（4）探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響（含解析）-2025年高考一輪復(fù)習(xí)生物學(xué)探究類實(shí)驗(yàn)專練

（4）探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響——高考一輪復(fù)習(xí)生物學(xué)探究類實(shí)驗(yàn)專練1.為探究CO2濃度對(duì)不同作物光合速率的影響，研究人員以大豆、甘薯、花生為實(shí)驗(yàn)材料，分別進(jìn)行三種不同的實(shí)驗(yàn)處理：甲組提供大氣CO2濃度，乙組提供大氣CO2濃度倍增環(huán)境，丙組先在大氣CO2濃度倍增的環(huán)境中培養(yǎng)60d，測(cè)定前一周恢復(fù)為大氣CO2濃度。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程保持適宜的光照強(qiáng)度和充足的水分供應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。下列說法錯(cuò)誤的是（）A.本實(shí)驗(yàn)的自變量是CO2濃度和作物種類B.適當(dāng)增加甲組CO2濃度，作物的光飽和點(diǎn)會(huì)增大C.CO2濃度倍增，光合作用速率并未倍增，可能與有機(jī)物在葉綠體中積累較多有關(guān)D.作物細(xì)胞內(nèi)固定CO2的酶活性隨環(huán)境中CO2濃度升高而升高2.取某綠色植物兩葉片，將甲葉片置于一密閉、恒溫的透明玻璃容器內(nèi)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究，測(cè)得數(shù)據(jù)如圖甲所示。將乙葉片置于開放環(huán)境中，在一定實(shí)驗(yàn)條件下檢測(cè)其CO2吸收量和釋放量，研究溫度對(duì)葉片光合作用與呼吸作用的影響，測(cè)得數(shù)據(jù)如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.甲葉片在第30min時(shí)，葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的部位有葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B.甲葉片第15～45min中葉綠體通過光反應(yīng)產(chǎn)生的O2量為4×10—7molC.在10~20℃之間，溫度對(duì)乙葉片光合作用的影響小于呼吸作用的影響D.25℃和30℃時(shí)乙葉片的真正光合速率相同且積累的有機(jī)物的量也相同3.某同學(xué)用打孔器在菠菜葉片上打出若干圓形小葉片，并用多組如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。下列說法錯(cuò)誤的是（）A.用打孔器打出圓形小葉片后，直接均分為若干組，放入盛有清水的燒杯中待用B.可用不同功率的LED燈來探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響C.可用不同濃度的碳酸氫鈉溶液來探究CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響D.同一時(shí)間段內(nèi)裝置中小葉片浮起的數(shù)量可反映葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度4.某實(shí)驗(yàn)小組利用“葉圓片”法探究了光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，實(shí)驗(yàn)裝置及結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是（）

A.盛水玻璃柱是為了排除溫度改變對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾B.燈與固定架的距離為自變量，NaHCO3溶液濃度為無關(guān)變量C.葉圓片在a點(diǎn)開始上浮時(shí)即光合作用剛發(fā)生時(shí)D.c點(diǎn)限制葉圓片上浮時(shí)間的因素可能為CO2的濃度或色素含量5.利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行與光合作用有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，下列敘述不正確的是（）

A.試管中收集的氣體量代表了光合作用產(chǎn)生的O2量B.在光下如果有氣泡產(chǎn)生，可以說明光合作用產(chǎn)生O2量大于呼吸作用消耗O2量C.為了探究CO2濃度對(duì)光合作用的影響，可以用不同濃度的NaHCO3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，不可以用一套裝置慢慢向光源靠近，觀察氣泡產(chǎn)生速率的變化6.實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了“探究光照強(qiáng)度和CO2濃度對(duì)某植物光合作用強(qiáng)度的影響”實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A.通過控制臺(tái)燈與植物之間的距離可以調(diào)控光照強(qiáng)度B.光合作用的速率可以用單位時(shí)間內(nèi)O2的產(chǎn)生量來表示C.限制a點(diǎn)光合作用速率的因素主要是光照強(qiáng)度D.圖中b點(diǎn)與d點(diǎn)相比，b點(diǎn)植物中C3減少，C5增加7.為探究光照強(qiáng)度對(duì)不同植物光合作用強(qiáng)度的影響，某研究小組利用A、B兩種植物在適宜溫度下進(jìn)行了相關(guān)研究，結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是（）A.該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度B.光照強(qiáng)度為3000lx時(shí)，溫度限制了B植物的放氧速率C.兩種植物相比，B植物更適合在弱光環(huán)境中生長D.光照強(qiáng)度為300lx時(shí)，A、B植物光合作用的速率相同8.下圖表示測(cè)定金魚藻光合作用強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)密閉裝置，氧氣傳感器可監(jiān)測(cè)O2濃度的變化，下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.該實(shí)驗(yàn)探究不同單色光對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響B(tài).加入NaHCO3溶液是為了吸收呼吸作用釋放的CO2C.拆去濾光片，單位時(shí)間內(nèi)，氧氣傳感器測(cè)到的O2濃度高于單色光下O2濃度D.若將此裝置放在黑暗處，可測(cè)定金魚藻的細(xì)胞呼吸作用強(qiáng)度9.在探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響的活動(dòng)中，選用某植物幼苗，用含有100mmol/LNaCl的完全營養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng)，測(cè)定其光合速率和氣孔導(dǎo)度，結(jié)果如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.由實(shí)驗(yàn)記錄圖可知，該實(shí)驗(yàn)有設(shè)置對(duì)照B.真正光合速率可以用單位時(shí)間內(nèi)單位葉面積二氧化碳釋放量來表示C.NaCl處理導(dǎo)致光合速率下降的原因很可能是氣孔導(dǎo)度下降D.氣孔導(dǎo)度的改變主要影響光合作用的碳反應(yīng)階段10.科研人員進(jìn)行了如表所示的實(shí)驗(yàn)，探究小麥在不同光照強(qiáng)度、CO2濃度和溫度下進(jìn)行光合作用的情況。結(jié)果如圖所示。自然環(huán)境中的CO2濃度在0.039%左右，下列敘述錯(cuò)誤的是（）組別措施a光照非常弱，CO2濃度最低（遠(yuǎn)小于0.03%）b適當(dāng)遮陰（相當(dāng)于全光照的1/25），CO2濃度為0.03%c全光照（不遮陰），CO2濃度為0.039%d全光照（不遮陰），CO2濃度為1.22%A.c組措施為自然狀態(tài)，可作為其他3組的對(duì)照組B.a、b、c組只表明降低光照強(qiáng)度會(huì)降低光合速率C.c、d組表明適當(dāng)升高CO2濃度會(huì)顯著提高光合速率D.光照強(qiáng)度和CO2濃度會(huì)改變光合作用的最適溫度11.竹柳具有一定的耐鹽性，為探究不同鹽脅迫對(duì)竹柳光合作用的影響，某研究小組選擇長勢(shì)一致的竹柳進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，設(shè)置了鹽分脅迫濃度為0（標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照）、1‰（輕度脅迫）、4‰（中度脅迫）、7‰（重度脅迫）的組別，結(jié)果如圖所示。回答下列問題：（1）提取竹柳綠葉中的色素時(shí)，加入_______有助于研磨得充分，分離竹柳細(xì)胞中色素所用的試劑是_______。在竹柳葉肉細(xì)胞葉綠體的類囊體薄膜上，水分解為_______，光能轉(zhuǎn)化為_______。（2）可通過測(cè)定_______速率來表示竹柳凈光合速率的大小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，輕度脅迫下竹柳凈光合速率平均值大多比標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照組高，可能的原因是_______。（3）研究發(fā)現(xiàn)，中度和重度鹽脅迫組的胞間CO2濃度均高于標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照，但竹柳凈光合速率仍下降，則引起其下降的因素為_______（填“氣孔”或“非氣孔”）因素，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是_______。（4）綜上可知，竹柳可以作為輕度鹽堿地的栽植樹種。在實(shí)際鹽堿地造林中，需考慮_______（答出一點(diǎn)）等方面問題。12.科研人員探究不同因素對(duì)植物光合作用影響，請(qǐng)回答下列問題：（1）干旱會(huì)導(dǎo)致氣孔開度減小，研究發(fā)現(xiàn)在同等程度干旱條件下，C4植物比C3植物生長得好。圖甲中曲線表示兩種植物在不同的CO2濃度下光合作用的速率。根據(jù)曲線可推知__________（填“A”或“B”）植物是C4植物，理由是__________。（2）作物的生長中心（如花、種子、果實(shí)等）對(duì)有機(jī)物的需要量比其他器官大，研究發(fā)現(xiàn)，生長中心與光合作用速率之間是相互協(xié)調(diào)的。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)作物的生長中心與葉片光合作用速率的關(guān)系。該實(shí)驗(yàn)的原理是：①光合作用的速率大小可通過一定時(shí)間內(nèi)測(cè)定O2的釋放量來確定；②___________實(shí)驗(yàn)材料：正在抽穗的小麥。方法步驟：第一步：控制適宜的光照、溫度等環(huán)境因素不變，進(jìn)行如圖乙操作；第二步：光照1小時(shí)后，觀察并記錄有色液滴移動(dòng)的方向和格數(shù)；第三步：剪去麥穗，光照1小時(shí)后，再觀察并記錄有色液滴移動(dòng)的方向和格數(shù)。據(jù)此推測(cè)實(shí)驗(yàn)最可能的結(jié)果是：有麥穗時(shí)液滴向右移動(dòng)格數(shù)__________（填“大于”“小于”或“基本等于”）摘去麥穗時(shí)液滴向右移動(dòng)的格數(shù)。其原因是葉片光合產(chǎn)物會(huì)被運(yùn)到麥穗等器官并被利用，去除麥穗后，__________。為進(jìn)一步驗(yàn)證上述推測(cè)：可將第三步改為不去除麥穗，將葉片的葉柄用5%的三氯乙酸點(diǎn)涂一圈，殺死葉柄篩管細(xì)胞；若液滴移動(dòng)的格數(shù)基本等于摘去麥穗時(shí)液滴向右移動(dòng)的格數(shù)，則支持上述推測(cè)，其原因是__________。

答案以及解析1.答案：D解析：A、分析題意可知，本題探究CO2濃度對(duì)不同作物光合速率的影響，故本實(shí)驗(yàn)的自變量是CO2濃度和作物種類，A正確；B.甲組和乙組之間進(jìn)行比較可知，CO2濃度升高有利于光合作用，故適當(dāng)增加甲組CO2濃度，作物的光飽和點(diǎn)會(huì)增大，B正確；C.CO2濃度倍增，光合作用速率并未倍增，可能與有機(jī)物積累在葉綠體中不能及時(shí)運(yùn)走有關(guān)，C正確；D.甲組和丙組比較可知，作物長期處于高CO2濃度條件下有可能會(huì)使固定CO2的酶的活性降低或者是數(shù)量減少，D錯(cuò)誤。故選D。2.答案：A解析：甲葉片在第30min時(shí)，葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的生理過程有光合作用和呼吸作用，產(chǎn)生ATP的部位有葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，A正確；甲葉片第15～45min中，既通過有氧呼吸消耗O2，也通過光合作用的光反應(yīng)過程產(chǎn)生O2，葉綠體通過光反應(yīng)產(chǎn)生的O2量為容器內(nèi)增加的O2量與細(xì)胞呼吸消耗的O2量之和，由題圖甲可知，前15min只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，可以計(jì)算出前15min細(xì)胞呼吸消耗的O2量為1×10-7mol，則第15～45min消耗的O2量應(yīng)為2×10-7mol，據(jù)此可以計(jì)算第15～45min葉綠體產(chǎn)生的氧氣量為（8-4）×10-7+2×10-7=6×10-7mol，B錯(cuò)誤；在10~20℃之間，乙葉片的真正光合速率明顯上升，但是呼吸速率變化不大，說明溫度對(duì)乙葉片光合作用的影響大于對(duì)呼吸作用的影響，C錯(cuò)誤；葉片積累的有機(jī)物量為凈光合產(chǎn)生的有機(jī)物量，由于凈光合速率=真正光合速率-呼吸速率，據(jù)題圖乙可以看出，25℃和30℃時(shí)對(duì)應(yīng)的真正光合速率相同，但是30℃時(shí)的呼吸速率更高，因此30℃時(shí)葉片積累的有機(jī)物的量低于葉片25℃時(shí)積累的有機(jī)物量，D錯(cuò)誤。3.答案：A解析：葉肉細(xì)胞間隙中有殘留的空氣，需要將其置于注射器內(nèi)，注射器內(nèi)吸入清水，待排出注射器內(nèi)殘留的空氣后，用手指堵住注射器前端的小孔并緩慢拉動(dòng)活塞，使圓形小葉片內(nèi)的氣體逸出。處理過的小葉片應(yīng)放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用，A錯(cuò)誤；不同功率的LED燈的光照強(qiáng)度不同，可用來探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，B正確；不同濃度的碳酸氫鈉溶液提供的CO2的濃度不同，可用來探究CO2。濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，C正確；同一時(shí)間段內(nèi)裝置中小葉片浮起的數(shù)量越多，說明光合作用越強(qiáng)，D正確。4.答案：C解析：盛水玻璃柱是為了排除溫度改變對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，A正確；由于探究的是光強(qiáng)度，二氧化碳濃度即碳酸氫鈉濃度為無關(guān)變量，B正確；葉圓片上浮時(shí)為凈光合速率大于零時(shí)，不是光合作用開始時(shí)，C錯(cuò)誤；c點(diǎn)限制葉圓片上浮時(shí)間的因素可能為CO2濃度或色素含量，D正確。5.答案：A解析：A、試管中收集到的氣體總量小于光合作用產(chǎn)生的氧氣總量，因?yàn)橛幸徊糠值难鯕庥糜谧陨淼暮粑饔孟模珹錯(cuò)誤；B.NaHCO3溶液可維持二氧化碳的穩(wěn)定，在光下如果有氣泡產(chǎn)生，表明金魚藻向外界釋放的氧氣量，可說明光合作用產(chǎn)生O2量大于呼吸作用消耗O2量，B正確；C.NaHCO3溶液可產(chǎn)生CO2，探究CO2濃度對(duì)光合作用的影響，自變量為CO2濃度，可以用不同濃度的NaHCO3溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，C正確；D.探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響時(shí)，距光源不同位置，應(yīng)設(shè)置不同裝置，通過觀察氣泡產(chǎn)生速率情況，來比較光合作用強(qiáng)度的不同，D正確。故選A。6.答案：D解析：A、實(shí)驗(yàn)室中可通過控制臺(tái)燈與植物之間的距離來控制光照強(qiáng)度，距離越遠(yuǎn)，光照強(qiáng)度越小，A正確；B.光合作用的速率可以用單位時(shí)間內(nèi)O2的產(chǎn)生量或者釋放量來表示，B正確；C.在a點(diǎn)時(shí)，隨著光照強(qiáng)度的升高還繼續(xù)增加光合速率，所以限制a點(diǎn)光合作用速率的因素主要是光照強(qiáng)度，C正確；D.b點(diǎn)與d點(diǎn)相比，光照強(qiáng)度相同，CO2濃度不同，b點(diǎn)CO2濃度高于d點(diǎn)，所以b點(diǎn)植物中C3增加，C5減少，D錯(cuò)誤。故選D。7.答案：C解析：A、該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度和植物種類，A錯(cuò)誤；

B.因?yàn)槭窃谶m應(yīng)溫度下，當(dāng)光照強(qiáng)度為3000lx時(shí)，主要的外界限制因素為環(huán)境中二氧化碳濃度，而不是溫度，B錯(cuò)誤；

C.據(jù)圖分析可知，A植物的光飽和點(diǎn)更高，而B植物的光飽和點(diǎn)明顯低于A植物的，B植物更適合在弱光環(huán)境下生長，C正確；

D.據(jù)圖分析可知，A植物的呼吸速率為10，B植物的呼吸速率為5，當(dāng)光照強(qiáng)度為300lx時(shí)，A植物的真光合速率為10+5=15，B植物的真光合速率為5+5=10，故A植物的光合作用的速率大于B植物的，D錯(cuò)誤。

故選C。

8.答案：B解析：A.據(jù)圖分析，物質(zhì)b可能是ADP和Pi，A正確；B.物質(zhì)c（CO2）需要被固定形成C3后才能被還原生成（CH2O）和C5，B錯(cuò)誤；C.甲中色素為葉綠素和類胡蘿卜素，其不溶于水，但溶于有機(jī)溶劑，C正確；D.乙為葉綠體基質(zhì)，其中有多種催化反應(yīng)的酶，D正確。故選：B。9.答案：B解析：A、據(jù)圖可知，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不同組別間可形成相互對(duì)照，即該實(shí)驗(yàn)有設(shè)置對(duì)照，A正確；B.光合作用的原料是CO2，故用單位時(shí)間內(nèi)單位葉面積二氧化碳釋放量來表示凈光合速率，真正光合速率可以用單位時(shí)間內(nèi)單位葉面積二氧化碳固定量來表示，B錯(cuò)誤；C.從柱形圖中可以看到NaCl處理導(dǎo)致光合作用速率及氣孔導(dǎo)度下降，且隨處理時(shí)間的延長，抑制作用越明顯，故可推知NaCl處理導(dǎo)致光合作用速率下降的原因很可能是氣孔導(dǎo)度下降，C正確；D.氣孔導(dǎo)度的改變會(huì)影響CO2吸收，CO2參與光合作用的暗反應(yīng)（碳反應(yīng)），因此氣孔導(dǎo)度的改變主要影響光合作用的碳反應(yīng)階段，D正確。故選B。10.答案：B解析：由題表數(shù)據(jù)可知，c組措施為自然狀態(tài)，因此可作為其他3組的對(duì)照組，A敘述正確；a、b、c組表明降低光照強(qiáng)度和CO2濃度均會(huì)降低光合速率，B敘述錯(cuò)誤；c、d組的自變量為CO2濃度，d組的光合速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于c組，表明適當(dāng)升高CO2濃度會(huì)顯著提高凈光合速率，C敘述正確；由題圖可知，光照強(qiáng)度和CO2濃度不同，光合作用的最適溫度也不同，D敘述正確。11.答案：（1）二氧化硅；層析液；氧（氣、或O2）和H+；形成活躍的NADPH和儲(chǔ)存在ATP中的（活躍的）化學(xué)能（2）氧氣的釋放；輕度（鹽）脅迫可能有利于竹柳光合作用的進(jìn)行（3）非氣孔；鹽濃度過高導(dǎo)