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3.1大气的组成和垂直分层+课时作业2024-2025学年高一上学期地理湘教版（2019）必修一
一、单选题
大气各成分的含量并不是一成不变的，人类活动会改变大气的成分和含量。完成下面小题。
1．大气中二氧化碳含量与日俱增的主要原因是（ ）
①过度破坏森林 ②全球气候变暖 ③臭氧总量减少 ④大量使用化石燃料
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
2．臭氧总量减少可能会导致（ ）
①到达地面的太阳辐射量减少 ②大气对流层出现雾霾现象
③患白内障和皮肤癌的人数增加 ④对生态环境和农业造成破坏
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
随着电影《中国机长》的热映，川航3U8633航班紧急迫降的事迹展现在大众面前。飞机从重庆起飞，在9800米高空，风挡玻璃无预警脱落，刘传健机长借助自己一百多次来回飞川藏线的经验和从业30年的技术，成功于成都迫降，拯救了全机人的生命。据此，完成下面小题。
3．风挡玻璃脱落时，飞机正处于大气的（ ）
A．平流层 B．电离层 C．对流层 D．高层大气
4．机长迫降时面临的困难主要有（ ）
①被风挡玻璃砸伤②机内温度过低
③飞机颠簸强烈④太阳辐射太强
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
2022年青海某地气象局多次利用气象气球开展大气成分变化的观测，气象气球是携带仪器升空进行高空气象观测的平台（下图），一般上升高度可达30km，完成下面小题。
5．气象气球穿越对流层最厚的季节是（ ）
A．春季 B．夏季
C．秋季 D．冬季
6．气象气球从近地面上升到30km高空的过程中，大气
A．气温逐渐降低 B．水汽逐渐增加
C．大气对流显著 D．密度逐渐降低
对流层逆温是下冷上热的现象，逆湿就是下湿上干的现象。下图为塔克拉玛干沙漠2010年9月至2023年8月流沙前缘近地面2．0米与0．5米高度之间的温度和湿度差值曲线。读图，完成下列小题。
7．2010年9月至2023年8月，有关当地逆温、逆湿现象说法正确的是（ ）
A．9月开始出现逆温现象 B．10月开始出现逆湿现象
C．逆温强度冬季大于夏季 D．逆湿现象夏季比冬季更加明显
8．流沙前缘的逆温、逆湿现象会（ ）
A．促进植物生长 B．加速流沙扩展 C．增加区域降水 D．加剧风力侵蚀
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。完成下面小题。
9．“嫦娥五号”初次进入大气层进行减速时位于（ ）
A．对流层 B．平流层
C．臭氧层 D．高层大气
10．“嫦娥五号”在距地表 50km 降落至地面的过程中气温变化是（ ）
A．持续降低 B．先降低，后升高
C．持续增高 D．先升高，后降低
11．嫦娥五号穿过的对流层大气的特点是（ ）
A．气流垂直运动不明显 B．有极光现象发生
C．大气层比较稳定 D．天气现象复杂多变
2019年10月5日，中国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将高分十号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道（轨道高度：630千米），图为大气垂直分层图，完成下面小题。
12．B层气温（ ）
A．随高度升高而升高，是因为臭氧吸收紫外线
B．随高度升高而升高，是因为二氧化碳吸收紫外线
C．随高度升高而降低，是因为海拔升高气温降低
D．随高度升高而降低，是因为臭氧浓度降低
13．高分十号卫星升空过程中（ ）
A．依次经过臭氧层、平流层和对流层 B．经过C层时，大气对流运动显著
C．经过A层时，有若干电离层 D．太阳辐射越来越强
北京时间2023年10月28日，我国神舟十七号载人飞船在400~450千米左右的高空与我国空间站成功对接。下图示意局部大气层气温垂直变化。完成下面小题。
14．在轨空间站位于大气层的（ ）
A．对流层 B．平流层 C．臭氧层 D．高层大气
15．图中①、②、③、④四条曲线中，能正确表示大气层气温垂直分布情况的是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
16．图示大气层（ ）
A．多云雨雪天气 B．利于高空飞行 C．对流运动为主 D．存在电离层
二、综合题
17．阅读图文材料，完成下列要求。
下图为“大气垂直分层图”。
(1)某地近地面温度为30℃，对流层厚度为12km，此地对流层顶的气温约为 ℃。
(2)大气垂直分层中与人类关系最密切的是 层（填名称），该层大气天气多变的原因是 、 。
(3)B层气温随高度升高而 ，主要原因是 。
18．阅读图文材料，完成下列要求。
中国空间站“天宫号”的轨道高度为400~450km，空间站每90分钟左右即可绕地球运行一圈。2024年4月30日，载有三名航天员的神舟十七号载人飞船成功降落在东风着陆场。如图示意神舟十七号返回的主要阶段。
(1)指出神舟十七号返回时依次经过的大气层。
(2)说出神舟十七号在④点位时所在大气层是什么？其主要的特点有哪些？
(3)简述神舟十七号从②点位到③点位时大气密度、大气压强、气温的变化。
19．阅读图文材料，完成下列问题。
北京时间2023年2月23日，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空，将中星26号卫星顺利送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。下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80km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 （填序号及名称），描述长征三号乙运载火箭行至该处时周围大气的特征。
(3)大气与地表生物生存息息相关，例举说明人类活动对大气成分的影响。
参考答案
1．C 2．D
【解析】1．大气中二氧化碳含量变化受自然和人文两大因素影响，从人文因素来看，由于大量燃烧矿物燃料，使得大量二氧化碳排放到空气中，人们活动大面积破坏植被，使得固定空气中二氧化碳减少，从而使得大气中二氧化碳含量日俱增，①④符合题意；全球变暖越来越严重是二氧化碳含量增加导致的结果，不是原因，②不符合题意；臭氧总量减少与二氧化碳含量增加之间无明显关联性，③不符合题意。综上所述，C符合题意，排除ABD。故选C。
2．臭氧具有强烈吸引紫外线的功能，臭氧总量的减少，使得到达地面的紫外线增加（即到达地面的太阳辐射量会增加），使患白内障的和皮肤癌的人数增加，对地球其它生物也造成损害，因此会对生态环境和农业造成破坏，③④正确，①错误；大气对流层出现雾霾现象与臭氧总量减少无明显关联性，②错误。综上所述，D符合题意，排除ABC。故选D。
3．C 4．B
【解析】3．由材料可知，风挡玻璃脱落时飞机的飞行高度9800米，川藏线位于中纬度地区，对流层平均高度为10-12千米，故飞机飞行的大气层，是对流层，C正确；平流层、电离层、高层大气高度均高于对流层，ABD错误。故选C。
4．对流层大气以对流运动为主，飞机颠簸强烈，③正确；在9800米高空，由于高度较高，大气温度较低，机内温度过低，②正确；风挡玻璃无预警脱落，机长在驾驶舱内部，不会被挡风玻璃砸伤，①错误；太阳辐射强对飞机飞行影响较小，不是主要困难，④错误。综上所述，B正确，ACD错误，故选B。
5．B 6．D
【解析】5．对流层厚度因季节有变化，主要看热量多少。夏季气温高，对流旺盛，对流层较厚，B正确，ACD错误，故选B。
6．根据大气垂直分层，气象气球从近地面上升到30km高空，升空的过程依次经过了对流层和平流层，因此气温是先下降再上升，A错误；大气层的水汽和密度、压力总体随高度增加而减少，B错误，D正确；平流层对流运动不显著，C错误。故选D。
7．C 8．A
【解析】7．根据材料信息和所学知识可知，逆温是下冷上热。当逆温现象发生时，2.0m高处的温度与0.5m高处的温度差值为正，差值越大，逆温现象越明显。10月开始出现逆温现象，A错误。逆温强度冬季大于夏季，C正确。逆湿是下湿上干的现象。当逆湿现象发生时，2.0m高处的相对湿度与0.5m高处的相对湿度差值为负，差值越小，逆湿现象越明显。9月开始出现逆湿现象，B错误。逆湿现象冬季比夏季更加明显，D错误。故选C。
8．根据材料信息及所学知识，逆温是下冷上热，逆湿是下湿上干。逆湿有利于大气中水汽渗入土壤，提高土壤含水量，促进植物生长，A正确。同时逆温不利于空气的对流运动，大气稳定性增加，风力较弱，减轻风力侵蚀，不利于流沙扩展，BD错误。逆温导致空气对流减弱，不利于水汽凝结成云致雨，C错误。故选A。
9．D 10．B 11．D
【解析】9．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，D符合题意，排除AB；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，排除C。故选D。
10．“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，B正确，ACD错误。故选B。
11．对流层由于对流运动显著，大气层不稳定，天气现象复杂多变，AC错误，D正确；极光是太阳活动带来的高能带电粒子流轰击高层大气发生电离而形成，与对流层无关，B错误。故选D。
【注】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。（1）对流层的特点：气温随高度增加而降低；对流运动显著；天气现象复杂多变。（2）平流层的特点：气温随高度增加而升高；气流以水平运动为主。适合飞机飞行。（3）高层大气的特点：气体稀薄，具有电离层，对无线电短波通信有重要作用。大多数人造天体也在此层运行。
12．A 13．D
【解析】12．B为平流层，平流层中的臭氧吸收大量太阳辐射中的紫外线，使大气增温，故气温随高度升高而升高，A正确；二氧化碳主要分布在对流层，排除B；平流层温度随着海拔升高而升高，排除CD；故选A。
13．高分十号卫星升空过程中依次经过对流层A、平流层B和高层大气C，排除A。大气对流运动显著的是A层（对流层），排除B。有若干电离层的是高层大气C，排除C。随着海拔的升高，云层逐渐变少，大气越来越稀薄，故太阳辐射越来越强，D正确。故选D。
【注】大气分层是指按照大气在垂直方向的各种特性，将大气分成若干层次。按大气温度随高度分布的特征，可把大气分成对流层、平流层、中间层、热层和散逸层；按大气各组成成分的混和状况，可把大气分为均匀层和非均匀层。按大气电离状况，可分为电离层和非电离层；按大气的光化反应，可分为臭氧层；按大气运动受地磁场控制情况，可分有磁层。
14．D 15．A 16．B
【解析】14．在轨空间站位于400-450千米左右的高空，属于高层大气，D正确。空间站高度远高于对流层，排除A。平流层高度自对流层顶向上至50-55千米处，空间站高度高于平流层，排除B。臭氧层主要在平流层中，高度低于空间站所在位置，排除C。故选D。
15．读图可知，该层大气高度为12—50千米，位于平流层，平流层气温随高度的增加而升高，其温度范围大约在-60℃—0℃之间。①曲线符合平流层气温垂直分布情况，A正确，BCD错误。故选A。
16．平流层大气以水平运动为主，天气晴朗，利于高空飞行，B正确。平流层天气晴朗，少云雨雪天气，排除A。平流层大气以水平运动为主，不是对流运动为主，排除C。电离层位于高层大气，平流层不存在电离层，排除D。故选B。
【注】平流层平流层主要以平流运动为主，有利于高空飞行，飞机一般在这一层中飞行。
17．(1)-42℃
(2) 对流 充足的水汽和杂质，（对流层气温随高度的增加而降低） 对流（上升）运动显著；使对流层的天气现象复杂多变
(3) 升高（上升或变高） 该层大气主要靠臭氧（层）吸收太阳紫外线增温
【分析】本题目以大气垂直分层为背景材料，考查大气的垂直分层等相关知识，考查学生获取和解读信息能力及综合思维能力，培养学生的人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力等地理核心素养。
【详解】（1）根据所学可知，对流层大气温度随高度增高而递减，海拔每升高1千米，气温下降6℃。对流层顶的温度为30℃－12×6=-42℃。
（2）大气垂直分层中与人类关系最密切的是对流层；对流层离地面最近，受地球引力最大，吸引注的大气最多，地球大气的3/4质量，和几乎全部的水汽和杂质，都在对流层，与地理环境相关的云、雨、雪等天气现象也存在于对流层。因此与人类关系最密切。该层大气中拥有充足的水汽和杂质，由于对流层气温随高度的增加而降低，形成上冷下热的气温分布状况，因此对流（上升）运动显著，水汽上升易冷却凝结成云致雨。使对流层的天气现象复杂多变。
（3）B层为平流层，B层气温随高度升高而升高（上升或变高）；主要原因是该层大气主要靠臭氧（层）吸收太阳紫外线增温。
18．(1)高层大气、平流层、对流层
(2)④点位时所在大气层为对流层，对流层大气的主要特点为：对流层集中了几乎全部的水汽，固体杂质；对流层中对流运动显著；对流层能产生丰富的云霜雾雪风雨雷电等天气变化；对流层温度随高度升高而降低。
(3)从②点位到③点位时大气密度增大、大气压强增加、气温的变化是先降后增。
【分析】本题以“神舟十七号载人飞船成功返回的过程轨迹”为材料设置试题，涉及大气垂直分层及特点的相关内容（知识点），考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、基本技能、描述和阐释地理事物的能力，以及人地协调观、综合思维、区域认知、地理实践力的学科核心素养。
【详解】（1）根据所学知识可知，神舟十七号返回时依次经过高层大气、平流层和对流层。
（2）读图可知，④点位距离地面9千米，因此神舟十七号在④点位时所在大气层为对流层。根据所学知识可知，对流层的主要特点：几乎全部的水汽和固体杂质都集中在对流层，这是形成云、霜、雾、雪、雨等天气现象的物质基础；对流运动显著；对流层中的水汽和固体杂质在适宜的条件下形成各种天气现象，如云、雨、雪、雷电等；一般情况下，对流层的温度随着高度的升高而降低，这是因为对流层的热量主要来自地面辐射，离地面越远，温度越低。
（3）从②点位到③点位，只要是越接近地面大气密度就会越来越增大；大气压强也是越接近地面越是增加；气温的变化则是先降后增，因为自上而下经历了热层和中间层，在热层向下气温变低，在中间层向下气温变高。
19．(1)先不断降低，后不断升高，随后又不断降低。
(2) ④高层大气层 特征：大气密度较小；气压较低；大气的温度总体随高度增加逐渐升高等。
(3)汽车尾气排放，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，减少大气中碳含量，增加氧气含量，空气中污染物减少等。
【分析】本题以长征三号乙运载火箭发射相关材料为背景设置题目，涉及大气垂直分层，大气对人类的影响等知识，考查学生读图能力，考查学生人地协调观和综合思维。
【详解】（1）根据大气垂直分层图， 由图可见，在0至20千米左右，大气温度不断降低，20千米之后温度不断升高，到50千米左右后，温度又开始降低，一直持续到80千米左右。故长征三号乙运载火箭自发射行至80km高空时，途径大气层的温度先不断降低，后不断升高，随后又不断降低。
（2）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，从而进入地球大气层，并与大气摩擦燃烧所产生的光迹。流星体的质量一般很小，进入地球后相对速度足够快，就足以与大气分子、原子碰撞、使得大气发生电离，在电离复合的过程发光，形成流星而为我们看到。流星一般发生在距地面高为80~ 120千米的高空中。由图可见属于高层大气；此处的高层大气空气密度很小，气压很低，由图可见80千米-120千米的大气温度随海拔增加而逐渐升高。
（3）大气成分包括干洁空气、固体杂质、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，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，破坏平流层中臭氧层；工程建筑施工等活动，扬尘较多，增加了大气中杂质含量；另一方面，人类植树造林等行为，起到固碳作用，可以减少大气中的二氧化碳含量，增加氧气含量，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。

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