能量之源-光与光合作用课时练习（2016届高考生物一轮）
[名校模题]
1. (2015·福州模拟)下面是光合作用过程的实验图解。请分析判断相关说法中不正确的是( )
A．此实验说明叶绿体是进行光合作用的完整的结构单位
B．装置b因缺少有关酶及C5而不能产生含14 C的有机物
C．适当增强光照、增加CO2浓度及适当提高温度对本实验最终c试管中含14C有机物的产量无影响
D．本实验能证明光反应为暗反应提供了反应必需的条件
解析 光合作用分光反应和暗反应两个阶段，光反应在类囊体膜上进行，暗反应在叶绿体基质中进行，光反应为暗反应提供ATP和[H]。从图中①、②所示的位置及后续实验可知①是类囊体膜，②是叶绿体基质；装置b中无有机物生成的原因是缺少有关酶和固定CO2的五碳化合物。从影响光合作用速率的因素分析，适当增强光照、增加CO2浓度及适当提高温度可提高本实验最终c试管内含14C有机物的产量。分析3个试管的产物知，光反应和暗反应彼此联系，不能分割，叶绿体是进行光合作用的完整的结构单位。
答案 C
2. (2015·云南检测)用14CO2“饲喂”叶肉细胞，让叶肉细胞在光下进行光合作用。一段时间后，关闭光源，将叶肉细胞置于黑暗环境中，含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图所示，下列相关叙述错误的是( )
A．叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基质
B．Oa段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降
C．ab段三碳化合物浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽
D．b点后曲线上升是因为黑暗条件下，叶肉细胞内无[H]和ATP的供应
解析 叶肉细胞中固定CO2的场所是叶绿体基质；从题图分析，Oa段三碳化合物的含量持续上升，说明消耗的五碳化合物越来越多，因此五碳化合物的含量有所下降；ab段三碳化合物浓度不变的原因是三碳化合物生成的量与被还原的量基本相等；黑暗条件下叶肉细胞不能进行光反应，不能为暗反应提供[H]和ATP等物质，导致三碳化合物还原受阻，其含量上升。
答案 C
3．(2015·焦作一模)生态学家研究发现，植物群落中的类胡萝卜素和叶绿素的比率(黄/绿比率)与群落的P(光合作用)/R(呼吸作用)比率呈现一定的关系，这种关系如下图所示。以下判断正确的是( )
A．有机物积累逐渐增多，黄/绿比率有增高趋向
B．人工林年平均黄/绿比率过高时，应适当采伐
C．农作物栽培时选择b点比a点更适宜
D．在作物收获季节，群落的P/R值可能在a点
解析 有机物积累逐渐增多，黄/绿比率有降低趋向；人工林年平均黄/绿比率过高时，P/R过低，应适当采伐；据图可知，a点的黄/绿比率小，P/R比率较大，光合作用明显大于呼吸作用，农作物栽培时应该主要考虑作物的生长，a点比b点好；农作物在收获季节，叶片变黄，光合作用减弱，黄/绿比率较大，P/R比率较小，应该在b点附近。
答案 B
4. (2015·杭州二检)下图甲所示伊乐藻的生物量、光照强度和伊乐藻产氧量三者间的关系；图乙所示伊乐藻的生物量、pH和伊乐藻净产氧量三者间的关系。该实验中的水采自无污染自然水体，水温适宜。下列分析正确的是( )
A．伊乐藻光合作用所产生的氧气来自水的光解，此反应是在叶绿体内膜上进行的
B．图甲中光照强度为6×104 lx时，适当提高CO2浓度或温度都可能提高产氧量
C．图乙中pH为10时，三组伊乐藻在自然条件下均不能正常生长
D．图乙中随pH增大，暗反应中C3和C5的合成速率都明显减慢
解析 伊乐藻光合作用所产生的氧气来自水的光解，此反应是在叶绿体类囊体的薄膜上进行的。该实验是在水温适宜的条件下进行的，在光照强度为6×104 lx时，提高CO2浓度可能提高产氧量，提高温度则会使产氧量减少。图乙显示pH为10时，三组伊乐藻在自然条件下净光合速率均为零，均不能正常生长。
答案 C
[必纠错题]
5．下图表示某植物生长与温度的关系，由图可知( )
A．昼温为25℃时，植物生长最快的夜间温度是15℃
B．昼夜恒温条件下，当温度低于12.5℃时，植物将停止生长
C．昼夜恒温为25℃时，该植物利用的CO2量与昼温25℃、夜温10℃时相等
D．昼温25℃、夜温5℃时，一昼夜该植物没有有机物积累
易错提示 解答此类题目的关键是看清纵轴、横轴的含义，再分析题目的要求，得出正确的结论。此图曲线同光合作用与细胞呼吸的曲线类似，审题时易出现错误，误认为两条曲线之间的差值就是净光合产量，差值越大，越利于生长。
解析 昼温25℃、夜温15℃时，植物生长最快。昼夜恒温25℃时，一天干物质增长量为20 mg，与昼温25℃、夜温10℃时的干物质的增长量相等，但细胞呼吸消耗的有机物量是不相等的，所以二者利用的CO2量不相等。昼夜恒温下，温度低于12.5℃时，植物一天的干物质增长量大于0，故植物可以生长。昼温25℃、夜温5℃时，一昼夜植物干物质积累量大于0。
答案 A
[高考真题]
6．(2013·新课标卷Ⅱ)关于叶绿素的叙述，错误的是( )
A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素
B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用
C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同
D．植物呈现绿色使由于叶绿素能有效地吸收绿光
解析 叶绿素中心元素是镁离子，A正确；色素的作用是吸收、传递、转化光能，进行光合作用，B正确；叶绿素a比叶绿素b在红光区的吸收峰值高，C正确；植物主要的吸收峰在蓝紫光区和红光区，绿光吸收最少，反射多，所以叶片呈现绿色，D错误。
答案 D
7. (2014·新课标Ⅰ卷， 2)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( )
A．O2的产生停止
B．CO2的固定加快
C．ATP/ADP比值下降
D．NADPH/NADP＋比值下降
解析 用黑布将培养瓶罩住，光反应停止，氧气的产生停止，A项会发生；光反应停止，[H]和ATP的产生停止，导致暗反应C3的还原速度减慢，C3在叶绿体内积累导致二氧化碳的固定减慢，B项不会发生；光反应停止，ATP的生成减少，ATP/ADP比值下降，C项会发生；光反应停止，NADPH([H])的产生减少，NADPH/NADP＋比值下降，D项会发生。
答案 B
8. (2014·课标Ⅱ卷， 6)关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是( )
A．磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物
B．光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与
C．人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供
D．病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量
解析 光反应利用ADP和磷酸合成ATP；叶绿素等吸收光能不需要酶的参与；人在剧烈运动时无氧呼吸和有氧呼吸同时进行，无氧呼吸生成的乳酸在人体内不能再分解供能；病毒无细胞结构，其核酸复制所需能量来自宿主细胞的呼吸作用。
答案 C
9. (2014·四川卷， 6)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两种植物的光合速率如下图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析，下列叙述正确的是( )
A．与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响
B．与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大
C．间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率
D．大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作
解析 A．由图曲线分析可知，桑树间作时比单作时呼吸强度增大，大豆间作时比单作时呼吸强度减小，均受到影响，故A错误。B.间作时，桑树光饱和点增大，大豆光饱和点减小，故B错。C.在某一光照强度范围内，间作也提高了大豆的光合速率，故C错。D.从大豆曲线图中可看到光合速率大于零表示有有机物的积累，其最低光照强度单作大于间作，D正确。
答案 D
[拓展新题]
10. (2015·九江模拟)下图表示光合作用示意图。下列说法错误的是( )
A．①表示O2，④表示CO2
B．暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O)
C．C3的还原过程中，需要光反应提供的能源物质只有②
D．(CH2O)可以转化为多糖、脂质
解析 图中①、②、③、④分别表示O2、ATP、NADPH、CO2。在暗反应过程中，CO2首先与C5结合生成C3，然后还原C3，在C3的还原过程中，需要光反应提供能源物质ATP、NADPH。C3被NADPH还原为(CH2O)，(CH2O)可以转化为多糖、脂质。
答案 C
11. (2015·黄山联考)某同学在做叶绿体色素的提取和分离的实验中，观察到的色素带颜色较浅，其可能原因是 ( )
①无水乙醇加入量太多 ②未加CaCO3 ③未加SiO2 ④使用放置了两天的菠菜叶 ⑤只画了一次滤液细线
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
解析 无水乙醇加入量过多，造成乙醇中的叶绿素含量浓度小，导致色素带颜色浅；不加CaCO3，研磨时会使色素遭到破坏，提取到的色素少，导致色素带颜色浅；未加SiO2
导致研磨得不充分，使色素带浅；菠菜叶失绿，导致色素带颜色浅；画滤液细线次数少，导致色素带浅。
答案 D
12. (2015·琼海测试)图甲表示植物在不同光照强度下单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示植物光合速率与光照强度的关系曲线。假设不同光照强度下细胞呼吸强度相等，下列说法正确的是( )
A．若图甲代表水稻，图乙代表蓝藻，则图甲的c时与图乙的c时细胞中产生ATP的场所都有细胞质基质、线粒体和叶绿体
B．若图甲与图乙为同一植物，则相同温度下，图甲的b相当于图乙的b点
C．图甲植物的d时单位时间内细胞从周围环境吸收2个单位的CO2
D．图乙的a、b、c点光合作用限制因素只有光照强度
解析 蓝藻没有叶绿体；若图甲与图乙为同一植物，则相同温度下，图甲的b表示O2产生总量＝CO2释放量，即光合作用O2产生总量＜CO2产生总量，光合作用量＜呼吸量，而乙图中的b是光补偿点，表示光合作用量＝呼吸量；图甲中，植物在d时，O2产生总量为8，无CO2释放，即光合作用量为8，而且细胞呼吸释放的CO2都被植物吸收，所以细胞从周围环境吸收2个单位的CO2；图乙的a、b、c点光合作用限制因素除了光照强度外，还有其他因素，如温度。
答案 C
13. 设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率(光合速率＝净光合速率＋呼吸速率)，结果见图。据图判断，下列叙述正确的是( )
A．与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多
B．与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多
C．若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1＞K2＞K3
D．密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物
解析 本题综合考查了光合作用、细胞呼吸及种群数量等相关知识。由图示信息获知，d1与d3浓度相比，净光合速率相等，d1浓度下呼吸速率高，光合速率大，光反应生成的[H]多，A正确；与d2浓度相比，d3浓度下细胞呼吸速率低，产生的ATP少，B不正确；三种浓度条件下蓝藻的光合速率大小关系为d2＞d1＞d3，对应的种群的K值应是K2＞K1＞K3，C不正确；密闭光照下，蓝藻进行光合作用产生氧气，不能判断其是否为兼性厌氧生物，D不正确。
答案 A
14. 下图为植物新陈代谢示意图，请据图分析回答问题。
(1)①过程中水分进出细胞的主要方式为________运输。
(2)图中两处[H]所对应的物质________(填“相同”“不相同”)。细胞呼吸中消耗[H]的具体部位是________________________________________________________________________。
(3)①～⑩中，正常生长的马铃薯块茎细胞内可以产生ATP的生理过程是________(填序号)。已知人体肌细胞不能进行⑥～⑨中的________(填序号)过程，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为了提高大田农作物的产量，常考虑合理密植问题，其中所包含的影响光合作用的外界因素是________。
解析 (1)①过程中水分进出细胞的运输方式为自由扩散，属于被动运输。(2)光反应产生的[H]与细胞呼吸产生的[H]都具有还原性，但不属于同一物质。有氧呼吸中产生的[H]用于还原氧气生成水，在线粒体内膜；无氧呼吸产生的[H]消耗于细胞质基质。(3)马铃薯块茎细胞内可以产生ATP的生理过程是⑥⑦⑧，正常生长只能是有氧呼吸，即⑥⑦。人体肌细胞无氧呼吸不能产生酒精。(4)考虑光照、CO2浓度的影响，要合理密植。
答案 (1)被动 (2)不相同 线粒体内膜、细胞质基质 (3)⑥⑦ ⑨ 没有催化⑨过程所需的酶 (4)光照、CO2浓度(顺序可以颠倒)
15. (2015·合肥联考)下图1表示光合作用过程概要的模式图，其中①～④表示化学反
应，A～H代表物质。图2表示将某绿藻细胞悬浮液放入密闭的容器中，在保持一定的pH和温度时，给予不同条件时细胞悬浮液中溶解氧浓度变化的模式图，据图回答问题：
(1)写出物质F的名称：________。据图2分析，该绿藻细胞的呼吸速率为________μmol/min。
(2)在图2中乙处光照开始后，溶解氧浓度稍有增加，但第6 min后不再增加而稳定，原因是光照后容器中________减少，光合作用速率下降，第6 min后光合作用速率________________________________________________________________________
(填“小于”“大于”或“等于”)呼吸作用速率。
(3)在图2中丙处若添加的是14CO2，发现7 s后有多达12种产物含有放射性，而5 s内的代谢产物中含有放射性的基本只有一种物质，该物质最可能是________(填图1中字母)。若在图2中丁处加入使光反应停止的试剂，则正确表示溶氧变化的曲线是a～g中的________。
(4)若在图2中丁处给予一定的条件，使溶解氧的变化如图中的b，预计1 h后，绿藻细胞光合作用产生的氧气量为________μmol。若绿藻在特定条件下的光合速率为图2中的c，且呼吸速率与图2所示一致，则在该条件下每天光照至少________h绿藻才能正常生长。
解析 (1)分析图1可知，物质A是水，B是氧气，D是[H]，F是ATP。由图2可知，0～4 min内绿藻细胞处于黑暗条件下，只进行呼吸作用，呼吸速率＝10/4＝2.5(μmol/min)。(2)影响光合作用的环境因素有光照、CO2浓度等，因此可以判断6 min后溶解氧不再增加而
稳定的原因是CO2减少，此时氧气的产生和消耗处于平衡状态，即光合速率等于呼吸速率。(3)14CO2进入细胞内首先经过固定过程形成E(C3)，因此最先出现放射性的物质是E。若丁处加入使光反应停止的试剂，则绿藻细胞只进行呼吸作用，根据绿藻的呼吸速率可知，溶氧变化的曲线可用曲线e表示。(4)图2中曲线b说明绿藻细胞的净光合速率为10 μmol/min，则实际光合速率＝10＋2.5＝12.5(μmol/min)，因此1 h后。绿藻细胞光合作用产生的氧气量＝12.5×60＝750(μmol)。图2中的曲线c说明绿藻细胞的净光合速率为5 μmol/min，实际光合速率为7.5 μmol/min，光合作用1 h产生的氧气量为450 μmol，而呼吸作用一天(24 h)消耗的氧气量为3 600 μmol，因此每天光照至少要8 h绿藻才能正常生长。
答案 (1)ATP 2.5 (2)CO2 等于 (3)E e (4)750 8
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