2024-2025學年新教材高中生物第5章細胞的能量供應(yīng)和利用4.2光合作用的原理和應(yīng)用層級訓練含解析新人教版必修第一冊

PAGE10-第2課時光合作用的原理和應(yīng)用學問點一光合作用的探討歷程1.科學家們通過大量試驗，才漸漸發(fā)覺光合作用的場所、條件、原料和產(chǎn)物，在下面幾個聞名試驗中，相關(guān)敘述正確的是()A．普利斯特利的試驗證明白植物可以汲取CO2B．薩克斯的試驗證明白葉綠體在光下合成淀粉的同時釋放出了O2C．恩格爾曼的試驗定量分析了水綿光合作用生成的O2量D．魯賓和卡門的試驗證明白光合作用產(chǎn)生的O2來自于H2O2．如圖所示，某植物上的綠葉經(jīng)陽光照耀24小時后，再經(jīng)脫色并用碘液處理，結(jié)果有錫箔覆蓋的部位不呈深藍色，而不被錫箔覆蓋的部位呈深藍色。本試驗證明()①光合作用須要二氧化碳②光合作用須要光③光合作用須要葉綠素④光合作用放出氧氣⑤光合作用制造淀粉A．①②B．③⑤C．②⑤D．①③3．(多選)為探究葉綠體汲取光能后是否有氧氣產(chǎn)生，某學者設(shè)計了以下試驗：制作載有水綿和好氧性細菌的臨時裝片，用極細光束照耀水綿，同時放在顯微鏡下視察。下列關(guān)于該試驗的分析，正確的是()A．在光束照耀到水綿之前，應(yīng)當加三棱鏡將混合光分解成連續(xù)光譜B．臨時裝片應(yīng)放置在沒有空氣的黑暗環(huán)境中C．用好氧性細菌起指示作用D．水綿的帶狀葉綠體有利于設(shè)置比照條件學問點二光合作用的原理和過程4．右圖所示為葉綠體中的某種結(jié)構(gòu)及其上發(fā)生的物質(zhì)和能量變更，下列敘述錯誤的是()A．圖中的①是植物汲取的水分子B．光合作用的色素都分布在結(jié)構(gòu)②上C．圖示過程中，光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的化學能D．[H]、O2和ATP都用于暗反應(yīng)5．下圖表示光合作用的過程，其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用的兩個階段，a、b表示相關(guān)物質(zhì)。下列相關(guān)敘述正確的是()A．階段Ⅰ表示暗反應(yīng)B．階段Ⅱ表示光反應(yīng)C．物質(zhì)a表示[H]D．物質(zhì)b表示C36．(多選)如圖為植物光合作用強度隨光照強度變更的坐標圖，下列敘述中不正確的是()A．a(chǎn)點葉肉細胞產(chǎn)生ATP的細胞器只有線粒體和葉綠體B．b點植物光合作用強度與細胞呼吸強度相等C．當植物缺鎂時，b點將向左移D．已知某植物光合作用和細胞呼吸最適溫度分別為25℃和30℃，如圖表示的是該植物處于25℃環(huán)境中的情形，則將溫度提高到30℃時，a點上移，b點右移，d點上移學問點三光合作用原理的應(yīng)用7.下列關(guān)于光照與光合速率之間的關(guān)系的敘述，正確的一項是()A．陰生植物的光合速率與光照強度成反比B．光照越強，光合速率越高C．相宜的光照可以提高陰生植物光合速率D．陰生植物在光照條件下，光合速率為零8．《齊民要術(shù)》中要求栽種農(nóng)作物要“正其行，通其風”的原理是()A．確保通風透光，從而有利于提高光合作用強度B．通風透光，可以增加農(nóng)作物的呼吸作用C．可以增加農(nóng)作物的抗性D．增加農(nóng)作物的蒸騰作用9．(多選)如何使作物最大限度地利用太陽光能以進行光合作用是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高作物產(chǎn)量的根本問題。下列措施能夠有效提高光能利用效率的是()A．陰雨天氣提高溫室中的光照強度B．將玉米與大豆混合種植C．為農(nóng)作物補充鎂元素，保證葉綠素的含量D．合理澆灌，使植株保持挺立關(guān)鍵實力綜合練進階訓練其次層一、單項選擇題10．以測定的CO2汲取量與釋放量為指標，探討溫度對某綠色植物光合作用與細胞呼吸的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是()A．光照相同時間，35℃時間合作用制造的有機物的量與30℃時相等B．光照相同時間，在20℃條件下植物積累的有機物的量最多C．溫度高于25℃時，光合作用制造的有機物的量起先削減D．兩曲線的交點表示光合作用制造的有機物的量與細胞呼吸消耗的有機物的量相等11．如圖為光合作用過程示意圖，在相宜條件下栽培的小麥，假如突然將c降低至極低水平(其他條件不變)，則a、b在葉綠體中的相對含量變更將會是()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12．一般說來，光照增加，光合作用增加。但在夏天光照最強的中午，光合作用反而下降。其緣由是()A．蒸騰作用太強，體內(nèi)水分不足B．酶的活性降低C．氣孔關(guān)閉，氧釋放不出，抑制光反應(yīng)D．氣孔關(guān)閉，CO2不足二、不定項選擇題(每題有一個或多個正確答案)13．如圖曲線Ⅰ表示黃豆在相宜溫度、CO2濃度為0.03%的環(huán)境中光合作用速率與光照強度的關(guān)系。在Y點時變更某條件，結(jié)果發(fā)生了如圖曲線Ⅱ的變更。下列分析合理的是()A．與Y點相比較，X點時葉綠體中C3含量低B．在Y點時，適當上升溫度可導致曲線由Ⅰ變?yōu)棰駽．制約X點時間合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量D．制約Z點時間合作用的因素可能是二氧化碳濃度14．要在溫室內(nèi)培育出又大又甜的哈密瓜，對溫室的限制正確操作是()A．白天適當降低溫度B．夜間適當降低溫度C．延長光照時間D．適當增加空氣中二氧化碳的濃度15．(易錯題)取某種植物生長狀態(tài)一樣的簇新葉片，用打孔器打出若干圓片，將圓片平均分成甲、乙、丙三組，每組各置于一個密閉裝置內(nèi)，并分別賜予a、b、c三種不同強度的光照，其他條件一樣。照光相同時間后，測得各裝置內(nèi)氧氣的增加量如圖所示，下列敘述錯誤的是()A．裝置內(nèi)增加的氧氣來自水B．光照強度為a時，光合作用停止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度與光照強度的關(guān)系

學科素養(yǎng)提升練進階訓練第三層16．(學科素養(yǎng)——科學探究)下圖甲為測定光合速率的裝置，在密封的試管內(nèi)放一簇新葉片和CO2緩沖液，試管內(nèi)氣體體積的變更可依據(jù)毛細刻度管內(nèi)紅色液滴的移動距離測得。在不同強度的光照條件下，測得的氣體體積變更如下圖乙所示。(1)標記試驗起先時毛細刻度管中紅色液滴所在位置。試驗時，試管內(nèi)變更的氣體是________。(2)若此時圖甲植物光照強度為15klx，則1h光合作用產(chǎn)生的氣體量為________mL。若此時植物葉片的呼吸熵(CO2/O2)為0.8(呼吸時產(chǎn)生的CO2和消耗的O2的比值)，則植物光合作用除自身呼吸供應(yīng)的CO2外，植物還需從外界汲取CO2________mL。(3)為了防止無關(guān)因子對試驗結(jié)果的干擾，本試驗還應(yīng)設(shè)置比照試驗，比照組試驗裝置與試驗組試驗裝置的區(qū)分是__________________________________________________________________________________________________________。17．甲圖表示A、B兩種植物光合速率隨光照強度變更的變更曲線，乙圖表示將A植物放在不同濃度的CO2環(huán)境條件下，A植物光合速率受光照強度影響的變更曲線。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)甲圖中的a點表示________，假如以缺鎂的培育液培育A植物幼苗，則b點的移動方向是________。(3)在c點時，葉綠體中ADP的移動方向是從________向__________方向移動；下圖與c點相符的是________。(4)e點與d點比較，e點時葉肉細胞中C3的含量________；e點與f點比較，e點的葉肉細胞中C3的含量________。(均填“高”“低”或“基本一樣”)(5)當光照強度為g時，比較植物A、B的有機物積累速率M1、M2的大小和有機物合成速率N1、N2的大小，結(jié)果分別為M1________M2、N1________N2。(6)增施農(nóng)家肥可以提高光合效率的緣由是：①_____________________________________________________；②_____________________________________________________。第2課時光合作用的原理和應(yīng)用1．解析：普利斯特利通過試驗證明植物能凈化空氣，未證明更新何種成分，A錯誤；薩克斯的試驗的單一變量為是否有光照，因此可證明光是光合作用的必要條件，但沒有證明光合作用的場所是葉綠體，B錯誤；恩格爾曼的試驗發(fā)覺光合作用的場所是葉綠體，產(chǎn)物之一是氧氣，但并沒有定量分析生成的O2量，C錯誤；魯賓和卡門采納同位素標記法進行試驗證明光合作用釋放的O2來自水，D正確。答案：D2．解析：曝光部分葉片用碘液處理呈深藍色，說明曝光部分產(chǎn)生了淀粉，遮光部分用碘液處理后不呈深藍色，說明沒有產(chǎn)生淀粉，同時也說明光合作用須要光照，C正確。答案：C3．解析：該試驗的自變量是光的有無，并不是光的波長，沒有必要將混合光分解，A錯誤；將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中，解除了環(huán)境中光線和氧的影響，從而確保試驗?zāi)軌蛘５剡M行，B正確；試驗材料選擇好氧細菌可以確定釋放氧氣多的部位，起指示作用，C正確；水綿不僅具備細而長的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細胞中，便于設(shè)置葉綠體有無光照，D正確。答案：BCD4．解析：水在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上，所以圖中的①是植物汲取的水分子，A項正確。葉綠體中的色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上，B項正確。在葉綠體的類囊體薄膜上，色素將汲取的光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的化學能，C項正確。[H]和ATP都用于暗反應(yīng)，O2不用于暗反應(yīng)，干脆釋放出去，D項錯誤。答案：D5．解析：圖中階段I須要光照，屬于光合作用的光反應(yīng)階段，圖中階段Ⅱ能夠發(fā)生CO2的固定，并且生成糖類等有機物，屬于光合作用的暗反應(yīng)階段；光反應(yīng)中，水的光解產(chǎn)生氧氣和[H]，因此物質(zhì)a表示[H]；在光反應(yīng)階段，ADP＋Pi＋能量eq\o(→,\s\up7(酶))ATP，故圖中b表示ATP。答案：C6．解析：a點只進行細胞呼吸，此時產(chǎn)生ATP的細胞器只有線粒體而沒有葉綠體，A錯誤；b點植物氧氣釋放量和汲取量都為0，即光合作用產(chǎn)生的氧氣剛好被細胞呼吸利用，B正確；缺鎂時葉綠素合成下降，利用光能的實力下降，植物須要較強光照才能達到與細胞呼吸強度相等的光合作用強度，b點右移，C錯誤；植物處于25℃環(huán)境中時，將溫度提高到30℃時，光合作用強度下降，呼吸強度上升，故a點上移；b點表示凈光合速率為0，故溫度升為30℃后植物須要較強光照才能達到與呼吸速率相等的光合速率，b點右移；d點表示最大凈光合速率，由于呼吸速率上升，光合速率下降，故d點上移，D正確。答案：AC7．解析：陰生植物相對于陽生植物而言，達到最大光合速率所需的光照強度較低一些；陰生植物的光合速率隨著光照強度增大而增加，達到肯定強度后光合速率不再增加。答案：C8．解析：“正其行，通其風”表示要做到合理密植，有利于植株合理利用光照和CO2，從而提高光合作用強度，A正確。答案：A9．解析：陰雨天氣，光照強度減弱，這種狀況下可以通過提高光照強度來達到提高光能利用率的目的；玉米與大豆套種可以充分利用光能，進而達到提高光能利用率的目的；足夠的葉綠素可以保證對光的最大汲??；植株挺立，葉片充分綻開，有利于對光的汲取。答案：ABCD10．解析：圖中虛線表示的是光照下CO2的汲取量，即光合作用凈合成量，在光照時間相同的狀況下，30℃時間合作用的總量為3.50(凈合成量)＋3.00(呼吸消耗量)＝6.50(mg·h－1)，35℃時間合作用的總量為3.00(凈合成量)＋3.50(呼吸消耗量)＝6.50(mg·h－1)，二者相同，A正確；在25℃時，CO2汲取量最大，即光合作用凈合成量最大，B錯誤；25℃、30℃、35℃時，光合作用制造的有機物的量分別為6.00mg·h－1、6.50mg·h－1、6.50mg·h－1，C錯誤；兩曲線的交點表示光合作用的凈合成量等于細胞呼吸消耗量，D錯誤。答案：A11．解析：圖中a、b是ATP和[H]，c是CO2，當c的含量降低，則C3的生成速率降低，ATP和[H]的消耗削減，所以a、b含量都上升。答案：B12．解析：光照增加，蒸騰作用隨之增加，從而避開葉片灼傷，但燥熱中午光照過強時，為了防止植物體內(nèi)水分過度散失，造成萎蔫、干枯，通過植物進行適應(yīng)性調(diào)整，氣孔關(guān)閉(此時水分主要通過葉表面表皮細胞干脆蒸發(fā)散失，降低葉表溫度)。雖然光反應(yīng)產(chǎn)生了足夠的[H]和ATP，但因氣孔關(guān)閉，CO2進入葉肉細胞葉綠體中的分子數(shù)削減，影響了暗反應(yīng)中葡萄糖的產(chǎn)生。答案：D13．解析：X點時，光照強度較弱，光反應(yīng)供應(yīng)的[H]和ATP較少，C3的濃度較Y點時高，A不正確；題目中提到已是在相宜溫度下，假如再提高溫度，會降低光合作用速率，B不正確；制約X點的光合作用因素是光照強度，C不正確；一般狀況下，在相宜溫度和同等光照強度下，提高CO2濃度可大幅度提高光合作用速率，D正確。答案：D14．解析：白天適當降低溫度會降低光合作用強度，削減有機物的形成，不利于哈密瓜的生長；夜間適當降低溫度可以削減呼吸消耗，有利于哈密瓜的生長；延長光照時間可以增加光合作用形成的有機物的量，有利于哈密瓜的生長；適當增加空氣中二氧化碳的濃度可以提高光合作用強度，有利于哈密瓜的生長。答案：BCD15．解析：氧氣來自光反應(yīng)中水的光解；光照強度為a時，氧氣的增加量很少，但光合作用沒有停止；照光后CO2被光合作用汲取利用，所以CO2含量比照光前低。答案：B16．解析：(1)由于圖甲中存在CO2緩沖液，所以在不同光照強度下，液滴位置變更的實質(zhì)是O2的消耗和釋放。(2)光合作用產(chǎn)生O2的氣體量應(yīng)包括積累量和葉片消耗量為150＋50＝200(mL)，同時，凈產(chǎn)生的O2量等于凈消耗的CO2量為200－0.8×50＝160(mL)。(3)設(shè)置比照時可將簇新葉片改為經(jīng)消毒的等大小死葉片；除葉片本身會影響試驗外，環(huán)境因素也可能影響試驗結(jié)果。答案：(1)O2(2)200160(3)簇新葉片改為經(jīng)消毒的等大小死葉片17．解析：(1)與A植物相比，B植物能在較低光照下儲存有機物，受陰雨天氣影響較小，A植物受影響較大。(2)圖甲中a點時間照強度為零，此時植物只進行呼吸作用