第3章 第1节 大气的组成与垂直分层-【金版教程】2025-2026学年高中地理必修第一册作业与测评全书Word（湘教版）

地理　必修　第一册　作业与测评 第一节　大气的组成与垂直分层 知识点一　大气的组成 下表为干洁空气的体积和质量构成(高度25千米以下)。据此完成1～2题。 干洁空气 ① ② 氩气 ③ ④等其他气体 体积(%) 78.09 20.95 0.93 0.03 极少 质量(%) 75.52 23.15 1.28 0.05 极少 1.对地球生命有重要保护作用的气体是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 答案：D 解析：读表，根据大气组分的比例可知，①为氮气，②为氧气，③为二氧化碳，④为臭氧。结合所学知识可知，臭氧可以吸收紫外线，使地面上的生物免受伤害，对地球生命有重要保护作用，D项正确。 2．近些年来，随着“霾”天气现象出现频率越来越高，导致空气质量逐渐恶化。霾出现频率增加是由于人类活动改变了大气组成中的(　　) A．干洁空气成分 B．水汽比重 C．固体杂质含量 D．有害气体成分 答案：C 解析：霾也称阴霾、灰霾，是指大量烟、尘等微粒悬浮而形成的浑浊现象。霾的核心物质是空气中悬浮的灰尘颗粒，故霾出现频率增加是大气中的固体杂质含量增加导致的，C项正确。 每年全球大气中的二氧化碳收支主要受化石燃料排放、陆地净碳通量和海洋净碳通量影响(碳通量为正值，表示释放；碳通量为负值，表示吸收)。研究发现，与2022年相比，2023年全球陆地碳汇(从大气中清除二氧化碳)减少了约18.2亿吨。下图示意与2022年相比，2023年化石燃料排放、陆地净碳通量和海洋净碳通量的变化。据此完成3～4题。 3．大气中的二氧化碳(　　) A．占干洁空气成分为最高 B．主要集中分布在平流层 C．是绿色植物进行光合作用的基本原料 D．是成云致雨的必要条件 答案：C 解析：二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，C项正确。 4．与2022年相比，2023年全球年均气温最可能(　　) A．下降 B．上升 C．持平 D．无法判断 答案：B 解析：读图可知，与2022年相比，2023年化石燃料排放、陆地净碳通量和海洋净碳通量均为正值，表明碳排放增多，同时碳汇(从大气中清除二氧化碳)减少，导致温室效应增强，全球平均气温上升，B项正确。 知识点二　大气的垂直分层 下图示意大气垂直分层。据此完成5～6题。 5．影响图中②层气温垂直变化的主要因素是(　　) A．地面辐射 B．大气成分 C．下垫面 D．天气变化 答案：B 解析：读图可知，②层是平流层。由所学知识可知，该层大气主要靠臭氧吸收太阳紫外线增温。臭氧集中在15～35千米的大气层中，形成臭氧层。臭氧层以上，臭氧含量减少，但太阳紫外线辐射强烈，气温随高度增加迅速上升，故影响②层气温垂直变化的主要因素是大气成分，B项正确。 6．飞机最适合在②层飞行，但民航飞行的实际高度却多位于①层和②层衔接部。主要是考虑(　　) A．飞行距离 B．氧气含量 C．大气能见度好坏 D．通信安全 答案：B 解析：读图可知，①层是对流层，②层是平流层；由所学知识可知，随飞行高度增加，空气密度减小，可导致大气中氧气含量降低，从而造成人体组织和器官的氧含量降低，为保证人身健康，飞行高度不应过高，B项正确。 臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线，并将其转换为热能加热大气。近年来，北半球部分中低纬度地区地面以上约10～15千米处的臭氧含量增加。据此完成7～8题。 7．在大气的垂直分层中，近年来臭氧含量明显增加的大气层比其他分层(　　) A．空气密度小 B．水汽含量大 C．吸收紫外线多 D．大气能见度高 答案：B 解析：对流层是大气最底层，低纬度地区平均高度约17～18千米，中纬度约10～12千米，高纬度约8～9千米。由材料“北半球部分中低纬度地区地面以上约10～15千米处的臭氧含量增加”可知，臭氧含量明显增加的大气层为对流层，对流层空气密度较大，高层大气空气密度最小，A项错误；对流层集中了大气中几乎全部的水汽和杂质，水汽含量大，B项正确；臭氧主要分布在平流层，能吸收太阳辐射中的紫外线，故平流层吸收紫外线多，C项错误；对流层天气现象复杂多变，有云、雾、雨等，杂质较多，受天气和杂质影响大气能见度较低，平流层大气稳定、能见度高，D项错误。 8．受臭氧影响，北半球部分中低纬度地区地面以上15千米范围内气温垂直变化大致为(　　) A．一直升高 B．一直降低 C．先升高，后降低 D．先降低，后升高 答案：D 解析：对流层大气随海拔升高气温降低；臭氧能吸收紫外线使大气升温，所以在平流层随海拔升高气温升高。受臭氧影响，北半球部分中低纬度地区地面以上15千米范围内气温垂直变化大致为先降低，后升高，D项正确。 我国北斗卫星导航系统探空仪可以精确获得温度、风向等气象数据。下图示意探空仪运行轨迹。据此完成9～10题。 9．Ⅰ阶段，探空仪记录的温度数据变化趋势是(　　) A．持续升高 B．持续降低 C．先降低，后升高 D．先升高，后降低 答案：C 解析：Ⅰ阶段探空仪经历了对流层和平流层，从下往上经对流层进入到平流层，对流层是大气垂直分层中的最下层，对流层气温随高度的增加而递减，所以探空仪在该层的上升过程中气温逐渐下降；平流层的高度大约从12千米向上至50～55千米高空，该层气温的垂直分布除下层随高度变化很小外，因臭氧集中在15～35千米的气层中，大量吸收太阳紫外线，使气温随高度增加而迅速上升，所以正常情况下探空仪顺利升空后记录的温度数据变化是先降低，后升高，C项正确。 10．Ⅱ阶段，探空仪(　　) A．会穿越厚厚云层 B．受对流运动影响弱 C．容易被雷电击毁 D．收集丰富降水数据 答案：B 解析：3万米高度在平流层，Ⅱ阶段一直在平流层，而云层是在对流层，所以没有穿越云层，A项错误；平流层以平流运动为主，受对流运动影响弱，B项正确；雷电和降水等天气现象集中在对流层，平流层没有雷电和降水，C、D两项错误。 北京时间2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。下图示意大气垂直分层。据此完成11～13题。 11．神舟二十号载人飞船在进入预定轨道过程中，经历的气温变化情况是(　　) A．递减→递增→递减→递增 B．递增→递减→递增 C．递增→递减→递增→递减 D．递减→递增→递减 答案：A 解析：结合大气垂直分层图可知，神舟二十号载人飞船在进入对流层时，大气温度随高度增加而递减；进入平流层时，因臭氧吸收大量紫外线，大气温度随高度增加而递增；进入高层大气后，大气温度随高度增加先下降，后因大气吸收了更短波长的太阳紫外线，大气温度随高度增加又持续上升，A项正确。 12．下列关于神舟二十号载人飞船途经的大气层说法正确的是(　　) A．①层大气以平流运动为主 B．②层内的水汽、杂质较为集中 C．③层内大气对流运动最旺盛 D．④层内的大气密度、气压很低 答案：D 解析：大气垂直分层图中的①为对流层，水汽、杂质含量丰富，对流运动最为旺盛；②层为平流层，大气稳定，水汽、杂质含量很少；③和④统称为高层大气，高层大气的大气密度和气压很低。故选D项。 13．若有一架从甘肃飞往海南的飞机，仅考虑气流状况对飞机飞行的影响，飞机在飞行过程中为保持平稳飞行，高度调节规律是(　　) A．先下降，后上升 B．先上升，后下降 C．不断上升 D．不断下降 答案：C 解析：飞机平稳飞行主要位于平流层内，低纬度地区的海南，对流层的高度较大，甘肃纬度较高，对流层高度较低，因此由高纬度飞往低纬度地区，对流层的高度总体不断增加，飞机为保证在平流层内飞行，需要不断上升飞行高度，C项正确。 对流层中出现气温随高度的增加而升高的现象，称为逆温现象。读某地不同高度的气温日变化图，完成14～15题。 14．下列关于对流层的叙述，正确的是(　　) A．上部热，下部冷 B．中纬厚，高纬薄 C．夏季薄，冬季厚 D．低纬薄，中纬厚 答案：B 解析：根据所学知识可知，对流层大气上部冷，下部热，A项错误；厚度从低纬向高纬递减，低纬厚，中纬次之，高纬薄，B项正确，D项错误；对流层厚度随季节变化而变化，夏季厚，冬季薄，C项错误。 15．该地发生逆温现象的时间段大约在(　　) A．2—4时 B．6—8时 C．10—13时 D．21—24时 答案：B 解析：结合图片可知，在6—8时的时间范围内，1 000米处的气温高于10米处的气温，说明气温并没有随着海拔上升而降低，出现了逆温现象，B项正确。 　　难度 题号 知识点 ★ ★★ ★★★ 大气的组成 2 1，6，12(2) 12(1)(3) 大气的垂直分层 5 3，4，7，8，9，10，11(1)(2) 11(3) 　时间：40分钟　　满分：100分 一、选择题(共10小题，每小题5分，共50分。每小题只有一个选项符合题目要求) 森林生长状况不同，其制造氧气的能力不同。森林受气候的影响，我国北方地区主要为落叶林，南方地区主要为常绿林。下图示意我国某省1900年和2009年天然氧气生产量状况。据此完成1～2题。 1．该省最可能是(　　) A．广东 B．湖北 C．江苏 D．黑龙江 答案：D 解析：天然氧气是通过绿色植物的光合作用产生的。图中冬季氧气生产量为0，说明植物冬季落叶，不能进行光合作用。所以图示省区应位于北方地区，D项正确。 2．导致该省2009年氧气生产量小于1900年的主要原因是(　　) A．植被破坏 B．水土流失 C．气候变暖 D．围湖造田 答案：A 解析：与1900年相比，该省2009年夏季氧气生产量降低，主要原因是植被覆盖率下降，植被面积减小。植被破坏导致氧气生产量下降，A项正确。 寒假中，经纬乘飞机从哈尔滨到广州，旅途日记中写到：“天空下着小雪，飞机开始顺着机场的跑道慢慢上升，窗外的建筑物向后而去，飞到万米高空时，飞机平稳飞行，天气突然变得晴朗，窗外的天蓝的似水，大片的云海，犹如雪白的棉花糖，真想走到窗外在云端遨游一番。”下图示意大气垂直分层。据此完成3～4题。 3．为降低成本，同时保证旅途中飞机始终平稳飞行，飞行高度应如何变化(　　) A．如果行程在暑假，飞行高度应上升 B．从广州到哈尔滨，飞行高度应上升 C．如果行程在暑假，飞行高度应下降 D．从哈尔滨到广州，飞行高度应下降 答案：A 解析：根据所学知识可知，飞机平稳飞行是在平流层，由于纬度不同，对流层厚度存在差异，从哈尔滨到广州，由高纬度向低纬度飞行，对流层厚度逐渐变厚，因此要使飞机一直处于平流层，飞行高度应该上升，同理分析，从广州到哈尔滨飞行高度应该下降，B、D两项错误；对流层的厚度还存在季节差异，夏季气温高，气流上升较冬季旺盛，因此同一地区对流层的厚度夏季较厚、冬季较薄，如果行程在暑假，飞行高度应该上升，A项正确，C项错误。 4．经纬在万米高空看到天气变晴的原因是(　　) A．臭氧层可以吸收紫外线，温度上升使水汽蒸发 B．水汽和固体尘埃含量少，难以成云致雨 C．气温随高度上升而上升，空气以垂直运动为主 D．大气散射和反射作用强，出现蓝天白云 答案：B 解析：万米高空位于平流层，由于平流层中的水汽和杂质含量很少，难以成云致雨，因此一般平流层都是晴空万里，B项正确；平流层中存在臭氧层，可以吸收紫外线，但是该层的水汽含量也很低，不存在由于温度上升使水汽蒸发，A项错误；平流层气温随高度上升而上升，空气以平流运动为主，C项错误；云层较少，大气反射作用很弱，D项错误。 PM2.5是指直径在2.5 μm以下的颗粒物，能长时间悬浮在空气中。PM2.5在空气中的含量越高，代表空气污染越严重。下图示意北京市2013—2020年空气中PM2.5指数变化。据此完成5～6题。 5．PM2.5主要分布在地球大气的(　　) A．对流层 B．平流层 C．高层大气 D．电离层 答案：A 解析：根据材料信息可知，PM2.5是指直径在2.5 μm以下的颗粒物，固体颗粒物主要存在于对流层，A项正确。 6．北京市PM2.5浓度下降会促使北京(　　) A．干洁空气质量下降 B．年降水量增多 C．干洁空气氧含量上升 D．大气能见度提高 答案：D 解析：根据所学知识可知，干洁空气不包含固体杂质，所以PM2.5浓度下降不影响干洁空气质量和含氧量，A、C两项错误；北京的年降水量主要影响因素也并非PM2.5，但大气能见度受空气中固体颗粒影响，B项错误，D项正确。 2024年6月25日，“嫦娥六号”返回器以高速进入地球大气层，在高度约120 km处实施初次气动减速，下降至约60 km高度后，返回器被弹起，之后返回器再次向下运动，实施二次气动减速，最后成功着陆。下图为“嫦娥六号”返回路径示意图。据此完成7～8题。 7．在初次气动减速时，“嫦娥六号”经过了(　　) ①对流层　②热层　③电离层　④臭氧层 A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 答案：C 解析：结合所学知识可知，根据大气在垂直方向上温度、密度和大气运动状况，将大气自下而上依次划分为对流层、平流层和高层大气，从地面至约12 km高度为对流层，12 km至50 km高度为平流层，50 km以上为高层大气。图文信息表明，“嫦娥六号”返回器在距地面高度约120 km处高速进入地球大气层，实施初次气动减速，因此此时位于高层大气，热层和电离层位于高层大气中，②③正确；臭氧层位于平流层之中，高度不超过50千米，因此“嫦娥六号”初次进入大气层进行减速时不可能经过臭氧层和对流层，①④错误。故选C项。 8．返回器在距地表50 km高空降落至地面的过程中，经历的气温变化是(　　) A．持续降低 B．先降低，后升高 C．持续增高 D．先升高，后降低 答案：B 解析：结合所学知识可知，返回器在距地表50 km高空降落至地面过程中，大致经过了大气的平流层和对流层，平流层的气温随高度降低而降低，对流层的气温随高度降低而升高，因此返回器在距地表50 km高空降落至地面过程中气温的变化是先降低，后升高，B项正确。 飞机颠簸是指飞机在飞行中遇到乱流而突然出现的忽上忽下、左右摇晃及机身振颤现象。下图为多年来我国飞机颠簸发生高度平均统计图。据此完成9～10题。 9．在飞机飞行的大气圈层中，可能发生的现象是(　　) ①多数来自太空的流星体燃烧而成为流星　②大气处于高度电离状态，可以产生极光 ③天气现象复杂多变，多风雨雷电等天气　④水汽、杂质含量少，大气平稳，天气晴朗 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 答案：C 解析：根据所学知识和图示信息可知，飞机飞行的圈层为平流层和对流层。流星体冲入大气层时产生摩擦而发生燃烧，多数流星体在高层大气中即燃烧殆尽，①错误；高层大气处于高度电离状态，可以产生极光，②错误；对流层中水汽、杂质多，天气现象复杂多变，多风雨雷电等天气，③正确；平流层水汽、杂质含量较少，空气以平流运动为主，大气平稳，天气晴朗，④正确。故选C项。 10．我国飞机颠簸发生高度集中在7.5～12千米，其主要原因是我国大部分地区(　　) A．位于中纬地带 B．地形起伏较大 C．位于半干旱带 D．风沙天气较多 答案：A 解析：结合所学知识可知，飞机发生颠簸的时候应该处于对流层，对流层的高度与当地所在的纬度有关，中纬度地区对流层高10～12千米，我国大部分地区处于中纬度地带，因此我国飞机颠簸发生的高度集中在7.5～12千米，A项正确。 二、综合题(共2题，共50分) 11．阅读图文资料，完成下列要求。(22分) 2025年4月24日，神舟二十号载人飞船与距地面390千米空间站组合体完成自主快速交会对接，两个乘组航天员会师太空。下图为大气垂直分层示意图。 (1)说出A层大气与本次科学研究的关系。(6分) (2)举例说明B层大气气流运动特征对人类生产生活的影响。(6分) (3)足够的水汽、凝结核、降温过程是成云致雨的必要条件。指出神舟二十号载人飞船升空过程中在C层可能遇到的天气状况并分析原因。(10分) 答案：(1)A层为高层大气。高层大气为神舟二十号载人飞船提供驻留空间；高层大气中的电离层可能会影响飞船通信系统。 (2)B层为平流层。平流层中大气以水平运动为主，气流稳定，为飞机飞行提供良好的环境。 (3)C层为对流层。可能会遇到云、雨、雾等天气现象。几乎全部水汽分布在对流层，为降水提供充足的水汽；几乎全部固体杂质分布在对流层，为降水提供凝结核；气温随海拔升高而降低，空气对流运动显著，通过对流运动向上输送水汽，气温降低，成云致雨。 解析：第(1)题，据图可知，A层为高层大气，神舟二十号载人飞船与距地面390千米空间站组合体完成自主快速交会对接，距地面390千米属高层大气，为神舟二十号载人飞船提供驻留空间；结合所学知识可知，高层大气中含有电离层，电离层可能会影响飞船通信系统。第(2)题，据图可知，B层为平流层，该层随着高度上升，温度上升，大气运动以水平运动为主，垂直运动微弱，气流稳定，能够减少飞机晃动，为飞机飞行提供良好的环境。第(3)题，据图可知，C层为对流层，神舟二十号载人飞船升空过程中可能会遇到云、雨、雾等天气现象。对流层包含大气几乎全部的水汽和固体杂质，这些物质是天气变化的重要因子。水汽的相变(液态水转化为气态水，或反之)能够形成云、雨、雾等天气现象，而尘埃等固体杂质则作为凝结核，促进云雨的形成。对流层气温随海拔升高而降低，这种温度分布导致空气对流运动强烈，通过对流运动向上输送水汽，温度降低，成云致雨。 12．阅读图文材料，完成下列要求。(28分) 大气中的氧分子在强烈紫外线照射下分解出氧原子，氧原子和氧分子结合会形成臭氧。臭氧主要存在于大气层的对流层和平流层，其中90%的臭氧分布在平流层，剩余10%的臭氧存在于对流层。受人类活动等因素影响，大气中臭氧含量逐渐发生变化。下图示意2005—2020年我国山西省大气对流层中臭氧含量的季节和年际变化。 (1)说明臭氧对平流层气温垂直变化的影响。(12分) (2)简述山西省大气对流层中臭氧含量的变化特征。(8分) (3)分析山西省大气对流层中臭氧含量季节变化的原因。(8分) 答案：(1)臭氧能够吸收太阳辐射中的紫外线，从而使气温升高；从对流层顶往上的平流层，臭氧含量较小，气温随高度变化不大；但是在22～27千米范围内，臭氧含量达到最大，大量吸收紫外线而使气温随高度上升迅速升高。 (2)季节和年际变化均较大；从季节变化看，夏季臭氧含量大，冬季臭氧含量小；从年际变化看，臭氧含量总体呈波动上升趋势。 (3)夏季气温高，太阳辐射中的紫外线强；大气中的氧分子在强烈紫外线照射下分解出氧原子，氧原子和氧分子结合形成较多臭氧。 解析：第(1)题，根据所学知识可知，平流层中的臭氧能够吸收太阳辐射中的紫外线，从而使得平流层大气的温度升高；在对流层顶向上到22 km之间，臭氧的浓度较小，气温随高度的变化不大；在22～27 km范围内，臭氧的浓度达到最大值，能够大量吸收紫外线，气温随高度的上升而迅速升高。第(2)题，根据图示信息可知，山西省大气对流层中臭氧含量季节变化较大；夏季的臭氧含量较大，冬季的臭氧含量较小。山西省大气对流层中臭氧含量的年际变化也较大；整体呈波动上升的趋势。第(3)题，夏季太阳高度较大，太阳辐射中的紫外线较强，气温较高；大气中的氧分子在强紫外线的照射作用下发生分解，形成氧原子，氧原子与氧分子结合形成臭氧，所以夏季臭氧的含量较高。 13 学科网（北京）股份有限公司 $