《能量之源──光與光合作用》習題1

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1、 必修一 第 5 章 第 4 節(jié) 1．圖中為某植物細胞部分結構示意圖，據圖分析，下列四項敘述中正確的是 () A ． a、 b 箭頭表示的是 O2 進出細胞的過程 B．e、 f 箭頭表示的是 CO2 進出細胞的過程 C．以 C18O2 作原料進行光合作用，在較強光照下，測得含 18O 的細胞呼吸產物的主要 去向是圖中的 d D．以 H218O 作原料進行光合作用，在較強呼吸強度下，測得含 18O 的光合作用產物的 主要去向是圖中的 b 解析：

2、 圖中 A 代表葉綠體， B 代表線粒體， a 代表細胞從外界吸收二氧化碳供葉綠體進 行光合作用， b 代表細胞釋放光合作用產生的氧氣， e 代表細胞從外界吸收氧氣供應線粒體 中的有氧呼吸， f 代表細胞將線粒體產生的二氧化碳釋放到環(huán)境中， c 代表氧氣由葉綠體擴 散到線粒體中， d 代表二氧化碳由線粒體擴散到葉綠體中。細胞從外界吸收 C18 O2 進行光合 作用，產物含放射性 18 18 18 18 O 的有機物 (C6H 12 O6) 供呼吸用，經過： C6H 12O6→ C3H 4 O3(丙酮 酸) →C1

3、6O2，由于強光下，植物光合作用旺盛，導致葉綠體內及附近 CO2 濃度低，呼吸作用 產生的 C18 2 迅速擴散到葉綠體 (圖中 d)供應光合作用。 O 答案： C 2．(2009 年煙臺統(tǒng)考 )下圖表示某綠色植物在生長階段體內物質的轉變情況，圖中 a、b 為光合作用的原料，①～④表示相關過程，有關說法不正確的是 ( ) A ．圖中①過程進行的場所是葉綠體的類囊體薄膜 B．光合作用過

4、程中 [H] 來源于①過程中水的光解，用于③過程 C3 的還原 C．在有氧呼吸的第一階段，除了產生了 [H] 、 ATP 外，產物中還有丙酮酸 D．②、④過程中產生 ATP 最多的是④過程 解析： ④ 相當于有氧呼吸第一、二階段， ② 為第三階段，其中產生 ATP 最多的是第三 階段 (即 ② )。 答案： D 3．某研究小組用水蘊草進行實驗，裝置如下圖中甲和乙，并定時記錄試管頂端的氣體量。本實驗主要目的是 ( ) A ．水溫對光合作用速率的影響 B．水質對光合作用速率的影響

5、 C．水量對呼吸作用速率的影響 D．二氧化碳濃度對呼吸作用速率的影響 解析： 根據 “ 單一變量 ”原則，可看出兩圖惟一的自變量是不同的溫度。 答案： A 4．(2009 年海南高考  )取某種植物生長狀態(tài)一致的新鮮葉片，  用 打孔器打出若干圓片，圓片平均分成甲、乙、丙三組，每組各置于 一個密閉裝置內，并分別給予 a、 b、 c 三種不同強度的光照，其他條件一致。照光相同時間后，測得各裝置內氧氣的增加量如右圖所示。下列敘述錯誤的是 ( ) A ．裝置內增加的氧氣來自于水 B．光照強度為 a 時，光合作用停

6、止 C．丙組裝置內的 CO2 含量照光后比照光前低 D．該圖反映了光合作用強度與光照強度的關系 解析： 由圖示可知，在 a、b、c 不同的光照強度下植物葉片光合作用釋放到密閉裝置內 氧氣的量不相同。 a 光照強度條件下 O2 釋放量為 0，表明葉片的光合強度與呼吸強度相等。 答案： B 5．(2009 年廣州調研 )如右圖所示的玻璃容器中， 注入一定濃度的 NaHCO 3 溶液并投入少量的新鮮綠葉碎片，密閉后，設法減小液面上 方的氣體壓強，會看到葉片沉入水中。然后再用光照射容器，又會發(fā)現葉片重新浮出液面。光照后葉片重新浮出液面的原因是 ( )

7、 A ．葉片吸水膨脹，密度減小 B．溶液內產生的 CO2 大量附著在葉面上 C．葉片進行光合作用所產生的 O2 附著在葉面上 D． NaHCO 3 溶液因放出 CO2 而密度增大 解析：葉片重新浮出液面是因為代謝產生氣體的緣故。 在光照條件下， 新鮮綠葉細胞的 光合作用強度大于呼吸作用， 向外界釋放氧氣。 氧氣在水中的溶解度小， 附著在葉面上使葉 片重新浮出液面。 答案： C 6．(2009 年南京調研 )下圖甲表示 A 植物光合速率受光照強度影響的變化曲線。圖乙表 示 A 植物在不同光照強度環(huán)境條件下， 光合速率受 CO2 濃度影響的變化

8、曲線。 a 點與 c 點相 比較， c 點時葉肉細胞中  C3 的含量； b 點與 c 點相比較， b 點時葉肉細胞中  C5 的含量依次是 (  ) A ．高、高 B．低、基本一致 C．低、高 D．高、基本一致 解析： 考查光照強度和二氧化碳濃度對光合作用過程的影響。  a 點與  c 點相比較，光照 強度一樣，二氧化碳濃度不同，  c

9、 點二氧化碳濃度大，暗反應固定階段旺盛，  C3 含量高，  C5 含量低。  b 點與  c 點相比較，二氧化碳濃度一樣，光照強度不同，  b 點光照強度強，  [H] 和 ATP  多，暗反應還原階段旺盛，答案： A  C3 含量低，  C5 含量高。 7． (2009 年安徽理綜 )葉綠體是植物進行光合作用的場所。下列關于葉綠體結構與功能的敘述，正確的是 ( ) A ．葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內 B．H 2O 在光下分解為 [H

10、] 和 O2 的過程發(fā)生在基質中 C．CO2 的固定過程發(fā)生在類囊體薄膜上 D．光合作用的產物 —— 淀粉是在基質中合成的 解析：葉綠體中的色素分布在類囊體的薄膜上， 是進行光反應階段的必需條件。 葉綠體 基質是進行暗反應階段的場所，而淀粉就是暗反應階段合成的。 答案： D 8．下圖是某種細菌內發(fā)生的生化反應，據此判斷其新陳代謝類型是 ( ) A ．自養(yǎng)厭氧型 B．異養(yǎng)厭氧型 C．自養(yǎng)需氧型 D．異養(yǎng)需氧型 解析：該細菌利用氧化黃鐵礦過程中獲得的能量將  CO2 和 

11、 H2O  合成 (CH 2O) 和  O2，即能 利用無機物合成有機物，為自養(yǎng)型生物，同時可以推斷其異化作用為需氧型。 答案： C 9． (2010 屆煙臺質檢 )卡爾文為了研究光合作用做了如下實驗，在某種綠藻培養(yǎng)液中通 入 14CO2，在給予不同光照時間后，從培養(yǎng)液中提取并分析放射性物質，最可能的實驗結果 是 ( ) A ．光照時間越長，產生的放射性物質種類越多B．光合作用時間越長，積累的 C3 越多 C．只要給予光照，放射性物質就會出現在 C6H12O6 中 D．無論光照時間多長，放射性物質都會

12、分布在類囊體的薄膜上 解析： 在適宜的條件下，植物細胞中 C3 和 C5 的量保持一種動態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)，故 B 錯誤； 葉綠體的類囊體薄膜上進行的是光合作用的光反應階段，而 CO2 參與的是光合作用的暗反 應階段，故 D 錯誤；在光合作用的暗反應階段， CO2 首先與 C5 形成 C3，C3 在光反應提供的 5 和 C6 H 12 6 等，這一系列反應需要一定的時間，所以在一定時 ATP 條件下，被 [H] 還原成 C O 間范圍內，產生放射性物質的種類會有所增加，但不會無限地增多。故 A

13、 錯誤， C 正確。 答案： C 10．(2009 年青島模擬 )在一個透明的容器中加入適量 NaHCO 3 稀溶液， 將楊樹葉片迅速 封入其中，搖動容器，使容器內空氣中的 CO2 和溶液中的 CO2 達到動態(tài)平衡，在保持溫度 不變的條件下進行實驗。下列有關實驗的敘述錯誤的是 () A ．隨著光照時間的延長，溶液的 pH 的變化速度趨于變慢 B．光照幾分鐘后，容器內溶液的 pH 將減小 C．

14、如果將裝置置于暗室中，一段時間后，溶液的 pH 將減小 D．該裝置可以用來研究植物的光合作用和呼吸作用 解析：本題所考查的知識是光合作用和呼吸作用的關系， 以及影響光合作用和呼吸作用 的因素。本題考查的知識背景：適量 NaHCO 3 起到 CO2 緩沖劑的作用；光照幾分鐘后，由 于裝置中的葉片進行光合作用，吸收 CO2 ，容器內溶液中 CO2 量減少， pH 增大。如果將裝 置置于暗室中，此時植物只進行呼吸作用， CO2 量增多，一段時間后，溶液的 pH 將減小。 答案： B 11．科學家

15、研究小麥 20℃時光合作用強度與光照強度的關系， 得到如右圖所示曲線，下列有關敘述不正確的是 ( ) A ．隨著環(huán)境溫度的升高， cd 段位置不斷上移 B．a 點時的葉肉細胞中產生 ATP 的細胞器只有線粒體 C．其他條件適宜，當植物缺 Mg 時， b 點將向右移動 D．外界條件均適宜時， c 點后小麥光合作用強度不再增加可能與葉綠體中酶的數量有關 解析：本題考查的是光照強度、 礦質元素、溫度及植物內部因素對光合作用的影響情況。酶的活性受溫度的影響， 隨著環(huán)境溫度的升高， 二氧化碳的吸收量會有所增加， 但不會不斷 升高，在超過最適溫度后有所下降；

16、 a 點時因沒有光照，葉肉細胞只進行呼吸作用，產生 ATP 的細胞器只有線粒體；當植物缺 Mg 時，葉綠素減少，光反應減弱，暗反應合成的有機 物減少， b 點將向右移動； c 點之后限制光合作用的因素是暗反應，可能與葉綠體中酶的數 量有關。 答案： A 12．在下列四種不同的實驗條件下，測定光照強度對光合作用速率的影響：① 0.10% CO 2,30℃； ② 0.10% CO 2,20℃；③ 0.03% CO2,30℃；④ 0.03% CO2,20℃。如右圖曲線分別表示了①～④實驗的結果， 下列對于限制光合作用速率的主要因素，判斷正確的一組是

17、 () 實驗② 實驗④ P 點 A 光強度 CO2 濃度 溫度 B CO2 濃度 光強度 溫度 C 溫度 光強度 CO2 濃度 D 溫度 CO2 濃度 光強度 解析： 實驗 ①與實驗 ②作對照， CO2 濃度相同，溫度不同，在同一光照條件下光合作用 強度不同，所以實驗 ② 的主要限制因素是溫度。實驗 ③ 與實驗 ④ CO2 濃度相同，溫度不同， 光合作用強度相同， 這說明溫度不是其限制因素。 如果將實驗 ② 與實驗 ④ 作對照， 光合作用 強度 ② >④ ，所以實驗 ④ 的限制因素為 CO2 濃度。 P

18、 點的主要限制因素則為光照強度，故答 案應為 D。 答案： D 13．用高速離心機打碎小球藻細胞， 獲得可以進行光合作用的離體葉綠體， 進行如下圖 所示的實驗。請分析回答下列問題： (1)實驗 A 中離體葉綠體能合成糖類，碳酸氫鈉所起的作用是 __________。若要使該實 驗中沒有糖類產生，燒杯中液體應改為__________。 (2)若要使實驗 B 中離體葉綠體內糖類合成速度明顯加快，在光照和 CO2 條件不變且適 宜的情況下

19、，可考慮采用 __________ 的方法。 (3) 若要 使 實 驗 C 中 離 體 葉綠 體 產 生 糖 類 ， 錐 形 瓶 內 至少 應 加 入 __________ 和 __________。 (4)科學家魯賓和卡門利用小球藻作為實驗材料，用 18O 分別標記 H 2O 和 CO2，最終證 明光合作用釋放的 O2 來自于 H 2O；科學家卡爾文用 14C 標記 CO2 供小球藻進行光合作用， 探明了卡爾文循環(huán)途徑。以上科學家在實驗中共同使用了 __________技術。 (5)在實驗 A 中，如果所用的水有 0.48%含 18O， CO

20、2 中有 0.68%含 18O，則釋放的氧氣 中含 18O 標記的氧原子比例為 __________。 解析： (1)在進行植物光合作用實驗時常使用 NaHCO 3 和 NaOH 兩種溶液，前者的主要 作用是為植物提供 CO2 ，利于光合作用的進行， 后者的主要作用是吸收 CO2，可以使植物因 缺少 CO2 而光合作用受抑制。 (2)影響光合作用的外界因素有光照、 CO2 濃度和溫度，光照 和 CO2 條件不變的情況下，提高光合速率的有效措施是適當提高溫度，達到光合作用的最 適溫度。 (3)實驗 C 在黑暗條件下，葉綠體不能進行光反應產

21、生 [H] 和 ATP，所以不能產生糖 14 類，要使其能夠產生糖類， 就應為葉綠體提供 [H] 和 ATP，從而保證暗反應的順利進行。 (4) C 18 和 O 分別屬于 C 和 O 的同位素，具有放射性，在科學研究上可以利用同位素示蹤技術巧 妙地檢測某種元素參與的反應過程。  (5) 因為光合作用釋放出的氧全部來自于水，  水中 0.48% 含有  18O，所以產生的氧氣中含  18O 標記的氧原子也占  0.48%。 答案：  (1) 提供二氧化碳  NaOH( 堿液 ) 

22、 (2)適當提高溫度  (3)ATP  [H]  (4)同位素示 蹤  (5)0.48% 14．(2009 年鄭州質檢 )下圖 1 表示 A 、B 兩種植物光合速率隨光照強度改變的變化曲線， 圖 2 表示將 A 植物放在不同濃度 CO2 環(huán)境條件下， A 植物光合速率受光照強度影響的變化曲線。 請分析回答： (1)在較長時間連續(xù)陰雨的環(huán)境中，生長受到顯著影響的植物是 __________。 (2)圖 1 中的“ a”點表示 __________。如果

23、以缺鎂的全營養(yǎng)液培養(yǎng) A 植物幼苗， 則 的移動方向是 __________ 。 (3)在 c 點時，葉綠體中 ADP 的移動方向是從 __________ 向 __________ 方向移動。  b 點 (4)e 點與 d 點相比較， e 點時葉肉細胞中 C3 的含量 __________ ； e 點與 f 點相比較， e 點時葉肉細胞中 C3 的含量 __________ 。 (填“高”、“低”或“基本一致” ) (5)當光照強度為 g 時，比較植物 A 、B

24、 的有機物積累速率 M 1、M 2 的大小和有機物合成速率 N 1、N 2 的大小，結果應分別為 M 1 __________M 2、 N 1__________N 2。 (6)增施農家肥可以提高光合效率的原因是 ① ________________________________________________________________________ ； ② ________________________________________________________________________ 。 解析： (1)圖 1 中 A 為陽生植物， B 為陰

25、生植物，連續(xù)陰雨，對陽生植物的影響較大。 (2)a 點時光照強度為 0，不能進行光合作用， a 點的數值表示植物的呼吸作用速率。缺鎂的 培養(yǎng)液導致幼苗葉綠素含量少， 光合作用強度減弱， 在呼吸速率不變的情況下， 要達到與其 數值相等的光合速率，則需要較高的光照強度，即 b 點右移。 (3)c 點有光合作用進行，則葉 綠體內 ADP 是從產生部位葉綠體基質向消耗部位類囊體膜移動。因 c 點時光合作用強度大 于呼吸作用強度，則光合作用利用的 CO2 除來自線粒體外，還要從外界環(huán)境中吸收。 (4) 在 二氧化碳濃度不變的情況下， e 點光

26、照強度高于 d 點，能提供更多的 [H] 、ATP 用于暗反應 還原 C3，故在 C3 生成量不變基礎上，因消耗量增加而導致細胞內 C3 含量減少。在光照強 度相同的情況下， e 點二氧化碳濃度高于 f 點，故在 C3 消耗量不變基礎上，因 C3 合成量增 加而導致細胞內 C3 含量增加。 (5)圖 1 中光照強度為 g 時，單位時間從外界吸收的二氧化碳 量相等，故 A 、B 的有機物積累速率相等。有機物合成速率＝有機物積累速率＋呼吸速率， 但因 A 的呼吸速率比 B 的大，故有機物合成速率是 A>B 。(6) 增施農家肥主要是其中的有機 物被微

27、生物分解后為農作物提供 CO2 和礦質元素用于光合作用，另外土壤微生物的活動增 強，能提高土壤的通氣性，促進植物對礦質元素的吸收。 答案： (1)A (2) 植物的呼吸速率 向右 (3)葉綠體基質 類囊體薄膜 (4)低 高 (5)＝ > (6)農家肥被微生物分解后為農作物提供 CO2 ；提供礦質元素；促進土壤微生物的活動， 提高土壤的通氣性，促進植物對礦質元素的吸收 (答出任意兩項即可 ) 15． (2010 屆廣州調研 )某同學利用如下圖所示的裝置研究 CO2 含量以及光照強度對某 種綠葉

28、光合作用的綜合影響。實驗用生長狀況相同的若干同種新鮮葉片，在室溫 25℃下進 行，緩沖液能調節(jié)密閉小室 CO2 濃度始終保持相對恒定。對相應裝置精確測量，結果如下 表。請分析回答： 組別 實驗條件 液滴移動 光強 (lx) CO2(%) － 1 (mLh ) 1 800 0.03 右移 6.0 2 1000 0.03 右移 9.0 3 1000 0.05 右移 11.2 4 1500 0.05

29、右移 11.2 5 1500 0.03 右移 9.0 (1) 第 3 組裝置液滴右移的生理原因是 _______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 。 該裝置在 2 h 內，緩沖液釋放到密閉小室空間的 CO2 約為 __________mg。第 3、4 兩組 的結果相同，限制第 4 組光合作用的非生物因素主要是

30、 __________ 。 (2)裝置雖均置于 25℃環(huán)境下，但有同學認為液滴移動的量不一定真正代表光合作用釋 放 O2 的量，因為光照引起的 __________會導致密閉小室內氣體的物理膨脹。由此，實驗方案應再作相應完善。 (3)某同學認為本實驗不能令人信服地說明光強和 CO2 濃度的相互作用，使光合作用進 一步增強。該同學又增設了一組實驗，你認為該組的實驗條件組合是 ______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 。 答案： (1)光合作用產生的 O2 大于呼吸作用消耗的 O2 44 CO2 濃度 (2)溫度變化 (升高 ) (3)光強為 800 lx CO2 濃度為 0.05%