第二章
地球上的大气
第一节
大气的组成和垂直分层
新题基础练 题组一
大气的组成及其与生产和生活的联系
(2021 山西怀仁高一期中改编)读“干洁空气的主要成分(25 千米以下)”表,完成下题。
气体成分
体积分数(%)
质量分数(%)
氮气
78
75.52
氧气
21
23.15
氩气
0.93
1.28
二氧化碳
0.038(变动)
0.05
臭氧
0.000 001
—
1.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.二氧化碳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
大气中氧气的含量对人体健康至关重要,不同的含氧量对人体既有有利影响,又有不利影响。据此回答下面两题。
2.(原创)目前世界上最优秀的中长跑运动员主要来自非洲的埃塞俄比亚和肯尼亚等国,其原因主要是这些国家 (
) A.地处热带地区,运动员耐高温能力强 B.地处高原地区,有适宜的缺氧环境 C.多是黑人运动员,体质好耐力强
D.运动员训练刻苦,持之以恒 3.(原创)下列关于我国以下省级行政区可以建中长跑运动员训练基地的原因,叙述正确的是 (
) A.内蒙古——地形平坦,场地开阔 B.西藏——海拔高,空气稀薄 C.海南——气温高,适合锻炼运动员耐高温能力 D.云南——高原地形,缺氧环境适宜 题组二
大气的垂直分层及其对生产和生活的影响
(2021广东深圳中学高一上期末)民航客机在飞行过程中,机身后面往往会留下一个长“尾巴”(即飞机尾迹,又叫飞行云),有时这个“尾巴”又细又长且在天空长时间停留,有时又会很短且很快消失。民航航线的位置和高度一般是固定的。据此完成下面三题。
4.民航客机水平飞行时,其所在大气层的特点是 (
) A.氧气含量高,空气对流作用强 B.空气强烈上升,节省飞行燃料 C.大气稳定,利于飞机安全飞行 D.臭氧含量高,利于燃料充分燃烧 5.民航客机在高空飞行时留下的飞机尾迹是 (
) A.飞机尾气中的水汽在高空遇冷凝结而成的 B.飞机在飞行过程中,把天空的云划成了条痕状 C.飞机在飞行过程中燃料不完全燃烧排放的气体 D.飞机在飞行时为了美观有意排出的烟雾
6.影响民航客机尾迹在天空中停留时间长短的主要自然因素是大气的 (
) A.温度、透明度和运动状态
B.温度、湿度和透明度 C.湿度、透明度和运动状态
D.温度、湿度和运动状态
(2021 江苏盐城五校高一上期中联考)25 万美元一张票!想去太空遨游吗?2018 年 12 月 13 日英国“维珍银河飞船”飞到了“太空边界”,最终到达海拔 82.7 千米的高空,随后下降,几分钟后落回地面。下图为大气垂直分层及其高度、温度的变化示意图。据此完成下面两题。
7.飞船下降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→递减 C.递增→递减→递增
D.递减→递增→递减→递增 8.下列关于图中①②大气层的叙述,正确的是 (
) A.①层随纬度增加而增厚 B.①②大气层划分的依据是气温的变化 C.①层大气与人类关系最为密切
D.②层复杂的天气不利于飞机飞行
一位游客的旅行日记中写道:“飞机平稳地飞行在万米的高空,透过窗外看到纯净湛蓝的天空,而在飞机下方则是翻腾的云海……”据此完成下题。
9.在飞机上看到的“翻腾的云海”所在大气层的大气运动特点是 () A.对流运动显著
B.水平运动显著 C.上升运动显著
D.下沉运动显著 新题素养练 题组
大气的垂直分层对生产和生活的影响
(2021 黑吉两省十校联合体高一期中联考)2020 年 6 月 30 日 14时 15 分,北斗卫星导航系统最后一颗全球组网卫星成功定点于距离地球 3.6 万千米的地球同步轨道。该卫星升空过程中依次穿过了下图中大气的 a、b、c 层。读大气的垂直分层示意图,完成下面两题。
1.( )下列关于大气垂直分层的叙述,正确的是 (
) A.能大量吸收紫外线的是 a 层 B.b 层与人类的关系最为密切 C.c 层能见度好,适合航空飞行 D.c 层大气密度很小
2.( )北斗卫星从发射到进入 c 层前,经历的大气温度变化是 (
) A.逐渐降低
B.逐渐升高 C.先升高后降低
D.先降低后升高
(2020山东临沂十九中高一上期中)2020年11月24日4时30分,搭载着嫦娥五号探测器的长征五号遥五运载火箭在文昌航天发射场发射升空并准确入轨,发射圆满成功。据此回答下面两题。
3.( )下列图中能正确反映嫦娥五号探测器在升空过程中经历的大气环境的是 (
)
4.( )下列关于上题中Ⅰ、Ⅱ两层可能出现的现象,描述不正确的是 (
) A.飞机在Ⅰ层飞行有时会出现颠簸现象 B.飞机在Ⅱ层飞行时,飞行员常感觉万里无云 C.在Ⅰ层中有时会出现气温随高度增加而上升的现象 D.在Ⅱ层中被阳光照射时不会损伤皮肤
(2021 福建福州八县市协作校高一上期中联考)臭氧层保护是当今全球最重要的环保议题之一。下图反映了 9 月份 30°S—80°S 平流层臭氧总量多年变化状况。读下图,回答下面两题。
5.( )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 CO 2 浓度而增加 6.( )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
对流层中的上升气流会使飞行中的飞机颠簸。对流层气流上升的原因是上层实际气温低于理论气温(按垂直递减率计算的气温)。下图表示四种对流层气温分布状况,据此回答下面两题。
7.( )①图表示的气温递减率在 (
) A.3 000 米以下低于垂直递减率 B.3 000~6 000 米处高于垂直递减率 C.6 000 米以上等于垂直递减率 D.6 000 米以上低于垂直递减率 8.( )上面四幅图中,飞机可以在 5 000 米高空平稳飞行的是 () A.①
B.②
C.③
D.④
答案全解全析
新题基础练
1.B 2.B 3.D 4.C 5.A 6.D 7.C 8.C 9.A
1.B 本题考查干洁大气的组成和作用。二氧化碳可以吸收地面辐射而使得气温升高;水汽和杂质是成云致雨的重要条件,但不是干洁空气的成分;绿色植物进行光合作用的基本原料是二氧化碳;臭氧可以吸收太阳紫外线,保护地球生物。故 B 选项叙述错误。
2.B 埃塞俄比亚和肯尼亚等国的中长跑运动员成绩优秀,主要是因为这些国家地处高原地区,海拔较高,有适宜的缺氧环境。
3.D 结合上题分析可知,适宜的缺氧环境是建中长跑运动员训练基地的有利条件,而云南为高原地形,缺氧环境适宜,故 D 选项正确。
4.C 大气的平流层由于上热下冷,大气以平流运动为主,有利于飞机的飞行安全,因此飞机主要在平流层飞行,C 选项正确。
5.A 飞机的飞行尾迹是指由飞机引擎排出的浓缩水蒸气形成的可见尾迹,是排放出的水汽在高空遇冷凝结形成的云,A 选项正确。
6.D 民航客机尾迹是由飞机排放出的水蒸气凝结形成的云,若飞机在平流层飞行,由于平流层大气以水平运动为主,尾迹在天空中停留的时间就会长一些;而若在对流层,由于大气对流旺盛,尾迹停留的时间就较短。另外,若大气的温度较高,湿度较小,尾迹就会很快蒸发而消失;但若大气的温度较低,湿度较大,则尾迹蒸发就较慢,尾迹也会长时间停留。故影响民航客机尾迹在天空中停留时间长短的主要自然因素是大气的温度、湿度和运动状态。
7.C 英国“维珍银河飞船”飞到了“太空边界”,最终到达海拔 82.7 千米的高空,随后下降,落回地面。结合图示气温曲线,飞船下降过程中依次经过了高层大气、平流层、对流层,气温变化的规律可能是递增→递减→递增,C 选项正确。
记忆大气层的气温垂直变化特点,可以将英文字母“W”向右旋转 90°,即“W”,从中可以判断自下而上,气温的变化依次是递减→递增→递减→递增。
8.C 图中①层是对流层,随纬度增加而变薄,A 选项错误;①②大气层划分的依据是温度、运动状况和密度,B 选项错误;①层大气位于大气圈底部,与人类关系最为密切,C 选项正确;②层是平流层,大气以平流运动为主,天气晴朗,有利于飞机飞行,D 选项错误。
9.A 在飞机上看到的“翻腾的云海”所在大气层是对流层,大气运动特点是对流运动显著,A选项正确。
大气是否形成对流,取决于空气在垂直方向上的密度大小,若空气密度上大下小,就容易形成对流;若上小下大,则不易形成对流。对流层大气上冷下热,空气热胀冷缩,故容易形成对流;而在平流层,臭氧吸收紫外线,导致气温随高度的升高而升高,从而导致大气上热下冷,不易形成对流,故平流层大气以平流运动为主。
新题素养练
1.D 2.D 3.C 4.D 5.C 6.B 7.B 8.D 1.D 图中 a、b、c 三层依次是对流层、平流层和高层大气。能大量吸收紫外线的是臭氧层,而臭氧层位于平流层,即 b 层,A 选项错误。与人类关系最密切的是对流层,即 a 层,B 选项错误。适合航空飞行的是平流层,即 b 层,C选项错误。高层大气(c 层)的密度很小,D 选项正确。
2.D 北斗卫星从发射到进入 c 层,依次经历的大气层是对流层和平流层,对流层大气温度随高度的增加而递减,平流层大气温度随高度的升高而升高,故卫星经历的大气温度变化是先降低后升高,D 选项正确。
3.C 四幅图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层分别对应对流层、平流层和高层大气,臭氧层位于海拔 22~27千米处,位于平流层中,并且平流层气温随海拔的升高而升高;对流层气温随海拔升高而降低,在对流层顶部气温降至-60℃,故 C 选项正确。
4.D Ⅰ层为对流层,对流运动强烈,飞机受气流影响有时会出现颠簸现象;对流层气温随高度升高而降低,但在某一高度也会出现气温随高度增加而上升的逆温现象。Ⅱ层为平流层,大气运动以平流运动为主,因此天气晴朗;平流层虽有臭氧层吸收紫外线,但仍有大量紫外线可损伤皮肤。故 D 选项符合题意。
5.C 图中显示在 60°S—80°S 地区臭氧总量随年份的推移递减,其中在高纬地区递减明显,C 对。而最大值所在位置北移,A 错;臭氧总量并不完全随纬度增高而递减,B 错;臭氧总量与 CO 2 浓度无关,D 错。
6.B 臭氧可以强烈吸收紫外线,若臭氧总量减少,会使得太阳紫外线辐射增加,平流层因臭氧吸收的紫外线减少,气温有所下降,A 选项错误,B 选项正确。酸雨的形成与人类向大气中大量排放酸性气体有关,C 选项错误。到达地面的紫外线增多,地面吸收的热量会增多,从而使得地面的温度升高,地面辐射强度也会相应增强,D 选项错误。
7.B 气温垂直递减率为高度每升高 100 米,气温下降约 0.6℃。从图中找出不同高度的实际温度,算出两个高度的气温差,再除以高差,就求出实际气温递减率,与每升高 100 米气温下降约 0.6℃对比,就可找出正确答案。①图中近地面气温为 20℃,3 000 米处气温约为-15℃,则气温递减率约为 1.17℃/100 米,故高于垂直递减率;而 3 000~6 000 米处和 6 000 米以上的曲线倾斜程度大于 3 000 米以下,故推算出 3 000~6 000 米处和 6 000 米以上气温递减率高于 1.17℃/100 米。综合可知,B 选项符合题意。
8.D 对流层的上升气流会使飞行中的飞机颠簸,要使飞机平稳飞行,必须使大气保持平流运动,要想具备这一条件,就要保证高空某处实际气温接近或高于该处理论气温。读图,计算比较:①图中 5 000 米高空处理论气温应为-10℃,而实际气温约为-30℃;②图中 5 000 米高空处理论气温应为-15℃,而实际气温约为-20℃;③图中 5 000 米高空处理论气温应为-10℃,而实际气温约为-25℃;④图中5 000米高空处理论气温应为-20℃,而实际气温也约为-20℃。故①②③图中大气对流旺盛,不利于飞机飞行,④图气流相对平稳,飞机可在 5 000 米高空平稳飞行。
对流层的温度变化
(1)气温垂直递减率的一般变化规律:海拔每升高 100 米,气温下降约 0.6℃。在这种情况下,对流层大气的对流运动正常。
(2)逆温现象:①海拔上升,气温升高,为逆温现象;②海拔每上升 100 米,气温下降幅度小于 0.6℃,这种情况也属于逆温现象。一旦出现逆温现象,对流层大气的正常对流就会受阻,近地面大气的污染物就不能及时得到扩散,大气的污染程度就会加重。