直　　　　　(填“上升”或“下沉”),气压　　　　　(填“高”或“低”);③④⑥⑦四处气压由高到低的顺序是　　　　　,③④⑥⑦四处气流的运动方向呈　　　　　。
(3)在图中绘出近地面的等压面。
题组二　热力环流的形成及实际应用
　　(2022浙江湖州三贤联盟期中改编)下图为高纬度地区某房屋的局部示意图。读图,完成下面两题。
6.该房屋的设计主要是为了(　　)
①净化室内空气　　②利用太阳能
③减少能源消耗　　④紫外线消毒
A.①②　　B.②③　　
C.①④　　D.②④
7.冬季的白天(　　)
A.M关闭,N关闭,减少室内的气流循环,防止热量散失
B.M开启,N关闭,M处气流流进室内,N处气流流出室外
C.M关闭,N关闭,储存室内热量,提高室内温度
D.M开启,N开启,增加室内气流循环,提高室内温度
8.阅读图文材料,完成下列要求。山谷风和海陆风一样,都是由于局地空气受热不均而产生的以日为周期的地方风。白天山坡受热,夜间山坡辐射冷却,于是,山坡与山谷中同高度上的空气存在着温差,形成了热力环流。山谷里厂矿排放和泄露的废气,在大气中积累和扩散的情况,与大气逆温有关。在逆温情况下,大气层上暖下冷,上轻下重,大气层稳定,不容易发生对流,往往不利于污染物扩散。湖南某具有大气污染的工厂在某山区宽谷建厂前后分别对谷地气温进行了观测,发现建厂后逆温有所减弱,而且晴朗的夜晚虽有逆温,但污染物依然容易扩散。下图示意山谷风环流。
图a
图b
(1)图a和图b中,表示白天山谷风环流的是哪幅图 请说明判断理由。
(2)分析湖南某具有大气污染的工厂在山区宽谷建厂后逆温有所减弱的原因。
(3)分析湖南该工厂大气污染物在晴朗的夜晚依然容易扩散的原因。
(4)即便是在逆温强盛的清晨,山谷风的存在仍能减轻烟雾的浓度,请在下面的等高线(单位:米)图中虚线处用箭头标出此时烟雾的运动方向。
专题强化练5　常见的热力环流及其应用
　　(2022浙江A9协作体期中)“穿堂风”也叫“过堂风”,是指流动于建筑物内部空间的风。我国许多地区民居设计都充分考虑了穿堂风。下图为我国西南山区传统民居的穿堂风示意图。读图,完成下面两题。
1.与“穿堂风”形成关联最大的地理原理是(　　)
A.大气热力环流　　B.温室效应
C.热岛效应　　D.大气受热过程
2.图示时段与乙处相比,甲处气温和气压分别是　(　　)
A.高、高　　B.高、低
C.低、低　　D.低、高
　　(2022河北辛集一中月考)下图为某地近地面和高空四点气压示意图。读图,完成下面两题。
3.若近地面和高空四点构成热力环流,则空气流动方向为(　　)
A.O→P→M→N→O
B.P→O→M→N→P
C.M→N→P→O→M
D.N→M→O→P→N
4.等压面是气压值相等的点所组成的面,等温面是气温值相等的点所构成的面。下面图中正确表示N地在垂直方向上等温面与等压面的是(　　)
　　下面甲图是某滨海地区陆地和海洋表面气温日变化曲线图,乙图是该地区海陆之间气流变化图。据此完成下面两题。
甲
乙
5.有关甲图描述正确的是(　　)
A.曲线①表示的是海洋气温日变化
B.曲线②表示的是海洋气温日变化
C.曲线①所示日温差大的主要原因是昼夜长短差异
D.曲线②所示日温差小的主要原因是纬度差异
6.由甲图推断,乙图中海风出现时间约为(　　)
A.18时至次日7时　　B.7时至16时
C.16时至次日8时　　D.6时至次日18时
　　当处于晴朗无云或少云的气象条件下时,山地与平原之间的昼夜风向发生反向转变的风系称为山地—平原风。下图为华北平原某城市在2013—2015年观测到的秋季山地—平原风平均风速(箭头长短表示大小)和风向日变化示意图,夜间以偏北风为主。据此完成下面两题。
7.就秋季平均而言,该城市(　　)
A.平原风风速整体小于山地风
B.山地风持续的时间比平原风长
C.平原风在12:00左右风速最大
D.平原风在10:00左右转为山地风
8.该城市周边地形的分布情况是(　　)
A.东部为山地　　B.南部为山地
C.北部为山地　　D.西部为平原
9.(2022浙江湖州三贤联盟期中)请结合实验报告,回答下列问题。
热力环流是大气运动最简单的形式,为了更加直观、深刻地理解大气热力环流的形成,某地理兴趣小组进行了下面的实验,并得出以下实验报告。
实验报告
实验用材:一小堆碎纸屑、火柴、铁板。
实验步骤:
(1)在室外安全、无风的地方,放置一块铁板,在铁板上放置一小堆碎纸屑,并用火柴点燃。
(2)注意观察碎纸屑和灰烬显示出的空气流动路线。
实验现象:碎纸屑和灰烬从火堆上升,在空中流向四周,再从四周下沉,然后又进入火堆。
实验结论:通过本实验,可以证明由于地面的冷热不均而形成了空气的环流运动,即大气热力环流。
(1)由此实验总结出的大气热力环流形成过程是:地面冷热不均→大气　　　　运动→同一水平面上　　　　差异→大气　　　运动→大气热力环流。
(2)下面示意图中已画出高空等压面,请用箭头标出该实验中的碎纸屑和灰烬的运动方向以及近地面等压面。
(3)在我们的日常生活中,许多现象都体现了大气热力环流原理,如城市“热岛效应”,影响城市“热岛效应”形成的因素有　　　　　、　　　　　等。
(4)在山谷中,往往在白天测得空气污染比夜晚更严重,请用大气热力环流原理解释其原因。
答案全解全析
基础过关练
1.B 2.D 3.B 4.B 5.A 6.C 7.B 8.B
9.D 10.B 11.C 12.A 13.D 14.D
1.B　大气热力环流是由于地面冷热不均而形成的空气环流。由于地面冷热不均,垂直方向上产生大气运动,导致不同地区同一高度上的气压差异,从而又产生水平方向上的大气运动。因此大气热力环流产生的根本原因是不同地区之间近地面存在冷热差异。
2.D　高空C处大气密度大,气压高,D处大气密度小,气压低。近地面气压状况与高空相反,因此A处气压高于B处。同一地点,地势越高,气压越低,因此D处气压低于A处,C处气压低于B处。故四处气压由高到低排列是PA>PB>PC>PD,D正确。
3.B　由上题可知,A处气压高于B处,因此B处气温高于A处;近地面气温比高空气温高,因此B处气温最高。
4.B　图中近地面A处气压高于B处,因此可判断A处气温低于B处,A处盛行下沉气流,B处盛行上升气流,进而判断选项B正确。
5.A　该实验中左侧热水温度高,气流上升,右侧冰块温度低,气流下沉,因此烟的运动轨迹呈顺时针方向,A正确。
方法技巧
　　地面是对流层大气主要的直接热源,近地面受热区域为上升气流,对应低气压;近地面受冷区域为下沉气流,对应高气压;高空与近地面气压状况相反。在同一水平面上,气流总是从高气压区流向低气压区。
6.C　该实验中烟在冰块处下沉,在热水处上升,即受热处气流上升,遇冷处气流下沉;近地面水平方向冷的地方气温低、气压高,热的地方气温高、气压低;水平方向上,空气由高气压流向低气压,形成环流。这种因地面冷热不均而形成的空气环流,称为大气热力环流,故该实验主要模拟的是大气热力环流,C正确。该实验中没有降水、径流,不能模拟水循环,故A错误。大气受热过程包括大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用,图中无太阳光照,故不能模拟大气受热过程,B错误。大气垂直分层是按照大气在垂直方向的各种特性,将大气分成若干层次,该实验不能模拟大气垂直分层,D错误。
7.B　大气热力环流形成的根本原因是地面冷热不均,而这种现象是地面不同地方因纬度、下垫面性质等的差异而造成的获得的太阳辐射差异的结果,B正确。
8.B　依据气压分布规律可知,在垂直方向上,近地面气压高于高空,故丙处气压高于乙处、丁处气压高于甲处。夜间山坡冷却快,气温下降,形成高气压,垂直气流下沉,山谷处气流上升,故甲处气压高于乙处,乙处气压最低,B正确。
9.D　根据大气热力环流原理,山谷夜间吹山风,近地面气流由丙流向丁,D正确;近地面气温高于高空,甲处比丙处气温低,A错误;夜晚山坡降温快,丙处气流垂直下沉,B错误;近地面气压高于高空,丁处比甲处气压高,C错误。
10.B　由材料“城市中心区气温高于郊区”可知,城市中心区近地面气温高,排除C、D;城市中心区近地面气温高,空气垂直方向上升,近地面形成低气压,因此近地面气压低,A错误、B正确。
11.C　由于城市中心区和郊区之间存在热力环流,为防止有污染的气体随环流影响城市中心区,因此一般将污染较重的工厂布局在气流下沉距离之外,因此应选择在图中丙地,C正确。
12.A　根据图中等压面可判断水库的气压最低,裸地气压最高,林地气压次高,A正确、B错误。气温高,气流上升,近地面形成低气压;气温低,气流下沉,近地面形成高气压,因此水库的气温最高,裸地气压高于林地,则气温低于林地,C、D错误。
13.D　水平气流由高气压流向低气压。结合水库处等压面向下弯曲可判断,近地面气流分别由裸地和林地流向水库,故D正确。
14.D　图中水库气压低于周边陆地,风应从陆地吹向水库,为陆风,③错误、④正确;水的比热容较周边陆地大,白天水库气温低,形成高气压,夜晚水库气温高,形成低气压,①正确、②错误。故选D。
15.答案　(1)海陆热力性质
(2)如下图:
(3)冬季
(4)海风从海洋吹来,可缓解该城市的“热岛效应”,增加空气湿度,改善该城市的空气质量。
解析　(1)海陆风是受海陆热力性质差异影响在滨海地区形成的一种热力环流,风向以一天为周期,随昼夜而变化。
(2)夜晚陆地降温快,气温低,气流下沉,海洋降温慢,气温高,气流上升,从而形成顺时针方向的环流;白天陆地增温快,气温高,气流上升,海洋增温慢,气温低,气流下沉,从而形成逆时针方向的环流。
(3)读取表中数据可知,12月、1月、2月平均海陆风天数较少,即冬季海陆风最少。
(4)海风从海洋吹向陆地,挟带着大量的温凉水汽,能够增加城市空气湿度,降低城市温度,缓解该城市的“热岛效应”,改善该城市的空气质量。
能力提升练
1.D 2.D 3.A 4.D 6.B 7.D
1.D　由所学知识可知,同一地点,海拔越高,气压越低;等压面凸起的地方为高气压区。若a、b、c、d、e为不同气压值,则气压值乙>甲>丙>丁,故D正确。
温馨提示
　　垂直方向上的气压值总是近地面大于高空,同一水平面上的气压值是高气压大于低气压。
2.D　若a、b、c、d、e为不同气压值,则根据等压面的形态可判断,甲处为近地面的低气压,乙处为近地面的高气压,丙处为高空的高气压,丁处为高空的低气压。甲处气流上升,乙处气流下沉,水平气流由高气压流向低气压,即由乙流向甲、由丙流向丁,则甲、乙、丙、丁四处的气流运动方向是乙→甲→丙→丁→乙,D正确。
3.A　读图可知,M处的500百帕等压面分布的高度较高,N处的500百帕等压面分布的高度较低,从M处到N处的500百帕等压面分布高度不断降低,A正确。
4.D　大气热力环流中近地面气压状况与高空相反,高空是高气压,近地面是低气压,高空是低气压,近地面是高气压。读图可知,图中各城市高空气压自北向南由低到高,故海平面的气压自南向北由低到高,故正确排序是昆明、长沙、上海、青岛,选D。
5.答案　(1)③<①=②<④
(2)高　上升　低　⑦>⑥>④>③　顺时针
(3)如下图:
解析　(1)读图可以看出,图中①②⑤三处位于同一等压面上,故①②⑤三处气压相等,④处的海拔低于①处,⑤处的海拔低于③处,依据“同一地点,海拔越高,气压越低”的原理可知,④处的气压大于①处,⑤处的气压大于③处。故①②③④四处气压由低到高的顺序是③<①=②<④。
(2)图中⑥⑦两处分别对应高空的④处和③处,④处和③处分别为高气压和低气压,则近地面的⑥⑦两处分别为低气压和高气压,⑥处为低气压,气温高,大气受热垂直上升;由于同一垂直面,近地面气压大于高空,故③④⑥⑦四处气压由高到低的顺序是⑦>⑥>④>③。近地面气流由⑦处流向⑥处,高空气流由④处流向③处,⑥处气流受热上升,⑦处气流下沉,故③④⑥⑦四处气流的运动方向呈顺时针。
(3)近地面的等压面状况和高空等压面状况相反,据高空等压面绘制即可。
6.B　由图可知,图中通风口只是形成室内空气与集热板和墙壁之间的空气交换,室内空气并不与室外空气交换,不能净化室内空气,故①错误;从图中装置可以看出,该房屋的设计主要利用太阳能加热室内空气,达到取暖的效果,故②正确;根据以上分析可知,该房屋的设计主要是利用太阳能取暖,可以减少其他能源的消耗,故③正确;紫外线不能穿透集热板,室内空气也不能利用紫外线消毒,故④错误。故选B。
7.D　根据上题分析可知,该房屋的设计主要是利用太阳能加热室内空气,达到取暖的效果。室内空气与集热板和墙壁之间的空气进行热量交换通过通风口M、N进行,冬季的白天,M开启,N开启时,室内冷空气从N通风口流出,热空气从M通风口流进室内,形成热力环流,提高室内温度,D正确。
8.答案　(1)图a。理由:白天山坡受热,温度高于同高度的山谷,因此山坡处气流上升,山谷处气流下沉。
(2)工厂排放废热使近地面气温升高;工厂排放的大气污染物增强了大气逆辐射,阻碍地面辐射冷却,从而使逆温减弱。
(3)晴朗的夜晚,虽然山谷逆温较强,气流垂直运动受阻,但受夜晚山风影响,污染物发生扩散。
(4)如下图:
解析　(1)白天,山坡接受的热量比山谷多,空气易膨胀上升,导致山坡近地面空气密度减小,形成相对于山谷的低气压,近地面水平方向风由山谷吹向山坡。
(2)由材料和所学知识可知,逆温情况下,大气层上暖下冷,上轻下重,而建厂后废热增多,近地面气温升高,易膨胀上升,逆温减弱;工厂排放的大气污染物增强了大气逆辐射,保温作用增强,地面热量散失减少,逆温减弱。
(3)晴朗的夜晚,大气逆辐射弱,山谷近地面降温较快,逆温较强,气流垂直运动受阻,但山顶近地面降温更快,形成相对于山谷近地面的高气压,受夜晚山风影响,仍能将山谷中大气污染物吹散。
(4)清晨,山顶气温低,气压高,吹山风,所以此时烟雾的运动方向沿虚线向下。
专题强化练5
常见的热力环流及其应用
1.A 2.D 3.A 4.A 5.B 6.B 7.B 8.C
1.A　读图可知,甲处为山林,植被覆盖率高,乙处为石质地面。白天绿地升温慢,温度低,近地面形成高气压;石质地面升温快,温度高,近地面形成低气压。气流从高气压流向低气压,穿堂而过,形成“穿堂风”,因此与其形成关联最大的地理原理为大气热力环流,A正确;温室效应是大气的受热过程,与“穿堂风”的形成无关,B错误;热岛效应是城市温度高于郊区,以城市为中心而形成的环流,与“穿堂风”形成原理不完全相符,C错误;大气受热过程与“穿堂风”的形成关联较小,D错误。
2.D　图示时段有太阳即为白天。与乙处相比,甲处升温慢,地面温度低,气流下沉,近地面大气密度增加,气压相对升高,D正确。
3.A　读图可知,M、N海拔低,代表近地面,且M气压高于N,因此气流流动方向为M→N;O、P海拔高,且O的气压高于P,因此气流流动方向为O→P。M为近地面的高气压,因此气流下沉,其高空应为低气压,对应P,所以气流流动方向为P→M;N为近地面的低气压,气流上升,高空对应高气压,因此气流流动方向为N→O。故A正确。
读图指导
4.A　读图可判断,N地为近地面的低气压,气温高,因此等压面下凹,等温面上凸,结合选项A正确。
5.B　陆地的比热容小,升温快,降温快,海洋比热容大,升温慢,降温也慢,因此陆地的气温日较差大于同纬度海洋气温日较差,所以①曲线表示陆地气温日变化,②曲线表示海洋气温日变化,A错误、B正确;形成两曲线所示气温日较差差异的主要原因是下垫面的性质不同,C、D错误。
6.B　乙图中的海风出现时陆地气温高于海洋气温,结合甲图信息可知,7时至16时陆地气温高于海洋。
7.B　读图可知,该城市白天的风速大于晚上的风速。根据热力环流原理可知,山地—平原风一般白天是从平原吹向山地的平原风,晚上是从山地吹向平原的山地风,所以该城市平原风风速整体大于山地风,A错误;山地风持续的时间大概从0:00到9:00和18:00到24:00,持续时间较平原风长,B正确;平原风在15:00左右箭头最长,风速最大,C错误;平原风转为山地风的时间大概为18:00以后,D错误。
解题指导
　　解答本题的关键是明确山地—平原风类似于山谷风。即白天吹平原风,晚上吹山地风。
8.C　根据平原风和山地风的风向可知,夜间吹的是山地风,以偏北风为主,据此可知,山地位于平原的北部,C正确。
9.答案　(1)垂直(上升或下降)　气压　水平
(2)
(3)建筑物密集　地面多硬化
(4)白天山谷受大气热力环流影响,谷底气流下沉不利于污染物扩散;夜晚山谷受大气热力环流影响,谷底气流上升,有利于污染物扩散。
解析　(1)由此实验可总结出的大气热力环流形成过程是:空气受热上升的地方,近地面形成低气压,高空形成高气压;空气冷却收缩下沉的地方,近地面形成高气压,高空则形成低气压;当同一水平面上出现气压差时,空气就会由高气压流向低气压。所以地面冷热不均,会引起大气上升或下降运动,导致同一水平面上的气压差异,引起大气的水平运动,形成大气热力环流。
(2)画图的关键是火焰处气温高,气流上升,然后完成整个环流即可;近地面等压面与高空等压面的弯曲方向相反。
(3)城市中心区因建筑物密集,地面多硬化,绿地减少等因素,吸收太阳辐射多,向大气传送的热量也多,造成城市中心区气温一般比周围的郊区高,形成城市“热岛”。
(4)从白天、夜晚山谷中的气流运动状况的差异分析即可。