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2019-2020年高考生物一輪規(guī)范訓(xùn)練 3.11能量之源-光與光合作用（含解析） 一、單項(xiàng)選擇題 1．(xx屆丹東質(zhì)檢)為證實(shí)葉綠體有放氧功能，可利用含有水綿與好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝片需要給予一定的條件，這些條件是(　　) A．光照、有空氣、臨時(shí)裝片中無(wú)NaHCO3稀溶液 B．光照、無(wú)空氣、臨時(shí)裝片中有NaHCO3稀溶液 C．黑暗、有空氣、臨時(shí)裝片中無(wú)NaHCO3稀溶液 D．黑暗、無(wú)空氣、臨時(shí)裝片中有NaHCO3稀溶液 【答案】B 【解析】水綿進(jìn)行光合作用需要光照和CO2，NaHCO3可為水綿提供CO2。選用沒(méi)有空氣的環(huán)境，是為了排除實(shí)驗(yàn)前環(huán)境中氧的影響，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。先選用極細(xì)光束，用好氧細(xì)菌檢測(cè)，能準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧的部位；而后用完全曝光的水綿與之做對(duì)照，從而證明了實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由光照引起的，氧是由葉綠體釋放出來(lái)的。 2．(xx云浮質(zhì)檢)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行與光合作用有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是(　　) A．試管中收集的氣體量代表了光合作用產(chǎn)生的氧氣量 B．在光下，如果有氣泡產(chǎn)生，可說(shuō)明光合作用產(chǎn)生氧氣 C．為了探究二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響，可以用不同濃度的碳酸氫鈉溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn) D．為了探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，用一套裝置慢慢向光源靠近，觀察氣泡產(chǎn)生速率的變化 3．紅楓是一種木本觀賞植物，在生長(zhǎng)季節(jié)葉片呈紅色。下列關(guān)于該植物的敘述，正確的是(　　) A．紅楓葉片不含葉綠素 B．紅楓葉片呈紅色是因?yàn)槲樟思t光 C．紅楓葉片能吸收光能進(jìn)行光合作用 D．液泡中色素吸收的光能用于光合作用 【答案】C 【解析】紅楓葉片含葉綠體，葉綠體中的色素(包括葉綠素)吸收光能用于光合作用；葉片呈紅色是花青素的作用。 4．為了研究光合作用，生物小組的同學(xué)把菠菜葉磨碎，分離出細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和全部葉綠體。然后又把部分葉綠體磨碎分離出基粒和葉綠體基質(zhì)，分別裝在四支試管內(nèi)，并進(jìn)行光照。問(wèn)哪一支試管能檢測(cè)到光合作用的光反應(yīng)過(guò)程(　　) 【答案】B 4．(xx重慶卷)如圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關(guān)敘述，正確的是(　　) A．t1→t2，葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加，基質(zhì)中水光解加快，O2釋放增多 B．t2→t3，暗反應(yīng)(碳反應(yīng))限制光合作用。若在t2時(shí)刻增加光照，光合速率將再提高 C．t3→t4，光照強(qiáng)度不變，光合速率的提高是光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)增強(qiáng)的結(jié)果 D．t4后短暫時(shí)間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3化合物還原后的直接產(chǎn)物含量降低 【答案】D 【解析】水的光解、O2釋放發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，而不是葉綠體基質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；t2→t3，限制光合速率的因素為CO2濃度，此時(shí)光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不會(huì)提高，B項(xiàng)錯(cuò)誤；t3→t4，暗反應(yīng)增強(qiáng)，一定程度上加快ATP和ADP的轉(zhuǎn)化，同時(shí)促進(jìn)了光反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；突然停止光照，光反應(yīng)減弱甚至停止，類囊體薄膜上ATP合成受阻，ATP含量減少，ADP和Pi含量升高，被還原的C3化合物減少，直接產(chǎn)物含量降低，D項(xiàng)正確。 6．20世紀(jì)30年代，美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門利用氧的同位素18O分別標(biāo)記水和二氧化碳，使它們分別成為HO和C18O2，然后進(jìn)行如圖所示的兩組光合作用實(shí)驗(yàn)(容器中為一種低等綠色植物小球藻懸液)。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．兩個(gè)裝置，一個(gè)置于光下，一個(gè)置于暗處，放置相同時(shí)間 B．若兩管在光下相同時(shí)間，甲管釋放的氧氣有放射性 C．將通入CO2改成溶解5%NaHCO3，會(huì)增加實(shí)驗(yàn)的可靠性 D．該實(shí)驗(yàn)的目的是要證明光合作用需要CO2 【答案】C 【解析】分析對(duì)比甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)裝置圖，發(fā)現(xiàn)圖中已呈現(xiàn)了變量，如果再將兩裝置一個(gè)置于光下，一個(gè)置于暗處相同時(shí)間，就不符合實(shí)驗(yàn)的單一變量原則了；魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯抗夂献饔冕尫叛鯕獾膩?lái)源。 7．甲圖和乙圖表示某植物在適宜的CO2濃度條件下光合作用速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系，下列相關(guān)描述中錯(cuò)誤的是(　　) A．甲圖中，在A點(diǎn)限制光合作用速率的主要因素是光照強(qiáng)度，在B點(diǎn)限制光合作用速率的主要因素是溫度 B．從乙圖可以看出，當(dāng)超過(guò)一定溫度后，光合作用速率會(huì)隨著溫度升高而降低 C．溫度主要是通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響光合作用速率 D．若光照強(qiáng)度突然由A變?yōu)锽，短時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C3的含量會(huì)增加 【答案】D 8．如圖為光合作用過(guò)程示意圖，在適宜條件下栽培的小麥，如果突然將c降低至極低水平(其他條件不變)，則a、b在葉綠體中的含量變化將會(huì)是(　　) A．a(chǎn)上升、b下降 B．a(chǎn)、b都上升 C．a(chǎn)、b都下降 D．a(chǎn)下降、b上升 【答案】B 【解析】根據(jù)圖示信息可推出，c是CO2，a、b分別是[H]和ATP。光照不變，光反應(yīng)順利進(jìn)行，[H]和ATP合成正常；CO2供應(yīng)不足，CO2固定減弱，C3相對(duì)含量減少，導(dǎo)致C3還原消耗的[H]和ATP也減少，故a、b在葉綠體中的相對(duì)含量上升。 9．(xx屆衡陽(yáng)模擬)下列關(guān)于光合作用的敘述，正確的是(　　) A．光合作用制造的有機(jī)物中的氧全部來(lái)自于光 B．光合作用中各種酶的活性與溫度呈正相關(guān) C．光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段均有ATP的合成 D．光反應(yīng)階段為暗反應(yīng)階段提供了還原劑[H] 【答案】D 【解析】光合作用制造的有機(jī)物中的氧來(lái)自CO2，H2O光解產(chǎn)生的O2釋放到了外界環(huán)境中；溫度過(guò)高時(shí)酶的活性會(huì)降低；光反應(yīng)產(chǎn)生ATP，暗反應(yīng)消耗ATP；光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原劑[H]和ATP。 10．根據(jù)下面光合作用的圖解，判斷下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．⑥過(guò)程發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中 B．⑤過(guò)程發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上 C．圖示①～④依次為[H]、ATP、CO2、(CH2O) D．②的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，其分解過(guò)程不需要酶的催化 【答案】D 【解析】此題考查光合作用的基本過(guò)程和識(shí)圖讀圖的能力。根據(jù)光合作用的過(guò)程判斷①②③④⑤⑥分別表示[H]、ATP、CO2、(CH2O)、光反應(yīng)和暗反應(yīng)。暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中，光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上。ATP的合成和分解都需要酶的催化。 11.如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(shuō)法不正確的是(　　) A.提取色素時(shí)加入碳酸鈣是為了保護(hù)色素不被破壞 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，丁色素的溶解度最大 D.四種色素中，丙和丁主要吸收紅光 【答案】D 【解析】根據(jù)圖示中不同色素的擴(kuò)散距離可以判斷出乙為葉綠素a，甲為葉綠素b，丙為葉黃素，丁為胡蘿卜素。加入碳酸鈣的目的是保護(hù)色素，防止色素被破壞；在層析液中溶解度最大的是胡蘿卜素；丙、丁主要吸收的是藍(lán)紫光；衰老葉片中葉綠素被破壞，使得葉片中(甲＋乙)＜(丙＋丁)，所以A、B項(xiàng)正確。 12.利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行與光合作用有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，一定量的金魚(yú)藻和一定量的碳酸氫鈉溶液，下列敘述正確的是(　　) A.在較強(qiáng)光照下，試管中收集的氣體量代表了光合作用產(chǎn)生的氧氣量 B.為探究CO2濃度對(duì)光合作用的影響，可以用不同濃度的碳酸氫鈉溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn) C.黑暗條件下，如果有氣泡產(chǎn)生，可說(shuō)明光合作用產(chǎn)生氧氣 D.為了探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，僅用一套裝置慢慢向光源靠近，觀察并記錄單位時(shí)間內(nèi)氣泡產(chǎn)生多少的變化，即可進(jìn)行準(zhǔn)確的定量分析 【答案】B 13.(xx屆信宜檢測(cè))德國(guó)科學(xué)家薩克斯將綠色葉片放在暗處數(shù)小時(shí)“饑餓”處理(消耗掉葉片中的淀粉)后，再把葉片的一部分遮光，其余部分曝光。一段時(shí)間后，將該葉片經(jīng)脫色、漂洗后再用碘液處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)遮光部分不變藍(lán)，曝光部分變藍(lán)。下列有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的分析及結(jié)論不合理的是(　　) A.本實(shí)驗(yàn)未設(shè)對(duì)照組 B.有無(wú)光照是遮光和曝光區(qū)域表現(xiàn)不同結(jié)果的唯一原因 C.實(shí)驗(yàn)初始時(shí)遮光和曝光區(qū)域均達(dá)到無(wú)淀粉狀態(tài) D.實(shí)驗(yàn)不能證明葉綠體利用光照將CO2轉(zhuǎn)變成了淀粉 【答案】A 【解析】該實(shí)驗(yàn)中曝光部分與遮光部分形成了對(duì)照，A錯(cuò)誤。該實(shí)驗(yàn)只能證明有淀粉的生成，不能證明葉綠體利用光照將CO2轉(zhuǎn)變成了淀粉。 14.下列有關(guān)葉綠體及光合作用的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A.破壞葉綠體外膜后，O2也能產(chǎn)生 B.植物生長(zhǎng)過(guò)程中，葉綠體內(nèi)各種色素的比例保持不變 C.與夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照時(shí)間縮短和溫度降低所致 D.離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反應(yīng) 【答案】B 【解析】植物光合作用的光反應(yīng)在葉綠體類囊體薄膜上進(jìn)行，暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，因此破壞葉綠體外膜，不影響O2的產(chǎn)生；離體的葉綠體基質(zhì)中含有與暗反應(yīng)有關(guān)的酶，獲得ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反應(yīng)，故D正確；植物生長(zhǎng)過(guò)程中，葉綠體中色素的比例會(huì)隨著植物生長(zhǎng)期、光照、溫度等的變化而變化；與夏季相比，植物在冬季光合速率降低的主要原因是溫度降低和光照減弱。 二、非選擇題 15．(xx課標(biāo)卷Ⅱ)某植物凈光合速率的變化趨勢(shì)如圖所示。 據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)當(dāng)CO2濃度為a時(shí)，高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為_(kāi)_____。CO2濃度在a～b之間時(shí)，曲線_______表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。 (2)CO2濃度大于c時(shí)，曲線B和C所表示的凈光合速率不再增加，限制其增加的環(huán)境因素是_______。 (3)當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時(shí)，在圖示的3種光強(qiáng)下，該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量_______ (填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。 (4)據(jù)圖可推測(cè)，在溫室中，若要采取提高CO2濃度的措施來(lái)提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)該同時(shí)考慮________這一因素的影響，并采取相應(yīng)措施。 【答案】(1)0　A、B、C (2)光強(qiáng) (3)大于 (4)光強(qiáng) 【解析】(1)據(jù)圖可知CO2濃度為a時(shí)，高光強(qiáng)(曲線A)下的縱坐標(biāo)為0，即凈光合速率為0；CO2濃度在a～b之間時(shí)，曲線A、B、C均表現(xiàn)為上升，即凈光合速率均隨CO2濃度增高而增高。 (2)CO2濃度大于c時(shí)，高光強(qiáng)條件下(曲線A)的凈光合速率仍然能夠隨著CO2濃度的增加而增加，由此可知限制B、C凈光合速率增加的環(huán)境因素是光強(qiáng)。 (3)CO2濃度小于a時(shí)，3種光強(qiáng)下，凈光合速率均小于0，即呼吸速率大于光合速率，也就是說(shuō)呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。 (4)據(jù)圖可知CO2濃度和光強(qiáng)會(huì)影響凈光合速率從而影響植物的產(chǎn)量，故為提高植物的產(chǎn)量，應(yīng)綜合考慮CO2濃度和光強(qiáng)對(duì)植物的影響。 16．(xx廣東卷)觀測(cè)不同光照條件下生長(zhǎng)的柑橘，結(jié)果見(jiàn)下表，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： 光照 強(qiáng)度 葉色 平均葉面積 (cm2) 氣孔密度 (個(gè)mm－2) 凈光合速率(μmolCO2m－2s－1) 強(qiáng) 淺綠 13.6(100%) 826(100%) 4.33(100%) 中 綠 20.3(149%) 768(93%) 4.17(96%) 弱 深綠 28.4(209%) 752(91%) 3.87(89%) (注：括號(hào)內(nèi)的百分?jǐn)?shù)以強(qiáng)光照的數(shù)據(jù)作為參考) (1)CO2以________方式進(jìn)入葉綠體后，與______結(jié)合而被固定，固定產(chǎn)物的還原需要光反應(yīng)提供的_________________________________________________________。 (2)在弱光下，柑橘通過(guò)_______和________來(lái)吸收更多的光能，以適應(yīng)弱光環(huán)境。 (3)與弱光下相比，強(qiáng)光下柑橘平均每片葉的氣孔總數(shù)______，單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量______。對(duì)強(qiáng)光下生長(zhǎng)的柑橘適度遮陰，持續(xù)觀測(cè)葉色、葉面積和凈光合速率，這三個(gè)指標(biāo)中，最先發(fā)生改變的是____________，最后發(fā)生改變的是________。 【答案】(1)自由擴(kuò)散　C5(五碳化合物)　[H](或NADPH)和ATP　 (2)增加葉面積　提高葉綠素含量　(3)較少　較少　凈光合速率　葉面積 【解析】(1)二氧化碳進(jìn)入細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散；在光合作用的暗反應(yīng)過(guò)程中，二氧化碳與細(xì)胞中的C5結(jié)合生成C3，該過(guò)程叫做二氧化碳的固定；C3在ATP供能下被[H]還原成有機(jī)物或C5。(2)據(jù)表可知，弱光下柑橘的葉色呈深綠色，平均葉面積也增大了。所以柑橘是通過(guò)增加葉綠素的含量和增大平均葉面積，來(lái)吸收更多的光能。(3)平均葉面積氣孔密度＝平均每片葉的氣孔總數(shù)，弱光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為：28.4cm2100mm2/cm2752個(gè)/mm2＝2135680個(gè)，強(qiáng)光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為：13.6cm2100mm2/cm2826個(gè)/mm2＝1123360個(gè)，后者遠(yuǎn)少于前者；要計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2的吸收量，可用凈光合作用速率平均葉面積的值來(lái)表示，弱光下為：28.4cm20.01m2/cm23.87molCO2m－2s－1≈1 molCO2s－1；強(qiáng)光下為 13．6cm20.01m2/cm24.33molCO2m－2s－1≈0.6　molCO2s－1；后者也是小于前者。結(jié)果，強(qiáng)光下，氣孔總數(shù)少，單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量少 ；對(duì)強(qiáng)光下生長(zhǎng)柑橘適度遮陰，首先因光照強(qiáng)度減弱，凈光合速率首先發(fā)生改變；其次，為了適應(yīng)弱光環(huán)境，葉綠素的含量增加；最后，葉面積擴(kuò)大。強(qiáng)光比弱光的氣孔總數(shù)多，單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量高，據(jù)表可知，弱光下，色素吸收的光能少，凈光合作用速率下降，首先發(fā)生變化，平均葉面積是最后發(fā)生變化。