2021高三统考人教地理（经典版）一轮学案：第一部分第一章第3讲地球的宇宙环境及地球的圈层结构

第3讲　地球的宇宙环境及地球的圈层结构

基础全面梳理

一 地球在宇宙中的位置

1．宇宙特点

(1)物质性——由各种天体组成。

(2)运动性——天体相互吸引、相互绕转构成天体系统。

2．天体类型

宇宙中的天体主要有：恒星、星云、行星、卫星、流星体、气体和尘埃等。

3．天体系统层次图

二 地球——太阳系中一颗既普通又特殊的行星

1．地球的普通性

(1)

(2)

2．地球上存在生命的条件

三 太阳对地球的影响

1．太阳辐射

2．太阳活动

(1)太阳大气层及主要太阳活动

①太阳大气层的结构：A光球层，B色球层，C日冕层。

②太阳活动的主要类型：A层的黑子，B层的耀斑，其周期约为11年，它们都是太阳活动的重要标志。

(2)太阳活动对地球的影响

①扰动地球的电离层，影响无线电短波通信。

②扰乱地球磁场，产生“磁暴”现象。

③太阳大气抛出的高能带电粒子冲进两极地区的高空大气，产生“极光”现象。

④许多自然灾害的发生与太阳活动有关。

四 地球的圈层结构

1．地球内部圈层

2．地球的外部圈层结构

(1)大气圈：由气体和悬浮物组成的复杂系统，它的主要成分是氮和氧。

(2)水圈：由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层。

(3)生物圈：地球表层生物及其生存环境的总称。它占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。

1．北京时间2019年1月1日13时33分，美国宇航局的“新视野”号探测器飞越柯伊伯带的小行星“天涯海角”，实现了人类历史上的最远天体探索。柯伊伯带存在大量的小天体，多呈冰冻状态。柯伊伯带的小天体与彗星有什么关系？

提示：柯伊伯带的小天体多呈冰冻状态，在太阳引力作用下，绕太阳运动，当其靠近太阳时，冰冻物质会挥发，从而形成彗星，故柯伊伯带的小天体是彗星的重要来源。

2．我国很多城市街道设有太阳能路灯，太阳能路灯的亮度会发生变化吗？

提示：太阳能路灯利用太阳能发电。受天气等因素的影响，每天的发电量不同。因而其亮度会发生变化。

3．中国地震台网正式测定：北京时间2019年8月8日5时28分，在台湾宜兰县海域发生6.4级地震，震源深度30千米。福建省地震局紧急地震信息发布平台于震后26秒发布地震预警，为福建省各地争取30秒至81秒的预警时间。地震预警的原理是什么？

提示：地震波传播速度存在差异。纵波传播速度快，横波传播速度慢；当纵波到达时，利用地震预警系统可测算出横波到达时间，从而发布地震预警信息。

考点深度研析

考点1　生命存在的条件、太阳对地球的影响1.地球上存在生命的条件

2．影响太阳辐射的因素

3．全球太阳辐射的时空分布

(1)空间分布

(2)时间分布：一般来说，夏季太阳辐射强于冬季，旱季大于雨季。

特别提醒

全球太阳辐射的分布并不与纬度正相关

全球太阳年辐射总量的最大值并不是出现在赤道地区，而是出现在回归线附近的沙漠地区。这是因为赤道地区终年受赤道低气压带控制，盛行上升气流，多云雨，对太阳辐射削弱作用较强。而回归线附近的沙漠地区，气候干燥，晴天多，到达地面的太阳辐射多。

4．我国太阳辐射量的空间分布及原因

特别提醒

太阳辐射强弱不能与热量多少划等号。太阳辐射强的地区，热量不一定丰富。如青藏高原，由于海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射削弱少，光照强；同时，大气对地面辐射吸收能力弱，储热能力差，热量并不丰富。

5．太阳活动对地球的影响

(2017·浙江11月选考)火星是地球的近邻，表面大气稀薄，大气成分以CO2为主，昼夜长短接近地球，而昼夜温差却超过100 ℃。几十年来，人类对火星的探测一直没有停止过。下图为太阳系示意图。据此完成(1)～(2)题。

(1)火星上的夜晚可能观察到(　)

A．土星遮住火星的卫星  B．水星在小行星中穿梭

C．美丽的银河横跨星空  D．圆圆的地球挂在天空

(2)造成火星昼夜温差大的主要原因有(　)

①白天大气对太阳辐射削弱小　②白天火星表面吸收大气辐射多　③夜晚大气阻挡火星表面辐射多　④夜晚火星表面吸收大气辐射少

A．①②  B．②③  C．③④  D．①④

[思维探究]

[答案]　(1)C　(2)D

考向1　生命存在的条件

(2019·上海宝山二模)电影《流浪地球》讲述太阳即将毁灭，人类面临绝境。因此人类将开启“流浪地球”计划，地球最终将泊入比邻星宜居轨道，成为比邻星的行星。下图为地球泊入比邻星轨道示意图。据此完成(1)～(2)题。

(1)地球在流浪过程中依次经过的天体运行轨道是(　)

A．水星、金星、火星、木星

B．金星、木星、火星、天王星

C．火星、木星、土星、天王星

D．木星、土星、海王星、天王星

答案　C

解析　太阳系自内向外依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，共8大行星，地球流浪至比邻星需要远离太阳，自内向外运行，要经过火星、木星、土星、天王星、海王星轨道。

(2)关于地球泊入比邻星宜居轨道后的推测，不可信的是(　)

A．地球与比邻星距离适中，能保持适宜的温度

B．地球表面有坚硬的岩石，能避免星际物质撞击

C．比邻星性质较为稳定，能提供稳定的光照条件

D．宜居轨道能提供较为安全、稳定的宇宙环境

答案　B

解析　地球最终将泊入比邻星宜居轨道，说明该地有适宜生命存在的条件。若地球与比邻星距离适中，则会使地球保持适宜的温度，液态水能够存在，A项不符合题意；星际物质运行速度较快，大陨星与地球碰撞会对地球造成巨大破坏，B项符合题意；稳定的光照条件是生命存在的外部条件之一，C项不符合题意；安全、稳定的宇宙环境，大小行星各行其道、互不干扰，D项不符合题意。

考向2　太阳辐射的分布及影响因素

下表为我国部分城市大寒日南墙面直接辐射最大的两小时内辐射量。据此完成(1)～(2)题。

,,

(1)影响表中广州到哈尔滨大寒日南墙直接辐射量变化的主要因素是(　)

A．太阳高度  B．云量

C．日照时间  D．地形

答案　A

解析　大寒日太阳直射南半球，在北半球，纬度越高，太阳高度越小；广州到哈尔滨纬度逐渐升高，太阳高度减小，太阳光线与南墙形成的夹角越大，故影响表中广州到哈尔滨大寒日南墙直接辐射量变化的主要因素是太阳高度，A项正确。

(2)表中拉萨大寒日南墙直接辐射最高的主要原因是(　)

A．天气晴朗   B．太阳高度大

C．大气透明度高   D．墙体颜色深

答案　C

解析　拉萨地处青藏高原，地势高，空气稀薄，大气透明度高，太阳辐射强，C项正确。

考向3　太阳活动对地球的影响

(2019·广州调研)磁纬度是地球磁场坐标的要素之一，磁极点的磁纬度为90°。距磁极点约30°以内的范围常出现极光，这个区域称为极光区。下图示意地球磁纬度分布。据此完成(1)～(2)题。

(1)图中便于游客观测极光的最佳地点是(　)

A．甲  B．乙  C．丙  D．丁

答案　B

解析　据材料信息“距磁极点约30°以内的范围常出现极光”可知，磁纬度大于60°的地区常出现极光。读图可知，丙、丁两地磁纬度小于60°，不在极光区，排除C、D两项；乙地位于加拿大东部地区，甲地位于格陵兰岛，乙地基础设施完善，便于观测极光，B项正确，A项错误。

(2)“极光之都”费尔班克斯(64°50′N,147°43′W)最适宜观测极光的月份是(　)

A．3月  B．6月  C．9月  D．12月

答案　D

解析　该地位于北半球高纬度，12月昼短夜长，便于观测极光。

　太阳辐射类问题答题技巧

考点2　地球的圈层结构、航天基地区位选择

1．地球内部圈层结构

依据地震波在地球内部传播速度的变化，地球内部可划分为地壳、地幔和地核三个圈层。具体分析如图表所示：

,

提示　(1)注意岩石圈与地壳的区别和联系，岩石圈包括地壳和上地幔的顶部(软流层以上)。

(2)软流层

软流层又称软流圈，位于上地幔上部、岩石圈之下，一般认为是岩浆的主要发源地。

2．航天基地区位选择

(1)影响航天发射基地选址的因素

(2)影响航天返回基地选择的条件

①地势平坦开阔；②人烟稀少；③无大河、湖泊，少森林地区；④地质条件好；⑤气候干旱，多晴朗天气，能见度高。

(2019·北京高考)莫霍面深度不一。下图为长江中下游某区域莫霍面的等深线分布图。读图，回答下题。

据图可推断(　)

A．①地地壳厚度最薄  B．②地金属矿产丰富

C．③地地幔深度最浅  D．④地地下水埋藏深

[思维探究]

[答案]　B

考向1　地球的圈层结构

(2020·湖北名校联考)中国地震台网正式测定：2019年9月3日8时47分，台湾花莲县海域(23.71°N，121.6°E)发生4.3级地震，震源深度7 km。据此完成(1)～(3)题。

(1)此次地震震源位于(　)

A．地核  B．地壳  C．下地幔  D．上地幔

答案　B

解析　地壳的平均厚度是17 km，是地球内部圈层中最上层，而震源深度7 km，故此次地震位于地壳。

(2)此次地震发生时，正在震源附近海域进行船上作业的渔民感觉到船(　)

A．上下颠簸剧烈  B．先左右摇晃，后上下颠簸

C．左右摇晃剧烈  D．先上下颠簸，后左右摇晃

答案　A

解析　地震发生时以地震波的形式向外传递能量，地震波分为横波和纵波；横波只能在固态中传播，纵波可以在固、液、气三态中传播；船上作业的渔民，只能感受到纵波的影响，即上下颠簸。

(3)一般情况下，由地表到地心，地震波在(　)

A．岩石圈中横波消失

B．上地幔中纵波波速减慢

C．莫霍界面上横波波速加快

D．古登堡界面上纵波消失

答案　C

解析　横波速度慢，纵波速度快，横波只能在固态中传播，纵波可以在固、液、气三态中传播；由地表到地心，岩石圈中横波、纵波都在加速；上地幔中横波、纵波波速都加快；莫霍界面上横波波速加快；古登堡界面上横波消失，纵波减速。

考向2　航天基地区位选择

(2020·武汉部分学校新起点质量监测)2019年6月5日12时06分，中国在黄海海域使用长征十一号运载火箭成功完成海上发射技术试验。据此完成(1)～(3)题。

(1)海上火箭发射遇到的最大困难可能是(　)

A．海水的腐蚀性  B．火箭的运输与组装

C．海水波浪起伏  D．火箭的跟踪与监测

答案　C

解析　海水腐蚀性并不影响海上火箭发射，只会缓慢腐蚀海上发射平台，因此这不是海上火箭发射遇到的最大困难，排除A项；海上火箭的运输比陆地更加方便，火箭组装可以在陆地上完成，排除B项；海水波浪起伏，导致海上火箭发射平台不稳，从而影响火箭发射，这是海上火箭发射遇到的最大困难，C项符合题意；火箭的跟踪与监测，海洋和陆上发射没有什么不同，排除D项。

(2)与我国陆上卫星发射基地相比，海上发射的主要优势是(　)

A．初始速度大  B．安全系数高

C．燃料消耗少  D．空气质量好

答案　B

解析　卫星发射的初始速度与发射地点的纬度有关，与海陆位置关系不大，排除A项；海洋无人定居，发射后的火箭残骸落在海面上，可能造成损害较低，因此安全系数高，B项符合题意；燃料消耗少与发射的纬度位置有关，与海陆位置没有直接关系，排除C项；空气质量好坏对卫星发射影响不大，因此空气质量好不是海上发射的主要优势，排除D项。

(3)今后我国海上发射平台的主要活动区域最有可能是(　)

A．渤海  B．黄海  C．东海  D．南海

答案　D

解析　为了节省火箭发射的能源消耗，今后我国海上发射平台的主要活动区域最有可能在纬度较低的南海地区；渤海、黄海、东海的纬度比南海高，卫星发射的初始速度相对较小，因此不是今后我国海上发射平台的主要活动区域。

　我国四大航天发射基地的分析

1．甘肃省的酒泉，位于我国西北地区，其有利的发射条件：

(1)温带大陆性气候，晴天多，大气透明度好；

(2)深入沙漠腹地，安全性好。

2．西昌发射基地，位于四川大凉山腹地，除考虑国防安全外，地势高，节约燃料，发射条件好。

3．四大航天发射基地中有太阳直射现象的是文昌，位于海南省，属于热带季风气候。

4．与其他三大发射基地相比，文昌发射基地的优势是：

(1)从纬度看，地球自转线速度最大，可增加有效荷载；

(2)从交通条件看，濒临南海，有利于运输大型设备；

(3)从安全性看，火箭残骸落入大海，造成危害的概率低。

素能专项突破

聚焦核心素养3　宇宙探索

500米口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”，简称FAST，位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼的喀斯特洼坑中。由我国天文学家南仁东于1994年提出构想，历时22年建成，于2016年9月25日落成启用。是由中国科学院国家天文台主导建设，具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，综合性能是著名的射电望远镜阿雷西博的十倍。

核心素养定位：综合思维

1．“中国天眼”的应用目标

(1)空间飞行器的测控与通讯。

(2)脉冲星计时阵和自主导航。

(3)非相干散射雷达接收系统。

(4)高分辨率微波巡视。

2．“中国天眼”的综合利用

(1)天文观测。自2016年9月25日落成启用以来，“中国天眼”共发现51颗脉冲星候选体，其中有11颗已被确认为新脉冲星。2018年4月28日，首次发现毫秒脉冲星并得到国际认证，是至今发现的射电流量最弱的高能毫秒脉冲星之一。

(2)发展旅游。2017年3月开始开放免费参观，但为保证天眼正常工作，日接待规模控制在2 000人以内。

(2018·浙江4月选考)2018年2月8日，南天区出现流星雨。下图为当天从北极上空看到的太阳系部分行星位置示意图。完成1～2题。

1．流星发亮的原因是流星体(　)

A．吸收地面长波辐射

B．捕获太阳带电粒子

C．摩擦地球稠密大气

D．反射太阳短波辐射

答案　C

解析　流星是行星际空间的尘粒和固体块(流星体)闯入地球大气圈同大气摩擦燃烧产生的光迹。故C项正确。

2．当天晚上，地球上能够观察到火星、木星、土星位置关系正确的是(　)

答案　A

解析　根据从北极上空看到的太阳系部分行星位置示意图可知，从地球上观察，木星位于最西、土星位于正东；根据选项中的指向标可知，图的左侧为东方，右侧为西方，故A项正确。

突破图表技能3　太阳辐射图

(2015·山东高考)日照时数指太阳在某地实际照射的时间。图们江是中国与朝鲜的界河。下图为图们江流域日照时数年内变化柱状图。完成(1)～(2)题。

(1)该流域日照时数在7月出现低谷的影响因素是(　)

A．云量   B．海拔

C．下垫面   D．正午太阳高度

(2)日照百分率为一个时段内某地日照时数与理论上最大的日照时数的比值(%)。该流域3月份的日照百分率约为(　)

A．53%  B．62%  C．70%  D．78%

[答案]　(1)A　(2)B

1．太阳辐射类等值线图的判读

第一步：明图类。

明确等值线的类型是判读的基础，不同的等值线其主体要素不同，分析时也有差异。与太阳辐射有关的等值线主要有太阳辐射总量分布图、云量日均值分布图、日照时数分布图、光合有效辐射分布图等。根据图名、图中地理要素的含义即可判断。

第二步：定位置。

等值线图以区域地图为载体，正确判断地理位置是分析和解决问题的基础。一般从经纬网、海陆分布、轮廓形状等方面判断地理位置。

第三步：看分布。

主要从等值线的弯曲变化、疏密变化、走向及数值特点、闭合状况等方面描述。找出高值区、低值区，描述其整体变化、地区差异等。

第四步：析成因。

(1)等值线的走向多与纬度、地势高低、山脉走向(迎风坡、背风坡)、海陆位置有关。

(2)等值线的弯曲多与地形有关。

(3)等值线的闭合与地势高低(如山地、盆地)、山脉走向(如迎风坡、背风坡)等有关。

(4)等值线的疏密更多与地势起伏大小有关。

2．太阳辐射统计图的判读

第一步：看坐标。

太阳辐射统计图的横坐标一般是时间；纵坐标是相关地理要素，如太阳辐射总量、日照时数等。

第二步：看数值。

主要说明不同季节(月份)太阳辐射(日照时数等)的差异，太阳辐射(日照时数等)最多、最少的时间。

第三步：析题目。

根据题目要求进行相关的计算与判断，分析其成因。

日照时数是太阳在某地实际照射地面的累积时长。下图为我国某省区年平均日照时数(单位：小时)空间分布图。读图完成1～2题。

1．关于图中信息的判断，正确的是(　)

A．甲地的多年平均降水总量少于乙地

B．甲地多年平均气温日较差大于乙地

C．乙地多年平均相对湿度低于甲地

D．乙地日照时数空间变化大于甲地

答案　C

解析　根据经纬网定位以及轮廓判断该省为青海省。甲地受夏季风影响，湿度大、降水多于乙地，甲地多年平均气温日较差小于乙地，乙地等日照时数线稀疏，日照时数空间变化小于甲地。

2．造成该省区年平均日照时数空间分布差异的主要原因是(　)

A．副高控制时长  B．夏季风影响强弱

C．纬度南北差异  D．距离大西洋远近

答案　B

解析　受夏季风影响，该区域降水由东南向西北递减，日照时数递增。