内容正文:
第二章 地球上的大气
第一节 大气的组成和垂直分层
基础达标
大气中的成分随高度变化而变化,气温也会因大气成分变化而出现波动。下图示意全球年平均气温距平(与平均值的差)变化。据此完成1~2题。
1.与图示问题有关的大气成分及其变化是( )
A.臭氧含量急剧下降 B.水汽含量减少
C.二氧化碳含量增多 D.氮气含量减少
2.不同季节,最为剧烈的气温波动发生在( )
A.对流层 B.平流层
C.电离层 D.高层大气
大气的物理性质在垂直方向上有显著差异。根据温度、密度等物理性质以及大气的垂直运动状况等,可将大气分为若干层。下图为大气的垂直分层示意图。据此完成3~4题。
3.据图推测,气流以垂直运动为主的大气层是( )
A.对流层和平流层 B.对流层和中间层
C.平流层和中间层 D.平流层和电离层
4.下列关于大气性质的垂直分布特征的说法,正确的是( )
A.气温随高度的增加而增加
B.密度随高度的增加而增加
C.气压随高度的增加而降低
D.水汽随高度的增加而增加
(2025·广西南宁高一期末)2025年11月14日,我国“神舟二十一号”载人飞船返回舱在穿越了“黑障区”后安全着陆。“黑障区”位于距地面40—80千米的高度,在此区域内无线电通信会中断。下图为大气垂直分层示意图。据此完成5~6题。
5.“黑障区”范围出现在地球大气层中的( )
A.对流层 B.高层大气
C.对流层和平流层 D.平流层和高层大气
6.返回舱穿越“黑障区”后向地面降落的过程中,途经的大气层( )
A.密度逐渐减小 B.气压不断降低
C.大气运动先平流后对流 D.大气温度先上升后下降
北京时间2025年4月25日1时17分,在轨执行任务的“神舟十九号”航天员乘组顺利打开中国空间站的“家门”,欢迎远道而来的“神舟二十号”航天员乘组入驻,这是中国航天史上第6次“太空会师”。据此完成7~8题。
7.中国空间站所在大气层的特点是( )
A.天气现象复杂多变
B.氧气、氮气含量高
C.大气以平流运动为主
D.大气密度小、气压低
8.宇航员的舱外航天服设计成白色,具有防辐射、耐温差、耐压力等特点,与其特点对应的解释,正确的是( )
A.呈白色——主要为了醒目,突发意外时便于搜救
B.防辐射——没有臭氧层的保护,紫外线辐射强烈
C.耐温差——没有高层大气的保护,昼夜温差大
D.耐压力——舱外与舱内气压差较小
9.阅读图文材料,完成下列各题。
北京时间2025年4月27日23时54分,长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空,将天链二号05星顺利送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。右图示意大气垂直分层。
(1)指出长征三号乙运载火箭自发射行至80千米高空时,途经大气层的温度变化情况。
(2)夜晚看到的流星现象多发生在 (填大气层名称)。
(3)大气与地表生物生存息息相关,举例说明人类活动对大气成分的影响。
素能提升
国产大飞机C919在一次测试飞行中,巡航高度达到8千米。在此期间,飞机客舱内始终维持在与近地面温度、气压接近的相对恒定状态,机上人员安全舒适。下图为试飞区域温度随高度变化曲线示意及试飞巡航高度图。据此完成10~11题。
10.在此次测试飞行过程中,飞机始终处于大气的( )
A.对流层 B.平流层 C.电离层 D.高层大气
11.巡航时,飞机空调系统在将外界新鲜空气注入客舱前,需对这部分空气进行
( )
①增压 ②减压 ③加热 ④冷却
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
下图为地表以上30千米内温度随海拔变化规律示意图,四条曲线分别表示不同纬度以及全球平均状况。据此完成12~13题。
12.图示曲线表示热带地区的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
13.由图可知,民航客机安全飞行的最佳高度随纬度升高而( )
A.升高 B.降低
C.先升高后降低 D.先降低后升高
14.阅读图文材料,完成下列各题。
研究发现,2022年“1·15”汤加洪阿哈阿帕伊岛海底火山剧烈喷发,火山灰喷发高达2万米,冲向天空的火山灰和气体向大气平流层中喷射了大约1 460亿千克的水。这些水可能会在平流层停留5年或更长时间,并侵蚀臭氧层。下图为大气垂直结构分层示意图。
(1)指出图中表示大气平流层的字母,并简述平流层的特征。
(2)说明此次火山灰喷发穿越的大气垂直分层及大气气温的变化情况。
(3)臭氧层被称为“地球生命的保护伞”,其一旦被侵蚀破坏,会对地球生物生命产生巨大威胁。试对此作出合理解释。
第二章 地球上的大气
第一节 大气的组成和垂直分层
基础达标
1.C 2.A
第1题,图示信息反映了全球年平均气温呈波动上升的趋势,该问题产生的主要原因是大气中二氧化碳的含量增加,二氧化碳吸收地面辐射的能力强,使气温升高。第2题,对流层集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质,天气现象复杂多变,气温波动最为剧烈。
3.B 4.C
第3题,如果气温向上递减,冷而重的空气在上,暖而轻的空气在下,则大气容易产生对流运动,反之则不易产生对流运动。读图可知,对流层和中间层的气温向上递减,平流层和电离层的气温向上递增,因此气流以垂直运动为主的大气层是对流层和中间层。第4题,读图可知,平流层和电离层的气温随高度的增加而增加,而对流层和中间层的气温随高度的增加而降低;受重力影响,大气分子(包括水汽)会向下集聚,因此大气密度和水汽随高度的增加而减小,气压随高度的增加而降低。
5.D 6.C
第5题,结合所学知识可知,对流层的高度约为12千米,平流层在对流层顶到50千米高空处,高层大气在50千米以上高空处,因此黑障区位于平流层中上部和高层大气底部。第6题,返回舱穿越“黑障区”后到着陆的过程中,先后途经平流层和对流层。越接近地面,大气密度越大,气压越高;先经过平流层,再经过对流层,对流层大气以对流运动为主,所以大气运动先平流后对流;在对流层中,一般随高度降低气温升高,在平流层中,随高度降低气温降低,所以穿越“黑障区”后到地面,气温先降低后升高。
7.D 8.B
第7题,根据所学知识可知,空间站在地球大气的高层大气中运行,该层大气稀薄、密度小、气压低;对流层中天气现象复杂多变,氮气、氧气含量高;平流层大气以平流运动为主。第8题,白色有很好的反辐射功能以及最低的热辐射率,舱外航天服设计成白色是为了反射射线,保障宇航员的健康;没有臭氧层的保护,紫外线辐射强烈,舱外航天服可以减少太阳辐射;高层大气空气稀薄,高层大气的保护小;舱外与舱内气压差较大。
9.(1)先不断降低,后不断升高,随后又不断降低。
(2)高层大气
(3)汽车尾气排放、燃烧化石燃料等,增加大气中一氧化碳、二氧化碳等含量;大量使用氯氟烃、甲烷等物质,臭氧含量降低,破坏臭氧层;工程建筑施工等活动,增加了大气中杂质含量;植树造林,减少大气中二氧化碳含量,增加氧气含量,空气中污染物减少;等等。
第(1)题,根据大气垂直分层示意图可知,长征三号乙运载火箭自发射行至80千米高空时,大气温度先不断降低,后不断升高,随后又不断降低。第(2)题,流星是指运行在星际空间的流星体在接近地球时由于受到地球引力而被地球吸引,进入地球大气层,并与大气摩擦燃烧所产生的光迹。流星一般发生在80—120千米的高空中,此处属于高层大气。第(3)题,大气成分包括干洁空气、杂质、水汽。人类生活在对流层底部,人类生产、生活产生的各种气体和一部分杂质会排在对流层大气中,例如汽车尾气排放、燃烧化石燃料等,增加大气中一氧化碳、二氧化碳等含量;大量使用氯氟烃、甲烷等物质,臭氧含量降低,破坏臭氧层;工程建筑施工等活动,增加了大气中杂质含量;人类植树造林等行为,可以减少大气中的二氧化碳,同时植物还有净化空气、吸附颗粒物的作用,能减少空气污染。
素能提升
10.A 11.A
第10题,国产大飞机C919在此次测试飞行中,巡航高度达到8千米。结合所学知识及温度随高度变化曲线可知,该地对流层的高度大于15千米,因此可以确定测试飞行过程中,飞机始终处于大气的对流层。第11题,高空空气的气压低,温度低,巡航时,飞机空调系统在将外界新鲜空气注入客舱前,需对这部分空气进行增压、加热,①③正确,②④错误。
12.A 13.B
第12题,气温越高,对流运动越显著,对流层越厚,热带地区是①曲线(与其他曲线比,①曲线对流层最厚)。第13题,气温越高,对流运动越显著,对流层越厚,随纬度升高,气温降低,对流运动越不显著,对流层越薄。平流层水汽、杂质极少,无云雨现象,能见度好,气流平稳,有利于航空飞行。而平流层在对流层之上,所以,由图可知,民航客机安全飞行的最佳高度随纬度升高而降低。
14.
(1)B代表平流层。特征:分布在对流层顶部至50—55千米高空;气温随高度升高而升高;存在臭氧层;大气上部热、下部冷,以平流运动为主;水汽和杂质含量很少,无云雨现象,能见度好,适合航空飞行。
(2)火山灰穿越大气层的过程中,先经过对流层再至平流层;经过对流层时,气温随高度升高而降低;进入平流层,气温随高度升高而升高。
(3)太阳辐射中的紫外线会对地球生物造成伤害,引发疾病;臭氧能够吸收太阳辐射中的紫外线,其一旦被破坏,地球生物将遭受强烈太阳紫外线的伤害。
第(1)题,平流层是从对流层顶部至50—55千米高空的大气层,B代表平流层。平流层底部的温度通常较低,但在30千米以上,随着高度的增加,气温会逐渐升高。平流层中有臭氧层,臭氧层对于吸收和阻挡紫外线起到重要作用。平流层的大气一般呈现上部热、下部冷的特点,气流以平流运动为主。与对流层相比,平流层中水汽和杂质的含量很少,无云雨现象,能见度好,适合航空飞行。第(2)题,火山灰穿越大气层的过程中,先经过对流层再至平流层。由于对流层是地球大气层中最接近地表的一层,在对流层中,气温随高度的升高而降低,在平流层内,气温随高度的升高而升高。第(3)题,紫外线能够对生物体的细胞结构和遗传物质造成直接伤害,导致光合作用受阻、细胞突变甚至产生疾病。臭氧能够有效吸收紫外线,臭氧层对地球生物具有重要的保护作用,若臭氧层被破坏,地球生物会受到强烈太阳紫外线的伤害。
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