高中地理人教版 (2019)必修 第一册第一节 大气的组成和垂直分层精品一课一练

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考点一 大气的组成
大气是多种气体的混合物，各种成分保持相对稳定。不同的大气成分，作用不同。据此完成下面小题。
1．大气成分中，即能参与光合作用，又具有保温作用的是（ ）
A．氮气B．氧气C．二氧化碳D．臭氧
2．当今，导致大气成分比例发生不合理变化的人为原因有（ ）
①燃烧煤、石油等矿物燃料②大量使用制冷剂③植树造林④兴修水库
A．①②B．②③C．②④D．③④
【答案】1．C 2．A
【解析】1．参与光合作用的大气成分主要是氧气和二氧化碳，但只有二氧化碳具有保温作用，C正确，B错。氮气和臭氧并不参与光合作用，AD错。故选C。
2．大气的成分比例在一定时期内相对稳定， 目前在人为作用下，二氧化碳、氟利昂等比例增加。 二氧化碳的增加是大量燃烧煤、石油等矿物燃料导致的，氟利昂增多是大量生产制冷设备如空调、电冰箱等导致的，植树造林和兴修水库使大气成分向良性方向变化，①②正确，③④错。故选A。
3．大气圈的主要成分是（ ）
A．二氧化碳，氧气B．氮气，氧气C．臭氧，二氧化碳D．二氧化碳，氮气
【答案】3．B
【解析】根据所学知识，地球大气层的主要成分为氮气，氧气，氮气占78、1%；氧气占20.9%，B正确，ACD错误，所以选B。
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。
4．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
5．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
6．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】4．D 5．B 6．C
【解析】4．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。
5．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。
6．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。
考点二 大气的垂直分层
在80～120千米的高空，来自太空的流星体，与大气摩擦发光发热，形成壮丽的流星。双子座流星雨活跃在每年的12月4日到12月17日之间，今年双子座流星雨也如约而至，在北京时间12月14日凌晨达到峰值。读图“大气垂直分层示意图”，据此完成下面小题。
7．流星雨主要分布在大气垂直分层中（ ）
①对流层②平流层③中间层④热层⑤散逸层
A．①②B．①③C．③④D．④⑤
8．对流层的主要特点是（ ）
A．位于地球大气最外层 B．空气以水平运动为主
C．气温随高度的上升而降低D．太阳辐射随海拔升高而减弱
9．平流层气温随高度上升而升高的主要原因是（ ）
A．太阳辐射是大气主要的直接热源 B．天气晴朗，对太阳辐射的削弱少
C．空气稀薄，大气保温作用弱 D．臭氧大量吸收紫外线而增温
【答案】7．C 8．C 9．D
【解析】7．根据材料可知，流星雨主要出现在80km﹣120km的高空，结合大气垂直分层示意图，①对流层，高度为0-12km，错误；②平流层，高度为12-50km，错误；③中间层，50-85km，正确；④热层，85-800km，正确；⑤散逸层，高度大于800km，错误，所以选择C，ABD错误。
8．图中显示，对流层位于地面以上至12千米高处，因此对流层位于地球大气的最下层，A错误；图中显示，对流层的气温随高度升高而降低（因为直接热源是地面），近地面大气水汽较丰富，且气温高，容易膨胀上升，大气中的水汽容易上升冷凝，成云致雨，因此对流层天气现象复杂多变，C正确；由于对流层的气温随高度升高而降低，具有“下层热、上层冷”的温度结构，因此空气以对流运动为主，B错误；对流层太阳辐射随海拔升高而增加，D错误，所以选择C。
9．根据所学知识可知，臭氧层主要分布在大气垂直分层中的平流层，平流层的臭氧吸收大量紫外线增温，气温随高度上升而升高，D正确；地面辐射是近地面大气的直接热源，A错误；平流层基本不受对流层天气影响，B错误；大气保温作用弱，不能解释平流层温度变化规律，C错误，所以选择D。
10．读“大气垂直分层示意图”，人类排放的氟氯烃，对人类生存环境破坏最大的是（ ）
A．A层B．B层C．C层D．D层
【答案】10．B
【解析】人类排放的氟氯烃对臭氧层破坏较明显，导致大量紫外线到达地表，从而破坏人类生存环境，而位于平流层中的臭氧层距离地面的高度大约为20-25千米，图中A层层顶的平均高度约为17干米，为对流层；B层的平均高度约为17~50千米，为平流层；C层和D层均在50千米以上，为高层大气，因此臭氧层应位于B 层，因此选项B符合题意，排除选项ACD。故选B。
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，途经北极上空到达中国深圳（22°30′N，114°E）。据此完成下列小题。
11．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
12．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】11．D 12．A
【解析】11．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。
12．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。
提升综合练
读大气垂直分层示意图，据此完成下面小题。
1．b层与a层相比，b层（ ）
A．对流运动旺盛B．气温随海拔升高而降低
C．天气现象复杂多变D．能大量吸收紫外线
2．同一季节，下列城市上空对流层厚度从大到小的排序，依次是（ ）
①新加坡②北京③漠河④上海
A．①②③④B．①③②④C．①④②③D．②④①③
3．许多足球、长跑运动员的训练基地设在高原地区，主要是因为高原地区（ ）
A．气温适宜B．适当缺氧C．气压较高D．湿度适中
【答案】1．D 2．C 3．B
【解析】1．据图可知，a层为对流层，b层为平流层。对流运动旺盛为对流层的特点， A错误；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，B错误；天气现象复杂多变是对流层的特点，C错误；平流层有臭氧层，臭氧能大量吸收紫外线，D正确。故选D。
2．气温越高，对流运动越旺盛，对流层厚度越大。四个城市的纬度由低到高为新加坡、上海、北京、漠河。同一季节，纬度越低，气温越高，对流层厚度越大，所以同一季节四个城市上空对流层厚度从大到小的排序为①④②③，C正确，ABD错误。故选C。
3．高原地区海拔高，气温低，气压低，AC错误；高原地区海拔高，氧气稀薄，适当缺氧，能够锻炼运动员的心血管系统，提高了最大摄氧量，B正确；跟湿度关系较小，D错误。故选B。
读“地球大气的垂直分层（部分）示意图”,据此回答问题。
4．图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是（ ）
A．①B．②C．③D．④
5．从大气垂直分层看,图示大气层是（ ）
A．低纬度的对流层B．中纬度的平流层
C．高纬度的对流层D．高纬度的平流层
【答案】4．A 5．B
【解析】4．对流层气温随高度的增加而递减；平流层气温随高度的增加而上升；高层大气温度先是随高度的增加而递减而后随高度的增加而上升；图中的高度是12－50千米，为平流层，因此，气温是随着高度上升而上升，①②符合，③④错误；平流层下半部温度不易改变，上半部温度随高度上升和增高，其原因是上半部吸收了紫外线，②曲线错误，①曲线正确，故选A。
5．根据所学知识，大气垂直分层分为对流层、平流层和高层大气，对流层随纬度不同厚度不同，低纬度上界为17-18km，中纬度为10-12km，高纬度上界为8-9km；观察图可知，该层下界为12km，气温随高度上升而增加，应为中纬度平流层，B正确，ACD错误，故选B。
2019年，《中国机长》在各大电影院热映。该电影主要讲述的是主人公驾驶的飞机在大气层中发生的一系列状况。据此完成下面小题。
6．臭氧层主要分布在大气垂直分层中的（ ）
A．对流层B．平流层C．中间层D．热层
7．对流层的主要特点是（ ）
A．位于地球大气的最外层B．极光现象出现在该层
C．天气现象复杂多变D．空气以水平运动为主
8．下列关于高层大气的说法，正确的是（ ）
①空气密度很大②空气中有若干电离层③海拔高度在12～50km④位于地球大气的最外层
A．①③B．②③C．①④D．②④
9．若一架飞机与龙卷风狭路相逢,说明此时飞机正位于地球大气层中的（ ）
A．高层大气B．臭氧层C．对流层D．平流层
【答案】6．B 7．C 8．D 9．C
【解析】6．臭氧层是大气层的平流层中臭氧浓度高的层次，B正确、ACD错。故选C。
7．对流层是地球大气圈的最底层，A错；极光现象出现在高层大气，B错；对流层天气现象复杂多变，C正确；空气以对流运动为主，D错。故选C。
8．高层大气的空气密度很小，①错；在80~500千米的高空，有若干电离层，②正确；平流层高度为10~55千米，平流层以上的大气统称高层大气，因此海拔高度在50~55千米以上，③错；高层大气位于大气的最外层，④正确。②④正确，故选D。
9．龙卷风出现在对流层，若一架飞机与龙卷风相逢，说明飞机位于对流层，C正确、ABD错。故选C。
10．垂直方向上气温的差异会导致空气上升形成对流，有利于近地面污染物向高空扩散。下图为气温垂直分布的四种情形。完成上图中最有利于雾霾大气污染物向高空扩散的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】10．A
【解析】题意表明，对流运动有利于雾霾大气污染物向高空扩散，图A中气温随高度升高而降低，上冷下热的温度结构容易产生对流，因此该图所示的气温垂直变化有利于雾霾大气污染物向高空扩散，A符合题意；图B、图C、图D中，在接近地面的大气中出现气温随高度升高而升高的逆温现象，这种温度垂直结构会抑制对流运动，因此不利于雾霾大气污染物向高空扩散，排除BCD。故选A。
浙江省山地丘陵广布，适宜茶树的生长，但春季易受霜冻天气影响。为此，当地茶园引进了“防霜冻风扇”（如图甲）。当夜晚温度降到4℃时，风扇会自动打开，从而减轻霜冻对茶树的伤害。图乙示意茶园春季夜晚某时气温垂直分布。读图完成下面小题。
11．“防霜冻风扇”最适宜的安装高度为（ ）
A．9～10mB．7～8mC．6～7mD．4m以下
12．关于风扇的作用原理，正确的是（ ）
①风扇可以把高处的暖空气往下吹到茶树上
②风扇吹出的热风可以使茶树免受霜冻影响
③风扇的转动可以增强近地面空气对流运动程度
④风扇转动可带动空气流动，阻止上层冷空气向下流动
A．①③B．②④C．②③D．①④
【答案】11．B 12．D
【分析】11．读右图，在8米高度附近，气温最高，“防霜冻风扇” 安装高度为7—8米时，风扇启动后，可把该处暖空气吹到茶树上，从而减轻霜冻对茶树的伤害，B正确；9～10m、6～7m、4m以下气温较低，ACD错误。所以选B。
12．结合前面分析，风扇启动后，可把高处的暖空气吹到茶树上，①对；风扇吹出的并不是热风，②错；近地面存在空气对流运动，但风扇吹下来的暖空气会削弱近地面的对流运动，③错；风扇的转动使下层空气的循环阻止了上层冷空气下压，④对。所以选D。
13．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____和____。该层气温随高度增加而____，原因是____。
(4)以上____层对无线电短波通讯有重要作用。（填名称）
(5)天气最复杂的是____层。（填字母）
【答案】13．(1) 对流 平流
(2) 降低 对流层大气主要吸收来自地面的热量并将其传导给上层大气
(3) 空气稳定 水汽和尘埃含量少 增加 臭氧吸收紫外线
(4)电离
(5)A
【分析】本题主要考查学生对各层大气层性质特征的了解掌握，要求学生结合大气得垂直分层以及各层的特征进行分析，考查学生的读图分析能力和调用知识的能力。
（1）从地面到高空，在垂直方向上，大气被分为对流层、平流层和高层大气。读大气垂直分层示意图可知：A层位于大气最底层，气温随着高度的增加而降低，下热上冷，空气对流旺盛，为对流层；B层随着高度的增加气温升高，下冷上热，空气以水平运动为主，故判断为平流层。
（2）读图可知，A层大气随高度增加，气温逐渐减低，为对流层。对流层大气随高度增加气温降低的原因：地面辐射是对流层大气的主要的直接热源，离地面越高，吸收的地面辐射越小，因此气温越低。
（3）B层为平流层。水汽和杂质是成云致雨的必要条件，几乎全部集中在对流层；平流层因缺少水汽和杂质，且由于空气上热下冷，气流运动以水平运动为主，空气稳定，天气晴朗，故该层适合飞机高空飞行。读图可知，该层气温随高度增加而升高，原因是该层大气中有一个臭氧层，臭氧对太阳紫外线有强烈的吸收作用。
（4）结合大气分层可知，C层为高层大气，该层大气中的若干电离层，能反射无线电短波通讯，对无线电通讯有重要作用。
（5）由于对流层对流运动显著，集中了几乎全部的水汽和固体杂质，故天气现象复杂多变。读图可知，A层为对流层。