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课时测评11 大气的组成和垂直分层
(时间:45分钟 满分:60分)
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(1-7小题,每小题3分,共21分)
(2025·山西大同月考)翼装飞行(如图)是指运动员穿戴着拥有双翼的飞行服装和降落伞设备,从飞机、热气球、悬崖绝壁、高楼大厦等高处一跃而下,飞行者运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时,运动员将打开降落伞平稳着陆。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/时左右,翼装飞行的滑降比约3∶1,即在每下降一米的同时前进约三米。据此完成1~3题。
1.运动员从悬崖绝壁一跃而下进行翼装飞行时,一般会感觉到( )
A.呼吸越来越困难 B.尘埃越来越少
C.气压越来越低 D.气温越来越高
2.若翼装飞行可从高层大气开始,滑降比明显增大的大气层是( )
A.高层大气 B.中间层
C.平流层 D.对流层
3.对流层的厚度会因纬度和季节的不同而发生变化。大同市一年中对流层最厚的季节是( )
A.冬季 B.秋季
C.夏季 D.春季
答案:1.D 2.C 3.C
解析:第1题,根据材料“从悬崖绝壁一跃而下”可知,此时的翼装飞行发生在对流层,对流层自高空向地面,气温越来越高,D正确;在对流层中,随着高度不断降低,气压越来越大,C错误;空气密度越来越大,A错误;尘埃含量也越来越多,B错误。第2题,平流层气温下低上高,气流以水平运动为主,空气阻力小,根据材料“理想飞行状态的滑降比为3∶1”,故水平运动的气流可以增加横向移动距离,从而导致滑降比增加,C正确;对流层、高层大气水平运动都没有平流层明显,A、D错误;中间层是指自平流层顶到85千米之间的大气层,该层内气温垂直递减率很大,对流运动强盛,对滑降比增大影响不大,B错误。第3题,大同市夏季近地面气温高,大气上升运动强烈,对流旺盛,对流层最厚,C正确。
福建省邵武气象站某次放飞探空气球进入平流层,获取大气的温度、湿度、气压等资料。如图为该探空气球记录的气象数据。据此完成4~5题。
4.①②③曲线分别代表( )
A.温度、湿度、气压 B.温度、气压、湿度
C.湿度、温度、气压 D.湿度、气压、温度
5.该探空气球进入平流层的时间为升空后( )
A.15分钟 B.30分钟
C.50分钟 D.65 分钟
答案:4.A 5.C
解析:第4题,大气垂直分层从近地面到高空,依次为对流层、平流层、高层大气,对流层气温随高度升高而降低,平流层气温随高度升高而升高,对流层对流运动显著,雨、雪等天气现象都发生在这一层,而平流层以平流运动为主,几乎没有雨、雪天气现象,空气较为干燥。由图可知,①曲线随探空气球放飞后,数值不断变小,之后再不断升高,符合对流层到平流层温度变化规律,即①曲线为温度;在对流层由于天气现象活动频繁,湿度变化不稳定,当进入平流层后,由于空气较为干燥,数值较小且较为稳定,因此②曲线为湿度;近地面空气密度大、气压高,海拔越高,大气越稀薄,气压越低,因而当探空气球放飞后,随高度升高,气压会降低,到平流层后,由于大气稳定、海拔高,气压较低且变化较小,即③曲线符合气压规律。故选A。第5题,50分钟时,温度开始随高度升高而不断上升;50分钟之后,气压和湿度数值较小且变化稳定,符合平流层的变化规律,C正确。
如图是某地某日出现逆温时从空中拍到的景象:高高的烟囱伸出“云海”,将工业废气烟雾排放在茫茫“云海”之上。据此完成6~7题。
6.下列图中最容易出现此景象的是( )
7.当大气发生逆温时( )
A.上部冷下部热,大气比较稳定
B.产生了污染物,影响空气质量
C.污染物净化慢,影响人体健康
D.抑制对流运动,利于成云致雨
答案:6.D 7.C
解析:第6题,由材料可知,该地该日出现逆温现象,逆温现象是指对流层气温随高度增加而升高的反常现象,B、C图显示烟囱以下的对流层大气温度随着高度增加而下降,不会出现逆温现象,B、C错误;D图显示烟囱超过逆温层,上部空气垂直对流运动旺盛,工业废气烟雾被排放在茫茫“云海”之上,D正确;A图显示烟囱未超过逆温层,逆温抑制对流运动,不会产生图示景象,A错误。第7题,当大气发生逆温时,大气上部热下部冷,大气比较稳定,A错误;逆温不会产生污染物,它会阻碍空气的垂直对流运动,妨碍污染物、水汽凝结物的扩散,影响空气质量,影响人体健康,B错误,C正确;逆温抑制对流运动,不利于成云致雨,D错误。
(8-12小题,每小题5分,共25分)
(2025·广东揭阳月考)对流层逆温是下冷上热的现象,逆湿就是下湿上干的现象。如图为塔克拉玛干沙漠2022年9月至2023年8月流沙前缘近地面2.0米与0.5米高度之间的温度和湿度差值曲线。读图,完成8~9题。
8.2022年9月至2023年8月,有关当地逆温、逆湿现象说法正确的是( )
A.9月开始出现逆温现象
B.10月开始出现逆湿现象
C.逆温强度冬季大于夏季
D.逆湿现象夏季比冬季更加明显
9.流沙前缘的逆温、逆湿现象会( )
A.促进植物生长 B.加速流沙扩展
C.增加区域降水 D.加剧风力侵蚀
答案:8.C 9.A
解析:第8题,根据材料信息和所学知识可知,逆温是下冷上热。当逆温现象发生时,2.0 m高处的温度与0.5 m高处的温度差值为正,差值越大,逆温现象越明显。10月开始出现逆温现象,A错误。逆温强度冬季大于夏季,C正确。逆湿是下湿上干的现象。当逆湿现象发生时,2.0 m高处的相对湿度与0.5 m高处的相对湿度差值为负,差值越小,逆湿现象越明显。9月已经出现逆湿现象,B错误。逆湿现象冬季比夏季更加明显,D错误。故选C。第9题,逆温是下冷上热,逆湿是下湿上干。逆湿有利于大气中水汽渗入土壤,提高土壤含水量,促进植物生长,A正确。同时逆温不利于空气的对流运动,大气稳定性增加,风力较弱,减轻风力侵蚀,不利于流沙扩展,B、D错误。逆温导致空气对流减弱,不利于水汽凝结成云致雨,C错误。故选A。
(2024·河南名校联考)大气对流层与上面的平流层被对流层顶部分开。对流层顶的海拔由赤道至极地逐渐下降。国外某科研团队研究发现,北半球对流层顶的海拔从1980年至2020年间逐渐上升,2001年至2020年上升速度加快。据此完成10~12题。
10.该科研团队研究对流层顶海拔的上升,需要的对流层信息有( )
①气压数据 ②温度数据 ③湿度数据 ④氧离子数据
A.①②④ B.②③④
C.①②③ D.①③④
11.1980年以来对流层顶海拔上升的主要原因可能是( )
A.对流层温室气体的增多
B.厄尔尼诺现象频繁发生
C.海—气相互作用增强
D.高层大气的厚度变薄
12.研究发现,1980年以来北半球对流层顶的变化比南半球大,可能由于( )
A.北半球陆地面积占绝对优势
B.北半球人口与经济规模较大
C.南半球原始森林茂盛辽阔
D.南半球地震火山频繁发生
答案:10.C 11.A 12.B
解析:第10题,大气垂直分层划分的主要依据是大气的温度、运动状况和密度,其中大气运动状况与气压、气温关系密切,空气湿度与密度相关性强,与氧离子关系不大,故选C。第11题,由于对流层温室气体增多,全球气候变暖趋势显著,大气对流运动更为旺盛,使对流层顶海拔上升,A正确。第12题,与南半球相比,北半球人口规模和经济规模较大,化石燃料的消耗大,温室气体排放量大,气温上升幅度大,使北半球对流运动更强烈,B正确;北半球陆地面积、南半球原始森林对北半球气温上升幅度影响不大,A、C错误;南半球火山地震频发不会导致北半球升温,D错误。
13.(14分)(2025·湖南名校联合体联考)阅读图文材料,完成下列要求。
云顶温度能够决定水成物的初始相态,若云顶温度低于-10 ℃,水成物初始相态为固态,若云顶温度大于-10 ℃且小于0 ℃则为过冷水。研究表明云顶温度、暖层(大于0 ℃的逆温层)和次冻结层(小于0 ℃的冷层)的强度和厚度均是冻雨形成的关键气象因子。根据大气温度垂直分布和云顶温度,提出了冻雨形成两种机制——“冰相机制”和“过冷暖雨机制”。冷暖气团交汇有利于冻雨的形成。如图示意冻雨形成的“冰相机制”(a)和“过冷暖雨机制”(b)。
(1)简述两种冻雨形成机制中的大气温度垂直分布的异同特征。(6分)
(2)分析“冰相机制”冻雨的形成过程。(4分)
(3)简述冻雨形成的必要大气温度条件。(4分)
答案:(1)共同点:从上到下存在“冷—暖—冷”的三层垂直结构;地面温度均小于0 ℃;均存在逆温层和次冻结层。不同点:“冰相机制”存在暖层,“过冷暖雨机制”无暖层。
(2)由于云顶温度低于-10 ℃,水成物初始相态为雪花或冰晶;逆温层为暖层,当雪花或冰晶下落到逆温层时会完全融化形成雨滴;当雨滴降落到次冻结层时,因温度低于0 ℃,形成冻雨。
(3)需要有冷暖气团交汇形成的逆温层;逆温层下部需要有温度小于0 ℃的次冻结层。
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