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2.2 大气的组成与垂直分层—2024-2025学年高一地理中图版（2019）必修第一册同步课时作业
一、单选题
1．有人在朋友圈晒了一张客机飞行抓拍,深色为蓝天,白色为云。据此完成下题。
此刻,客机飞行在( )
A.对流层 B.平流层 C.臭氧层 D.高层大气
2．2019年,在俄罗斯阿德勒上空,一架飞机与龙卷风狭路相逢,三条大小不一的风柱从天际垂到海面,飞机在极其危险的距离内躲过了这股自然之力,平安飞越该区域,成功着陆。据此完成下题。
该飞机在上升过程中,周围大气整体温度变化正确的是( )
A.逐渐下降 B.逐渐上升 C.先上升后下降 D.先下降后上升
探空气球是人们探测大气温度湿度、气压、风等气象要素的工具之一,其探测高度一般可达40千米。下图为“大气垂直分层示意图”。读图完成下面小题。
3．探空气球收集的数据来自( )
A.对流层和平流层 B.平流层和高层大气
C.平流层和电离层 D.对流层和高层大气
4．探空气球在上升过程中,气温变化的一般特点是( )
A.先升后降 B.先降后升 C.一直下降 D.持续上升
高空水汽在低温条件下凝固成有一定几何形状的冰晶。在稳定的大气状况下,有时候会看到天空中因阳光被冰晶折射而出现“多个太阳”,多出现于早晨或者上午9点左右,这种短暂光学现象被称为幻日。根据材料回答下面小题。
5．幻日现象多出现在( )
A.低温低压的天气 B.晴朗微风的天气
C.强烈对流的天气 D.冷暖交替的天气
6．出现幻日,需要天空中有适量的积云(积云是由水滴组成的,主要是由空气对流上升冷却使水汽发生凝结而形成的),积云能够( )
A.削弱光线 B.增加反射 C.提供水汽 D.产生逆温
下图为大气的垂直分层图，读图，完成下列各题。
7．关于大气垂直分层，叙述正确的是( )
A.对流层水汽、杂质含量极少 B.平流层云、雨现象较多
C.高层大气气温随高度升高而升高 D.高层大气包含电离层
8．平流层的大气能量主要来自( )
A.臭氧吸收太阳辐射中的紫外线
B.臭氧吸收太阳辐射中的红外线
C.水汽和二氧化碳吸收地面的长波辐射
D.水汽和二氧化碳吸收太阳辐射中的可见光
民航客机飞过蔚蓝天空时，身后经常拖着白色的“尾巴”，被称为航迹云。当客机水平飞行在气温为-60℃～-40℃的大气层且在水汽充足的条件下，容易产生航迹云。图示意大气的垂直分层。完成下面小题。
9．客机水平飞行过程中更容易产生航迹云的位置是( )
①对流层顶部
②平流层底部
③平流层顶部
④高层大气
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
10．某日，大连城区出现横贯东西且长时间停留的航迹云，说明大连当日( )
①天气多云
②风力较小
③空气质量较差
④相对湿度较大
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
北京时间2023年5月10日21时22分,长征七号火箭搭载天舟六号货运飞船顺利发射,飞船次日成功与中国空间站对接(空间站距地面约400千米)。下图为大气垂直分层示意图。据此完成下面小题。
11．成功对接时飞船处的大气层为( )
A.对流层 B.平流层 C.臭氧层 D.高层大气
12．下列关于图中各层大气的特征描述,正确的是( )
A.①—平流运动显著 B.②—温度急剧下降
C.③—适合飞机飞行 D.④—有电离层存在
2020年12月17日,“嫦娥五号”返回舱在距地面高度约120km处高速进入地球大气层,实施初次气动减速。下降至预定高度后,返回器向上跃出大气层。之后,返回舱再次进入大气层,实施二次气动减速,在距地表50km的高度返回舱与大气层激烈摩擦。下图示意“嫦娥五号”探测器返回路径。读图完成下面小题。
13．“嫦娥五号”初次进入大气层进行减速时可能位于( )
A.对流层 B.平流层 C.电离层 D.臭氧层
14．“嫦娥五号”在距地表50km降落至地面过程中气温的变化是( )
A.持续降低 B.先升高,后降低
C.持续增高 D.先降低,后升高
下图为“大气垂直分层示意图”，完成下列各题。
15．图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是( )
A.① B.② C.③ D.④
16．对无线电短波通信具有重要意义的电离层位于( )
A.Ⅰ层顶部 B.Ⅱ层底部 C.Ⅱ层中部 D.Ⅲ层
17．大气垂直分层的依据是( )
①温度和密度等物理性质
②质量和成分
③大气运动状况
④天气变化状况
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
火龙卷是指裹挟着大火的龙卷风，可形成数十米高的火柱，它旋转移动着，所经之处一片灰烬。地气温差、摩擦力等是影响火龙卷产生的重要因素。下图为火龙卷景观，据此完成下面小题。
18．以下气温分布状况与火龙卷发生时相似的是( )
A. B.
C. D.
19．火龙卷多发生在( )
A.山地乔木林 B.高原草地 C.平原灌木林 D.沿海滩涂
二、材料分析题
20．阅读图文材料，完成下列问题。
大气中的氧分子在强烈紫外线照射下分解出氧原子，氧原子和氧分子结合会形成臭氧。臭氧主要存在于大气层的对流层和平流层，其中90%的臭氧分布在平流层，剩余10%的臭氧存在于对流层。受人类活动等因素影响，大气中臭氧含量逐渐发生变化。下图示意2005~2020年我国山西省大气对流层中臭氧含量的季节和年际变化。
（1）说明臭氧对平流层气温垂直变化的影响。
（2）简述山西省大气对流层中臭氧含量的变化特征。
（3）分析山西省大气对流层中臭氧含量季节变化的原因。
21．阅读图文材料，完成下列要求。
对流层空气上下对流显著，对流运动的最大高度即为对流层顶。近地面温度越高，对流运动越显著，对流层顶越高。下图示意对流层顶年平均高度随纬度的变化。
（1）指出7月份对流层顶高度北极大于南极的原因。
（2）分析对流层顶以上几乎没有水汽的原因。
参考答案
1．答案：A
解析：根据大气垂直分层中各层特征分析,常见的云、雾、雨、雷电等天气现象发生在对流层,从图中白云分析,飞机应该在对流层,故选A正确。
2．答案：A
解析：根据所学可知,对流层天气现象复杂多变。飞机与龙卷风狭路相逢,表明飞机处于对流层。对流层的热量主要来自地面,随着高度的升高,温度逐渐降低,故本题选A。
3．答案：A
解析：根据所学知识可知,地球大气层从地面开始向上,其分别被称为对流层,平流层,中间层,热层(以及外逸层。其中外逸层逐渐消失,进入星际空间。探测高度一般可达40千米,说明在平流层。所以探空气球收集的数据来自对流层和平流层,A正确。BCD错误。故答案选A。
4．答案：B
解析：探空气球在上升过程中,依次经过对流层和平流层,其对流层大气的特点是随高度的增加而温度逐渐降低,平流层大气的特点是随高度的增加温度逐渐升高,因此探空气球在上升过程中,气温变化的一般特点是先降后升,B正确。ACD错误。故答案选B。
5．答案：B
解析：在稳定的大气状况下,天气多以晴天为主,排除CD。根据材料“高空水汽在低温条件下”可知,高空低温,会伴随着冷空气下沉,近地面多高压晴天,所以幻日现象多出现在晴朗微风的天气,B正确,A错。故选B。
6．答案：C
解析：高空水汽在低温条件下凝固成有一定几何形状的冰晶,需要有大量的水汽,而积云能够增加高空水汽量,C正确。削弱光线、增加反射对幻日的形成影响不大,AB错。积云不一定能产生逆温,D错。故选C。
7．答案：D
解析：对流层是贴近地面的大气最低层。整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质，都集中在这一层。A错误；平流层上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流，大气以水平运动为主，且该层中水汽、杂质含量稀少，云、雨现象少见。天气晴朗，B错误；由图可看出，高层大气气温随高度升高先上升后下降，C错误；平流层顶以上的大气，统称高层大气。高层大气气压很低，密度很小。在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，大气分子被分解为离子，大气处于高度电离状态，所以称为电离层。电离层能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用。D正确。综上所述，D正确，ABC错误，故选D。
8．答案：A
解析：自对流层顶向上至50~55千米高度的范围为平流层。平流层内，气温随高度的增加而上升。该层大气主要靠臭氧吸收太阳紫外线增温。A正确，B错误；地面是对流层大气主要的直接热源，是因水汽和二氧化碳吸收地面的长波辐射，CD错误。综上所述，A正确，BCD错误，故选A。
9．答案：A
解析：注意材料信息，当客机水平飞行在气温为-60 ℃～-40 ℃的大气层且在水汽充足的条件下，容易产生航迹云。据图可知，对流层顶部和平流层底部的气温为-60℃～-40℃；对流层顶阻挡了上升的气流，聚集了上升的水汽、尘粒，空气湿度较大。所以对流层顶部和平流层底部气温与空气湿度都与航迹云符合，①②正确，故选A。
10．答案：D
解析：航迹云在天空能被明显看出，表明背景天空晴朗少云，①错误；航迹云能够长时间停留而不消散，表明风力较小，②正确；空气质量较差，难以看到清楚的航迹云，③错误；航迹云是在空气湿度较大的条件下才能形成，④正确。故②④正确，D正确。
11．答案：D
解析：对接成功时,空间站所在高度大约为400千米,位于地球大气分层中的高层大气。对流层顶的高度平均为12千米左右,平流层范围是12~50千米之间,臭氧层位于平流层。故选D。
12．答案：D
解析：①为对流层,其对流运动显著,A错误;②为平流层,随海拔升高温度也升高,B错误;从图中可以看到③层(中间层)温度急剧下降,空气对流运动,不利飞机飞行,C错误;④位于高层大气(暖层),此层有电离层存在,D正确。故选D。
13．答案：C
解析：人们依据温度、密度和大气运动状况,将大气自下而上依次划分对流层、平流层和高层大气,从地面至约12千米高度为对流层,12千米至50千米高度为平流层,50千米以上为高层大气。图文信息表明,“嫦娥五号”返回舱在距地面高度约120km处高速进入地球大气层,实施初次气动减速,因此此时位于高层大气,高层大气的上层即为电离层,C正确,AB错误;臭氧层位于平流层之中,高度不超过50千米,因此“嫦娥五号”初次进入大气层进行减速时不可能位于臭氧层,D错误。故选C。
14．答案：D
解析：“嫦娥五号”在距地表50km降落至地面过程中,大致经过了大气的平流层和对流层,平流层的气温随高度降低而降低,对流层的气温随高度降低而升高,因此“嫦娥五号”在距地表50km降落至地面过程中气温的变化是先降低、后升高,D正确,ABC错误。故选D。
15．答案：B
解析：大气层Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层分别对应对流层，平流层，高层大气。对流层由于热量来源于地面，温度随海拔上升而下降；平流层温度随海拔升高而升高；高层大气底部温度随海拔升高而降低，中部由于有电离层，对紫外线有吸收作用，因此气温又要上升。B正确，ACD错误。故选B。
16．答案：D
解析：电离层主要位于高层大气的中部，对地面的无线电短波通信具有反射作用，对流层和平流层没有电离层的分布，D正确，ABC错误。故选D。
17．答案：A
解析：大气的垂直分层主要是根据温度随海拔上升的变化为依据划分的，①对；不同层次的大气密度有差异，但除臭氧层外，成分差异不大，②错；不同层次的大气由于温度不同，运动状态也不同，③对；天气变化主要发生在对流层，其他层中没有，④错。综上A对，BCD错。故选A。
18．答案：B
解析：火龙卷是指裹挟着大火的龙卷风。火龙卷发生时，地面强烈受热，地气温差加大，形成剧烈的上升气流。根据选项中的数据可以得出，A选项垂直递减率为6℃/km，大气对流处于正常强度，B选项垂直递减率明显大于6℃/km，大气处于强对流状态，C、D选项中的气温分布状况显示出现了逆温现象，大气对流受到抑制，B选项正确。故选B。
19．答案：C
解析：由材料可知，地气温差、摩擦力等是影响火龙卷产生的重要因素。山地乔木林地形起伏大，且树木高大，摩擦力大，不利火龙卷的发生，A选项错误；高原草地海拔高，温度低，地气温差小，不利于火龙卷的发生，B选项错误：平原灌木林地形平坦开阔，且灌木相对矮小，摩擦力较小，有利于火龙卷的发生，C选项正确：沿海滩涂地地表温差小，且缺乏可燃物，不利于火龙卷的发生，D选项错误。故选C。
20．答案：（1）臭氧能够吸收太阳辐射中的紫外线，从而使气温升高；从对流层顶往上的平流层，臭氧含量较小，气温随高度变化不大；但是在22-27千米范围内，臭氧含量达到最大，大量吸收紫外线而使气温随高度上升迅速升高。
（2）季节和年际变化均较大；从季节变化看，夏季臭氧含量大，冬季臭氧含量小；从年际变化看，臭氧含量总体呈波动上升趋势。
（3）夏季气温高，太阳辐射中的紫外线强；大气中的氧分子在强烈紫外线照射下分解出氧原子，氧原子和氧分子结合形成较多臭氧。
解析：
21．答案：（1）北极为夏季，近地面温度高。
（2）大气中的水汽来自地面，通过空气对流运动进入大气，而空气对流运动不能超过对流层顶。
解析：（1）7月份太阳直射点位于北半球，为北半球夏季，北极地区出现极昼，且太阳高度角较大，接受的太阳辐射较多，近地面气温较高，对流运动显著，对流层较厚；7月份南极地区为冬季，出现极夜现象，接受的太阳辐射少，近地面气温较低，对流运动较弱，对流层较薄。
（2）根据所学知识可知，大气中的水汽主要来自地面的水蒸发，然后通过对流运动进入大气上部，而近地面空气的对流运动不能超过对流层层顶；空气在上升过程中，温度降低，水汽凝结成云致雨，水汽量减少，导致对流层顶以上几乎没有水汽。

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