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1、必修1 第三單元 第三講 能量之源——光與光合作用 一、選擇題 1．葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。下列關(guān)于葉綠體結(jié)構(gòu)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(nèi) B．H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在基質(zhì)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(chǎn)物——淀粉是在基質(zhì)中合成的 2.右圖是新鮮綠葉的四種光合色素在濾紙上分離的情況，以下說法正確的是(　　) A．提取色素時(shí)加入碳酸鈣是為了防止濾液揮發(fā) B．水稻在收獲時(shí)節(jié)，葉片中色素量的變化是(甲＋乙)<(丙＋丁) C．四種色素都能溶解在層析液中，乙色素的溶解度最大

2、 D．四種色素中丙和丁主要吸收紅光 3.右圖表示植物光合作用的一個(gè)階段，下列各項(xiàng)敘述正確的是(　　) A．該反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體 B．C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多種酶 C．提高溫度一定能促進(jìn)C6H12O6的生成 D．無光條件有利于暗反應(yīng)進(jìn)行 4.右圖曲線a表示某種植物在溫度為20℃、CO2濃度為0.03%的環(huán)境中隨著光照強(qiáng)度的變化光合作用合成量的變化；在N點(diǎn)時(shí)改變某種條件，結(jié)果發(fā)生了如曲線b的變化。下列分析不正確的是(　　) A．在N點(diǎn)時(shí)改變的某種條件可能是適當(dāng)提高了溫度 B．在N點(diǎn)時(shí)改變的某種條件可能是增加了CO2濃度 C．圖中M點(diǎn)與N點(diǎn)相比較，M點(diǎn)時(shí)

3、葉綠體產(chǎn)生的[H]少 D．K點(diǎn)時(shí)光合作用的限制因素可能是光照強(qiáng)度 5．光合作用為生物界提供了賴以生存的物質(zhì)和能量，細(xì)胞呼吸為生物體的生命活動(dòng)提供了直接能源。下列有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸的敘述正確的是(　　) A．光合作用與細(xì)胞呼吸總是同時(shí)進(jìn)行的 B．光合作用形成的糖類和O2可在細(xì)胞呼吸中被利用 C．光合作用產(chǎn)生的ATP主要用于細(xì)胞呼吸 D．光合作用在葉綠體中進(jìn)行，需要消耗O2 6.右圖表示溫室內(nèi)光照強(qiáng)度(E)與作物光合速率(v)的關(guān)系。在溫度、水分和無機(jī)鹽均適宜的條件下，下列分析正確的是(　　) A．當(dāng)E

4、物增產(chǎn)的主要因素是光照強(qiáng)度 C．當(dāng)E>C時(shí)，可采取通風(fēng)措施，保證作物的最大光合作用速率 D．如遇連陰天，溫室需補(bǔ)光，選用白光最有效 7.右圖表示某植物細(xì)胞內(nèi)的代謝過程，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．X、Y物質(zhì)分別代表三碳化合物和丙酮酸 B．①、④過程都產(chǎn)生[H] C．①過程發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，②過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中 D．①②③④四個(gè)過程既不消耗氧氣也不產(chǎn)生氧氣 8．將葉面積相等的甲、乙兩種植物的葉片分別放置在相同的、溫度適宜且恒定的密閉小室中，給予充足的光照，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．甲、乙兩葉片的光合作用強(qiáng)度一定相同 B．甲、乙兩葉片的光合作用強(qiáng)度都將逐漸

5、下降 C．若實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，甲葉片所在小室中的CO2濃度較乙低，則甲葉片的呼吸強(qiáng)度一定比乙低 D．若實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，甲葉片所在小室中的CO2濃度較乙低，則甲固定CO2的能力較乙低 9．某地區(qū)天氣晴朗時(shí)，中午12時(shí)的光照最強(qiáng)烈，測(cè)得大田小麥植株上部葉片光合作用速率在上午11時(shí)左右最高，而下部葉片在中午12時(shí)左右最高，以下對(duì)限制小麥光合作用的主要外部因素的分析，不正確的是(　　) A．11時(shí)之前，光照是全部葉片的主要限制因素 B．11時(shí)至12時(shí)之間，上部葉片的主要限制因素是光照，下部是二氧化碳 C．12時(shí)之后，光照將成為下部葉片的主要限制因素 D．12時(shí)，上部葉片的主要限制因素是二氧

6、化碳 10.將右圖裝置放在光照充足、溫度適宜的環(huán)境中，觀察并分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能得出的結(jié)論是(　　) A．小球藻產(chǎn)生O2的過程和酵母菌產(chǎn)生CO2的過程均在生物膜上進(jìn)行 B．小球藻光合作用和呼吸作用的共同產(chǎn)物有ATP、CO2和H2O C．乙試管中的小球藻與丙試管中的小球藻的光合速率相同 D．實(shí)驗(yàn)后期甲瓶和丁瓶中的生物都只進(jìn)行厭氧呼吸 二、非選擇題 11．下圖甲曲線表示某植物在恒溫30℃時(shí)光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系，圖乙是某同學(xué)“探究影響植物光合速率的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。試回答： (1)圖甲曲線中，當(dāng)光照強(qiáng)度為X時(shí)，葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP 的場(chǎng)所有 _________________

7、_______________________________________________________。 (2)已知該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，在其他條件不變的情況下，將溫度調(diào)節(jié)到25℃，甲曲線中a點(diǎn)將向________移動(dòng)，b點(diǎn)將向________移動(dòng)。 (3)圖乙裝置中隔在燈與試管之間盛水玻璃柱的作用是________________________，避免光照對(duì)試管內(nèi)水溫的影響。 (4)若實(shí)驗(yàn)中每隔5 min改變一次試管與玻璃柱之間的距離，隨著距離的增加，氣泡產(chǎn)生速率下降，產(chǎn)生這一結(jié)果的原因是：①__________________________

8、_____________； ②________________________________________________________________________。 (5)為了探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用速率的影響，利用乙圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 12．下圖1表示光合作用部分過程的圖解，

9、圖2表示改變光照后，與光合作用有關(guān)的五碳化合物和三碳化合物在細(xì)胞內(nèi)的變化曲線。根據(jù)圖回答： (1)圖1中A表示的物質(zhì)是________，它由________產(chǎn)生，其作用主要是 ________________________________________________________________________。 (2)圖1中ATP形成所需的能量最終來自于________。若用放射性同位素標(biāo)記14CO2，則14C最終進(jìn)入的物質(zhì)是________。 (3)圖2中曲線a表示的化合物是________，在無光照時(shí)，其含量迅速上升的原因是： ___________________

10、_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)曲線b表示的化合物是________，在無光照時(shí)，其含量下降的原因是： ________________________________________________________________________。 13．對(duì)農(nóng)作物光合作用和呼吸作用的研究，可以指導(dǎo)我們的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。下面是某研究小組以番茄為材料所做的相關(guān)實(shí)驗(yàn)及其

11、結(jié)果，請(qǐng)回答相關(guān)問題。 (1)由甲圖可推知，與P點(diǎn)相比，Q點(diǎn)限制單株光合強(qiáng)度的外界因素是______________(寫 出兩種)，甲實(shí)驗(yàn)給我們的啟示是，在栽培農(nóng)作物時(shí)要注意___________________。 (2)種植番茄的密閉大棚內(nèi)一晝夜空氣中的CO2含量變化如圖乙所示。C—F段，葉綠 體內(nèi)ADP含量最高的部位是______，葉綠體內(nèi)C5的含量將__________________。 一晝夜內(nèi)植株是否顯示生長(zhǎng)現(xiàn)象？并說明理由________________________________。 乙圖給我們的啟示是，在密閉大棚種植作物時(shí)要注意__________________

12、_______。 (3)將對(duì)稱葉片左側(cè)遮光右側(cè)曝光(如圖丙)，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠种g的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射12小時(shí)后，從兩側(cè)截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為a和b(單位：g)。則b－a所代表的是____________________________________。 (4)裝置丁(如圖)可用來探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。根據(jù)該圖的材料及設(shè)置，可以確定該實(shí)驗(yàn)的因變量應(yīng)該是________，而自變量可以是______________；無關(guān)變量有____________________(寫出兩種)。 14．下圖為某植物在夏季某一晴天的光合作用變化示意

13、圖。下列判斷錯(cuò)誤的是(　　) A．d點(diǎn)時(shí)的光合作用強(qiáng)度比c點(diǎn)時(shí)弱 B．de段光合作用強(qiáng)度上升的主要因素是光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng) C．光合作用開始的時(shí)間在a點(diǎn)，而不是b點(diǎn) D．植物從b點(diǎn)后開始積累有機(jī)物，到f點(diǎn)時(shí)有機(jī)物積累最多 15.某植物的光合作用和細(xì)胞呼吸最適溫度分別為25℃和30℃，右圖為該植物處于25℃環(huán)境中光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度變化的坐標(biāo)圖。下列敘述正確的(　　) A．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞的生理活動(dòng)只受溫度的影響 B．b點(diǎn)時(shí)植物才開始進(jìn)行光合作用 C．若將溫度從25℃提高到30℃時(shí)，a點(diǎn)上移，d點(diǎn)下移 D．c點(diǎn)時(shí)該植物O2的產(chǎn)生量為V1＋V2 詳解答案 一、選

14、擇題 1．解析：葉綠體中的色素分布在類囊體薄膜上，光合作用的光反應(yīng)(如水的光解)發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上，暗反應(yīng)(如CO2的固定、淀粉的產(chǎn)生)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。 答案：D 2．解析：新鮮葉片中，含量最多的是葉綠素a(乙)，其次是葉綠素b(甲)，含量最少的是胡蘿卜素(丁)，丙是葉黃素。光合色素提取時(shí)加入碳酸鈣是為了防止葉綠素被破壞。水稻在收獲時(shí)節(jié)，顏色變黃是由于葉綠素(甲＋乙)含量少于類胡蘿卜素(丙＋丁)。胡蘿卜素在層析液中的溶解度最大。葉黃素和胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。 答案：B 3．解析：圖示為光合作用的暗反應(yīng)階段，該反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)。C3生成C6H12O6需在多種酶的

15、催化下，利用ATP提供的能量，通過[H]的還原進(jìn)行。若在最適溫度條件下，提高溫度會(huì)降低酶活性，會(huì)使反應(yīng)減弱。在無光條件下，暗反應(yīng)會(huì)因[H]和ATP的缺乏受到限制。 答案：B 4．解析：圖中M點(diǎn)與N點(diǎn)相比較，M點(diǎn)時(shí)光照強(qiáng)度弱，光反應(yīng)弱，產(chǎn)生的[H]少；從曲線看出K點(diǎn)時(shí)光照強(qiáng)度是充足的，限制因素可能是CO2濃度和溫度。 答案：D 5．解析：光合作用需在光下進(jìn)行，產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)，有氧呼吸消耗O2，光合作用產(chǎn)生O2。 答案：B 6．解析：當(dāng)E

16、的因素，則可能是其他因素(如CO2濃度等)；當(dāng)E>C時(shí)，隨著光照強(qiáng)度的不斷增加，光合作用速率不斷降低，則可能是由于光照強(qiáng)度過強(qiáng)，外界溫度過高，葉片氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致CO2供應(yīng)不足，光合作用速率降低，欲保證作物的最大光合速率可以適當(dāng)遮光。 答案：D 7．解析：由圖可知：①過程是細(xì)胞呼吸的第一個(gè)階段，該階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，④過程是細(xì)胞呼吸的第二個(gè)階段，②過程是光合作用的暗反應(yīng)中的還原階段，③過程是暗反應(yīng)中的CO2的固定階段，因此Y物質(zhì)是丙酮酸，X物質(zhì)是三碳化合物。 答案：C 8．解析：不同種植物在相同光照和溫度等條件下，光合作用和細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度不一定相同。在密閉小室中，由于光合作用的進(jìn)行，

17、CO2濃度降低，光合作用強(qiáng)度逐漸下降，直到與細(xì)胞呼吸作用強(qiáng)度相等。 答案： B 9．解析：天氣晴朗時(shí)，中午12時(shí)光照達(dá)到最大強(qiáng)度，上部葉片和下部葉片在11時(shí)前隨著光照強(qiáng)度增加，光合作用速率加快，此階段內(nèi)，限制光合作用速率的主要因素是光照。11時(shí)至12時(shí)，上部葉片由于光照較強(qiáng)，溫度升高，蒸騰作用過強(qiáng)，致使氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致CO2供應(yīng)不足，引起光合作用速率下降，故在此期間上部葉片光合作用的主要限制因素是CO2濃度；下部葉片由于上部葉片的遮光，在12時(shí)左右光合作用速率達(dá)到最大，故12時(shí)之后光照是限制下部葉片光合作用的主要因素。 答案：B 10．解析：酵母菌是兼性厭氧型生物，屬于單細(xì)胞真菌，乳酸菌

18、是厭氧型生物，屬于原核生物。乙、丙試管中小球藻進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生O2的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體薄膜，酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，有氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；小球藻光合作用的產(chǎn)物是糖類、O2和H2O，呼吸作用的產(chǎn)物是ATP、CO2和H2O；甲瓶中產(chǎn)生的CO2提供給乙試管中的小球藻進(jìn)行光合作用，乳酸菌進(jìn)行厭氧呼吸，不產(chǎn)生CO2，所以乙試管中小球藻的光合速率比丙試管高。 答案：D 二、非選擇題 11．解析：(1)在光照強(qiáng)度為X時(shí)，植物既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用，故細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所為：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體。(2)將溫度從30℃調(diào)節(jié)到25℃時(shí)，光合作用增強(qiáng)，

19、呼吸作用減弱，故甲曲線中a點(diǎn)將向上移動(dòng)；b點(diǎn)將向左移動(dòng)。(3)乙組探究光照強(qiáng)度對(duì)植物光合作用的影響，為避免白熾燈發(fā)光時(shí)產(chǎn)生的熱量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，故在燈與試管之間放盛水玻璃柱吸收熱量。(4)試管與玻璃柱之間的距離增加，光照減弱，光合作用強(qiáng)度降低；當(dāng)然，隨著光合作用的進(jìn)行，水中CO2含量也會(huì)逐漸下降，導(dǎo)致光合作用減弱，產(chǎn)生的O2減少。(5)在“探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用速率的影響”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)自變量為光照強(qiáng)度，依實(shí)驗(yàn)器材，可以通過更換燈泡大小來調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度，也可以通過只改變?cè)嚬芘c光源之間的距離來實(shí)現(xiàn)。 答案：(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體　(2)上　左　(3)吸收燈光的熱量　(4)①光照強(qiáng)度減弱

20、，光合作用產(chǎn)生的O2減少?、陔S著水中CO2含量逐漸下降，光合作用產(chǎn)生的O2減少　(5)用多組相同裝置，只更換燈泡大小或只改變?cè)嚬芘c光源之間的距離，進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn) 12．解析：(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是[H]和ATP，由此可確定A是[H]，[H]是由水光解后經(jīng)一系列過程產(chǎn)生的，其作用主要是用于C3的還原。 (2)光反應(yīng)中，光能轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存于ATP等化合物中，14CO2的同化途徑為14CO2→14C3→(14CH2O)。 (3)、(4)題干中已說明曲線a、b表示C3和C5的含量變化，光照停止后，光反應(yīng)停止，[H]和ATP下降，C3的還原減弱直至停止，而CO2的固定仍將進(jìn)行，因此

21、C3含量相對(duì)升高，C5含量相對(duì)下降，即a表示C3，b表示C5。 答案：(1)[H]　水在光下分解　用于C3的還原 (2)太陽(yáng)光能　(CH2O) (3)C3　CO2與C5結(jié)合形成C3和C3不能被還原 (4)C5　C5與CO2結(jié)合形成C3，且C3不能被還原為C5 13．解析：(1)從圖中可看出，與P點(diǎn)相比，Q點(diǎn)種植密度大，葉片彼此遮擋，影響光照，也影響通風(fēng)，進(jìn)而影響二氧化碳的濃度，因此在種植農(nóng)作物時(shí)要合理密植。(2)C—F段，二氧化碳濃度減少，光合作用旺盛，葉綠體內(nèi)ADP含量最高的地方是葉綠體基質(zhì)。由于二氧化碳減少，葉綠體內(nèi)C5的含量將逐漸升高；由于一晝夜內(nèi)大棚內(nèi)的CO2濃度有所下降，說

22、明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物有積累，故植物表現(xiàn)出生長(zhǎng)，乙圖給我們的啟示是，在密閉大棚種植作物時(shí)要注意經(jīng)常補(bǔ)充CO2。(3)根據(jù)題意，左側(cè)不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)行呼吸作用，右側(cè)既能進(jìn)行光合作用，又能進(jìn)行呼吸作用，(b－a)所代表的是12小時(shí)內(nèi)右側(cè)截取部分光合作用制造的有機(jī)物總量。(4)由“探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度，因變量是單位時(shí)間上浮葉片的數(shù)量，無關(guān)變量有溫度、清水的量、CO2的含量等，任意寫出兩種即可。 答案：(1)光照、CO2濃度　合理密植　(2)葉綠體基質(zhì)　逐漸升高　生長(zhǎng)，因?yàn)橐粫円箖?nèi)大棚內(nèi)的CO2濃度有所下降，說明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物有積累　經(jīng)常補(bǔ)充

23、CO2　(3)12小時(shí)內(nèi)右側(cè)截取部分光合作用制造的有機(jī)物總量　(4)單位時(shí)間上浮葉片的數(shù)量　光照強(qiáng)度(臺(tái)燈與燒杯的距離)　溫度、清水的量、CO2的含量等 14．解析：由圖可知，a點(diǎn)時(shí)該植物開始進(jìn)行光合作用，b點(diǎn)時(shí)光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等；cd段光合作用強(qiáng)度下降的原因是溫度過高，氣孔部分關(guān)閉，CO2吸收量減少；de段光合作用強(qiáng)度上升是因?yàn)闇囟扔兴陆担P(guān)閉的氣孔又張開；f點(diǎn)光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等，此時(shí)植物在一天中有機(jī)物積累最多。 答案：B 15．解析：據(jù)圖分析，a點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用，但不進(jìn)行光合作用，細(xì)胞呼吸受多種因素的影響，不只是受溫度的影響；b點(diǎn)時(shí)植物光合作用產(chǎn)生的O2量等于呼吸作用吸收的O2量，在此之前就進(jìn)行光合作用；若將溫度從25℃提高到30℃時(shí)，光合作用減弱，產(chǎn)生的O2量減少，但呼吸作用增強(qiáng)，吸收的O2量增加，故a、d點(diǎn)均上移；c點(diǎn)時(shí)該植物O2的產(chǎn)生量為V1＋V2。 答案：D