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第七周 大气的组成和垂直分层——高一地理湘教版（2019）必修一每周一测
下图为干洁空气成分的体积分数示意图。读图完成下面小题。
1.下列与干洁空气共同组成低层大气的有（ ）
①水汽
②氧气
③杂质
④紫外线
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
2.图中A、B分别表示（ ）
A.氧气、臭氧 B.氮气、氧气 C.氮气、二氧化碳 D.二氧化碳、臭氧
下图为“地球大气的垂直分层图（部分）”。读图完成下面小题。
3.①②③④四条曲线中，能正确表示大气层气温垂直分布状况的是（ ）
A.① B.② C.③ D.④
4.有关该大气层的叙述，正确的是（ ）
A.有电离层，对无线电通信有重要作用
B.天气晴朗，对流旺盛，有利于高空飞行
C.上部冷、下部热，空气以平流运动为主
D.有臭氧层，能吸收紫外线增温。
2022年3月23日，三位航天员在距离地球约400千米的中国空间站通过电视直播为广大青少年进行了精彩的太空授课。4月16日，三位航天员搭乘神舟十三号载人飞船返回舱平安返回。下图为大气垂直分层示意图。据此完成下面小题。
5.最可能干扰本次太空授课电视直播收看效果的是（ ）
A.风雨天气 B.流星现象 C.太阳辐射 D.太阳活动
6.空间站所在的大气层（ ）
A.臭氧含量高，能吸收大量紫外线 B.获得的地面辐射少，气温低
C.大气逆辐射作用弱，昼夜温差小 D.有电离层，能反射无线电短波
7.返回舱在返回过程中（ ）
A.依次经过高层大气、对流层、平流层
B.空气密度越来越大，气压越来越高
C.气温经历升一降一升—降的过程
D.在距地面50千米处遇到复杂多变的天气
2023年9月21日15时48分，“天宫课堂”第四课在梦天实验舱开讲。梦天实验舱的运行轨道高度为 400~450千米。据此回答下题。
8.梦天实验舱外的太空是深邃的黑色，因为缺少大气的（ ）
A.散射作用 B.吸收作用 C.削弱作用 D.逆辐射作用
9.为了庆祝飞天成功，小明放飞了一只氦气球，假如气球可以飘到78km，温度随高度的变化是（ ）
A.先递减，后递增，再递减，最后递增 B.先递减，后递增，再递减
C.先递增，后递减，再递增，最后递减 D.先递增，后递减，再递增
10.梦天实验舱运行轨道所在大气层（ ）
A.其厚度随纬度、季节发生明显变化 B.臭氧吸收紫外线而增温
C.气流稳定，适合航空飞行 D.空气高度电离，能反射无线电短波
雨幡洞云是一种奇特的天气现象（图），薄薄的云层出现一个空洞，一缕缕云丝似乎从洞中心部分落下，犹如“空中水母”。专家解释，这是由于大气层中存在低于0℃而仍然保持液态的过冷液滴，受飞机飞行产生扰动而产生云洞，据此完成下面小题
11.雨幡洞云位于大气垂直分层中的（ ）
A.平流层 B.对流层 C.中间层 D.逸散层
12.过冷液滴没有凝结成冰晶的原因，可能是该区域空气中缺少（ ）
A.水汽 B.低温环境 C.凝结核 D.低压环境
13.发生雨幡洞云的云层温度较低，是由于（ ）
A.距离太阳较远 B.距离地面较远 C.距臭氧层较远 D.距电离层较远
14.阅读图文材料，完成下列要求。
大气边界层是靠近地球表面、受地面摩擦力影响的大气层区域，高度可达上千米。大气流过地面时，地面上各种粗糙物体会使大气流动受阻，这种摩擦力向上传递，并随高度的增加而逐渐减弱，达到某一高度后便可忽略，此高度即大气边界层高度，它与大气稳定性呈负相关。下图示意我国南海区城不同季节大气边界层高度日变化情况。
（1）指出大气边界层所在的大气层名称，并简述该大气层的特点。
（2）描述我国南海区域大气边界层高度的季节差异及日变化特征。
（3）推测相较于海洋，陆地大气边界层高度日变化幅度的大小，并说明理由。
15.阅读图文资料，回答下列问题。
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。下图为飞机飞行轨迹及周边地貌示意图和气温垂直变化图。
（1）右图中a、b、c、d四条曲线中，正确反映地球大气温度随高度变化的是_______，判断依据是_______。
（2）飞机发生事故时，处于大气层中的_______，对应于右图中的_______层。该层大气的主要特征是_______；_______；_______。
（3）人类目前利用平流层最主要的方式是_______，原因是_______；_______。
（4）如今的大气成分是地球长期演化的结果，在短时期内不会有明显的变化。地层大气中除去 以外的混合气体，称为干洁空气。25千米以下的干洁空气中，_______和_______合占总体积的99%。举例说明人类活动对大气成分的影响及由此带来的环境问题_______。
答案以及解析
1.答案：A
解析：结合所学知识，水汽、杂质和干洁空气共同构成低层大气，因此①③正确，②④错误，故选A。
2.答案：B
解析：读图并结合所学知识，干洁空气组成中氮气含量最多，占体积分数78%，其次是氧气，占体积分数21%，因此A代表的是氮气，B代表的是氧气，B正确，ACD错误；故选B。
3.答案：A
解析：根据图示的纵坐标，该大气层的高度位置可判断，该大气层为平流层，平流层的气温随高度升高而升高，在平流层顶，气温约为0°℃，故A曲线符合。
4.答案：D
解析：结合上题结论，该大气层为平流层，而电离层位于高层大气，故A错误；由于平流层的温度随高度升高而升高，故不利于对流运动，空气以平流运动为主，天气晴朗，利于高空飞行，B错误；该层大气上部热下部冷，C错误；平流层顶部，气温接近0℃，平流层底部气温接近-50℃，顶部与底部的气温相差50℃左右，D正确。
5.答案：D
解析：太阳活动，风雨天气出现在对流层，且影响范围小，对太空授课电视直播收看效果的干扰小，A错；流星现象是小天体高速穿过地球大气层时出现的现象，其一般不会影响无线电短波，B错；太阳辐射并不会干扰无线电短波，C错；太阳活动会影响地球的大气层，使地面的无线电短波通信受到明显影响，甚至出现中断，D正确。
6.答案：D
解析：高层大气的特征，空间站所在大气层为高层大气，高层大气有电离层，能反射无线电短波，D正确；平流层臭氧含量高，能吸收大量紫外线，A错误；高层大气的温度随高度增加先减后增，顶部温度很高，B错误；高层大气的逆辐射作用弱，昼夜温差大，C错误。
7.答案：B
解析：大气的垂直分层，返回舱从400千米高空返回地面，依次经过高层大气、平流层、对流层，A错；垂直方向上，海拔越低，空气密度越大，气压越高，B正确；气温经历降—升—降—升的过程，C错；距地面50千米处为平流层，天气稳定，D错。
8.答案：A
解析：地球上人类看到的晴朗的天空颜色往往是深蓝色的，是因为大气里的水汽和固体尘埃对太阳辐射的散射作用，因固体尘埃主要在大气层的对流层，而梦天实验舱所处的大气圈层为高层大气，故不存在固体尘埃等对大气的散射作用，从而观察到的太空是潔色的，是因为缺少了大气散射，与大气逆辐射、大气吸收以及大气的削弱等无关，A正确，BCD错误。故选A。
9.答案：B
解析：大气垂直方向上分为对流层、平流层和高层大气，对流层在低纬地区的厚度为17-18千米，中纬地区厚度为10-12千米，高纬地区的厚度为8-9千米；平流层：自对流层顶到50-55千米高层大气自平流层顶以上到大气上界2000-3000千米，其中从平流层顶到80km高度称为中间层，这一层空气更为稀薄，温度随高度增加而降低。有材料可知：气球可以飘到78km处，故气球从对流层飘到高层大气。对流层的气温分布规律是随高度升高而降低，平流层的分布规律是随高度的升高气温增高，所以空气球记录的随高度升高气温变化的规律可能是先递减后递增再递减，B正确，ACD错误。故选B。
10.答案：D
解析：根据大气在垂直方向上的温度、密度以及运动状况的差异，将大气分为对流层（0-12千米）、平流层（12-50千米）、高层大气（50-2000千米），对流层：气温随高度的增加而递减，天气现象复杂多变，与人类关系最密切，其厚度随纬度、李节发生明显变化；平流层：臭氧吸收紫外线而增温，气温随高度的增加而增加，气流平稳，天气晴朗，有利于航空飞行；高层大气：存在电离层，可反射无线电短波，故A是对流层，BC是平流层，D是高层大气，梦天实验舱的运行轨道高度为400~450千米，故梦天实验舱所处的大气圈层为高层大气，D正确，ABC错误。故选D。
11.答案：B
解析：根据材料可知，雨幡洞云是云层的一种，云层分布在水汽和尘埃较多、垂直运动明显的对流层，B符合题意，排除ACD。故选B。
12.答案：C
解析：当温度低到冰点之下时，若水中没有一个结晶核来结晶，那么即使在0℃之下也不会结冰。如果这个时候放入一点晶核，那么会立即凝结。因此判断该区域空气中缺少凝结核，故本题选C。过冷液滴本身就是一种水汽的聚集，A错误；过冷液滴形成于温度低于0℃的低温环境，B错误；过冷液滴形成于高空，高空气压低，D错误。综上所述，本题选C。
13.答案：B
解析：雨幡洞云现象发生于对流层，对流层的直接热量来源是地面辐射，雨幡洞云的云层温度较低说明距离热量来源较远，故判断距离地面较远，B正确；太阳不是对流层大气热量的直接热源，A错误；臭氧层分布于平流层，电离层分布于高层大气，雨幡洞云发生于对流层，CD错误。故本题选B。
14.答案：（1）对流层。特点：大气上部冷下部热；大气以对流运动为主；大气中水汽、杂质含量多；容易成云致雨；高度随纬度变化。
（2）不同季节大气边界层高度差异较大，由高到低依次为冬季、秋季、夏季、春季；大气边界层日变化幅度较小，一日内正午前后大气边界层高度较大。
（3）日变化幅度大。理由：陆地比热容较海洋小，气温日变化幅度更大：陆地白天气温较高，大气对流强，大气边界层高度高，夜晚温度较低，大气对流弱，大气边界层高度低，大气边界层高度日变化幅度较海洋大。
解析：第（1）问，由材料可知，大气边界层靠近地球表面，所在的大气层为对流层，对流层的特点结合所学知识回答即可。第（2）问，先描述整体，再描述局部，如最高和最低值出现的季节和时间，注意需分别描述季节和日变化。第（3）问，由材料分析可知，大气稳定性越低，大气边界层高度越大。相较于海洋，陆地比热容较小，气温日变化幅度更大，白天升温快，大气对流强，导致大气边界层高度高，而晚上陆地降温快，气温低，大气对流弱，大气边界层高度低，因此与海洋相比，陆地大气边界层高度日变化幅度较大。
15.答案：（1） b；近地面平均温度约为20℃，对流层顶部气温降至-60℃
（2）对流层； A；气温随高度的升高而递减 大气在垂直方向上对流运动显著；水汽和固体杂质多，天气复杂多变
（3）航空飞行；该层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，大气平稳，天气晴朗，能见度好，适合航空飞行。
（4）水汽和杂质；氮气；氧气；人类排放大量二氧化碳，导致全球气候变暖；人类排放大量二氧化硫，导致酸雨发生；人类大量使用制冷剂，导致大气中含有大量氟氯氢，造成南极臭氧层空洞等。
解析：（1）大气的温度在垂直方向上的变化规律是随高度的增加先降低、后升高，再降低，再升高，在近地面温度为20℃左右，对流层顶部气温降至-60℃，平流层顶为0℃左右，与图中曲线b相符。
（2）据材料“飞行至青藏高原东南边缘9800米高空时”，对流层的平均高度是10～12千米，可知飞机发生事故时，处于大气层中的对流层，对应右图中的A层，该层大气的主要特征是气温随高度的升高而递减；大气在垂直方向上对流运动显著；水汽和固体杂质多，天气复杂多变。
（3）人类目前利用平流层最主要的方式是航空飞行，原因是该层大气温度随高度升高而升高，大气作水平运动，大气平稳；大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，天气晴朗，能见度好，适合航空飞行。
（4）低层大气是由干洁空气、水汽和杂质组成的。25千米以下的干洁空气中，氮气和氧气合占总体积的99%。人类生产、生活大量使用化石燃料，向大气中排放大量二氧化碳，导致全球气候变暖；燃煤和石油、汽车尾气等使人类向大气排放大量的硫氧化物和氮氧化物，导致酸雨发生；人类大量使用含有氟氯烃的制冷剂，导致大气中含有大量氟氯氢，造成南极臭氧层空洞等。

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