2.1 大气的组成和垂直分层 限时练 2026-2027学年高一上学期地理人教版必修第一册

**基本信息** 以大气垂直分层为核心，通过基础单选与综合问答的分层设计，实现从概念辨析到案例应用的知识巩固，适配新授课学情，培养综合思维与地理实践力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（单选1-16题）|大气分层判断、气温变化规律、逆温现象等单一知识点|结合生活情境（团云降雪）与航天案例（神舟飞船），考查基础概念辨析| |提升层（综合题17-19题）|分层特征综合应用、图表补绘、跨区域对比（青藏高原/南极）|通过补绘气温曲线、阐释逆温成因，培养图表分析与逻辑表达能力|

2.1 大气的组成和垂直分层 限时练 2026-2027学年高一上学期地理人教版必修第一册 考试范围：大气的组成和垂直分层；考试时间：45分钟；满分：100分 学校:___________ 姓名：___________ 班级：___________ 考号：___________ 一、单选题（3*16=48） 下图为陕西西安一位网友拍摄的位于中秦岭山地的团云景观图，团云出现后，团云下方局部地区开始下雪。据此完成下面小题。 1．团云现象发生在（   ） A．对流层 B．平流层 C．高层大气 D．电离层 2．团云下方局部地区发生降雪，原因是该区域（   ） ①杂质含量高②水汽更充足③对流运动显著④水平运动剧烈 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 中国首部由航天员拍摄的太空纪录电影《窗外是蓝星》，真实还原了神舟十三号载人飞船飞行乘组“太空出差”全过程。下图为该电影海报和大气垂直分层示意图。据此，完成下列小题。    3．神舟十三号在升空过程中经过甲大气层时，飞船上的大气环境探测器会显示（   ） A．大气的密度先升后降 B．气温呈上升趋势 C．云层中风雨雷电交加 D．臭氧的含量骤减 4．飞船返回舱在距地面80千米～40千米处，舱体外壳因与大气层激烈摩擦而燃烧，航天员回忆道：“舷窗外的火焰像流动的星河……”这一过程主要发生在（   ） ①外太空        ②高层大气        ③平流层        ④对流层 A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 一般对流越旺盛，对流层顶部高度越高，气压值越低。下图示意青藏高原1980～2010年间对流层顶部气压的月平均变化。据此完成下面小题。 5．青藏高原地区对流层顶高度上升幅度最大的时段是（   ） A．1—2月 B．4—5月 C．7—8月 D．11—12月 6．导致青藏高原地区春季对流层顶部高度变化的主要原因是（   ） A．冷空气势力增强 B．近地面气温升高 C．植被覆盖率提高 D．大气降水增多 2023年10月26日，神舟十七号载人飞船在酒泉卫星基地发射成功，航天员顺利进驻轨道高度为400～450千米的中国空间站，与神舟十六号航天员乘组实现“太空会师”。2024年4月30日，神舟十七号乘组圆满完成航天医学实验等多项任务后成功返回地球。如图为大气垂直分层示意图。据此完成下面小题。 7．神舟十七号载人飞船发射升空后，所经过的②层（   ） A．多云、雨、雾、雪等天气现象 B．上部冷下部热，空气运动平稳 C．臭氧浓度高，吸收紫外线而增温 D．有电离层，影响无线电通信 8．与地面相比，在中国空间站进行再生稻等生命科学实验，是为了利用空间站的（   ） A．极低大气密度环境 B．微重力环境 C．大气高度电离环境 D．高温度环境 下图示意地球的大气垂直分层（部分）。据此完成下面小题。 9．从大气垂直分层看，图示大气层是（   ） A．低纬度的对流层 B．低纬度的平流层 C．高纬度的对流层 D．中纬度的平流层 10．关于该层大气的说法，正确的是（   ） A．气温随高度的升高而升高 B．适合航空飞行 C．热量直接来自地面辐射 D．无云雨等天气现象 逆温现象是大气层中温度随高度增加而升高的现象，逆温常导致云南省三达山山坡后半夜出现大雾天气。下图示意三达山南坡生雾前后气温的垂直变化多日平均状况。据此完成下面小题。 11．与生雾前相比，生雾后逆温层（   ） A．变厚 B．变薄 C．上移 D．下移 12．推测三达山南坡多逆温的原因是（   ） ①山风下沉  ②谷风上升  ③地面辐射冷却  ④寒潮过境 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 2020年6月23日，我国第55颗北斗导航卫星从西昌发射升空。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”。完成下面小题。 13．下列图示能正确反映北斗卫星在升空过程中经历的大气环境状况的是（   ） A．① B．② C．③ D．④ 14．下列有关Ⅰ、Ⅱ层可能出现的现象描述不正确的是（   ） A．飞机在Ⅰ层飞行有时会出现颠簸现象 B．飞机在Ⅱ层飞行时，飞行员常感觉是万里无云 C．材料中所说的逆温层应该存在于I层中 D．在Ⅱ层中沐浴阳光不会损伤皮肤 逆温是在一定条件下出现的对流层温度异常的现象。完成下面小题。 15．当某地大气发生逆温现象时（   ） A．空气对流更加显著 B．抑制污染物向上扩散 C．有利于大气成云致雨 D．减少大气中臭氧的含量 16．下列哪一现象的产生与逆温有关（   ） A．大漠孤烟直，长河落日圆 B．黄梅时节家家雨，青草池塘处处蛙 C．人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开 D．清晨，炊烟袅袅，笼罩着山村 二、综合题（52分） 17．阅读图文材料，回答下列问题。（16） 材料一　大气垂直分层气温变化曲线示意图(图不完整)。 材料二　小李一家乘坐飞机从广州去北京，起飞时恰逢小雨，不久后，飞机上显示的飞行高度为15千米，小李发现机舱外晴空万里、阳光普照，而飞机下方乌云滚滚。 (1)“机舱外晴空万里”，说明飞机已飞行在大气层的______层，“机身下方乌云滚滚”的原因是________。（4） (2)在材料一图中补绘B层的气温变化曲线。（2） (3)B层大气中存在________层，其能够强烈吸收太阳光中的紫外线，被誉为“地球生命的保护伞”；太阳活动爆发时会引起C层中的________层扰动，造成通信信号衰减或中断。（4） (4)结合材料和有关知识，简述15千米所在大气层有利于飞机飞行的条件。（6） 18．阅读图文材料，完成下列要求。 材料一：大气环境是指生物赖以生存的空气的物理、化学和生物学特性。物理特性主要包括空气的温度、湿度、风速、气压和降水，这一切均由太阳辐射这一原动力引起。化学特性则主要为空气的化学组成：低层大气层中氮、氧占干洁空气体积的99%，还有二氧化碳、臭氧等其他一些物质。 材料二：电影《中国机长》改编自真实事件。2018年5月14日7：06四川航空3U8633航班以800km/h的速度飞行至青藏高原东南边缘9800米高空时，驾驶舱挡风玻璃突然爆裂，飞机剧烈抖动。机长临危不乱，用冻得发紫的双手迅速手动操作迫降，34分钟后飞机安全降落成都机场，119名乘客无一伤亡，创造了民航史上的一次史诗级壮举。 (1)结合材料一，大气中臭氧虽然很少，却起着非常重要的作用。请简述其作用。（6） (2)驾驶舱挡风玻璃爆裂时，简述机舱外的气温和气压特点，并分析形成该气温特点的原因。（6） (3)描述飞机发生事故时所在大气层的气流运动特征及运动原因。（6） 19．阅读图文材料，完成下列要求。（18） 对流层是地球大气圈的最底层，该层大气上部冷、下部热，有利于大气的对流运动。图为南极陆地某地区1月份（当地夏季）和7月份（当地冬季）低层大气平均温度随高度变化图。 (1)与1月份相比，简述7月份当地大气垂直气温变化特点。（6） (2)说出1月份该地区对流层的大致厚度，并说明判断理由。（6） (3)分析7月份该地区2．1km以下大气结构是否稳定，并说明原因。（6） 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B C B B C B A C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 B C C D B D 1．A 2．C 【详解】1. **考点：大气垂直分层特征** 对流层是大气层中最靠近地面的一层，集中了大气总质量的75%和几乎全部的水汽，是天气现象最复杂的层次，云、雾、雨、雪等天气现象主要发生在此层，因此判断团云现象发生在对流层，A正确；平流层以平流运动为主，几乎无云、雨天气现象，B错误；高层大气、电离层海拔极高，不存在这类近地面山地附近的团云景观，C、D错误。 平流层以平流运动为主，几乎无云、雨天气现象，B错误； 高层大气、电离层海拔极高，不存在这类近地面山地附近的团云景观，C、D错误。 2. **考点：降水形成条件** 当大量的暖湿空气源源不断地强烈上升，上升的空气因气温下降而冷却，当温度低于露点后，水汽凝结（凝华），发生降雨（雪）。因此团云下方局部地区发生降雪需要有充足的水汽和强烈的大气对流运动，②③正确，④错误；杂质是形成降雨（雪）的必要条件，但该区域与周围其他区域杂质含量可能差异不大，无法推测其杂质含量高，①错误。 杂质是形成降雨（雪）的必要条件，但该区域与周围其他区域杂质含量可能差异不大，无法推测其杂质含量高，①错误。 3．B 4．C 【详解】3. **考点：平流层特征** 在任意大气层中，海拔越高，空气越稀薄。在12~50km的平流层向上飞行时，大气密度持续降低，A错误。从气温曲线图可见，12km至50km高度（甲大气层即平流层），曲线数值随高度增加不断升高，B正确。风雨、雷电等天气现象仅存在于0~12km的对流层；甲为平流层，大气以水平运动为主，几乎没有水汽，不存在天气现象，C错误。平流层中20~40千米的高度臭氧含量较高，在该层内部向上飞行，臭氧含量会先增后减；只有超过50km离开平流层区域后，臭氧才会急剧变少，D错误。 ​从气温曲线图可见，12km至50km高度（甲大气层），曲线数值随高度增加不断升高，B正确。 ​风雨、雷电等天气现象仅存在于0~12km的对流层；甲为平流层，大气以水平运动为主，几乎没有水汽，不存在天气现象，C错误。 平流层中20~40千米的高度臭氧含量较高，在该层内部向上飞行，臭氧含量会先增后减；只有超过50km离开甲区域后，臭氧才会急剧变少，D错误。 4. **考点：大气垂直分层高度范围** 外太空几乎不存在大气，无法发生大气摩擦燃烧，①错误。50~80km属于高层大气，包含在题干高度范围内，②正确。40~50km属于平流层上部，包含在题干高度范围内，③正确。对流层的平均高度仅12km，不在40~80km区间内，④错误。 50~80km属于高层大气，包含在题干高度范围内，②正确。 40~50km属于平流层上部，包含在题干高度范围内，③正确。 对流层的平均高度仅12km，不在40~80km区间内，④错误。 5．B 6．B 【详解】5．对流越旺盛，对流层顶部高度越高，对流层顶气压值越低可知：对流层顶高度上升对应气压值下降，高度上升幅度越大，气压值下降幅度越大。 读折线图可知：1-2月气压基本无变化，7-8月、11-12月气压值上升（对应高度下降），只有4-5月气压值下降幅度最大，因此对流层顶高度上升幅度最大，B正确，ACD错误。 6．春季太阳直射点北移，青藏高原太阳辐射增强，近地面气温快速升高，对流运动增强，因此对流层顶部高度上升，B正确。 春季冷空气势力减弱，A错误。 植被覆盖率春季提升幅度小，不是对流增强的主要原因，C错误。 降水不是影响对流层顶高度变化的主要原因，D错误。 7．C 8．B 【详解】7．②层为平流层（12~50km），大气以水平运动为主，天气晴朗，云、雨、雾、雪等天气现象出现在①对流层，A错误； 平流层上部热、下部冷（气温随高度升高而升高），并非上部冷下部热，B错误； 平流层含有大量臭氧，臭氧吸收太阳紫外线而使气温升高，形成上部热下部冷的稳定结构，C正确； 电离层分布在③高层大气（约80~500km），而非②平流层，D错误。 8．极低大气密度、高度电离和高温环境都可以在地球模拟，ACD错误； 空间站处于近地轨道，处于失重状态，形成微重力环境，这是地面难以模拟的独特条件，适合进行生命科学实验，B正确。 9．A 10．C 【详解】9．该层气温随高度升高而降低，符合对流层特征；平流层气温随高度升高而升高，该层气温变化不符合平流层特征，BD错误； 对流层厚度随纬度升高而降低：低纬度对流层厚度为17～18千米，中纬度约10～12千米，高纬度仅8～9千米；图示对流层顶部高度达18千米，对应低纬度对流层，A正确，C错误。 10．对流层气温随高度升高而降低，A错误； 适合航空飞行的是平流层（平流层气流平稳），对流层对流运动旺盛、天气复杂，不适合航空飞行，B错误； 对流层大气的热量直接来源于地面长波辐射，表述正确，C正确； 几乎所有的云雨天气都发生在对流层，D错误。 11．B 12．C 【详解】11．逆温层定义：气温随高度升高而升高的大气层段。 对比两条曲线：生雾前逆温底部约100m、顶部约500m；生雾后逆温底部升至接近200m处，顶部仍为500m，逆温层上界保持稳定，下界抬高，逆温层变薄，B正确，ACD错误。 12．该地后半夜出现逆温，说明是地形逆温（山风下沉）和辐射逆温（地表辐射冷却）共同造成，夜晚山坡冷却快，冷空气沿山坡下沉堆积谷底，谷底近地面降温、上层空气温度更高，形成地形逆温；夜间地面辐射散热快，近地面大气快速降温，高空大气降温慢，形成辐射逆温，①③正确； 谷风上升是白天现象，谷风会破坏逆温，②错误； 寒潮过境属于大范围降温，不是山坡频繁出现逆温的常规原因，④错误。 13．C 14．D 【详解】13．大气垂直分层从下到上依次为对流层（Ⅰ层）、平流层（Ⅱ层）、高层大气（Ⅲ层）。对流层（Ⅰ层）：温度随高度升高而降低。平流层（Ⅱ层）：因臭氧层吸收紫外线，温度随高度升高而升高；臭氧层主要位于平流层（Ⅱ层）。高层大气（Ⅲ层）：温度变化复杂，整体呈先降后升趋势。③图气温变化和臭氧层位置均正确，C正确； ①图臭氧层位置错误，A错误； ②图臭氧层随海拔升高温度降低，B错误； ④图气温变化特征和臭氧位置均错误，D错误。 14．对流层大气对流运动旺盛，气流不稳定，小型飞机、低空飞行时易遇气流颠簸，A正确，不符合题意； 平流层大气以水平运动为主，水汽、杂质极少，几乎无云雨，视野晴朗，B正确，不符合题意； 逆温是气温随高度升高而升高的现象，仅发生在近地面对流层内，平流层本身正常升温不属于逆温，C正确，不符合题意； Ⅱ层存在臭氧层，但臭氧层不能完全吸收全部紫外线，仍有大量紫外线到达平流层，强紫外线会灼伤皮肤，D错误，符合题意。 15．B 16．D 【详解】15．逆温现象发生时，大气层结稳定，空气对流运动被抑制，A错误；由于空气对流受抑制，污染物难以向上扩散，会被抑制在近地面层，B正确；大气成云致雨需要空气强烈对流，水汽上升冷却凝结等条件，逆温抑制对流，不利于成云致雨，C错误；臭氧主要分布于平流层，逆温发生在对流层，逆温现象与大气中臭氧含量没有直接关系，D错误。故选B。 16．“大漠孤烟直，长河落日圆”描述的是在大漠中烟垂直上升的景象，主要体现的是风力较小的环境，与逆温关系不大，A错误；“黄梅时节家家雨，青草池塘处处蛙”描述的是梅雨季节的降水现象，是准静止锋影响形成，和逆温无关，B错误；“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”体现的是山地垂直地域分异，海拔不同导致气温差异，进而影响花开时间，与逆温无关，C错误；清晨，近地面易形成逆温层，逆温层抑制空气对流，使得炊烟难以扩散，从而袅袅升起笼罩着山村，D正确。故选D。 【点睛】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，称为“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。 17．(1) 平流 机下为对流层，几乎集中了大气层中全部的水汽和杂质；该层空气以对流(上升)运动为主，水汽容易遇冷成云 (2)如图 (3) 臭氧 电离 (4)该层为平流层，大气上部热下部冷，不易形成对流，空气运动以水平运动为主，大气结构平稳；该层无云雨现象，天气晴朗，能见度好。 【详解】（1）对流层平均高度约12km（低纬度更厚、高纬度更薄），12~50km左右为平流层。材料中飞机飞行高度为15km，且“机舱外晴空万里”，符合平流层的特征，因此第一空填平流。 乌云成因推导：乌云是水汽冷却凝结的产物，而水汽、凝结核（杂质）几乎全部集中在对流层；同时对流层空气以对流上升运动为主，水汽在上升过程中温度降低，极易冷却凝结成云致雨，因此飞机下方的乌云都分布在对流层中。 （2）首先先明确A、B对应的分层：A是对流层（0~12km），B是平流层（12~50km）。B层（平流层）曲线规律：平流层的热量主要来自上层臭氧吸收紫外线增温，因此气温随海拔升高而递增。从12km处的低温（约-50℃~-60℃起步），随高度上升到50km时，气温回升至0℃左右，绘制出随高度上升气温逐渐升高的上升曲线即可。 （3）平流层（B层）的核心特征是存在臭氧层，臭氧可以强烈吸收太阳短波辐射中的紫外线，减少到达地面的紫外线强度，保护地球生物不受过量紫外线伤害，因此被称为“地球生命的保护伞”。C层是高层大气，高层大气中存在若干电离层，电离层的气体分子在太阳辐射作用下被电离，可以反射无线电短波；当太阳活动爆发时，释放的带电粒子流会扰动电离层，干扰无线电短波通信，导致信号衰减甚至中断，因此第二空填电离。 （4）从飞行的平稳性、能见度两个核心角度推导：飞行平稳性角度：平流层的热量来自上层臭氧吸收紫外线，形成“上热下冷”的温度结构，空气无法产生对流运动，整体以水平运动为主，大气流动状态非常稳定，飞机飞行过程中颠簸极少。能见度角度：平流层的水汽、杂质含量极少，不会出现对流层的云雨、大雾等天气现象，天气常年晴朗，视野能见度极佳，能大幅提升飞行的安全性。 18．(1)吸收太阳光中的紫外线，使大气增温；减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用。 (2)气温低、气压低；地面的长波辐射是近地面（对流层）大气的主要热量来源，该处距地面远，获得热量少，气温低。 (3)温度随高度升高而降低；对流运动显著（风、云、雨、雾、雪大都发生在这一层）。 【分析】本大题以大气环境的物理化学特性及川航3U8633航班事件为材料设置试题，涉及臭氧层的作用、对流层的气温气压特征、对流层的气流运动等相关内容，考查学生运用大气圈层知识分析实际现象的能力，以及综合思维、地理实践力的地理素养。 【详解】（1）结合臭氧在大气中的分布位置，分析其对紫外线的吸收作用及对大气、生物的影响。大气中臭氧的主要作用：臭氧主要分布在平流层中，它能吸收太阳光中的紫外线：一方面，紫外线的能量使平流层增温，维持大气的垂直温度结构；另一方面，它可以减少到达地面的紫外线辐射量，避免过量紫外线对生物（如人类皮肤、动植物细胞）造成伤害，起到保护地表生物的关键作用。 （2）先确定飞机飞行高度对应的大气层（对流层），再结合对流层的气温、气压变化规律，分析其特点及成因。驾驶舱挡风玻璃爆裂时，驾驶舱外的特点是气温低、气压低。气温低的成因：对流层的主要热量来源是地面的长波辐射，飞机飞行高度（9800米）距离地面较远，获得的地面长波辐射热量少，因此气温低；气压低的成因是大气压强随海拔升高而降低，高空气体密度小，气压自然较低。 （3）先判断飞机所在大气层（对流层），再描述该层的气流运动特征及运动的能量来源。飞机发生事故时处于对流层，该层的气流运动特征是对流运动显著，常伴随风、云、雨等天气现象。运动原因：对流层的热量主要来自地面，近地面空气受地面加热后膨胀上升，高空空气冷却后下沉，这种因冷热差异引发的垂直运动，形成了对流层显著的对流运动。 19．(1)近地面气温低于1月份；近地面大气下冷上热，出现逆温层；中高层大气温度随高度上升逐渐降低。 (2)8.5km。 理由：对流层气温随高度的上升而降低；8.5km处气温达到最低，然后升高，可判断8.5km处大致是该地区对流层和平流层的分界线。 (3)大气结构较为稳定。 原因：形成逆温层，大气对流作用变弱；大气以水平运动为主，大气结构较为稳定。 【分析】本题以南极陆地某地区1月份（当地夏季）和7月份（当地冬季）低层大气平均温度随高度变化图为材料设置题目，涉及大气垂直气温变化特点、对流层厚度、大气结构稳定性等知识，考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力，体现了综合思维的地理学科素养。 【详解】（1）与1月份相比，7月份近地面气温气温远低于1月份，且7月份在近地面到2.1km的高空出现大气下冷上热的现象，说明出现逆温层；与1月份相比，7月份中高层大气温度随高度上升逐渐降低，其中在2.1km到5km之间的高度大气迅速降温。 （2）据所学知识可知对流层气温随高度的上升而降低，据图示信息可知1月份该地区在8.5km高度以下气温随海拔高度上升而下降，而在8.5km高度以上气温随海拔高度上升而上升，据此判断当地1月对流层高度的顶部在8.5km处，在8.5km高度以上是平流层。 （3）据第一题分析得知7月份在近地面到2.1km的高空出现大气下冷上热的现象，出现逆温层，下冷上热不利于大气对流运动，大气对流作用变弱，大气以水平运动为主，由于对流运动微弱，大气结构较为稳定。 答案第1页，共2页 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