2026届高考地理一轮复习导学案 高层大气

2026届高考地理一轮复习导学案高层大气 高考地理中涉及的“高层大气”主要指地球大气垂直分层中平流层顶（约50-55公里）以上的部分，通常包括中间层、热层（暖层）和散逸层。这是大气圈的最外层，也是与宇宙空间过渡的区域，具有一些独特的性质和重要的地理意义。 一、范围与位置 1.位于平流层之上，向上一直延伸到2000-3000公里高度（甚至更高，逐渐过渡到星际空间）。 2.是大气圈的最外层。 二、主要分层 1.中间层 （1）位置：平流层顶（约50-55公里）到约80-85公里。 （2）温度变化：随高度增加而迅速降低（是大气中温度随高度增加而降低的最后一层）。中间层顶温度可降至约-90℃。 （3）现象：是大多数流星体燃烧殆尽的地方（形成流星/陨星）。高纬度地区夏季夜间可能出现夜光云。 2.热层（暖层） （1）位置：中间层顶（约80-85公里）到约500-800公里。 （2）温度变化：随高度增加而急剧升高（太阳辐射中的紫外线和X射线被该层中的氮、氧等原子和分子强烈吸收，导致温度很高）。热层顶温度可达1000℃甚至更高（但空气极其稀薄，热量传递效率低）。 （3）重要特征： 包含电离层（主要是热层下部）。 （4）电离层：太阳紫外线和X射线使该层大气中的气体分子发生电离，产生大量自由电子和离子。 （5）作用：反射无线电波中的中波和短波，对实现远距离无线电通信至关重要。极光现象发生在该层。 3.散逸层 (1)位置：热层顶（约500-800公里）以上。 (2)特点：空气极其稀薄（密度极低），是地球大气向星际空间过渡的层次。 (3)现象： 空气粒子运动速度很高，一些高速运动的粒子可以克服地球引力逃逸到宇宙空间（故名“散逸层”）。人造卫星、空间站等主要在热层和散逸层运行。 三、高考核心考点与考查角度 1.分层名称与位置： 要求能按顺序说出大气垂直分层的名称（对流层、平流层、中间层、热层、散逸层），并知道高层大气包含哪几层。 2.温度垂直变化规律 （1）重点掌握中间层温度随高度下降（与对流层类似）。 （2）重点掌握热层温度随高度急剧升高（原因：吸收太阳短波辐射）。 3.电离层及其作用 （1）位置：主要位于热层（暖层）（约80公里至数百公里高度）。 （2）形成原因：太阳辐射（主要是紫外线和X射线）使高层大气分子或原子电离。 （3）核心作用：反射无线电短波，实现远距离无线电通信。 4.考查形式：选择题或简答题，常结合无线电通信、空间天气等情景。 5.与人类活动的关系 （1）航天活动：人造地球卫星、空间站、航天器等主要在热层和散逸层运行。需要考虑高层大气极其稀薄（但仍存在阻力）对航天器轨道衰减的影响。 （2）极光现象 ①发生在热层（暖层）。 ②原因：来自太阳的高能带电粒子（太阳风）被地球磁场引导到两极，撞击高层大气（热层）中的原子（主要是氧和氮），使其激发发光。 （3）流星现象：大多在中间层烧蚀殆尽。 6.空间天气影响：太阳活动剧烈时（如耀斑爆发），会增强电离层扰动，导致无线电通信中断、导航精度下降甚至电网故障等。 7.特点总结 （1）空气密度极低（随高度增加迅速减小）。 （2）温度变化独特（中间层降温，热层急剧升温）。 （3）存在电离层，具有特殊的电磁学性质（反射无线电波）。 （4）受太阳活动影响极大（电离层状态、极光、空间天气等）。 四、复习建议 1. 构建清晰框架：将高层大气纳入整个大气垂直分层体系中记忆，明确其位置（在平流层之上）、包含的分层（中间层、热层、散逸层）及各层的关键高度范围。 2. 抓住核心特征：重点掌握温度垂直变化规律（中间层降、热层升）和电离层（位置、成因、作用）。 3. 理解联系与应用：深刻理解高层大气（特别是电离层和热层）与人类活动（无线电通信、航天、导航、极光观赏）以及太阳活动（空间天气）的密切关系。 4. 区分概念：注意区分“高层大气”整体与其中包含的“电离层”概念。电离层是高层大气（主要是热层）的一个重要物理特性区域，而不是一个独立的分层。 5. 结合图表：多看大气垂直分层示意图，形象化记忆各层的位置、温度曲线和关键现象发生的层次。 高考地理对高层大气的考查核心集中在：分层结构（中间层、热层、散逸层）、温度垂直变化规律（中间层降温、热层升温）、电离层（位置、成因、作用——反射无线电短波）、以及与人类活动（航天、通信、极光）和太阳活动的关联上。理解这些要点并能在具体情境中应用是关键。 【专题训练】 一、单选题 2008年9月28日傍晚，“神舟”七号在太空遨游2天20小时27分钟后，穿越“黑障区”，顺利返回地面。所谓“黑障区”是指高度距地面35～80km左右的稠密大气层区域，飞船返回舱进入这一区域时，由于与大气层剧烈摩擦，其周围温度迅速升高，形成一种特殊电离层，使地面对飞船的跟踪暂时中断。据此完成下面小题。 1．“黑障区”位于（   ） A．对流层 B．平流层 C．对流层和平流层之间 D．平流层和高层大气之间 2．“黑障区”的形成与大气的哪一要素有关（   ） A．大气密度 B．大气的温度 C．返回舱的速度 D．大气的运动 2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在位于内蒙古巴丹吉林沙漠和戈壁地区的东风着陆场成功着陆。图为大气的垂直分层图。据此完成下面小题。 3．神舟十六号载人飞船返回舱返回过程中（   ） A．依次经高层大气、平流层、对流层 B．气温先降低，后升高，再降低 C．外部空气密度越来越小，气压越来越大 D．各种天气现象逐渐消失 4．关于图中①层大气叙述正确的是（   ） A．大气厚度在赤道地区最薄 B．气流运动以水平运动为主 C．复杂的天气状况不利于航空飞行 D．热量直接源于臭氧吸收太阳紫外线 2024年4月30日，载有三名航天员的神舟十七号载人飞船成功降落在东风着陆场。下图示意神舟十七号返回的主要阶段。据此完成下面小题。 5．神舟十七号在②点位和④点位分别所处的大气层为（   ） A．高层大气、平流层 B．高层大气、对流层 C．平流层、对流层 D．对流层、高层大气 6．神舟十七号在④点位时所在的大气层（   ） A．气温随高度的升高而升高 B．有臭氧层能大量吸收紫外线 C．空气密度大，天气复杂多变 D．空气稀薄，有若干电离层 2021年10月16日0时23分，搭载“神舟十三号”载人飞船的“长征二号F遥十三”运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。约582秒后，飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。随后，3名航天员顺利进驻中国空间站（图）天和核心舱，开启为期6个月的在轨驻留任务。完成下面小题。 7．下列说法正确的是（   ） A．飞船依次穿越了平流层、对流层、高层大气 B．中国空间站运行所需要的能量主要来自核能 C．神舟十三号载人飞船往返的宇宙空间不属于太阳系 D．飞船执行任务期间，始终运行在以地球为中心的天体系统中 8．地球是太阳系的一颗特殊行星，下列有关其特殊性的形成原因的叙述，正确的是（   ） A．质量和体积小 B．日地距离适中 C．一天绕太阳公转一圈 D．自身不发光 2024年9月12-14日，太阳爆发M级以上耀斑，我国部分地区出现绚丽的极光。据此完成下面小题。 9．与耀斑出现在同一太阳大气层的太阳活动是（   ） A．黑子 B．日珥 C．太阳风 D．日冕物质抛射 10．流星和极光现象（   ） A．均由太阳活动引起 B．活动周期均为11年 C．均只发生于夜晚 D．均发生在高层大气 2024年5月3日，嫦娥6号在海南文昌航天发射场发射升空，开启了月球之旅。其6月2日在月球背面南极-艾特肯盆地成功挖到了“土特产”,并展开一面“玄武岩纤维”织布国旗。图1为嫦娥6号发射时的照片，图2为月球背面展开的国旗。据此完成下面小题。 11．嫦娥6号在前往月球的过程中（   ） A．需要穿越河外星系 B．未穿越高层大气 C．绕月飞行时是天体 D．穿越2个天体系统 12．我国在海南文昌设立卫星发射基地的主要原因是（   ） A．纬度高，火箭发射可节省燃料 B．海拔高，距离卫星预定轨道近 C．气候干旱，发射的气象条件好 D．位于沿海，利于残骸安全坠落 13．月球上展开“石头版”的五星红旗，其主要特点是（   ） A．质量较大 B．抗辐射 C．成本较低 D．易弯曲 2023年11月2日，上海奉贤区人民的朋友圈被傍晚突然出现的火烧云刷屏（图左图），火烧云是指日出或日落时出现的赤色云霞。右图为大气垂直分层示意图。据此完成下面小题。 14．火烧云出现在大气的（   ） A．对流层 B．平流层 C．电离层 D．高层大气 15．下列关于地球各大气层的叙述，正确的是（   ） A．纬度越高，对流层的厚度越厚 B．对流层的热量主要来自太阳辐射 C．在平流层看到过冬的候鸟南迁 D．平流层的热量主要来自太阳辐射 为避免大气剧烈扰动，“启明星50”巡航高度保持在20000米以上。完成下面小题。 16．“启明星50”飞行遇云、雾时，位于大气中的（   ） A．对流层 B．平流层 C．软流层 D．高层大气 17．“启明星50”巡航高度的确定，主要是考虑该层（   ） A．上部冷、下部热 B．水汽和杂质含量多 C．气流以平流为主 D．受民航飞行影响小 2024年11月3日傍晚，神舟十八号载人飞船返回舱与中国空间站天和核心舱在距地球约400千米的高空成功分离，4日凌晨返回舱在东风着陆场安全着陆。返回舱之所以能够安全着陆，要归功于其表面覆盖的防热材料，在高速穿过大气层时产生烧蚀现象，带走了大量热量，确保了舱内温度维持在安全范围内。完成下面小题。 18．烧蚀现象的成因类似于（   ） A．恒星发光 B．流星现象 C．彗尾产生 D．极光形成 19．神舟十八号载人飞船返回地面过程中（   ） A．依次经过高层大气、对流层、平流层 B．舱外大气中臭氧含量先减少，后增加 C．舱外空气密度越来越大，气压越来越低 D．舱外气温降低，升高，再降低，再升高 20．在返回舱返回途中，会对其与地球之间通信产生影响的是（   ） ①太阳辐射②太阳黑子③耀斑爆发④雷电现象 A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 北京时间2024年9月12日19时许，在距地面高度700多千米的真空之中，美国太空探索技术公司（SpaceX）载人“龙”飞船完成人类首次商业太空行走任务。读图完成下面小题。 21．宇航员在太空行走时必须身穿全封闭航天服，目的是（   ） ①隔绝高低温差②保证氧气供应③防御宇宙辐射④减轻失重失衡⑤净化二氧化碳 A．①②③④ B．①②④⑤ C．②③④⑤ D．①②③⑤ 22．“龙”飞船完成太空任务经过大气层返回地球途中，可能发生的现象是（   ） A．太阳风撞入高层大气形成绚丽极光 B．平流层气体电离反射无线电信号 C．随“龙”飞船高度降低气温逐渐升高 D．对流层主要吸收太阳紫外区辐射 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年8月16日高中地理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A A C B C D B B D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C D B A D A C B D D 题号 21 22 答案 D A 1．D 2．A 【解析】1．根据材料信息可知，“黑障区”位于距地面35~80km左右的大气层区域。结合所学知识，这一海拔高度应在平流层和高层大气之间，D正确，对流层厚度一般为8~16千米，平均12千米左右；平流层位于对流层之上，其顶部距离地面大约50千米，厚度约40千米；高层大气在80~500千米的高空，排除ABC。故选D。 2．由材料可知，飞船返回舱进入大气层后，与稠密大气层相互摩擦，产生“黑障”现象，因此，与“黑障区”形成有关的要素是“大气的密度”，A正确；大气温度和大气的运动对“黑障区”形成影响不大，排除BD；返回舱速度与其形成无关，排除C。故选A。 【点睛】根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异，大气层可分为对流层、平流层和高层大气。对流层厚度一般为8~16千米，平均12千米左右。平流层位于对流层之上，其顶部距离地面大约50千米，厚度约40千米。平流层中20~40千米的高度，臭氧含量较高，称为臭氧层。高层大气空气密度很小。在80~500千米的高空有若干电离层，空气处于高度电离状态，能反射无线电短波，对无线电通信有重要作用。 3．A 4．C 【解析】3．结合所学知识，地球大气层自下而上分别为对流层、平流层、高层大气，因此神舟十六号载人飞船返回舱返回过程中依次经高层大气、平流层、对流层，A正确；观察图片可知，返回过程中，气温先升高，后降低，再升高，B错误；越接近地面，空气密度越来越大，气压越来越高，C错误；进入对流层后，天气现象复杂多样，D错误。故选A。 4．图中①层大气层为对流层，该层大气对流运动显著，近地面气温越高，对流层大气越厚，因而赤道地区最厚，AB错误；该层有云雨雾雪等天气现象，加之空气垂直对流运动，不利于飞行器的飞行，C正确；臭氧层位于平流层，D错误。故选C。 【点睛】对流层的三个基本特征：气温随高度的增加而降低；空气对流运动显著；气象变化复杂。 5．B 6．C 【解析】5．大气的垂直分层从高到低依次是高层大气、平流层、对流层。根据图中②和④点位的位置可知，②点位位于高层大气，④点位位于对流层。B项正确，ACD错误，故选B。   6．图中④点位所在大气层为对流层，该层大气气温随高度升高而降低，空气密度大，集中了几乎全部水汽和杂质，天气复杂多变，C项正确，A项错误：能大量吸收紫外线是平流层的臭氧层，B项错误；高层大气层含有若干电离层，D项错误。故选C。 【点睛】大气垂直分层分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。对流层天气现象多发，随高度升高气温降低。平流层有臭氧层，气温随高度升高而升高。中间层气温又随高度升高而降低。热层温度高，散逸层是大气最外层，空气极其稀薄。 7．D 8．B 【解析】7．大气大气层自下向上分别为对流层、平流层、高层大气，因此飞船依次穿越的是对流层、平流层、高层大气，A错误；中国空间站运行所需要的能量主要来自太阳辐射，B错误；神舟十三号载人飞船是在预定轨道绕地球运动的人造卫星，飞船执行任务期间，始终运行在以地球为中心的地月系天体系统中，因此往返的宇宙空间，也属于太阳系，C错误，D正确。故选D。 8．地球是太阳系的一颗特殊行星，是指地球上有生命物质存在，日地距离适中，使地球具有适宜的温度，使地球上存在生命的重要条件，B正确；地球的质量和体积与类地行星十分相似，并不特殊，A错误；地球绕太阳公转一圈为一年，C错误；太阳系中，八大行星自身都不发光，不是地球特殊性的成因，D错误。故选B。 【点睛】地球生命存在的条件：1、外部条件：①太阳光照稳定（太阳没有明显变化）；②运行轨道安全（大、小行星公转各行其道、互不干扰，使地球处于比较安全额宇宙环境中）；2、内部条件：①地表温度适宜（日、地距离适中，自转周期不长不短）；②适合生物呼吸的大气（地球的体积和质量始终且原始大气经长期演化）；③液态水（地球内部热量产生水汽，地球内部水汽溢出形成水圈）。 9．B 10．D 【解析】9．根据所学知识，黑子发生在光球层，耀斑和日珥发生在色球层，太阳风和日冕物质抛射发生在日冕层，故与耀斑出现在同一太阳大气层的太阳活动是日珥，B正确，ACD错误。故选B。 10．流星是流星体进入地球大气层与大气摩擦燃烧产生的现象，极光是太阳活动产生的高能带电粒子流到达地球在极地地区与高层大气相互作用形成的，均发生在高层大气，D正确；流星现象与太阳活动无关，A错误；流星现象没有11年的活动周期，B错误；流星和极光都可以在白天发生，只是由于白天太阳光照条件较好，流星和极光不易被看到，C错误。故选D。 【点睛】极光是太阳风在吹过地球时，受到地球磁场影响，行径发生偏折，在磁场两极附近同地球大气粒子产生作用而形成的。 11．C 12．D 13．B 【解析】11．嫦娥6号在前往月球的过程中，穿越地球的高层大气，进入宇宙空间，前往月球，在地月系内运动，穿越1个天体系统，没有穿越河外星系，ABD错误；嫦娥6号绕月飞行时不是月球的一部分，是人造天体，C正确。故选C。 12．与其他卫星发射基地比较，海南文昌纬度低，气候湿润，海拔也不高，ABC错误；其他卫星发射基地均位于内陆，而海南文昌位于沿海，利于残骸安全坠落，D正确。故选D。 13．月球上没有大气层，宇宙中各种辐射较强，故五星红旗抗辐射性能强，故成本较高，B正确C错误；“石头版”的五星红旗，故不易弯曲，D错误；材料中提到，“玄武岩纤维”织布国旗，故质量可能不大，A错误。故选B。 【点睛】月球的环境特征极为特殊，其表面坑洼不平，布满了陨石坑、山脉和峡谷等地形，这是由陨石撞击和火山活动形成的。月球没有大气层，因此不具备空气、气压、风、云等大气现象，导致温度变化极大。同时，月球表面直接暴露在太空中的宇宙射线和太阳辐射下，辐射强度远高于地球。此外，月球的引力仅为地球的六分之一，重力微弱，对物体运动的影响较小。 14．A 15．D 【解析】14．根据材料信息及所学知识可知，火烧云是指日出或日落时出现的赤色云霞，云等天气现象主要发生在对流层，因此火烧云主要出现在对流层，故A正确，B、C、D错误。故选A。 15．根据材料信息及所学知识可知，纬度越高，气温越低，对流活动越弱，对流层的厚度越薄，A错误；对流层热量主要来自地面辐射，B错误；平流层高度太高，空气稀薄，鸟类很难到达并生存，在平流层不可能看到候鸟，C错误；平流层的热量主要是由于臭氧大量吸收波长较短的紫外线，即来自太阳辐射，D正确。故选D。 【点睛】人们依据温度、密度和大气运动状况，将大气自下而上依次划分对流层（平均厚度约12千米，低纬度厚、高纬度薄）、平流层（处于12千米与50千米高度之间）和高层大气（高度50千米以上）。对流层的特点：气温随高度增加而降低；对流运动显著；天气现象复杂多变。平流层的特点：气温随高度增加而升高；气流以水平运动为主。适合飞机飞行。高层大气的特点：气体稀薄，具有电离层，对无线电短波通信有重要作用。大多数人造天体也在此层运行。 16．A 17．C 【解析】16．由“启明星50”飞行遇云、雾这一信息可知，这一层天气现象复杂，在大气垂直分层的各层中只有对流层中有复杂多变的天气现象，平流层以平流运动为主，天气晴朗，高层大气空气稀薄，也无复杂天气现象，软流层位于地球内部，A正确，BCD错误，故选A。 17．由材料可知，“启明星50”的巡航高度在20000米以上，且巡航高度的确定依据是为避免大气剧烈扰动，可以确定飞机所处的位置在平流层，主要考虑的是气流的运动状态。平流层气温上部热、下部冷，选项A不符合题意；水汽和杂质主要在对流层，选项B不符合题意；民航飞机飞行时对气流的扰动小，选项D不符合题意；平流层气流以水平运动为主，利于飞行，C正确。故选C。 【点睛】在大气的垂直分层中，气温垂直分布决定大气运动状态，大气运动状态导致各层产生不同的天气现象，并进一步产生与人类社会不同的联系。 18．B 19．D 20．D 【解析】18．流星现象是太空中的流星体进入大气层中经剧烈摩擦生热而发光的现象，返回舱表面覆盖的防热材料在高速穿过大气层时产生烧蚀现象，成因类似于流星现象，B正确；恒星自身能够发光发亮，A错误；当彗星逐渐接近太阳时，冷冻的表面开始蒸发，形成彗尾，C错误；极光是太阳风挟带高能带电粒子流冲击两极地区高空稀薄的大气，使大气发生电离产生的现象，D错误。故选B。 19．神舟十八号载人飞船返回地面过程中依次经过高层大气、平流层、对流层，A错误；臭氧集中分布于平流层，神舟十八号载人飞船返回地面过程中依次经过高层大气、平流层、对流层，因此舱外大气中臭氧含量先增加，后减少，B错误；随着海拔降低，舱外空气密度越来越大，气压越来越高，C错误；对流层气温随高度增加而降低，平流层气温随高度增加而升高，高层大气气温随高度增加先降低后升高，因此舱外气温降低，升高，再降低，再升高，D正确。故选D。 20．返回舱返回途中与地球之间通信需要借助高层大气中的电离层，太阳活动中的耀斑爆发会干扰电离层，影响返回舱返回途中与地球之间的通信，③正确；太阳黑子一般不会直接影响电离层，不会影响返回舱返回途中与地球之间通信，②错误；太阳辐射不会影响电离层，不会影响返回舱返回途中与地球之间通信，①错误；雷电现象会破坏地面的通讯设备，影响返回舱返回途中与地球之间通信，④正确。综上所述，D正确，ABC错误，故选D。 【点睛】人们依据温度、密度和大气运动状况，将大气自下而上依次划分对流层（0-12千米）、平流层（12-50千米）和高层大气（50千米以上至大气上界，其中50-85千米层次气温向上递减，85千米以上气温向上递增）。 （1）对流层的特点：气温随高度增加而降低；对流运动显著；天气现象复杂多变。 （2）平流层的特点：气温随高度增加而升高；气流以水平运动为主。适合飞机飞行。 （3）高层大气的特点：气体稀薄，具有电离层，对无线电短波通信有重要作用。大多数人造天体也在此层运行。 21．D 22．A 【解析】21．太空中无大气的热力作用，温差很大，全封闭航天服使用特殊材料，可以隔绝高低温差，①正确；太空为真空，缺少氧气，有各种宇宙射线，航天服需要保证氧气供应、防御宇宙辐射、净化人体呼出的二氧化碳，②③⑤正确；航天服无法减轻失重失衡，④错误。故选D。 22．“龙”飞船完成太空任务经过大气层返回地球途中，可能发生太阳活动增强现象。太阳活动增强时，太阳风变得强劲，会扰动地球磁场和大气层，产生磁暴、极光等现象，A正确；高层大气中的电离层能发射无线电信号，B错误；对流层气温随海拔升高气温降低，平流层气温随海拔升高而升高，高层大气随海拔升高气温先降后升，故随“龙”飞船高度降低，气温先降后升再降再升，C错误；对流层主要吸收地面辐射，平流层的臭氧层主要吸收太阳紫外区辐射，D错误。故选A。 【点睛】舱外航天服由多层组成，最里层是衬里和尿收集装置，然后是用于散热的液冷通风层、产生一定压力的加压气密层、限制加压气密层向外膨胀的限制层、隔热层和最外面的保护层。 $$