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2019-2020年高考生物 能量之源 光與光合作用課時作業(yè) 一、選擇題(包括12小題,每小題5分,共60分) 1.(xx濟(jì)南模擬)下列物質(zhì)中,可以在葉綠體類囊體薄膜上被消耗的有(　　) A.水、二氧化碳、ATP B.氧氣、水、ATP C.水、ADP、Pi D.ADP、C3分子、水 2.光合作用的產(chǎn)物中,氧氣、葡萄糖中的碳、葡萄糖中的氫、葡萄糖中的氧依次來自于(　　) ①二氧化碳 ②氣孔直接吸收 ③水的光解 ④葉綠素的分解 A.①②④③ B.③①②④ C.③①③① D.①③①③ 3.下圖為高等綠色植物光合作用圖解,以下說法正確的是(　　) A.①是光合色素,分布在葉綠體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 B.②是氧氣,可參與有氧呼吸的第三階段 C.③是三碳化合物,能被氧化為(CH2O) D.④是ATP,在葉綠體基質(zhì)中生成 4.下列關(guān)于植物光合作用和細(xì)胞呼吸的敘述,正確的是(　　) A.無氧和零下低溫環(huán)境有利于水果的保鮮 B.CO2的固定過程發(fā)生在葉綠體中,C6H12O6分解成CO2的過程發(fā)生在線粒體中 C.光合作用過程中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,細(xì)胞呼吸過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎虯TP D.夏季連續(xù)陰雨天,大棚中白天適當(dāng)增加光照,夜晚適當(dāng)降低溫度,可提高作物產(chǎn)量 5.取某種植物生長狀態(tài)一致的新鮮葉片,用打孔器打出若干圓片,圓片平均分成甲、乙、丙三組,每組各置于一個密閉裝置內(nèi),并分別給予a、b、c三種不同強(qiáng)度的光照,其他條件一致。照光相同時間后,測得各裝置內(nèi)氧氣的增加量如下圖所示,下列敘述錯誤的是(　　) A.裝置內(nèi)增加的氧氣來自于水 B.光照強(qiáng)度為a時,光合作用停止 C.丙組裝置內(nèi)的CO2含量照光后比照光前低 D.該圖反映了光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系 6.(xx淮南模擬)向正在進(jìn)行光合作用的葉綠體懸液中分別加入a、b、c、d四種物質(zhì),下列說法不正確的是(　　) A.若a能抑制ATP合成,則使C3含量上升 B.若b能抑制CO2固定,則使[H]、ATP含量上升 C.若c能促進(jìn)[H]的產(chǎn)生,則使C5含量下降 D.若d能促進(jìn)(CH2O)的合成,則使[H]、ATP含量下降 7.(xx馬鞍山模擬)下圖分別表示兩個自變量對光合速率的影響情況,除各圖中所示因素外,其他因素均控制在最適范圍內(nèi)。下列分析錯誤的是(　　) A.甲圖中a點的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量 B.乙圖中d點與c點相比,相同時間內(nèi)葉肉細(xì)胞中三碳化合物的生成量多 C.圖中M、N點的限制因素是光照強(qiáng)度,P點的限制因素是溫度 D.丙圖中,隨著溫度的升高,曲線的走勢將穩(wěn)定不變 8.(xx濰坊模擬)據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是(　　) A.X、Y物質(zhì)分別代表C3和丙酮酸 B.①④過程中可以產(chǎn)生[H],②過程需要消耗[H] C.①過程發(fā)生在線粒體基質(zhì)中,②過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中 D.①②③④四個過程中既沒有消耗氧氣,也沒有產(chǎn)生氧氣 9.某植物的光合作用和細(xì)胞呼吸最適溫度分別為25℃和30℃,下圖為該植物處于25℃環(huán)境中時光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度變化的坐標(biāo)圖。下列敘述正確的是 (　　) A.a點時葉肉細(xì)胞的生理活動只受溫度的影響 B.b點時植物才開始進(jìn)行光合作用 C.若將溫度從25℃提高到30℃,a點上移,d點下移 D.c點時該植物O2的產(chǎn)生量為V1+V2 10.(xx宿州模擬)下圖是測定葉片光合作用強(qiáng)度裝置示意圖(通過該測定儀的CO2量可忽略不計),葉室為透明玻璃制成。有關(guān)分析不正確的是(　　) A.將裝置放在暗處,因植物未進(jìn)行光合作用,故葉片內(nèi)只有線粒體產(chǎn)生[H] B.給植物澆O,將該裝置放在較弱光照條件下一段時間,能夠在氣泵處檢測到C18O2 C.該葉片在暗處1小時CO2釋放量為P,置于一定光照條件下1小時,測得CO2減少量為Q,則此條件下葉片1小時光合作用固定CO2的量為P+Q D.裝置放在較強(qiáng)光照條件下,葉綠體中ADP從葉綠體基質(zhì)向類囊體薄膜方向移動 11.(xx紹興模擬)某實驗小組將玉米幼苗置于一密閉容器內(nèi),測定溫度對光合作用和細(xì)胞呼吸的影響(用容器內(nèi)CO2的變化量表示)。實驗結(jié)果如下(“+”表示增加,“-”表示減少),下列有關(guān)說法正確的是(　　) 溫度(℃) 10 15 20 25 30 35 40 45 適宜光照 -12 -17 -23 -26 -35 -26 -24 -15 黑暗 +6 +11 +18 +25 +35 +40 +32 +20 A.由表中數(shù)據(jù)可知,光合作用酶和細(xì)胞呼吸酶的最適溫度相同 B.在適宜光照下,35℃時光合速率小于呼吸速率 C.由表可知,在適宜光照下,最有利于植物生長的溫度是30℃ D.在黑暗情況下,葉肉細(xì)胞內(nèi)無ATP的形成 12.(能力挑戰(zhàn)題)在充滿N2和CO2的密閉容器中,用水培法栽培幾株番茄,CO2充足。測得系統(tǒng)的呼吸速率和光合速率變化曲線如下圖。 下列敘述錯誤的是(　　) A.第6～8 h光合速率大于呼吸速率 B.第10 h葉肉細(xì)胞仍能合成ATP C.第2～4 h呼吸速率較低的原因是溫度太低 D.第10 h后,瓶內(nèi)CO2含量逐漸升高 二、非選擇題(包括2小題,共40分) 13.(20分)對農(nóng)作物光合作用和呼吸作用的研究,可以指導(dǎo)我們的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。下面是某研究小組以番茄為材料所做的相關(guān)實驗及其結(jié)果,請回答相關(guān)問題。 (1)由甲圖可推知,與P點相比,Q點限制單株光合強(qiáng)度的外界因素是　　　　　 (寫出兩種),甲實驗給我們的啟示是:在栽培農(nóng)作物時要注意　　　　　　　　　　。 (2)種植番茄的密閉大棚內(nèi)一晝夜空氣中的CO2含量變化如圖乙所示。C～F段,葉綠體內(nèi)ADP含量最高的部位是　　　　,葉綠體內(nèi)C5的含量將　　　　。一晝夜內(nèi)植株是否顯示生長現(xiàn)象?并說明理由:　　　　　　　　。乙圖給我們的啟示是,在密閉大棚種植作物時要注意　 。 (3)將對稱葉片左側(cè)遮光右側(cè)曝光(如圖丙),并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠种g的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射12 h后,從兩側(cè)截取同等面積的葉片,烘干稱重,分別記為a和b(單位:g)。則(b-a)所代表的是　 。 (4)裝置丁(如圖)可用來探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響。根據(jù)該圖的材料及設(shè)置,可以確定該實驗的因變量應(yīng)該是　　　　,而自變量可以是　　　;無關(guān)變量有　　　　(寫出兩種)。 14.(20分)(能力挑戰(zhàn)題)在一定濃度的CO2和適當(dāng)?shù)臏囟?25℃)條件下,測定小麥在不同光照條件下的光合速率,結(jié)果如下表,據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問題: 內(nèi)　容 數(shù)據(jù) 光合速率與呼吸速率相等時光照強(qiáng)度(klx) 3 光飽和時光照強(qiáng)度(klx) 9 光飽和時CO2吸收量(mg/100 cm2葉小時) 32 黑暗條件下CO2釋放量(mg/100 cm2葉小時) 8 (1)本實驗的實驗變量是　　　　　　　。黑暗條件下小麥葉肉細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的場所有　　　　　　　　　　。 (2)當(dāng)光照強(qiáng)度超過9 klx時,小麥光合速率不再增加的主要原因是　　　　　　　。 (3)當(dāng)光照強(qiáng)度為3 klx時,小麥固定的CO2的量為　　　　　　(mgCO2/100 cm2葉小時),當(dāng)光照強(qiáng)度為9 klx時,小麥固定的CO2的量為 (mgCO2/100 cm2葉小時)。植物在光照強(qiáng)度為9 klx時,白天光照14小時,則該植物一晝夜積累的有機(jī)物量是　　　　　(mgCO2/100 cm2葉)。 (4)請根據(jù)以下條件設(shè)計實驗,探究相同光照條件下,高溫對小麥生長的影響。 實驗材料或條件:長勢相同的小麥若干、CO2測量儀、計時器、大透明玻璃罩、光照強(qiáng)度(15 klx)、25℃適宜溫度和30℃高溫。 實驗步驟: ①取兩棵長勢相同的小麥分別放在兩個密閉的大玻璃罩內(nèi)(O2和CO2過量)。 ②　 。 ③　 。 ④　 。 ⑤　 。 實驗結(jié)果:比較作出結(jié)論。 ⑥問題思考:實驗中是否需要測量不同溫度下植物的呼吸作用強(qiáng)度?為什么?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案解析 1.【解析】選C。葉綠體類囊體薄膜是光反應(yīng)的場所。光反應(yīng)階段,進(jìn)行水的光解;消耗ADP和Pi,生成ATP。 2.【解析】選C。光合作用中H2O的光解產(chǎn)生O2和[H],[H]用于C3的還原合成(CH2O),CO2的固定是將空氣中的CO2轉(zhuǎn)化為C3,然后合成(CH2O)。 3.【解析】選B。根據(jù)光合作用圖解可知,圖中①是光合色素,分布在葉綠體類囊體薄膜(基粒)上;②是氧氣,可參與有氧呼吸的第三階段,與有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的[H]結(jié)合生成水,釋放大量的能量;③是三碳化合物,在由光反應(yīng)階段提供的[H]和ATP的作用下被還原,生成(CH2O)和C5;④是ATP,在葉綠體類囊體薄膜(基粒)上生成。 4.【解析】選D。無氧條件下植物細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生酒精對水果細(xì)胞有毒害作用,零下低溫易引起細(xì)胞結(jié)冰,二者均不利于水果的保鮮;C6H12O6在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解產(chǎn)生丙酮酸,丙酮酸進(jìn)入線粒體中進(jìn)一步分解產(chǎn)生CO2和H2O;光合作用過程包括光反應(yīng)和暗反應(yīng),可將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能,細(xì)胞呼吸過程是將有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成ATP中活躍的化學(xué)能和熱能,ATP是物質(zhì),不是能量;夏季連續(xù)陰雨天,限制光合作用的主要因素是光照,白天適當(dāng)增加光照能夠提高光合速率,夜間適當(dāng)降低溫度可降低呼吸速率,二者結(jié)合起來,可提高作物產(chǎn)量。 5.【解題指南】 (1)知識儲備: ①光合作用過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程; ②光照與光合作用的關(guān)系。 (2)解題關(guān)鍵:密閉裝置內(nèi),氧氣增加量為0,表示光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。 【解析】選B。裝置內(nèi)增加的氧氣來自于光反應(yīng)階段水的光解。光照強(qiáng)度為a時,氧氣增加量為0,此時仍然進(jìn)行光合作用,但光合速率等于呼吸速率,氧氣的消耗量等于產(chǎn)生量。光合作用消耗二氧化碳,故丙組裝置內(nèi)的CO2含量照光后比照光前低。從圖中可以看出,隨著光照增強(qiáng),光合作用強(qiáng)度越來越大。 6.【解析】選C。若a能抑制ATP合成,則使C3的還原過程受阻,C3含量上升;若b能抑制CO2固定,則使C3的還原過程因原料不足而受阻,使[H]、ATP含量上升;若c能促進(jìn)[H]的產(chǎn)生,使C3的還原過程加快,則使C5含量上升;若d能促進(jìn)(CH2O)的合成,則使C3的還原過程加快,[H]、ATP的利用加快,使其含量下降。 7.【解析】選D。甲圖中CO2濃度和光照強(qiáng)度滿足需要,但葉綠體中酶的數(shù)量限制了光合作用。乙圖中d點時的光照較c點強(qiáng),光反應(yīng)生成的ATP和[H]較多,促進(jìn)三碳化合物的還原,使五碳化合物生成量增多,因此,五碳化合物與CO2結(jié)合生成三碳化合物的量也會增多。溫度通過影響酶的活性來影響代謝過程。在丙圖中,隨著溫度的進(jìn)一步升高,曲線的走勢將下降。 【易錯提醒】此類曲線的特點是在一個坐標(biāo)系中自變量不只是橫坐標(biāo)一個,分析時一定要注意先把兩個自變量分開來,單獨(dú)看它與因變量的關(guān)系,然后再綜合兩種因素對因變量的共同影響。 8.【解析】選C。①過程是指細(xì)胞呼吸的第一階段,發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,不消耗氧氣,產(chǎn)生少量[H],Y代表丙酮酸;②過程表示C3還原,發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,消耗[H]和ATP;③過程表示CO2的固定,發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,X代表C3;④過程是指有氧呼吸第二階段,發(fā)生在線粒體基質(zhì)中,不消耗O2,產(chǎn)生大量[H];其中②③過程均屬于暗反應(yīng)階段,不產(chǎn)生O2。 9.【解析】選D。據(jù)圖分析,a點時葉肉細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用,但不進(jìn)行光合作用,細(xì)胞呼吸受多種因素的影響,不只是受溫度的影響;b點時植物光合作用產(chǎn)生的O2量等于呼吸作用吸收的O2量,在此之前就進(jìn)行光合作用;若將溫度從25℃提高到30℃,光合作用減弱,產(chǎn)生的O2量減少,但呼吸作用增強(qiáng),吸收的O2量增加,故a、d點均上移;c點時該植物O2的產(chǎn)生量為V1+V2。 10.【解析】選A。本題考查光合作用、細(xì)胞呼吸的有關(guān)知識。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)行呼吸作用也可產(chǎn)生[H];O可以參與有氧呼吸第二階段,生成C18O2;光合作用固定CO2的量應(yīng)為呼吸作用釋放量與凈光合作用吸收量之和;ATP在葉綠體基質(zhì)中被利用產(chǎn)生ADP,從葉綠體基質(zhì)向類囊體薄膜方向移動,再用于光反應(yīng)。 11.【解析】選C。本題考查植物光合作用和呼吸作用的關(guān)系。有光照時,密閉容器中CO2減少量與黑暗中CO2增加量之和最大時,表示此時的光合作用最強(qiáng);黑暗時裝置中CO2增加最多時,表示植物的呼吸作用最強(qiáng)。分析表中數(shù)據(jù)可知,光合作用酶的最適溫度是30℃,細(xì)胞呼吸酶的最適溫度是35℃;35℃時,適宜光照下裝置中CO2減少,表示光合速率大于呼吸速率;30℃時植物光合作用吸收CO2最多,最有利于植物生長;在黑暗情況下,葉肉細(xì)胞呼吸作用也能產(chǎn)生ATP。 12.【解析】選C。根據(jù)圖中曲線可知,在第6～8 h光合速率大于呼吸速率;第10 h,光合作用停止,但此時葉肉細(xì)胞仍然進(jìn)行呼吸作用,能合成ATP;題中信息說明植物處在充滿N2和CO2的密閉容器中,植物開始進(jìn)行光合作用,產(chǎn)生O2少,導(dǎo)致植物呼吸速率較低;第10 h后光合作用停止,瓶內(nèi)CO2含量逐漸升高,氧氣含量逐漸降低。 【易錯提醒】 (1)第10 h后光合作用停止,把葉肉細(xì)胞等同于葉綠體,誤認(rèn)為B錯誤,葉肉細(xì)胞始終進(jìn)行呼吸作用。 (2)沒有明確題干中給出的有效信息,誤認(rèn)為第2～4 h呼吸速率較低的原因是溫度太低,此時應(yīng)該是O2含量低,有氧呼吸弱。 13.【解析】(1)從圖中可看出,與P點相比,Q點種植密度大,葉片彼此遮擋,影響光照,也影響通風(fēng),進(jìn)而影響二氧化碳的濃度,因此在種植農(nóng)作物時要合理密植。(2)C～F段,二氧化碳濃度減少,光合作用旺盛,葉綠體內(nèi)ADP含量最高的地方是葉綠體基質(zhì)。由于二氧化碳減少,葉綠體內(nèi)C5的含量將逐漸升高;由于一晝夜內(nèi)大棚中的CO2濃度有所下降,說明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物有積累,故植物表現(xiàn)出生長。乙圖給我們的啟示是,在密閉大棚種植作物時要注意經(jīng)常補(bǔ)充CO2。(3)根據(jù)題意,左側(cè)不能進(jìn)行光合作用,只能進(jìn)行呼吸作用,右側(cè)既能進(jìn)行光合作用,又能進(jìn)行呼吸作用,(b-a)所代表的是12 h內(nèi)右側(cè)截取部分光合作用制造的有機(jī)物總量。(4)由“探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響”可知,該實驗的自變量是光照強(qiáng)度,因變量是單位時間上浮葉片的數(shù)量,無關(guān)變量有溫度、清水的量、CO2的含量等,任意寫出兩種即可。 答案：(1)光照、CO2濃度　合理密植 (2)葉綠體基質(zhì)　逐漸升高　生長,因為一晝夜內(nèi)大棚中的CO2濃度有所下降,說明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物有積累　經(jīng)常補(bǔ)充CO2 (3)12 h內(nèi)右側(cè)截取部分光合作用制造的有機(jī)物總量 (4)單位時間上浮葉片的數(shù)量　光照強(qiáng)度(臺燈與燒杯的距離)　溫度、清水的量、CO2的含量等 14.【解析】(1)本實驗是測定小麥在不同光照條件下的光合速率,實驗變量是光照強(qiáng)度;黑暗條件下小麥呼吸作用產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。 (2)當(dāng)光照強(qiáng)度超過9 klx時,小麥光合速率不再增加的主要原因是CO2含量不足。(3)在3 klx光照強(qiáng)度時,光合速率與呼吸速率相等,此時植物細(xì)胞單位時間固定的CO2量就是植物細(xì)胞單位時間呼吸產(chǎn)生的CO2量,即8(mgCO2/100 cm2葉小時);單位時間CO2的吸收量和呼吸釋放量之和就是植物單位時間固定CO2的量,即40(mg/100 cm2葉小時),也就是植物的實際光合作用量;植物在光照強(qiáng)度為 9 klx時,白天光照14小時,則該植物一晝夜積累的有機(jī)物的量是3214-810=368(mgCO2/100 cm2葉)。(4)在光下小麥生長好與壞是看有機(jī)物的積累量,只要測量相同光照、不同溫度下玻璃罩內(nèi)CO2的變化量即可(植物吸收CO2的量),因此要分別測量實驗前后玻璃罩內(nèi)CO2的含量,差值就是吸收CO2的量。 答案：(1)光照強(qiáng)度　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 (2)CO2含量不足　(3)8　40　368 (4)②將兩個裝置分別置于25℃和30℃的黑暗中一段時間?、酃庹臻_始時先用CO2測量儀分別測量兩個玻璃罩內(nèi)CO2的含量?、軐蓚€裝置分別放在25℃和 30℃溫度下,同時進(jìn)行15 klx的光照,開始計時?、菀欢螘r間后用CO2測量儀測量兩個裝置中CO2的含量　⑥不需要。小麥生長好與壞是看有機(jī)物的積累量,小麥在不同溫度下的光合作用和呼吸作用強(qiáng)度都不同,只要測量光照下單位時間玻璃罩內(nèi)CO2的消耗量就代表有機(jī)物的積累量