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2019年高考生物一輪總復(fù)習(xí) 5.4 能量之源 光與光合作用課時(shí)提升作業(yè) 新人教版必修1 一、選擇題(包括10個(gè)小題,每個(gè)小題5分,共50分) 1.(xx合肥模擬)在光合作用的探究歷程中,德國(guó)科學(xué)家梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律,曾提出了植物在進(jìn)行光合作用時(shí)能量轉(zhuǎn)化的假說(shuō)。以下哪項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明這一假說(shuō)　(　　) A.英格豪斯證明植物在光照條件下可以改變空氣成分的實(shí)驗(yàn) B.恩格爾曼證明光合作用的有效光是紅光和藍(lán)紫光的實(shí)驗(yàn) C.薩克斯證明綠葉在光下進(jìn)行光合作用可以產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn) D.魯賓和卡門證明光合作用產(chǎn)生的氧氣來(lái)自水的實(shí)驗(yàn) 2.(xx銀川模擬)下圖是光合作用過(guò)程實(shí)驗(yàn)圖解。請(qǐng)分析判斷下列說(shuō)法不正確的是　(　　) A.此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明葉綠體是進(jìn)行光合作用的完整結(jié)構(gòu)單位 B.通過(guò)裝置A、B可以證明光反應(yīng)發(fā)生在類囊體薄膜上 C.通過(guò)裝置A、C可以證明暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中 D.本實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了反應(yīng)必需的條件 3.若下圖Ⅰ中裝置甲與裝置乙敞口培養(yǎng)相同數(shù)量的小球藻,光照強(qiáng)度對(duì)小球藻產(chǎn)生氧氣量的影響繪制成曲線如圖Ⅱ(凈氧量=光合作用產(chǎn)生的氧氣量-細(xì)胞呼吸消耗的氧氣量)。據(jù)圖分析,下列敘述不正確的是(　　) A.P處凈氧量為負(fù)值,是因?yàn)樾∏蛟宀贿M(jìn)行光合作用,且細(xì)胞呼吸消耗氧氣 B.Q處凈氧量為零,是因?yàn)镼處小球藻不進(jìn)行光合作用 C.甲與乙凈氧量差異的原因是乙小球藻葉綠素合成受阻,影響光合作用 D.由圖Ⅱ可知,光照強(qiáng)度可影響光合作用強(qiáng)度 4.(xx亳州模擬)如下圖曲線Ⅰ表示黃豆在適宜溫度、CO2濃度為0.03%的環(huán)境中光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系。在y點(diǎn)時(shí)改變某條件,結(jié)果發(fā)生了如曲線Ⅱ的變化。下列分析合理的是　(　　) A.與y點(diǎn)相比較,x點(diǎn)時(shí)葉綠體中C3含量低 B.在y點(diǎn)時(shí),適當(dāng)升高溫度可導(dǎo)致曲線由Ⅰ變?yōu)棰? C.制約x點(diǎn)的光合速率的因素主要是葉綠體中色素的含量 D.制約z點(diǎn)的光合速率的因素可能是CO2濃度 5.下列有關(guān)礦質(zhì)元素與光合作用關(guān)系的敘述,不正確的是　(　　) A.Mg是葉綠素的成分,缺Mg不能合成葉綠素,也就不能進(jìn)行光合作用 B.N是構(gòu)成葉綠素、蛋白質(zhì)、核酸等的成分,N供應(yīng)不足會(huì)使光合速率下降 C.K+、Fe2+對(duì)光合作用沒(méi)有影響,但能影響到植物的其他代謝 D.P對(duì)光合作用的影響是非常廣泛的,如影響能量轉(zhuǎn)移過(guò)程 6.(xx北京模擬)生長(zhǎng)于較弱光照條件下的植物,當(dāng)提高二氧化碳濃度時(shí),其光合速率并未隨之增加,主要限制因素可能是　(　　) A.細(xì)胞呼吸和暗反應(yīng) B.光反應(yīng) C.暗反應(yīng) D.細(xì)胞呼吸 7.(xx海南高考)將一株生長(zhǎng)正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi),在適宜條件下光照培養(yǎng),隨培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),玻璃容器內(nèi)二氧化碳濃度可出現(xiàn)的變化趨勢(shì)是　(　　) A.一直降低,直至為零 B.一直保持穩(wěn)定,不變化 C.降低至一定水平時(shí)保持相對(duì)穩(wěn)定 D.升高至一定水平時(shí)保持相對(duì)穩(wěn)定 8.(xx安徽示范高中聯(lián)考)下列為有關(guān)環(huán)境因素對(duì)植物光合作用影響的關(guān)系圖,有關(guān)描述錯(cuò)誤的是　(　　) A.圖1中,若光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng),a點(diǎn)左移,b點(diǎn)右移 B.圖2中,若CO2濃度適當(dāng)增大,a點(diǎn)左移,b點(diǎn)右移 C.圖3中,a點(diǎn)與b點(diǎn)相比,a點(diǎn)時(shí)葉綠體中C3含量相對(duì)較多 D.圖4中,當(dāng)溫度高于25℃時(shí),光合作用制造的有機(jī)物的量開(kāi)始減少 9.(xx安慶模擬)如圖表示高等植物細(xì)胞的兩個(gè)重要生理過(guò)程中C、H、O的變化,某個(gè)同學(xué)在分析時(shí),做出了如下判斷,你認(rèn)為其中判斷正確的是　(　　) A.圖中可發(fā)生CO2→C3→C6H12O6,其場(chǎng)所是類囊體薄膜 B.甲中的H2O在類囊體薄膜上被消耗,乙中H2O的消耗與產(chǎn)生都在線粒體內(nèi)膜上 C.甲和乙過(guò)程中都有[H]的產(chǎn)生與消耗,但是作用不同 D.甲、乙均能發(fā)生能量轉(zhuǎn)換,甲中光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能,乙中化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能 10.(xx蚌埠模擬)對(duì)于大棚栽培的農(nóng)作物,下列增產(chǎn)措施并不是通過(guò)增大光合速率實(shí)現(xiàn)的是　(　　) A.給農(nóng)作物增施氮肥和鎂肥 B.大棚栽培的農(nóng)作物通過(guò)增施農(nóng)家肥料補(bǔ)充CO2 C.給農(nóng)作物補(bǔ)充適宜強(qiáng)度的人工光照 D.夜間適當(dāng)降低農(nóng)作物的環(huán)境溫度 二、非選擇題(包括2個(gè)小題,共50分) 11.(20分)(xx甘肅五市聯(lián)考)下表是植物Ⅰ和植物Ⅱ在一天中氣孔導(dǎo)度的變化。請(qǐng)分析回答: 時(shí)刻 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 24:00 植物 Ⅰ氣 孔導(dǎo) 度 38 35 30 7 2 8 15 25 38 植物 Ⅱ氣 孔導(dǎo) 度 1 1 20 38 30 35 20 1 1 (注:氣孔導(dǎo)度能反映氣孔張開(kāi)的程度,其單位是mmol CO2m-2s-1,表示單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入葉片表面單位面積的CO2的量) (1)請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖中畫出植物Ⅰ和植物Ⅱ一天中氣孔導(dǎo)度的變化曲線。 (2)據(jù)表分析可知,一天中植物Ⅰ和植物Ⅱ吸收CO2的主要差異是　__________; 沙漠植物的氣孔導(dǎo)度變化更接近于植物　　　　　　　　　,此特性的形成是長(zhǎng)期　　　　　　的結(jié)果。 (3)影響植物Ⅱ光合作用強(qiáng)度的主要環(huán)境因素除了水和CO2濃度之外,還有 　　　　　　　　　　　等。(指出兩種) (4)如圖表示植物葉肉細(xì)胞中發(fā)生的物質(zhì)代謝過(guò)程(圖中C3代表含有3個(gè)碳原子的有機(jī)化合物)。過(guò)程①的能量變化是　　　　　　　　　　　　　　　　　。③的完成需要酶、　　　　　等物質(zhì)。凌晨3:00時(shí),①②③④四種生理過(guò)程中,植物Ⅰ和植物Ⅱ都能完成的有　　　　　　。 12.(30分)(xx北京高考)為研究棉花去棉鈴(果實(shí))后對(duì)葉片光合作用的影響,研究者選取至少具有10個(gè)棉鈴的植株,去除不同比例棉鈴,3天后測(cè)定葉片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。結(jié)果如圖: (1)光合作用暗反應(yīng)利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和　　　　　,在_______________ 中將CO2轉(zhuǎn)化為三碳糖,進(jìn)而形成淀粉和蔗糖。 (2)由圖1可知,隨著去除棉鈴百分率的提高,葉片光合速率　　　　。本實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組(空白對(duì)照組)植株CO2固定速率相對(duì)值是　　　　。 (3)由圖2可知,去除棉鈴后,植株葉片中_______________________________ 增加。已知葉片光合產(chǎn)物會(huì)被運(yùn)到棉鈴等器官并被利用,因此去除棉鈴后,葉片光合產(chǎn)物利用量減少,　　　　　　降低,進(jìn)而在葉片中積累。 (4)綜合上述結(jié)果可推測(cè),葉片中光合產(chǎn)物的積累會(huì)　　　　　　光合作用。 (5)一種驗(yàn)證上述推測(cè)的方法為:去除植株上的棉鈴并對(duì)部分葉片遮光處理,使遮光葉片成為需要光合產(chǎn)物輸入的器官,檢測(cè)　　　　　　　葉片的光合產(chǎn)物含量和光合速率。與只去除棉鈴植株的葉片相比,若檢測(cè)結(jié)果是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,則支持上述推測(cè)。 答案解析 1.【解析】選C。英格豪斯通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了植物更新空氣必須在光下才能進(jìn)行;恩格爾曼證明了光合作用的場(chǎng)所是葉綠體,光合作用的有效光是紅光和藍(lán)紫光;薩克斯通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉,從另一個(gè)角度也說(shuō)明了光能轉(zhuǎn)化為淀粉中穩(wěn)定的化學(xué)能;魯賓和卡門通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了光合作用的產(chǎn)物氧氣來(lái)自于水。 2.【解析】選B。光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段,光反應(yīng)在類囊體薄膜上進(jìn)行,暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行,光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H],暗反應(yīng)在ATP、[H]作用下產(chǎn)生有機(jī)物。從圖中①②所示的位置及后續(xù)實(shí)驗(yàn)可以證明①是類囊體薄膜,②是葉綠體基質(zhì);裝置B中無(wú)有機(jī)物生成的原因是缺少葉綠體基質(zhì),不能為暗反應(yīng)提供酶和固定CO2的C5,所以裝置A、B不能證明光反應(yīng)發(fā)生在類囊體薄膜上;從3試管產(chǎn)物分析知,光反應(yīng)和暗反應(yīng)彼此聯(lián)系,不可分割,葉綠體是進(jìn)行光合作用的完整結(jié)構(gòu)單位。 3.【解析】選B。由圖可知:Q處的光照強(qiáng)度條件下,小球藻的光合作用釋放出的氧氣量等于小球藻有氧呼吸消耗的氧氣量。 4.【解析】選D。x點(diǎn)時(shí),光照強(qiáng)度較弱,光反應(yīng)提供的[H]和ATP較少,C3的濃度較y點(diǎn)時(shí)高,A項(xiàng)不正確;題目中提到已是在適宜溫度下,如果再提高溫度,會(huì)降低光合速率,B項(xiàng)不正確;制約x點(diǎn)的光合速率的因素是光照強(qiáng)度,C項(xiàng)不正確;在適宜溫度和同等光照強(qiáng)度條件下,提高CO2濃度可大幅度提高光合速率,D項(xiàng)正確。 5.【解析】選C。K+與綠色植物通過(guò)光合作用合成糖類,以及將糖類運(yùn)輸?shù)綁K根、塊莖和種子等器官中有關(guān);Fe2+也與光合作用有關(guān),Fe2+是合成葉綠素過(guò)程所不可缺少的催化劑組成成分。 6.【解析】選B。弱光條件下光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、[H]較少,還原的C3也少,有機(jī)物的產(chǎn)量低。提高二氧化碳濃度,光反應(yīng)的產(chǎn)物并未隨之增加,所以光合速率未發(fā)生改變。 7.【解析】選C。在適宜條件下培養(yǎng)密閉容器內(nèi)的植物,密閉容器內(nèi)的二氧化碳含量有限,隨著光合作用的持續(xù)進(jìn)行,二氧化碳逐漸被消耗,濃度降低,進(jìn)而光合作用強(qiáng)度跟著降低,當(dāng)二氧化碳濃度降低到一定水平時(shí),植物的光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度相等,則裝置內(nèi)的二氧化碳濃度就保持相對(duì)穩(wěn)定,故本題選C。 8.【解析】選D。圖4中“光照下CO2的吸收量”為植物凈光合量(植物有機(jī)物積累量),“黑暗中CO2的釋放量”為植物呼吸量,故當(dāng)溫度高于25℃時(shí),植物光合作用積累的有機(jī)物的量開(kāi)始減少,而不是植物光合作用制造的有機(jī)物的量(植物總光合量)開(kāi)始減少。 【加固訓(xùn)練】將某綠色植物的葉片放在特定的裝置中,用紅外線測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量,測(cè)定的條件和結(jié)果見(jiàn)下表: 黑暗時(shí) O2吸收量(mg/h) 6 000勒克斯光照時(shí) O2釋放量(mg/h) 10℃ 0.5 3.6 20℃ 1.2 3.1 若將該葉片先置于20℃、6 000勒克斯光照條件下10小時(shí),然后置于10℃黑暗條件下,則該葉片一晝夜葡萄糖積累的量為　(　　) A.2.91 mg B.11.25 mg C.22.5 mg D.33.75 mg 【解析】選C。根據(jù)題意可知該葉片一晝夜制造的O2剩余量為:3.110-0.514=24(mg)。在進(jìn)行光合作用時(shí)一分子葡萄糖對(duì)應(yīng)6分子氧氣,則剩余的葡萄糖為:=22.5(mg)。 9.【解析】選C。由圖可知甲是光合作用,乙是有氧呼吸。甲中①過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì);乙中水的消耗在線粒體基質(zhì),水的產(chǎn)生在線粒體內(nèi)膜;甲過(guò)程產(chǎn)生的[H]用于C3的還原,乙過(guò)程產(chǎn)生的[H]與O2結(jié)合生成水,釋放能量;乙中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能和熱能。 【加固訓(xùn)練】(xx臨沂模擬)如圖表示植物的光合作用與細(xì)胞呼吸之間的關(guān)系。下列分析中不正確的是　(　　) A.過(guò)程④進(jìn)行的場(chǎng)所是線粒體 B.暗反應(yīng)包括⑤和②兩個(gè)過(guò)程 C.光照條件下,葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的過(guò)程有①③④ D.過(guò)程①進(jìn)行的場(chǎng)所是類囊體薄膜 【解析】選A。有氧條件下過(guò)程④為有氧呼吸的第二階段,場(chǎng)所是線粒體,無(wú)氧條件下生成酒精和CO2,場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì);暗反應(yīng)包括⑤(二氧化碳的固定)和②(C3的還原)兩個(gè)過(guò)程;光照條件下,葉肉細(xì)胞既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行有氧呼吸,圖中過(guò)程①是光反應(yīng),產(chǎn)生ATP,過(guò)程③④是有氧呼吸的不同階段,均產(chǎn)生ATP;過(guò)程①為光反應(yīng),進(jìn)行的場(chǎng)所是類囊體薄膜。 10.【解析】選D。夜間適當(dāng)降低農(nóng)作物的環(huán)境溫度,導(dǎo)致酶活性降低,從而減少呼吸作用對(duì)有機(jī)物的消耗,最終達(dá)到增產(chǎn)的目的,不是通過(guò)增大光合速率實(shí)現(xiàn)的。 【加固訓(xùn)練】下列措施及對(duì)應(yīng)的生物學(xué)原理的敘述錯(cuò)誤的是　(　　) A.農(nóng)田種植作物一年兩茬,可延長(zhǎng)光合作用時(shí)間 B.栽種稈矮、葉直而小的作物,能增加種植密度,有益于增大光合面積 C.溫室條件下,通過(guò)增施農(nóng)家肥可以提高作物對(duì)有機(jī)物的吸收 D.經(jīng)常疏松土壤可以促進(jìn)植物充分利用土壤中的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) 【解析】選C。溫室條件下,增施農(nóng)家肥可增加土壤中礦質(zhì)離子的含量和空氣中CO2的含量,以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,作物不從土壤中直接吸收有機(jī)物。 11.【解析】(1)畫圖時(shí)只要根據(jù)題目所示表格中的數(shù)據(jù)描點(diǎn),然后用平滑的曲線連接即可。(2)根據(jù)畫出的曲線圖以及氣孔導(dǎo)度的含義可知,植物Ⅰ主要在夜間吸收CO2,植物Ⅱ主要在白天吸收CO2,沙漠在白天溫度過(guò)高,植物失水,氣孔關(guān)閉,所以沙漠植物的氣孔導(dǎo)度變化更接近于植物Ⅰ,此特性的形成是長(zhǎng)期自然選擇(進(jìn)化)的結(jié)果。(3)影響植物Ⅱ光合作用強(qiáng)度的因素有水、CO2濃度、光照強(qiáng)度(光照)、溫度、無(wú)機(jī)鹽(礦質(zhì)元素)等。(4)圖中為植物葉肉細(xì)胞中發(fā)生的物質(zhì)代謝過(guò)程,那么①②表示細(xì)胞呼吸的相關(guān)過(guò)程,③④表示光合作用的相關(guān)過(guò)程。凌晨3:00時(shí),無(wú)論植物Ⅰ還是植物Ⅱ,都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸,所以植物Ⅰ和植物Ⅱ都能完成的是圖中①②過(guò)程。 答案:(1) (2)植物Ⅰ主要在夜間吸收CO2,植物Ⅱ主要在白天吸收CO2?、瘛∽匀贿x擇(進(jìn)化) (3)光照強(qiáng)度(光照)、溫度、無(wú)機(jī)鹽(礦質(zhì)元素)(任答兩項(xiàng)) (4)糖類中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能和熱能 [H]和ATP?、佗? 12.【解題指南】解答本題需要關(guān)注以下三點(diǎn): (1)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的場(chǎng)所分別是葉綠體類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì);光反應(yīng)和暗反應(yīng)相互依存,不可分割。 (2)葉片光合作用產(chǎn)物的積累會(huì)影響光合作用的進(jìn)行。 (3)明確實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目的是什么,光合產(chǎn)物輸入的場(chǎng)所不僅僅只有棉鈴,還可以是遮光的葉片。 【解析】本題主要考查植物光合作用基本過(guò)程和相關(guān)影響因素的知識(shí),還涉及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的部分知識(shí)。 (1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了[H]/NADPH和ATP,暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)。 (2)根據(jù)圖1可以看出光合速率隨去除棉鈴的百分率的增加而降低;圖1中去除棉鈴的百分率為“0”時(shí),為空白對(duì)照,植株的CO2固定速率相對(duì)值是28。 (3)由圖2可知,去除棉鈴后,植株中的淀粉和蔗糖等有機(jī)物的含量增加。葉片光合產(chǎn)物利用量減少,輸出量降低,進(jìn)而在葉片中積累。 (4)根據(jù)圖1可以看出光合速率隨去除棉鈴的百分率的增加而降低,而圖2則說(shuō)明光合速率下降的原因是光合產(chǎn)物在葉片中積累,所以葉片中光合產(chǎn)物的積累會(huì)抑制光合作用。 (5)去除棉鈴以后并對(duì)部分葉片進(jìn)行遮光處理是自變量,因變量是光合產(chǎn)物含量和光合速率大小。遮光處理的目的是為未遮光的葉片合成的有機(jī)物提供一個(gè)轉(zhuǎn)移的場(chǎng)所,避免葉片中光合產(chǎn)物的積累,如果此時(shí)檢測(cè)到光合產(chǎn)物含量下降,光合速率上升,則說(shuō)明未遮光的葉片的有機(jī)物運(yùn)輸?shù)秸诠獾娜~片中去了,從而證明了葉片中光合產(chǎn)物的積累會(huì)抑制光合作用。 答案:(1)[H]/NADPH　葉綠體基質(zhì) (2)逐漸下降　28 (3)淀粉和蔗糖的含量　輸出量 (4)抑制 (5)未遮光的　光合產(chǎn)物含量下降,光合速率上升 x