人教版 (2019)必修 第一册第一节 大气的组成和垂直分层达标测试

2.1 大气的组成和垂直分层

一、判断

（1）把无线电探空仪携带到高空，以便对大气进行温度、压力、湿度和风探测的“探空气球”是气象研究中不可缺少的工具随着高度的上升，气温也在不断增加，说明“探空气球”进入对流层。（  ）

（2）大气的垂直分层自下而上分别是平流层、对流层、高层大气。（  ）

（3）低层大气的组成包括干洁空气、水汽和固体杂质，其中干洁空气只包含氮气和氧气。（  ）

（4）对流层低纬度地区高度为17-18千米。（  ）

（5）平流层气温随高度升高而降低。（  ）

二、思考

（1）臭氧的作用？

（2）对流层温度变化？

一、判断

（1）× （2）× （3）× （4）√ （5）×

二、思考

（1）吸收太阳紫外线，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）气温随高度的升高而递减。

培优第一阶——基础知识对点练

知识点一 大气的组成

1．（2021·天津市滨海新区大港太平村中学高一期中）被誉为“地球生命的保护伞”的大气成分是（     ）

A．水汽 B．氧气 C．氮气 D．臭氧

【答案】D

【详解】水汽和固体杂质是成云致雨的必要条件，并非“地球生命的保护伞”，A不符合题意； 氧是人类和一切生物维持生命活动的必需物质，并非“地球生命的保护伞”，B不符合题意； 氮是地球生物体内蛋白质的重要组成部分，并非“地球生命的保护伞”，C不符合题意；臭氧吸收紫外线，称为生命的保护伞，誉为“地球生命的保护伞”，D正确。故选D。

2．（2021·上海奉贤区致远高级中学高一期中）对流层干洁大气的主要成分是（     ）

A．水汽和尘埃 B．氮和氧 C．氧气和二氧化碳 D．水汽和二氧化碳

【答案】B

【详解】对流层大气由水汽、杂质和干洁空气三部分组成。干洁空气的主要成分是氮和氧，二者合占干洁空气总体积的99%。B正确，ACD错误。故选B。

知识点二 大气的垂直分层

3．（2022·全国·高一课时练习）2020年5月27日上午11时，珠峰高程测量登山队8名队员顺利从北坡登上世界第一高峰珠穆朗玛峰，并在珠峰上竖立觇标，展开珠峰的测量工作。如图为“大气垂直分层示意图”。读图回答下题。

珠峰峰顶位于地球大气层的（     ）

A．甲层 B．乙层 C．丙层 D．臭氧层

【答案】A

【详解】根据大气垂直分层，甲层为对流层，平均高度约为12千米，珠峰峰顶约为8844米，位于对流层，乙层为平流层，丙层为高层大气，臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分，A项正确。故选A。

（2021·江苏·涟水县第一中学高二阶段练习）图为大气垂直分层示意图，读图完成下面小题。

4．图中丙大气层名称是（     ）

A．对流层 B．平流层 C．电离层 D．高层大气

5．下列对各大气层特征的描述，正确的是（     ）

A．甲层天气现象复杂多变，与人类关系最密切

B．乙层大气以平流运动为主，适合高空飞行

C．丙层有大量臭氧,吸收过多的紫外线

D．丙层上热下冷，天气复杂多变

【答案】4．A    5．B

【分析】4．根据所学知识，丙为大气最底层，对流层，A正确，BCD错误。故选A。

5．天气现象复杂多变，与人类关系最密切的是对流层，即丙，A错；乙为平流层，天气晴朗，大气以平流运动为主，适合高空飞行，B正确；平流层有大量臭氧,吸收过多的紫外线，C错；对流层下热上冷，天气复杂多变，D错。故选B。

培优第二阶——核心知识重点练

（2021·内蒙古·鄂温克旗第三中学高一阶段练习）2020年11月24日4时30分，中国探月工程嫦娥五号探测器在我国海南文昌航天发射场顺利升空，火箭飞行约2200秒后顺利将探测器送入轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。结合下图完成下面小题。

1．嫦娥五号探测器返回时，进入图示②层至地面所经历的大气温度变化情况是（     ）

A．不断升高 B．不断下降 C．先下降后升高 D．先升高后下降

2．图示大气圈层中（     ）

A．①层大气层内常见云雨现象 B．②层大气处于高度电离状态

C．③层中存在臭氧层  D．④层大气能见度好，适合航空飞行

【答案】1．C    2．A

【解析】1．读图可知，①为对流层，②为平流层，③④为高层大气。读图分析，嫦娥五号探测器返回时进入图示②层平流层后，随高度下降温度下降；进入①层对流层后，随高度下降温度升高，C正确。故选C。

2．①层为对流层，天气现象复杂多变，常见云雨现象，A正确；③层和④层大气处于高度电离状态，B错误；臭氧层分布在②平流层，C错误；平流层大气稳定，能见度好，适合航空飞行，D错误。故选A。

（2021·浙江省诸暨市第二高级中学高一期中）低层大气主要由三部分组成:干洁空气、水汽和杂质,其中氮气和氧气为主要成分。随着人类社会的发展,人类也在改变着大气的成分,进而引发了环境问题。据此完成下面小题。

3．大气中含量虽很少，却对天气变化影响很大的物质是（     ）

A．水汽和臭氧 B．二氧化碳和臭氧 C．氩和氖 D．水汽和杂质

4．近些年来,随着霾天气现象出现频率越来越高,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．水汽比重 B．杂质含量 C．有害气体成分 D．干洁空气成分

5．下列现象主要与大气中水汽含量相关的是（     ）

A．臭氧层变薄 B．酸雨加重 C．旱灾频发 D．全球变暖

【答案】3．D    4．B    5．C

【解析】3．水汽和固体杂质是成云致雨的必要条件，对天气变化影响很大，D错误；臭氧能够吸收紫外线，因而被称为地球生命的保护伞，二氧化碳有保温作用，但二者对天气影响小，AB错误；氩气和氖气在大气中含量较少，无法影响天气变化，C错误，所以选择D。

4．霾是指原因不明的因大量烟、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，霾出现频率增加是由于人类活动改变了大气组成中的杂质含量，B正确；水汽比重变化主要影响降水等天气现象，A错误；霾是烟、尘等杂质，不是有害气体成分，C错误；干洁空气成分的变化不会导致霾出现频率的增加，D错误，所以选择B。

5．臭氧层变薄主要与大气中臭氧含量的变化相关，A错误；酸雨加重主要与大气中氮氧化合物，硫氧化合物的增多有关，B错误；大气中水汽含量减少容易引发旱灾，C正确；全球变暖主要由于二氧化碳的排放，D错误，所以选择C。

（2021·四川·安岳秦徐高级中学高一期中）民航客机起飞和降落阶段处于对流层，在平流层都是巡航阶段，也是飞机平飞阶段。民航客机一般巡航在一万米左右高空。孟晚舟女士2021年9月25日乘坐中国航空包机，从加拿大温哥华（49°13′N，123°06′E）出发，途径北极上空到达中国深圳（22°30′N，114°E）。据此完成下列小题。

6．大气垂直分层中形成航空最佳飞行层的主要原因是该（     ）

A．气温下高上低，大气稳定

B．水汽含量多，但杂质少，水汽不易成云致雨

C．存在多个电离层，有利于保持与地面的短波通信

D．大气以平流运动为主，大气的能见度好

7．孟晚舟女士回国乘坐的客机，其飞行所在大气层的变化是（     ）

A．对流层、平流层、对流层 B．平流层、对流层、平流层

C．一直在平流层飞行                       D．一直在对流层飞行

【答案】6．D      7．A

【解析】6．平流层由于强烈吸收太阳辐射中的紫外线部分，导致气温随着海拔升高而升高，气温下冷上热，存在逆温现象，大气稳定，大气以平流运动为主，同时，平流层的水汽含量和杂质含量稀少，天气晴朗，大气的能见度好，有利于飞机巡航飞行，AB错，D正确。电离层存在于高层大气中，不符合题意，C错误。故选D。

7．飞机的起飞和降落需要穿越对流层，绝大部分时间位于平流层，所以飞机从起飞到中途到最终降落，飞行的大气层依次是对流层-平流层-对流层，故选A。

（2021·河南·正阳县高级中学高一阶段练习）下图为“地球外部圈层结构示意图”。据此完成下面小题。

8．关于图中各圈层的特点叙述正确的是（     ）

A．水圈是连续且规则的圈层 B．生物圈位于水圈与岩石圈之间

C．大气圈温度随高度增加而递减 D．岩石圈由上地幔顶部和地壳构成

9．关于圈层的运动叙述正确的是（     ）

①人类生存的环境与四大圈层密切相关

②各圈层的内部物质运动的能量都来自太阳辐射能

③圈层之间相互作用和相互影响

④圈层之间存在物质运动和能量交换

A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．②④

10．关于地球大气组成成分及其作用的叙述，正确的是（     ）

①二氧化碳对地面有保温作用 ②干洁空气的主要成分是氧和氢

③水汽和杂质集中在平流层大气中 ④臭氧能大量吸收太阳紫外

A．①② B．①③ C．①④ D．②④

11．下列关于对流层大气的说法正确的是（     ）

①地面是对流层大气的直接热源

②对流层的高度因纬度而异，低纬地区高，高纬地区低

③对流层气温随高度的升高而递减，每升高100米气温大约降低0.6℃

④对流层的大气上部冷、下部热，有利于大气的对流运动

⑤天气现象复杂多变，容易成云致雨，云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层

A．①②③⑤ B．①②③④⑤ C．①②⑤ D．③④⑤

【答案】8．D    9．C    10．C    11．B

【解析】8．水圈是连续且不规圈层，A错误；生物圈大致包括大气圈的下层、岩石圈的上层和整个水圈，不能简单地说其位于水圈与岩石圈之间，B错误；大气圈的平流层温度随高度增加而增加，对流层温度随高度增加而递减，C错误；岩石圈位于软流层之上，由上地幔顶部的固体岩石和地壳构成，D正确，故选D。

9．人类生存的环境与大气圈、水圈、生物圈以及岩石圈四大圈层密切相关，①正确；外部各圈层物质运动的能量来自太阳辐射能，内部圈层物质运动的能量来自地球内部，如岩浆活动与太阳辐射无关，②错；圈层之间之间存在物质运动和能量交换，各圈层相互作用和相互影响，③④正确，故C正确，ABD错误。故选C。

10．大气组成成分中，二氧化碳可以吸收地面辐射，以大气逆辐射的形式还给地面，对地面有保温作用，①正确；干洁空气的主要成分是氧和氮，②错误；水汽和杂质集中在对流层，③错误；臭氧能大量吸收太阳紫外线，④正确，C正确，故选C。

11．地面是近地面大气最主要最直接的热源，也因此海拔越高气温越低，大约每上升100米下降0.6℃，①③符合；对流层的高度与热量有关，热量越充足，对流越旺盛，对流层厚度越高，对流层的高度因纬度而异，低纬地区高，高纬地区低，②符合；对流层的大气上部冷、下部热，符合热胀冷缩，有利于上下空气的对流，④符合；对流层的大气集中，天气复杂多变，云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层，⑤符合，故答案选B。

12．（2021·天津市滨海新区大港太平村中学高一期中）读大气垂直分层示意图，回答下列问题。

（1）图中A代表________层，B代表________层。

（2）A层大气随高度增加，温度________，原因________。

（3）B层有利于高空飞行，其原因是________。该层气温随高度增加而________，原因是________。

（4）C层中的________层对无线电通讯有重要作用。

（5）天气最复杂的是________层，与人类关系最密切的是________。

【答案】（1）     对流     平流

（2）     降低     对流层大气增温的直接热源是地面辐射

（3）     大气以平流运动为主，天气晴朗，能见度高。     增加     臭氧吸收紫外线增温

（4）电离

（5）     对流     对流

【分析】（1）根据所学知识可知，大气的垂直分层自下而上为：对流层、平流层、高层大气，所以A为对流层、B为平流层、C为高层大气。

（2）读图并结合所学知识可知，由于对流层大气增温的直接热源是地面辐射，海拔越高，得到的地面辐射越少，所以对流层大气随高度增加，温度降低。

（3）平流层大气运动以平流运动为主，天气晴朗，大气能见度好，飞机飞行于此层更加安全。读图可知，平流层的气温随着海拔高度的上升而上升，原因是由于该层有臭氧分布，臭氧吸收紫外线增温。

（4）高层大气中的电离层对无线电通讯有重要作用。

（5）对流层大气以对流运动为主，水汽、杂质较多，易成云致雨，天气复杂多变。由于人类生活在对流层的底部，所以对流层与人类的关系最为密切。

培优第三阶——高考真题实战练

1．（2017·上海·高考真题）我国新一代静止气象卫星“风云四号”能对云、雾、雨、雪等天气现象进行精密观测。这些天气现象主要出现在

A．对流层 B．平流层 C．中间层 D．散逸层

【答案】A

【分析】我国新一代静止气象卫星“风云四号”能对云、雾、雨、雪等天气现象进行精密观测。这些天气现象是因热空气上升过程中，水汽凝结形成，主要出现在对流层，A对。平流层以平流运动为主，没有这些天气现象，B错。中间层位于高层大气，臭氧层位于平流层，没有空气对流运动，没有这些天气现象，C、D错。

（2009·北京·高考真题）臭氧层保护是当今全球最重要的环保议题之一。图中反映了9月份30°S～80°S平流层臭氧总量多年变化状况。读下图，回答下列各题。

2．随年份的推移，臭氧总量（　　）

A．最大值所在位置南移 B．随纬度的增高而递减

C．在高纬地区递减明显 D．随大气CO2浓度而增加

3．臭氧总量减少直接导致（　　）

A．太阳紫外线辐射减小 B．平流层气温降低

C．酸雨区面积缩小                        D．地面辐射强度减弱

【答案】2．C    3．B

【分析】2．由图中信息可知臭氧含量是由50—60度向两侧递减；在高纬度变化大，低纬变化小，故选C。

3．臭氧减少，到达地面紫外线增加，地面辐射加强，与酸雨的形成没有关系，因平流层的臭氧减少，平流层吸取太阳辐射的能量减少从而导致平流层温度降低。故选B。

（2022·河北邢台·模拟预测）春节期间，小明同学改进了利用木棍投影测量太阳高度（如左图）的实验。改用在黑色纸板替代竖直木棍，纸板中间开规则圆孔，并测量中午前后小孔高度影长。测量完毕后，小明利用手机水平仪软件发现投影台面倾斜（如右图）。据此完成下面小题。

4．小明发现小孔投影中的光斑边界始终模糊不清，其原因是（     ）

A．大气反射 B．台面倾斜

C．大气散射 D．纸板透明

5．与理论影长相比，本次小孔高度实际影长测量结果（     ）

A．正午数值偏大 B．正午数值相等

C．上午数值偏小 D．下午数值偏小

【答案】4．C    5．A

【解析】4．黑色纸板基本不透光，规则小孔边界模糊显然受空气影响，空气散射改变光线路线，导致小孔投影中的光斑边界始终模糊不清，C选项大气散射正确。故选C。

5．由图文材料可知，手机水平仪显示水平面西南高、东北低，平面与纸板成呈钝角，投影影长与理论影长相比数值会变大，A选项正午数值变大正确，B选项数值相等错误，C选项数值偏小错误，D选项数值偏小错误，故选A。

（2022·河北保定·一模）2021年12月11日，山西、内蒙古、北京等地天空出现了怪异的发光云带（见下图），这是一种最稀有的云——夜光云。夜光云由冰晶颗粒散射太阳光而成，通常位于80～85千米的高空，薄如蝉翼。据此完成下面小题。

6．夜光云被称为最稀有的云，主要是由于（     ）

A．仅出现于高纬地区 B．只山区可见 C．形成于高层大气中 D．持续时间短

7．人们观察夜光云的最佳时机是（     ）

A．阴雨天 B．黎明 C．午夜 D．白天

【答案】6．C     7．B

【解析】6．根据材料和所学知识，80～85千米的高度位于高层大气层中，而高层大气中水汽和杂质相当稀少，冰晶难以形成，所以夜光云十分少见，因此选项C正确，同时排除A、B、D。故选C。

7．夜光云出现在高层大气，而对流层的阴雨天气会影响对夜光云的观察，A错；傍晚或黎明时分，高空依然被阳光照亮，因而人们可以看到高空的冰晶散射阳光形成发光的云带，B对；夜光云由冰晶颗粒散射太阳光而成，午夜缺乏光照，难以形成夜光云，C错；夜光云薄如蝉翼，由于白天光线充足，容易被穿透，而不易被观察到，D错误。

（2022·浙江·模拟预测）2021年2月10日中国政府宣布，中国航天器“天问一号r于周三进入了火星轨道，将一个探测器降落在火星表面，并寻找远古生命的迹象，这是我国迄今最雄心勃勃的太空任务中，具有里程碑意义的一步。完成下面小题。

8．“天问一号”从地球发射升空至离地面20千米高空应该位于大气层的（     ）

A．对流层 B．平流层 C．高层大气 D．电离层

9．“天问一号”飞往火星的过程中没有经过的天体系统是（     ）

A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．河外星系

【答案】8．B    9．D

【分析】8．根据大气垂直分层，从地面向上0—12km左右为对流层，12—50km左右为平流层，平流层以上到几千千米为高层大气。“天问一号”从地球发射升空至离地面20千米高空应该位于大气层的平流层，B正确，ACD错误。故选B。

9．“天问一号”飞往火星的过程中经过地月系到太阳系，本身处在银河系，没有飞出太阳系、银河系，所以没有经过河外星系。D正确，ABC错误。故选D。

（2021·山西太原·三模）帽状云是在气流稳定和低水汽条件下形成的一种极为罕见、形似帽子的地形云，一般出现在孤立挺拔山峰的顶部，几乎静止。下图示意帽状云的形成原理。据此完成下面小题。

10．帽状云出现的海拔高度主要取决于（     ）

①大气温度  ②大气相对湿度  ③山体海拔  ④山体坡向

A．①② B．②③ C．③④ D．①④

11．帽状云极为罕见的最主要原因是（     ）

A．山顶气流极不稳定     B．山峰极少孤立存在

C．山顶昼夜温差过大     D．持续时间非常短暂

12．当帽状云稳定在山峰峰顶时，山顶附近（     ）

A．光照强烈 B．生物活跃 C．水汽充沛 D．天气稳定

【答案】10．A     11．A      12．D

【分析】10．“帽状云是在气流稳定和低水汽条件下形成的一种极为罕见、形似帽子的地形云”，帽状云的形成条件是气流稳定和低水汽。空气胁迫上升，在山顶冷却至饱和，便成云，也就是大气温度和相对湿度正好达到气流凝结高度，便出现帽状云，故帽状云出现的海拔高度主要取决于大气温度和大气相对湿度，①②正确。根据材料可知，帽状云出现的海拔高度与山体海拔、山体坡向关系不大，③④错误。故选A。

11．“帽状云是在气流稳定和低水汽条件下形成的一种极为罕见、形似帽子的地形云”，据此可知，帽状云的形成条件是气流稳定和低水汽。根据“帽状云的形成原理”图示可知，当顺坡势胁迫上升的稳定空气和下行空气相遇，气流稳定的情况下，利于帽状云的形成存在，而山顶受气压差、风等众多因素影响，气流极易不稳定，导致帽状云形成条件不充分，因此帽状云极为罕见，A正确。山峰孤立存在的情况是比较普遍的，B错误。山顶昼夜温差不是影响帽状云极为罕见的主要因素，C错误。“持续时间非常短暂”是“极为罕见”的表现，不是原因，D错误。故选A。

12．“帽状云是在气流稳定和低水汽条件下形成”，当帽状云出现时，山顶附近气流、气压、风向比较稳定，进而天气状况也较为稳定，D正确。帽状云的存在表明云层较厚，光照不强烈，A错误。根据材料无法直接判断山顶附近的生物状况，B错误。帽状云需要在低水汽条件下形成，C错误。故选D。