2.1大气的组成和垂直分层 同步练习（Word版含解析）

人教版必修第一册 2.1 大气的组成和垂直分层一、单选题大气地球的保护伞。据此完成下面小题。1关于大气成分及作用叙述正确的是（）A二氧化碳吸收紫外线，使大气增温B水汽能够吸收地面辐射C氮被誉为“地球生命的保护伞”D氧是光合作用的必需物质2下列有关对流层大气的叙述，正确的是（）气温随高度增加而降低空气对流运动显著低纬度地区厚度小于高纬度地区天气现象复杂多变ABCD湖南长沙马王堆一号汉墓中曾出土一幅彩绘帛画，画的右上方是一轮红色的太阳，太阳中间有一只三趾的乌鸦。淮南子中也记载过这一现象，称“日中有踆（cn）乌”。据此完成下面小题。3实际上，画中的“乌鸦”其实是_，它发生在太阳大气层的（）A太阳耀斑、色球层B太阳黑子、光球层C日珥、日冕层D太阳风、日冕层4该现象剧烈爆发时，对地球的影响是（）A为地球提供光热资源B全球许多国家发生强烈地震C干扰无线电短波通信D引起高层大气出现云雨天气2012年10月14日，奥地利人鲍姆加特纳乘坐氦气球从39千米的高空勇敢地跳下，开始了人类历史上最高的自由落体运动。读大气垂直分层示意图，完成下面小题。5关于大气垂直分层对应正确的是（）A对流层B电离层C平流层D臭氧层6鲍姆加特纳在降落过程中，气温（）A逐渐升高B逐渐降低C先降低再升高D先升高再降低臭氧层保护是当今全球最重要的环保议题之一。图中反映了9月份30S80S平流层臭氧总量多年变化状况。读下图，回答下列各题。7随年份的推移，臭氧总量（）A最大值所在位置南移B随纬度的增高而递减C在高纬地区递减明显D随大气CO2浓度而增加8臭氧总量减少直接导致（）A太阳紫外线辐射减小B平流层气温降低C酸雨区面积缩小D地面辐射强度减弱9对流层的厚度存在纬度差异。下列地区中，对流层厚度最厚的是A西西伯利亚平原B亚马孙平原C长江中下游平原D西欧平原续航能力是现在无人机发展中的瓶颈。英国某科技公司在2019年研制出一款无人机，该机拥有扁平细长的机翼，苗条的机身。该团队声称这款无人机能够在海拔20千米左右的大气层中飞行长达一年。下图示意飞行中的无人机。据此，完成下面小题。10推测此款无人机电池的能量来源是（）A化学能B太阳能C核能D生物能11无人机开发团队选择在距地面20千米左右的大气层中试航，下列不是其主要原因的是（）A空气稳定，以平流为主B太阳辐射强，能源充足C云雨现象少，能见度高D近电离层，无线通信好读“干洁空气的主要成分（25千米以下）”表，完成下面小题。气体成分体积分数（%）质量分数（%）氮气78.0875.52氧气20.9423.15氩气0.931.28二氧化碳0.03（变动）0.0512下列关于表中干洁空气的主要作用叙述不正确的是（）A二氧化碳吸收地面辐射的能力强，使气温升高B水汽和杂质是成云致雨的重要条件C氮气是绿色植物进行光合作用的基本原料D臭氧能够吸收太阳紫外线，对生物具有保护作用13下列关于地球各大气垂直分层的叙述正确的是（）A干洁空气只分布在对流层B平流层适合航空飞行C臭氧层分布于高层大气D近地面气温的直接来源是太阳辐射下图示意北半球中纬度某地景观。回答问题。14图中所示大气现象（）A可能使近地面大气污染加剧B由近地面大气强烈上升引起C有利于近地面大气污染的消散D由近地面大气强烈下沉引起15下列四图最可能正确表示此时图示区域气温垂直变化状况的是（）ABCD读大气温度垂直分布示意图，完成下面小题。16A层气温随高度上升而递减的原因是 （）A距离太阳遥远B有臭氧吸收紫外线C地面是该层大气的主要直接热源D受人类燃烧矿物燃料的影响17B层利于航空飞行的主要原因是该层 （）A气温相对下高上低，大气稳定B水汽含量较多，但尘埃少，水汽不易成云致雨C大气易电离，有利于保持与地面的短波通讯D大气以平流运动为主，大气的能见度好下图为大气的垂直分层（部分）示意图。完成下面小题。18与图示分层中电离层形成有关的是太阳（）A紫外线B红外线C可见光D蓝色光19图中属于天体的有（）火箭流星人造卫星极光ABCD9月19日，我国在酒泉卫星发射中心采用“一箭五星”的方式成功发射“珠海一号”卫星组。该卫星运运轨道高度距地面500千米，将为自然资源、生态环境、农业农村等行业提供服务。据此完成下面小题。20火箭升空过程中气温变化的规律可能是（）A递减递增递减B递增递减递增C递增递减递增递减D递减递增递减递增21下列说法正确的是（）A火箭依次穿越了平流层、对流层、高层大气B火箭穿越的大气层密度持续升高C卫星信号的回传会受到磁暴的影响，不稳定D卫星始终运行在以地球为中心的天体系统中一般情况下，大气温度随着高度增加而下降，可是在某些天气条件下，地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，气象学上称之为“逆温”。读我国某地区温度垂直剖面（单位：）示意图。据此完成下面小题。22导致甲处等温线凸向低纬的主要因素是（）A海拔B纬度位置C大气环流D距海远近23下列城市中，逆温层厚度最大的是（）A郑州B阜阳C安庆D赣州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。据此完成下面小题。24“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25“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26“嫦娥五号”在距地表50km降落至地面的过程中气温变化的原因是（）A臭氧增多，太阳辐射增强B臭氧增多，地面辐射增强C臭氧减少，太阳辐射减弱D臭氧减少，地面辐射增强27臭氧层保护是当今全球最重要的环保议题之一，臭氧总量减少直接导致A太阳紫外线辐射减少B平流层气温降低C酸雨区面积缩小D地面辐射强度减弱读大气垂直分层示意图，完成下面小题。28臭氧层和电离层分别位于（）A甲层和乙层B乙层和丙层C甲层和丙层D乙层和甲层29下列对各层特征的描述，错误的是（）A甲层天气现象复杂多变，与人类关系最密切B乙层以平流运动为主，适合高空飞行C丙层反射无线电波，对远距离无线通信意义重大D甲层夏季较薄冬季较厚，中纬度地区尤其明显二、综合题30读大气垂直分层示意图和大气受热过程简图，完成下面小题。（1）左图中，表示对流层的字母是_，其空气运动以为_主。（2）B层是_，垂直方向上，气温变化规律是_，该层主要的人类活动是_。（3）A层大气的热量直接来源于右图中的_过程（填图中序号），如果A层大气中二氧化碳含量上升，会使右图中过程_（增强或减弱），_（增强或减弱），由此产生_等环境问题。（4）大气中氧气含量影响人体健康。海拔4000m大气的含氧量大约是海平面的_，科学表明，适当的缺氧环境对人体的影响是_；含氧量过低对人体的影响是_。31读图完成下列问题。（1）简述自19542006年广州地区雾、霾天日数变化的主要特点。（2）简要分析逆温条件下更容易形成霾天气的原理。32下图为“大气垂直分布示意图”，据图回答问题。（1）填写大气各层的名称：I层_。II层_。III层_。（2）图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是_。对短波通讯具有重要意义的电离层位于_（填代码）。适宜高空飞行的是_（填代码）。气温随海拔升高而升高是的_（填代码）。参考答案：1B2B1二氧化碳吸收地面辐射，使大气增温，A错误；水汽能够吸收地面长波辐射，B正确；被誉为“地球生命的保护伞”的是臭氧，C错误；二氧化碳是光合作用的必需物质，D错误。故选B。2对流层气温随高度增加而降低，正确；受气温上冷下暖的影响，空气对流运动显著，正确；低纬气温高，对流旺盛，对流层厚度大，高纬气温低，对流较弱，对流层厚度小，错误；对流层天气现象复杂多变，正确。故选B。对流层主要有四个特征。气温随高度增加而降低（由于对流层主要是从地面得到热量，因此气温随高度增加而降低）；垂直对流运动（由于地表面的不均匀加热，产生垂直对流运动对流运动的强度随纬度和季节变化而不同）；气象要素水平分布不均匀（由于对流层受地表的影响最大，而地表面有海陆分域、地形起伏等差异，因此在对流层中温度、湿度等水平分布是不均匀的）；不同纬度其厚度不均（低纬度对流层平均厚度：17-18km；中纬度对流层平均厚度：10-12km；高纬度对流层平均厚度：8-9km）。3B4C3太阳中间的三趾乌鸦表示太阳变暗的部分，即太阳黑子，出现在太阳的光球层，B正确。太阳耀斑是太阳大气中明亮的现象，出现在色球层，A错误。在日全食时，太阳的周围镶着一个红色的环圈，上面跳动着鲜红的火舌，这种火舌状物体就叫做日珥，日珥出现在色球层，C错误。太阳风出现在日冕层，是指从太阳上层大气射出的超声速等离子体带电粒子流，在日食期间太阳风就能被看到，D错误。故选B。4为地球提供光热资源的不是太阳活动，而是太阳辐射，排除A。地震是地球内能释放方式之一，与太阳活动无关，排除B。太阳活动剧烈爆发时，发射出强烈射电和高能带电粒子流，到达地球后会干扰地球电离层，使得依靠电离层反射传播的无线电短波通信受到干扰，C正确。太阳活动不会引起高层大气出现云雨天气，排除D。故选C。太阳活动是太阳大气层里一切活动现象的总称。主要有太阳黑子、光斑、谱斑、耀斑、日珥和日冕瞬变事件等。由太阳大气中的电磁过程引起。时烈时弱，平均以11年为周期。处于活动剧烈期的太阳（称为“扰动太阳”)辐射出大量紫外线、x射线、粒子流和强射电波，因而往往引起地球上极光、磁暴和电离层扰动等现象。5A6C5读图分析可知，为对流层，为平流层；为中间层，为电离层。故本题BCD错，选A。6读图分析可知，从39千米的平流层垂直跳下，主要经历平流层和对流层，结合图示温度变化可知，温度先降低再升高，C项正确，ABD与题意不符，故本题选C。大气垂直分层的主要依据是：温度、密度、大气运动状况。大气共分为三层：对流层、平流层和高层大气。高层大气又可细分为中间层、热层（又称电离层）和散逸层。7C8B考查平流层臭氧总量的变化及影响。7由图中信息可知臭氧含量是由5060度向两侧递减；在高纬度变化大，低纬变化小，故选C。8臭氧减少，到达地面紫外线增加，地面辐射加强，与酸雨的形成没有关系，因平流层的臭氧减少，平流层吸取太阳辐射的能量减少从而导致平流层温度降低。故选B。9B【详解】考查对流层不同纬度厚度的变化特点。对流层的厚度因纬度不同而不同，纬度越低，厚度越大，纬度越高厚度越小。四选项中，亚马孙平原在赤道两侧，纬度最低，所以对流层最厚，故选B。10B11D10由材料可知，该机拥有扁平细长的机翼，苗条的机身，该团队声称这款无人机能够在海拔20千米左右的大气层中飞行长达一年。扁平细长的机翼应自带太阳能板发电，为电池提供能量来源，太阳能是可再生能源能源，因此此款无人机电池的能量来源是太阳能，B正确。化学能、生物能难以提供这么长时间的续航能力，核能发电比较复杂、现在很难在苗条的无人机上实现，ACD错误。故选B。11距地面20千米左右的大气层为平流层，空气稳定，以平流为主，A正确；无天气变化，能见度高，太阳辐射强，能源充足，BC正确；电离层处于高层大气中，D错误。本题选择不是其主要原因的，故选D。大气垂直分层及各层特点：1、对流层对流层是大气的最下层。它的高度因纬度和季节而异。就纬度而言，低纬度平均为1718公里；中纬度平均为1012公里；高纬度仅89公里。就季节而言，对流层上界的高度，夏季大于冬季。对流层的主要特征：气温随高度的增加而递减（平均每升高100米，气温降低0.6）。空气有强烈的对流运动。天气的复杂多变（对流层集中了75大气质量和90的水汽，因此伴随强烈的对流运动，产生水相变化，形成云、雨、雪等复杂的天气现象）。2、平流层自对流层顶向上55公里高度。平流层的主要特征：气温随高度增加而升高。空气以水平运动为主。平流层天气晴朗，大气透明度好。3、高层大气主要特征：空气稀薄；有电离层，温度随高度先降低后增高。12C13B12本替考率大气的构成及作用，近地面气温的直接来源是地面辐射，二氧化碳吸收地面辐射的能力强，增加大气的热量，使气温升高，A正确；水汽和杂质是成云致雨的重要条件，B正确；干洁空气中包括氮气、氧气、二氧化碳等，其中，氮气是绿色植物进行光合作用的基本原料，C错误；臭氧能够吸收太阳紫外线，对生物具有保护作用，D正确。故选C。13对流层集中了约75%的大气的质量，干洁空气主要分布在对流层，A错误；平流层气温随海拔的升高而升高，空气以平流运动为主，适合航空飞行，B正确；臭氧层主要分布在平流层，C错误；近地面气温的直接来源是地面辐射，D错误。故选B。本题考查大气的垂直分层及相互作用。14A15C14图中显示，地面烟囱排放的烟雾被限制在一定高度之下，不能向上扩散，这是在一定高度上出现了逆温现象，阻碍了空气的垂直对流运动，妨碍了烟尘、污染物的扩散，可能使近地面大气污染加剧，A正确、C错误；图中烟雾不能向扩散，表明近地面大气不能强烈上升，B错误；逆温现象阻碍了空气的垂直对流运动，近地面大气下沉现象也不明显，D错误。故选A。15图中显示，地面烟囱排放的烟雾被限制在一定高度之下，表明在一定高度上出现了逆温现象。图A和图D中气温随海拔高度升高而下降，没有明显逆温现象产生，因此不能正确表示此时图示区域气温垂直变化状况，A、D错误；图B中近地面和高空气温随高度升高而升高，不符合对流层整体气温垂直分布规律，B错误；图C中在一定高度上出现气温随海拔高度升高而升高的现象，出现逆温现象，因此能正确表示此时图示区域气温垂直变化状况，C正确。故选C。在对流层，气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低， 大约每升高100米，气温降低0.6C，但在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象，或者地面上随高度的增加，降温变化率小于0.6C/100 m，这种现象称为逆温。按照成因分类，逆温一般分为辐射逆温、平流逆温、地球逆温、锋面逆温等。逆温阻碍了空气的垂直对流运动，妨碍了烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散。16C17D16A层是对流层，其气温随高度上升而递减的原因是地面是该层大气的主要直接热源，C正确。故选C。17B层是平流层，其利于航空飞行的主要原因是该层气温相对下低上高，大气稳定，A错误。水汽含量较少，B错误。大气易电离，有利于保持与地面的短波通讯，这是位于高层大气中的电离层的特点，C错误。大气以平流运动为主，大气的能见度好，D正确。故选D。18A19B18大气的电离主要是太阳辐射中紫外线和X射线所致，与红外线、可见光、蓝色光无关，A正确，B、C、D错误。故选A。19天体是宇宙间的物质存在形式，分为自然天体和人造天体，火箭和人造卫星是人类发射到宇宙空间围绕某一天体运行的人造天体，正确。流星是指运行在星际空间的流星体（通常包括宇宙尘埃和固体块等空间物质）接近地球时被地球引力吸引，在高速穿越地球大气层时发生电子跃迁所产生的光迹，不属于天体，错误。极光是一种绚丽多彩的等离子体现象，其发生是由于太阳带电粒子流（太阳风）进入地球磁场，在地球南北两极附近地区的高空，夜间出现的灿烂美丽的光辉，不属于天体，错误。故选B。由于受地球以外射线（主要是太阳辐射）对中性，原子和空气分子的电离作用，距地表60千米以上的整个地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态，电离层是部分电离的大气区域，完全电离的大气区域称磁层。也有人把整个电离的大气称为电离层，这样就把磁层看作电离层的一部分。除地球外，金星、火星和木星也有电离层。大气的电离主要是太阳辐射中紫外线和X射线所致。此外，太阳高能带电粒子和银河宇宙射线也起相当重要的作用。地球高层大气的分子和原子，在太阳紫外线、射线和高能粒子的作用下电离，产生自由电子和正、负离子，形成等离子体区域即电离层。电离层从宏观上呈现中性。电离层的变化，主要表现为电子密度随时间的变化。而电子密度达到平衡的条件，主要取决于电子生成率和电子消失率。20D21D20火箭升空过程中依次穿越了对流层、平流层、高层大气。对流层随海拔高度的上升气温下降；平流层随海拔高度的上升气温上升；高层大气随海拔高度的上升气温先下降后上升。所以火箭升空过程中气温变化的规律是递减递增递减递增，D正确，ABC错误。21卫星绕地运动，始终运行在以地球为中心的天体系统中，故D项正确；火箭依次穿越了对流层、平流层、高层大气，故A项错误；火箭穿越的大气层密度整体上降低，故B项错误；磁暴影响地球磁场，影响卫星运动的轨迹。故C项错误。学生需要掌握大气垂直分层的相关知识，特别是各层大气的性质。22C23D22导致甲处等温线凸向低纬的主要因素是大气环流，甲高度上有冷空气南下，导致甲处气温比同纬度上、下区域明显降低，C对。甲处海拔、纬度位置、距海远近没有变化，不是甲处大气等温线弯曲的主要因素，A、B、D错。23地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，气象学上称之为“逆温”。根据图示等温线，选项城市中，逆温层厚度最大的是赣州，D对。郑州、阜阳、安庆逆温层较薄，A、B、C错。24D25B26D24由材料可知，“嫦娥五号”在距离地面120千米处实施初次减速。对流层高度在赤道地区最厚，为17-18千米，A错。平流层在距离地面50-55千米，B错。臭氧层在对流层内，距离地面22-27千米，C错。平流层顶以上为高层大气，初次减速在高层大气中，D对。故选D。25嫦娥五号在距离地表50千米时，位于对流层中，此时气温逐渐降低，然后进入对流层，随着距离地面越近，气温升高，所以“嫦娥五号”在距地表50km降落至地面的过程中气温变化是先降低后升高，故选B。26“嫦娥五号”在距地表50km降落至地面的过程中，在50千米高空，位于平流层中，平流层主要靠臭氧吸收紫外线增温，随着高度降低，臭氧含量降低，使得气温降低，然后距离地表越来越近，进入对流层中，对流层大气直接热源为地面，距离地面越近，受地面辐射影响越强，气温升高，故选D。地球大气层从地面到高空依次为对流层、平流层、高层大气。27B【详解】臭氧含量大小与太阳紫外线多少无关，A错。臭氧能够吸收太阳辐射紫外线部分，是平流层升温的主要原因，臭氧总量减少会导致平流层气温降低，B对。酸雨是人类活动排放氮氧化物及二氧化硫所致，和臭氧总量减少关系不大，C错。臭氧含量减少，导致到达地面太阳辐射增强，地面辐射增强，D错。故选B。28B29D28读图可知，甲层为对流层，乙层平流层，丙层为高层大气。臭氧层分布在平流层，电离层分布在高层大气，故选B。29甲层为对流层，大气的对流运动活跃，天气现象复杂多变，人类的主要的活动主要场所就是对流层，对流层与人类关系最密切，A对。乙层以平流运动为主，大气稳定，适合高空飞行，B对。丙层中的电离层能够反射无线电波，对远距离无线通信意义重大，C对。甲层夏季对流运动更活跃，厚度比冬季较厚，中纬度地区尤其明显，D错。故选D。本题解题关键主要是对大气圈不同圈层的特点熟悉并掌握。30 A 垂直方向的对流 平流层 随着高度增加气温逐渐升高 适宜大型飞机远程飞 增强 增强 全球气候变暖 61% 有利于激发运动湝力 危害健康，危及生命本题考查大气的垂直分层的相关知识。【详解】（1）由图可知，A为对流层，B为平流层，C为高层大气，对流层的大气运动以垂直方向的对流运动为主。（2）B层为平流层，由图可知，平流层的气温变化是随着高度的增加气温逐渐升高，空气以水平运动为主，适合大型飞机远程飞行。（3）A层为对流层，对流层大气的热量主要来自于地面辐射，随着高度升高，获得的地面辐射减少。由图中为地面辐射。如果A层大气中二氧化碳含量上升，会使右图中过程大气对地面辐射的吸收增强，大气逆辐射增强，由此产生的全球性问题是全球气候变暖。（4）由已学知识可知，大气中氧气含量影响人体健康，海拔越高，空气中含氧量越低，到海拔 4000 米左右，空气中的氧含量只有海平面的 61%左右。正常情况下，空气中含氧量为21%左右，当氧气浓度在19.5%至23.5%之间，人能够正常生活。在这个区间以外，氧气浓度过低或过高，对人体都是有一定危害的。其实，空气含氧量对人体舒适度的影响是因人、因地而异的，但适当提高氧气含量的确会提高舒适度。科学表明，适当的缺氧环境对人体的影响是有利于激发运动潜力；含氧量过低对人体的影响是危害健康，危机生命。31（1）雾日数与霾日数的整体变化大致同步。雾日数的变化相对平稳。霾日数总体呈上升趋势；1978年之后霾日数显著增多；变化起伏大；1999年左右达最大值，超过200天。（2）在正常情况下，近地面大气气温高、高空气温低，容易形成对流运动，污染物从气温高的低空向气温低的高空扩散，逐渐循环排放到大气中。逆温现象下，低空的气温低，空气不易对流，导致污染物的停留，不能及时排放出去。本题考查雾霾的出现次数的变化特征及霾形成的原理，考查学生的读图分析能力。【详解】（1）读图，图中曲线表明，雾日数与霾日数的整体变化大致同步，雾日数的变化相对平稳、起伏较小，霾日数总体呈波动上升趋势、波动比雾日波动大。大约1978年之后霾日数显著增多，最高达到200天以上，变化起伏大，1999年左右达最大值，超过200天。（2）霾的形成有三方面因素：水平方向静风现象增多，垂直方向的逆温现象，悬浮颗粒物的增加。在正常情况下，近地面大气气温高、高空气温低，容易形成对流运动，污染物从气温高的低空向气温低的高空扩散，逐渐循环排放到大气中，利于近地面污染物扩散。但逆温现象下，低空的气温低，高空的气温相对较高，形成逆温层，空气不易对流，导致污染物在近地面停留，不能及时排放出去，更容易形成霾天气。32 对流层 平流层 高层大气 III层 II层 I层本题主要考查大气的垂直分层及其特点。【详解】（1）根据温度、运动状况和密度。大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。根据图中海拔高度的变化，I层位于最底部，为对流层；II层位于中间，为平流层；III层海拔最高，为高层大气。（2）对流层气温随高度的增高而递减。平流层气温随高度的升高而升高，平流层大气上部热，下部冷，不易形成对流，主要以平流为主，该层大气中的水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，适合航空飞行。高层大气，自平流层开始，由于没有吸收紫外线的臭氧，气温会下降；随后，由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度又持续上升。大概在80-500千米高空，有若干电离层，能反射无线电波，对无线电通讯有着重要的作用。