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专题二　地球上的大气
考点训练课时5　大气的组成和垂直分层
必修第一册
目
录
1
考点填空
2
典题精练
3
过关检测

一、低层大气的组成及作用
干洁空气成分的体积分数（25千米以下）
1.干洁空气
（1）氮气：含量最多，是地球生物体内 　蛋白质　 的重要组成部分。
（2）氧气：含量次多，是人类和一切生物维持 　生命活动　 必需的物质。
（3）二氧化碳：绿色植物进行 　光合作用　 的原料；调节地表 　温度　 的重要气体。
（4）臭氧：强烈吸收太阳辐射中的 　紫外线　 ，被誉为“地球生命的保护伞”。
蛋白质
生命活动
光合作用
温度
紫外线
2.水汽和固体杂质
（1）水汽：水的 　相变　 ，产生云、雨、雾、雪等天气现象，同时伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度。
（2）杂质：作为 　凝结核　 ，是成云致雨的必要条件。
3.人类活动对大气的影响
人类活动排放的 　污染物　 进入大气，会影响大气的成分和含量，产生 　大气污染　 。
相变
凝结核
污染物
大气污染
二、大气的垂直分层
1.分层依据： 　温度　 、 　运动状况　 和 　密度　 。
2.分层及特点
温度
运动状况
密度
垂直分层 高度 主要特点
对流层 低纬17～18千米，中纬10～12千米，高纬8～9千米 气温随高度的增加而递减（每升高100米，温度大约降低 　0.6℃　 ）；空气对流运动显著；天气现象复杂多变
0.6℃
垂直分层 高度 主要特点
平流层 对流层顶到50～55千米 下层气温随高度变化小，30千米以上随高度增加而迅速上升；气流以平流运动为主；有利于 　航空飞行　
高层大气 平流层顶到大气上界（高度约2 000～3 000千米） 气压很低，密度很小，80～500千米的高空有若干 　电离层　 ，能反射无线电波
航空飞行
电离层
温馨提示：大气的组成指低层大气的组成，要注意各种成分的作用；大气垂直分层的依据是温度的垂直变化、空气的运动及密度变化，三者相互关联。

（2022·江苏合考）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。如图为大气垂直分层示意图。读图，完成1～2题。
1.探空气球收集的数据来自（　A　）
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
解析：按照大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况进行分层，可分为对流层、平流层和高层大气。探空气球的探测高度一般可达40千米，所以探空气球收集的数据来自对流层和平流层。
A
2.探空气球在上升过程中，气温变化的一般特点是（　B　）
A.先升后降 B.先降后升
C.一直下降 D.持续上升
解析：探空气球在上升过程中经过对流层和平流层，在对流层，气温随高度的升高而降低。在平流层，气温随高度升高而升高。故探空气球在上升过程中气温先降后升。
B

一、选择题（四个选项中，只有一个选项是正确的）
（2023·常熟中学合格性测试）地球大气又称“氮氧大气”，下表是地球大气圈25千米以下干洁空气的主要成分表。据此完成1～2题。
气体成分 体积分数 质量分数
氮（N2） 78.08% 75.52%
氧（O2） 20.94% 23.15%
氩（Ar） 0.93% 1.28%
二氧化碳（CO2） 0.03%（变动） 0.05%
1.地球大气层中的二氧化碳主要存在于大气层中的（　B　）
A.平流层　吸收太阳紫外线
B.对流层　吸收地面长波辐射
C.对流层　吸收太阳短波辐射
D.平流层　吸收地面长波辐射
解析：大气中的二氧化碳主要存在于大气层中的对流层，通过吸收地面长波辐射对地面起到保温作用。臭氧主要吸收太阳紫外线，地面吸收太阳短波辐射。
B
2.目前，导致二氧化碳浓度升高的主要因素有（　D　）
①植树造林　②大量燃烧矿物化石燃料　③新能源公交车逐渐普及　④森林、草原开垦成农田
A.①③ B.③④ C.①② D.②④
解析：植被的减少会减少对二氧化碳的吸收，而且大量燃烧化石燃料，会释放二氧化碳，从而使得二氧化碳浓度升高。
D
（2023·江苏南通高一江苏省通州高级中学校考期中）如图为干洁空气成分的体积分数示意图，读图，完成3～4题。
3.下列与干洁空气共同组成低层大气的有（　D　）
①水汽　②氧气　③杂质　④紫外线
A.②④ B.①④ C.②③ D.①③
解析：低层大气的组成主要包括干洁空气、水汽和固体杂质，水汽和固体杂质较少，①③正确；氧气不只存在于底层大气，②错误；紫外线属于太阳辐射，不是低层大气的物质组成，④错误。
D
4.下列关于图中a、b大气成分作用的叙述，正确的是（　B　）
A.a能吸收紫外线，有“地球生命的保护伞”之称
B.b为绿色植物的呼吸作用提供了原料
C.a吸收地面辐射，具有保温作用
D.b是成云致雨的必要条件
解析：a为氮气，b为氧气，臭氧可以吸收紫外线，氮气不可以，A错误；氧气为绿色植物的呼吸作用提供了原料，B正确；二氧化碳和水汽可以吸收地面辐射，并不是氮气，C错误；氧气并不是成云致雨的必要条件，D错误。
B
　　（2022·江苏合格考仿真模拟）如图为大气垂直分层示意图。读图，完成5～6题。
5.图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是（　B　）
A.① B.② C.③ D.④
解析：对流层气温随高度增加而递减，对流层顶部气温约－50°C；平流层气温随高度增加而升高，在平流层顶部温度约0°C，高层大气的温度是随高度增加先降低，最低约－80°C，然后气温升高；图中曲线②与大气气温垂直变化特征相符合。
B
6.被誉为“地球生命保护伞”的臭氧主要分布在（　C　）
A.Ⅰ层顶部 B.Ⅲ层底部 C.Ⅱ层 D.Ⅲ层
解析：图中Ⅰ层为对流层，Ⅱ层为平流层，Ⅲ层为高层大气。平流层中的臭氧能够强烈吸收太阳紫外线，使地球上的生物免受过量紫外线的伤害，因此被誉为“地球生命的保护伞”。
C
　　（2023·南通市如皋市第一中学合格性测试）如图为地球大气的部分垂直分层图，据此完成7～8题。
7.①②③④四条曲线中，能正确表示图示该层大气气温垂直分布状况的是（　A　）
A.① B.② C.③ D.④
解析：该大气层的高度位置可判断（12～50千米），该大气层为平流层，平流层的气温随高度升高而升高，符合条件的只有①②，由于臭氧存在于平流层的中上部，吸收紫外线从而使平流大气温度先缓慢上升，后快速上升，①曲线符合该大气层气温垂直分布状况。
A
8.影响该大气层气温垂直变化的主要因素是（　A　）
A.臭氧 B.二氧化碳
C.高度 D.人类活动
解析：平流层气温随高度的增加而上升，主要是因为该层有臭氧层，浓度最大的部分位于20～25千米的高度处，能强烈吸收太阳紫外线使平流层温度升高。
A
　　（2023·常州市第三中学合格性测试）高空跳伞运动指跳伞者乘飞机、气球等航空器升至高空后跳下，在张开降落伞之前和开伞后于空中做动作。现存最高跳伞纪录为3.3万米。如图示意大气的垂直分层。读图，完成9～10题。
9.下列关于对高空跳伞纪录保持者起跳高度所处的大气层的叙述，正确的是（　B　）
A.气温随高度的增加而降低 B.气流平稳有利于高空飞行
C.大气对流运动易成云致雨 D.大气密度极小被高度电离
解析：对流层在低纬度地区高度约为17～18千米，中纬度地区约为10～12千米，高纬度地区约为8～9千米。“现存最高跳伞纪录为3.3万米”，处于平流层，气温随高度的增加而增加，大气以平流运动为主；高层大气大气密度极小，有若干电离层。
B
10.甲层大气的热量主要直接来自（　B　）
A.太阳辐射 B.地面辐射
C.大气辐射 D.大气逆辐射
解析：甲层为对流层，大气的热量主要直接来自地面辐射，A错误，B正确；大气辐射和大气逆辐射由大气增温后发生，C、D错误。
B
二、综合题
11.下表示意干洁空气的主要成分（25千米以下）。读表，完成下列问题。
成分 体积分数（%） 质量分数（%）
甲 78.09 75.52
乙 20.95 23.15
氩（Ar） 0.93 1.28
丙 0.03（变动） 0.05
（1）除干洁空气外，大气还包括 　水汽　 和 　杂质　 。指出这两种成分的主要作用。
（2）判断大气成分及主要作用。
项目 成分 主要作用
甲 氮气 地球上生物体的基本元素
乙 氧气 人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
丙 二氧化碳 植物光合作用的基本原料，对地面具有保温作用
水汽
杂质
氮气
地球上生物体的基本元素
氧气
人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
二氧化碳
植物光合作用的基本原料，对地面具有保温作用
（1）水汽和杂质在天气变化中扮演重要角色，是成云致雨的必要条件。
（3）指出丙成分变动的特点及原因。
（3）特点：二氧化碳含量升高。原因：森林破坏，特别是热带雨林的破坏，吸收二氧化碳能力减弱；矿物燃料的大量燃烧，排放大量的二氧化碳。

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