课时梯级训练(5) 大气的组成和垂直分层（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中地理必修第一册（人教版2019）

课时梯级训练(5)　大气的组成和垂直分层 包围着地球的厚厚的大气层，是生物乃至地球的保护层，人类活动可能导致大气中某些成分含量发生变化，并影响自然环境和人类自身。据此完成1～2题。 1．关于大气的成分及其作用的说法，正确的是(　　) A．二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料 B．二氧化碳吸收太阳辐射中的紫外线能力强，使气温降低 C．臭氧吸收水汽能力强，使地球保持湿润 D．杂质含量很多，保护人类健康生活 2．人类活动对大气的影响主要表现为(　　) A．二氧化碳增多 B．臭氧增多 C．氧气增多 D．氦气减少 1．A　2.A　解析：第1题，二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，A项正确；臭氧吸收太阳辐射中的紫外线的能力强，使气温升高，B项错误；臭氧吸收太阳辐射中的紫外线，对地球生物有保护作用，C项错误；杂质含量增多，会导致雾霾发生，影响人类健康生活，D项错误。第2题，人类活动导致大气中二氧化碳增多：一方面燃烧矿物燃料，排放过多二氧化碳；另一方面，过度砍伐森林，导致植物吸收二氧化碳量减少。人类排放氯氟烃会破坏臭氧层，使臭氧含量降低，形成臭氧空洞。目前氧气和氦气没有明显变化。故选A项。 下图为某大气成分随高度变化图。据此完成3～4题。 3．该大气成分最可能为(　　) A．氮气　 B．氧气　 C．二氧化碳　 D．臭氧 4．在大气中，该大气成分(　　) A．主要分布在平流层中 B．对地面保温作用强 C．浓度越高，越利于人体健康 D．体积分数占比最小 3．D　4.A　解析：第3题，读图可知，该大气成分在20～25千米的高度处(平流层)浓度最高，应是臭氧；氮气、氧气、二氧化碳的浓度应随高度升高而降低，与图中气体浓度的垂直变化不同。故选D项。第4题，由上题分析可知，臭氧在20～25千米的高度处浓度最高，该高度位于平流层，因此臭氧主要分布在平流层中；臭氧也是温室气体，但在对流层浓度很低，对地面的保温作用不强；臭氧在近地面的浓度越高，越有可能对人体健康造成伤害；大气成分复杂，臭氧的体积分数在大气中占比不是最小的。故选A项。 随着经济的发展，航空出行的热度越来越高。据此完成5～6题。 5．飞机飞行期间，航空公司提供餐饮服务时，飞机一般处于(　　) A.对流层底部飞行 B．平流层中部飞行 C．平流层底部飞行 D．对流层任意高度飞行 6．该层适合飞机飞行的主要原因是(　　) ①大气气温上热下冷，以平流运动为主 ②大气气温下热上冷，以对流运动为主 ③水汽和杂质含量少，无云雨现象，能见度好 ④水汽和杂质含量少，少云雨现象，能见度好 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 5．C　6.B　解析：第5题，飞机飞行时，遇到大气对流运动，会使得飞机颠簸，安全性受到威胁，因此提供餐饮服务时，飞机最可能在以水平运动为主的平流层中飞行，但由于平流层中、上部空气密度小，机翼上下产生的气压差小，不利于飞机飞行，因此飞机应处于空气密度较大的平流层底部飞行。故选C项。第6题，根据所学知识可知，平流层大气随高度升高气温上升，气温上热下冷，以平流运动为主，利于飞机飞行，①符合题意、②不符合题意；相对于对流层，平流层高度较高，水汽和杂质含量少，无云雨现象，能见度好，利于飞机飞行，③符合题意、④不符合题意。故选B项。 (2024·江西上饶高一期末)2024年5月10日，中国气象局国家空间天气监测预警中心发布大地磁暴预警。当晚，“阿勒泰绚丽极光”冲上热搜，专家表示，在此影响下距离地面400～450 千米的中国空间站可能因大气拖拽造成轨道高度下降。右图为大气的垂直分层示意图。据此完成7～8题。 7．此次大地磁暴发生时(　　) A．西藏太阳辐射锐减 B．火山活动频繁 C．全球可见极光 D．卫星导航设备可能失灵 8．中国空间站运行轨道所处大气层的特点是(　　) A．臭氧含量高 B．空气密度较大 C．天气现象复杂多变 D．气温随高度升高先降低再升高 7．D　8.D　解析：第7题，当大地磁暴发生时，说明有太阳活动，不是太阳辐射，所以西藏太阳辐射不会锐减，A项错误。火山活动是地球内部能量的释放，和太阳活动没有太大的关系，B项错误。极光主要出现在高纬度地区，全球可见不对，C项错误。大地磁暴发生时，指南针失灵，无线电短波通信也会受到干扰，卫星导航设备可能失灵，D项正确。第8题，中国空间站距离地面400～450千米，位于高层大气。臭氧含量高是平流层的特征，A项错误；空气密度较大、天气现象复杂多变是对流层的特征，B、C项错误；高层大气的气温随高度升高先降低再升高，D项正确。 9．阅读图文材料，完成下列要求。 2023年10月26日11时14分神舟十七号成功发射，3名航天员进驻核心舱并在轨驻留6个月。2024年4月25日20时59分神舟十八号载人飞船发射成功，两个乘组6名航天员在太空“会师”。下图为大气的垂直分层示意图。 (1)指出发射塔所在的大气圈层被称为“天气变化总表演师”的原因。 (2)说出神舟飞船从发射到进入轨道过程中，其外部气温、气压变化情况。 (3)假如飞船在上升过程中，与基站的通信信号发生异常，请指出此时飞船所在大气圈层并说明发生异常的原因。 答案：(1)对流层，随着海拔升高，气温逐渐降低，加上地表受热不均，故对流作用显著；几乎所有的水汽都分布在对流层，为降雨提供充足的水汽；此外该圈层还含有大量的固体杂质，可为降水提供凝结核，故风、云、雨、雪等都发生在该圈层。 (2)气温先降低，然后升高，再降低，后升高；气压不断下降。 (3)高层大气；大气层高层大气有电离层，其中含有大量离子和自由电子可以干扰电磁波无线通信；因而飞船与地面基站的通信会受干扰而发生异常。 解析：第(1)题，读图可知，发射塔所在大气层为对流层，该层的热量直接来自地面，故对流层形成上冷下热的结构；加之下垫面物质组成不同、太阳高度不同，导致地面受热不均，对流活动强烈；且对流层几乎集中了所有的水汽和固体杂质，为成云致雨提供条件，从而导致天气多变。第(2)题，因对流层直接热量来源于地面，故气温随海拔升高而降低；而平流层因有臭氧层吸收太阳辐射的短波辐射，从而温度随海拔升高而升高；高层大气温度先下降，后由于大气吸收了波长更短的紫外线，温度又持续上升；而大气气压与空气的密度相关，因受重力作用，导致密度越向上越小，气压不断下降。故神舟飞船从发射到进入轨道的过程中，由对流层进入平流层，最后到达高层大气，其外部气温先下降、后升高、再下降、再升高；气压一直降低。第(3)题，高层大气存在电离层，该层对无线电波的短波具有较强的反射作用，其厚薄对信号影响较大，故信号与基站的通信设备发生异常现象与高层大气中电离层受到扰动密切相关，一般太阳活动的耀斑爆发时，会扰动电离层，使无线电短波通信受到影响。 2022年12月14日夜晚至15日凌晨，我国天文爱好者观测到了双子座流星雨。流星体与地球85千米左右的高空大气摩擦发光发热，形成了壮丽的流星雨。右图示意双子座流星雨发生处附近的气温垂直变化。据此完成10～12题。 10．双子座流星雨主要发生于(　　) A．对流层 B．平流层 C．对流层和平流层 D．高层大气 11．有关甲、乙层的大气运动特征的描述，正确的是(　　) A．均以对流运动为主 B．均以平流运动为主 C．甲层以平流运动为主，乙层以对流运动为主 D．甲层以对流运动为主，乙层以平流运动为主 12．导致甲、乙层气温垂直变化因素的叙述，正确的是(　　) A．地面辐射是甲层的主要热源 B．太阳辐射是乙层的主要热源 C．臭氧是乙层吸收能量的主要物质 D．二氧化碳是甲层吸收能量的主要物质 10．D　11.D　12.B　解析：第10题，根据材料可知，双子座流星雨主要发生于距地面85千米左右的大气中，该高度大气为高层大气。故选D项。第11题，读图可知，甲层气温随高度的升高而降低，大气上冷下热，有利于对流，大气以对流运动为主；乙层气温随高度的升高而升高，大气上热下冷，比较稳定，大气以平流运动为主。故选D项。第12题，甲、乙两层属于高层大气，乙层距地面遥远，基本不受地面辐射影响，太阳辐射是乙层的主要热源，B项正确；地面辐射是对流层大气的主要热源，A项错误；臭氧是平流层吸收能量的主要物质，C项错误；二氧化碳是对流层吸收能量的主要物质，D项错误。 自1999年首次开展北极科考以来，我国北极考察事业实现了从无到有、从小到大、从弱到强的跨越式发展。2018年我国第9次北极科考期间，科学家在“雪龙”号科考船上对北极太平洋扇区某一区域(73.5°N～85°N，150°W～170°W)开展了探空观测，研究北极低层大气垂直结构特征。右图示意科考期间84次探空观测平均温度垂直分布状况。据此完成13～14题。 13．科考期间观测区域近地面状况为(　　) A．气温随高度增加而降低 B．大气出现逆温现象 C．气温垂直方向保持稳定 D．大气对流运动旺盛 14．科考期间观测区域对流层高度约为(　　) A．2千米 B．8千米 C．10千米 D．17千米 13．B　14.C　解析：第13题，据图分析可知，图中2千米以下气温随海拔升高而升高，属于近地面逆温层，2千米处接近逆温层顶部，A项错误、B项正确；图中2千米以下气温随海拔升高而升高，2千米以上气温随海拔升高而降低，C项错误；图中近地面气温较低，大气对流运动较弱，D项错误。第14题，据图分析可知，图中2千米以下气温随海拔升高而升高，属于近地面逆温层，2千米处接近逆温层顶部，但仍在对流层；8千米处气温随海拔升高而降低，仍在对流层内部；10千米以上出现气温随海拔升高而升高，说明到达了对流层顶，进入平流层；17千米处气温随海拔升高而基本保持不变，属于平流层，不是对流层顶。故选C项。 2021年12月11日，山西、内蒙古、北京等地天空出现了怪异的发光云带，这是一种极为稀有的云——夜光云。夜光云由冰晶颗粒散射太阳光而成，通常位于80～85千米的高空，薄如蝉翼。据此完成15～16题。 15．夜光云的出现极为稀有，主要是由于(　　) A．仅出现于高纬地区 B．只山区可见 C．形成于高层大气中 D．持续时间短 16．人们观察夜光云的最佳时机是(　　) A．阴雨天　　B．黎明　　C．午夜　　D．白天 15．C　16.B　解析：第15题，根据材料和所学知识，80～85千米的高度位于高层大气中，而高层大气中水汽和杂质相对稀少，冰晶难以形成，所以夜光云十分少见。故选C项。第16题，夜光云出现在高层大气，而对流层的阴雨天气会影响对夜光云的观察，A项错误；傍晚或黎明时分，高空依然被阳光照亮，因而人们可以看到高空的冰晶散射阳光形成发光的云带，B项正确；夜光云由冰晶颗粒散射太阳光而成，午夜缺乏光照，难以形成夜光云，C项错误；夜光云薄如蝉翼，由于白天光线充足，容易被穿透，所以不易被观察到，D项错误。 17．阅读图文资料，完成下列要求。 秦岭是我国重要的南北地理分界线的组成部分，其主峰太白山(海拔3 767米)对冬、夏季风的阻隔作用较强。气温垂直递减率是指对流层大气每升高100米气温的变化值，其数值与降水量呈负相关。下图示意太白山南北坡气温垂直递减率的逐月变化。 (1)比较太白山南北坡气温垂直递减率的差异。 (2)分析秦岭的走向对太白山北坡冬季气温垂直递减率的影响。 (3)分析夏季风对秦岭南坡和北坡气温垂直递减率的影响。 答案：(1)夏季(4～10月)北坡高于南坡，冬季(10月至次年3月)南坡高于北坡；一年中南坡变化幅度小于北坡。 (2)秦岭呈东西走向，对冬季风(偏北风)的阻挡作用明显；冬季来自西北(偏北)风的冷空气在北坡山麓堆积，使山麓与山顶之间的温差减小，进而使北坡的气温垂直递减率降低。 (3)夏季，南坡处于夏季风(东南季风)的迎风坡；暖湿气流沿山坡上升，遇冷凝结时释放热量，使山顶与山麓的温差减小，气温垂直递减率降低；北坡为(夏季风的)背风坡，气流翻越山脉后下沉增温，使山麓与山顶的温差增大，气温垂直递减率升高。 解析：第(1)题，从两坡冬夏季的差异和整体气温垂直递减率进行分析。从图中可以看出，夏季(4～10月)北坡高于南坡，冬季(10月至次年3月)南坡高于北坡；一年中南坡变化幅度小于北坡。第(2)题，由图可知，冬季北坡的垂直递减率较低。垂直递减率越小，上下层大气的温差越小。秦岭呈东西走向，对冬季风(偏北风)的阻挡作用明显；冬季来自西北(偏北)风的冷空气在北坡山麓堆积，使山麓与山顶之间的温差减小，进而使北坡的气温垂直递减率降低。第(3)题，夏季气温垂直递减率北坡高于南坡，说明北坡上下层温差大，南坡上下层温差小，两者产生温差的原因可从降水的差异对热量的影响角度进行分析。南坡处于夏季风(东南季风)的迎风坡；暖湿气流沿山坡上升，遇冷凝结时释放热量，使山顶与山麓的温差减小，气温垂直递减率降低；北坡为(夏季风的)背风坡，气流翻越山脉后下沉增温，使山麓与山顶的温差增大，气温垂直递减率升高。 学科网（北京）股份有限公司 $$