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第三节　地球的圈层结构
基础过关练
题组一　地震和地震波
　　北京时间2023年8月29日03时55分,印度尼西亚巴厘海发生7.1级地震,震源深度520千米;同一日,北京时间04时08分,巴厘海又发生了5.9级地震,震源深度470千米。据此完成下面两题。
1.这两次地震震级大小取决于(　　)
A.地震释放能量多少　　　B.震源深浅
C.破坏程度强弱　　　D.震中距大小
2.印度尼西亚2023年8月两次地震引发的地震波,其传播特点是(　　)
A.横波快、纵波慢
B.纵波快、横波慢
C.纵波、横波同步传播
D.纵波、横波交替传播
　　2023年5月2日23时27分在云南保山市隆阳区发生5.2级地震,震源深度10千米,震中位于25.35°N,99.28°E。据此完成下面两题。
3.下列关于地震的叙述,正确的是(　　)
A.震级相同的点连接成等震线
B.震源越深,对地表的破坏越大
C.地震波是震源释放的能量波
D.从观测点到震源的垂直距离,称为震源深度
4.(教材习题改编)下列地震发生时采取的避险措施,正确的是　(　　)
A.迅速离开房间,乘坐电梯撤离
B.躲在坚固家具下面,用物品保护好头部
C.进入地下室躲避,等待他人救援
D.下载地震预报软件,获取地震预警信息
题组二　地球的内部圈层
　　下图为小明绘制的地球内部圈层示意图,他把地球“切成了类似一块西瓜的形状放在盘子上”。据此完成下面三题。
5.人们关于地球内部圈层结构的知识主要来自(　　)
A.对地震波的研究
B.对电磁波的研究
C.对声波的研究
D.打深井钻入地下研究
6.关于图中软流层的表述,正确的是(　　)
A.横波不能顺利穿过　　
B.由坚硬岩石组成
C.可能是岩浆的主要发源地　　
D.处于上地幔底部
7.其他同学发现小明绘制的示意图存在错误,这些错误有(　　)
①地核内部结构划分　　
②莫霍面的位置标注
③岩石圈的范围标注　　
④全球地壳的平均厚度
⑤古登堡面的位置标注
A.①②③　　B.②③⑤　　C.①③④　　D.②④⑤
　　下图为地球内部圈层结构的局部图。读图,完成下面两题。
8.下列关于地壳结构特点的描述,正确的有(　　)
①地壳厚度不均,大陆地壳为双层结构,海洋地壳为单层结构
②硅铝层的分布不连续
③硅镁层的分布不连续
④地壳平均厚度为39~41千米
A.①②　　B.③④　　C.②③　　D.①④
9.地球内部岩浆的发源地最可能是(　　)
A.a区　　B.b区
C.c区　　D.a、b、c区
10.读地震波传播速度与地球内部圈层划分图,回答以下各题。(18分)
(1)图中各层名称:A　　　　,B　　　　,C　　　　。(6分)
(2)甲、乙两种地震波,传播速度在D界面明显加快,据此发现了D　　　　　(填不连续面名称)。(2分)
(3)在2 900 km深处,S波　　　　,P波传播速度　　　　　　,从而发现了E　　　　　(填不连续面名称)。(6分)
(4)M层的物质状态是　　　　　　　　　,请说明该层物质相对于地壳“流动”的作用。(4分)
题组三　地球的外部圈层
　　蚯蚓的分布很广,几乎遍布全世界,常栖息于温度较高、环境潮湿、腐殖质较多的深度20厘米以内的土壤中,昼伏夜出,对光线非常敏感,以腐烂的落叶、枯草、蔬菜碎屑等有机物为食。下图示意蚯蚓生活环境。据此完成下面两题。
11.下列关于蚯蚓所属的地球圈层,描述正确的有　(　　)
①是地球上非常活跃的圈层
②不单独占有空间,渗透于其他圈层中
③占有独立空间,厚度为300多米
④具有连续而不规则性
A.①②　　B.②③　　
C.③④　　D.①④
12.蚯蚓生存活动所涉及的地球圈层个数有(　　)
A.1个　　B.2个　　
C.3个　　D.4个
　　德天瀑布位于中国广西与越南的边境地带,瀑布宽约120米,高约60米,纵深约70米,是亚洲第一大跨国瀑布。下图为德天瀑布景观图。据此完成下面两题。
13.构成景观主体的要素属于(　　)
A.水圈　　B.生物圈
C.岩石圈　　D.大气圈
14.景观图中的各要素,属于自然环境中联系其他圈层最多的要素的是(　　)
A.瀑布　　B.树木　　C.岩石　　D.云雾
能力提升练
题组一　地震波与地球内部圈层
　　北京时间2023年4月5日06时18分在巴拿马以南海域发生6.4级地震,震源深度为10 km。据此完成下面两题。
1.地震发生时释放出巨大的能量,下列说法正确的是(　　)
A.地震发生时,人们应该首先感觉到上下颠簸
B.距震中越远,建筑物受损程度越大
C.地震释放的能量与震源深度呈负相关
D.一次地震只有一个烈度
2.地震发生以后,建筑物并不会马上倒塌,一般都要间隔约12秒,这就是地震救援所说的“黄金12秒”,在这12秒中人们可以决定是躲还是逃,根据所学知识推断“黄金12秒”确定的依据是(　　)
A.建筑物的抗震系数
B.横波和纵波的传播速度差异
C.横波和纵波的传播介质差异
D.人体对紧急事件的生理反应能力
　　据中国地震台网测定,北京时间2023年8月29日在印度尼西亚巴厘海发生7.1级地震,震源深度520千米。下图为本次地震的地震中心及周边地区示意图。据此完成下面两题。
3.本次地震的震源位于(　　)
A.地壳　　B.上地幔
C.地核　　D.下地幔
4.(易错题)地震发生后,纵波由震源到地面的传播速度变化是(　　)
A.先变大后变小　　
B.先变小后变大
C.变小　　
D.变大
　　下图为某区域地壳厚度等值线图(单位:千米)。读图,完成下面两题。
5.下列关于图示信息的解读,正确的是(　　)
A.南部地壳厚度大于北部
B.北部地壳厚度的变化最大
C.中部莫霍面埋深最小
D.北部莫霍面埋深大于南部
6.若据图绘制岩石圈厚度剖面图,则0千米处为(　　)
A.莫霍面　　
B.软流层顶部
C.海平面　　
D.下地幔上部
　　读“地球内部结构图”,完成下面两题。
7.下列组合表示岩石圈的是(　　)
A.a+b+c　　B.a+c+d
C.b+c+d　　D.c+d+e
8.下列四幅地震波传播速度示意图中,表示地底存在石油的是(　　)
A.①　　B.②　　C.③　　D.④
9.读“地球内部圈层示意图”,回答下列问题。(10分)
(1)图中甲、乙是地球内部的两个不连续面,其中乙的名称是　　　　　　　。(2分)
(2)当A地发生地震时,B、C、D、E、F五个观测点都测到了A地发出的地震波,B观测点测得本次地震的震级为8.0级,则E观测点测得本次地震的震级为　　　级。对A到B和A到E的纵波平均传播速度进行比较,传播速度较快的是　　　　,分析造成这种差异的原因。(6分)
(3)请在图中用阴影画出接收不到横波的区域。(2分)
题组二　地球圈层之间的联系
　　当地时间2023年7月4日,秘鲁乌维纳斯火山在沉寂了四年之后再次活跃,喷出的火山灰柱高度达5 500米,同时地震台也监测到了伴发地震,震源深度9 km。下图示意该火山喷发时的场景。据此完成下面两题。
10.此次伴发地震的震源深度(　　)
A.位于莫霍面以下　　
B.所属圈层厚度均匀
C.可能存在软流层　　
D.横、纵波均能到达
11.这些喷发出来的火山灰物质在地球圈层的迁移顺序可能是(　　)
A.水圈、生物圈→大气圈→岩石圈
B.大气圈→水圈、生物圈→岩石圈
C.水圈、生物圈→岩石圈→大气圈
D.岩石圈→水圈、生物圈→大气圈
　　下图为地球自然环境圈层间的物质交换示意图。读图,完成下面两题。
12.“落红不是无情物,化作春泥更护花”反映的圈层关系是(　　)
A.①②　　B.①③　　
C.③④　　D.②③
13.雾凇俗称树挂,是低温时空气中水汽直接凝华,或过冷雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶沉积物。其形成过程不涉及的圈层是(　　)
A.①　　B.②　　C.③　　D.④
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.A 2.B 3.C 4.B 5.A 6.C 7.B 8.A
9.C 11.A 12.D 13.A 14.B
1.A　地震的大小用震级表示。地震释放出来的能量越大,震级越高。故这两次地震震级大小取决于地震释放能量多少。
2.B　由所学知识可知,纵波的传播速度较快,横波的传播速度较慢。
3.C　等震线是烈度相同的点的连线,A错误;地球内部岩石发生断裂引起震动的地方称为震源,震源越浅,对地表的破坏越大,B错误;地震波是震源释放的能量波,C正确;从震中到震源的垂直距离,称为震源深度,D错误。
4.B　地震发生时,不能乘坐电梯撤离,如果来不及撤离,应寻找承重墙等坚固位置,躲在坚固家具下面,用物品保护好头部,A错误,B正确;地震发生时进入地下室易被掩埋,C错误;下载地震预报软件是震前行为,D错误。
知识拓展　避震要点
震时就近躲避,震后迅速撤离到安全地方,是应急避震较好的办法。避震应选择室内结实、能掩护身体的物体下(旁),易于形成三角空间的地方,开间小、有支撑的地方,室外开阔、安全的地方。
5.A　地震波在不同的介质中传播的速度不同,经过不同介质的界面时,还会发生折射和反射现象,科学家利用地震波的这些性质,通过对地震波的精确测量,“透视”了地球内部的结构。
6.C　软流层位于上地幔上部,横波和纵波都能穿过,A、D错误;软流层的岩石部分熔融,可以流动,一般认为这里可能是岩浆的主要发源地,B错误,C正确。
7.B　地核分为内核和外核,图中地核内部结构划分无误,①不符合题意;莫霍面是地壳和地幔的分界面,古登堡面是地幔和地核的分界面,故莫霍面与古登堡面的位置标注错误,应该互换,②⑤符合题意;地壳和上地幔顶部(软流层以上)是由岩石组成的,合称为岩石圈,岩石圈的范围标注错误,③符合题意;全球地壳的平均厚度为17千米是正确的,④不符合题意。故选B。
8.A　从图中可以看出,海洋和陆地的地壳厚度不相同,大陆的地壳厚、海洋的地壳薄,且大陆地壳是双层结构,海洋地壳是单层结构,①正确;结合所学知识,a应该是硅铝层,b是硅镁层,硅铝层在大洋底部非常罕见,所以其分布不连续,硅镁层的分布是连续的,②正确,③错误;地壳的平均厚度是17千米,④错误。故选A。
解题关键　地壳的结构特点
地壳厚度不均,大洋地壳较薄,大陆地壳较厚。大洋地壳主要由硅镁层组成,具有单层结构;大陆地壳由硅铝层和硅镁层组成,具有双层结构,因此硅铝层在地壳中是不连续分布的。
9.C　一般认为岩浆主要发源于上地幔上部的软流层,图中只有c区位于莫霍面以下,最可能是岩浆的发源地,C正确。
10.答案　(1)地壳　地幔　地核
(2)莫霍面
(3)消失　突然下降　古登堡面
(4)液态或熔融状态　可能是地球磁场产生的主要原因。
解析　(1)地球内部圈层结构,从外到内依次为地壳、地幔和地核,故A为地壳,B为地幔,C为地核。
(2)地震波分为横波和纵波,横波和纵波穿过莫霍面时,速度会明显加快,而这种地震波传播速度突然发生变化的面叫不连续面,故D为莫霍面。
(3)在2 900 km深处,也就是在古登堡面,S波(横波)会完全消失,P波(纵波)传播速度突然下降。
(4)横波只能在固体中传播,纵波可以在固体、液体和气体中传播。M层是外核,由于横波无法穿过,故M层的物质状态是液态或熔融状态。外核物质相对于地壳“流动”,可能是地球磁场产生的主要原因。
11.A　蚯蚓属于生物圈,生物圈是地球上非常活跃的圈层,不单独占有空间,渗透于其他圈层中,①②正确,③错误。水圈是连续而不规则的圈层,生物圈是不连续的圈层,④错误。故选A。
12.D　蚯蚓常栖息于温度较高、环境潮湿、腐殖质较多的深度20厘米以内的土壤中,昼伏夜出,其中“夜出”“环境潮湿”说明蚯蚓生存活动涉及大气圈和水圈,材料“腐殖质较多的深度20厘米以内的土壤”说明蚯蚓生存活动涉及岩石圈;材料“以腐烂的落叶、枯草、蔬菜碎屑等有机物为食”说明蚯蚓生存活动涉及生物圈,共涉及4个圈层。
13.A　图中主体景观是瀑布,瀑布是指河水在流经断层、凹陷等地区时垂直从高空跌落的现象,因此构成景观主体的要素属于水圈。
14.B　生物通过活跃的生命活动联系其他圈层,因此生物圈是自然环境中最活跃的圈层,图中属于生物圈的要素是树木。
能力提升练
1.A 2.B 3.B 4.C 5.D 6.B 7.A 8.A
10.D 11.B 12.C 13.D
1.A　地震发生时有纵波和横波,纵波的传播速度较快,因此人们先感觉到上下颠簸,A正确;一般距震中越远,建筑物受损程度越小,B错误;地震释放的能量与震源深度无关,C错误;一次地震只有一个震级,但可以有多个烈度,D错误。
2.B　地震的能量是通过地震波传播的,地震波有横波和纵波两种类型,如果纵波到达地面,地面就会上下颠簸,如果横波到达地面,地面就会水平晃动,横波传播速度慢,纵波传播速度快,而横波与纵波由于传播速度差异引起的传播时间的间隔约为12秒。因此在地震发生后,横波到达之前是躲避或逃避的最好时间,即“黄金12秒”。
3.B　地壳与地幔的分界面是莫霍面,地幔与地核的分界面是古登堡面。此次地震位于海洋,海洋莫霍面的平均深度为5~10千米,古登堡面的平均深度为2 900千米,上、下地幔大致以670千米为界。此次地震震源深度520千米,因此位于上地幔。
4.C　地震波由地表向下传播通过莫霍面时,纵波传播速度加快。此次地震震源位于地幔中。所以地震发生后,纵波由震源到地面传播速度变小。
易错分析　部分学生因看不清题干要求而错选D。我们在描述地震波在地球内部传播速度的变化时,往往是由地表向地球深层描述,而此题要求选择纵波由震源到地面的传播速度变化,因此与一般的描述是相反的。学生在做题时,一定要看清题干要求。
5.D　根据题意,分析如下:
分析 结论
北部地壳厚度等值线数值比南部大,故北部地壳厚度大于南部 A错误
中部地壳厚度等值线最密集,地壳厚度的变化最大 B错误
莫霍面为地壳与地幔的分界面,中部地壳厚度等值线数值较大,莫霍面埋深较大 C错误
北部地壳厚度等值线数值大于南部,因此北部莫霍面埋深大于南部 D正确
6.B　岩石圈是指软流层以上由岩石组成的部分,因此绘制岩石圈厚度剖面图时,0千米处为软流层顶部。故选B。
7.A　岩石圈是地球上部相对于软流层而言的坚硬的岩石圈层,位于上地幔上部的软流层之上,包括地壳和上地慢的顶部。读图可知,d层的深度为80~400km,为软流层,其上的a(大陆地壳)+b(大洋地壳)+c(上地幔顶部)组合起来可以表示岩石圈。
8.A　在同一深度(介质为固体)中横波的传播速度小于纵波的传播速度。地震波在向下传播过程中,由固体岩石进入石油矿藏时,由于石油为液态,横波不能穿过,因此横波会立即消失,纵波不会消失,但速度会下降。
9.答案　(1)古登堡面
(2)8.0　A到E　纵波在地幔中的传播速度要快于在地壳中的传播速度,A到E经过了地幔,A到B没有经过地幔。
(3)绘图如下:
解析　(1)图中甲是地壳和地幔的分界面,为莫霍面,乙为地幔与地核的分界面,为古登堡面。(2)一次地震,只有一个震级,因此E观测点测得本次地震的震级也为8.0级。根据地震波纵波传播速度的变化分析可知,纵波在地幔中的传播速度要快于在地壳中的传播速度,结合图可知,A到E纵波经过了地幔,A到B纵波没有经过地幔,故A到E的纵波平均传播速度较快。(3)因为横波无法在液体中传播,故需要经过外核才能到达的区域无法接收到横波。由此可知,过A点作地核小圆的两条切线,两线之间、除去A点到地核小圆的部分为接收不到横波的区域。
10.D　全球地壳平均厚度是17 km,陆地地壳平均厚度为39~41 km。秘鲁乌维纳斯火山位于陆地,此次伴发地震的震源深度是9 km,可知此次伴发地震的震源位于地壳,地壳位于莫霍面以上,A错误;地壳的厚度不均匀,陆地厚,海洋薄,B错误;软流层位于上地幔,C错误;横波、纵波均可以到达,D正确。
11.B　火山灰首先进入大气圈,然后通过降水等方式进入水圈和生物圈,最终沉淀、固结成岩进入岩石圈。
12.C　根据题意,分析如下:
落红指落花,属于生物圈,春泥指植物生长所依赖的土壤,土壤属于岩石圈,因此“落红不是无情物,化作春泥更护花”反映的是生物圈(③)和岩石圈(④)之间的关系。
13.D　在雾凇的形成过程中,“水汽”涉及了水圈,“低温时空气中的水汽”涉及了大气圈,“乳白色冰晶沉积物”主要冻结在树枝上,涉及了生物圈,没有涉及岩石圈(④),D正确。(共10张PPT)
第三节　地球的圈层结构
必备知识 清单破
知识点1　地震和地震波
1.地震
(1)定义:地震是地壳快速释放能量过程中造成的地面震动,是一种危害和影响巨大的自然灾害。
(2)地震的几个要素
位置 B C AB BC
名称 震中 震源 震中距 震源深度
特征 震源在地面上的垂直投影,即地面正对着震源的那一点 地球内部岩石发生断裂引起震动的地方 从观测点到震中
的直线距离 从震中到震源
的垂直距离
(3)震级:表示地震的大小。地震释放出来的能量越大,震级越高。一次地震,只有一个震级。
(4)烈度:表示地震对地表和建筑物等破坏强弱的程度。一次地震,可以有多个烈度。
(5)等震线:烈度相同的点连成的封闭的曲线,图中D点位于其上。
2.地震波
(1)定义:地震的能量以波动的方式向外传播,形成地震波。
(2)分类与特点
分类 能传播的介质 速度 共同点
纵波(P波) 固体、液体、气体 较快 地震波在不同介质中的传播速度不同。地震波经过不同介质的界面时,还会发生反射和折射现象
横波(S波) 固体 较慢 (3)作用:通过对地震波的精确测量,“透视”地球内部的结构。
知识点2　地球的内部圈层
科学家通过对地震波传播速度的研究,把地球内部划分为地壳、地幔和地核三个主要圈层。
圈层名称 不连续面及深度 地震波的传播速度变化 特征
地壳 莫霍面(平均17千米,地震波传播速度加快)古登堡面(平均2 900千米,纵波传播速度下降,横波消失) 地震波传播速度比较稳定 ①地壳是地面以下、莫霍面以上的固体外壳。
②地壳平均厚度为17千米。大陆地壳较厚(平均厚度为39~41千米);大洋地壳较薄(平均厚度为5~10千米)。
③地球大范围固体表面的海拔越高,地壳越厚;海拔越低,地壳越薄
地 幔 上地幔 地震波传播速度加快 ①具有固态特征,主要由含铁、镁的硅酸盐类矿物组成,由上而下,铁、镁的含量逐渐增加。
②软流层一般被认为可能是岩浆的主要发源地。
③地壳和上地幔顶部(软流层以上)合称岩石圈
下地幔 地 核 外核 横波无法传播,纵波传播速度总体呈加快趋势 ①组成地核的物质,可能是极高
温度和高压状态下的铁和镍。
②横波不能在外核中传播,表明
外核的物质在高压和高温下呈液态或熔融状态。它们相对于地壳的“流动”,可能是地球磁场产生的主要原因。
③一般认为地球内核呈固态
内核
知识点3　地球的外部圈层
　　通常把地壳表层以外的由大气、水体和生物组成的自然界,划分为大气圈、水圈和生物
圈三个圈层,统称为地球的外部圈层。
外部圈层 组成 特点 相互关系
大气圈 气体及悬浮物质 随着高度增加,大气的密度迅速减小 大气圈、水圈、生物
圈与岩石圈相互联系、相互渗透,共同构成人类赖以生存和发展的自然环境
水圈 液态水、固态水和气态水 按照液态水、固态水和气态水存在的位置和状态,可分为海洋水、陆地水、大气水和生物水;是一个连续但不规则的圈层 生物圈 地球上的所有生物及其生存环境 不单独占有任何空间,而是分别渗透于大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部 关键能力 定点破
定点1 烈度与震级
　　一次地震只有一个震级,却有多个烈度,它们之间的区别如下表所示:
震级 烈度
定义 表示地震释放能量的大小 表示地震对地表和建筑物等破坏强弱程度的指标
单位 级 度
影响因素 与地震释放出来的能量大小有关 震级越大,烈度越大;震源越浅,烈度越大;震中距越小,烈度越大;另外还受到地质构造和地面建筑物质量、发生时间等的影响
测量或评定 方法 通过地震仪记录到的地面运动的振动幅度来测定 根据人的感觉、建筑物的破坏程度及地面破坏程度等综合评定
定点2　地震波的应用
1.划分地球内部圈层
地震波在不同介质中的传播速度是不同的,因此当地球内部圈层的物质状态发生明显变化
时,地震波的传播速度也会发生明显的变化。如莫霍面处横波和纵波的传播速度都突然增
加,古登堡面处横波完全消失,纵波的传播速度突然下降。根据这两个界面,把地球内部分为
地核、地幔和地壳三个主要圈层。
2.寻找矿产
地震波在不同介质中的传播速度不同,特别是横波只能在固体中传播,因此通过对地震波的
研究可以探测石油、天然气等矿产资源。如横波消失处可能会有石油或天然气等液态或气
态矿产。
3.判断地震发生时感觉上的差异
由于横波传播速度比纵波慢,且横波只能在固体中传播,纵波在固体、液体和气体中均能传
播。因此在地震发生时,若人在陆地上,则会先感觉到上下颠簸,然后才感觉到左右摇晃;若人
在水中,则只能感觉到上下颠簸。

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