内容正文:
2.1天气与气候(第1课时 大气层) 同步练习
1.北京时间2024年10月16日,我国成功发射高分十二号05卫星,卫星高速穿过大气层成功进入预定轨道。下列关于大气层说法不正确的是( )
A.卫星先后依次经过了对流层、中间层、平流层、暖层
B.雷电风雨等主要的天气现象都发生在对流层
C.平流层最适合飞机飞行
D.大气层能保护地球,减少小天体的撞击
2.根据大气温度的垂直变化,科学家将大气分层进行研究。下列关于大气中对流层的相关叙述:①对流层有强烈的对流运动;⑨气温随高度的增加而升高;③对流层是与人类关系最密切的一层;④对流层中的天气现象复杂多变;⑤由于大气分5层,所以对流层占了大气质量的五分之一。其中正确的描述是:( )
A.①③④⑤ B.①②③⑤ C.①②③④ D.①③④
3.“嫦娥一号”发射成功,从而揭开了中国的探月之旅。此次月球探测工程的成功,是继人造地球卫星、载人航天飞行取得成功之后我国航天事业发展的又一座里程碑,实现了中华民族的千年奔月梦想,开启了中国人走向深空探索宇宙奥秘的时代,标志着我国已经进入世界具有深空探测能力的国家行列。“嫦娥一号”从发射升空首先要经过大气层的哪一层( )
A.对流层 B.平流层 C.中间层 D.暖层
4.对流层是大气层中与人们生活生产最密切的一层,人类就生活在对流层的底部,承受着大气对我们的压强——大气压。下列有关叙述中错误的是( )
A.如果把手掌摊开,大气对手掌上表面的压力大约有1800N
B.对流层中大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压也越大
C.对流层的对流运动明显,主要的天气现象都出现在这一层中
D.大气压不仅随高度而发生变化,同时还受天气、季节等因素的影响
5.2024年9月6日,我国在酒泉卫星发射中心发射的可重复使用试验航天器,在轨飞行268天后成功返回预定着陆场。航天器返回时要穿越地球大气层,以下关于地球大气层的说法错误的是( )
A.对流层的天气现象复杂多变
B.随着高度的上升,大气逐渐变得稀薄
C.返回舱返回时依次经过暖层→平流层→中间层→对流层
D.大气层分层的主要依据是大气温度在垂直方向上的变化
6.如果地球上没有大气层,下列现象可能在地球上发生的是( )
①地球上到处都是陨石
②出现雨雪等复杂天气现象
③天空变成黑色
④不能看到海市蜃楼
A.①②③④ B.②③④ C.①③④ D.①②④
7.读气温的垂直分布图,完成下列问题:
(1)在 ①②③ 三层中, ① 为高层大气; ② 为 层; ③ 为 层。
(2)用图中数字填空:天气现象发生在 层,臭氧主要集中在 层,空气垂直运动强烈的是 层,有利于高空飞行的是 层。
(3)③ 层的厚度不均,一般地说, 地区较厚, 地区较薄,其原因在于 。
(4)③ 层气温随高度增加而降低,说明了(_______)
A.空气越稀薄,保温作用越差 B.该层顶部是臭氧层
C.地面是该层的主要直接热源 D.该层热量直接来自于太阳辐射
8.图1是大气温度的垂直分布示意图,图2是对流层空气对流运动示意图。
(1)民用飞机在飞行中一般会先穿过大气层的底层,然后在图1中b层即 (填名称)层飞行。
(2)图2中A处空气流动的方向 (选填“向上”或“向下”)。
(3)图2中甲地气温低形成高压区,多 (选填“晴朗”或“阴雨”)天气。
9.小明同学在做“空气的对流”探究实验时,突发奇想,把两支冒烟的木条放在烧杯上(如图) 。他想探究这两支木条冒的烟的移动方向。下列图示能够表示烟的移动方向的是 ( )
A. B. C. D.
10.在对流层中,若暖空气覆盖在较冷的空气上面,就会形成逆温现象,使大气污染物不易扩散,从而造成严重的空气污染。下图中可表示此现象的是 ( )
A. B.C. D.
11.大气层与人们的生活息息相关,请利用相关知识回答下列问题。
(1)云、雨、雾、雪等天气现象多发生在对流层。下列选项与天气现象无关的是 。
①该层空气有显著的对流运动
②该层集中了大气中绝大部分的水汽和固体杂质
③该层有臭氧层吸收紫外线
(2)小安为研究对流运动,利用竖直放置的“口”字形玻璃管装置如图,管内装有酒精,若要使管中的酒精发生对流且沿顺时针方向流动,最好将冰块放在 处。
12.
(1)如图甲,点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来。这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度升高,体积膨胀,空气的密度变 ,所以热空气 (选填“上升”或“下降”) 形成气流,气流流过扇叶时,带动扇叶转起来。
(2)如图乙是一根环形管,内注满水,内有一只乒乓球。若在A处加热,则乒乓球会向 (选填“顺时针”或“逆时针”)运动。
(3)根据以上原理,我们在长途运输海鲜时,将冰块放置在海鲜的 (选填“上方”或“下方”),有利于食物的保鲜。
13.为探究空气的对流运动是怎样形成的,甲同学进行了图甲所示的实验,乙同学进行了图乙所示的实验,请回答下列问题。
(1)下列关于甲同学实验的说法正确的有 (可多选)。
A.管内的水将按顺时针流动
B.管内的水将按逆时针流动
C.该实验能证明空气的对流
D.该实验能类比空气的对流
(2)乙同学实验时将观察到线香的烟 。
14.在近地面,气温高的地方空气呈上升运动,气温低的地方空气呈下沉运动,从而形成了空气的对流。
(1)请在“空气对流运动”模型(图1)中,用箭头表示空气的运动方向。
(2)在对流层中,气温随着高度的升高而 ,容易发生空气对流,从而出现了复杂多变的云、雨、雪等天气现象。
(3)根据对流原理,室内的制冷装置应安装在房间的 (填“上部”或“下部”)效果更好。
(4)小明想利用装置模拟风的形成。他将大饮料瓶去掉瓶底,并在瓶身一侧开一小口,在小口处插入另一个小饮料瓶的瓶口部分(如图2)。在瓶身内部放入一支点燃的蜡烛,小瓶瓶口附近放一支点燃的线香。图中C点箭头表示线香烟雾的飘动方向,其中正确的是 (选填“1”、“2”或“3”)。
(5)夏季,近海地区海陆风的风向通常昼夜交替变化,如图3所示, (选填“甲”或“乙”)图是晚上形成的陆风。
2.1天气与气候(第1课时 大气层)同步练习
参考答案
1.【答案】A
【解析】【分析】根据大气层分层的知识,结合大气层的作用分析判断。
【解答】A.大气层自下而上依次是对流层、平流层、中间层、热层和散逸层,则卫星先后依次经过了散逸层、热层、中间层、平流层和对流层,故A错误符合题意;
B.雷电风雨等主要的天气现象都发生在对流层,故B正确不合题意;
C.平流层于对流层之上,温度随高度增加而升高,适合飞机航行,故C正确不合题意;
D.大气层能吸收和阻挡宇宙射线,使小行星等在大气层中燃烧破碎,从而起到保护地球的作用,故D正确不合题意。
故选A。
2.【答案】D
【解析】【分析】对流层是贴近地面的大气最低层,对流层有以下特点:(1)气温随高度的增加而递减;(2)空气对流运动显著;(3)天气现象复杂多变;(4)对流层集中了大气质量的四分之三和几乎全部的水汽、杂质。
【解答】大气中对流层空气对流运动显著,故①正确;
大气对流层气温随高度增加而递减,故②错误;
与人类活动密切相关的是对流层,故③正确。
空气中的水汽和固体杂质等主要集中在对流层,因此对流层天气现象复杂多变,故④正确;
对流层集中了大气质量的四分之三和几乎全部的水汽、杂质,厚度随纬度变化而变化,故⑤错误。
故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
3.【答案】A
【解析】【分析】大气层是因重力关系而围绕着地球的一层混合气体,是地球最外部的气体圈层,包围着海洋和陆地,大气层的厚度大约在1000千米以上,但没有明显的界限。
【解答】大气层的最底层是对流层,因此嫦娥一号发射时,最先经过的对流层;
故答案为:A。
4.【答案】B
【解析】【分析】地球对流层位于大气的最低层,集中了约75%的大气的质量和90%以上的水汽质量。其下界与地面相接,上界高度随地理纬度和季节而变化,它的高度因纬度而不同,在低纬度地区平均高度为17~18公里,在中纬度地区平均为10~12公里,极地平均为8~9公里,并且夏季高于冬季。
【解答】A:通常情况下,大气压强是1.0×105Pa,一只手掌的长18cm,宽10cm,面积约为180cm2,即0.018m2,故一只手掌的上表面受到的大气压力F=PS=1.0×105Pa×0.018m2=1800N.故A正确;
B:地球上大气压力是随着地理位置、海拔及季节等因素的影响而变化,主要是随海拔升高而减小。故B错误;
C:由于90%以上的水气集中在对流层中,所以云、雾、雨、雪等众多天气现象都发生在对流层。故C正确;
D:地球上大气压力是随着地理位置、海拔及季节等因素的影响而变化,主要是随海拔升高而减小。故D正确。
故答案为:B
5.【答案】C
6.【答案】C
【解析】【分析】地球大气层由氮气(约78%)、氧气(约21%)、氩气(约0.9%)、二氧化碳(0.04%)和其他痕量气体组成。氧气被大多数生物体用于呼吸作用;氮气被细菌和闪电固定生成氨气,生成的氨则被用于核苷酸和氨基酸的构建;植物、藻类和蓝细菌利用二氧化碳进行光合作用。大气层有助于保护生物免受太阳紫外线辐射、太阳风和宇宙射线对其基因的损害。
【解答】①大部分落向地球的陨石都在通过大气层的时候与空气摩擦燃烧了,如果没有大气层陨石直接落地,地球上到处都是陨石坑;
②没有大气层 就不会出现雨雪等复杂天气现象;
③没有大气层 ,天空变成黑色;
④没有大气层 ,不会发生光的折射,就不能看到海市蜃楼;
故选C:
7.【答案】(1)平流;对流
(2)③;②;③;②
(3)中纬度;高纬度;中纬度地区热量多,温度高,对流强烈到达的高度就高
(4)C
【解析】【分析】大气分层按照大气在垂直方向的各种特性,将大气分成若干层次,按大气温度随高度分布的特征,可把大气分成对流层、平流层、中间层、热层和散逸层,对流层是大气的最下层。
【解答】(1)在 ①②③三层中, ①为高层大气; ②为平流层; ③为对流层。
(2)天气现象发生在③对流层,臭氧主要集中在②平流层,空气垂直运动强烈的是对流层,有利于高空飞行的是②平流层。
(3)③层的厚度不均,一般地说,中纬度地区较厚,高纬度地区较薄,其原因在于中纬度地区热量多,温度高,对流强烈到达的高度就高。
(4)③层气温随高度增加而降低,说明了地面是该层的主要直接热源,C符合题意。
故答案为:(1)平流;对流(2)③;②;③;②(3)中纬度;高纬度;中纬度地区热量多,温度高,对流强烈到达的高度就高(4)C
8.【答案】(1)平流
(2)向上
(3)晴朗
【解析】【分析】(1)大气层的分层知识:地球大气层自下而上分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层等。对流层是最底层,厚度随纬度等变化,平流层在对流层之上,其空气以水平运动为主,适合飞机飞行 。
(2)对流运动知识:在对流层中,热空气因密度小会上升,冷空气因密度大则下沉,从而形成空气的对流运动 。
(3)气压与天气的关系:高压区盛行下沉气流,空气下沉过程中温度升高,水汽不易凝结,多晴朗天气;低压区盛行上升气流,空气上升过程中温度降低,水汽易凝结,多阴雨天气 。
【解答】(1)根据图1的地球大气层的高度可知,a是对流层,b是平流层,c和d是高层大气,b平流层大气稳定,较低的空气阻力、减少的交通拥堵、避开鸟类、更直接的航线以及减少噪音污染等优势,成为了航空飞行的理想高度。
(2)图2中A处近地面气温高,空气受热膨胀上升,即空气流动的方向是向上。
(3)图2中甲地气温较低,空气收缩下沉,形成高压区,气流下沉气温升高,水汽难以凝结,多晴朗天气。
(1)根据图1的地球大气层的高度可知,a是对流层,b是平流层,c和d是高层大气,b平流层大气稳定,较低的空气阻力、减少的交通拥堵、避开鸟类、更直接的航线以及减少噪音污染等优势,成为了航空飞行的理想高度。
(2)图2中A处近地面气温高,空气受热膨胀上升,即空气流动的方向是向上。
(3)图2中甲地气温较低,空气收缩下沉,形成高压区,气流下沉气温升高,水汽难以凝结,多晴朗天气。
9.【答案】A
【解析】【分析】右边蜡烛燃烧使空气受热上升,密度减小,左边空气过来补充,产生气流循环。
【解答】因为右边蜡烛燃烧使空气受热,温度升高,密度减小,所以右边木条的烟上升,左边没有蜡烛燃烧,左边空气密度比右边空气密度大,所以烟会从左向右,产生A的气流循环。
故答案为:A。
10.【答案】A
【解析】【分析】一般情况下,大气温度随着高度增加而下降,可是在某些天气条件下,地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象,气象学上称之为“逆温”,发生逆温现象的大气层称为“逆温层”。逆温现象一定程度上可以抑制沙尘暴的发生,对飞机的飞行也十分有利,也可应用于谷物种植,提高产量及质量,但大多数时候也会带来显著的大气污染。
【解答】A、对流层温度随着高度增加而下降,“逆温”是指覆盖在较冷的空气上面,也就是对流层的某一段出现了往上气温升高的情况,A图反映的是某一段出现了往上气温升高的情况, A正确;
B、对流层温度随着高度增加而下降,B错误;
C、C图反映的是某一段气温保持不变,C错误;
D、D图反映的是开始时气温随高度增加降低,随后气温出现跨越式降低,最后气温随高度增加保持不变,D错误。
故答案为:A。
11.【答案】(1)③
(2)B
【解析】【分析】(1)对流层是贴近地面的大气最低层,它集中了整个大气质量的和几乎全部的水汽与固体杂质,故云、雨、雾、雪等天气现象多发生在对流层;
(2)密度大的液体向下运动,密度小的向上运动。
【解答】(1)根据大气层的高度,大气层可以分为对流层,平流层,高层大气;平流层空气以平流运动为主,适合客机飞行;对流层是贴近地面的大气最低层,它集中了整个大气质量的和几乎全部的水汽与固体杂质,故云、雨、雾、雪等天气现象多发生在对流层,对流层空气有显著的对流运动;平流层空气上面气温高,下层气温低, 平流层有臭氧层,能够吸收紫外线;故与天气现象无关的是③。
(2)一般情况下,物体都有“热胀冷缩”的性质;液体遇冷体积收缩后密度增大;由于重力作用,密度大的液体向下运动,密度小的向上运动;当酒精在“回”形管中顺时针流动时,在BD段酒精向下运动,而在AC段酒精向上运动;因此只有将冰块放在B点时的效果是最好的。
(1)根据大气层的高度,大气层可以分为对流层,平流层,高层大气;平流层空气以平流运动为主,适合客机飞行;对流层是贴近地面的大气最低层,它集中了整个大气质量的和几乎全部的水汽与固体杂质,故云、雨、雾、雪等天气现象多发生在对流层,对流层空气有显著的对流运动;平流层空气上面气温高,下层气温低, 平流层有臭氧层,能够吸收紫外线;故与天气现象无关的是③。
(2)一般情况下,物体都有“热胀冷缩”的性质;液体遇冷体积收缩后密度增大;由于重力作用,密度大的液体向下运动,密度小的向上运动;当酒精在“回”形管中顺时针流动时,在BD段酒精向下运动,而在AC段酒精向上运动;因此只有将冰块放在B点时的效果是最好的。
12.【答案】(1)小;上升
(2)逆时针
(3)上方
【解析】【分析】(1)空气的温度升高,体积会膨胀,密度会变小,密度小的热空气上升;
(2)图乙中在A处加热,A处的水温度升高,密度减小,密度小热水向上流动;
(3)由于冰块的温度低于空气温度,冰块吸热,使得周围空气温度降低,密度增大,冷空气向下流动,即可判断冰块与海鲜的位置了。
【解答】(1)蜡烛的火焰使附近空气的温度升高,体积膨胀,空气密度变小,由于流体密度小的向上流动,热空气上升;
(2)图乙中在A处加热,A处的水温度升高,密度减小,由于流体密度大的向下流动,所以A处的水上升,环形管中的水逆时针流动,于是乒乓球也随水流逆时针运动;
(3)由于冰块的温度低于空气温度,冰块吸热,使得周围空气温度降低,密度增大,冷空气向下流动,所以冰块应放在海鲜的上方。
故答案为:(1)小;上升;(2)逆时针;(3)上方。
13.【答案】(1)B、D
(2)先上升,然后沿杯壁下沉
【解析】【分析】这两个实验都可以让我们直接看到实验的现象,得出较热的部分上升,较冷的部分下降,循环流动,使温度趋于均匀。
【解答】(1)水被加热后,体积膨胀密度变小会上浮,所以管内的水将从酒精灯加热那端上升,按逆时针流动,甲同学的实验也类比了空气的对流,但不是直接证明的。故选BD。
(2)乙同学实验时将观察到线香的烟首先会因热不断上升,又温度下降后沿烧杯壁缓缓下沉。
14.【答案】(1)
(2)降低
(3)上部
(4)1
(5)甲
【解析】【分析】(1)热空气上升,冷空气下降。
(2)对流层高度越高,温度越低。
(3)冷空气下降,所以制冷设备应安装在房间上部。
(4)热空气上升,导致瓶内压强减小,在大气作用下,烟雾从1位置被压进瓶内。
(5)水平方向,风从温度低的位置吹向温度高的位置,晚上陆地温度低,所以风从陆地吹向海洋。
【解答】(1)据所学知识可知暖空气受热膨胀上升,空气遇冷下沉,所以在图中的暖处附近空气上升,冷处附近空气下沉。绘图如下:
(2)在对流层中,由于热源是地面辐射,所以气温随着高度的升高越来越远离热源而降低。容易发生空气对流,从而出现了复杂多变的云、雨、雪等天气现象。
(3)冷空气密度大,会遇冷收缩下沉,室内的制冷装置应安装在房间的上部,冷空气会下沉到室内底部,使室内底部的人和物能有效降温。
(4)瓶身内部放入一支点燃的蜡烛,蜡烛燃烧处空气受热膨胀上升,蜡烛处附近空气形成热低压,四周的空气会补充而来,在小瓶瓶口附近放一支点燃的线香的烟雾会随着气流的流动,主动向蜡烛处流动,受其影响从小瓶瓶口1处进入到大瓶之中。
(5)晚上海洋与陆地同时降温,但由于陆地热容量较海洋小,所以晚上陆地降温更快,在陆地近地面形成冷高压,海洋表面形成相对热低压,故此近地面的晚上风向是由陆地吹向海洋,甲图符合。
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