名师一号届高考生物人教版通用总复习体验双基考题第11讲 能量之源光与光合作用.docx

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名师一号届高考生物人教版通用总复习体验双基考题第11讲能量之源光与光合作用

体验·双基考题（时间：

10分钟）

建体系　练能力　速效提升

1．如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培的小麦，如果突然将c降低至极低水平（其他条件不变），则a、b在叶绿体中的含量变化将会是（　　）

A．a上升、b下降B．a、b都上升

C．a、b都下降D．a下降、b上升

解析　根据图示信息可推出，c是CO2，a、b分别是[H]和ATP。

光照不变，光反应顺利进行，[H]和ATP合成正常；CO2供应不足，CO2固定减弱，C3相对含量减少，导致C3还原消耗的[H]和ATP也减少，故a、b在叶绿体中相对含量上升。

答案　B

2．研究池塘生态系统不同水层光合速率，对确定鱼的放养种类和密度有参考价值。

从池塘不同深度采集水样，分别装入黑白瓶中（白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布包裹的玻璃瓶）并密封。

然后，将黑白瓶对应悬挂于原水样采集位置，同时测定各水层剩余水样溶氧量，作为初始溶氧量。

24h后，测定各黑白瓶中溶氧量。

若测得某水层初始溶氧量为Amg·L－1，白瓶溶氧量为Bmg·L－1，黑瓶溶氧量为Cmg·L－1，则该水层总光合速率为________mg·L－1·d－1。

若上午黑白瓶被悬挂于水深25cm处时，白瓶意外坠落至池塘底部，短时间内，该瓶内绿藻叶绿体中C3含量_____________________。

从群落结构的角度分析，立体养殖可以__________________

______________________________________________________。

解析　黑瓶和白瓶中各生物呼吸作用消耗的氧气量都是（A－C）mg·L－1·d－1。

白瓶中氧气的增加量为（B－A）mg·L－1·d－1，白瓶中的实际光合作用产氧量为（B－A）＋（A－C）＝（B－C）（mg·L－1·d－1）。

若白瓶坠落到池底，由于缺少光照导致ATP、[H]产生受阻，短期内三碳化合物还原受阻、二氧化碳固定仍在进行，所以三碳化合物含量增加。

立体养殖体现了群落垂直结构中的分层现象，因此立体养殖可以提高群落对环境资源的利用能力。

答案　B－C　增加　充分利用栖息空间和食物条件等资源

3．（2013·北京理综）为研究棉花去棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。

结果如图。

（1）光合作用碳（暗）反应利用光反应产生的ATP和__________，在________中将CO2转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。

（2）由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率________。

本实验中对照组（空白对照组）植株的CO2固定速率相对值是________。

（3）由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中________增加。

已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后。

叶片光合产物利用量减少，________降低，进而在叶片中积累。

（4）综合上述结果可推测，叶片中光合产物的积累会__________光合作用。

（5）一种验证上述推测的方法为：

去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测________叶片的光合产物含量和光合速率。

与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是________，则支持上述推测。

解析　

（1）光合作用暗反应利用光反应产生的ATP和[H]在叶绿体基质中将CO2还原，最终合成有机物。

（2）题图中显示随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率逐渐下降，实验中的对照组为不摘除棉铃的棉花，所以CO2固定速率的相对值为28。

（3）由题图2知，去除棉铃后，植株叶片中的淀粉和蔗糖含量增加，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，输出量降低，进而在叶片中积累。

（4）叶片中光合作用产物的积累使CO2固定速率下降，所以会抑制光合作用。

（5）照光处理后的叶片光合产物淀粉、蔗糖的量降低或CO2固定速率相对上升，则支持上述推测。

答案　

（1）[H]　叶绿体基质

（2）逐渐下降　28

（3）淀粉和蔗糖含量　输出量

（4）抑制

（5）未遮光的　光合产物含量下降，光合速率上升

1．（2012·海南单科）关于叶绿体色素的叙述，错误的是（　　）

A．叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光

B．绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同

C．利用纸层析法可分离4种叶绿体色素

D．乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能

解析　本题主要考查叶绿体色素的种类、含量、吸收光的种类等方面的知识。

叶绿素a、叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光。

绿叶中叶绿素约占3/4，类胡萝卜素约占1/4。

利用层析液可分离叶绿体色素，提取的叶绿体色素仍可吸收光能，但叶绿体结构被破坏，导致完整的光合作用不能进行。

答案　D

2．（2014·郑州质检）为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是（　　）

A．光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液

B．光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液

C．黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液

D．黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液

解析　叶绿体必须在有光照的条件下，由NaHCO3稀溶液提供CO2和H2O作为原料，通过光合作用才能产生氧气；要通过观察好氧细菌在叶绿体周围集中分布，在其他部位分布稀少而证明水绵光合作用产生了氧气，临时装片必须隔绝空气，才能排除无关变量的干扰形成对照。

答案　B

3．光合速率通常是指单位时间、单位面积叶片吸收CO2的毫克数。

它是植物光合作用的重要指标。

一般用实验方法测得的光合速率并不是植物真实的光合速率（简称真光合速率），而是真实光合速率与呼吸速率的差值（简称净光合速率）。

在相同且适宜条件下，图中曲线1和2分别表示（　　）

A．同一植物的真光合速率和净光合速率

B．同一植物的净光合速率和真光合速率

C．不同植物的真光合速率

D．不同植物的净光合速率

解析　图中曲线1、2对应的光合速率不同，故题干中“在相同且适宜条件下”测得的两条曲线应该表示不同植物的光合速率；由图分析可知，纵坐标表示植物单位时间内、单位面积叶片吸收CO2的毫克数，即净光合速率。

答案　D

4．某人研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如图曲线。

据此推论合理的是（　　）

A．光合作用酶的最适温度高于细胞呼吸酶的最适温度

B．阴影部分表示5～35℃时蔬菜的净光合速率小于零

C．光照越强，该蔬菜新品种的产量越高

D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30℃

解析　由图可知，光合作用酶的最适温度小于细胞呼吸酶的最适温度；阴影部分表示在5～35℃时光合作用净积累有机物的量，净光合速率大于零；光照过强会导致植物死亡；在25～30℃之间，蔬菜净光合速率相对最大，因此温室栽培蔬菜温度应控制在25～30℃。

答案　D

5．如图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率（单位时间、单位叶面积吸收CO2的量）的变化曲线，下列叙述不正确的是（　　）

（提示：

花生不耐干旱，在水分蒸腾量大的情况下，易导致气孔关闭）

A．在9：

30～11：

00之间，花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓

B．在11：

00～12：

30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多

C．在17：

00时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同

D．在18：

30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应

解析　在9：

30～11：

00之间，对花生来说，呼吸速率基本不变，净光合速率下降的原因是总光合速率下降，随着光照增强，光反应过程加快，但暗反应不加快；在11：

00～12：

30之间，从图可看出，花生的净光合速率比玉米的低，即花生的单位叶面积、有机物积累量比玉米少；在17：

00时，玉米和花生的净光合速率相同，所以释放O2速率相同；在18：

30时，玉米净化合速率为零，即光合速率等于呼吸速率，所以玉米仍然进行光合作用，既进行光反应，也进行暗反应。

答案　B

6．某种铁线莲的根茎可作中药，有重要经济价值。

下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果，相关叙述正确的是（双选）（　　）

叶绿素a/b

叶绿素

净光合速率/（μmol·m－2·s－1）

0

4.8

2.1

8.0

7.5

10

5.3

2.3

9.6

9.9

30

5.2

2.4

8.9

9.2

50

4.4

2.6

5.2

7.2

70

4.1

2.9

2.7

4.8

90

3.3

3.0

0

3.2

A.适当的遮光处理，可提高其干重

B．叶绿素含量与净光合速率呈正相关

C．叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标

D．遮光90%时，铁线莲不进行光合作用

解析　适当的遮光处理，可增加叶绿素的含量，可提高植株干重；由表格可看出，叶绿素含量与净光合速率并不呈正相关；叶绿素a/b与净光合速率呈正相关，因此，叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标；遮光比例为90%时，净光合速率为0，说明此条件下光合速率等于呼吸速率，并不是不进行光合作用。

答案　AC

7．将某水生绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对其有机物积累量的影响，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（℃）

10

15

20

25

光照下吸收CO2（mg/h）

2.50

3.25

3.75

4.25

黑暗中释放CO2（mg/h）

1.00

1.50

2.25

3.00

根据该表数据分析，如果每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，那么在哪种恒温条件下，该植物积累的有机物最多（　　）

A．10℃　　　　　B．15℃

C．20℃D．25℃

解析　植物积累的有机物量＝光合作用制造有机物量－呼吸作用消耗有机物量。

表格中两者数值差值越大，越有利于植物体内有机物的积累。

答案　B

8．普利斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一个玻璃罩内，结果小白鼠和植物都能存活很长时间。

但后来有人重复这个实验，却有的能成功，有的不能成功。

以下关于这一现象的说法，不正确的是（　　）

A．该实验并不科学，没有可重复性

B．该实验的成功与否，要看是否将装置置于阳光下

C．该实验说明光合作用释放的氧气与小白鼠需要的氧达到了平衡

D．该实验说明光合作用需要的CO2与小白鼠呼出的CO2达到了平衡

解析　普利斯特利的实验成功与否的关键，是要把装置置于阳光下。

普利斯特利的实验虽然把实验装置置于阳光下，取得了成功，但他却忽视了一点，即没有明确地说明将实验装置置于阳光下是取得实验成功的必要条件。

所以后来的科学工作者在重复该实验时，置于阳光下的取得了成功，不置于阳光下的则遭到失败。

答案　A

9．1883年德国生物学家C.Engelman设计了一个实验研究光合作用的光谱。

他将棱镜产生的光谱投射到丝状的水绵体上，并在水绵的悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况（如图），他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。

这个实验的思路是（　　）

A．细菌对不同的光反应不一，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强

B．好氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强，则在该种光照射下植物光合作用强

C．好氧细菌聚集多的地方，水绵光合作用产生的有机物多，则在该种光照射下植物光合作用强

D．聚集的好氧细菌大量消耗光合作用产物——O2，使水绵的光合作用速度加快，则该种光有利于光合作用

解析　好氧细菌的生活中是需要氧气的，因此在好氧细菌聚集的地方应该是氧气多的地方，也就是水绵光合作用强的地方。

答案　B

10．三种单细胞生物均具有细胞壁、没有核膜、没有成形的细胞核，它们生活所需条件如下表（“√”表示需要），下列说法不正确的是（　　）

生物

必需的生活条件

水

O2

CO2

C6H12O6

NH3

光

甲

√

√

√

√

乙

√

√

丙

√

√

√

√

A.甲能用叶绿体将CO2和H2O转化成有机物

B．乙在生态系统的成分中可能是分解者

C．丙能进行化能合成作用，能量来源是氨的氧化

D．甲、丙是需氧型生物

解析　甲为光能自养，但甲无叶绿体。

丙为化能自养，乙是异养生物。

答案　A

11．（2010·四川）有人对不同光照强度下两种果树的光合作用进行研究，结果如下表（净光合速率以CO2的吸收速率表示，其他条件适宜且相对恒定）。

下列相关分析不正确的是（　　）

光强（mmol光子·m－2·s－1）

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

龙眼

光能利用率（%）

－

2.30

2.20

2.00

1.80

1.60

1.50

1.40

1.30

1.20

净光合速率（μmolCO2·

m－2·s－1）

－0.60

2.50

5.10

6.55

7.45

7.90

8.20

8.50

8.50

8.50

芒果

光能利

用率（%）

－

1.20

1.05

0.90

0.85

0.80

0.75

0.70

0.65

0.60

净光合速率

（μmolCO2·

m－2·s－1）

－2.10

1.10

3.70

5.40

6.50

7.25

7.60

7.60

7.60

7.60

A．光强大于0.1mmol光子·m－2·s－1，随光照增强两种果树的光能利用率逐渐减小

B．光强小于0.5mmol光子·m－2·s－1，限制净光合速率的主要因素是叶绿素含量

C．光强大于0.7mmol光子·m－2·s－1，限制净光合速率的主要生态因素是CO2浓度

D．龙眼的最大光能利用率大于芒果，但龙眼的最大总光合速率反而小于芒果

解析　本题考查植物的光合作用、呼吸作用以及影响光合作用的因素，意在考查考生获取信息的能力以及综合运用能力。

从表中可以看出：

芒果的最大光能利用率小于龙眼的最大光能利用率，龙眼的呼吸强度小于芒果的呼吸强度。

当光强大于0.1mmol光子·m－2·s－1时，随光照增强，两种果树的光能利用率均呈现逐渐减小的趋势；当光强小于0.5mmol光子·m－2·s－1时，限制净光合速率的主要因素是光照强度；当光强大于0.7mmol光子·m－2·s－1时，限制净光合速率的主要生态因素是CO2浓度；龙眼的最大光能利用率大于芒果，龙眼的最大光合速率为8.5＋0.6＝9.1（μmolCO2·m－2·s－1）；而芒果的最大光合速率为7.6＋2.1＝9.7（μmolCO2·m－2·s－1），大于龙眼的最大光合速率。

答案　B

12．将在黑暗中放置一段时间的叶片均分为4块，置于不同的试管中，按下表进行实验，着色最浅叶片所在的试管是（　　）

试管编号

①

②

③

④

实验处理

CO2溶液

＋

＋

＋

＋

光照

白光

蓝光

红光

绿光

碘液

＋

＋

＋

＋

注　“＋”表示具有该条件

A．①　　　B．②　　　C．③　　　D．④

解析　叶片在黑暗中放置一段时间后通过呼吸作用消耗掉了自身细胞中贮存的淀粉；然后均分为4块，放在4支试管中，给予不同光质的照射，其他条件相同，由于叶片细胞中的叶绿素吸收绿光最少，光合作用最弱，产生的淀粉最少，所以④经碘液处理着色最浅。

答案　D

13．德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光。

经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。

若观察时，遮光处也呈现出蓝色，原因可能是（　　）

①叶片在暗处放置时间过短，有机物未被耗尽

②曝光时间过长，有机物发生了转移

③叶片未用酒精脱色处理，绿色对蓝色造成的干扰

④曝光时间过短，有机物生成的数量过少

A．①②　B．②③

C．①④D．②④

解析　实验中黑暗处理的目的是耗尽原有的淀粉等有机物，若暗处理时间过短，叶片内原有的淀粉就会对实验结果造成干扰。

有机物在植物体内能够转移，若曝光时间过长，曝光处的淀粉可运输到遮光处，从而使遮光处也含有淀粉等物质。

绿色对蓝色虽然能造成干扰，但仅是实验现象不明显而已，而不会出现蓝色。

答案　A

14．在晴朗的夏季，将一正常生长的绿色植物放入密闭的透明玻璃罩内，室外继续培养。

每隔一段时间用CO2浓度检测仪测定玻璃罩内CO2浓度，绘制成如图所示曲线（水平虚线：

实验开始时玻璃罩内CO2浓度）。

据图得出的正确判断是（　　）

A.FG段表明气孔关闭，光合作用小于呼吸作用

B.E点时植物体内的有机物含量比A点时多

C.D点开始进行光合作用，H点光合作用消失

D．该植物在这一天中表现出生长现象

解析　该图中D～H段导致CO2下降，原因是光合速率大于呼吸速率。

D、H两点表示光合速率等于呼吸速率，所以在D点左侧和H点右侧的一定范围内也进行光合作用，只不过小于呼吸作用。

从总趋势来看CO2减少，说明24小时内有机物表现为积累。

答案　D

15．东海原甲藻（简称甲藻）是我国东海引发赤潮的藻种之一，研究甲藻光合作用的生理特性可为认识赤潮发生机理提供重要信息。

（一）某研究小组探究pH对甲藻光合作用的影响，设计了以下实验：

将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养，各组藻液pH分别设定为6.0、7.0、8.0、9.0、10.0，在黑暗中放置12h，然后在适宜光照等相同条件下培养，随即多次测定各组氧气释放量并计算净光合速率。

将实验结果绘制成下图。

（1）本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定________吸收量来计算净光合速率。

（2）黑暗放置过程中，藻液pH会有所变化，因此在测定氧气释放量前，需多次将各组pH分别调到________，这是控制实验的________变量。

（3）若甲藻长时间处于pH10.0条件下，甲藻________（能、不能）正常生长繁殖，请据图分析并说明原因：

____________________。

（4）实验表明，甲藻光合作用适宜pH为6.0～9.0。

但海水在该pH条件下，一般不会发生赤潮，原因是发生赤潮除了与pH、温度、光照强度等因素有关外，最主要还与海水的________有关。

（二）研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响。

根据实验结果得出：

甲藻生长繁殖的适宜温度为15℃～30℃，最适温度为25℃左右，当温度为9℃和33℃时，甲藻不能正常生长繁殖。

请根据这些信息在图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线。

解析　本题主要考查甲藻光合作用等知识，意在考查考生分析图表获取信息的能力和对影响光合作用的环境因素等知识的理解。

（一）

（1）从图中看，净光合速率＝真正光合速率－呼吸作用速率，光合作用消耗二氧化碳产生氧气，而呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳，因此可以通过测定氧气释放量和二氧化碳吸收量来计算净光合速率。

（2）黑暗环境中，甲藻呼吸作用产生的二氧化碳会导致藻液pH下降，因此在测定氧气释放量前，需多次将各组pH分别调到原设定的pH，以保证实验的自变量达到原设定值。

（3）从图中看，当甲藻处于pH10.0条件下，甲藻的净光合速率为负值，也就是说甲藻合成的有机物小于消耗的有机物，因此若甲藻长时间处于pH10.0条件下，甲藻不仅不能积累有机物，还要消耗体内已经合成的有机物，从而使得甲藻不能正常生长繁殖。

（4）赤潮是由于海水中的N、P等矿物质的含量过多而出现的富营养化现象。

（二）在画净光合速率随温度变化的示意曲线时，要找到几个特殊的点：

一是25℃时净光合速率最大，二是9℃和33℃时净光合速率为零，三是15℃～30℃净光合速率为正值。

答案　

（一）

（1）CO2　

（2）原设定的pH　自

（3）不能　因为长时间处于pH10.0条件下，甲藻的净光合速率为负值，甲藻不能正常生长繁殖

（4）富营养化（N、P含量）

（二）

16．为探究环境因素对光合作用强度的影响，多个兴趣小组设计实验进行研究。

实验材料和用具：

100mL量筒、20W至500W的台灯、冷开水、NaHCO3、黑藻等。

实验步骤：

①准备6套如图所示装置，分别编号为1～6。

在瓶中各加入约500mL0.01g/mLNaHCO3溶液后用冷开水充满。

②取6等份黑藻分别放入1～6号装置中。

③将6套装置放入暗室中，然后用20W、50W、75W、100W、200W和500W的台灯等距离地分别照射1～6号装置，观察气泡的产生情况。

④30min后停止光照，测量光合作用释放的O2体积。

对该实验进行分析，回答有关问题：

（1）该实验中的自变量是________。

列出实验中的两个控制变量（无关变量）：

___________________________________________。

（2）通过该实验测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量，其原因是_______________________________________。

（3）在冬季的人工大棚中种植蔬菜，需要确定合适的光照强度，因为光照不够会降低产量，而提供多余的光照还会浪费。

通过该实验还不能够确定最适合黑藻生长的光照强度，你该如何开展进一步的探究呢？

解析　实验的自变量是光照强度，无关变量有温度、CO2浓度等。

由于植物的细胞呼吸也消耗O2，因此O2的释放量小于O2的产生量。

答案　

（1）光照强度　CO2（或NaHCO3溶液）浓度、温度、pH、黑藻数量（要求至少答出两项）

（2）黑藻自身的细胞呼吸会消耗氧气

（3）在100W～500W光照范围内设置多组梯度进行实验

17．请回答下列有关光合作用的问题。

（1）光合速度受到温度、二氧化碳浓度和光照强度的影响。

其中，光照强度直接影响光合作用的________过程；二氧化碳浓度直接影响光合作用的________过程。

（2）甲图表示二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度与光照强度和温度的关系。

①在温度为10℃、光照强度大于________千勒克斯时，光合速度不再增加。

当温度为30℃、光照强度小于L3千勒克斯时，光合速度的限制因素是__________________________________。

②根据甲图，在乙图的坐标上标出光照强度为L2千勒克斯，温度分别为10℃、20℃和30℃时的光合速度。

（3）丙图表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。

①当在________千勒克斯光照强度条件下，A、B两种植物的光合速度相同。

②A植物在光照强度为9千勒克斯时，2小时单位叶面积可积累葡萄糖________mg（计算结果保留一位小数。

相对原子质量C—12，H—1，O—16）。

③A植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜），要使有机物积累量为正值，白天平均光照强度必须大于________千勒克斯。

解析　光是光反应的必要条件，光照强度直接影响光合作用的光反应过程，CO2的固定发生在暗反应，CO2浓度直接影响光合作用的暗反应阶段。

据甲图可知，温度为10℃，光强大于L1千勒克斯时，光合速度不再增加，当温度为30℃，光强小于L3千勒克斯时，随着光照强度的增强，光合速率加快，限制光合速度的因素是光照强度而不是温度。

据甲图知光强为L2千勒克斯，温度分别为10℃、20℃和30℃的光合速度分别为2、4、4，在乙图中标出。

丙图中的A、B两植