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2019年高考生物一輪總復習 5.4 能量之源 光與光合作用課時提升作業(yè) 新人教版必修1 一、選擇題(包括10個小題,每個小題5分,共50分) 1.(xx合肥模擬)在光合作用的探究歷程中,德國科學家梅耶根據能量轉化與守恒定律,曾提出了植物在進行光合作用時能量轉化的假說。以下哪項科學實驗能證明這一假說　(　　) 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驗 B.恩格爾曼證明光合作用的有效光是紅光和藍紫光的實驗 C.薩克斯證明綠葉在光下進行光合作用可以產生淀粉的實驗 D.魯賓和卡門證明光合作用產生的氧氣來自水的實驗 2.(xx銀川模擬)下圖是光合作用過程實驗圖解。請分析判斷下列說法不正確的是　(　　) A.此實驗說明葉綠體是進行光合作用的完整結構單位 B.通過裝置A、B可以證明光反應發(fā)生在類囊體薄膜上 C.通過裝置A、C可以證明暗反應發(fā)生在葉綠體基質中 D.本實驗能證明光反應為暗反應提供了反應必需的條件 3.若下圖Ⅰ中裝置甲與裝置乙敞口培養(yǎng)相同數量的小球藻,光照強度對小球藻產生氧氣量的影響繪制成曲線如圖Ⅱ(凈氧量=光合作用產生的氧氣量-細胞呼吸消耗的氧氣量)。據圖分析,下列敘述不正確的是(　　) A.P處凈氧量為負值,是因為小球藻不進行光合作用,且細胞呼吸消耗氧氣 B.Q處凈氧量為零,是因為Q處小球藻不進行光合作用 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,光照強度可影響光合作用強度 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度的關系。在y點時改變某條件,結果發(fā)生了如曲線Ⅱ的變化。下列分析合理的是　(　　) A.與y點相比較,x點時葉綠體中C3含量低 B.在y點時,適當升高溫度可導致曲線由Ⅰ變?yōu)棰? C.制約x點的光合速率的因素主要是葉綠體中色素的含量 D.制約z點的光合速率的因素可能是CO2濃度 5.下列有關礦質元素與光合作用關系的敘述,不正確的是　(　　) A.Mg是葉綠素的成分,缺Mg不能合成葉綠素,也就不能進行光合作用 B.N是構成葉綠素、蛋白質、核酸等的成分,N供應不足會使光合速率下降 C.K+、Fe2+對光合作用沒有影響,但能影響到植物的其他代謝 D.P對光合作用的影響是非常廣泛的,如影響能量轉移過程 6.(xx北京模擬)生長于較弱光照條件下的植物,當提高二氧化碳濃度時,其光合速率并未隨之增加,主要限制因素可能是　(　　) A.細胞呼吸和暗反應 B.光反應 C.暗反應 D.細胞呼吸 7.(xx海南高考)將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內,在適宜條件下光照培養(yǎng),隨培養(yǎng)時間的延長,玻璃容器內二氧化碳濃度可出現的變化趨勢是　(　　) A.一直降低,直至為零 B.一直保持穩(wěn)定,不變化 C.降低至一定水平時保持相對穩(wěn)定 D.升高至一定水平時保持相對穩(wěn)定 8.(xx安徽示范高中聯考)下列為有關環(huán)境因素對植物光合作用影響的關系圖,有關描述錯誤的是　(　　) A.圖1中,若光照強度適當增強,a點左移,b點右移 B.圖2中,若CO2濃度適當增大,a點左移,b點右移 C.圖3中,a點與b點相比,a點時葉綠體中C3含量相對較多 D.圖4中,當溫度高于25℃時,光合作用制造的有機物的量開始減少 9.(xx安慶模擬)如圖表示高等植物細胞的兩個重要生理過程中C、H、O的變化,某個同學在分析時,做出了如下判斷,你認為其中判斷正確的是　(　　) A.圖中可發(fā)生CO2→C3→C6H12O6,其場所是類囊體薄膜 B.甲中的H2O在類囊體薄膜上被消耗,乙中H2O的消耗與產生都在線粒體內膜上 C.甲和乙過程中都有[H]的產生與消耗,但是作用不同 D.甲、乙均能發(fā)生能量轉換,甲中光能轉變成化學能,乙中化學能轉變成光能 10.(xx蚌埠模擬)對于大棚栽培的農作物,下列增產措施并不是通過增大光合速率實現的是　(　　) A.給農作物增施氮肥和鎂肥 B.大棚栽培的農作物通過增施農家肥料補充CO2 C.給農作物補充適宜強度的人工光照 D.夜間適當降低農作物的環(huán)境溫度 二、非選擇題(包括2個小題,共50分) 11.(20分)(xx甘肅五市聯考)下表是植物Ⅰ和植物Ⅱ在一天中氣孔導度的變化。請分析回答: 時刻 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 24:00 植物 Ⅰ氣 孔導 度 38 35 30 7 2 8 15 25 38 植物 Ⅱ氣 孔導 度 1 1 20 38 30 35 20 1 1 (注:氣孔導度能反映氣孔張開的程度,其單位是mmol CO2m-2s-1,表示單位時間內進入葉片表面單位面積的CO2的量) (1)請在坐標圖中畫出植物Ⅰ和植物Ⅱ一天中氣孔導度的變化曲線。 (2)據表分析可知,一天中植物Ⅰ和植物Ⅱ吸收CO2的主要差異是　__________; 沙漠植物的氣孔導度變化更接近于植物　　　　　　　　　,此特性的形成是長期　　　　　　的結果。 (3)影響植物Ⅱ光合作用強度的主要環(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胞中發(fā)生的物質代謝過程(圖中C3代表含有3個碳原子的有機化合物)。過程①的能量變化是　　　　　　　　　　　　　　　　　。③的完成需要酶、　　　　　等物質。凌晨3:00時,①②③④四種生理過程中,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)后對葉片光合作用的影響,研究者選取至少具有10個棉鈴的植株,去除不同比例棉鈴,3天后測定葉片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。結果如圖: (1)光合作用暗反應利用光反應產生的ATP和　　　　　,在_______________ 中將CO2轉化為三碳糖,進而形成淀粉和蔗糖。 (2)由圖1可知,隨著去除棉鈴百分率的提高,葉片光合速率　　　　。本實驗中對照組(空白對照組)植株CO2固定速率相對值是　　　　。 (3)由圖2可知,去除棉鈴后,植株葉片中_______________________________ 增加。已知葉片光合產物會被運到棉鈴等器官并被利用,因此去除棉鈴后,葉片光合產物利用量減少,　　　　　　降低,進而在葉片中積累。 (4)綜合上述結果可推測,葉片中光合產物的積累會　　　　　　光合作用。 (5)一種驗證上述推測的方法為:去除植株上的棉鈴并對部分葉片遮光處理,使遮光葉片成為需要光合產物輸入的器官,檢測　　　　　　　葉片的光合產物含量和光合速率。與只去除棉鈴植株的葉片相比,若檢測結果是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,則支持上述推測。 答案解析 1.【解析】選C。英格豪斯通過實驗證明了植物更新空氣必須在光下才能進行;恩格爾曼證明了光合作用的場所是葉綠體,光合作用的有效光是紅光和藍紫光;薩克斯通過實驗證明了光合作用的產物除氧氣外還有淀粉,從另一個角度也說明了光能轉化為淀粉中穩(wěn)定的化學能;魯賓和卡門通過實驗證明了光合作用的產物氧氣來自于水。 2.【解析】選B。光合作用分為光反應和暗反應兩個階段,光反應在類囊體薄膜上進行,暗反應在葉綠體基質中進行,光反應為暗反應提供ATP和[H],暗反應在ATP、[H]作用下產生有機物。從圖中①②所示的位置及后續(xù)實驗可以證明①是類囊體薄膜,②是葉綠體基質;裝置B中無有機物生成的原因是缺少葉綠體基質,不能為暗反應提供酶和固定CO2的C5,所以裝置A、B不能證明光反應發(fā)生在類囊體薄膜上;從3試管產物分析知,光反應和暗反應彼此聯系,不可分割,葉綠體是進行光合作用的完整結構單位。 3.【解析】選B。由圖可知:Q處的光照強度條件下,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點時,光照強度較弱,光反應提供的[H]和ATP較少,C3的濃度較y點時高,A項不正確;題目中提到已是在適宜溫度下,如果再提高溫度,會降低光合速率,B項不正確;制約x點的光合速率的因素是光照強度,C項不正確;在適宜溫度和同等光照強度條件下,提高CO2濃度可大幅度提高光合速率,D項正確。 5.【解析】選C。K+與綠色植物通過光合作用合成糖類,以及將糖類運輸到塊根、塊莖和種子等器官中有關;Fe2+也與光合作用有關,Fe2+是合成葉綠素過程所不可缺少的催化劑組成成分。 6.【解析】選B。弱光條件下光反應產生的ATP、[H]較少,還原的C3也少,有機物的產量低。提高二氧化碳濃度,光反應的產物并未隨之增加,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)密閉容器內的植物,密閉容器內的二氧化碳含量有限,隨著光合作用的持續(xù)進行,二氧化碳逐漸被消耗,濃度降低,進而光合作用強度跟著降低,當二氧化碳濃度降低到一定水平時,植物的光合作用強度和呼吸作用強度相等,則裝置內的二氧化碳濃度就保持相對穩(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(植物有機物積累量),“黑暗中CO2的釋放量”為植物呼吸量,故當溫度高于25℃時,植物光合作用積累的有機物的量開始減少,而不是植物光合作用制造的有機物的量(植物總光合量)開始減少。 【加固訓練】將某綠色植物的葉片放在特定的裝置中,用紅外線測量儀進行測量,測定的條件和結果見下表: 黑暗時 O2吸收量(mg/h) 6 000勒克斯光照時 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,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)。在進行光合作用時一分子葡萄糖對應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過程發(fā)生的場所是葉綠體基質;乙中水的消耗在線粒體基質,水的產生在線粒體內膜;甲過程產生的[H]用于C3的還原,乙過程產生的[H]與O2結合生成水,釋放能量;乙中化學能轉化為ATP中活躍的化學能和熱能。 【加固訓練】(xx臨沂模擬)如圖表示植物的光合作用與細胞呼吸之間的關系。下列分析中不正確的是　(　　) A.過程④進行的場所是線粒體 B.暗反應包括⑤和②兩個過程 C.光照條件下,葉肉細胞中產生ATP的過程有①③④ D.過程①進行的場所是類囊體薄膜 【解析】選A。有氧條件下過程④為有氧呼吸的第二階段,場所是線粒體,無氧條件下生成酒精和CO2,場所是細胞質基質;暗反應包括⑤(二氧化碳的固定)和②(C3的還原)兩個過程;光照條件下,葉肉細胞既進行光合作用又進行有氧呼吸,圖中過程①是光反應,產生ATP,過程③④是有氧呼吸的不同階段,均產生ATP;過程①為光反應,進行的場所是類囊體薄膜。 10.【解析】選D。夜間適當降低農作物的環(huán)境溫度,導致酶活性降低,從而減少呼吸作用對有機物的消耗,最終達到增產的目的,不是通過增大光合速率實現的。 【加固訓練】下列措施及對應的生物學原理的敘述錯誤的是　(　　) A.農田種植作物一年兩茬,可延長光合作用時間 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,通過增施農家肥可以提高作物對有機物的吸收 D.經常疏松土壤可以促進植物充分利用土壤中的礦質營養(yǎng) 【解析】選C。溫室條件下,增施農家肥可增加土壤中礦質離子的含量和空氣中CO2的含量,以提高農作物的產量,作物不從土壤中直接吸收有機物。 11.【解析】(1)畫圖時只要根據題目所示表格中的數據描點,然后用平滑的曲線連接即可。(2)根據畫出的曲線圖以及氣孔導度的含義可知,植物Ⅰ主要在夜間吸收CO2,植物Ⅱ主要在白天吸收CO2,沙漠在白天溫度過高,植物失水,氣孔關閉,所以沙漠植物的氣孔導度變化更接近于植物Ⅰ,此特性的形成是長期自然選擇(進化)的結果。(3)影響植物Ⅱ光合作用強度的因素有水、CO2濃度、光照強度(光照)、溫度、無機鹽(礦質元素)等。(4)圖中為植物葉肉細胞中發(fā)生的物質代謝過程,那么①②表示細胞呼吸的相關過程,③④表示光合作用的相關過程。凌晨3:00時,無論植物Ⅰ還是植物Ⅱ,都能進行細胞呼吸,所以植物Ⅰ和植物Ⅱ都能完成的是圖中①②過程。 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(進化) (3)光照強度(光照)、溫度、無機鹽(礦質元素)(任答兩項) (4)糖類中的化學能轉化為ATP中的化學能和熱能 [H]和ATP?、佗? 12.【解題指南】解答本題需要關注以下三點: (1)光反應和暗反應的場所分別是葉綠體類囊體薄膜和葉綠體基質;光反應和暗反應相互依存,不可分割。 (2)葉片光合作用產物的積累會影響光合作用的進行。 (3)明確實驗設計目的是什么,光合產物輸入的場所不僅僅只有棉鈴,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程和相關影響因素的知識,還涉及實驗設計的部分知識。 (1)光反應為暗反應提供了[H]/NADPH和ATP,暗反應的場所是葉綠體基質。 (2)根據圖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,為空白對照,植株的CO2固定速率相對值是28。 (3)由圖2可知,去除棉鈴后,植株中的淀粉和蔗糖等有機物的含量增加。葉片光合產物利用量減少,輸出量降低,進而在葉片中積累。 (4)根據圖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則說明光合速率下降的原因是光合產物在葉片中積累,所以葉片中光合產物的積累會抑制光合作用。 (5)去除棉鈴以后并對部分葉片進行遮光處理是自變量,因變量是光合產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物提供一個轉移的場所,避免葉片中光合產物的積累,如果此時檢測到光合產物含量下降,光合速率上升,則說明未遮光的葉片的有機物運輸到遮光的葉片中去了,從而證明了葉片中光合產物的積累會抑制光合作用。 答案:(1)[H]/NADPH　葉綠體基質 (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　光合產物含量下降,光合速率上升 x