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大气的组成与垂直分层
读25km以下干洁空气的主要成分体积分数表，完成下面小题。
气体成分 体积分数/%
① 78
② 21
③ 0.93
④ 0.038（变动）
1.表中①②③④代表的干洁空气成分依次为（ ）
A.氧气、氩气、二氧化碳、氨气 B.氮气、氧气、氩气、二氧化碳
C.氮气、臭氧、氧气、二氧化碳 D.氧气、氮气、氩气、臭氧
2.有关干洁空气的叙述，正确的是（ ）
A.该干洁空气成分是对流层中干洁空气的成分
B.干洁空气的成分和含量是恒定的
C.被称为“地球生命的保护伞”的成分是④
D.④是绿色植物进行光合作用的基本原料
右图为大气垂直分层示意图。据此完成下列问题。
3.在不同的大气层中，演绎着不同的自然现象。下列叙述与所在大气层对应正确的是（ ）
A.晴天为主，适合高空飞行A层 B.气温随高度增加而降低B层
C.“地球生命的保护伞”C层 D.存在电离层、反射无线电波C层
4.A层天气现象复杂多变的原因有（ ）
①该层大气对流上升时，温度降低
②水汽和固体杂质绝大部分集中在此层③大气逆辐射弱，近地面降温快
④二氧化碳和水汽绝大部分集中在此层
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
“暗夜星空”即未被光污染干扰的夜间天空，是天文观测基地的必要条件。暗夜星空保护是指通过控制和治理光污染，在具备条件的地区发展符合标准的暗夜保护。“中华暗夜星空保护地·阿里”位于西藏阿里的山地地区，阿里地区平均海拔4200米，天文台海拔5100米，晴空率80%以上，达到了世界顶级天文观测数据指标。据此完成下面小题。
5.阿里地区成为我国暗夜星空保护地的根本原因是（ ）
A.海拔高，大气稀薄 B.人口稀少，照明少
C.起伏小，地势平坦 D.位于内陆，晴天多
6.成为暗夜星空保护地给当地带来的主要影响是（ ）
A.减少人口流动 B.缓解人地矛盾 C.形成交通网络 D.带动文旅发展
读下面“北半球1月和7月下层大气气温（℃）随纬度和高度的变化图”，完成下面小题。
7.关于对流层气温分布规律的叙述，正确的是（ ）
A.顶部，南北温差夏季大于冬季
B.从底到顶的温差，各纬度7月小于1月
C.顶部，纬度越高，气温越低
D.从底到顶，气温垂直递减率相同
8.形成对流层顶高度变化规律的主要原因是（ ）
A.纬度越高，昼长越短
B.高纬度地区的臭氧含量更高
C.从底到顶的温差，随纬度增加而减少
D.纬度越低，近地面气温越高，对流运动越弱
根据大气物理性质的差异，把地球上的大气分为对流层、平流层和高层大气。下图中甲、乙、丙为三个大气分层的气温垂直变化图。据此完成下面小题。
9.图示中甲、乙、丙所代表的三个大气分层（ ）
A.甲是平流层 B.乙是高层大气 C.丙是对流层 D.甲是臭氧层
10.图示中的甲所代表的大气分层（ ）
A.质量占大气圈质量的1/4 B.大气以水平运动形式为主
C.厚度有明显的区域差异 D.大气垂直方向上热交换少
11.乙代表的大气分层内常见（ ）
A.连绵的云层 B.浓绿的森林 C.飞行的客机 D.众多的流星
云是大气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴或凝华成的小冰晶，所混合组成的漂浮在空中的可见聚合物，其高度受水汽含量、纬度、海拔等因素的影响。下图示意珠峰的旗云（左图）最高，雷雨云（右图）最低。据此完成下列小题。
12.珠峰的旗云景观主要出现在大气垂直分层中的（ ）
A.平流层 B.对流层 C.高层大气层 D.电离层
13.雷雨云出现时常感觉到非常闷热，下列现象或活动与其产生的原理相同的是（ ）
A.用烧草木灰来驱赶霜冻 B.晴朗的白天气温较高
C.炎热的夏天洒水降温 D.夏天用黑尼龙网覆盖花草
14.关于旗云所处大气层的描述，正确的是（ ）
A.地球生物的“保护伞” B.天气现象多变
C.有利于高空飞行 D.有利于无线电通讯传播
15.阅读图文材料，完成下列要求。
气象气球携带探空仪器升空，就像是一个“CT扫描仪”，从低空到高空进行逐层扫描，把不同高度和经纬度的温度、气压、空气湿度、风向、风速等数据通过信号发回地面。2022年5月，我国科考队在珠峰地区放飞的探空气球中，最高的升至39.1千米高空。下图为刚放飞的氦气探空气球和大气垂直分层示意图。
（1）说出甲层大气的主要特点。
（2）说出探空气球升至最高处所在大气分层的名称及特点。
（3）推测探空气球升空过程中体积变化及原因。
答案以及解析
1.答案：B
解析：由表中数据可知，①占78%，应为氮气；②占21%，应为氧气；③占0.93%，应为氩气；④占0.038%，且在变动之中，应为二氧化碳，B正确。故选B。
2.答案：D
解析：该干洁空气的成分主要是低层大气的干洁空气成分，A错误；干洁空气中的二氧化碳和氧气的含量是在不断变化的，B错误；被称为“地球生命的保护伞”的成分是臭氧，不是二氧化碳，C错误；二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，D正确。故选D。
3.答案：D
解析：对流层天气现象复杂多变，B平流层气温随高度升高而升高，有臭氧层，臭氧能大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害被称作地球生命的保护伞C高层大气存在电离层，能反射短波无线电波，对无线电通信有重要作用，D符合题意。故选D。
4.答案：A
解析：根据大气分层可以判断A层为对流层，几乎全部的水汽杂质都集中在对流层，大气上部冷下部热，对流运动显著，大气对流上升时，温度降低，易成云致雨，所以①②正确。故选A。
5.答案：A
解析：根据材料可知，阿里地区平均海拔在4200m。大气中的杂质少，透明度好，吸收和散射星光较少，使得夜空更暗，更有利于天文观测，A正确。当地人口少，人类活动少是有利因素，但不是根本原因，B错误。当地位于山地地区，地势起伏大，C错误。西藏晴天多的地区较多，因此晴天不是选择阿里地区的根本原因，D错误。故选A。
6.答案：D
解析：根据材料可知，阿里地区成为暗夜星空保护地，能够使当地知名度得到提高，投资得以增加，有利于更好地保护当地的环境，可以推进阿里地区以星空保护、星空科普和星空旅游为基本内涵的旅游文化产业发展，会增加人口的流动，A错误，D正确。当地地广人稀，人地矛盾并不尖锐，缓解人地矛盾不是主要影响，B错误。当地地势起伏大，且人口稀少，不需要建成纵横交错的交通网络，C错误。故选D。
7.答案：A
解析：读图可知，在对流层顶部，夏季低纬气温在-60℃以下，高纬气温在-40℃左右，南北温差较大；而冬季高纬和低纬气温均在-60℃以下，南北温差较小，因此对流层顶部，南北温差夏季大于冬季，A正确；从图中可以看出，从底到顶的温差，7月大于1月，B错误；对流层顶部，气温大致相同，C错误；从底部至上部，气温垂直递减率增加，D错误，故选A。
8.答案：C
解析：由图可知，对流层的厚度低纬度大，高纬度小，对流层内大气温度在水平方向的差异和在垂直方向上的递减，是造成对流运动强弱的两个主要原因。低纬地区受热多，气温高，空气对流旺盛，对流运动到达的高度大，对流层顶高；高纬地区受热少，对流较弱，对流运动所到达的高度小，对流层顶低。因此从底到顶的温差，随纬度增加而减少，是形成对流层顶高度变化规律的主要原因，C正确；纬度越高，夏半年昼长越长，A错误；对流层顶高度与对流运动有关，与臭氧含量无关，B错误；纬度越低，近地面气温越高，对流运动越强，D错误。故选C。
9.答案：B
解析：甲图气温随高度增加明显下降，为对流层；乙图气温随高度增加先下降后上升，为高层大气；丙图气温随高度增加而缓慢上升，为平流层。故选B。
10.答案：C
解析：结合上题分析，甲为地球大气的对流层，对流层占地球大气圈质量的3/4，A错误；对流层大气垂直对流运动显著，B错误；对流层厚度受地球表面不同区域热量差异的影响，厚度空间变化和时间变化较为显著，C正确；受下热上冷大气结构的影响，对流层对流运动显著，大气在垂直方向上热交换较多，D错误。故选C。
11.答案：D
解析：结合上题分析，乙图表示的是地球的高层大气，云层集中在大气的对流层，森林也出现在地球大气的对流层，AB错误；飞行的客机多出现在地球大气的对流层或平流层，C错误；流星现象在地球的高层大气出现频率较高，D正确。故选D。
12.答案：B
解析：对流层的特点是气温随高度的增加而递减，空气对流运动显著。珠峰的旗云是在对流层中出现的。旗云的形成与对流层中气流的上升运动有关。在珠峰地区，太阳照射使得山坡受热，地面空气上升，将水汽带到高空，水汽在高空遇冷等情况形成旗云，平流层大气以平流运动为主，高层大气离地面太远，电离层主要与无线电通讯等有关，这些层不符合旗云形成的主要环境，所以旗云景观主要出现在对流层，故选B。
13.答案：A
解析：雷雨云出现时感觉闷热是因为大气逆辐射增强。地面辐射是地面吸收太阳辐射后向外释放的能量，大气吸收地面辐射后会向外释放大气逆辐射，当大气逆辐射增强时，会使地面温度升高，让人感觉闷热。用烧草木灰来驱赶霜冻是利用草木灰燃烧产生的烟雾增强大气逆辐射，减少地面热量散失，和雷雨云使空气闷热的原理相同，A正确。晴朗的白天气温较高是因为大气对太阳辐射的削弱作用弱，主要是吸收、反射和散射作用的综合结果，和大气逆辐射增强导致闷热的原理不同，B错误；夏天洒水降温是利用水蒸发吸热来降低周围环境温度，与雷雨云形成时大气的对流和水汽凝结原理不同，C错误；夏天用黑尼龙网覆盖花草是为了减弱太阳辐射，减少花草吸收的热量，和大气逆辐射无关，D错误。故选A。
14.答案：B
解析：旗云在对流层，地球生物的“保护伞”是臭氧层，主要在平流层，A错误；天气现象多变是对流层的特点，B正确；有利于高空飞行的是平流层，C错误；有利于无线电通讯传播的是高层大气中的电离层，D错误。故选B。
15.答案：（1）气温随高度的增加而递减；对流运动显著；天气现象复杂多变。
（2）平流层；气温随高度的升高而升高；空气以水平运动为主，有利于高空飞行；天气晴朗
（3）变大，大气密度降低。
解析：（1）甲位于大气层底部，为对流层，直接热源为地面辐射，故气温随高度的增加而递减；大气下部热上部冷，对流运动显著；对流运动强烈，大气不稳定，集中了大量的水汽，天气现象复杂多变。
（2）探空气球最高至39.1千米，根据图示，位于平流层；平流层上部有臭氧层，臭氧层吸收紫外线，使气温升高，平流层的气温随高度的升高而升高；平流层气温下部冷上部热，不易形成对流，空气以水平运动为主，多晴朗天气，有利于高空飞行。
（3）探空气球升空过程中随海拔升高，大气密度降低，气球内部的气压高于外部大气，使得气球体积变大。

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