高考生物提分秘籍专题11能量之源光与光合作用题型专练含答案.docx
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高考生物提分秘籍专题11能量之源光与光合作用题型专练含答案
1．绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有密切的联系，下图表示了两者之间的部分关系。
图中的相关分析，正确的是（ ）
A．图中③过程进行的场所是线粒体基质
B．①过程中发生的能量变化是光能转变成稳定的化学能
C．
①～⑤过程中能使ADP含量增多的是②和④
D．将阳光下正常生长的植物迅速移入暗室，X物质含量增加
答案：
D
2．某实验小组研究温度对水绵光合作用的影响，实验结果如下图所示，据图分析下列有关说法，正确的是（ ）
A．据图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为35℃
B．图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25℃
C．每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度是25℃
D．在5℃时，水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的2倍
解析：
图中纵坐标表示光照下吸收CO2的量（即净光合速率）或黑暗中释放CO2的量（即呼吸速率）。
由于没有对高于35℃条件下水绵细胞的呼吸作用进行研究，因此，不能说明水绵细胞呼吸作用的最适温度为35℃，A错误。
水绵细胞积累有机物的速率是指净光合速率，从图中可以看出，在25℃时水绵细胞在光照下吸收CO2的量最高，即积累有机物的速率最大，B正确。
每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度应是20℃，因为在20℃时，每天光照10小时，一昼夜水绵积累的有机物最多，为11.5mg（3.25×10－1.5×14＝11.5）（用CO2吸收量表示），C错误。
在5℃时，水绵细胞产生氧气的速率是1.5（用CO2吸收量表示），消耗氧气的速率是0.5（用CO2释放量表示），可知水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的3倍，D错误。
答案：
B
3．下图甲表示植物叶片气体交换速率与光照强度变化的关系，乙图表示不同光照条件下叶片与外界净气体交换模式图，乙图各模式图与甲图中a、b、c、d、e点的对应关系是（ ）
A．②①④③⑤ B．④①②③⑤
C．⑤③④①②D．⑤③②①④
答案：
A
4．将某绿色植物置于密闭容器内暗处理后，测得容器内CO2和O2浓度相等（气体含量相对值为1），在早6h移至阳光下，日落后移到暗室中，持续测量两种气体的相对含量，变化情况如下图所示（两条曲线在20h前沿水平虚线上下对称）。
下列有关叙述中，正确的是（ ）
A．只有在8h光合作用速率＝呼吸作用速率
B．在9～16h之间，光合速率＞呼吸速率，O2浓度不断上升
C．该植物体内17h有机物积累量＜19h有机物积累量
D．该植物从20h开始进行乳酸发酵
答案：
B
5．下图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变化情况（均考虑为有机物的重量变化）的操作流程及结果，据图分
析下列说法，错误的是（ ）
A．从图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为X
B．从图分析可知，该植物光合速率可表示为Y＋2X
C．在13～16℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度增强，实际光合作用先增后降
D．恒定在上述14℃温度下，维持10小时光照，10小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重了30mg
解析：
无光时，植物只进行呼吸作用，呼吸速率为M－（M－X）＝X，
A正确；从图2分析可知，该植物的呼吸速率可表示为X（mg/cm2/h）（用图中字母表示），而单位时间光照下叶片重量的增加量表示的是净光合速率，故光照一小时总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝M＋Y－（M－X）＋X＝Y＋2X，B正确；在13℃～16℃之间，由图可知呼吸速率不断增强，实际光合作用Y＋2X也在增强，C错误；温度是14℃时，植物增重量＝10×净光合速率－10×呼吸作用＝10×（Y＋X）－10X＝10Y，Y为3时值最大为30mg，D正确。
答案：
C
6．如图表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时（其他条件不变且适宜），单位时间内CO2释放量和O2
产生总量的变化。
下列有关说法错误的是（ ）
A．光照强度由a到d时，叶肉细胞净光合速率增加
B．光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率
C．若光照强度长期为c，该绿色植物不能正常生长
D．光照强度为d时，
单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2
答案：
B
7．下图是某生物兴趣小组探究不同条件下光合作用和呼吸作用过程中气体产生情况的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度在恒定水平。
下列几种实验结果（给予相同的环境条件），不可能出现的是（ ）
A．甲、乙装置水滴都左移
B．甲、乙装置水滴都右移
C．平装置水滴不动，乙装置水滴左移
D．甲装置水滴右移，乙装置水滴左移
解析：
根据题意可知，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度在恒定水平，故甲装置内的气压变化是由氧气含量变化引起的，较强光照条件下（光合强度大于呼吸强度）甲装置内水滴右移，黑暗或较弱光照条件下（光合强度小于呼吸强度）甲装置内水滴左移，适宜光照条件下（光合强度等于呼吸强度）甲装置内水滴不动；乙装置内青蛙只进行细胞呼吸不进行光合作用，故乙装置内水滴只会左移，故B符合题意，A、C、D不符合题意。
答案：
B
8．将某绿藻细胞悬浮液放入密闭容器中，保持适宜的pH和温度，改
变其它条件后，测定细胞悬浮液中溶解氧的浓度，结果如图所示。
下列有关绿藻细胞代谢的说法，正确的是（ ）
A．前5分钟只进行呼吸作用
B．第4分钟只发生光能转化为化学能
C．第7分钟C5的数量瞬间增加
D．9～12分钟光合作用速率等于呼吸作用速率
答案：
D
9．某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如下图所示的实验。
在叶柄基部作环剥处理（仅限制叶片有机物的输入和输出），于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的光合作用速率＝（3y－2z－x）/6g·cm－2·h－1（不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响）。
则M处的实验条件是（ ）
A．下午4时后将整个实验装置遮光3h
B．下午4时后将整个实验装置遮光6h
C．下午4时后在阳光下照射1h
D．晚上8时后在无光下放置3h
答案：
A
10．夏季某晴朗的一天对一密闭蔬菜大棚中的某种气体的含量进行24小时的检测，结果如下图1。
图2是叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解。
请分析下列说法中，错误的是（ ）
A．图1中所测气体为氧气，且该大棚
内的蔬菜经过一昼夜后积累了一定量的有机物
B．图1中CD段变化的原因可能是光照过强，使温度升高，部分气孔关闭所致
C．与它们各自前一段相比，EC段和DB段叶肉细胞中的C3含量变化趋势分别是增加、减少
D．处于图1中的B点时，图2中应该进行的气体转移途径有A、C、D、E
解析：
EC段与其前一阶段相比，光照强度增强，产生的[H]和ATP增多，则C3被还原的速率增大，C3将减少；DB段与其前一段（光合午休时段）相比，细胞中CO2浓度上升，与C5结合形成的C3量应增加，故C选项不正确。
答案：
C
11．将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其他实验条件都是理想的），实验以CO2的吸收量与释放量为指标。
实验结果如下表所示：
温度（℃）
5
10
15
20
25
30
35
光照下吸收CO2（mg/h）
1.00
1.75
2.50
3.25
3.75
3.50
3.00
黑暗中释放CO2（mg/h）
0.50
0.75
1.00
1.50
2.25
3.00
3.50
下列对该表数据分析正确的是（ ）
A．昼夜不停地光照，在35℃时该植物不能生长
B．昼夜不停地光照，在15℃时该植物生长得最快
C．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20℃时该植物积累的有机物最多
D．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在30℃时该植物积累的有机物是10℃时的2倍
答案 C
12．将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状况与自然环境中相同。
用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘成如图所示的曲线。
下列有关说法不正确的是（ ）
A．CO2浓度下降从D点开始，说明植物进行光合作用是从D点开始的
B．BC段较AB段CO2浓度增加减慢，原因是低温使植物呼吸作用减弱
C．FG段CO2浓度下降不明显，原因是气孔关闭，叶片对CO2的吸收减少
D．H点CO2浓度最低，说明此时植物积累有机物最多
答案 A
解析 从生活实践中获得信息：
2～4h，温度较低；11～15h温度较高，会造成气孔关闭等。
由图可知，在D点时光合速率等于呼吸速率，因此，光合作用从D点之前已始，BC段所处时间为2～4h，温度很低，呼吸作用减弱，CO2浓度增加减慢；FG段温度过高造成气孔关闭，叶片对CO2的吸收减少，因此CO2浓度下降不明显；H点对应时间为18h，CO2浓度最低，说明此时植物积累有机物最多。
13．将生理状况相同的某种绿
叶均分成四组，在不同温度下分别暗处理1h，再光照1h（光强相同），测其质量变化，得到如下表的数据。
可以得出的结论是（ ）
组别
一
二
三
四
温度/℃
27
28
29
30
暗处理后质量变化/mg
－1
－2
－3
－1
光照后与暗处理前相比质量变化/mg
＋3.5
＋3
＋3
＋1
A.该植物光合作用的最适温度约是27℃
B．该植物呼吸作用的最适温度约是29℃
C．27℃～29℃下的净光合速率相等
D．30℃下的真正光合速率为2mg/h
答案 B
14．如图是在一定温度下测定某植物呼吸作用和光合作用强度的实验装置（呼吸底物为葡萄糖，不考虑装置中微生物的影响），相关叙述正确的是（ ）
A．烧杯中盛放NaHCO3溶液，可用于测定一定光强下植物的净光合速率
B．在遮光条件下，烧杯中盛放NaOH溶液，可用于测定植物无氧呼吸的强度
C．烧杯中盛放清水，可用于测定一定光照强度下真光合速率
D．在遮光条件下，烧杯中盛放清水，可用于测定植物有氧呼吸的强度
答案 A
解析 NaHCO3溶液可以维持装置内二氧化碳浓度的恒定，U形管中液面高度的变化是装置中氧气量的变化造成的，可以代表净光合速率，A正确。
NaOH可以吸收二氧化碳，无氧呼吸不消耗氧气，不能用来测定无氧呼吸的强度，B错误。
烧杯中盛放清水，一定光照强度下，光合作用吸收CO2量与释放O2量相等，有氧呼吸消耗O2量与产生CO2量相等，不能测定真光合速率，C错误。
在单位时间内，有氧呼吸消耗的氧气量等于产生的二氧化碳量，无论有氧呼吸强度多大，U形管中液面都不会发生变化，D错误。
15．将某绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后，测得容器内CO2和O2浓度相等（气体含量相对值为1），在天气晴朗时的早6时移至阳光下，日落后移到暗室中继续测量两种气体的相对含量，变化情况如图所示。
下列对此过程的分析正确的是（ ）
注：
两条曲线在20时前沿水平虚线上下对称
A．只有在8时光合作用强度与呼吸作用强度相等
B．在9－16时之间，光合速率>呼吸速率，O2浓度不断上升
C．该植物体内17时有机物积累量小于19时的有机物积累量
D．该植物从20时开始进行无氧呼吸
答案 B
16．某生物小组在适宜条件下用一密闭的无色透明玻璃钟罩培养番茄幼苗，在实验过程中（ ）
A．叶绿体中C5化合物含量减少
B．装置中O2浓度一直升高
C．净光合速率逐渐减小到0
D．装置中CO2
浓度逐渐降低到0
解析：
适宜条件下，开始时C3化合物和C5化合物应该保持动态平衡，随着CO2量减少，C5量会逐渐增加，A错误；由于条件适宜，光合作用强度>呼吸作用强度，所以在开始的一段时间内O2含量一直上升，一段时间后，当装置内CO2含量降低后，O2浓度就不再增加了，B错误；当CO2含量降低到一定程度，光合作用速率＝呼吸作用速率时，净光合作用速率＝0，C正确；装置中CO2浓度不会是0，因为CO2浓度低到一定程度，光合作用就停止了，而呼吸作用还在进行，D错误。
答案：
C
17．如图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程，其中①②表示相关过程，A、B表示两种气体物质，下列说法错误的是（ ）
A．过程①表
示光反应，过程②的场所是叶绿体基质
B．物质A表示O2，物质B表示CO2
C．过程②能将活跃的化学能转变成稳定的化学能
D．过程②的两个阶段都需要消耗过程①产生的[H]和ATP
答案：
D
18．科学家往小球藻培养液中通入14CO2后，分别给予小球藻不同时间的光照，结果如下表。
实验
组别
光照时
间（s）
放射性物质分布
1
2
大量3磷酸甘油酸（三碳化合物）
2
20
12种磷酸化糖类
3
60
除上述12种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机酸等
根据上述实验结果分析，下列叙述不正确的是（ ）
A．本实验利用小球藻研究的是光合作用的暗反应阶段
B．每组照光后需将小球藻进行处理使酶失活，才能测定放射性物质的分布
C．CO2进入叶绿体后，最初形成的主要物质是12种磷酸化糖类
D．实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等
答案：
C
19．如图表示绿色植物光合作用中的光反应，字母表示物质，其中物质B内含有活跃的化学能。
下列有关分析，错误的是（ ）
A．图中B为NADPH，C为ADP＋Pi
B．构成类囊体薄膜的基本支架为磷脂双分子层
C．光能被吸收并转化成B和ATP中的化学能
D．水在光下分解成A、H＋，其中A将全部释放到空气中
解析：
由图可知，B为NADP＋与H＋和e－反应形成的NADPH，C为形成ATP的原料，即ADP和Pi，A项正确；类囊体薄膜为生物膜，其基本支架为磷脂双分子层，B项正确；光能被吸收并转化为化学能，储存于B（NADPH）和ATP中，C项正确；水在光下分解为A（O2）、H＋，其中O2首先被线粒体利用，剩下的才释放到空气中，D项错误。
答案：
D
20．下图为甘蔗某一叶肉细胞内的一系列反应过程，下列说法错误的是（ ）
A．过程①中的叶绿素主要吸收蓝紫光和红光
B．过程①产生[H]，过程②消耗[H]，过程③既产生也消耗[H]
C．若过程②的速
率大于过程③的速率，则甘蔗的干重就会增加
D．过程②发生在叶
绿体基质中，过程③发生在细胞质基质和线粒体中
答案：
C
21．如图1表示番茄叶肉细胞内
两个重要的生理过程，图2是某科研小组利用密闭的透明玻璃小室探究番茄植株光合作用速率的装置。
（1）图1中，②过程进行的场所是____________________，④过程进行的场所是__________________________。
（2）将图2所示的装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜（零点开始）小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图3所示曲线。
观察装置中液滴的位置，c点时刻的液滴位于起始位置的________侧，液滴移到最右侧是在一天中的________点。
在下午某段时间内，记录液滴的移动，获得以下数据：
每隔20分钟记录一次数据
……
25
27
31
27
……
该组实验数据是在图3所示曲线的________段获得的。
如果要测定该植物的真正光合作用速率，该如何设置对照实验？
______________________________________________。
答案
（1）叶绿体类囊体薄膜 细胞质基质、线粒体基质
（2）左 18（g） e～f 设置如图2一样的装置，将该装置遮光放在和图2装置相同的环境条件下
解析
（1）分析题图1可知，②是光反应阶段，场所是叶绿体类囊体薄膜，④过程是有氧呼吸的第一、第二阶段，场所是细胞质基质、线粒体基质。
（2）由曲线可知，c点光合作用强度与呼吸作用强度相等，在此点之前，光合作用强度小于呼吸作用强度，小室内氧气浓度降低，液滴左移，c点以后液滴逐渐向右移动，在18（g）点时移至最右。
分析表格中数据可知，随时间的推移，光合速率越来越强，该组实验数据是在图3所示曲线e～f段测得的；如果要测定该植物的真正光合作用速率，应设置如图2一样的装置，将该装置遮光放在和图2装置相同的环境条件下作为对照。
22．金鱼藻是一种高等沉水植物，有关研究结果如图所示（图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差，以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示）。
据图回答下列问题：
（1）该研究探讨了________对金鱼藻________的影响。
（2）图a中当光照强度大于1.5×103lx时，叶绿体中ATP的移动方向是________。
（3）该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是________。
（4）该研究中净光合速率达到最大时所需的最低光照强度为________。
在黑暗中，金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气________μmol，图c是在最适宜光照强度下测得的数据，假定光照强度对温度没有影响，在白天NaHCO3的浓度为20mg/L的条件下光照12小时，一天中O2的积累量为________mol。
答案
（1）光照强度、二氧化碳浓度、pH 净光合速率
（2）类囊体→叶绿体基质
（3）pH影响光合作用和细胞呼吸中酶的活性
（4）12.5×103 8 204
解析 本题考查光合作用、呼吸作用及影响净光合速率的因素，意在考查考生的理解及曲线解读能力。
（1）题中实验探究了光照强度、二氧化碳浓度（不同浓度碳酸氢钠溶液提供不同浓度的二氧化碳）、pH对金鱼藻净光合速率的影响。
（2）图a中光照强度大于1.5×103lx时，金鱼藻在进行光合作用，在叶绿体的类囊体上形成的ATP参与在叶绿体基质中进行的暗反应。
（3）净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率，pH对光合作用中酶和呼吸作用中酶的活性都会产生影响，从而对净光合速率也产生影响。
（4）根据图b可知，净光合速率刚达到最大时对应的光照强度为12.5×103lx，即为达到最大净光合速率所需的最小光照强度。
根据图a，光照强度为0时，金鱼藻只进行呼吸作用，呼吸速率为每克鲜重每小时消耗氧气8μmol。
在碳酸氢钠浓度为20mg/L时，净光合速率为25，在一天内光照12小时金鱼藻积累或释放的氧气量为25×12，再黑暗12小时金鱼藻消耗的氧气量为8×12，则一天中积累的氧气量为25×12－8×12＝204（μmol）。
23．下图甲曲线表示在温度为25℃（该温度是该作物光合作用的最适温度），水分和无机盐均适宜的条件下，温室内光照强度与作物光合速率的关系；图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置。
试回答下列问题：
（1）图甲曲线中，当光照强度为B时，叶肉细胞中产生ATP的场所有________，其中叶绿体吸收CO2的量等于________；当光照强度为A时，叶绿体吸收CO2的量等于________，叶绿体中消耗CO2的场所是________。
（2）图甲曲线中，当EC时，可采取________措施，保证作物的最大光合速率。
若遇阴天，温室需补光，选用________光最有效。
（3）已知该植物呼吸作用的最适温度为30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到30℃，图甲曲线中a点将向________移动，b点将向________移动。
（4）图乙装置中隔在灯与试管之间的盛水玻璃柱的作用是_____________________。
（5）若实验中每隔5min改变一次试管与玻璃柱之间的距离，随着距离的增加，气泡产生速率下降，产生这一结果的原因是：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
（6）为了探究光照强度对光合速率的影响，利用乙图装置进行实验的设计思路：
________________________________________________________________________。
答案
（1）细胞质基质、线粒体和叶绿体（类囊体薄膜上）a＋b a 叶绿体基质
（2）增大光照强度（增加CO2浓度） CO2浓度 遮光（遮阴） 红光或蓝紫 （3）下 下
（4）吸收灯光的热量，避免光照对试管内水温的影响
（5）①光照强度减弱，光合作用产生的CO2减少
②水中CO2的含量逐渐下降，光合作用产生的O2减少
（6）用多组相同装置，只更换灯泡功率的大小（或只改变试管与光源之间的距离），进行对照实验
24.下图1表示光合作用部分过程的图解，图2表示改变光照后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线。
据图回答下列问题。
（1）图1中A表示的物质是______________，它由______________产生，其作用主要是________________________________________________________________________。
（2）图1中ATP形成所需的能量最终来自于______________。
若用放射性同位素标记14CO2，则14C最终进入的物质是______________。
（3）图2中曲线a表示的化合物是____________，在无光照时，其含量迅速上升的原因是________________________________________________________________________。
（4）曲线b表示的化合物是________，在无光照时，其含量下降的原因是________________________________________________________________________。
答案
（1）[H] 水在光下分解 用于C3的还原
（2）太阳光能 （CH2O）
（3）C3 CO2与C5结合形成C3和C3不能被还原
（4）C5 C5与CO2结合形成C3，且C3不能被还原为C5
解析
（1）光反应为暗反应提供的物质是[H]和ATP，由此可确定A是[H]，[H]是由水光解后经一系列过程产生的，其作用主要是用于C3的还原。
（2）光反应中，光能转换为活跃的化学能储存于ATP等化合物中，14CO2的同化途径为14CO2→14C3→（14CH2O）。
（3）、（4）题干中已说明曲线a、b表示C3和C5的含量变化，光照停止后，光反应停止，[H]和ATP减少，C3的还原减弱直至停止，而CO2的固定仍在进行，因此C3含量相对升高，C5含量相对下降，即a表示C3，b表示C5。
25．下图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行相关实验流程，分析回答：
（1）提取色素时为了研磨充分应加入________，纸层析法分离色素的原理是______________________。
（2）纸层析法分离色素的“结果①”如图所示，其中共有的色素带的颜色是____________，据此能得出的结论是______________。
（3）将等量刚制备的韭菜和韭黄色素滤液分别放在阳光与三棱镜之间，“结果②”吸收光谱最明显的差异出现在________光区域。
将制得的韭菜滤液在强光下曝光1～2h，再重复上述实验，其结果与韭黄
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