内容正文:
大气的组成和垂直分层
基础达标练
每年的3月23日是“世界气象日”,世界气象组织要求各成员国在这一天举行庆祝活动,广泛宣传气象工作的重要作用,引导人们积极关注我们赖以生存的大气环境。据此完成下面两题。
1. 干洁空气中(25 km以下)所占比例最大的成分是( )
A. 二氧化碳 B. 臭氧 C. 氧气 D. 氮气
2. 在地球大气的组成成分中(25 km以下),作为成云致雨必要条件的是( )
A. 水汽和氧气 B. 水汽和二氧化碳 C. 水汽和固体尘埃 D. 水汽和臭氧
读大气垂直分层示意图,据此完成下面三题。
3. b层与a层相比,b层( )
A. 对流运动旺盛 B. 气温随海拔升高而降低
C. 天气现象复杂多变 D. 能大量吸收紫外线
4. 同一季节,下列城市上空对流层厚度从大到小的排序,依次是( )
①海口②西安③北京④上海
A. ①②③④ B. ①③②④ C. ①④②③ D. ②④①③
5. 许多足球、长跑运动员的训练基地设在高原地区,主要是因为高原地区( )
A. 气温适宜 B. 适当缺氧 C. 气压较高 D. 湿度适中
[2024河南郑州部分学校高一期中]2023年6月4日,“神舟十五号”载人飞船返回舱成功着陆,返回舱在距地面约120 km处高速进入地球大气层,实施初次气动减速。下降至预定高度后,返回舱向上跃出大气层,之后,返回舱再次进入大气层,实施二次气动减速,在距地面50 km返回舱与大气层剧烈摩擦。下图为返回舱返回路线示意图。据此完成下面两题。
6. 下列关于各大气成分的作用叙述正确的是( )
A. 臭氧是生物维持生命活动所必需的物质
B. 二氧化碳是绿色植物光合作用的基本原料
C. 氮吸收紫外线对生物具有保护作用
D. 氧气是地球上生物体的基本元素
7. 下列关于大气层的描述,正确的是( )
A. 甲层雷雨天气多发
B. 乙层天气晴朗,适合飞机飞行
C. 甲层气温随高度的增加而降低
D. 乙层有电离层,对无线电通信具有重要作用
(教材P33自学窗改编)20世纪80年代初,科学家观测发现,南极上空每年春季臭氧含量比之前有大幅度下降,并将这一现象称为“臭氧空洞”。“臭氧空洞”的出现,表明臭氧层被破坏,臭氧含量减少。为了保护臭氧层,国际社会于1985年缔结了《保护臭氧层维也纳公约》,开启了全球携手保护臭氧层的历程。据此完成下面两题。
8. 下面关于臭氧(层)的叙述,正确的是( )
A. 臭氧层位于平流层中,能吸收大量紫外线
B. 臭氧可反射无线电波,对通信有利
C. 臭氧占干洁空气总体积的21%
D. 臭氧空洞是由过量排放温室气体引起的
9. 为保护臭氧层,下列做法正确的是( )
A. 加强防晒,避免紫外线灼伤 B. 减少氯氟碳化物的生产和使用
C. 植树种草,增加温室气体吸收 D. 爱护环境,注意个人卫生
[2023山东潍坊高一期中]下垫面的水汽受到上升气流的影响,在温度不断下降至凝结温度时,水汽就会凝结成云。雨层云是一种常见的云,云层厚而均匀,呈暗灰色,水汽开始凝结的高度即为雨层云的云底高度。农民多用“天上灰布悬,雨丝定连绵”形容雨层云降水。据此完成下面三题。
10. 雨层云形成时的大气运动是以( )
A. 相对静止为主 B. 水平运动为主 C. 上升为主 D. 下沉为主
11. 在形成雨层云的区域,最可能伴随其出现的天气是( )
A. 连续降水 B. 天高云淡 C. 风和日丽 D. 白雾茫茫
12. 在下垫面温度决定水汽凝结高度的区域,云底较高的雨层云多出现在( )
A. 黎明 B. 午后 C. 黄昏 D. 午夜
素养提升练
[2023山东济南高一期中]对流层臭氧是光化学烟雾的重要组成部分之一,臭氧已逐渐代替PM2.5成为我国大部分地区的首要污染物。下图为2005—2020年山西省多年平均对流层臭氧总量与月平均气温变化图。据此完成下面两题。
注:DU即多布森单位,标准大气状态下千分之一厘米的臭氧层厚度为1个多布森单位。
13. 山西省多年平均对流层臭氧总量的变化特点是( )
A. 整体为倒“V”形 B. 月变化速率相同
C. 春季小于秋季 D. 与气温呈负相关
14. 影响对流层臭氧总量月差异的主要因素是( )
A. 季风 B. 降水 C. 太阳辐射 D. 植被覆盖率
[2024湖南衡阳湖湘教育协作体高一期中]2023年3月3日开始,京津冀区域发生了一次空气重污染过程,多个城市达到中度甚至重度污染水平。其间,北京市受传输影响也经历了一次PM2.5浓度明显抬升的过程。根据相关预报监测显示,本轮空气污染仍处于发展过程中,预计会持续一周左右的时间,也就是说,京津冀的雾霾天气可能还会在这期间内反复出现。完成下面两题。
15. “霾”出现的频率增加主要是由于人类活动改变了大气组成中的( )
A. 干洁空气成分 B. 水汽含量 C. 固体杂质含量 D. 有害气体成分
16. 雾霾的形成还离不开另外一种大气成分,下列现象与该大气成分多少相关的是( )
A. 全球变暖 B. 旱灾频发 C. 臭氧层变薄 D. 酸雨加重
17. [2024安徽滁州九校联盟高一期中]阅读图文材料,完成下列问题。(20分)
北京时间2023年2月23日,长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空,将中星26号卫星顺利送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。下图示意大气垂直分层。
(1) 指出长征三号乙运载火箭自发射行至80 km高空时,途经大气层的温度变化情况。(6分)
(2) 夜晚看到的流星现象多发生在 (填大气层名称),描述长征三号乙运载火箭行至该大气层时周围大气的特征。(8分)
(3) 大气与地表生物生存息息相关,举例说明人类活动对大气成分的影响。(6分)
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大气的组成和垂直分层
基础达标练
每年的3月23日是“世界气象日”,世界气象组织要求各成员国在这一天举行庆祝活动,广泛宣传气象工作的重要作用,引导人们积极关注我们赖以生存的大气环境。据此完成下面两题。
1. 干洁空气中(25 km以下)所占比例最大的成分是( )
A. 二氧化碳 B. 臭氧 C. 氧气 D. 氮气
2. 在地球大气的组成成分中(25 km以下),作为成云致雨必要条件的是( )
A. 水汽和氧气 B. 水汽和二氧化碳 C. 水汽和固体尘埃 D. 水汽和臭氧
[答案]
1.D
2.C
[解析]
1.干洁空气(25 km以下)的主要成分中,氮气约占78%、氧气约占21%、其他气体约占1%,因此干洁空气中所占比例最大的成分是氮气,D正确。
2.在地球大气的组成成分中(25 km以下),作为成云致雨必要条件的是水汽和固体尘埃,C正确。
读大气垂直分层示意图,据此完成下面三题。
3. b层与a层相比,b层( )
A. 对流运动旺盛 B. 气温随海拔升高而降低
C. 天气现象复杂多变 D. 能大量吸收紫外线
4. 同一季节,下列城市上空对流层厚度从大到小的排序,依次是( )
①海口②西安③北京④上海
A. ①②③④ B. ①③②④ C. ①④②③ D. ②④①③
5. 许多足球、长跑运动员的训练基地设在高原地区,主要是因为高原地区( )
A. 气温适宜 B. 适当缺氧 C. 气压较高 D. 湿度适中
[答案]
3.D
4.C
5.B
[解析]
3.据图可知,a层距地表最近,为对流层,b层位于a层顶部至50千米之间,为平流层。对流层气温随高度升高而降低,天气现象复杂多变,对流运动旺盛;臭氧能大量吸收紫外线,臭氧集中分布在22—27千米的大气层,位于平流层中,故D正确。
4.气温越高,对流运动越旺盛,对流层厚度越大。同一季节,四地中纬度越低,气温整体越高,四个城市按纬度由低到高的排序为海口、上海、西安、北京。所以同一季节四个城市上空对流层厚度从大到小的排序为①④②③,C正确。
5.高原地区由于海拔高,空气稀薄,气压低,温度较低,相对干燥;高原地区海拔高,氧气稀薄,适当缺氧,能够锻炼运动员的心血管系统,提高了最大摄氧量,B正确。
[2024河南郑州部分学校高一期中]2023年6月4日,“神舟十五号”载人飞船返回舱成功着陆,返回舱在距地面约120 km处高速进入地球大气层,实施初次气动减速。下降至预定高度后,返回舱向上跃出大气层,之后,返回舱再次进入大气层,实施二次气动减速,在距地面50 km返回舱与大气层剧烈摩擦。下图为返回舱返回路线示意图。据此完成下面两题。
6. 下列关于各大气成分的作用叙述正确的是( )
A. 臭氧是生物维持生命活动所必需的物质
B. 二氧化碳是绿色植物光合作用的基本原料
C. 氮吸收紫外线对生物具有保护作用
D. 氧气是地球上生物体的基本元素
7. 下列关于大气层的描述,正确的是( )
A. 甲层雷雨天气多发
B. 乙层天气晴朗,适合飞机飞行
C. 甲层气温随高度的增加而降低
D. 乙层有电离层,对无线电通信具有重要作用
[答案]
6.B
7.B
[解析]
6.氮是地球上生物体的基本元素,氧是人类和其他生物维持生命活动的必需物质,二氧化碳是绿色植物光合作用的基本原料,臭氧吸收紫外线对生物具有保护作用,B正确。
7.结合所学知识并由图可知,甲位于高层大气,空气稀薄,没有雷雨天气,A错;乙位于距地面40 km处,属于平流层,平流层温度随海拔升高而升高,不易形成对流,水汽、杂质含量稀少,难以形成云雨天气,多为晴朗天气,适合飞机飞行,B对;甲层即高层大气,随海拔升高温度先降低后升高,C错;电离层位于高层大气中,乙层为平流层,D错。
(教材P33自学窗改编)20世纪80年代初,科学家观测发现,南极上空每年春季臭氧含量比之前有大幅度下降,并将这一现象称为“臭氧空洞”。“臭氧空洞”的出现,表明臭氧层被破坏,臭氧含量减少。为了保护臭氧层,国际社会于1985年缔结了《保护臭氧层维也纳公约》,开启了全球携手保护臭氧层的历程。据此完成下面两题。
8. 下面关于臭氧(层)的叙述,正确的是( )
A. 臭氧层位于平流层中,能吸收大量紫外线
B. 臭氧可反射无线电波,对通信有利
C. 臭氧占干洁空气总体积的21%
D. 臭氧空洞是由过量排放温室气体引起的
9. 为保护臭氧层,下列做法正确的是( )
A. 加强防晒,避免紫外线灼伤 B. 减少氯氟碳化物的生产和使用
C. 植树种草,增加温室气体吸收 D. 爱护环境,注意个人卫生
[答案]
8.A
9.B
[解析]
8.臭氧层位于平流层中,能吸收大量紫外线,A正确;反射无线电波的是电离层,B错误;氧气占干洁空气总体积的21%(25千米以下),C错误;臭氧空洞是过量排放氯氟碳化物导致的,D错误。
9.臭氧空洞是过量排放氯氟碳化物导致的,故为保护臭氧层,应减少氯氟碳化物的生产和使用。B正确。
[2023山东潍坊高一期中]下垫面的水汽受到上升气流的影响,在温度不断下降至凝结温度时,水汽就会凝结成云。雨层云是一种常见的云,云层厚而均匀,呈暗灰色,水汽开始凝结的高度即为雨层云的云底高度。农民多用“天上灰布悬,雨丝定连绵”形容雨层云降水。据此完成下面三题。
10. 雨层云形成时的大气运动是以( )
A. 相对静止为主 B. 水平运动为主 C. 上升为主 D. 下沉为主
11. 在形成雨层云的区域,最可能伴随其出现的天气是( )
A. 连续降水 B. 天高云淡 C. 风和日丽 D. 白雾茫茫
12. 在下垫面温度决定水汽凝结高度的区域,云底较高的雨层云多出现在( )
A. 黎明 B. 午后 C. 黄昏 D. 午夜
[答案]
10.C
11.A
12.B
[解析]
10.根据材料可知,水汽受到上升气流的影响,温度不断下降,水汽凝结成云。
11.根据材料中农民对雨层云出现时天气的描述可知,在形成雨层云的区域,最可能伴随其出现的天气是连续降水。
12.结合材料和所学知识可知,一天中午后的下垫面温度最高,所以云底较高的雨层云多出现在午后。
素养提升练
[2023山东济南高一期中]对流层臭氧是光化学烟雾的重要组成部分之一,臭氧已逐渐代替PM2.5成为我国大部分地区的首要污染物。下图为2005—2020年山西省多年平均对流层臭氧总量与月平均气温变化图。据此完成下面两题。
注:DU即多布森单位,标准大气状态下千分之一厘米的臭氧层厚度为1个多布森单位。
13. 山西省多年平均对流层臭氧总量的变化特点是( )
A. 整体为倒“V”形 B. 月变化速率相同
C. 春季小于秋季 D. 与气温呈负相关
14. 影响对流层臭氧总量月差异的主要因素是( )
A. 季风 B. 降水 C. 太阳辐射 D. 植被覆盖率
[答案]
13.A
14.C
[解析]
13.结合图示信息可知,山西省多年平均对流层臭氧总量月变化速率不同;总体呈现夏季多,冬季少,呈倒“V”形;且春季大于秋季;与气温大体呈正相关。
14.结合上题分析可知对流层臭氧总量大致与气温呈正相关,气温越高,其总量越大。夏季到达地面的太阳辐射多,是一年中气温最高的季节,对流层臭氧总量最大,相反,冬季最小。据此判断影响对流层臭氧总量月差异的主要因素是太阳辐射。
[2024湖南衡阳湖湘教育协作体高一期中]2023年3月3日开始,京津冀区域发生了一次空气重污染过程,多个城市达到中度甚至重度污染水平。其间,北京市受传输影响也经历了一次PM2.5浓度明显抬升的过程。根据相关预报监测显示,本轮空气污染仍处于发展过程中,预计会持续一周左右的时间,也就是说,京津冀的雾霾天气可能还会在这期间内反复出现。完成下面两题。
15. “霾”出现的频率增加主要是由于人类活动改变了大气组成中的( )
A. 干洁空气成分 B. 水汽含量 C. 固体杂质含量 D. 有害气体成分
16. 雾霾的形成还离不开另外一种大气成分,下列现象与该大气成分多少相关的是( )
A. 全球变暖 B. 旱灾频发 C. 臭氧层变薄 D. 酸雨加重
[答案]
15.C
16.B
[解析]
15.“霾”是指空气中因悬浮着大量微粒而形成的浑浊现象,某些地区“霾”出现频率增加,主要是由于人类活动改变了大气成分中的固体杂质含量,C正确。
16.雾霾的形成离不开水汽,大气中水汽减少会导致降水减少,形成旱灾,B正确。全球变暖的原因是人类排放大量温室气体,与雾霾关系不大,A错误。臭氧层变薄的原因是人类大量排放氯氟碳化物,过度消耗臭氧,与雾霾关系不大,C错误。酸雨加重的原因与人类大量排放硫氧化物和氮氧化物等酸性气体有关,与雾霾关系不大,D错误。
17. [2024安徽滁州九校联盟高一期中]阅读图文材料,完成下列问题。(20分)
北京时间2023年2月23日,长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空,将中星26号卫星顺利送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。下图示意大气垂直分层。
(1) 指出长征三号乙运载火箭自发射行至80 km高空时,途经大气层的温度变化情况。(6分)
(2) 夜晚看到的流星现象多发生在 (填大气层名称),描述长征三号乙运载火箭行至该大气层时周围大气的特征。(8分)
(3) 大气与地表生物生存息息相关,举例说明人类活动对大气成分的影响。(6分)
[答案]
(1) 先不断降低,后不断升高,随后又不断降低。
(2) 高层大气;大气密度较小;气压较小;大气的温度随高度增加先降低后逐渐升高;等等。
(3) 汽车尾气排放,增加大气中一氧化碳、二氧化碳等含量;大量使用氟氯烃、甲烷等物质,臭氧含量降低,破坏臭氧层;工程建筑施工等活动,增加了大气中杂质含量;植树造林,减少大气中二氧化碳含量,增加氧气含量,空气中污染物减少;等等。
[解析]
(1) 根据大气垂直分层示意图可知,在0至17 km左右,大气温度不断降低,17 km之后温度不断升高,到50 km左右后,温度又开始降低,一直持续到80 km左右。故长征三号乙运载火箭自发射行至80 km高空时,途经大气层的温度先不断降低,后不断升高,随后又不断降低。
(2) 流星是指运行在星际空间的流星体在接近地球时由于受到地球引力而被地球吸引,从而进入地球大气层,并与大气摩擦燃烧所产生的光迹。流星体的质量一般很小,进入地球后相对速度足够快,就足以与大气分子、原子碰撞,使得大气发生电离,在电离复合的过程发光,形成流星现象。流星一般发生在距地面80~120 km的高空中,由图可知该处属于高层大气,高层大气的空气密度很小,气压很低,大气的温度随海拔增加先降低后逐渐升高。
(3) 大气成分包括干洁空气、固体杂质和水汽等。人类生活在对流层底部,人类生产生活产生的各种气体和一部分杂质会排放到对流层大气中,例如汽车尾气排放,增加大气中一氧化碳、二氧化碳等含量;大量使用氟氯烃、甲烷等物质,臭氧含量降低,破坏臭氧层;工程建筑施工等活动,增加了大气中杂质含量;另一方面,人类植树造林等行为,可以减少大气中的二氧化碳,同时植物还有净化空气,吸附颗粒物的作用,能减少空气污染。
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