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2.1 天气与气候（第1课时） 分层练习
科学观念：通过构建大气层结构模型，深化学生对物质运动规律(如热力分层、密度递变)的科学认知；逆温现象及对人类的影响。
科学思维：引导学生运用比较法(如对流层与平流层温度差异)、归纳法(总结各层共性)分析大气层特征，培养其基于证据的推理能力；培养其用科学视角解释自然现象的思维方式。
探究实践：结合模拟实验(如大气密度分层演示)、数据可视化(气温随高度变化曲线绘制)等实践活动，提升学生动手操作与数据解读能力，培养实验设计的基本素养。
态度责任：通过讨论培养学生对流层对生蝉与生活密切联系的意识，养成实事求是、尊重科学、尊重事物发展规律的科学态度。
1．如果地球上没有大气，下列现象仍然存在的是（　　）
A．狂风暴雨 B．碧海蓝天 C．雷电交加 D．发生地震
【答案】D
【分析】地球周围有一层厚度约100千米的大气，这层大气是地球上生物赖以生存的基本条件，给生物和人类提供了时刻都不可缺少的氧气，能使地面上保持适宜的温度。
【解答】解：如果地球上没有大气，天空不会出现彩虹，不会发生狂风暴雨、碧海蓝天、雷电交加等现象；地震是地壳运动的一种表现形式，与大气无关。
故选：D。
2．下列关于对流层大气的叙述，错误的是（　　）
A．上部冷，下部热，对流运动显著
B．云、雨等天气现象只发生在对流层
C．其热量直接来源于太阳辐射
D．其厚度是随纬度变化而变化的
【答案】C
【分析】对流层：集中了大气质量的四分之三和几乎全部的水汽、杂质，厚度随纬度变化而变化；低纬厚度约17～18千米；中纬厚度约10～12千米；高纬厚度约8～9千米。特点：气温随高度的增加而递减，空气对流运动显著，天气现象复杂多变。
【解答】解：对流层大气上部冷，下部热，对流运动显著，故A正确，不符合题意。
风雨、阴晴等天气现象，只发生在对流层，故B正确，不符合题意。
对流层的热量来源于地面辐射，故C错误，符合题意。
对流层的厚度是随纬度变化而变化的，故D正确，不符合题意。
故选：C。
3．下列有关地球大气层的说法，不正确的是（　　）
A．大气层是地球上存在生命的条件之一
B．大气层的温度随高度的升高而降低
C．地球大气层可分为对流层、平流层、中间层、暖层和外层
D．对流层最显著的特点是有强烈的对流运动
【答案】B
【分析】地球大气层是外表圈层之一，对地球具有保护作用，为生命提供充足的氧气；根据物理性质范围不同的圈层。
【解答】解：A、根据课本内容可知，大气层是地球上存在生命的条件之一，观点正确，不符合题意。
B、对流层的大气层的温度随高度的升高而降低，平流层的温度随高度的升高而升高，观点错误，但符合题意。
C、根据课本内容可知，地球大气层可分为对流层、平流层、中间层、暖层和外层，观点正确，不符合题意。
D、对流层的热量直接来源于地面辐射，所以海拔越高，气温越低，导致对流层最显著的特点是有强烈的对流运动，观点正确，不符合题意。
故选：B。
4．地球充满生命活力离不开那厚厚的大气层。下列有关大气层的说法错误的是（　　）
A．随着高度上升，大气逐渐变得稀薄
B．雷电等主要天气现象都发生在平流层
C．对流层最显著的特点是有强烈的对流运动
D．大气分层的主要依据是大气在垂直方向上的温度变化
【答案】B
【分析】大气层分为对流层、平流层、高层大气，大气层的空气密度随着高度而减小，越高空气越稀薄；天气现象主要分布对流层；对流层因为上下冷热不均，空气对流明显；大气分层主要是根据空气锤直方向上的温度、密度等划分。
【解答】解：随着高度的上升，大气压强减小，大气逐渐变得稀薄，A观点正确，不符合题意。
雷电等主要天气现象都发生在对流层，B观点错误，符合题意。
对流层最显著的特点是有强烈的对流运动，C观点正确，不符合题意。
大气分层的主要依据是大气温度、密度等特征，D观点正确，不符合题意。
故选：B。
5．如图所示是大气温度垂直分布图，下列是关于大气各层及其相关作用之间的连线，其中正确的是（　　）
①图中A层——气温随高度增加而降低
②图中A层——与人类生活关系最密切
③图中B层——宇宙飞船活动的主要空间
④图中B层——集中了大气中四分之三的大气质量和全部水汽
A．①② B．①③ C．①④ D．③④
【答案】A
【分析】大气层按照自下而上垂直方向上可以分为：对流层（气温随高度增加而递减；人类生活在对流层底部，与人类关系最为密切）、平流层（下层随高度变化很小，30千米以上气温随高度增加而迅速上升；臭氧大量吸收紫外线，为人类生存环境的天然屏障，大气稳定，利于高空飞行。）、高层大气（80﹣500千米高空有若干电离层，能反射无线电通信；有广阔的空间，有利于卫星的运行）。
【解答】解：结合图可知，A层为对流层，气温随高度增加而降低，人类生活在对流层底部，与人类关系最为密切，①②正确。
图中B层为平流层—为飞机活动的主要空间，③错。
对流层集中了大气中四分之三的大气质量和全部水汽，④错。
故选：A。
6．2021年9月17日，神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，三位航天员安全顺利出舱，这标志着我国空间站阶段首次载人飞行任务取得圆满成功。返回舱返回时要穿越地球大气层，以下关于地球大气层的特点或作用说法正确的是（　　）
A．保护作用——阻挡紫外线辐射和小天体撞击
B．垂直分层——从对流层到外层，大气密度逐渐变得浓厚
C．物质组成——随大气层高度的升高，大气物质组成基本不变
D．气温变化——从地表到12km高度处，气温随高度的上升先增加后减小
【答案】A
【分析】对流层气温随高度升高而降低，对流运动显著，与人类关系最密切；对流层在低纬度地区平均高度为17～18千米，在中纬度地区平均为10～12千米，极地平均为8～9千米。平流层气温随高度升高而升高，能见度高，适合飞机飞行；平流层高度大约12千米到50千米。高层大气气温随高度增加先降低后升高，人造卫星等在此运行；高层大气大约50千米以上的大气。
【解答】解：大气层的臭氧层可以吸收紫外线，并且大气可以阻挡小天体对地球的撞击，对地球起到保护作用，故A对。
从对流层到外层，大气密度逐渐变得小，故B错。
大气在不同高度，大气物质组成不一样，故C错。
从地表到12km高度处，气温随高度的上升而减小，故D错。
故选：A。
7．飞机适宜在离地面10千米以上的平流层中飞行，主要是因为（　　）
①在平流层中，温度适宜
②空气上热下冷，不易形成对流现象，气流稳定
③空气含水汽少，能见度好
④在平流层中，有利于改变航向
A．①③ B．②③ C．②④ D．①②④
【答案】B
【分析】对流层平均厚度是12km，气温随着高度的增加而递减；平流层是自对流层顶部到50km，气温随高度的增加而增加；高层大气气温随着高度的增加先降低后增加。
【解答】解：平流层中温度随高度增加而增加，气温较低，外界气温对飞机飞行影响较小，①错误。
平流层气温上热下冷，不利于空气对流，气流以水平运动为主，利于高空飞行，②正确。
平流层中水汽含量较低，天气变化较少，大气的能见度较高，利于高空飞行，③正确。
在大气层中，飞机的航向都较容易改变，④错误。
故选：B。
8．读大气垂直分层图，高度H1至H2在地球大气分层中应为（　　）
A．对流层 B．平流层 C．中间层 D．暖层
【答案】B
【分析】对流层的厚度不均匀，其中在低纬17﹣18千米，中纬10﹣12千米，高纬8﹣9千米；气温随高度增加而递减；人类生活在对流层底部，与人类关系最为密切。平流层：自对流层顶到50﹣55千米；下层随高度变化很小，30千米以上气温随高度增加而迅速上升；臭氧大量吸收紫外线，为人类生存环境的天然屏障，大气稳定，利于高空飞行。高层大气：自平流层顶以上到大气上界2000﹣3000千米；80﹣500千米高空有若干电离层，能反射无线电通信；有广阔的空间，有利于卫星的运行。
【解答】解：根据大气垂直分层图，H1至H2的高度范围大约在20千米到50千米之间。在这个高度范围内，气温随高度的增加而上升，这符合平流层的特征，B正确。
中间层是气温随高度增加而下降，C错误。
暖层则是气温快速上升，D错误。
对流层特点是在上升过程中气温下降，A错误。
故选：B。
9．如图，竖直放置的“口”字形管内装有酒精，下列操作能实现管中的酒精发生对流且沿逆时针方向流动的是（　　）
A．在A处放冰块 B．在B处加热
C．在C处加热 D．在D处放冰块
【答案】A
【分析】A.将冰块放在A处，A处酒精温度降低，密度增大而下降，BA间的酒精过来补充，酒精会沿逆时针方向流动；
B.在B处加热，B处酒精密度变小，在高处不动，酒精不会发生流动；
C.在C处加热，因为酒精加热之后会膨胀，密度变小，上升，右边的酒精过来补充，会使管中的酒精顺时针流动；
D.在D处放冰块，D处酒精密度增大但不会流动。
【解答】解：A.将冰块放在A处，这样A处酒精遇冷时温度降低，密度增大而下降，BA间的酒精过来补充，酒精会沿逆时针方向流动，故A符合题意；
B.在B处加热，B处酒精密度变小但在高处不动，酒精不会发生对流，故B不符合题意；
C.在C处加热，因为酒精加热之后会膨胀，密度变小，上升，右边温度低，密度大的酒精过来补充，会使管中的酒精顺时针流动，故C不符合题意；
D.在D处放冰块，酒精不会发生对流，故D不符合题意。
故选：A。
10．关于大气层的气温特点，下列各图中表示不正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【分析】整个大气层随高度不同表现出不同的特点，分为对流层平流层、中间层、暖层和散逸层，再上面就是星际空间了。
【解答】A．对流层气温随高度的增加而递减，故A正确；
B．平流层气温随高度的增加而递增，故B正确；
C．中间层气温随高度的增加而递减，故C错误；
D．暖层气温随高度的增加而增加，故D正确，根据题干要求应选择说法不正确的选项，故符合题意的选项应为C。
故选：C。
11．如图甲，杯中蜡烛燃烧一段时间将熄灭；若将一张纸插入杯中，如图乙，发现蜡烛将一直燃烧下去。这是由于图乙杯中的空气会发生对流，下列各图表示空气流动的方向，其中符合事实的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【分析】根据热气轻上升，冷气重下降来分析。
【解答】解：如图乙，纸左侧有燃烧的蜡烛，其周围气温高，空气膨胀上升，右侧的空气流过来补充，气压低，则右侧的烟向下流，从而使空气形成对流，蜡烛便可燃烧，故B正确，A中气流全部向外、C中气流应为左出右进、D中气流全部进入，故A、C、D错误；
故选：B。
12．地球大气对流层厚度的大小与气温高低呈正相关，因此，对流层的厚度存在明显的纬度差异，据此回答：一架飞机保持12千米的高度从赤道上空飞往北极上空，飞行员途中的感受是（　　）
A．一直平衡
B．一直颠簸
C．先上下颠簸，后平衡飞行
D．先平衡飞行，后上下颠簸
【答案】C
【分析】大气的垂直分层及各层对人类活动的影响：对流层气温随高度增加而递减；人类生活在对流层底部，与人类关系最为密切。平流层自对流层顶到50﹣55千米；下层随高度变化很小，30千米以上气温随高度增加而迅速上升；臭氧大量吸收紫外线，为人类生存环境的天然屏障，大气稳定，利于高空飞行。
【解答】解：由于对流层厚度在不同纬度有差异，高纬度对流层厚度约为8﹣9千米，低纬度约为17﹣18千米，若飞机保持约12千米的高度的高度从赤道上空飞往北极上空，由对流层进入平流层，平流层大气以水平运动为主，对流层大气以对流运动为主，故二人途中感受是先上下颠簸，后平稳飞行，故C正确，ABD错误。
故选：C。
13．电影《中国机长》是根据川航3U8633航班机组成功处置特殊情况改编而成的，这次成功的迫降被称为民航史上载入史册的奇迹。
（1）与空管部门失联的川航3U8633在海拔8000米左右的高空正在穿越厚重的积雨云，它的下方是青藏高原的崇山峻岭，则此时飞机位于 　对流　 层。
（2）机长在8000米高空紧急迫降成功避免一场空难，飞机下降过程中，大气温度随高度的降低而 　升高　 。
【答案】（1）对流
（2）升高
【分析】（1）根据所学知识可知，对流层高度在低纬度地区平均高度为17～18公里，在中纬度地区平均为10～12公里，极地平均为8～9公里，因此9800米高空应位于对流层。对流层的特征为：气温随高度的升高而递减；对流运动显著；水汽和固体杂质多，天气现象复杂多变；贴近地面，与人类关系最密切。
（2）对流层气温随高度增加而递减；平流层气温随高度增加而迅速上升；高层大气的气温随着高度的增加先减少后增加。
【解答】解：（1）结合题干信息“2018年5月14日7：06四川航空3U8633航班以800km/h的速度飞行至青藏高原东南边缘9800米高空时”因此位于对流层。
（2）根据上题可知，该飞机从对流层开始降落，由于对流层大气温度随海拔升高而逐渐降低，所以降落期间气温随着高度的降低而逐渐升高。
故答案为：
（1）对流
（2）升高
14．如图所示，点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来。这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度升高，体积膨胀，空气的密度变　小　 ，所以热空气　上升　 （填“上升”或“下降”）形成气流，气流流过扇叶时，带动扇叶转起来。
【答案】小；上升
【分析】（1）密度大小的影响因素：物质的种类、温度、气压、状态。
（2）一般情况下，物质不同，密度不同。
（3）在相同条件下，温度越高，体积变大，密度变小（0﹣﹣4℃的水除外）。
（4）在相同条件下，针对气体来讲，气压越高，体积越小，密度越大。
（5）在相同条件下，固态的密度＞液态的密度＞气态的密度（水除外）
【解答】解：点燃蜡烛上方的空气，吸收热量，温度升高，体积膨胀，密度变小，密度小的热空气上升，形成对流，吹动扇叶转动。
故答案为：小；上升。
15．我国传统文化蕴含丰富的科学原理，传统工艺品“走马灯”（如图）上方平放叶轮，当下方蜡烛点燃时，走马灯内的空气流动方向正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【分析】根据密度变化的特点；气体温度升高，气体的密度变小，热空气向上运动。
【解答】解：点燃走马灯内的蜡烛，加热烛焰上方的空气，气体温度升高，气体的密度变小，热空气就会向上运动，运动的热空气推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动，周围的冷空气过来填充热空气原来的位置，使空气形成对流。故A正确、BCD错误。
故选：A。
16．亚轨道一般是指距离地面20至100千米的空域，处于现有飞机最高飞行高度和卫星最低轨道高度之间，也称为天空过渡区。某飞行器自地面进入亚轨道时，其气温变化（　　）
A．一直下降 B．一直上升
C．先上升后下降 D．先下降后上升
【答案】D
【分析】从气温垂直变化来说，对流层气温随海拔升高而降低，平流层气温随海拔升高而升高，高层大气的气温是先降低后升高。
【解答】解：中纬度地区的对流层厚度为10﹣12千米，飞行器自地面进入亚轨道下界即是从对流层进入平流层，其气温变化的一般特点是先下降后上升。
故选：D。
17．下列关于地球大气层中平流层、对流层、中间层的叙述，正确的是（　　）
A．自近地面向上，依次为对流层—中间层—平流层
B．气温随高度增加发生的变化，依次表现为递减—递增—再递增
C．大气层的厚度为5000m，此高度以上为绝对真空
D．对流层中的天气现象复杂多变
【答案】D
【分析】对流层气温随高度的增加而递减，空气对流运动显著，温度的直接热源是地面辐射；平流层：有大量吸收紫外线的臭氧层，气温随高度的增加而上升，原因为靠臭氧吸收紫外线使大气增温；高层大气：有自平流层顶至2000～3000千米高空。
【解答】解：近地面大气垂直分层自下而上依次为对流层、平流层、中间层，故A错误。
对流层气温随高度增加而递减，平流层气温随高度增加而递增，中间层气温随高度增高而迅速下降，故B错误。
大气层的厚度为千米，此高度以上为绝对真空，说法错误，没有明确的界线，故C错误。
对流层气温随高度的增加而递减，空气对流运动显著，天气现象复杂多变，故D正确。
故选：D。
18．如图所示，点燃一段线香横插在橡皮泥上，用一只大号烧杯扣上，下列说法不正确的是（　　）。
A．线香的烟中向上升，沿四周下降，形成对流
B．不透明的物体（如烟），不一定总是上升的
C．实验中观察到的现象就是对流层的对流现象
D．此实验的现象与烧水时水的对流现象本质原因相同
【答案】C
【分析】由于温度的不同，温度高的流体向上运动，温度低的流体向下运动，从而产生对流现象。
【解答】解：读图可知，点燃线香，可观察到烟往上弥漫，这是由于线香燃烧使烧杯内下层空气受热上升，并使杯内空气产生对流运动，可见此现象与烧水的对流现象本质原因是相同的，故AD正确；
不透明的物体（如烟），不一定总是上升的，故B正确；
本实验只是一个模拟实验，观察到的现象并不是对流层的对流现象，故C错误。
故选：C。
19．2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗，并带回1935.3克月壤，探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功。返回器返回时要穿越地球大气层，以下关于地球大气层的说法不正确的是（　　）
A．外层是地球大气与宇宙空间的过渡层
B．随着高度的上升，大气逐渐变得稀薄
C．返回舱返回时依次经过暖层→平流层→中间层→对流层
D．大气层分层的主要依据是大气温度在垂直方向上的变化
【答案】C
【分析】对流层：低纬17﹣18千米，中纬10﹣12千米，高纬8﹣9千米；气温随高度增加而递减；人类生活在对流层底部，与人类关系最为密切。平流层：自对流层顶到50﹣55千米；下层随高度变化很小，30千米以上气温随高度增加而迅速上升；臭氧大量吸收紫外线，为人类生存环境的天然屏障，大气稳定，利于高空飞行。高层大气：自平流层顶以上到大气上界2000﹣3000千米；80﹣500千米高空有若干电离层，能反射无线电通信；有广阔的空间，有利于卫星的运行。
【解答】解：外层是地球大气与宇宙空间的过渡层，故A正确，不符合题意；
随着高度的上升，大气逐渐变得稀薄，故B正确，不符合题意；
返回器返回地球时由外到内依次经过外层一暖层一中间层一平流层一对流层，故C错误，符合题意。
大气温度在垂直方向上的变化，是大气层分层的主要依据，故D正确，不符合题意。
故选：C。
20．读气温的垂直分布图，完成下列问题：
（1）在①②③三层中，①为中间层；②为 　平流　 层；③为 　对流　 层。
（2）用图中序号填空：天气现象发生在 　③　 ，臭氧主要集中在 　②　 ，空气垂直运动强烈的是 　③　 ，有利于高空飞行的是 　②　 。
（3）③层的厚度不均，一般来说，　赤道　 地区最厚，　两极　 地区最薄，其原因是 　赤道地区热量多，温度高，对流强烈；两极地区热量少，温度低，对流弱。　 。
（4）③中气温随高度增加而降低，说明了 　C　 （填字母）。
A．空气越稀薄，保温作用越差 B．该层顶部是臭氧层
C．地面是该层的主要直接热源 D．该层热量直接来自于太阳辐射
【答案】（1）平流；对流
（2）③；②；③；②
（3）赤道；两极；赤道地区热量多，温度高，对流强烈；两极地区热量少，温度低，对流弱。
（4）C
【分析】（1）据所学知识可知，对流层顶的高度为10﹣12千米，因此从地面到12千米的高度范围为对流层，据图示横纵坐标的数值可判断该层气温的变化特征。
（2）平流层顶的高度为50千米，因此从对流层顶到50千米范围是平流层，据图示曲线的横纵坐标数值，可判断气温随高度的变化特征；平流层中有臭氧层，能大量吸收阳光中的紫外线。
（3）对流层厚度的大小可以从区域气温高低进行分析。
（4）据课本知识可知，对流程中天气变化多样；平流层没有天气变化，大气水平运动为主，有利于高空飞行；高层大气中有电离层，能够反射无线电波，对无线电通信有重要意义。
【解答】解：（1）读图分析可知，①②③三层中，①为中间层，②为平流层，③为对流层。
（2）天气现象发生在对流层，空气垂直运动强烈的是对流层；臭氧主要集中在平流层，该大气层的气流运动以水平运动为主，天气晴朗，故该层适合飞机高空飞行。
（3）对流层厚度不均，一般地说，赤道地区较厚，两极地区最薄，其原因在于赤道地区热量多，温度高，对流强烈，所以较厚；两极地区热量少，温度低，对流弱，所以较薄。
（4）对流层气温随高度的增加而递减，空气对流运动显著，是因为直接热源是地面辐射，该层热量直接来自于太阳辐射，故越靠近地面温度越高，越远离地面温度越低。故C正确，ABD错误。
故选：C。
故答案为：
（1）平流；对流
（2）③；②；③；②
（3）赤道；两极；赤道地区热量多，温度高，对流强烈；两极地区热量少，温度低，对流弱。
（4）C
21．如图所示为一根环形管，管内注满水，水里有一只乒乓球。请运用所学的知识，回答下列问题：
（1）若在A处用火加热，则乒乓球会沿 　逆时针　 （填“顺时针”或“逆时针”）方向运动，为什么乒乓球会这么运动？　加热后，A处水的体积变大，密度变小而上升，另一侧冷水密度大而下降，故水在环形管中沿逆时针方向流动，乒乓球也会沿逆时针方向运动　 。
（2）根据此原理，你知道冰箱冷藏室的冷凝管要安装在冷藏室的 　上部　 （填“上部”或“下部”）制冷效果更好。
【答案】（1）逆时针；加热后，A处水的体积变大，密度变小而上升，另一侧冷水密度大而下降，故水在环形管中沿逆时针方向流动，乒乓球也会沿逆时针方向运动；（2）上部。
【分析】液体或气体中，较热的部分上升，较冷的部分下降，循环流动，互相搀和，使温度趋于均匀的过程叫对流，对流是液体或气体中热传递的主要方式；根据液体的热胀冷缩知识，热水密度小上升、冷水密度大下降确定水的流动方向。
【解答】解：（1）在A处用火加热，加热后，A处水的体积变大，密度变小而上升，另一侧冷水密度大而下降，故水在环形管中沿逆时针方向流动，乒乓球也会沿逆时针方向运动；
（2）冷藏室的上部的空气比下部的温度高，冷凝管装上面可以及时把温度较高的空气冷却，并且下沉将底部的冷空气换上来，冰箱冷藏室的冷凝管要安装在冷藏室的上部。
故答案为：（1）逆时针；加热后，A处水的体积变大，密度变小而上升，另一侧冷水密度大而下降，故水在环形管中沿逆时针方向流动，乒乓球也会沿逆时针方向运动；（2）上部。
22．在对流层中，气温随着海拔高度的升高而降低，使得空气对流运动显著。
（1）请在“空气对流运动”模型（图1）中，用箭头表示空气的运动方向。
（2）根据对流原理，室内的取暖装置应安装在房间的 　下部　 （填“上部”或“下部”）效果更好。
（3）小明想利用装置模拟风的形成。他将大饮料瓶去掉瓶底，并在瓶身一侧开一小口，在小口处插入另一个小饮料瓶的瓶口部分（如图2），小瓶瓶口附近放一支点燃的线香。图中C点箭头表示线香烟雾的飘动方向，其中正确的是 　1　 （选填“1”、“2”或“3”）。
【答案】（1）
（2）下部
（3）1
【分析】（1）热力环流是由于地面冷热不均而形成的空气环流，它是大气运动最简单的形式。地面冷热不均→大气垂直运动（热的上升，冷的下降）→水平方向上气压产生差异→水平气压梯度力→大气水平运动（水平方向上气流由高压流向低压）。
（2）大气受热膨胀上升，冷却收缩下沉。
（3）大气水平运动的原因是因为水平方向存在气压差。
【解答】解：（1）图中近地面冷，说明空气收缩下沉，高空形成低压，近地面形成高压；近地面热，大气膨胀上升，高空形成高压，近地面形成低压。
（2）由于空气冷却收缩下沉，受热膨胀上升，室内的取暖装置应安装在房间的下部效果更好。
（3）读图可知，如果在瓶身内部放入一支点燃的蜡烛，蜡烛点燃后，热空气向上运动，形成低压，所以图中C点箭头表示线香烟雾的飘动方向是1。
故答案为：
（1）
（2）下部
（3）1
23．小明家准备安装电暖器，为使整个房间的温度较快地升高，电暖器应该安装在图1中的哪个位置更好呢？为此，小明做了实验，如图2所示。
（1）图2中，只点燃蚊香时，蚊香的烟　向上　 （向上/向下）流动。点燃蜡烛后，观察蚊香烟的流动方向，请在图2的“侧面”图中标出它的流动方向。这是因为热空气　向上　 （向上升/向下降），附近的冷空气　向下　 （向上升/向下降）流回补充，形成　对流　 。
（2）电暖器应该安装在图1中的　C　 （A/B/C）位置，理由是　热空气向上流动，放在C位置能使热空气更好地在房间内形成对流，让房间整体升温　 。
【答案】（1）向上；；向上；向下；对流；
（2）C；热空气向上流动，放在C位置能使热空气更好地在房间内形成对流，让房间整体升温。
【分析】在近地面，气温高的地方空气呈上升运动（热气轻上升），而气温低的地方空气（冷气重下降）呈下沉运动，从而形成了空气的对流，据以上分析解答。
【解答】解：（1）点燃蚊香时，蚊香的烟向上流动；点燃蜡烛后，热空气向上流动；点燃蜡烛后，蚊香的烟会向蜡烛方向（向下/向烧杯内）流动，侧面图标注：烟从蚊香处先向下，再向蜡烛火焰处上升，形成循环即可），图示如下：；原理是热空气向上上升，附近的冷空气向下流回补充，形成对流；
（2）电暖器应该放在图1中的C位置，理由是热空气向上流动，放在C位置能使热空气更好地在房间内形成对流，让房间整体升温。
故答案为：
（1）向上；；向上；向下；对流；
（2）C；热空气向上流动，放在C位置能使热空气更好地在房间内形成对流，让房间整体升温。
24．如图甲所示为书本空气对流实验（箭头表示烟的运动方向），小明同学学习了该内容后，对书本上“气温高的地方空气呈上升运动，而气温低的地方空气呈下沉运动，从而形成了空气的对流”这一结论，提出异议。在老师的指导下他用一个大的玻璃罩做了如图乙的实验：在玻璃罩的一侧放冰块，另一侧不放，点燃的线香放在正中下方，结果发现烟的运动方向如图所示。实验结果使他消除了异议。根据实验，回答下列问题：
（1）小明同学的异议是 　烟是由于上升过程中碰到玻璃罩顶部才改变路线的　 。
（2）出现如图乙所示现象的原因是 　玻璃罩右侧上冷下热，形成对流　 ，玻璃罩左右两侧的现象形成了 　对照作用　 。
【答案】（1）烟是由于上升过程中碰到玻璃罩顶部才改变路线的；（2）玻璃罩右侧上冷下热，形成对流；对照作用。
【分析】空气对流是由于空气受热不均，受热的空气膨胀上升，而受冷的空气下沉而形成的。受热的空气膨胀上升，而受冷的空气下沉，是一种冷热不均引起的大气运动。
【解答】解：（1）烟在上升过程中碰到玻璃罩顶部也会改变路线左右运动，所以小明同学的异议可能是：烟是由于上升过程中碰到玻璃罩顶部才改变路线的；
（2）他用一个大的玻璃罩做了如图乙所示的实验：在玻璃罩的一侧放冰块，另一侧不放；发现玻璃罩右侧形成对流。玻璃罩右侧上冷下热，气温高的地方空气呈上升运动，而气温低的地方空气呈下沉运动，从而形成对流，玻璃罩左右两侧的现象形成了对照作用。
故答案为：（1）烟是由于上升过程中碰到玻璃罩顶部才改变路线的；（2）玻璃罩右侧上冷下热，形成对流；对照作用。
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2.1 天气与气候（第1课时） 分层练习
科学观念：通过构建大气层结构模型，深化学生对物质运动规律(如热力分层、密度递变)的科学认知；逆温现象及对人类的影响。
科学思维：引导学生运用比较法(如对流层与平流层温度差异)、归纳法(总结各层共性)分析大气层特征，培养其基于证据的推理能力；培养其用科学视角解释自然现象的思维方式。
探究实践：结合模拟实验(如大气密度分层演示)、数据可视化(气温随高度变化曲线绘制)等实践活动，提升学生动手操作与数据解读能力，培养实验设计的基本素养。
态度责任：通过讨论培养学生对流层对生蝉与生活密切联系的意识，养成实事求是、尊重科学、尊重事物发展规律的科学态度。
1．如果地球上没有大气，下列现象仍然存在的是（　　）
A．狂风暴雨 B．碧海蓝天 C．雷电交加 D．发生地震
2．下列关于对流层大气的叙述，错误的是（　　）
A．上部冷，下部热，对流运动显著 B．云、雨等天气现象只发生在对流层
C．其热量直接来源于太阳辐射 D．其厚度是随纬度变化而变化的
3．下列有关地球大气层的说法，不正确的是（　　）
A．大气层是地球上存在生命的条件之一
B．大气层的温度随高度的升高而降低
C．地球大气层可分为对流层、平流层、中间层、暖层和外层
D．对流层最显著的特点是有强烈的对流运动
4．地球充满生命活力离不开那厚厚的大气层。下列有关大气层的说法错误的是（　　）
A．随着高度上升，大气逐渐变得稀薄 B．雷电等主要天气现象都发生在平流层
C．对流层最显著的特点是有强烈的对流运动
D．大气分层的主要依据是大气在垂直方向上的温度变化
5．如图所示是大气温度垂直分布图，下列是关于大气各层及其相关作用之间的连线，其中正确的是（　　）
①图中A层——气温随高度增加而降低
②图中A层——与人类生活关系最密切
③图中B层——宇宙飞船活动的主要空间
④图中B层——集中了大气中四分之三的大气质量和全部水汽
A．①② B．①③ C．①④ D．③④
6．神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，三位航天员安全顺利出舱，这标志着我国空间站阶段首次载人飞行任务取得圆满成功。返回舱返回时要穿越地球大气层，以下关于地球大气层的特点或作用说法正确的是（　　）
A．保护作用——阻挡紫外线辐射和小天体撞击
B．垂直分层——从对流层到外层，大气密度逐渐变得浓厚
C．物质组成——随大气层高度的升高，大气物质组成基本不变
D．气温变化——从地表到12km高度处，气温随高度的上升先增加后减小
7．飞机适宜在离地面10千米以上的平流层中飞行，主要是因为（　　）
①在平流层中，温度适宜 ②空气上热下冷，不易形成对流现象，气流稳定
③空气含水汽少，能见度好 ④在平流层中，有利于改变航向
A．①③ B．②③ C．②④ D．①②④
8．读大气垂直分层图，高度H1至H2在地球大气分层中应为（　　）
A．对流层 B．平流层 C．中间层 D．暖层
（第8题图） （第9题图）
9．如图，竖直放置的“口”字形管内装有酒精，下列操作能实现管中的酒精发生对流且沿逆时针方向流动的是（　　）
A．在A处放冰块 B．在B处加热
C．在C处加热 D．在D处放冰块
10．关于大气层的气温特点，下列各图中表示不正确的是（　　）
A． B． C． D．
11．如图甲，杯中蜡烛燃烧一段时间将熄灭；若将一张纸插入杯中，如图乙，发现蜡烛将一直燃烧下去。这是由于图乙杯中的空气会发生对流，下列各图表示空气流动的方向，其中符合事实的是（　　）
A． B． C． D．
12．地球大气对流层厚度的大小与气温高低呈正相关，因此，对流层的厚度存在明显的纬度差异，据此回答：一架飞机保持12千米的高度从赤道上空飞往北极上空，飞行员途中的感受是（　　）
A．一直平衡 B．一直颠簸
C．先上下颠簸，后平衡飞行 D．先平衡飞行，后上下颠簸
13．电影《中国机长》是根据川航3U8633航班机组成功处置特殊情况改编而成的，这次成功的迫降被称为民航史上载入史册的奇迹。
（1）与空管部门失联的川航3U8633在海拔8000米左右的高空正在穿越厚重的积雨云，它的下方是青藏高原的崇山峻岭，则此时飞机位于　 　层。
（2）机长在8000米高空紧急迫降成功避免一场空难，飞机下降过程中，大气温度随高度的降低而　 　。
14．如图所示，点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来。这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度升高，体积膨胀，空气的密度变　 　，所以热空气　 　（填“上升”或“下降”）形成气流，气流流过扇叶时，带动扇叶转起来。
15．我国传统文化蕴含丰富的科学原理，传统工艺品“走马灯”（如图）上方平放叶轮，当下方蜡烛点燃时，走马灯内的空气流动方向正确的是（　　）
A． B． C． D．
16．亚轨道一般是指距离地面20至100千米的空域，处于现有飞机最高飞行高度和卫星最低轨道高度之间，也称为天空过渡区。某飞行器自地面进入亚轨道时，其气温变化（　　）
A．一直下降 B．一直上升
C．先上升后下降 D．先下降后上升
17．下列关于地球大气层中平流层、对流层、中间层的叙述，正确的是（　　）
A．自近地面向上，依次为对流层—中间层—平流层
B．气温随高度增加发生的变化，依次表现为递减—递增—再递增
C．大气层的厚度为5000m，此高度以上为绝对真空
D．对流层中的天气现象复杂多变
18．如图所示，点燃一段线香横插在橡皮泥上，用一只大号烧杯扣上，下列说法不正确的是（　　）。
A．线香的烟中向上升，沿四周下降，形成对流
B．不透明的物体（如烟），不一定总是上升的
C．实验中观察到的现象就是对流层的对流现象
D．此实验的现象与烧水时水的对流现象本质原因相同
19．2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗，并带回1935.3克月壤，探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功。返回器返回时要穿越地球大气层，以下关于地球大气层的说法不正确的是（　　）
A．外层是地球大气与宇宙空间的过渡层
B．随着高度的上升，大气逐渐变得稀薄
C．返回舱返回时依次经过暖层→平流层→中间层→对流层
D．大气层分层的主要依据是大气温度在垂直方向上的变化
20．读气温的垂直分布图，完成下列问题：
（1）在①②③三层中，①为中间层；②为　 　层；③为　 　层。
（2）用图中序号填空：天气现象发生在　 　，臭氧主要集中在　 　，空气垂直运动强烈的是　 　，有利于高空飞行的是　 　。
（3）③层的厚度不均，一般来说，　 　地区最厚，　 　地区最薄，其原因是　 　。
（4）③中气温随高度增加而降低，说明了　 　（填字母）。
A．空气越稀薄，保温作用越差 B．该层顶部是臭氧层
C．地面是该层的主要直接热源 D．该层热量直接来自于太阳辐射
21．如图所示为一根环形管，管内注满水，水里有一只乒乓球。请运用所学的知识，回答下列问题：
（1）若在A处用火加热，则乒乓球会沿　 　（填“顺时针”或“逆时针”）方向运动，为什么乒乓球会这么运动？　 　。
（2）根据此原理，你知道冰箱冷藏室的冷凝管要安装在冷藏室的　 　（填“上部”或“下部”）制冷效果更好。
22．在对流层中，气温随着海拔高度的升高而降低，使得空气对流运动显著。
（1）请在“空气对流运动”模型（图1）中，用箭头表示空气的运动方向。
（2）根据对流原理，室内的取暖装置应安装在房间的　 　（填“上部”或“下部”）效果更好。
（3）小明想利用装置模拟风的形成。他将大饮料瓶去掉瓶底，并在瓶身一侧开一小口，在小口处插入另一个小饮料瓶的瓶口部分（如图2），小瓶瓶口附近放一支点燃的线香。图中C点箭头表示线香烟雾的飘动方向，其中正确的是　 　（选填“1”、“2”或“3”）。
23．小明家准备安装电暖器，为使整个房间的温度较快地升高，电暖器应该安装在图1中的哪个位置更好呢？为此，小明做了实验，如图2所示。
（1）图2中，只点燃蚊香时，蚊香的烟　 　（选填“向上”或“向下”）流动。点燃蜡烛后，观察蚊香烟的流动方向，请在图2的“侧面”图中标出它的流动方向。这是因为热空气　 　（选填“向上升”或“向下降”，下同），附近的冷空气　 　流回补充，形成　 　。
（2）电暖器应该安装在图1中的　 　（A/B/C）位置，理由是　 　。
24．如图甲所示为书本空气对流实验（箭头表示烟的运动方向），小明同学学习了该内容后，对书本上“气温高的地方空气呈上升运动，而气温低的地方空气呈下沉运动，从而形成了空气的对流”这一结论，提出异议。在老师的指导下他用一个大的玻璃罩做了如图乙的实验：在玻璃罩的一侧放冰块，另一侧不放，点燃的线香放在正中下方，结果发现烟的运动方向如图所示。实验结果使他消除了异议。根据实验，回答下列问题：
（1）小明同学的异议是　 　。
（2）出现如图乙所示现象的原因是　 　，玻璃罩左右两侧的现象形成了　 　。
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