3.1大气的组成与垂直分层同步练习题（含解析）

3.1大气的组成与垂直分层同步练习题
一、单选题
如果对流层大气出现“上热下冷（即随高度上升，气温也上升）”即逆温现象时，空气对流运动减弱，不利于污染物的扩散。下图为大气垂直方向温度变化图。读图完成下面小题。
1．图中表示近地面出现逆温现象的是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
2．对流层大气出现逆温现象时，近地面空气中污染物含量较高的主要原因是（ ）
A．阻挡了近地面空气水平运动 B．近地面大气中的水汽量增大
C．抑制了近地面空气对流上升 D．近地面人类排放污染物增多
3．2024年5月3日，嫦娥六号探测器发射成功，5天后顺利进入环月轨道飞行。由地球进入环月轨道的历程中，嫦娥六号探测器（ ）
A．逐渐脱离了地月系 B．首先穿过了地球大气的平流层
C．将成为地球的卫星 D．穿越地球大气层时空气密度渐小
下表是地球低层大气中干洁空气的主要成分表。读表，完成下面小题。
气体成分 体积分数/% 质量分数/%
氮（N2） 78.08 75.52
氧（O2） 20.94 23.15
氩（Ar） 0.93 1.28
二氧化碳（CO2） 0.03（变动） 0.05
4．表格中未显示，但却对地球生命有重要保护作用的气体是（ ）
A．甲烷 B．臭氧 C．一氧化碳 D．氨
5．地球大气中的二氧化碳（ ）
A．是植物光合作用的产物 B．大量吸收太阳紫外线
C．含量少，可有可无 D．对地面有保温作用
读大气垂直分层示意图，完成下列小题。

6．下列说法正确的是（ ）
A．云、雨、雾、雪等天气现象都发生在A层
B．B层的热量主要来自地面
C．A层的热量直接来自太阳辐射
D．C层的大气密度比A层大
7．下列有关A、B层可能出现的现象描述不正确的是（ ）
A．飞机在A层飞行有时会出现颠簸现象
B．飞机在B层飞行时，飞行员常感觉是万里无云
C．在A层中有时会出现气温随高度增加上升的现象
D．在B层中沐浴阳光时不会损伤皮肤
2023年5月10日21时22分，搭载天舟六号货运飞船的长征七号运载火箭，在海南省文昌航天发射场点火升空，发射取得圆满成功，于11日5时16分成功对接于空间站天和植心枪后向端口，中国空间站近地点为319.6千米，远地点为346.9千米，完成下面小题。
8．天舟六号货运飞船自地面至50千米高空飞行过程中，气温变化是（ ）
A．一直降低 B．一直升高 C．先降后升 D．先升后降
9．中国空间站所在的大气层（ ）
A．天气变化剧烈 B．臭氧含量最大
C．氮氨气比重最多 D．处于电离状态
10．天舟货运飞船选择晚上发射的主要原因是（ ）
A．方便配件运输 B．方便观测 C．杜绝人为干扰 D．顺风飞行
2023年3月23日，特大冰雹突袭江西赣州，如汤圆大小。有的汽车玻璃被打穿成马蜂窝，据此完成以下各题。
11．关于低层大气中水汽说法正确的是（ ）
①海洋上空含量低于陆地上空②平原地区含量高于山地地区
③裸地上空含量低于森林上空④存在固、液、气三态的转化
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
12．材料中涉及的自然现象发生的大气层的厚度，下列各地中最大的是（ ）
A．安徽 B．陕西 C．海南 D．北京
在某些天气条件下，对流层大气的某一高度范围内会出现气温随高度增加而升高的反常现象，气象学上称之为“逆温”，发生逆温现象的大气层称为“逆温层”。下图为“某地某时刻对流层气温垂直分布状况示意图”。读图完成下列小题。
13．图中“逆温层”出现在（ ）
A．①大气层 B．②大气层 C．③大气层 D．①和②大气层
14．图中“逆温层”（ ）
A．大气以水平运动为主
B．使①大气层无法产生对流运动
C．使③大气层无法产生对流运动
D．使②大气层无法产生水平运动
下图以集合形式示意地球四个圈层，圆甲示意岩石圈，圆乙、圆丙和椭圆丁示意地球的外部圈层。据此完成下面小题。
15．图中属于水圈的是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
16．有关图示圈层的叙述正确的是（ ）
A．甲圈层不属于自然地理环境 B．丙圈层的主要成分是氮气和氧气
C．乙圈层是既连续又规则的圈层 D．丁圈层就是地球上所有生物的总和
二、综合题
17．读下列图像，完成下列问题。
(1)图1中B层温度随高度的变化情况是 。
(2)图1中C层有若干 ，对无线电短波通讯有重要作用。
(3)风、云、雨、雾、雪等天气现象大都发生在图1中 层（写名称），原因是 。
(4)看图3，说明图1中A层的厚度随纬度变化的规律是 。
(5)图2（漫画）中的臭氧层出现在图1中的 层（写名称），其主要作用是 。
18．中国空间站是我国建成的国家级太空实验室。阅读资料，回答问题。
材料一：中国空间站“天宫号”的轨道高度为400-450千米，长期驻留3人,以进行较大规模的空间应用。2023年10月26日，神舟十六号与神舟十七号太空“会师”空间站。航天员在空间站圆满完成包括一次航天员出舱活动、一次“天宫课堂”太空授课等任务，如航天员会展示了两种在空间站里培育出来的植物。
材料二：当前，空间碎片日益增多，空间站太阳翼多次受到微小颗粒的撞击，造成轻微损伤，神舟十七号此次特殊任务将挑战太空维修。
(1)中国空间站的运行轨道位于大气垂直分层的 层，下列关于该大气分层的说法正确的是( )
A．臭氧含量高，能大量吸收紫外线 B．获得的地面辐射少，气温低
C．气温随海拔上升而降低 D．有电离层，能反射无线电波
(2)神舟十六号“天宫课堂”互动环节中，同学提了很多问题，请运用相关知识进行解释：
I.在空间站看太阳周围的天空，显得特别 （A．漆黑B．明亮），是因为空间站轨道之上，大气稀薄，缺少空气分子对太阳可见光的 （A．反射B．散射）作用；太阳格外耀眼，太阳辐射比地面更 （A．强B．弱），出舱活动时都需戴特殊的防护面窗，防止眼睛被灼伤。（填字母）
II.与传统地面育种相比，太空育种的优势是( )
①真空和强辐射环境，加速种子基因突变，缩短育种周期②无菌环境可降低坏种率
③失重环境，植株体积更大④可短时间培育出整体耐性更好的优质种质资源
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
(3)航天员出舱时间的确定，需要监测太阳的活动。太阳外部 （A．光球层B．色球层）的耀斑爆发，产生的电磁波会干扰空间站与地面之间的 （A．短波B．长波）通信；来自 （A．色球层B．日冕层）的太阳风高能带电粒子流，会危及航天员的安全。（填字母）
(4)神舟十六号返回舱在返回过程中，经过的大气层温度的变化是（ ）
A．升高→降低→升高 B．升高→降低→升高→降低
C．降低→升高→降低 D．降低→升高→降低→升高
(5)太空垃圾（废弃的卫星和航天器的残骸碎片）影响日益加重。为了确保太空探索的持续发展，在太空垃圾的预防和处理上，请提出合理的建议。
19．读大气垂直分层图，回答下列问题。
(1)B层是 层，为什么说它是人类生存环境的天然屏障？ 。该层因 而有利于高空飞行。
(2)A层是 层，该层的热量直接来自 ，其空气以 运动为主，原因是 ，该层的天气特征是 。
(3)C层是 层，该层中的电离层对无线电通信有重要作用，原因是 ，该现象产生的原因是 。
(4)人类活动导致大气成分增加或减少的是 层和 层。
20．读“大气的垂直分层示意图”。完成下列问题。
(1)填出大气层的名称：A ，B 。
(2)人类目前利用B层最主要的活动方式是 。
(3)空气对流显著的大气层是 （填字母）。
(4)当太阳大气层中 （填文字）层的耀班增多时， （填字母）层中的电离层会被扰乱，影响无线电短波通信。
参考答案：
1．A 2．C
【解析】1．根据图示信息可知，甲图近地面出现上热下冷的大气结构，即出现逆温，A正确；乙图对流层上部出现上热下冷的大气结构，B错误；丙图为正常的气温垂直变化图，C错误；丁图整个对流层都存在逆温，且平流层内海拔越高，气温越低，不符合地理事实，D错误。故选A。
2．当大气出现逆温层时，会抑制近地面空气对流上升运动，空气中的污染物得不到及时扩散，出现污染物集聚，导致近地面空气中污染物含量较高，容易出现大气污染，C正确；逆温不会阻挡近地面空气水平运动，A错误；近地面大气中的水汽量与污染物含量高关系不大，B错误；人类排放的污染物短时间不会增加，D错误。故选C。
3．D
【详解】嫦娥六号探测器进入环月轨道后，实际上成为了月球的卫星，并未脱离地月系，因为地月系包括地球和月球及其卫星，AC错误；探测器在发射升空时，会穿越地球的大气层，但首先穿过的应该是对流层，而不是平流层，平流层位于对流层之上，B错误。随着探测器逐渐远离地球，它穿越的大气层厚度逐渐减小，空气密度也随之减小，D正确。故选D。
4．B 5．D
【解析】4．大气中臭氧含量很少，主要分布在平流层中，臭氧能够强烈吸收紫外辐射，使得地球上的生物免受过多紫外辐射的伤害，对地球生命有重要保护作用，臭氧在题中表格中未显示，B正确；大气中也存在甲烷、氨、一氧化碳等物质，在表格中也未显示，但这些物质对地球生命的保护作用不明显，ACD错误。故选B。
5．地球大气中的二氧化碳含量虽少，但对地面长波辐射的吸收能力很强，可以使大部分地面辐射能量保存在大气中，并以大气逆辐射的形式补偿给地面，因此对地面具有明显的保温作用，D正确；二氧化碳是植物光合作用的原料，不是产物，A错误；二氧化碳不具有大量吸收太阳紫外线的能力，具有这一能力的主要是臭氧，B错误；由于二氧化碳是光合作用的原料，又对地面具有保温作用，因此对地球环境非常重要，不是可有可无，C错误。故选D。
6．A 7．D
【解析】6．A为对流层，云、雨、雾、雪等天气现象都发生在A层，A正确；B为平流层，热量主要来自太阳辐射，B错误；A为对流层，热量直接来自地面，C错误；C层位于高层大气中，大气密度比A层小，D错误。故选A。
7．A为对流层，气流以对流运动为主，飞机在A层飞行有时会出现颠簸现象，A正确；B为平流层，大气稳定，天气晴朗，能见度高，飞机在B层飞行时，飞行员常感觉是万里无云，B正确；在A层中有时会出现气温随高度增加上升的现象，即逆温现象，C正确；B为平流层，大气较为稀薄，太阳辐射强烈，在B层中沐浴阳光时会损伤皮肤，D错误。本题要求选择不正确的选项，故选D。
8．C 9．D 10．B
【解析】8．50km高空位于平流层内。天舟六号货运飞船从地面到50千米高空飞行过程中，先经对流层，气温随着高度升高而降低，后经平流层，气温随高度升高而升高，故气温变化是先降后升，C正确，ABD错误。故选C。
9．从材料中所知，中国空间站位于319.6—346.9千米高空，位于地球大气的高层大气，高层大气中80—500千米的高空，处于电离状态，D正确；天气变化剧烈的是对流层，臭氧含量最多的是平流层，低层大气的主要成分是氮气，ABC错误。故选D。
10．天舟六号货运飞船选择晚上发射，主要原因是晚间没有太阳光，便于观测，B正确；方便配件运输与运输方式有关，与白天、夜间无关，A错误；发射场有严格的安保措施，无关人员也无法进入，外来干扰少，C错误；飞船飞行高度很高，并不是只穿越对流层，与顺风、逆风关联性不大，D错误。故选B。
11．C 12．C
【解析】11．海洋上空蒸发多，水汽较陆地上空含量高，①错误；山区植被覆盖率较高，蒸腾较强，平原地区水汽含量不一定高于山地地区，②错误；森林上空，植物蒸腾较强，水汽含量较大，裸地上空水汽含量低于森林上空，③正确；低层大气中的水汽存在着固、液、气三态的转化，④正确。综上，③④正确，故选C。
12．材料中涉及的自然现象主要发生在对流层，自低纬度向高纬度，随着热量的减少，对流层的高度通常也随之降低。海南省纬度最低，地表热量多，对流旺盛，对流层厚度最大，C正确；安徽、陕西和北京纬度都比海南高，对流较弱，对流层厚度较薄，ABD错误。故选C。
13．B 14．A
【解析】13．该图为对流层气温垂直分布状况，结合所学知识，正常情况下，对流层温度随高度递增而递减，图中②大气层气温随高度上升而递增，出现逆温现象，为“逆温层”，B正确；①大气层、③大气层随高度上升气温递减，没有发生逆温现象，ACD错误，故选B。
14．图中“逆温层”为②层，随着高度上升，气温上升，空气上热下冷，较为稳定，大气以水平运动为主，A正确，D错误；①大气层、③大气层不受②大气层影响，随着高度上升，气温下降，会产生对流运动，BC错误。故选A。
15．B 16．B
【解析】15．根据材料，甲表示岩石圈，圆乙、圆丙和椭圆丁示意地球的外部圈层，结合所学知识，地球外部圈层分为大气圈、水圈、生物圈；丙圈层分布最高，表示大气圈；丁圈层广泛分布于其它几个圈层，联系了其它几个圈层，主要分布在大气圈的底部，乙圈的全部，岩石圈的上部，代表生物圈。因此乙圈层代表水圈，B正确，ACD错误，故选B。
16．甲为岩石圈，岩石圈、大气圈、水圈和生物圈是组成自然地理环境的四大圈层，因此岩石圈属于自然地理环境，A错误；丙为大气圈，主要成分是氮气和氧气，B正确；乙为水圈，是连续但不规则的圈层，C错误；丁为生物圈，是地球上所有生物及其生存环境的总称，D错误，故选B。
【点睛】大气圈是由多种气体混合而形成的，其中低层大气的组成除干洁空气外还包括少量的水汽和固体杂质，氮和氧是大气的主要成分。
17．(1)温度随高度的升高而上升
(2)电离层
(3) 对流层 对流层水汽和固体杂质含量高对流运动显著
(4)由低纬向高纬减小
(5) 平流 吸收太阳紫外线，保护地球生命
【分析】本题以大气垂直分层为材料设置试题，涉及大气垂直分层及各层特点等相关知识点，考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识解决问题的能力，体现区域认知、综合思维的学科素养。
【详解】（1）读图可知，图1中A层是对流层，B层是平流层，C层是高层大气，B层因臭氧吸收紫外线，温度随高度的升高而上升。
（2）读图可知，图1中C层是高层大气，有若干电离层，可以反射无线电短波，对无线电短波通讯有重要作用。
（3）风、云、雨、雾、雪等天气现象大都发生在图1中A层对流层，原因是气温随高度升高而降低，大气对流运动显著，水汽和固体杂质含量高，易成云致雨。
（4）看图3，说明图1中A层的厚度因地表温度降低，对流运动尺度减弱，随纬度变化的规律是由低纬向高纬减小。
（5）图2（漫画）中的臭氧层出现在图1中的B层平流层，其主要作用是吸收太阳紫外线，保护地球生命免遭过量紫外线的伤害。
18．(1) 高层大气 D
(2) A B A B
(3) B A B
(4)D
(5)加强科技手段的研究，收集和清理太空垃圾；在卫星维修和发射时谨慎操作，减少太空垃圾的产生；加强国际合作，共同研究和解决太空垃圾问题。
【分析】本题以中国空间站的建设为情景，涉及天体及天体系统的分级、地球大气层的垂直分层、太阳活动对地球的影响、地理信息技术等内容，考查学生调用所学知识解决问题的能力，地理综合思维的素养。
【详解】（1）根据材料信息“中国空间站“天宫号”的轨道高度为400-450千米”可知，空间站所在大气层为高层大气；高层大气有电离层，能反射无线电短波，D正确；平流层臭氧含量高，能大量吸收紫外线，A错误；气温随海拔增加先减后增，顶部温度很高，BC错误；故选D。
（2）I.根据所学知识，地球上白天天空会变亮是因为太阳发出的光与大气中的气体分子或尘埃等发生碰撞而散射到四面八方，最后进入了我们眼中；而空间站轨道上正是缺乏空气分子对太阳可见光的这种散射作用，因此显得漆黑一片；太空中由于缺乏大气层对太阳辐射的削弱作用，导致太阳辐射比地球表面更强。
II.太空中空气稀薄，高真空，太阳辐射强，可短时间培育出整体耐性更好的优质种质资源，①④正确；太空处于高真空环境，且有害射线、太阳超射等都非常强烈，细菌、病毒等在这样的空间环境中是不可能存在的，②正确；地心引力小，微重力，植株体积更大，但不是育种的优势，③错误；由此可知B正确，ACD错误；故选B。
（3）根据所学知识，耀斑发生在色球层，耀斑产生的电磁波会干扰无线电短波通信；太阳风来自太阳大气层的日冕层。
（4）根据所学知识，对流层气温随高度增加而降低，平流层气温是随高度增加而升高，高层大气气温随高度增加是先降低后升高的，神州十六号在返回过程中高度逐渐降低，依次经过高层大气、平流层、对流层；因此其经过的大气层温度的变化是：降低-升高-降低-升高，D正确、ABC错误。故选D。
（5）根据所学知识，人们可以使用各种方式，如搭载运载器、开展机械作业等，收集和清理太空垃圾；新的卫星设计应该更加环保，在卫星维修和发射期间也应该更加小心谨慎，避免误操作和事故发生，以减少废弃物排放；太空垃圾已经成为一个全球性的问题；国际社会应该加强合作，共同研究和解决太空垃圾问题。
19．(1) 平流 臭氧含量多，大量吸收太阳光中的紫外线，保护地球生物免受伤害 天气晴朗，能见度好
(2) 对流 地面 对流 上冷下热 复杂多变
(3) 高层大气 大气处于高度电离状态 太阳紫外线和宇宙射线的作用
(4) 对流 平流
【分析】本题以大气垂直分层为材料，涉及大气垂直分层及各层的特征等相关内容，考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识和基本技能的能力。
【详解】（1）结合所学知识，B层为平流层。平流层中由于臭氧大量吸收紫外线，不仅成为人类生存环境的天然屏障，且使气温随着高度的升高而升高，该层下冷上热，大气以平流运动为主，加上该层水汽、固体杂质极少，天气晴朗，能见度好，有利于高空飞行。
（2）结合所学知识，A层为对流层。对流层气温随着高度的升高而递减，该层下热上冷，对流运动显著，近地面的水汽和固体杂质得以向上输送，易成云致雨，天气现象复杂多变。
（3）结合所学知识，C层为高层大气。高层大气中有电离层，其大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度电离状态，因而能反射无线电波。
（4）由于人类大量使用矿物燃料，使对流层中的二氧化碳含量不断增加，随着制冷工业的发展，大气中的氟氯烃含量增加，破坏臭氧层，所以人类活动导致大气成分增加或减少的是对流层和平流层。
20．(1) 对流层 平流层
(2)航空飞行
(3)A
(4) 色球 C
【分析】本题以大气的垂直分层示意图为背景设置试题，涉及大气垂直分层及其大气运动特点等相关内容，考查学生获取和解读图文信息的能力、对地理基本知识的迁移运用能力，落实区域认知、综合思维和人地协调观的地理学科核心素养。
【详解】（1）读图并结合所学可知，大气垂直分层由地面至高空依次为对流层、平流层、高层大气，且对流层大气温度随高度的增加而递减，平流层大气温度随高度的增加而升高；高层大气的温度随高度的增加先降低后升高。故图示A代表对流层，B代表平流层，C代表高层大气。
（2）由上题分析可知，B层为平流层，大气上热下冷，大气以水平与运动为主，气流平稳，天气晴朗，利于飞机飞行，人类目前利用B层最主要的活动方式是航空飞行。
（3）由第（1）小题可知，A层是对流层，对流层大气的直接热源是地面，大气温度上冷下热，空气对流运动最显著。
（4）根据所学可知，在80—500千米的高空，有若干电离层，电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度电离状态，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。耀斑发生在太阳大气中的色球层，当耀斑增多时，高层大气中的电离层会被扰乱，影响无线电短波通信。由第（1）小题可知，C表示高层大气。