大气的组成和垂直分层——2025-2026学年高一地理人教版（2019）必修一同步课时作业（含解析）

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大气的组成和垂直分层——2025-2026学年高一地理人教版（2019）必修一同步课时作业
一、单选题
1．北京时间2024年4月30日17时46分，神舟十七号载人飞船穿越黑障区（通讯暂时中断区域）后，成功降落在东风着陆场。据悉，黑障区一般出现在地球上空35~80千米的大气层间。返回舱穿越“黑障区”后到着陆过程中，大气（ ）
A.能反射无线电短波通信 B.空气密度逐渐减小
C.先平流运动再对流运动 D.气温先增加后降低
2．近年来，空气质量问题引起全社会高度关注。下图是对流层大气气温垂直分布的4种情形。图中最不利于雾霾大气污染物扩散的情形是（ ）
A.
B.
C.
D.
下图为不同纬度大气温度垂直变化示意图。据此完成下面小题。

3．据图可推测（ ）
A.①曲线气温垂直变化小
B.海拔升高太阳辐射减弱
C.②曲线气压随海拔上升
D.③曲线代表的纬度最高
4．图中曲线拐点所在高度（ ）
A.臭氧浓度最大
B.大气密度最大
C.为对流层顶部
D.出现极光现象
根据大气物理性质的差异，把地球上的大气分为对流层、平流层和高层大气。下图中甲、乙、丙为三个大气分层的气温垂直变化图。据此完成下面小题。

5．图示中甲、乙、丙所代表的三个大气分层（ ）
A.甲是平流层
B.乙是高层大气
C.丙是对流层
D.甲是臭氧层
6．图示中的甲所代表的大气分层（ ）
A.质量占大气圈质量的1/4
B.大气以水平运动形式为主
C.厚度有明显的区域差异
D.大气垂直方向上热交换少
7．乙代表的大气分层内常见（ ）
A.连绵的云层
B.浓绿的森林
C.飞行的客机
D.众多的流星
贝母云是指在高纬度地区20～30千米高空出现的一种色彩绚丽、薄而纤细的罕见云彩。其色彩排列如虹，因云中微小粒子衍射所形成。下图为北欧芬兰拉普兰地区上空的贝母云。据此完成下面小题。
8．贝母云通常位于大气中的（ ）
A.对流层
B.平流层
C.软流层
D.高层大气
9．贝母云形成所需的特殊条件最可能是（ ）
A.强烈对流运动
B.极地极昼现象
C.大气低温环境
D.水汽、杂质多
大气中的水汽和杂质含量因时因地而异。据此完成下面两题。
10．下列同纬度的四地中，大气中水汽含量最高的是（ ）
A.近海面区域
B.内陆近地面
C.海面高空
D.内陆高空
11．通常，近地面大气中的杂质含量（ ）
①冬季少于夏季
②冬季多于夏季
③乡村少于城市
④乡村多于城市
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
气象高空探测指利用气象气球携带探空仪，在飞升的过程中探测、收集周围环境的气象数据。2021年11月6日，某气象爱好者当天放飞的气象太空气球上升至约30km后，自行爆裂。据此完成下面小题。
12．探测气球在上升过程中（ ）
A.气压不断降低
B.气温先升后降
C.氧气含量升高
D.水汽含量增多
13．探测气球爆裂时所处的大气层的状况是（ ）
A.二氧化碳含量高
B.气流运动较平稳
C.水汽杂质含量高
D.臭氧的含量极低
据报道，美国华盛顿于当地时间2023年8月7日出现雷暴天气，部分地区出现风速超过每小时12.7千米的强风和冰雹，导致多地航班暂停起飞。据此完成下面小题。
14．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近地面水汽的含量小于高空
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
15．飞机正常飞行时所处的大气层（ ）
A.存在电离层
B.存在臭氧层
C.主要组成是水汽
D.大气温度下高上低
如果对流层大气出现“上热下冷”（即随高度上升，气温也上升）现象时，空气对流运动减弱，这种现象称为逆温。有人说，逆温是雾霾的帮凶。据此完成下面小题。

16．读图，辐射逆温最强盛时一般出现在一天中的（ ）
A.正午过后
B.日出前后
C.日落时刻
D.子夜时分
17．考虑辐射逆温对大气污染的影响，一天中最不适合户外运动的时段是（ ）
A.清晨
B.中午
C.午后
D.傍晚
珠母云，又名贝状高层云，多出现在高纬地区离地面20～30km的高空。云体在阳光照射下常伴有较淡的紫、蓝、红、黄等近乎同心排列的光弧，犹如阳光下贝壳闪耀的色带。据此完成下面小题。

18．珠母云常见于大气垂直分层中的（ ）
A.平流层
B.电离层
C.对流层
D.高层大气
19．有关珠母云表述合理的是（ ）
A.易形成降水天气
B.以垂直移动为主
C.彩色光弧与极光成因不同
D.极夜出现期间观察效果好
图示意北半球中纬度某地某时的地理景观。据此完成下面小题。

20．此时天气最可能为（ ）
A.晴、无风
B.雨、大风
C.晴、大风
D.雨、无风
21．下面四图中可能正确表示此时图示区域气温垂直变化状况的是（ ）
A.
B.
C.
D.
2022年5月6日,科考人员完成了珠峰地区大气垂直探空实验,探空气球最高飞升至距离珠峰大本营地面39.1km处。图为刚放飞的氦气探空气球和大气垂直分层示意图。读图完成下面小题。

22．甲层大气的主要特点是（ ）
A.水汽杂质少且能见度高
B.天气现象复杂多变
C.气温随高度增加而增加
D.大气平流运动显著
23．气球在上升过程中（ ）
A.测定的气压越来越大
B.气球不断膨胀变大
C.测定的紫外线变弱
D.测定的水汽含量增多
24．如图为宇航员在国际空间站拍摄的图片。图中亮点为金星，它正从地球地平线和极光中升起。下列关于极光的叙述正确的是（ ）

A.极光在地球各纬度地区上空均有出现
B.极光在地球高纬度地区上空经常出现
C.极光是对流层大气电离而发光
D.极光的产生与太阳活动无关
2021年11月10日，一名28岁的法国男子站在父亲驾驶的热气球顶部，随着气球缓缓上升，最终上升到1016米，打破了自己曾经创造的该项目世界纪录。下图为该男子当时自拍的照片。据此完成下面小题。

25．该名男子拍照时所在的大气层（ ）
A.臭氧含量较多
B.适合航空飞行
C.厚度大致均匀
D.天气复杂多变
26．大气中（ ）
A.氧是地球生物体的基本成分
B.二氧化碳是光合作用的基本原料
C.氮是维持生命活动必需的物质
D.各种固体杂质均不参与天气变化
读“大气垂直分层示意图”（下图），完成下面小题。

27．图中所示大气垂直分层可能位于（ ）
A.热带
B.北温带
C.北寒带
D.南寒带
28．水汽和杂质是成云致雨的必要条件，它们几乎全部集中在（ ）
A.A层
B.B层
C.C层
D.A层和B层
29．关于图中各垂直分层的叙述，正确的是（ ）
A.A层气温随高度升高而升高
B.B层无云雨天气，适合航空飞行
C.C层大气密度为各层中最大
D.C层中的臭氧层是“地球生命保护伞”
下图为大气垂直分层示意图。据此完成下列问题。

30．在不同的大气层中，演绎着不同的自然现象。下列叙述与所在大气层对应正确的是（ ）
A.晴天为主，适合高空飞行A层
B.气温随高度增加而降低B层
C.“地球生命的保护伞”C层
D.存在电离层、反射无线电波C层
31．A层天气现象复杂多变的原因有（ ）
①该层大气对流上升时，温度降低
②水汽和固体杂质绝大部分集中在此层③大气逆辐射弱，近地面降温快
④二氧化碳和水汽绝大部分集中在此层
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
二、材料分析题
32．
分析对流层天气现象复杂多变的原因。
33．
阅读图文材料，完成下列要求。
2024年4月30日，载有三名中国航天员的“神舟十七号”载人飞船成功降落在平均海拔约1km的内蒙古东风着陆场。图为地球大气垂直分层示意图。
(1)A层气温随高度的升高而 （“升高”或“降低”），原因是 。
(2)有利于高空飞行的是 （写字母），原因是和 。
34．阅读图文材料，完成下列要求。
2024年4月30日，载有三名中国航天员的“神舟十七号”载人飞船成功降落在平均海拔约1km的内蒙古东风着陆场。图为地球大气垂直分层示意图。

（1）“神舟十七号”从宇宙空间返回地面时依次经过的大气是______、______、______。（填名称）
（2）A层厚度因纬度而异，______（“低”或“中”或“高”）纬度最厚，平均厚度约为______km。
（3）A层气温随高度的升高而______（“升高”或“降低”），原因是__________是该层大气的直接热源。
（4）有利于高空飞行的是______（写字母），该层大气中的臭氧层可以吸收太阳辐射中的______。
（5）C层中的______层，对无线电短波通讯有着重要作用。
参考答案
1．答案： C
解析： 返回舱穿越“黑障区（地球上空35到80千米的大气层间）”后到着陆的过程中，指的是地球上空35千米到地表，即从平流层中部到对流层再到地表。反射无线电短波通信的电离层出现在高层大气中，A错误；
随着海拔降低，空气密度变大，B错误；
平流层中大气以水平流运动为主，对流层中大气以对流运动为主，因此大气先平流运动再对流运动，C正确；
随着海拔降低，气温先降低后升高，D错误。
故选C。
2．答案： C
解析： 图A中气温随高度的增加而降低，空气对流运动显著，有利于雾霾大气污染物的扩散，排除A；图B、图C、图D中，均出现气温随高度的增加而升高的逆温现象，逆温层会抑制大气对流运动，从而不利于污染物的扩散，三图比较，C图中逆温层最厚，B图逆温层刚生成不久，D图中近地面逆温现象正在消失，因此最不利于雾霾大气污染物扩散应是C图所示情形，C符合题意，排除BD。故选C。
3．答案： D
解析： 据图可知：①曲线气温跨度由20°到-70°附近，气温垂直变化最大，A错误；
该图反映的是温度与海拔的关系，与气压、太阳辐射没有直接关系，BC错误；
对流层气温随着海拔的升高而降低，且随纬度升高，气温降低，对流运动越不显著，对流层越薄，据图可知③曲线对流层最薄，纬度最高，D正确。
故选D。
4．答案： C
解析： 结合已学知识，根据海拔高度和气温变化：大气的垂直分层可以分为对流层、平流层和高层大气。对流层主要在海拔12千米附近，气温随着海拔的升高而降低。平流层（对流层顶到50~55千米），气温随着海拔的升高而升高，因此曲线拐点所在高度为对流层顶部，C正确；
臭氧主要位于平流层，A错误；
对流层底部大气密度最大，B错误；
极光现象出现在高层大气，D错误；
故选C。
5．答案： B
解析： 甲图气温随高度增加明显下降，为对流层；乙图气温随高度增加先下降后上升，为高层大气；丙图气温随高度增加而缓慢上升，为平流层。故选B。
6．答案： C
解析： 结合上题分析，甲为地球大气的对流层，对流层占地球大气圈质量的3/4，A错误；对流层大气垂直对流运动显著，B错误；对流层厚度受地球表面不同区域热量差异的影响，厚度空间变化和时间变化较为显著，C正确；受下热上冷大气结构的影响，对流层对流运动显著，大气在垂直方向上热交换较多，D错误。故选C。
7．答案： D
解析： 结合上题分析，乙图表示的是地球的高层大气，云层集中在大气的对流层，森林也出现在地球大气的对流层，A、B错误；飞行的客机多出现在地球大气的对流层或平流层，C错误；流星现象在地球的高层大气出现频率较高，D正确。故选D。
8．答案： B
解析： 对流层的平均高度约为12千米，最高在赤道地区可达17-18千米，贝母云出现在20-30千米高空，不在对流层，A错误。平流层位于对流层之上，高度范围大约从对流层顶部至50-55千米高空，20-30千米属于平流层范围，所以贝母云通常位于平流层，B正确。软流层位于上地幔上部，深度在80-400千米左右，不属于大气分层，C错误。
高层大气是指平流层以上的大气，D错误。故选B。
9．答案： C
解析： 强烈对流运动主要发生在对流层，而贝母云位于平流层，平流层气流以平流运动为主，A错误。贝母云在高纬度地区出现，极昼现象与贝母云的形成没有直接关联，B错误。
高纬度地区平流层大气温度低，水汽易凝结成微小粒子，这些微小粒子在特定条件下发生衍射形成贝母云，所以大气低温环境是贝母云形成的特殊条件之一，C正确。平流层水汽、杂质含量少，D错误。故选C。
10．答案： A
解析： 大气中的水汽含量，在水平方向上，海洋上空高于陆地上空，湿润地区上空高于干旱地区上空：垂直方向上，一般自地面向高空逐渐减少。故选项同纬度的四地中，近海面区域大气中水汽含量最高，A正确。
11．答案： C
解析： 通常，夏季降水多，近地面大气中的杂质含量少；冬季较为干燥，地表多扬尘，风沙天气较多，近地面大气中的杂质含量多，①错误、②正确。城市经济活动密集，近地面大气中的杂质含量多于乡村，③正确、④错误。故选C。
12．答案： A
解析： 气球在上升过程中，空气密度越来越低，大气气压不断降低，A正确；对流层大气温度随高度增大而降低，B错误；气球在上升过程中，空气越来越稀薄，氧气浓度也会越来越低，C错误；空气中的水汽几乎集中在对流层，当探空气球上升至平流层后，水汽含量下降，D错误。故选A。
13．答案： B
解析： 此次实验探空气球上升至最大高度为3万米，此时所在的大气层为平流层，气流以平流运动为主，气流平稳，利于航空飞行，B正确；电离层位于高层大气，A错误；氧气、杂质含量高、天气多变的大气层为对流层，C错误；大气密度最大的大气层是在对流层，D错误。故选B。
14．答案： C
解析： 联系已学可知，海洋上空蒸发多，水汽较陆地上空含量高，①错；水汽来源于下垫面，所以近地面水汽的含量大于高空，②错；森林上空由于蒸腾较强，水汽的含量较裸地上空的高，③对；低层大气中的水汽随着温度的变化，存在着固、液、气三态的转化，④对。综上所述，C正确，排除ABD。故选C。
15．答案： B
解析： 飞机正常航行时位于平流层。平流层上部内存在臭氧层，臭氧层能够吸收紫外线而升温，所以平流层气温随高度增加不断上升，下低上高，B正确，D错误；电离层主要位于高层大气，A错误；平流层海拔高，来源于下垫面的水汽和固体杂质极少，C错误。故选B。
16．答案： B
解析： 联系已学知识可知，辐射逆温一般始于日落，随着夜深地表温度不断下降，逆温逐渐向上扩展，日出前后时达最强。日出后，地面受太阳辐射而增温，逆温自下而上逐渐地消失，B正确，ACD错误，故选B。
17．答案： A
解析： 由上一题可知，辐射逆温在日出前后最厚（最强盛）。当逆温层出现时，密度大的冷空气在下，密度小的暖空气在上，无法形成对流，阻碍了污染物向上扩散到更高的高度，逆温层越厚，近地面污染物浓度越大，因此最不适合户外运动的时间为清晨，A正确，排除BCD。故选A。
18．答案： A
解析： 对流层的高度随纬度的变化而变化，具体来说：在低纬度地区，对流层的平均高度约为17-18公里。在中纬度地区，对流层的平均高度约为10-12公里。在极地地区，对流层的平均高度约为8-9公里。珠母云出现在20-30km高度，应在平流层，A正确，BCD错误，故选A。
19．答案： C
解析： 彩色光弧是太阳照射形成，极光是太阳活动形成，成因不同，C正确；平流层的水汽少，难以形成降水，A错误；平流层以水平运动为主，B错误；极夜没有太阳光，无法观察，D错误。故选C。
20．答案： A
解析： 由图中的烟雾笼罩可知，此时图示地区无风，远山清晰可见，不可能为雨天。故A正确，BCD错误。
故选A。
21．答案： D
解析： 一般情况下，大气温度随着高度增加而下降，可是在某些天气条件下，地面上空的大气结构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”；由图可知，烟柱上升到一定的高度后不能继续上升，而是转为水平方向向四周扩散，这是典型的逆温现象，A、B图中，气温随海拔升高而降低，没有明显逆温现象，排除A、B；
C图中，底层和上层为逆温，中层为正常，不符合题意，排除C；
D图中，中间有明显逆温现象，与题意相符，D正确。
故选D。
22．答案： B
解析： 图中甲层大气为对流层，几乎全部的水汽、杂质集中在对流层，A错；由于对流层水汽和固体杂质多，对流运动旺盛，该层天气现象复杂多变，B正确；对流层气温随高度增高而降低，大气对流运动显著，CD错。故选B。
23．答案： B
解析： 气球在上升过程中，海拔升高，空气密度减小，外部气压降低，测定的气压越来越小，气球内气压较气球外气压更大，气球不断膨胀变大，B正确，A错。随着海拔升高，紫外线增强，水汽含量减少，CD错。故选B。
24．答案： B
解析：
25．答案： D
解析： 根据题意男子拍摄照片的高度为4016m，而对流层在低纬度地区平均高度为17~18公里，在中纬度地区平均为10~12公里，极地平均为8~9公里，，所以男子拍照时所在的大气层为对流层，对流层天气现象最复杂，D正确；对流层的厚度随地理纬度和季节而变化，C错误；臭氧层位于平流层，A错误；平流层适合航空飞行，B错误。故选D。
26．答案： B
解析： 氧是维持生命活动必需的物质，A错误；二氧化碳是光合作用的基本原料，B正确；氮是地球生物体的基本成分，C错误；大气中的杂质是降水形成中的凝结核，参与了天气变化，D错误。故选B。
27．答案： B
解析： 图中A为对流层，它的高度因纬度而不同，在低纬度地区平均高度为17-18公里，在中纬度地区平均为10-12公里，极地平均为8-9公里，图中A层高度约为12公里，因此最可能位于中纬度地区，结合选项，最可能位于北温带，B项正确，ACD项错误。故选B。
28．答案： A
解析： 图中A为对流层，B为平流层，C为高层大气，对流层集中了75%大气质量和90%的水汽，平流层中水汽、尘埃含量少，天气晴朗，大气透明度好，高层大气空气密度很小，A项正确，BCD项错误。故选A。
29．答案： B
解析： 对流层中，气温随高度升高而降低，平均每上升100米，气温约降低0.65℃，A项错误；平流层随髙度上升是气温上升，气流运动相当平稳，并以水平运动为主，适合航空飞行，B项正确；C层为高层大气，空气密度很小，为各层中最小，C项错误；臭氧层主要存在于平流层中，即B层，D项错误。故选B。
30．答案： D
解析： 对流层天气现象复杂多变，B平流层气温随高度升高而升高，有臭氧层，臭氧能大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害被称作地球生命的保护伞C高层大气存在电离层，能反射短波无线电波，对无线电通信有重要作用，D符合题意。故选：D。
31．答案： A
解析： 根据大气分层可以判断A层为对流层，几乎全部的水汽杂质都集中在对流层，大气上部冷下部热，对流运动显著，大气对流上升时，温度降低，易成云致雨，所以①②正确。故选：A。
32．答案：
对流层气温随高度增加而降低，空气对流显著，而且大气中的水汽，约有80%存在于对流层，越接近地面水汽含量越高，固体杂质也越多，故容易成云致雨，天气现象复杂多变。
解析：
形成云、雨、雾等复杂多变的天气现象必须具备：有足够的水汽、适量的凝结核、空气的上升运动。平流层气温是上热下冷，无空气对流运动，且缺乏水汽和固体杂质，因而无复杂的天气现象。只有对流层既有空气对流运动，又集中了几乎全部的水汽和固体杂质，因而形成了复杂多变的天气现象。
33．答案：
(1)降低；近地面为该层大气的直接热源
（2）B；气流以平流为主天气晴朗
解析：
（1）根据大气的温度、密度、运动等特征，大气自下而上分为对流层、平流层和高层大气。图中A层位于最下部，为对流层。据图片信息可知，对流层的温度随高度的升高而降低。对流层中的水汽，二氧化碳、尘埃等对太阳短波辐射的吸收少，反而对地面长波辐射的吸收多，所以对流层的热量来源于地面。近地面为该层大气的直接热源。
（2）根据大气的温度、密度、运动等特征，大气自下而上分为对流层、平流层和高层大气。平流层气温随高度的增加而增加，下冷上热，气流平稳，以水平运动为主，又因缺少水汽和杂质，多晴朗天气，故平流层有利于高空飞行。有利于高空飞行的是B。原因是气流以平流为主和天气晴朗。
34．答案： （1）高层大气；平流层；对流层
（2）低；12
（3）降低；地面；地面辐射
（4）B；紫外线
（5）电离
解析： （1）联系已学可知，根据大气的温度、密度、运动等特征，大气自下而上分为对流层、平流层和高层大气。故“神舟十七号”从宇宙空间返回地面时依次经过的大气层是C高层大气、B平流层、A对流层。
（2）读图可知，图中A层位于最下部，为对流层，对流层厚度因纬度而异，低纬度17-18km、中纬度10-12km、高纬度8-9km。低纬度最厚，对流层的平均厚度为12km。
（3）联系已学可知，A层为对流层，由于地面是对流层大气的直接热源，所以气温随海拔的升高而降低。
（4）读图可知，B层为平流层，平流层气温随高度的增加而增加，下冷上热，气流平稳，以水平运动头主，又因缺少水汽和杂质，多晴朗天气，故平流层有利于高空飞行。该层大气中的臭氧层可以吸收太阳辐射中的紫外线，被喻为“地球生命的保护伞”。
（5）读图可知，C层为高层大气，高层大气中有若干电离层，电离层中的带电粒子受到太阳活动等因素干扰时，会影响无线电短波通讯。
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