高考生物二輪復(fù)習(xí) 課后限時集訓(xùn)5 光合作用和細(xì)胞呼吸（含解析）-人教版高三生物試題

課后限時集訓(xùn)(五)　光合作用和細(xì)胞呼吸 (建議用時：40分鐘) 一、選擇題 1．(2020·黃岡質(zhì)檢)將一株質(zhì)量為20克的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中一段時間后植株達(dá)到40克，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．增加的質(zhì)量來自于光、礦質(zhì)元素和空氣 B．少數(shù)葉片黃化后葉綠體對紅光的吸收增多 C．葉肉細(xì)胞在夜間不能合成ATP D．根細(xì)胞不能吸收利用土壤中的N2 D　[植物光合作用將光能轉(zhuǎn)化成了有機(jī)物中的化學(xué)能，并沒有增加黃瓜幼苗的質(zhì)量，A錯誤；葉片黃化后葉綠素減少，對紅光的吸收減少，B錯誤；葉肉細(xì)胞在夜間會進(jìn)行呼吸作用，也能合成ATP，C錯誤；礦質(zhì)元素只能以無機(jī)鹽離子的形式被根細(xì)胞吸收，不能吸收N2，D正確。] 2．(2020·沈陽育才中學(xué)檢測)如圖表示某植物種子萌發(fā)過程中CO2釋放和O2吸收速率的變化趨勢，下列說法正確的是(　　) A．在12～24 h期間，細(xì)胞呼吸的主要方式是有氧呼吸 B．曲線相交時，種子只進(jìn)行有氧呼吸 C．胚根長出后，萌發(fā)種子的有氧呼吸速率明顯升高 D．從第12 h到胚根長出期間，萌發(fā)種子的干物質(zhì)總量會相對不變 C　[據(jù)圖可知，在12～24 h期間，O2吸收量很少，而CO2釋放量很多，表明此時的呼吸作用主要是無氧呼吸，A錯誤；曲線相交時，吸收的O2量等于呼出的CO2的量，但只有呼吸底物是糖類時才能判斷只進(jìn)行有氧呼吸，B錯誤；只有有氧呼吸才會消耗O2，胚根長出后，O2的吸收量明顯增多，說明有氧呼吸速率明顯提高，C正確；第12 h到胚根長出期間，細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物，同時還在不斷進(jìn)行細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物，因此有機(jī)物總量下降，D錯誤。] 3．(2020·北京西城區(qū)高三期末)利用水稻品種“兩優(yōu)培九”，研究其葉片凈光合速率與葉溫的變化關(guān)系，結(jié)果如圖。以下敘述正確的是(　　) A．實驗需要控制相同且適宜的呼吸強(qiáng)度 B．真光合速率最適溫度出現(xiàn)在33 ℃左右 C．15 ℃時此植物的ATP僅來自細(xì)胞呼吸 D．曲線下降可能因為呼吸速率增加更多 D　[該實驗的自變量是溫度，而溫度會影響呼吸作用強(qiáng)度，A錯誤；圖示只能說明凈光合速率的最適溫度出現(xiàn)在33 ℃左右，而呼吸速率的情況不清楚，因此無法判斷真光合速率的最適溫度，B錯誤；據(jù)圖分析，15 ℃時此植物的凈光合速率大于0，說明其可以同時進(jìn)行光合作用和呼吸作用，因此產(chǎn)生ATP的過程有光合作用和呼吸作用，C錯誤；曲線下降是因為實際光合速率與呼吸速率之間的差值變小，可能因為呼吸速率增加更多，D正確。] 4．(2020·廊坊聯(lián)考)右圖表示某植物葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用和有氧呼吸的過程，其中甲～丁表示場所，a～d表示相關(guān)物質(zhì)。下列敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)表示[H]，該物質(zhì)和呼吸作用產(chǎn)生的[H]是同一物質(zhì) B．乙為葉綠體基質(zhì)，該處主要發(fā)生CO2固定和C3還原過程 C．d表示O2，在線粒體內(nèi)膜上和d結(jié)合的[H]都來自葡萄糖 D．該葉肉細(xì)胞在夜間合成ATP數(shù)量最多的場所是丙 B　[a表示[H]，該物質(zhì)是NADPH，呼吸作用產(chǎn)生的是NADH，不是同一物質(zhì)，A錯誤；乙為葉綠體基質(zhì)，該處主要發(fā)生暗反應(yīng)，即CO2固定和C3還原過程，B正確；d表示O2，在線粒體內(nèi)膜上和d結(jié)合的[H]來自葡萄糖(丙酮酸)和水，C錯誤；該葉肉細(xì)胞在夜間合成ATP數(shù)量最多的場所是線粒體丁，D錯誤。] 5．(2020·河南名校聯(lián)考)右圖表示某高等植物葉肉細(xì)胞中的A、B兩種細(xì)胞器及相關(guān)生理活動。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．該植物可以在圖示生理狀態(tài)下正常生長 B．細(xì)胞器A內(nèi)生理活動的強(qiáng)度小于細(xì)胞器B C．A、B兩種細(xì)胞器產(chǎn)生的ATP均能用于各項生命活動 D．增大光照強(qiáng)度一定會提高A細(xì)胞器中生理活動的強(qiáng)度 A　[圖示的細(xì)胞器A和細(xì)胞器B分別是葉綠體和線粒體，該葉肉細(xì)胞在釋放氧氣的同時，還在不斷從外界環(huán)境中吸收二氧化碳，說明葉肉細(xì)胞的光合作用速率大于呼吸作用速率，細(xì)胞中有有機(jī)物積累，該植物可以在圖示生理狀態(tài)下正常生長，A正確，B錯誤；葉綠體中產(chǎn)生的ATP只能用于光合作用的暗反應(yīng)，C錯誤；影響光合作用速率的因素不僅僅是光照強(qiáng)度，還有二氧化碳濃度、溫度等，因此增大光照強(qiáng)度不一定會提高光合作用速率，D錯誤。] 6．(2020·河北邢臺檢測)下圖表示植物光合作用、細(xì)胞呼吸中氧的轉(zhuǎn)移過程。下列敘述正確的是(　　) H2OO2H2OCO2C3(CH2O) A．過程①②④都有ATP生成 B．過程②③進(jìn)行的場所不同 C．過程②⑤所需[H]全部來源于過程① D．過程①③⑤都需在生物膜上進(jìn)行 B　[過程④中沒有ATP生成，A項錯誤；過程②進(jìn)行的場所是線粒體內(nèi)膜，過程③進(jìn)行的場所是線粒體基質(zhì)，B項正確；過程⑤所需[H]來源于過程①，過程②所需[H]來源于有氧呼吸的第一和第二階段，C項錯誤；過程①③⑤進(jìn)行的場所分別是葉綠體類囊體膜、線粒體基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)，D項錯誤。] 7．如圖為某農(nóng)作物光合速率隨土壤水分減少的日變化曲線圖，圖中曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別為降雨后第2、8、15天測得的數(shù)據(jù)。若光照強(qiáng)度的日變化相同，則據(jù)圖分析錯誤的是(　　) A．在水分充足時該農(nóng)作物光合作用沒有出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象 B．曲線Ⅱ波谷的形成與氣孔有關(guān) C．適時進(jìn)行灌溉可以緩解該農(nóng)作物光合作用的“午休”程度 D．導(dǎo)致曲線Ⅲ日變化的主要因素是土壤含水量 D　[導(dǎo)致曲線Ⅲ日變化的主要因素是光照強(qiáng)度，導(dǎo)致曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對應(yīng)光合速率不同的主要因素是土壤含水量，D項錯誤。] 8．(2020·黃岡質(zhì)檢)下圖甲表示葉肉細(xì)胞中葉綠體進(jìn)行光合作用的過程，A、B代表物質(zhì)，下圖乙表示葉綠體色素分離的結(jié)果，下列敘述錯誤的是(　　) A．光合作用的光反應(yīng)是在圖中①上進(jìn)行的，而暗反應(yīng)是在②中進(jìn)行的 B．①上產(chǎn)生的B物質(zhì)移動到②中參與C5和C3的還原 C．②中產(chǎn)生的NADP＋移動到①上接受水光解產(chǎn)生的氫 D．圖乙中色素帶從上往下分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b B　[光合作用的場所是葉綠體，光反應(yīng)是在圖中①類囊體膜上進(jìn)行的，而暗反應(yīng)是在②葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的，A正確；①類囊體膜上產(chǎn)生的B物質(zhì)[H]移動到②葉綠體基質(zhì)中，參與C3的還原，形成糖類等有機(jī)物，B錯誤；②葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生的NADP＋將移動到①類囊體膜上接受水光解產(chǎn)生的氫，C正確；葉綠體色素在濾紙上的分布，由上往下分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，D正確。] 9．(不定項)探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量變化要使用亞甲基藍(lán)或臺盼藍(lán)染色。其中，亞甲基藍(lán)是一種人造氫受體，氧化態(tài)時呈藍(lán)色，還原態(tài)時呈無色。臺盼藍(lán)常用于檢測細(xì)胞膜的完整性，還常用于檢驗細(xì)胞是否存活?；罴?xì)胞一般不會被臺盼藍(lán)染成藍(lán)色，而死細(xì)胞會被染成淡藍(lán)色。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．代謝旺盛的酵母菌不會被這兩種染料染成藍(lán)色 B．這兩種染料都能將代謝緩慢的酵母菌休眠體染成藍(lán)色 C．實驗過程中，酵母菌呼吸作用產(chǎn)生的[H]使進(jìn)入細(xì)胞的亞甲基藍(lán)失去藍(lán)色 D．探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化實驗，如果不染色會使統(tǒng)計數(shù)值偏小 AC　[代謝旺盛的酵母菌說明細(xì)胞是存活的，酵母菌細(xì)胞呼吸能產(chǎn)生還原性氫，所以酵母菌不會被這兩種染料染色，A正確；酵母菌雖然代謝緩慢，但是酵母菌還是活的，可以進(jìn)行細(xì)胞呼吸，所以也不被這兩種染料染色，B錯誤；酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[H]使亞甲基藍(lán)失去藍(lán)色，C正確；如果不對酵母菌進(jìn)行染色，就會將一些死的酵母菌計算在內(nèi)，這樣就導(dǎo)致實驗數(shù)值偏大，D錯誤。故選AC。] 10．(不定項)(2020·山東高三二模)下圖表示25 ℃時，葡萄和草莓在不同光照強(qiáng)度條件下CO2吸收量的變化曲線。下列敘述正確的是(　　) A．M點時葡萄的凈光合速率為10 mg·m－2·h－1 B．已知葡萄光合作用和呼吸作用的最適溫度分別是25 ℃和30 ℃，若將環(huán)境溫度改變?yōu)?0 ℃，其他條件不變，則P點將右移 C．對草莓而言，若白天和黑夜的時間各為12 h，則平均光照強(qiáng)度在X klx以上才能正常生長 D．光照強(qiáng)度為Y klx時葡萄和草莓光合作用合成有機(jī)物的量相等 BC　[M點時葡萄的凈光合速率為8 mg·m－2·h－1，A錯誤；已知葡萄光合作用和呼吸作用的最適溫度分別是25 ℃和30 ℃，若將環(huán)境溫度改變?yōu)?0 ℃，其他條件不變，則呼吸速率升高，光合速率下降，P點將右移，B正確；對草莓而言，光照強(qiáng)度在X klx時，凈光合速率為1 mg·m－2·h－1，呼吸速率為1 mg·m－2·h－1，故若白天和黑夜的時間各為12 h，則平均光照強(qiáng)度在X klx以上才能正常生長，C正確；光照強(qiáng)度為Y klx時葡萄和草莓光合作用積累的有機(jī)物的量相等，由于呼吸速率不相同，故合成的有機(jī)物的量不相同，D錯誤。故選BC。] 二、非選擇題 11．(2020·黃岡質(zhì)檢)研究人員以某植物為實驗材料，進(jìn)行了兩個不同的實驗探究。 (1)用該植物為材料，進(jìn)行“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”實驗，在測量光合作用速率時可以用單位時間單位葉面積的O2釋放量表示，另外還可以用________________________________(答出兩點)表示。在正常光照下培養(yǎng)一段時間后，若突然改用綠光照射，短時間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C3的含量會________(填“上升”“下降”或“不變”)。該植物在秋天時葉片變黃的現(xiàn)象主要與________(填一種環(huán)境因素)抑制葉綠素的合成有關(guān)。 (2)補(bǔ)光是指在自然光照條件下額外補(bǔ)充不同波長的光，為了探究補(bǔ)光對植物光合作用速率的影響，研究小組在溫度適宜的玻璃溫室中，分別用三種強(qiáng)度相同的單色光對該植物進(jìn)行補(bǔ)光實驗，補(bǔ)光時間為上午7：00～10：00，實驗結(jié)果如圖所示。 溫度屬于該實驗的____________(填“自變量”或“因變量”“無關(guān)變量”)，根據(jù)坐標(biāo)曲線圖分析，可以得出的實驗結(jié)論是 _______________________________________________________ _____________________________________________________。 [解析]　(1)測量光合作用速率時可以用單位時間單位葉面積的O2釋放量表示，另外還可以用單位時間單位葉面積的CO2吸收量、單位時間單位葉面積的有機(jī)物積累量表示。在正常光照下培養(yǎng)一段時間后，若突然改用綠光照射，光反應(yīng)減弱，產(chǎn)生的[H]和ATP減少，C3的還原減弱，故短時間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C3的含量會上升。秋天時葉片變黃主要與低溫抑制葉綠素的合成有關(guān)。(2)根據(jù)以上分析可知，溫度是無關(guān)變量。根據(jù)坐標(biāo)曲線圖分析，可以得出的實驗結(jié)論是對植物補(bǔ)充450 nm、680 nm的光可以提高光合作用速率，用580 nm的光進(jìn)行補(bǔ)光，光合速率反而降低；用680 nm的光比用450 nm的光進(jìn)行補(bǔ)光，植物光合速率提高得更多。 [答案]　(1)單位時間單位葉面積的CO2吸收量、單位時間單位葉面積的有機(jī)物積累量　上升　低溫　(2)無關(guān)變量　對植物補(bǔ)充450 nm、680 nm的光可以提高光合作用速率，用580 nm的光進(jìn)行補(bǔ)光，光合速率反而降低；用680 nm的光比用450 nm的光進(jìn)行補(bǔ)光，植物光合速率提高得更多 12．(2020·鄭州模擬)科研人員在最適溫度、一定的CO2濃度條件下對某植物的凈光合速率(凈光合速率＝總光合速率－呼吸速率)進(jìn)行了研究，結(jié)果如圖所示，請回答下列相關(guān)問題： (1)從圖中可以看出，影響該植物凈光合速率的因素有光照強(qiáng)度、 _____________________________________________________。 (2)分析圖1可知，該植物萌芽后的前10 d，隨著葉面積逐漸增大，而凈光合速率降低的原因可能是___________________________________ _____________________________________________________。 植物在萌芽10 d后，凈光合速率隨著葉面積的增大而增強(qiáng)，主要原因：一是隨著葉片的展開和擴(kuò)展，葉片接受光的面積逐漸增大；二是葉片細(xì)胞的增殖、生長減慢，細(xì)胞的____________逐漸減弱。 (3)由圖2可知，植物光補(bǔ)償點(光合速率等于呼吸速率時的光照強(qiáng)度)與________________有關(guān)。該植物萌芽后15 d的葉片比萌芽后60 d的葉片顏色淺，由此可知影響b曲線的內(nèi)因主要是__________________。 [解析]　(1)由圖可知，萌芽后的天數(shù)、光照強(qiáng)度、葉面積均會影響該植物凈光合速率。(2)圖1：該植物萌芽后的前10 d，可能是葉面積增大，光合速率和呼吸速率都增大，但呼吸速率增大的更多，所以凈光合速率降低。植物在萌芽10 d后，一方面隨著葉片的展開和擴(kuò)展，葉片接受光的面積逐漸增大；另一方面葉片細(xì)胞的增殖、生長減慢，細(xì)胞的呼吸作用逐漸減弱，故凈光合速率隨著葉面積的增大而增強(qiáng)。(3)由圖2可知，植物光補(bǔ)償點(光合速率等于呼吸速率時的光照強(qiáng)度)與萌芽后的天數(shù)有關(guān)，萌芽后60 d的光補(bǔ)償點小于萌芽后15 d。該植物萌芽后15 d的葉片比萌芽后60 d的葉片顏色淺，說明葉綠素含量低，故影響b曲線的內(nèi)因主要是葉綠素含量。 [答案]　(1)葉面積、萌芽后的時間　(2)葉面積增大，光合速率和呼吸速率都增大，但呼吸速率增大的更多，所以凈光合速率降低　呼吸作用　(3)萌芽后的天數(shù)　葉綠素的含量 13．(2020·廣東七校聯(lián)考)為研究低鉀條件對某種農(nóng)作物2個 品種光合作用的影響，科研人員進(jìn)行了實驗，結(jié)果如表。 注：光補(bǔ)償點是指光合速率與呼吸速率相等時的光照強(qiáng)度。 (1)提取葉綠素時，為了使研磨充分，應(yīng)加入________。 (2)當(dāng)乙品種的最大凈光合速率為25.5 μmol·m－2·s－1時，光合速率是________μmol·m－2·s－1。此時增大光照強(qiáng)度，光合速率不再增加，這主要是受光合作用過程________反應(yīng)的限制。 (3)低鉀處理后，2個品種光補(bǔ)償點均增大，主要原因是 _______________________________________________________ _____________________________________________________。 (4)據(jù)表分析，為提高產(chǎn)量，在缺鉀土壤中種植該種農(nóng)作物時，可采取的相應(yīng)措施是_______________________________________________________ ________________________________________________(寫出兩點即可)。 [解析]　(1)提取葉綠素時，應(yīng)加入SiO2，以增大摩擦力，使研磨更充分。(2)當(dāng)乙品種的最大凈光合速率為25.5 μmol·m－2·s－1時，而此時其呼吸速率為2.9 μmol·m－2·s－1，故此時光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝25.5＋2.9＝28.4(μmol·m－2·s－1)。在最大凈光合速率下再增大光照強(qiáng)度，光合速率不再增加，這主要是受光合作用過程暗反應(yīng)速率的限制。(3)據(jù)表分析，低鉀處理后，2個品種光補(bǔ)償點均增大，主要原因是農(nóng)作物的葉綠素合成減少，光反應(yīng)速率減慢，導(dǎo)致光合速率降低，但是兩品種的呼吸速率均升高，所以需要增大光照強(qiáng)度才能維持光合速率與呼吸速率相等。(4)據(jù)表分析，在缺鉀土壤中種植該種農(nóng)作物時，為提高產(chǎn)量，一是盡量選擇乙品種；二是施加適量鉀肥。 [答案]　(1) 二氧化硅(SiO2)　(2)28.4　暗　(3)低鉀處理后，2個品種葉綠素含量均減少，光反應(yīng)減弱，光合速率降低，且呼吸速率均升高，需要增大光強(qiáng)才能維持光合速率與呼吸速率相等　(4)選擇種植乙品種；施加適量鉀肥 14．(2020·河北檢測)某實驗小組為探究CO2濃度和溫度對某種水綿光合作用的影響，設(shè)置了甲、乙和丙三個實驗組，并測量在不同光照強(qiáng)度條件下水綿的光合速率，結(jié)果如圖所示(細(xì)胞呼吸的最適溫度高于圖中溫度)。請回答下列問題： (1)在C點時，限制甲組水綿光合速率的環(huán)境因素主要是______________。在B點時，限制乙組水綿光合速率的環(huán)境因素主要是 _________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (2)在A、B兩點對應(yīng)的條件下，丙組水綿吸收CO2的速率________(填“大于”“小于”或“等于”)乙組的，原因是_____________________________。 (3)水綿可用于富營養(yǎng)化水體的除磷，已知無機(jī)氮源能提高除磷量，但NO的促進(jìn)效果大于NH的。請設(shè)計實驗驗證NO、NH促進(jìn)水綿除磷的效果，要求簡要寫出實驗思路、預(yù)期結(jié)果。 實驗思路：___________________________________________________。 預(yù)期結(jié)果：_____________________________________________________。 [解析]　本題主要考查影響光合速率的環(huán)境因素，考查學(xué)生的理解能力和實驗與探究能力。(1)在C點時，甲組水綿光合速率達(dá)到最大值，此時限制水綿光合速率的環(huán)境因素主要是溫度和CO2濃度。在B點時，限制乙組水綿光合速率的環(huán)境因素主要有光照強(qiáng)度和溫度。(2)在 A、B兩點對應(yīng)的條件下，乙、丙組水綿的總光合速率相同，但丙組的溫度(25 ℃)高，導(dǎo)致細(xì)胞呼吸速率較高而釋放的CO2較多，從外界吸收的CO2減少。(3)要驗證NO、NH促進(jìn)水綿除磷的效果，可選用分別添加NO、NH的富營養(yǎng)化的水體培養(yǎng)水綿，一段時間后檢測并比較水體中磷的剩余濃度，剩余濃度小的則說明除磷效果好。 [答案]　(1)溫度和CO2濃度　光照強(qiáng)度和溫度　(2)小于　此時兩組水綿的光合速率相等，但丙組的溫度高導(dǎo)致細(xì)胞呼吸速率較高而釋放的CO2較多，從外界吸收的CO2減少(或丙組的溫度高導(dǎo)致細(xì)胞呼吸速率較高，凈光合速率小于乙組的)　(3)向兩組等量富營養(yǎng)化的水體中分別加入等量相同濃度的NO溶液和NH溶液，并培養(yǎng)水綿，一段時間后，檢測并比較水體中磷的剩余濃度　添加NO組的水體中磷的剩余濃度小于添加NH組的剩余量(或添加NO組的水體中磷的剩余濃度較低、添加NH組的水體中磷的剩余濃度較高、添加NH組的水體中磷的剩余濃度大于添加NO組的)