第二单元　从地球圈层看地表环境 第一节　大气圈与大气运动 第1课时 大气圈的组成与结构、大气的受热过程--2027鲁教版高中地理必修第一册同步练（含答案）

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2027鲁教版高中地理必修第一册
第二单元　从地球圈层看地表环境
第一节　大气圈与大气运动
第1课时　大气圈的组成与结构、大气的受热过程
基础过关练
题组一　大气圈的组成与结构
　　(2026广东惠州月考)读干洁空气成分的体积分数示意图,完成下面两题。
1.下列与干洁空气共同组成低层大气的是(　　)
①固体杂质　　　②水汽　　　③氮气
④氧气　　　⑤二氧化碳
A.①②
B.①②③
C.①②③④
D.①②③④⑤
2.人类活动造成的大气污染长期不治理就会导致大气成分比例发生变化,下列叙述正确的有(　　)
①二氧化碳含量与日俱增
②氯氟碳化物含量减少
③二氧化硫含量增加
④太阳紫外线辐射减少
A.①②　　　　B.②③
C.①③　　　　D.③④
　　(2025四川德阳中学月考)美国空军试飞员基汀格曾在1960年乘坐氮气球飞到了3.1万米的高空,然后乘降落伞回到了地面,创下了高空跳伞纪录。半个多世纪后奥地利极限运动员鲍姆加特纳在美国新墨西哥州上空,乘气球升至约3.9万米的高空后,带着降落伞跳下并成功落地,打破了基汀格的高空跳伞世界纪录。如图为大气垂直分层示意图。读图,完成下面三题。
3.基汀格和鲍姆加特纳跳伞的位置分别位于地球大气的(　　)
A.对流层—对流层　　　　B.平流层—平流层
C.对流层—平流层　　　　D.平流层—高层大气
4.基汀格在跳伞返回地面的过程中,大气温度(　　)
A.先降低后升高　　　　B.一直降低
C.先升高后降低　　　　D.一直升高
5.鲍姆加特纳跳伞的位置所在大气层的主要特点是(　　)
A.水汽、固体杂质含量大
B.能反射无线电短波
C.厚度夏季大于冬季
D.大气能见度较高
题组二　大气的受热过程
　　(2024安徽安庆怀宁二中期中改编)下图为大气受热过程示意图。读图,完成下面三题。
6.使低层大气温度升高的热量传递过程是(　　)
A.①—②—③　　　　B.②—③—④
C.①—④—②　　　　D.③—④—②
7.导致近地面“高处不胜寒”的箭头是(　　)
A.①　　　　B.②
C.③　　　　D.④
8.青藏高原与同纬度其他地区相比气温低,主要是由于青藏高原(　　)
A.大气吸收①辐射少
B.大气吸收②辐射少
C.地面吸收③辐射少
D.地面吸收④辐射少
　　(2025山东潍坊寿光一中检测)下图示意1979—2017年北极地区9月份平均海冰覆盖范围的变化。据此完成下面两题。
9.下列月份中,北极海冰覆盖范围最大的是(　　)
A.2月　　　　B.5月
C.8月　　　　D.9月
10.1979—2017年北极地区9月份平均海冰覆盖范围的变化会直接导致该区域(　　)
A.地面辐射减弱　　　　B.大气辐射增强
C.太阳辐射增强　　　　D.地面反射减弱
　　在水汽充足、大气稳定的情况下,空气中的水汽便会凝结成细微的水滴悬浮于空中,使地面水平能见度下降,这种天气现象称为雾。读图,完成下面两题。
11.深秋、初冬时节是大雾多发期,这其中的原理是　(　　)
A.昼夜温差较小,水汽易凝结
B.昼夜温差较小,水汽不易凝结
C.昼夜温差较大,水汽不易凝结
D.昼夜温差较大,水汽易凝结
12.出现浓雾天气时,大气能见度较差,但红、绿色的交通信号灯却很醒目,原因是(　　)
A.红、绿色光不容易被散射
B.红、绿色光最容易被散射
C.红、绿色光不容易被遮挡
D.红、绿色光不容易被吸收
　　(2026福建四地期中联考改编)地膜覆盖是一种现代农业生产技术,进行地膜覆盖栽培一般都能获得早熟增产的效果,具体表现在增温、保温、保水、保持养分、增加光效和防治病虫害等几个方面。下图为农田地膜覆盖景观图。据此完成下面两题。
13.我国华北地区在春播时进行透明地膜覆盖,可有效地提高地温,保障农作物的正常发芽生长,主要是因为透明地膜(　　)
A.增加了太阳辐射
B.增加了地面反射
C.减弱了地面辐射的散失
D.减弱了大气辐射
14.与透明地膜覆盖原理相似的是(　　)
A.夏季葡萄园挂黑色尼龙网
B.冬季积雪厚利于作物越冬
C.冬季农田熏烟以防冻害
D.白兰瓜土地上增铺砂砾层
能力提升练
题组一　大气圈的组成与垂直分层
　　(2026山东鄄城一中月考改编)2022年4月16日上午,载有三名航天员的神舟十三号载人飞船穿越黑障区(通信暂时中断区域)后,成功降落在东风着陆场。黑障区一般出现在地面以上35~80千米高的大气层中。下图示意飞行中的返回舱。据此完成下面两题。
1.黑障区出现在地球大气层的(　　)
A.对流层　　　　B.对流层和平流层
C.平流层　　　　D.平流层和高层大气
2.返回舱穿越黑障区后到着陆的过程中,大气(　　)
A.温度先升高后降低
B.先水平运动再对流运动
C.空气密度逐渐减小
D.能反射无线电短波
　　我国的太空空间站于2022年建设完成,空间站轨道高度约为400千米。下图为地球部分大气层垂直分层示意图。读图,完成下面两题。
3.在卫星发射过程中,有关火箭穿越②层大气时经历的气温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.气温降低;由于该层大气对太阳辐射的散射作用强
D.气温升高;由于该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线
4.下列关于①层对人类活动的影响,叙述正确的是　(　　)
A.天气现象复杂多变
B.我国空间站在该层运行
C.是地面的主要热量来源
D.利于飞机飞行
　　(2026广东深圳福田某校期中)读下图,完成下面两题。
5.①②③④四条曲线中,能正确表示图示大气层气温垂直分布状况的是(　　)
A.①　　　　B.②
C.③　　　　D.④
6.有关图示大气层的叙述,正确的有(　　)
①有电离层,对无线电通信有重要作用
②有利于航空飞行
③上部冷、下部热,大气稳定,以平流运动为主
④有臭氧层,能吸收大量的紫外线
A.①②　　　　B.②③
C.③④　　　　D.②④
题组二　大气受热过程的原理及应用
　　(2026山东烟台莱州一中月考)为了实现对农作物的保温和防晒,绍兴地区部分农民在白色塑料大棚上加了一层可收放的黑色尼龙网,如图所示。读图,完成下面三题。
7.图中塑料大棚和黑色尼龙网直接影响的辐射分别是(　　)
A.地面辐射、太阳辐射
B.大气逆辐射、地面辐射
C.太阳辐射、太阳辐射
D.地面辐射、大气辐射
8.若天气晴朗,农民盖上黑色尼龙网的时段多在　(　　)
A.春季晚上
B.夏季午后
C.秋季早晨
D.冬季傍晚
9.霜冻多出现在晚秋或寒冬晴朗的夜晚,因为此时　(　　)
A.大气逆辐射强
B.大气逆辐射弱
C.大气对地面的保温作用强
D.大气对地面辐射的吸收作用强
10.(2026江西上饶玉山一中月考)阅读图文材料,完成下列问题。(24分)
龙岩市某学校地理兴趣小组于夏季某日晴朗的中午,开展“大气受热过程和温室效应”模拟实验。实验目的:验证二氧化碳会引发较强的温室效应。初始实验装置如图b所示(甲、乙装置除箱内气体不同外,其余均相同)。
将实验装置放置于太阳光下较长时间后,发现两个箱内的温度差异不大。兴趣小组往乙箱中加入适量沙土后,继续放置于太阳光下相同时间,两个温度计的读数出现明显差异,甲箱中温度计读数较低、乙箱中温度计读数较高。但是,经过分析,教师认为这个结果尚无法验证实验目的。若改进甲箱装置,再重复前面的实验操作,比较所获数据,能在一定程度上验证实验目的,但仍无法完全模拟温室效应。
(1)写出图a中的辐射类型:②　　　　　,③　　　　　　,④　　　　　　　。图b实验想要模拟的是图a中的　　(填序号)环节。列举两项人类生产活动中利用该大气作用制作的农业设施或采取的农业措施:　　　　　与　　　　　。(6分)
(2)请运用大气受热过程的原理,解释乙箱内加入沙土后温度计读数较高的原因。(6分)
(3)从大气受热过程的角度解释二氧化碳增多会加剧温室效应的原因。(6分)
(4)基于设置对照实验的基本原则,指出改进甲箱装置的方法。并说明改进后仍无法完全模拟温室效应的原因。(6分)
答案与分层梯度式解析
第1课时　大气圈的组成与结构、大气的受热过程
基础过关练
1.A　结合所学知识可知,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,①②正确,A正确。
2.C　结合所学知识可知,人们在生产、生活中排放了大量的温室气体、酸性气体等,导致大气成分比例发生变化,二氧化碳和二氧化硫含量增加,产生的问题是全球变暖和酸雨危害,①③正确;制冷设备的使用使大气中氯氟碳化物含量增加,臭氧层受到破坏,到达地面的太阳紫外线辐射增多,②④错误。故选C。
3.B　结合图示及所学知识可知,约12~50千米高空为平流层的位置。基汀格飞到了3.1万米的高空后跳伞,鲍姆加特纳飞到约3.9万米的高空后跳伞,他们跳伞的位置均位于平流层,B正确。
4.A　基汀格在跳伞返回地面的过程中,先经过平流层,再经过对流层,最后着陆。根据图中信息可知,平流层气温随着高度的降低而降低;对流层气温随着高度的降低而升高,所以整个跳伞过程中大气温度先降低后升高,A正确。
5.D　鲍姆加特纳跳伞的位置所在的大气层为平流层。水汽、固体杂质含量大,厚度夏季大于冬季,是对流层的主要特点,A、C错误;能反射无线电短波,是高层大气中电离层的特点,B错误;大气能见度较高,是平流层的主要特点之一,D正确。
6.C　由于大气中的水汽、尘埃和二氧化碳等对太阳短波辐射吸收能力较弱,因此大部分太阳辐射可直接到达地表;地表在吸收了太阳短波辐射后,不断增温的同时释放长波辐射;低层大气对地面长波辐射具有很强的吸收能力,吸收地面长波辐射后增温。读图可知,①为到达大气上界的太阳辐射,④为到达地面的太阳辐射,②为地面长波辐射,③为大气逆辐射,因此使低层大气温度升高的热量传递过程是①—④—②。
7.B　地面长波辐射是低层大气主要的热源,即距离地面越近,气温越高,距离地面越远,气温越低,所以“高处不胜寒”。图中箭头②为地面长波辐射,故B正确。
8.B　地面长波辐射是低层大气主要的热源。青藏高原海拔较高,空气稀薄,大气对地面长波辐射(②)的吸收能力弱,因此与同纬度其他地区相比气温低,故选B。
9.A　2月处于北半球冬季,此时太阳直射南半球,北极地区的正午太阳高度很小,气温较低,且前面几个月北极海域处于结冰时期,因此此时北极海冰覆盖范围最大,A正确;而5月、8月、9月气温相对较高,处于融冰期,此时北极海冰覆盖范围较小,B、C、D错误。
10.D　由图可知,1979—2017年北极地区9月份平均海冰覆盖范围整体变小,部分区域下垫面由白色海冰变为颜色较深的海水,直接导致地面反射减弱,地(海)面得到的热量增加,地面辐射增强,大气辐射也随之增强(间接影响),而该地区的太阳辐射基本没有发生变化,D符合题意。
11.D　深秋、初冬时节,当天气晴朗时,大气中云层较少,白天大气削弱作用弱、气温高,夜晚大气保温作用弱、气温低,气温昼夜变化大,早晨水汽易凝结成雾,D正确。
12.A　太阳辐射通过大气层时遇到空气分子、尘粒、水滴等质点时,都会发生散射。散射改变辐射方向,使太阳辐射以质点为中心向四面八方传播开来。辐射中红、绿色光波长较长,相对不易被散射,穿透能力很强,因此浓雾天气时红、绿色的交通信号灯很醒目,A正确。
13.C　太阳辐射能够透过透明地膜,为地面增温,地膜能够阻隔地表与外界的热交换(使长波辐射无法射出),所以减弱了地面辐射的散失,C正确。太阳辐射来自太阳,地膜对太阳辐射影响较小,A错误。增加地面反射,反而不利于地面增温,B错误。大气辐射发生在大气中,地膜在地表,对大气辐射影响较小,D错误。
14.B　进行透明地膜覆盖是为了减少地面辐射的损失。夏季葡萄园挂黑色尼龙网是为了遮挡阳光,A错误;冬季积雪厚,能够阻隔地表与外界的热交换,有利于减少地面辐射的损失,B正确;熏烟以防冻害是通过增强大气逆辐射来保温,C错误;地表铺砂主要是为了增加昼夜温差,D错误。
归纳提升　大气的热力作用
　　大气的热力作用主要表现为大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。太阳辐射受到大气的削弱作用——吸收、反射、散射,然后到达地面。大气对太阳辐射具有选择性吸收的作用:其中大气中的臭氧主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线;水汽和二氧化碳则主要吸收波长较长的红外线;大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收很少,大部分可见光能够透过大气到达地面。云层对太阳辐射有反射作用,云层越厚,反射作用越强。空气分子和微小尘埃对太阳辐射有散射作用,其中蓝紫光最容易被散射,因此晴朗的天空多呈蔚蓝色。大气逆辐射在一定程度上能够补偿地面由于辐射损失的热量,对地面有保温作用。
能力提升练
1.D　结合大气垂直分层知识可知,对流层、平流层和高层大气大致以12千米、50千米高度为界。由材料“黑障区一般出现在地面以上35~80千米高的大气层中”,可知黑障区位于平流层中上部和高层大气底部,D正确。
2.B　返回舱穿越黑障区(位于地面以上35~80千米高的大气层中)后到着陆的过程中,指的是地表上空35千米到地表,即从平流层中部到对流层再到地表。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,因此从海拔35千米高空到地表,大气温度变化为先降低后升高,A错误;平流层中大气以水平运动为主,对流层中大气以对流运动为主,B正确;随着海拔降低,空气密度变大,C错误;反射无线电短波的电离层出现在80~500千米的高空中,D错误。
3.D　读图可知,②层大气温度随海拔升高而升高,主要是因该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线,D正确,B、C错误。由图中海拔可知,②层大气海拔较高,距离地面远,受地面辐射影响很小,A错误。
4.B　由图中海拔以及温度随海拔的变化规律可知,①层为高层大气。①层高度范围约为50千米以上、2 000~3 000千米以下,我国空间站轨道高度约为400千米,故我国空间站在该层运行,B正确;天气现象复杂多变的是对流层,A错误;太阳辐射是地面的主要热量来源,C错误;利于飞机飞行的应是平流层,D错误。
5.A　读图可知,该层大气的高度介于12~50千米,应表示平流层,平流层气温整体随海拔的升高而升高,而③④曲线表示气温整体随高度升高而降低,C、D错误;在平流层下部,气温随海拔升高的变化幅度不大,在平流层中上部,由于臭氧大量吸收紫外线,气温随高度增加而迅速上升,①曲线符合,②曲线不符合,B错误、A正确。
6.D　根据上题分析可知,图示大气层为平流层。电离层位于高层大气中,平流层中无电离层,①错误;平流层气温整体随海拔升高而升高,平流层上部热、下部冷,大气结构稳定,以平流运动为主,有利于航空飞行,②正确、③错误;平流层中含有大量臭氧,形成臭氧浓度较高的臭氧层,其能吸收大量紫外线,保护地球生命,④正确。故D正确。
7.A　太阳辐射是短波辐射,可以穿过塑料大棚,地面辐射是长波辐射,塑料大棚可以阻止其散失,起到保温作用;黑色尼龙网可以阻挡太阳辐射,减少进入塑料大棚的太阳辐射的量。故A正确。
8.B　黑色尼龙网可以阻挡太阳辐射,减少进入塑料大棚的太阳辐射的量。若天气晴朗,夏季午后太阳辐射强。为减少进入塑料大棚的太阳辐射的量,防止棚内温度过高而影响作物生长,农民选择盖上黑色尼龙网,B正确。天气晴朗的春季晚上、秋季早晨和冬季傍晚,都不需要盖上黑色尼龙网,A、C、D错误。
9.B　霜冻多出现在晚秋或寒冬晴朗的夜晚,因为晚秋或寒冬气温低,且晴朗的夜晚云量少,大气逆辐射弱,保温效果差,导致气温进一步降低,B正确;大气逆辐射强,则大气对地面的保温作用强,气温较高,不易发生霜冻,A、C错误;大气对地面辐射的吸收作用强,说明大气中的二氧化碳和水汽等含量高,则大气逆辐射强,保温效果好,气温高,不易发生霜冻,D错误。
10.答案　(1)太阳辐射　地面辐射　大气逆辐射　④　温室大棚　烟雾法
(2)由于地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源,在加入沙土前,进入箱内的太阳短波辐射很少被箱内气体和玻璃吸收,箱内气体升温不明显;乙箱内加入的沙土可大量吸收进入箱内的太阳(短波)辐射,并释放长波辐射,使乙箱内气体吸收长波辐射明显升温。
(3)大气中二氧化碳含量增多,对地面长波辐射的吸收能力增强,大气增温幅度大,大气逆辐射增强,大气对地面的保温作用增强,温室效应增强。
(4)改进方法:往甲箱内加入等量沙土。
原因:密闭玻璃箱会阻止长波辐射(地面辐射)的散失,增加箱内温度。因此箱内升温不全是由于二氧化碳的温室效应。
解析　(1)根据图示,②来自太阳,为太阳辐射,地面增温后产生③地面辐射,④为从大气指向地面的大气逆辐射;该实验模拟大气对地面的保温作用,对应图a中的④环节(大气逆辐射对地面的保温作用)。温室大棚和烟雾法,都是通过减少地面热量散失、增强大气保温作用来为农作物生长创造适宜温度环境的农业设施或措施。
(2)地面辐射是近地面大气主要的、直接的热源。在加入沙土前,进入箱内的太阳辐射被吸收少,增温不明显。沙土的比热容小,在相同的太阳光照射下,升温速度比其他物质(如实验中的气体和玻璃)快;升温后的沙土会向外释放大量的地面长波辐射,乙箱内的空气吸收这些长波辐射后,温度升高,所以乙箱内加入沙土后温度计读数较高。
(3)地面辐射是近地面大气主要的、直接的热源,地面以长波辐射的形式向大气传递热量。二氧化碳对地面长波辐射具有很强的吸收能力,当二氧化碳含量增多时,大气吸收的地面长波辐射量增加,大气温度随之升高。同时,大气升温后,会以大气逆辐射的形式将热量返还给地面,从而增强了对地面的保温作用,导致温室效应加剧。
(4)改进方法:按照对照实验单一变量原则,应在甲箱中也加入与乙箱等量的沙土,使甲、乙两箱除了二氧化碳浓度不同外,其他条件(如地面物质等)保持一致。无法完全模拟温室效应的原因:密闭的玻璃箱也起到了阻止地面长波辐射散失的作用,箱内增温不只是二氧化碳造成的,所以即使改进了装置,也不能完全模拟真实的温室效应。
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