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《能量之源──光與光合作用》習(xí)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(xì)胞部分結(jié)構(gòu)示意圖,據(jù)圖分析,下列四項(xiàng)敘述中正確的是 () A . a、 b 箭頭表示的是 O2 進(jìn)出細(xì)胞的過程 B.e、 f 箭頭表示的是 CO2 進(jìn)出細(xì)胞的過程 C.以 C18O2 作原料進(jìn)行光合作用,在較強(qiáng)光照下,測(cè)得含 18O 的細(xì)胞呼吸產(chǎn)物的主要 去向是圖中的 d D.以 H218O 作原料進(jìn)行光合作用,在較強(qiáng)呼吸強(qiáng)度下,測(cè)得含 18O 的光合作用產(chǎn)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(xì)胞從外界吸收二氧化碳供葉綠體進(jìn) 行光合作用, b 代表細(xì)胞釋放光合作用產(chǎn)生的氧氣, e 代表細(xì)胞從外界吸收氧氣供應(yīng)線粒體 中的有氧呼吸, f 代表細(xì)胞將線粒體產(chǎn)生的二氧化碳釋放到環(huán)境中, c 代表氧氣由葉綠體擴(kuò) 散到線粒體中, d 代表二氧化碳由線粒體擴(kuò)散到葉綠體中。細(xì)胞從外界吸收 C18 O2 進(jìn)行光合 作用,產(chǎn)物含放射性 18 18 18 18 O 的有機(jī)物 (C6H 12 O6) 供呼吸用,經(jīng)過: C6H 12O6→ C3H 4 O3(丙酮 酸) →C1

3、6O2,由于強(qiáng)光下,植物光合作用旺盛,導(dǎo)致葉綠體內(nèi)及附近 CO2 濃度低,呼吸作用 產(chǎn)生的 C18 2 迅速擴(kuò)散到葉綠體 (圖中 d)供應(yīng)光合作用。 O 答案: C 2.(2009 年煙臺(tái)統(tǒng)考 )下圖表示某綠色植物在生長階段體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變情況,圖中 a、b 為光合作用的原料,①~④表示相關(guān)過程,有關(guān)說法不正確的是 ( ) A .圖中①過程進(jìn)行的場(chǎng)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(chǎn)生了 [H] 、 ATP 外,產(chǎn)物中還有丙酮酸 D.②、④過程中產(chǎn)生 ATP 最多的是④過程 解析: ④ 相當(dāng)于有氧呼吸第一、二階段, ② 為第三階段,其中產(chǎn)生 ATP 最多的是第三 階段 (即 ② )。 答案: D 3.某研究小組用水蘊(yùn)草進(jìn)行實(shí)驗(yàn),裝置如下圖中甲和乙,并定時(shí)記錄試管頂端的氣體量。本實(shí)驗(yàn)主要目的是 ( ) A .水溫對(duì)光合作用速率的影響 B.水質(zhì)對(duì)光合作用速率的影響

5、 C.水量對(duì)呼吸作用速率的影響 D.二氧化碳濃度對(duì)呼吸作用速率的影響 解析: 根據(jù) “ 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(gè)密閉裝置內(nèi),并分別給予 a、 b、 c 三種不同強(qiáng)度的光照,其他條件一致。照光相同時(shí)間后,測(cè)得各裝置內(nèi)氧氣的增加量如右圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是 ( ) A .裝置內(nèi)增加的氧氣來自于水 B.光照強(qiáng)度為 a 時(shí),光合作用停

6、止 C.丙組裝置內(nèi)的 CO2 含量照光后比照光前低 D.該圖反映了光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系 解析: 由圖示可知,在 a、b、c 不同的光照強(qiáng)度下植物葉片光合作用釋放到密閉裝置內(nèi) 氧氣的量不相同。 a 光照強(qiáng)度條件下 O2 釋放量為 0,表明葉片的光合強(qiáng)度與呼吸強(qiáng)度相等。 答案: B 5.(2009 年廣州調(diào)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(shè)法減小液面上 方的氣體壓強(qiáng),會(huì)看到葉片沉入水中。然后再用光照射容器,又會(huì)發(fā)現(xiàn)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(nèi)產(chǎn)生的 CO2 大量附著在葉面上 C.葉片進(jìn)行光合作用所產(chǎn)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?yàn)榇x產(chǎn)生氣體的緣故。 在光照條件下, 新鮮綠葉細(xì)胞的 光合作用強(qiáng)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(diào)研 )下圖甲表示 A 植物光合速率受光照強(qiáng)度影響的變化曲線。圖乙表 示 A 植物在不同光照強(qiáng)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(diǎn)與 c 點(diǎn)相 比較, c 點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中  C3 的含量; b 點(diǎn)與 c 點(diǎn)相比較, b 點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)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(qiáng)度和二氧化碳濃度對(duì)光合作用過程的影響。  a 點(diǎn)與  c 點(diǎn)相比較,光照 強(qiáng)度一樣,二氧化碳濃度不同,  c

9、 點(diǎn)二氧化碳濃度大,暗反應(yīng)固定階段旺盛,  C3 含量高,  C5 含量低。  b 點(diǎn)與  c 點(diǎn)相比較,二氧化碳濃度一樣,光照強(qiáng)度不同,  b 點(diǎn)光照強(qiáng)度強(qiáng),  [H] 和 ATP  多,暗反應(yīng)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(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.H 2O 在光下分解為 [H

10、] 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 解析:葉綠體中的色素分布在類囊體的薄膜上, 是進(jìn)行光反應(yīng)階段的必需條件。 葉綠體 基質(zhì)是進(jìn)行暗反應(yīng)階段的場(chǎng)所,而淀粉就是暗反應(yīng)階段合成的。 答案: D 8.下圖是某種細(xì)菌內(nèi)發(fā)生的生化反應(yīng),據(jù)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(xì)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(jī)物合成有機(jī)物,為自養(yǎng)型生物,同時(shí)可以推斷其異化作用為需氧型。 答案: C 9. (2010 屆煙臺(tái)質(zhì)檢 )卡爾文為了研究光合作用做了如下實(shí)驗(yàn),在某種綠藻培養(yǎng)液中通 入 14CO2,在給予不同光照時(shí)間后,從培養(yǎng)液中提取并分析放射性物質(zhì),最可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 是 ( ) A .光照時(shí)間越長,產(chǎn)生的放射性物質(zhì)種類越多B.光合作用時(shí)間越長,積累的 C3 越多 C.只要給予光照,放射性物質(zhì)就會(huì)出現(xiàn)在 C6H12O6 中 D.無論光照時(shí)間多長,放射性物質(zhì)都會(huì)

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

13、 錯(cuò)誤, C 正確。 答案: C 10.(2009 年青島模擬 )在一個(gè)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(dòng)容器,使容器內(nèi)空氣中的 CO2 和溶液中的 CO2 達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,在保持溫度 不變的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述錯(cuò)誤的是 () A .隨著光照時(shí)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(nèi)溶液的 pH 將減小 C.

14、如果將裝置置于暗室中,一段時(shí)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(shí)是光合作用和呼吸作用的關(guān)系, 以及影響光合作用和呼吸作用 的因素。本題考查的知識(shí)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(jìn)行光合作用,吸收 CO2 ,容器內(nèi)溶液中 CO2 量減少, pH 增大。如果將裝 置置于暗室中,此時(shí)植物只進(jìn)行呼吸作用, CO2 量增多,一段時(shí)間后,溶液的 pH 將減小。 答案: B 11.科學(xué)家

15、研究小麥 20℃時(shí)光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系, 得到如右圖所示曲線,下列有關(guān)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(chǎn) 點(diǎn)時(shí)的葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生 ATP 的細(xì)胞器只有線粒體 C.其他條件適宜,當(dāng)植物缺 Mg 時(shí), b 點(diǎn)將向右移動(dòng) D.外界條件均適宜時(shí), c 點(diǎn)后小麥光合作用強(qiáng)度不再增加可能與葉綠體中酶的數(shù)量有關(guān) 解析:本題考查的是光照強(qiáng)度、 礦質(zhì)元素、溫度及植物內(nèi)部因素對(duì)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(huì)有所增加, 但不會(huì)不斷 升高,在超過最適溫度后有所下降;

16、 a 點(diǎn)時(shí)因沒有光照,葉肉細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用,產(chǎn)生 ATP 的細(xì)胞器只有線粒體;當(dāng)植物缺 Mg 時(shí),葉綠素減少,光反應(yīng)減弱,暗反應(yīng)合成的有機(jī) 物減少, b 點(diǎn)將向右移動(dòng); c 點(diǎn)之后限制光合作用的因素是暗反應(yīng),可能與葉綠體中酶的數(shù) 量有關(guān)。 答案: A 12.在下列四種不同的實(shí)驗(yàn)條件下,測(cè)定光照強(qiáng)度對(duì)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(shí)驗(yàn)的結(jié)果, 下列對(duì)于限制光合作用速率的主要因素,判斷正確的一組是

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

18、 點(diǎn)的主要限制因素則為光照強(qiáng)度,故答 案應(yīng)為 D。 答案: D 13.用高速離心機(jī)打碎小球藻細(xì)胞, 獲得可以進(jìn)行光合作用的離體葉綠體, 進(jìn)行如下圖 所示的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)分析回答下列問題: (1)實(shí)驗(yàn) 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(shí) 驗(yàn)中沒有糖類產(chǎn)生,燒杯中液體應(yīng)改為__________。 (2)若要使實(shí)驗(yàn) B 中離體葉綠體內(nèi)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(shí) 驗(yàn) C 中 離 體 葉綠 體 產(chǎn) 生 糖 類 , 錐 形 瓶 內(nèi) 至少 應(yīng) 加 入 __________ 和 __________。 (4)科學(xué)家魯賓和卡門利用小球藻作為實(shí)驗(yàn)材料,用 18O 分別標(biāo)記 H 2O 和 CO2,最終證 明光合作用釋放的 O2 來自于 H 2O;科學(xué)家卡爾文用 14C 標(biāo)記 CO2 供小球藻進(jìn)行光合作用, 探明了卡爾文循環(huán)途徑。以上科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中共同使用了 __________技術(shù)。 (5)在實(shí)驗(yàn) 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(biāo)記的氧原子比例為 __________。 解析: (1)在進(jìn)行植物光合作用實(shí)驗(yàn)時(shí)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(jìn)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(dāng)提高溫度,達(dá)到光合作用的最 適溫度。 (3)實(shí)驗(yàn) C 在黑暗條件下,葉綠體不能進(jìn)行光反應(yīng)產(chǎn)

21、生 [H] 和 ATP,所以不能產(chǎn)生糖 14 類,要使其能夠產(chǎn)生糖類, 就應(yīng)為葉綠體提供 [H] 和 ATP,從而保證暗反應(yīng)的順利進(jìn)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(xué)研究上可以利用同位素示蹤技術(shù)巧 妙地檢測(cè)某種元素參與的反應(yīng)過程。  (5) 因?yàn)楣夂献饔冕尫懦龅难跞縼碜杂谒?  水中 0.48% 含有  18O,所以產(chǎn)生的氧氣中含  18O 標(biāo)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(dāng)提高溫度  (3)ATP  [H]  (4)同位素示 蹤  (5)0.48% 14.(2009 年鄭州質(zhì)檢 )下圖 1 表示 A 、B 兩種植物光合速率隨光照強(qiáng)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(qiáng)度影響的變化曲線。 請(qǐng)分析回答: (1)在較長時(shí)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(diǎn)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(dòng)方向是 __________ 。 (3)在 c 點(diǎn)時(shí),葉綠體中 ADP 的移動(dòng)方向是從 __________ 向 __________ 方向移動(dòng)。  b 點(diǎn) (4)e 點(diǎn)與 d 點(diǎn)相比較, e 點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中 C3 的含量 __________ ; e 點(diǎn)與 f 點(diǎn)相比較, e 點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中 C3 的含量 __________ 。 (填“高”、“低”或“基本一致” ) (5)當(dāng)光照強(qiáng)度為 g 時(shí),比較植物 A 、B

24、 的有機(jī)物積累速率 M 1、M 2 的大小和有機(jī)物合成速率 N 1、N 2 的大小,結(jié)果應(yīng)分別為 M 1 __________M 2、 N 1__________N 2。 (6)增施農(nóng)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(duì)陽生植物的影響較大。 (2)a 點(diǎn)時(shí)光照強(qiáng)度為 0,不能進(jìn)行光合作用, a 點(diǎn)的數(shù)值表示植物的呼吸作用速率。缺鎂的 培養(yǎng)液導(dǎo)致幼苗葉綠素含量少, 光合作用強(qiáng)度減弱, 在呼吸速率不變的情況下, 要達(dá)到與其 數(shù)值相等的光合速率,則需要較高的光照強(qiáng)度,即 b 點(diǎn)右移。 (3)c 點(diǎn)有光合作用進(jìn)行,則葉 綠體內(nèi) ADP 是從產(chǎn)生部位葉綠體基質(zhì)向消耗部位類囊體膜移動(dòng)。因 c 點(diǎn)時(shí)光合作用強(qiáng)度大 于呼吸作用強(qiáng)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(diǎn)光

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

27、生物分解后為農(nóng)作物提供 CO2 和礦質(zhì)元素用于光合作用,另外土壤微生物的活動(dòng)增 強(qiáng),能提高土壤的通氣性,促進(jìn)植物對(duì)礦質(zhì)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(zhì) 類囊體薄膜 (4)低 高 (5)= > (6)農(nóng)家肥被微生物分解后為農(nóng)作物提供 CO2 ;提供礦質(zhì)元素;促進(jìn)土壤微生物的活動(dòng), 提高土壤的通氣性,促進(jìn)植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收 (答出任意兩項(xiàng)即可 ) 15. (2010 屆廣州調(diào)研 )某同學(xué)利用如下圖所示的裝置研究 CO2 含量以及光照強(qiáng)度對(duì)某 種綠葉

28、光合作用的綜合影響。實(shí)驗(yàn)用生長狀況相同的若干同種新鮮葉片,在室溫 25℃下進(jìn) 行,緩沖液能調(diào)節(jié)密閉小室 CO2 濃度始終保持相對(duì)恒定。對(duì)相應(yīng)裝置精確測(cè)量,結(jié)果如下 表。請(qǐng)分析回答: 組別 實(shí)驗(yàn)條件 液滴移動(dòng) 光強(qiáng) (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(nèi),緩沖液釋放到密閉小室空間的 CO2 約為 __________mg。第 3、4 兩組 的結(jié)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(xué)認(rèn)為液滴移動(dòng)的量不一定真正代表光合作用釋 放 O2 的量,因?yàn)楣庹找鸬?__________會(huì)導(dǎo)致密閉小室內(nèi)氣體的物理膨脹。由此,實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)再作相應(yīng)完善。 (3)某同學(xué)認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)不能令人信服地說明光強(qiáng)和 CO2 濃度的相互作用,使光合作用進(jìn) 一步增強(qiáng)。該同學(xué)又增設(shè)了一組實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為該組的實(shí)驗(yàn)條件組合是 ______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 。 答案: (1)光合作用產(chǎn)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(qiáng)為 800 lx CO2 濃度為 0.05%

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