2014年高考生物第一輪總復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)11 能量之源 光與光合作用（含解析）新人教版

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1、課時(shí)作業(yè)11　能量之源——光與光合作用 時(shí)間：45分鐘　　滿分：100分 一、選擇題(每小題6分，共60分) 1．植物光合作用離不開色素，下列關(guān)于高等植物細(xì)胞內(nèi)色素的敘述，正確的是(　　) A．植物細(xì)胞內(nèi)的色素有4種 B．植物細(xì)胞內(nèi)的色素都可以參與光合作用 C．植物細(xì)胞內(nèi)的色素都可以吸收和傳遞光能 D．植物細(xì)胞內(nèi)的色素與植物的顏色也有關(guān)系 解析：植物細(xì)胞中的色素，從功能上可分為光合色素和非光合色素。光合色素主要分布在葉綠體中，包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類，共4種(葉綠素a、b，胡蘿卜素和葉黃素)；非光合色素如花青素，全部分布在液泡的細(xì)胞液中。光合色素都可以吸收、傳遞光能，只有極

2、少數(shù)的處于特殊狀態(tài)的葉綠素a可以將光能轉(zhuǎn)換為電能。光合色素和非光合色素的顏色導(dǎo)致植物不同的器官呈現(xiàn)不同的顏色。 答案：D 2．某研究性學(xué)習(xí)小組采用盆栽實(shí)驗(yàn)，探究土壤干旱對(duì)某種植物葉片光合速率的影響。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)土壤水分充足，然后實(shí)驗(yàn)組停止?jié)菜?，?duì)照組土壤水分條件保持適宜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。下列有關(guān)分析不正確的是(　　) A．葉片光合速率隨干旱時(shí)間延長(zhǎng)而呈下降趨勢(shì) B．葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降 C．實(shí)驗(yàn)2～4天，光合速率下降是由葉片葉綠素含量下降引起的 D．實(shí)驗(yàn)2～4天，光合速率下降可能是由葉片內(nèi)CO2濃度下降引起的 解析：由圖示曲線信息可知，實(shí)驗(yàn)條件下，隨干旱時(shí)

3、間的延長(zhǎng)葉片的光合速率呈下降趨勢(shì)；對(duì)比甲、乙圖示可知，葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降；由于2～4天光合速率下降早于葉綠素含量下降，因此，光合速率的下降不是葉綠素含量下降引起的；實(shí)驗(yàn)條件下，隨時(shí)間推移，植物缺水嚴(yán)重、葉片失水、氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致CO2吸收減少，使光合速率下降。 答案：C 3．(2012·山東濰坊一模)如圖曲線Ⅰ表示黃豆在適宜溫度、CO2濃度為0.03%的環(huán)境中光合作用速率與光照強(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化合物含量低 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)時(shí)

4、光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量 D．制約z點(diǎn)時(shí)光合作用的因素可能是二氧化碳濃度 解析：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化合物的濃度較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)降低光合作用速率，B項(xiàng)不正確；制約x點(diǎn)的光合作用因素是光照強(qiáng)度，C項(xiàng)不正確；在適宜溫度下和同等光照強(qiáng)度條件下，提高CO2濃度可大幅度提高光合作用速率，D項(xiàng)正確。 答案：D 4．(2013·濟(jì)南二模)將生長(zhǎng)狀況相同的輪藻葉片分成4等份，在不同的溫度下分別暗處理1h，再光照1 h(光照強(qiáng)度相同)，測(cè)其重量變化，得到如下的數(shù)據(jù)。以下說法錯(cuò)誤的是(　　) 組別

5、 1 2 3 4 溫度(℃) 27 28 29 30 暗處理后的重量變化(mg) －1 －2 －3 －1 光照后和暗處理前的重量變化(mg) ＋3 ＋3 ＋3 ＋1 A.輪藻細(xì)胞內(nèi)呼吸酶的最適溫度約為29℃ B．第三組輪藻光合作用產(chǎn)生的氧氣量最多 C．第四組輪藻2 h合成的有機(jī)物總量為2 mg D．四個(gè)組中的輪藻光合作用強(qiáng)度都大于呼吸作用強(qiáng)度 解析：暗處理后重量變化代表1 h呼吸消耗有機(jī)物量，光處理后和暗處理前的重量變化值加2 h的呼吸消耗等于光處理1 h合成的有機(jī)物總量，故輪藻細(xì)胞內(nèi)呼吸酶的最適溫度約為29℃；第三組輪藻合成有機(jī)物總量最多，光合產(chǎn)

6、氧量也最大；第四組輪藻2 h合成有機(jī)物總量為3mg；四個(gè)組中的輪藻的光合作用強(qiáng)度都大于呼吸作用強(qiáng)度。 答案：C 5．(2013·海淀區(qū)期末)Calvin等人研究光合作用時(shí)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：在某種綠藻培養(yǎng)液中通入14CO2，再給予不同的光照時(shí)間后從培養(yǎng)液中提取并分析放射性物質(zhì)。預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是(　　) A．光照時(shí)間越長(zhǎng)，固定產(chǎn)生的三碳化合物越多 B．在一定時(shí)間內(nèi)光照時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的放射性物質(zhì)的種類越多 C．無論光照時(shí)間長(zhǎng)短，放射性物質(zhì)都會(huì)分布在葉綠體的類囊體膜上 D．只要給予光照，放射性就會(huì)出現(xiàn)在[H]中 解析：本題利用放射性同位素標(biāo)記考查光合作用過程。光合作用的暗反應(yīng)過程中固定產(chǎn)生的

7、三碳化合物會(huì)被還原。放射性物質(zhì)應(yīng)分布在葉綠體的基質(zhì)中。[H]是光反應(yīng)階段產(chǎn)生的，而二氧化碳是用于暗反應(yīng)階段的。 答案：B 6．歷經(jīng)一個(gè)半世紀(jì)，經(jīng)過許多科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)，才逐漸發(fā)現(xiàn)光合作用的場(chǎng)所、條件、原料和產(chǎn)物，在下面幾個(gè)著名實(shí)驗(yàn)中，相關(guān)敘述正確的是(　　) A．普里斯特利指出了植物更新空氣和光在這個(gè)過程起關(guān)鍵作用 B．薩克斯的實(shí)驗(yàn)中，葉片暗處放置幾小時(shí)的目的是消耗掉葉片中的營養(yǎng)物質(zhì) C．恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)中，定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量 D．魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)中，用18O標(biāo)記CO2，證明了光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于H2O而不是CO2 解析：普里斯特利指出了植物更新空氣，并不知道光在這

8、個(gè)過程起關(guān)鍵作用；恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明氧氣由葉綠體釋放出來，并不能定量分析光合作用生成的氧氣量；魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)中，用18O分別標(biāo)記H2O和CO2，證明了光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于H2O而不是CO2，用18O標(biāo)記CO2屬于對(duì)照組。 答案：B 7．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．光合作用和細(xì)胞呼吸的第一階段都有丙酮酸的產(chǎn)生 B．光合作用產(chǎn)生的ATP有一部分用于細(xì)胞呼吸 C．光合作用進(jìn)行的同時(shí)不一定都伴隨著細(xì)胞呼吸的進(jìn)行 D．光合作用和細(xì)胞呼吸都有水分的參與 解析：光合作用包括光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，而丙酮酸的形成在細(xì)胞呼吸的第一階段，與光合作用無關(guān)；光反

9、應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)；生物體生命活動(dòng)的每一時(shí)刻都需要能量，其能量來自于細(xì)胞的呼吸作用，因此光合作用進(jìn)行的同時(shí)一定伴隨著細(xì)胞呼吸的進(jìn)行；水作為原料參與光合作用的光反應(yīng)階段，而細(xì)胞呼吸中水參與有氧呼吸的第二階段。 答案：D 8．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．甲與乙兩管凈氧量差異的原因是乙管

10、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 解析：由圖可知：Q處的光強(qiáng)條件下，小球藻的光合作用釋放出的氧氣等于小球藻有氧呼吸消耗的氧氣。 答案：B 9．(2013·蘇北四市二次聯(lián)考)如圖是[H]隨化合物在生物體內(nèi)轉(zhuǎn)移的過程，下面對(duì)其分析不正確的是(　　) A．①產(chǎn)生的[H]可在②過程中將三碳化合物還原 B．[H]經(jīng)⑤轉(zhuǎn)移到水中，其過程需氧氣參與 C．能形成ATP的過程有①②④⑤⑥⑦ D．長(zhǎng)在向陽坡上的小麥比背陽坡上的小麥①過程旺盛 解析：①是光反應(yīng)過程中水的光解，產(chǎn)生的[H]可在②過程即暗反應(yīng)中將三碳化合物還原；⑤是有氧呼吸過程中[H]

11、與氧生成水的過程，故[H]經(jīng)⑤轉(zhuǎn)移到水中，其過程需氧氣參與；能形成ATP的過程為呼吸作用過程和光反應(yīng)過程，故圖中①⑤⑥能形成ATP；長(zhǎng)在向陽坡上的小麥比背陽坡上的小麥光反應(yīng)即①過程旺盛。 答案：C 10．(2013·海淀模擬)將某種綠色植物的葉片，放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置中，研究在10℃、20 ℃的溫度條件下，分別置于5 klx、10 klx光照和黑暗條件下的光合作用和呼吸作用。結(jié)果如下圖所示(橫坐標(biāo)為時(shí)間，單位：小時(shí))。 對(duì)以上結(jié)果分析正確的是，該葉片(　　) A．20 ℃時(shí)的呼吸速率是10 ℃時(shí)的4倍 B．在10 ℃、5 klx的光照下，每小時(shí)光合作用產(chǎn)生的氧氣量是3 mg C．

12、在5 klx光照下，10 ℃時(shí)積累的有機(jī)物比20 ℃時(shí)少 D．在20 ℃、10 klx光照下，每小時(shí)光合作用產(chǎn)生的氧氣量是6 mg 解析：20 ℃時(shí)的呼吸速率是10 ℃時(shí)的2倍；在10 ℃、5 klx的光照下，每小時(shí)光合作用產(chǎn)生的氧氣量是3 mg＋0.5 mg＝3.5 mg；在5 klx光照、10 ℃條件時(shí)放出的氧氣量為3 mg，而在5 klx光照、20 ℃條件時(shí)放出的氧氣量?jī)H為2 mg，說明在5 klx光照、10 ℃條件時(shí)積累的有機(jī)物比20 ℃時(shí)要多；在20 ℃、10 klx光照下，每小時(shí)光合作用產(chǎn)生的氧氣量是5 mg＋1 mg＝6 mg。 答案：D 二、非選擇題(共40分) 11

13、．(10分)(2013·濰坊、東營、淄博、濱洲四市聯(lián)考)如圖是某植物光合作用和細(xì)胞呼吸過程示意圖。Ⅰ～Ⅶ代表物質(zhì)，①～③代表過程。據(jù)圖回答下列問題。 (1)將該植物由光下突然置于黑暗中，甲圖中的C3的含量將________，C5的含量將________。 (2)與馬鈴薯塊莖細(xì)胞在缺氧時(shí)的代謝相比，乙圖特有的步驟是________(填數(shù)字)，這些過程發(fā)生在________中。 (3)若用18O標(biāo)記甲圖中的H2O，則在細(xì)胞呼吸產(chǎn)物中能首先測(cè)到放射性的物質(zhì)是________，甲、乙兩圖中不同數(shù)字代表同一物質(zhì)的標(biāo)號(hào)是________。 (4)根據(jù)上圖寫出根吸收無機(jī)鹽離子所需能量的形成過程：

14、 光能→________→________→________→用于吸收無機(jī)鹽離子的能量。 解析：(1)將植物由光下突然置于黑暗環(huán)境中，光反應(yīng)停止，不能合成[H]和ATP，C3還原過程減慢，C3含量增多，C5含量減少。(2)乙圖表示有氧呼吸過程，馬鈴薯塊莖在缺氧條件下進(jìn)行無氧呼吸，與無氧呼吸相比，有氧呼吸特有的階段是第二、三階段，即乙圖中的②③過程，分別發(fā)生在線粒體基質(zhì)中和線粒體內(nèi)膜上。(3)甲圖中的HO通過光解產(chǎn)生18O2，在有氧呼吸第三階段與[H]結(jié)合生成HO。甲、乙兩圖分別表示光合作用和有氧呼吸，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ分別表示NADPH、O2、CO2、(CH2O)、[H]、O2

15、、CO2，Ⅱ、Ⅵ都表示O2，Ⅲ、Ⅶ都表示CO2。 答案：(1)增多　減少　(2)②③　線粒體的基質(zhì)和內(nèi)膜(或線粒體) (3)水?、蚺cⅥ、Ⅲ與Ⅶ (4)活躍的化學(xué)能　葡萄糖等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能　ATP中活躍的化學(xué)能 12．(20分)(2013·沈陽六校聯(lián)診)為研究CO2濃度及氮素肥料對(duì)植物光合作用的影響，某科研小組以小麥為研究對(duì)象，在盆栽條件下，利用人工氣候室分別設(shè)置兩種CO2濃度和兩種施氮量的實(shí)驗(yàn)處理，實(shí)驗(yàn)材料分為四組，每一組種植10盆。在小麥抽穗期選擇晴天，用光合作用測(cè)定儀于上午8：30～11：30連續(xù)7天進(jìn)行光合速率的測(cè)定。結(jié)果如圖所示，請(qǐng)回答相關(guān)問題。 (1)從本實(shí)驗(yàn)的結(jié)

16、果可知，最有利于小麥光合作用的條件組合是________。CO2主要通過影響光合作用的______過程來影響光合速率。N是光合作用中許多重要物質(zhì)的組成成分，如果某同學(xué)要測(cè)定施氮后葉片的葉綠素含量， 可取葉片1克放入研缽中，加入二氧化硅研磨，同時(shí)加入一定量的________用于提取色素，提取色素后用一定方法測(cè)定。 (2)本實(shí)驗(yàn)過程中測(cè)定光合速率每天選定8：30～11：30這一時(shí)間段是為了控制______________________等無關(guān)變量，題意中可減少實(shí)驗(yàn)誤差的措施還有__________________________________。 (3)若要利用該裝置研究施氮量為200 mg·

17、kg－1的氮肥對(duì)植物呼吸作用的影響，該裝置需要在____________條件下測(cè)定。 (4)從上述實(shí)驗(yàn)分析，在大氣CO2濃度增大的條件下，若想更有效地提高小麥的產(chǎn)量，可以采取的措施是______________________。目前溫室效應(yīng)問題產(chǎn)生的主要原因是人類過多使用化石燃料，從物質(zhì)循環(huán)角度看，化石燃料中的碳首先是通過生態(tài)系統(tǒng)中________的光合作用而進(jìn)人生物群落的，從能量流動(dòng)角度看，化石燃料中的能量是各營養(yǎng)級(jí)中不能被下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)利用、也不被__________利用的能量。 解析：(1)從圖中不難看出，最佳組合是高大氣CO2濃度和200 mg·kg－1施氮量。CO2濃度主要影響光合

18、作用的暗反應(yīng)過程中CO2的固定。葉綠體中的色素難溶于水易溶于有機(jī)溶劑，提取時(shí)所用的試劑是丙酮或無水乙醇。(2)影響光合作用的因素有很多，為了使該實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確，應(yīng)控制其他條件相同且適宜，如光照強(qiáng)度和溫度。每一組種植10盆是為了減少實(shí)驗(yàn)誤差。(3)研究植物的呼吸作用，一般在黑暗條件下測(cè)定。(4)該實(shí)驗(yàn)研究的是CO2的濃度和氮肥對(duì)光合作用的影響，增大CO2濃度的條件下，適量施用氮肥，能更有效地提高小麥產(chǎn)量。大氣中的碳元素先通過生產(chǎn)者的光合作用進(jìn)入生物群落，動(dòng)植物的遺體變成化石燃料，再通過燃燒回到大氣。每一營養(yǎng)級(jí)都有一部分未被利用的能量，這部分能量不會(huì)被下一營養(yǎng)級(jí)利用，也不會(huì)被分解者利用，儲(chǔ)存在化

19、石燃料中。 答案：(1)高大氣CO2濃度和200 mg·kg－1施氮量　暗反應(yīng)　丙酮(或無水乙醇)　(2)光照強(qiáng)度、溫度　每一組種植10盆　(3)黑暗　(4)適當(dāng)施用氮肥　生產(chǎn)者　分解者 探究點(diǎn)　解答教材的延伸實(shí)驗(yàn)題 ——pH對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響 13．(10分)(2011·廣東卷)中國的飲食講究“色香味”，顏色會(huì)影響消費(fèi)。小李同學(xué)擬研發(fā)“綠色”食用色素，他以生長(zhǎng)很快的入侵植物水葫蘆為材料進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。 Ⅰ. 提取葉綠素 ―→―→―→ Ⅱ. 探究pH對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響 取一些葉綠素粗產(chǎn)品，配成一定濃度的溶液，于室溫(約25 ℃)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，方法和結(jié)果如下表。 實(shí)驗(yàn) 組

20、號(hào) 葉綠素溶液 (mL) 調(diào)pH至 處理時(shí)間 (min) 溶液 顏色 ① 3.0 Y 10 綠色 ② 3.0 7.0 10 綠色 ③ 3.0 6.0 10 黃綠色 ④ 3.0 5.0 10 黃褐色 注：葉綠素被破壞后變成黃褐色。 根據(jù)所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)回答： (1)提取食用葉綠素的X應(yīng)該為________，原因是________。 (2)表中Y應(yīng)該為________，原因是________。 (3)若用作食品色素，天然葉綠素色素不適用于________食品，否則________。 (4)小李想了解葉綠素粗產(chǎn)品中是否含有其他色

21、素，請(qǐng)你提供檢測(cè)方法并寫出主要步驟。 命題人透析： (1)利用教材原理解答延伸式實(shí)驗(yàn) ①教材原理：不同色素在層析液中的溶解度不同，因此各種色素隨層析液在濾紙上的擴(kuò)散速度不同而分離。 ②原理應(yīng)用：利用紙層析法檢測(cè)葉綠素產(chǎn)品時(shí)，若只有葉綠素，則濾紙條上只有兩條色素帶(葉綠素a和葉綠素b)，若含有其他色素則濾紙條上含有多條色素帶。 (2)明確題干信息抓準(zhǔn)自變量 題意明確提出：“探究pH對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響”，顯然告訴我們實(shí)驗(yàn)的自變量是“pH”；據(jù)表中信息可以看出因變量是色素的“顏色”；本實(shí)驗(yàn)采用設(shè)計(jì)pH梯度進(jìn)行定量探究。分析表格可知，②③④組的pH相差1.0，可推斷pH梯度值是1.0，因

22、此實(shí)驗(yàn)組①的pH應(yīng)是8.0。為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性，不同實(shí)驗(yàn)組葉綠素溶液的量及處理時(shí)間都要嚴(yán)格遵循等量原則和單一變量原則。 (3)“綠色”食用色素的使用要求 分析表格數(shù)據(jù)可知：當(dāng)pH小于6.0時(shí)，葉綠素被破壞變成黃褐色，導(dǎo)致葉綠素溶液顏色發(fā)生改變。因此在使用葉綠素做食品色素時(shí)，一定要控制好pH，不能低于6.0。 答案：(1)對(duì)人體無害的有機(jī)溶劑(食用酒精) 葉綠素溶于有機(jī)溶劑和應(yīng)考慮溶劑對(duì)人體的影響 (2)8.0　以1.0作為pH梯度進(jìn)行實(shí)驗(yàn) (3)酸性　由于葉綠素被破壞會(huì)造成食品失綠而影響品質(zhì) (4)紙層析法，其主要步驟：①制備濾紙條，②畫濾液細(xì)線，③用層析液分離色素，④觀察色素帶。 閱卷人點(diǎn)評(píng)：(與15題中問題序號(hào)對(duì)應(yīng)) 一、得分要點(diǎn) (1)必須體現(xiàn)對(duì)人體無害、有機(jī)溶劑。 (2)必須是“8.0”、必須體現(xiàn)“pH梯度”。 (3)體現(xiàn)“pH小于6.0”或“酸性”即可、能夠表明“葉綠素被破壞”即可。 (4)“層析法”或“紙層析法”。 二、失分案例 (1)錯(cuò)答為“二氧化硅”、“使研磨充分”等；答錯(cuò)原因是未注意“提取”這個(gè)關(guān)鍵信息。 (2)錯(cuò)答成“8”、“缺少堿性條件”。 (3)第二問易錯(cuò)答為“酸性使葉綠素變性失活”。 (4)錯(cuò)答為“萃取法”。