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课时梯级训练(4) 地球的圈层结构
读地球圈层结构局部示意图,完成1~2题。
1.图中甲代表 ( )
A.地壳 B.地核
C.下地幔 D.岩石圈
2.关于地球圈层结构的叙述,正确的是 ( )
A.软流层位于古登堡界面之下
B.上地幔由坚硬岩石组成
C.水圈是连续且不规则的圈层
D.海洋地壳比大陆地壳厚
1.D 2.C 解析:第1题,读图可知,甲包括地壳和上地幔顶部(软流层以上部分),是岩石圈。故选D项。第2题,软流层位于地幔,在莫霍界面之下,A项错误。地壳和上地幔顶部都由坚硬岩石组成,B项错误。水圈是连续且不规则的圈层,C项正确。海洋地壳比大陆地壳薄,D项错误。
下图为地震波在地球内部的传播速度和地球内部圈层结构示意。据此完成3~5题。
3.影响地球内部地震波波速变化的主要因素是 ( )
A.物质组成 B.地震能量
C.地内温度 D.地内压力
4.软流层位于 ( )
A.①层下部 B.②层上部
C.②层下部 D.③层上部
5.最可能为液态的内部圈层为 ( )
A.① B.② C.③ D.④
3.A 4.B 5.C 解析:第3题,横波只能在固态中传播,纵波在固态、液态和气态中均能传播,但在液态中传播速度较慢,因此影响地球内部地震波波速变化的主要因素为物质组成;与地震能量、地内温度、地内压力关系不大。故选A项。第4题,根据图中深度的变化可知:①为地壳,②为地幔,③为外核,④为内核,软流层位于上地幔的上部,为②层上部。故选B项。第5题,由图可知,地震波进入③层(外核)后,横波完全消失,纵波波速下降,因此判断③层可能为液态。故选C项。
北京时间2025年1月21日0时17分,台湾省台南市发生6.2级地震,震源深度14千米。下图为地球圈层结构示意图。据此完成6~7题。
6.此次地震的震源最可能位于 ( )
A. Ⅱ 圈层 B.Ⅳ圈层 C.软流层 D.地幔
7.关于图中各圈层的说法,正确的是 ( )
A. Ⅰ 圈层主要成分是二氧化碳和氧气
B. Ⅱ 圈层主要由铁和镍等金属组成
C. Ⅲ 圈层与人类生存和发展关系密切
D. Ⅳ 圈层是岩浆的发源地
6.A 7.C 解析:第6题,地壳平均厚度约17千米,大陆地壳的平均厚度约33千米,由材料“震源深度为14千米”可判断出,此次地震的震源位于莫霍界面以上的地壳,即 Ⅱ 圈层。图中 Ⅰ 为大气圈、 Ⅲ 为水圈、 Ⅳ为外核。第7题,由上题分析可知,图中 Ⅰ 圈层为大气圈,主要成分是干洁空气、水汽和杂质,其中干洁空气的主要成分为氮气和氧气,A项错误; Ⅱ 圈层为地壳,由90多种化学元素组成,硅酸盐类矿物分布最广,B项错误; Ⅲ 圈层为水圈,水圈是一个连续但不规则的圈层,与人类生存和发展关系密切,C项正确;Ⅳ圈层为外核,而岩浆的发源地是软流层,位于上地幔,D项错误。
(2025·河南新乡高一检测)2024年2月2日,武汉下起冻雨,万物表面都冻结出冰层。来自高层冰晶云层中的雪花,遇到了高于0 ℃的气层,融化成雨滴下降,在低于0 ℃的近地面气层,一部分落到植物体表面,形成“雨凇”奇景(如图)。读图,完成8~9题。
8.图中“雨凇”奇景的形成,涉及的地球圈层有 ( )
①大气圈 ②岩石圈 ③水圈 ④生物圈
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
9.下列有关地球四大圈层的叙述,正确的是 ( )
A.大气圈主要成分是氧气和甲烷
B.水圈的主体是河湖水
C.生物圈是地球表层生物的总称
D.岩石圈包括地壳和上地幔顶部
8.C 9.D 解析:第8题,根据图文材料可知,“雨凇”是高层冰晶云层中雪花融化成雨滴降落到植物体表面形成,故涉及的圈层有大气圈、水圈和生物圈,①③④正确;没有涉及岩石圈,②错误。故选C项。第9题,大气圈的主要成分是氮气和氧气,A项错误;海洋水是水圈的主体,是地球上水的最大源地,B项错误;生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称,C项错误;岩石圈包括地壳和上地幔顶部,D项正确。
“深地一号”顺北深层油气田项目,位于塔里木盆地中西部,油藏(在一个岩层圈闭中只聚集了石油)具有超深、高温、高压等特点,储层平均埋藏深度超过7 300米,是世界陆上最深的油气田之一。目前“深地一号”完钻井深最深达9 432米,刷新亚洲陆上最深井纪录,堪称“地下珠峰”。据此完成10~11题。
10.“深地一号”完钻井深位于地球内部圈层的 ( )
A.地壳 B.莫霍界面
C.古登堡界面 D.地核
11.地震波在该油藏传播时最可能发生的变化是 ( )
A.纵波加速,横波减速 B.横波加速,纵波减速
C.纵波减速,横波消失 D.横波减速,纵波消失
10.A 11.C 解析:第10题,根据材料可知,目前“深地一号”完钻井深最深达9 432米,而大陆地壳的平均厚度约33千米,由此可知,该井井深位于地壳;莫霍界面是地壳与地幔的分界线,古登堡界面是地幔和地核的分界线,地核位于地球内部最深处,其深度大大超过9 432米。故选A项。第11题,结合所学知识可知,纵波可以在固、液、气态物质中传播,在通过液态物质时会减速,而横波只能在固态物质中传播,而石油属于液态物质,因此纵波减速,横波消失。故选C项。
(2025·江苏南京高一检测)2024年9月18日20时08分在安徽合肥市肥东县(31.98°N,117.60°E)发生4.7级地震,震源深度12千米。图1为合肥市民在手机App上收到的地震预警信息,图2为地震波在地球内部的传播速度和地球内部圈层结构示意图。据此完成12~13题。
12.此次地震的震源位于图2中 ( )
A.①层 B.②层 C.③层 D.④层
13.运用手机、电视等发布地震预警信息是基于 ( )
①地震波横波比纵波传播速度慢
②地震波横波比纵波传播速度快
③电磁波比地震波传播速度慢
④电磁波比地震波传播速度快
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
12.A 13.D 解析:第12题,由材料信息可知,合肥市肥东县发生4.7级地震,震源深度12千米。陆地地壳的平均厚度为33千米左右,因此,震源处于地壳之中。图中①层为地壳,A项正确;②层为地幔,B项错误;③层为外地核,C项错误;④层为内地核,D项错误。故选A项。第13题,运用手机、电视等发布地震预警信息是基于地震波横波比纵波传播速度慢,破坏性大的横波来临前有一定的时间差,同时,电磁波比地震波传播速度快得多,足以利用这一时间差进行大范围预报,①④正确,②③错误。故选D项。
下图是地球自然环境圈层间物质交换示意图。读图,完成14~15题。
14.关于图示圈层的说法,正确的是 ( )
A.各圈层上下平行分布,相互制约
B.②圈层主要特点是连续但不规则
C.③圈层是地球生命保护伞
D.③圈层是地球特有的圈层
15.④圈层的矿物质进入①圈层的主要过程是 ( )
A.搬运、沉积 B.侵蚀、搬运
C.风化、侵蚀 D.变质、沉积
14.D 15.B 解析:第14题,结合所学可知,大气圈、水圈、生物圈和岩石圈是相互渗透、相互影响和相互制约的,并不是平行分布,A项错误;读图可知,①圈层直接为其他圈层提供水,应为水圈,水圈是连续但不规则的圈层,B项错误;②圈层是水蒸气进入的圈层,应为大气圈,由气体和悬浮物质组成,其中的臭氧层是地球生命的保护伞,C项错误;③圈层提供有机物,并从大气圈中吸收二氧化碳等气体,并向大气圈释放氧气等气体,因此为生物圈,是地球特有的圈层,D项正确。第15题,读图并结合上题分析可知,④圈层提供矿物质和无机盐,为岩石圈,由坚硬岩石组成。①为水圈,④圈层(岩石圈)的矿物质进入①圈层(水圈)的主要过程是侵蚀、搬运,B项正确;风化是岩石破碎的过程,矿物质没有离开岩石圈;沉积是进入岩石圈的终结过程,不包括离开岩石圈并进入水圈的过程;变质作用是内力作用,与矿物质在外部圈层中的移动无关。综上所述,A、C、D项错误。故选B项。
16.阅读图文材料,完成下列要求。
2022年9月5日12时52分,四川甘孜藏族自治州泸定县发生6.8级地震,震源深度16千米。当地一所幼儿园收到20秒地震预警后,老师在1分57秒内安全撤离了127名孩子。地震台能够在地震造成破坏前数十秒进行预警,但是却不能预报地震的发生。图1示意四川泸定地震发生时某地震台接收到的地震波,图2为地球内部地震波传播速度随深度的变化及不同圈层结构示意图,人们一般认为M圈层是岩浆的发源地。
(1)据图指出地震波向地震台传播过程中的速度变化,并说明理由。
(2)科学家主要通过对地震波的研究来了解地球内部结构,请说出横波和纵波在传播过程中的不同点和相同点。
(3)推测地球内部M层的特征。
(4)结合地震波传播速度的特征,说明地震台能够提前进行地震预警的主要依据。
答案:(1)速度变慢。理由:此次地震震源位于地壳中;地震发生后,地震波向地震台传播的过程即从地壳向地表传播,速度变慢。
(2)不同点:纵波的传播速度快,可以通过固态、液态、气态传播;横波的传播速度较慢,只能通过固态传播。相同点:纵波和横波的传播速度都因介质不同而变化。
(3)呈熔融态,能缓慢流动;高温高压。
(4)地震发生时横波和纵波在地球内部圈层中的传播速度不同,传播速度较快的纵波先到达地震台,传播速度较慢的横波后到达地震台;对地面的破坏主要是横波造成的,地震台就是根据纵波与横波之间的时间差进行预警的。
解析:第(1)题,结合图文材料可知,大陆地壳平均厚度约33千米,震源深度16千米,震源所在的地球内部圈层是地壳。根据图2可知,地震波由地壳向地表的传播速度不断减慢。地震发生时,地震波由震源向地震台传播的过程即由地壳向地表传播,速度变慢。第(2)题,地震波有纵波(P波)和横波(S波)之分。横波和纵波在传播过程中的不同点:纵波的传播速度快,可以通过固态、液态、气态传播;横波的传播速度较慢,只能通过固态传播。相同点:纵波和横波的传播速度都随着所通过物质的性质不同而变化。第(3)题,由材料可知,M层是软流层,其物质形态呈熔融态,能缓慢流动,且位于上地幔上部,有高温高压的特征。第(4)题,地震波分为横波和纵波,横波传播速度较慢,纵波传播速度较快;地震发生时,传播速度较快的纵波先于横波到达地震台;横波主要引起地面左右晃动,对地面造成破坏;电磁波的传播速度远快于地震波,地震台可以根据纵波与横波之间的时间差进行地震预警。
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