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重难点突破(二)
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无动力翼装飞行是指运动员穿戴着拥有双翼的飞行服装和降落伞设备,从高处一跃而下,用肢体动作来掌控滑翔方向,用身体进行无动力空中飞行的运动。在到达安全极限的高度,运动员将打开降落伞平稳着落。无动力翼装飞行进入理想飞行状态后,飞行时速通常可达到200千米/小时左右,翼装飞行的滑降比约3∶1,即在每下降1米的同时前进约3米。据此完成1—3题。
1.当运动员在中纬度30千米高空下降到对流层,滑行的水平距离约( )
A.18千米 B.33千米
C.44千米 D.54千米
2.运动员在下滑过程中,感觉到水平滑行距离比理论值偏大,可能位于( )
A.高层大气 B.平流层
C.电离层 D.对流层
3.运动员在滑行过程中,与A、B层相比,C层最需要准备的是( )
A.防辐射衣 B.御寒服
C.氧气瓶 D.雨衣
答案 1.D 2.B 3. A
解析 第1题,读图可知,对流层的高度约为12千米,则运动员在中纬度30千米高空下降到对流层,需要下降的垂直距离约为18千米。据材料“翼装飞行的滑降比约3∶1,即在每下降1米的同时前进约3米”可知,滑行的水平距离约18×3=54千米,D项正确。第2题,运动员在下滑的过程中,感觉到水平滑行的距离比理论值偏大,表明空气水平阻力相对较小,空气以平流运动为主,最可能位于平流层,B项正确。第3题,与A层(对流层)、B层(平流层)相比,C层(高层大气)高度更高,大气更稀薄,太阳辐射更强烈,所以最需要准备防辐射衣,A项正确。A层中上部和B层气温均较低,氧气含量也较低,也需要御寒服和氧气瓶;降水属于对流层的天气现象。
“穿堂风”又称过堂风,指的是在风压作用下,室外空气从建筑一侧进入,贯穿内部,从另一侧流出的自然通风。下图示意我国某地区穿堂风的形成过程。据此完成4—6题。
4.穿堂风的风压形成原因是( )
A.温室效应 B.地转偏向力
C.热岛效应 D.地面冷热不均
5.南方民居设计穿堂风的目的主要是( )
A.冬季防寒 B.夏季降温
C.减小温差 D.增加湿度
6.图中石质地面在增强穿堂风中的主要作用是( )
A.增加地面的平整度,便于通风
B.减少下渗,增强湿度
C.降低夜晚庭院温度,便于纳凉
D.增强房屋前后的温差
答案 4.D 5.B 6. D
解析 第4题,风压指的是水平气压梯度力,产生水平气压梯度力的直接原因是地面冷热不均,D项正确。第5题,穿堂风是室外空气从建筑物一侧进入,贯穿内部,从另一侧流出的自然通风,故南方民居设计穿堂风的主要目的是夏季降温,B项正确。第6题,石质地面的比热容小于山林,白天增温快,夜晚降温也快,使房屋前后温差增大,穿堂风更强,D项正确。地面的平整度不能使穿堂风增强;石质地面会减少下渗;石质地面在夜晚降温快有利于纳凉,但不能增强穿堂风。
“尾迹云”是飞机飞过极冷、极湿的空气时,发动机尾气与周围空气混合后,水汽凝结而成的一种特殊云系。近年的科学研究表明,“尾迹云”增多会加剧全球变暖。据此完成7—8题。
7.美国东海岸和中欧地区空中交通量相近,但前者“尾迹云”出现概率低,其原因是( )
A.前者气候较温暖 B.后者风力更强劲
C.前者水汽含量高 D.后者大气不稳定
8.“尾迹云”增多会加剧全球变暖的主要原因是( )
A.大气对太阳辐射的吸收增强
B.下垫面对太阳辐射的吸收增加
C.大气对太阳辐射的反射降低
D.地面辐射过程中热量散失减少
答案 7.A 8. D
解析 第7题,美国东海岸冬季受海洋和暖流的影响,气温较高,使高空气温难以达到水汽凝结的温度,故出现的“尾迹云”较少;中欧受陆地影响明显,气温低,使高空气温容易达到水汽凝结的温度,A项正确。风力大,不容易形成“尾迹云”;水汽含量高,容易形成“尾迹云”;大气相对较稳定,容易形成“尾迹云”。第8题,“尾迹云”增多,使地面辐射的热量难以扩散,导致地面增温,D项正确。大气对太阳辐射的吸收量较少,对全球增温影响小;“尾迹云”增多,会减少地面对太阳辐射的吸收;“尾迹云”增多会增加对太阳辐射的反射作用。
下图是某一等高面。M、N为等压线,其气压值分别为PM、PN,M、N之间的气压梯度相同。a—h是只考虑水平受力,不计空气垂直运动时,O点空气运动的可能方向。据此完成9—10题。
9.若此图表示北半球,且PM>PN,则O点风向为( )
①e ②f ③g ④h
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
10.若此图表示高空等高面,且PM<PN,则O点风向为( )
①a ②b ③c ④g
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
答案 9.B 10. C
解析 第9题,若图中PM>PN,则O点水平气压梯度力方向(与等压线垂直、由高压指向低压)与箭头e所指方向一致。若此图表示北半球,风向相对于水平气压梯度力(e)向右偏转,在近地面偏转一个锐角,则风向为f;在高空偏转90°,与等压线平行,则风向为g。故选B项。第10题,若图中PM<PN,则O点水平气压梯度力方向与箭头a所指方向一致。若此图表示高空等高面,忽略摩擦力,则O点风向相对于水平气压梯度力偏转90°,在北半球向右偏转90°,则风向为c;在南半球向左偏转90°,则风向为g。故选C项。
逆温是指对流层大气中气温随高度增加而上升的现象,从地面开始的逆温称为接地逆温,从离地面一定高度处开始的逆温称为悬浮逆温。逆温厚度是指出现逆温现象上、下限的高度差。下图反映甘肃省酒泉市某年8时和20时平均逆温厚度的年内变化。据此完成11—13题。
11.逆温厚度年内变化最小的是( )
A.8时悬浮逆温 B.20时悬浮逆温
C.8时接地逆温 D.20时接地逆温
12.8时接地逆温厚度比20时接地逆温厚度大,原因是8时( )
A.地面温度较低 B.大气的对流较强
C.太阳辐射较弱 D.大气逆辐射较强
13.影响夏季与冬季逆温厚度差异的主要因素是( )
A.风速 B.昼夜长短
C.降水 D.气温日较差
答案 11.B 12.A 13. B
解析 第11题,逆温厚度年内变化是指一年内平均逆温厚度最高月份与最低月份的平均厚度之差。读图可知,20时悬浮逆温厚度年内变化小于200米,8时悬浮逆温厚度、8时接地逆温厚度与20时接地逆温厚度年内变化均大于200米,故逆温厚度年内变化最小的是20时悬浮逆温,B项正确。第12题,逆温层下冷上热,近地面的温度低,导致近地面大气温度低,有利于接地逆温的形成,且造成接地逆温厚度较大,A项正确。逆温形成时,大气较为稳定,而大气对流强会导致逆温厚度较小;8时是白天,有太阳光照,太阳辐射较强,20时是夜晚,太阳辐射较弱;大气逆辐射较强会导致地面温度较高,不利于逆温的形成,所以会导致逆温厚度降低。第13题,冬季夜晚长,地面辐射冷却强,所以逆温厚度较大;夏季夜晚短,地面辐射冷却弱,所以逆温厚度较小。因此影响夏季与冬季逆温厚度差异的主要因素是昼夜长短,B项正确。
极地急流是中纬度高空中一条狭长蜿蜒几千千米的快速风带,冬季风速明显快于夏季,其核心位置风速更快,对中纬度天气具有重要影响。下图为北美大陆中部1月份200 hPa等压面高度场分布示意图(单位:米)。据此完成14—15题。
14.图示四地中,处于极地急流核心位置,且风向正确的是( )
A.甲地 南风 B.乙地 西北风
C.丙地 东风 D.丁地 西南风
15.极地急流冬季风速快于夏季,其原因是冬季( )
A.海陆热力差异更明显
B.高空摩擦力更小
C.南北间地面温差较大
D.地转偏向力较大
答案 14.D 15. C
解析 第14题,一般来说,海拔越高,气压越低。图中显示的气压都是200 hPa,而200 hPa的气压海拔整体向北方降低,说明南方高空气压高,北方高空气压低,故该图可以当成高空同一水平面的等压线分布图来判读,数字越大气压越高。材料提到“极地急流是中纬度高空中一条狭长蜿蜒几千千米的快速风带,冬季风速明显快于夏季,其核心位置风速更快”,因此核心位置即风速最大处。图中甲、乙、丁处等值线密集,气压梯度力大,风速大。结合所学知识可知,高空风风向平行于等压线,结合地转偏向力判断,甲为西南风,乙为东北风,丙为偏东风,丁为西南风。因此符合条件的为丁地,风向为西南风,D项正确。第15题,冬季南部纬度低,温度高,北部纬度高,温度低,南北温差大,气压差大,风速大,C项正确。冬夏季节海陆轮廓不变,海陆热力差异不变;高空摩擦力与季节无关,冬夏季节均较小;地转偏向力只能改变风向而不能改变风速。
大气的动力下沉易产生“暖脊”效应。我国北方季风区某山地存在着季节性的“暖脊”现象。下图示意该山地某季节山地等高线(m)和等温线(℃)分布,甲、乙为两个以农业生产为主的小村落。据此完成16—18题。
16.图示“暖脊”现象出现的位置及季节是( )
A.西坡山坡位置 冬季
B.西坡山麓位置 秋季
C.东坡山坡位置 夏季
D.东坡山麓位置 春节
17.导致该山地“暖脊”出现的直接要素为( )
A.盛行风向 B.坡向位置
C.地形起伏 D.局地环流
18.甲、乙两村落之间近地面等压线和等温线分布为( )
答案 16.D 17.D 18. B
解析 第16题,读图可知,山地东麓位置气温南北延伸,且明显高于西侧山麓同海拔位置,据此可推断山前“暖脊”出现于该山地的东坡山麓位置。该山地位于北方季风气候区,“暖脊”出现在山地东侧山麓位置,应是西北风遇山地阻挡在东侧背风坡下沉形成山前“暖脊”效应,对应季节应是春季或冬季;结合山前气温值可判断为春季,D项正确。第17题,该山地位于我国北方季风区,冬春季我国东部季风区盛行西北风,山地东侧山麓位置受焚风效应的影响,下沉的暖空气在山前堆积,形成山前“暖脊”现象,因此山前“暖脊”形成的直接要素是局地大气环流,D项正确。第18题,结合上题分析,甲村落的山前“暖脊”是背风坡气流在东侧山麓动力堆积形成,气温和气压都要高于同纬度东部乙村落,B项正确。
19.上海某中学地理兴趣小组同学利用校园气象站进行校园气象监测研究活动。读图文材料,回答问题。
图1 校园平面
图2 某日校园气温与太阳辐射日变化
(1)兴趣小组同学在某日同一时间分别在图1中①、②两处进行风速测试,发现①处风速________(大于/小于)②处。
(2)请根据图1中信息,简析①、②两处风速不同的原因。
(3)据图2可知,该日校园的太阳辐射最大值与气温最高值出现时间不一致。请利用大气受热过程原理,解释其原因。
(4)为研究影响局部地区近地面风力大小和风向的因素,兴趣小组同学在校园开展了测风实验。请补充完成下面的实验记录表。
实验记录表
实验时间:
×月×日
实验地点:
××中学校园
实验人数:
6人
实验记录
人:小南
实验设计
____(选择:A.① B.② C.③ D.④)
实验准备
____(选择:A.① B.② C.③ D.④)
实验观察
____(选择:A.① B.② C.③ D.④)
数据处理
____(选择:A.① B.② C.③ D.④)
实验结论
局部地区近地面风的形成与地表热力差异和地面开阔程度有关
选项:①明确实验目的,确定实验方法。
②整理实验数据,将不同时刻同一地点测得的数据,以及同一时刻不同地点测得的数据进行对比。
③连续一个月分别在中午12时和晚上21时观察测风点的风速和风向,并做好记录。
④实地调查校园环境,寻找4处环境差异较明显的地区作为实验观测点,在观测点安置测风仪、温度计、指南针等仪器。
(5)据图1,推测夏日午后,兴趣小组同学在艺术楼和荷花池之间的空地可能测得的风向,并说明理由。
答案 (1)大于
(2)该地位于上海,夏季以东南风为主,②地有树木遮挡,温差较小,风速较小;①地旁边为草坪,地形开阔,温差较大,风速较大。
(3)大气的直接热源是地面,太阳辐射穿过大气层时,被大气吸收的热量很少,绝大部分热量到达地面,地面吸收太阳辐射后温度升高,并以地面辐射(长波辐射)的方式把热量传递给大气,使大气增温,这中间有个滞后过程。
(4)A D C B
(5)偏南风。理由:夏日午后,艺术楼升温快,近地面气压低;荷花池升温慢,气压高。风从荷花池吹向艺术楼,在北半球地转偏向力作用下为偏南风。
20.阅读材料,完成下列要求。
河北一地区气象台2023年11月24日17时发布预报:26日夜间、27日夜间有小雨或零星小雨;25日早晨有雾,注意出行安全,小心驾驶;受冷空气影响,25日有霜冻。温馨提示:霜冻的预防方法有灌水法、遮盖法、熏烟法、施肥法等;霜冻低温及连阴天突然转晴后,塑料拱棚要及时放风降温,防止高温导致植株打蔫。
(1)指出冷空气所在大气层的温度、密度的垂直变化特点。
(2)说明熏烟法预防霜冻的原理。
(3)简述天气转晴后,塑料拱棚要及时放风降温的原因。
解析 第(1)题,对流层位于地球大气层的最底层,由于对流运动强烈,经常发生云、雨、雾、雪等天气现象,与人类关系密切。冷空气位于对流层,对流层的温度、密度随海拔升高而降低。第(2)题,预防霜冻主要在于提高近地面大气层的温度。熏烟能够增加空气中大气的厚度和密度,含有二氧化碳和微细颗粒的大气能够强烈吸收地面辐射,从而增强大气逆辐射,对近地面起到保温作用。第(3)题,天气转晴后,大气变薄、密度变小,大气层对太阳辐射的削弱作用减弱,进入到塑料拱棚的太阳辐射增强,拱棚内温度升高,同时由于塑料薄膜的阻挡作用,热量不容易扩散,容易形成高温,对棚内植物造成危害。
答案 (1)冷空气位于对流层,对流层大气的温度和密度均随海拔升高而降低。
(2)烟雾中的二氧化碳及微细颗粒强烈吸收地面辐射;增强大气逆辐射,对近地面起到保温作用。
(3)天气转晴后大气对太阳辐射的削弱作用减弱;进入拱棚的太阳辐射增强,拱棚内热量不易扩散形成高温。
21.阅读材料,完成下列要求。
永康市是浙江省金华市代管县级市,位于浙江省中部的低山丘陵地区。冻害是永康市柑橘生长的主要限制因子。若能摸清山地逆温层(对流层中出现的气温随高度增加而升高的现象)的时空分布特征和规律,充分利用“逆温效应”这一廉价的气候资源,将为柑橘安全越冬获得稳定产量开拓新前景,为合理布局柑橘生产提供科学依据。方岩镇独松村和象珠镇黄岗村,代表着永康市两种不同的地貌类型。表1为独松村和黄岗村的地形数据统计表,表2为某年冬季独松村和黄岗村逆温层分布特征差异比较表。
表1
地名
地貌类型
坡脚海拔
(米)
坡顶海拔
(米)
坡脚至坡顶相
对高度(米)
独松村
峡谷陡坡
180
380
200
黄岗村
高丘缓坡
120
250
130
表2
地名
逆温层厚
度(米)
逆温层下
限(米)
逆温层上
限(米)
逆温层强
度(℃)
最强逆温
层次(米)
独松村
50—80
260
340
0.8—1.6
300—320
黄岗村
40—50
150
200
0.8—1.2
170—180
(1)分析冬季独松村和黄岗村逆温层形成的自然原因。
(2)比较独松村和黄岗村逆温层状况,描述独松村或黄岗村的逆温特征,并从地形角度分别分析独松村和黄岗村逆温特征差异的产生原因。
(3)独松村和黄岗村都将柑橘园布局在逆温层的下部而非上部,就此作出合理解释。
解析 第(1)题,由表可知,独松村位于峡谷陡坡,黄岗村位于高丘缓坡,两地均位于山坡上,因此冬季独松村和黄岗村的逆温现象为典型的地形逆温。第(2)题,由表可知,独松村的逆温层厚度为50—80米,黄岗村的逆温层厚度为40—50米,因此独松村的逆温层厚度较黄岗村大;独松村的逆温层下限和上限都比黄岗村高,因此独松村的逆温层海拔高度总体比黄岗村高;总体来说,独松村的逆温层强度较黄岗村大。可以结合两地的地形差异分析原因。第(3)题,相比逆温层的下部,上部温度更高,热量条件更好,更适宜种植柑橘。但是柑橘的种植还需要考虑其他自然条件以及社会经济条件。
答案 (1)冬季夜晚,山坡降温快,山谷降温慢,同海拔相比,山坡气温偏低,山谷气温偏高,风从山坡吹向山谷,给山谷带来大量冷空气,原来较暖的空气受挤抬升,形成了下层气温低、上层气温高的逆温层。
(2)特征比较:独松村逆温层厚度大、分布海拔高、强度大。(或黄岗村逆温层厚度小、分布海拔低、强度小。)
原因:独松村峡谷闭塞,山与谷的相对高度较大,山坡陡峻,逆温效应较强;黄岗村地势比较开阔,山与谷的相对高度较小,山坡较缓,逆温效应较弱。
(3)逆温层上部虽然气温条件较好,但因海拔较高,坡度较陡,土壤发育比较浅薄,且距离村落较远,管理不便,故而两村庄将柑橘园布局在逆温层的下部。
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