3.1 大气的组成与垂直分层—2024-2025学年高一地理湘教版(2019)必修一同步课时作业
一、单选题
读“地球大气的垂直分层(部分)示意图”,回答问题。
1.从大气垂直分层看,图示大气层是( )
A.低纬度的对流层 B.中纬度的平流层
C.高纬度的对流层 D.高层大气
2.下列关于大气的垂直分层,说法不正确的是( )
A.对流层大气中,气温随着海拔的上升而下降
B.对流层的高度随着纬度的增加而变大
C.平流层大气的主要直接热源是太阳短波辐射
D.大气的根本能量来源是太阳短波辐射
3.大气的垂直分层中,气温随高度增加而降低,容易成云致雨的大气层是
A.电离层 B.平流层 C.对流层 D.高层大气
4.关于逆温现象的叙述,正确的是( )
A.盆地底部,白天容易出现逆温 B.逆温出现时,对流运动将会增强
C.逆温出现时,气温随海拔升高会增高 D.逆温出现时,气温垂直递减率会变大
“25万美元一张票!想去太空遨游吗?”2018年12月13日英国“维珍银河飞船”飞到了“太空边界”,最终达到海城82.7千米的高度。随后下降,几分钟后落回地面。下图为大气垂直分层及高度、温度和气压的变化图。据此完成下面小题。
5.飞船下降过程中气温变化的规律可能是( )
A.递减→递增→递减 B.递增→递减→递增
C.递增→递减→递增→递减 D.递减→递增→递减→递增
6.飞船探测到水汽集中在( )
A.对流层 B.平流层 C.高层大气 D.电离层
7.大气中含量虽很少,但却是影响天气变化的重要物质是( )
A.二氧化碳和臭氧 B.氩和氖 C.水汽和杂质 D.氮和氧
8.对流层干洁大气的主要成分是( )
A.水汽和尘埃 B.氮和氧 C.氧气和二氧化碳 D.水汽和二氧化碳
9.2018年5月14日,四川航空公司3U8633航班在成都区域巡航阶段,驾驶舱右座前风挡玻璃破裂脱落,机组实施紧急下降,所有乘客平安落地。调查报告显示,本次事件的最大可能原因是:B-6419号机右风挡封严(气象封严或封严硅胶)可能破损,风挡内部存在空腔,外部水汽渗入并存留于风挡底部边缘。据此回答紧急下降返航途中,遇到风雨天气的原因是该层大气( )
A.上热下冷 B.上冷下热
C.水汽与固体杂质少 D.平流运动为主
寒假中,经纬乘飞机从哈尔滨到广州,旅途日记中写道:“天空下着小雪,飞机开始顺着机场的跑道慢慢上升,窗外的建筑物向后而去,飞到万米高空时,飞机平稳飞行,天气突然变得晴朗,窗外的天蓝得似水,大片的云海,犹如雪白的棉花糖,真想走到窗外在云端遨游一番。”下图示意大气垂直分层。据此完成下面小题。
10.为降低成本,同时保证旅途中飞机始终平稳飞行( )
A.如果行程在暑假,飞行高度应上升 B.从广州到哈尔滨,飞行高度应上升
C.如果行程在暑假,飞行高度应下降 D.从哈尔滨到广州,飞行高度应下降
11.经纬在万米高空看到天气变晴的原因是( )
A.臭氧层可以吸收紫外线,温度上升使水汽蒸发
B.水汽和固体尘埃含量少,难以成云致雨
C.气温随高度上升而上升,空气以垂直运动为主
D.大气散射和反射作用强,出现蓝天白云
某学校地理兴趣小组做了如下图所示实验:做甲、乙两个相同规格的玻璃箱,甲底部放一层土,乙底部不放土。中午同时把两个玻璃箱放在日光下,十五分钟后,同时测玻璃箱里的气温,结果发现底部放土的甲箱比没有放土的乙箱足足高3℃。完成下面小题。
12.该实验主要目的是测试( )
A.大气的温室效应 B.一天中最高气温出现的时刻
C.大气的热力运动 D.大气主要的直接热源
13.甲箱温度计显示值比乙箱高的原因是( )
A.太阳辐射强弱差异 B.大气吸热强弱差异
C.地面辐射强弱差异 D.大气辐射强弱差异
14.气温随高度变化会影响大气的稳定性,读图判断下列叙述正确的是( )
A. B.
C. D.
雾是大量微小水滴或冰晶浮游在空中,使水平能见度低1.0km的天气现象。图4为安徽省近十年年平均大雾日数的空间分布。读图回答问题。
15.大雾一般多发的时间为( )
A.傍晚 B.深夜 C.中午 D.凌晨
16.图示平均大雾日数最多的区域多雾的原因主要是( )
A.距海近,水汽充足 B.地形崎岖,利于凝结
C.风力小,凝结核多 D.纬度较低,气温较高
下图为大气中的臭氧分布示意图,乙层中各种废气经过光化学反应形成的臭氧对人类有害,而甲层中的臭氧则能够吸收绝大部分太阳紫外线,保护地表生物免受过多紫外线的伤害,读图完成下列小题。
17.甲层的臭氧层主要位于( )
A.平流层 B.对流层 C.高层大气 D.电离层
18.乙层有害臭氧所在大气层的主要特点是( )
A.大气的空间密度很小 B.大气以水平运动为主
C.气温随高度增加而升高 D.纬度越低,厚度越大
19.由材料及图可得出( )
A.大气成分与人类活动关系密切 B.平流层臭氧对人类健康有害
C.干洁空气的主要成分是臭氧 D.大气污染主要发生在平流层
2018年5月9日,我国在太原卫星发射中心,用“长征四号”丙运载火箭成功发射“高分五号”卫星。卫星入轨后,运行在高度为705千米的太阳同步轨道上。下图示意大气的垂直分层。据此完成下面小题。
20.“高分五号”卫星升空过程中( )
A.气温越来越高 B.依次经过臭氧层、平流层和对流层
C.气温先降—再升—再降—再升 D.气温先升—再降—再升—再降
21.下列对对流层的描述,正确的是( )
A.气流水平运动明显 B.有极光现象发生
C.大气层比较稳定 D.天气现象复杂多变
22.关于干洁空气组成成分作用的叙述,正确的是( )
①氮是绿色植物进行光合作用的基本原料
②氧是地球上生物体的基本成分
③二氧化碳可以对地面起到保温作用
④臭氧能大量吸收太阳光中的紫外线
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
2020年7月23日长征五号火箭搭载“天问一号”火星探测器成功发射,按照计划,“天问一号”火星探测要一次性完成“绕、落、巡”三大任务,这标志着我国行星探测的大幕正式拉开。2020年11月24日长征五号遥五运载火箭成功将嫦娥五号探测器送入预定轨道,开启了探月新征程。左图为我国首次火星探测标识“揽星九天”,标识中太阳系八大行星依次排开。右图表示大气温度在垂直方向上的变化。读图完成下面小题。
23.左图所示行星( )
A.①距离太阳最近 B.②为类地行星,绕日轨道为椭圆
C.③为土星,属远日行星 D.④是目前唯一存在生命的行星
24.嫦娥五号探测器发射升空穿越地球大气层的过程中( )
A.气温越来越高
B.依次经过臭氧层、平流层和对流层
C.气温先降——再升——再降——再升
D.周围气流以水平运动为主
二、材料分析题
25.读下面的图文材料,回答下列问题。
材料一:中星2D卫星于2019年1月11日1时11分在西昌卫星发射中心发射成功。
材料二:下图为大气垂直分层示意图。
(1)A______层,简述该层大气上界高度随地理纬度的规律______。
(2)A层大气天气多变的原因是什么?
(3)人类生存环境的天然屏障在图中______层,对无线电短波通信有影响的是______层,发射的人造卫星在______层中运行。(填字母)
26.阅读图文材料,回答下列问题。
2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳搭乘气球升至约39千米的高空。他在这个高度纵身跳下,打破了跳伞运动员多项世界纪录。
(1)图中大气的垂直分层A为_______、B为_______、C为高层大气。
(2)鲍姆加特纳起跳的地方位于大气的B层。该层大气温度的变化特点是_______________________。
(3)鲍姆加特纳降落到约10千米的高度时,位于大气的A层,此时他耳边的风声震耳欲聋。该层大气温度的变化特点是_________。其原因是该层大气的热量主要来自___________________。
参考答案
1.答案:B
解析:大气垂直分层分为对流层、平流层和高层大气,对流层随纬度不同厚度不同,低纬度上界为17-18km,中纬度为 10-12km,高纬度上界为8-9km;平流层气温随高度上升而增加,观察图可知,该层下界为12km,气温随高度上升而增加,应为中纬度平流层,B正确,AC错误:高层大气是在平流层之上,不在此范围,D错误。故选 B。
2.答案:B
解析:纬度越高,近地面气温越低,对流运动越微弱,对流层的高度越来越低,B错误;对流层的大气热量来源是地面辐射,越远离地面越远离热源,所以气温随着海拔的上升而下降,A正确;平流层分布有臭氧,可吸收太阳紫外线短波辐射,C正确:大气能量的最根本来源是太阳辐射,是促使大气运动的最根本的能量来源,D 正确。依据题意,故选B。
3.答案:C
解析:水汽和固体杂质含量很少,却是成云致雨的必要条件,空气上升到凝结高度,固体尘埃作为凝结核,使周围水汽凝结,才能成云致雨,而几乎全部水汽和杂质都分布在距离地面最近的对流层,因而容易成云致雨的大气层是对流层,C正确:电离层、平流层、高层大气内部不会成云致雨,ABD错误。故选C。
4.答案:C
解析:本题考查逆温现象。逆温就是气温随海拔高度的增加也增加的现象。逆温有辐射逆温,一般发生在冬季晴朗的夜晚。正确的是C项。
5.答案:B
解析:英国“维珍银河飞船”飞到了“太空边界”,最终达到海拔82.7千米的高度。随后下降。结合图示气温曲线飞船下降过程中气温变化的规律可能是递增→递减→递增,B正确,ACD错误。故选B。
6.答案:A
解析:飞船探测到水汽集中在对流层,约90%以上,A正确;平流层、高层大气、电离层水汽含量很少,BCD错误,故选A。
7.答案:C
解析:大气中含量虽很少,但却是影响天气变化的重要物质是水汽和尘埃,C正确;二氧化碳和臭氧、氩和氖氮和氧是大气组成成分,不是引起天气变化的因素,ABD错误。故选C。
8.答案:B
解析:水的相变产生云、雨、雾、雪等天气现象,尘埃是水汽凝结的凝结核,是成云致雨的必要条件。
9.答案:B
解析:风雨天气出现在对流层中,对流层下热上冷,对流运动为主,AD错误,B正确;对流层集中了大气中几乎所有的水汽和固体杂质,C错误,所以选B。
10.答案:A
解析:根据所学知识可知,飞机平稳飞行是在平流层,由于纬度不同,对流层厚度存在差异,从哈尔滨到广州,由高纬向低纬飞行,对流层厚度逐渐变厚,因此要使飞机一直处于平流层,飞行高度应该上升,同理分析,从广州到哈尔滨飞行高度应该下降,BD错误;对流层的厚度还存在季节差异,夏季气温高,气流上升较冬季旺盛,因此同一地区对流层的厚度夏季较厚、冬季较薄,如果行程在暑假,飞行高度应该上升,A正确,C错误。故选A。
11.答案:B
解析:万米高空位于平流层,由于平流层中的固体尘埃和杂质较少,难以成云致雨,因此一般平流层都是晴空万里,B正确;平流层中存在臭氧层,可以吸收紫外线,但是该层的水汽含量也很低,不存在由于温度上升使水汽蒸发,A错误;平流层气温随高度上升而上升,空气以平流运动为主,C错误;云层较少,反射作用很弱,D错误。故选B。
12.答案:D
解析:图中实验测试:改变下垫面后大气升温情况发生变化,说明近地层大气的直接热源是地面。大气对太阳短波辐射吸收的较少——太阳短波辐射能够透过大气到达地面;而大气对地面长波辐射吸收较多,因此地面是近地面大气主要的、直接的热源。甲玻璃箱底部放置土以后,土层吸收太阳辐射,使得土层温度升高,形成地面长波辐射,玻璃箱中的空气大量吸收地面长波辐射,气温升高,因此,底部放土的比没有放土的高了3℃,由此得知,近地面大气主要的直接热源是地面辐射,D正确;温室效应是大气中温室气体的含量增加使得大气的保温作用增强,与此实验无关,A错误;大气的热力运动、一天中最高气温出现的时刻均与该实验的测量目的关系不大,BC错误;故选D。
13.答案:C
解析:甲玻璃箱底部放置土以后,土层吸收太阳辐射,使得土层温度升高,形成较强的地面长波辐射,玻璃箱中的空气大量吸收地面长波辐射,气温升高;乙玻璃箱底部没有放土,地面辐射弱,因此,甲箱温度计示数比乙箱温度计高,C正确。太阳辐射相同,A错误。两箱大气成分相同,吸热能力相同,只是两箱中地面辐射不同,因此吸热的多少存在差异,B错误。与大气辐射强弱关系不大,D错误。故选C。
14.答案:B
解析:B中高度与气温呈反比,高度升高、气温降低,变化较为剧烈,说明天气现象复杂多变,B正确;A代表逆温层,逆温层不利于大气污染物扩散,A错误;C表示不同高度温度相同,大气稳定,不会产生对流运动,C错误;D表示同一高度温度相差很大,大气极不稳定不利于飞行,D错误。故选B。
15.答案:D
解析:读材料可知,“雾是大量微小水滴或冰晶浮游在空中,使水平能见度低1.0km的天气现象”。雾形成的条件是有充足的水汽、凝结核和降温。一般情况下,一天之中午后14时后气温不断下降,至凌晨气温最低,有利于大气中水汽凝结形成雾,D正确:傍晚、深夜、中午的气温更高,都不利于雾形成,排除ABC。故选D。
16.答案:B
解析:安徽省为内陆省份,A错误;由图中“长江”信息可推知,安徽省地势总体西南高、东北低,淮河以北地势平坦为华北平原的一部分,雾日较少。长江以南为皖南山地,雾日较多。因此,地形、地势差异导致温差差异较大,利于凝结:且皖南山地临近长江,水汽较多,B正确:皖南山地人类活动较少,凝结核较少,C错误;气温较高不利于凝结,D错误。故选B。
17.答案:A
解析:图示甲层臭氧含量高,有臭氧层,主要位于平流层,A正确;对流层处在大气层的最底层,臭氧含量较小,B错误;高层大气、电离层位于平流层之上,高层大气高度大于50km,在80—500km处,有若干电离层,CD错误。故选A。
18.答案:D
解析:乙层有害臭氧分布于对流层,大气的空间密度大,大气的密度随着高度的增加而降低,A错误;气温随高度增加而降低,表现出上冷下热的特征,大气的运动以对流运动为主,BC错误;对流层纬度越低,厚度越大,低纬度地区对流层高度为17—18km,D正确。故选D。
19.答案:A
解析:读图可知,大气成分会受人类活动的影响而发生改变,A正确,平流层臭氧层能够吸收太阳辐射中的紫外线,是人类健康的保护伞,B错误;25km以下的干洁空气的主要成分是氮气、氧气,C错误;大气污染主要发生在对流层,D错误。故选A。
20.答案:C
解析:据图可知,太阳同步轨道高度为705千米,应位于高层大气。“高分五号”卫星升空过程中依次经过对流层、平流层和高层大气。对流层气温随高度升高而降低,平流层气温随高度升高而升高,高层大气气温随高度先降低后升高,因此“高分五号”卫星升空过程中气温先降—再升—再降—再升,C正确,ABD错误。故选C。
21.答案:D
解析:对流层对流运动显著,水平运动是平流层的特点,A错误。极光现象是太阳带电粒子轰击极地地区的高层大气,使大气电离,产生的发光现象,因此极光发生在高层大气,B错误。对流层空气对流运动显著,天气现象复杂多变,C错误,D正确。故选D。
22.答案:D
解析:二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料;氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质,氮是地因球上生物体的基本元素。
23.答案:B
解析:①为金星,距离太阳最近的为水星,A错误;②为火星,是类地行星,绕日轨道为椭圆,具有近圆性,B正确;③为土星,离太阳的距离排在太阳系第六位,不是远日行星,远日行星为天王星和海王星,C错误;④为木星,目前唯一存在生命的行星为地球,D错误。故选B。
24.答案:C
解析:嫦娥五号探测器从地表发射升空,穿越整个地球大气层,图中显示地球大气层气温随高度升高而有规律变化,先降低、后升高、再降低、又升高,A错误、C正确;嫦娥五号探测器从地表发射升空,随海拔高度增加依次经过对流层、平流层和高层大气,B错误;嫦娥五号探测器从地表发射升空过程中,经过不同层次气流运动方式不同,如经过对流层时,垂直对流运动显著,经过平流层时,大气以水平运动为主,D错误。故选C。
25.答案:(1)对流;对流层上界高度,低纬度高,高纬度低
(2)对流层气温随高度的增加而降低,加上地面受热不均引起冷热差异,故对流运动显著;充足的水汽,使对流层的天气现象复杂多变。
(3)B;C;C
解析:(1)A是近地面的对流层,其上界高度是大气对流运动所能达到的最大高度,大气对流运动的强烈程度与地表温度有关,地表温度存在明显的纬度和季节差异。同一季节,低纬度地区获得太阳辐射多,地表温度高,对流运动强烈,对流层高度高;同理,高纬度地区对流层高度低。
(2)对流层温度随海拔高度的升高而降低,因为下热上冷的结构,加上受下垫面不均匀性质引起的冷热不均影响,对流运动强烈;对流层几乎集中了所有的水汽和固体杂质多(凝结核多),为成云致雨的创造了条件,容易产生多变的天气.
(3)B的范围是对流层顶(12km)到50km高度,是平流层。平流层有臭氧层,其中存在的大量臭氧可以吸收紫外线,对生物具有保护作用,是人类生存环境的天然屏障。C层为高层大气,高层大气中有电离层,可以反射无线电波,对无线电短波通信有重要作用,发射的人造卫星在高层大气中运行。
26.答案:(1)对流层 平流层
(2)随海拔的升高气温升高
(3)随海拔的升高气温降低 地面(辐射)
解析:(1)据图可知,大气垂直分层从近地面到高空依次为A对流层、B平流层、C高层大气。
(2)起跳的高度距离地面39km,位于平流层;平流层气温随海拔升高而降低,所以在该层降落的过程中,大气温度的变化特点是随着海拔高度的下降,气温下降,主要原因在于:平流层臭氧大量吸收太阳短波辐射中的紫外线而使得大气增温(平流层气温的垂直分布除下层随高度变化很小外,在30千米以上,气温随高度增加迅速上升,这是因为平流层中的臭氧大量吸收太阳紫外线而使气温升高)。
(3)10km的高度位于对流层,对流层气温随海拔的上升而下降,所以在该层降落的过程中,大气温度的变化特点是随着海拔的降低,气温升高;主要原因在于对流层大气的主要和直接热源是地面长波辐射,海拔越低,受地面长波辐射的影响越强,气温越高。