2024-2025學(xué)年新教材高中生物第5章細(xì)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(xùn)練含解析新人教版必修第一冊

PAGE10-第2課時(shí)光合作用的原理和應(yīng)用學(xué)問點(diǎn)一光合作用的探討歷程1.科學(xué)家們通過大量試驗(yàn)，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(gè)聞名試驗(yàn)中，相關(guān)敘述正確的是()A．普利斯特利的試驗(yàn)證明白植物可以汲取CO2B．薩克斯的試驗(yàn)證明白葉綠體在光下合成淀粉的同時(shí)釋放出了O2C．恩格爾曼的試驗(yàn)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(yàn)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(shí)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(lán)色，而不被錫箔覆蓋的部位呈深藍(lán)色。本試驗(yàn)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(xué)者設(shè)計(jì)了以下試驗(yàn)：制作載有水綿和好氧性細(xì)菌的臨時(shí)裝片，用極細(xì)光束照耀水綿，同時(shí)放在顯微鏡下視察。下列關(guān)于該試驗(yàn)的分析，正確的是()A．在光束照耀到水綿之前，應(yīng)當(dāng)加三棱鏡將混合光分解成連續(xù)光譜B．臨時(shí)裝片應(yīng)放置在沒有空氣的黑暗環(huán)境中C．用好氧性細(xì)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(xué)問點(diǎn)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(cuò)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(xué)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(gè)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(qiáng)度隨光照強(qiáng)度變更的坐標(biāo)圖，下列敘述中不正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器只有線粒體和葉綠體B．b點(diǎn)植物光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等C．當(dāng)植物缺鎂時(shí)，b點(diǎn)將向左移D．已知某植物光合作用和細(xì)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(shí)，a點(diǎn)上移，b點(diǎn)右移，d點(diǎn)上移學(xué)問點(diǎn)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(xiàng)是()A．陰生植物的光合速率與光照強(qiáng)度成反比B．光照越強(qiáng)，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(fēng)”的原理是()A．確保通風(fēng)透光，從而有利于提高光合作用強(qiáng)度B．通風(fēng)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(jìn)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(qiáng)度B．將玉米與大豆混合種植C．為農(nóng)作物補(bǔ)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(shí)力綜合練進(jìn)階訓(xùn)練其次層一、單項(xiàng)選擇題10．以測定的CO2汲取量與釋放量為指標(biāo)，探討溫度對某綠色植物光合作用與細(xì)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(shí)間，35℃時(shí)間合作用制造的有機(jī)物的量與30℃時(shí)相等B．光照相同時(shí)間，在20℃條件下植物積累的有機(jī)物的量最多C．溫度高于25℃時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量起先削減D．兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的有機(jī)物的量與細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)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(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12．一般說來，光照增加，光合作用增加。但在夏天光照最強(qiáng)的中午，光合作用反而下降。其緣由是()A．蒸騰作用太強(qiáng)，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(xiàng)選擇題(每題有一個(gè)或多個(gè)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(qiáng)度的關(guān)系。在Y點(diǎn)時(shí)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(diǎn)相比較，X點(diǎn)時(shí)葉綠體中C3含量低B．在Y點(diǎn)時(shí)，適當(dāng)上升溫度可導(dǎo)致曲線由Ⅰ變?yōu)棰駽．制約X點(diǎn)時(shí)間合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量D．制約Z點(diǎn)時(shí)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(dāng)降低溫度B．夜間適當(dāng)降低溫度C．延長光照時(shí)間D．適當(dāng)增加空氣中二氧化碳的濃度15．(易錯(cuò)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(gè)密閉裝置內(nèi)，并分別賜予a、b、c三種不同強(qiáng)度的光照，其他條件一樣。照光相同時(shí)間后，測得各裝置內(nèi)氧氣的增加量如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．裝置內(nèi)增加的氧氣來自水B．光照強(qiáng)度為a時(shí)，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(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系

學(xué)科素養(yǎng)提升練進(jìn)階訓(xùn)練第三層16．(學(xué)科素養(yǎng)——科學(xué)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(xì)刻度管內(nèi)紅色液滴的移動(dòng)距離測得。在不同強(qiáng)度的光照條件下，測得的氣體體積變更如下圖乙所示。(1)標(biāo)記試驗(yàn)起先時(shí)毛細(xì)刻度管中紅色液滴所在位置。試驗(yàn)時(shí)，試管內(nèi)變更的氣體是________。(2)若此時(shí)圖甲植物光照強(qiáng)度為15klx，則1h光合作用產(chǎn)生的氣體量為________mL。若此時(shí)植物葉片的呼吸熵(CO2/O2)為0.8(呼吸時(shí)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(yàn)結(jié)果的干擾，本試驗(yàn)還應(yīng)設(shè)置比照試驗(yàn)，比照組試驗(yàn)裝置與試驗(yàn)組試驗(yàn)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(qiáng)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(qiáng)度影響的變更曲線。請分析回答：(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)甲圖中的a點(diǎn)表示________，假如以缺鎂的培育液培育A植物幼苗，則b點(diǎn)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)；下圖與c點(diǎn)相符的是________。(4)e點(diǎn)與d點(diǎn)比較，e點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中C3的含量________；e點(diǎn)與f點(diǎn)比較，e點(diǎn)的葉肉細(xì)胞中C3的含量________。(均填“高”“低”或“基本一樣”)(5)當(dāng)光照強(qiáng)度為g時(shí)，比較植物A、B的有機(jī)物積累速率M1、M2的大小和有機(jī)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(shí)光合作用的原理和應(yīng)用1．解析：普利斯特利通過試驗(yàn)證明植物能凈化空氣，未證明更新何種成分，A錯(cuò)誤；薩克斯的試驗(yàn)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(cuò)誤；恩格爾曼的試驗(yàn)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(cuò)誤；魯賓和卡門采納同位素標(biāo)記法進(jìn)行試驗(yàn)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(lán)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(lán)色，說明沒有產(chǎn)生淀粉，同時(shí)也說明光合作用須要光照，C正確。答案：C3．解析：該試驗(yàn)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(cuò)誤；將臨時(shí)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(yàn)?zāi)軌蛘５剡M(jìn)行，B正確；試驗(yàn)材料選擇好氧細(xì)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(xì)而長的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細(xì)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(xiàng)正確。葉綠體中的色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上，B項(xiàng)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(xué)能，C項(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)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(jī)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(diǎn)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，此時(shí)產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器只有線粒體而沒有葉綠體，A錯(cuò)誤；b點(diǎn)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(xì)胞呼吸利用，B正確；缺鎂時(shí)葉綠素合成下降，利用光能的實(shí)力下降，植物須要較強(qiáng)光照才能達(dá)到與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等的光合作用強(qiáng)度，b點(diǎn)右移，C錯(cuò)誤；植物處于25℃環(huán)境中時(shí)，將溫度提高到30℃時(shí)，光合作用強(qiáng)度下降，呼吸強(qiáng)度上升，故a點(diǎn)上移；b點(diǎn)表示凈光合速率為0，故溫度升為30℃后植物須要較強(qiáng)光照才能達(dá)到與呼吸速率相等的光合速率，b點(diǎn)右移；d點(diǎn)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(diǎn)上移，D正確。答案：AC7．解析：陰生植物相對于陽生植物而言，達(dá)到最大光合速率所需的光照強(qiáng)度較低一些；陰生植物的光合速率隨著光照強(qiáng)度增大而增加，達(dá)到肯定強(qiáng)度后光合速率不再增加。答案：C8．解析：“正其行，通其風(fēng)”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(qiáng)度，A正確。答案：A9．解析：陰雨天氣，光照強(qiáng)度減弱，這種狀況下可以通過提高光照強(qiáng)度來達(dá)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(jìn)而達(dá)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取；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(shí)間相同的狀況下，30℃時(shí)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(shí)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(shí)，CO2汲取量最大，即光合作用凈合成量最大，B錯(cuò)誤；25℃、30℃、35℃時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量分別為6.00mg·h－1、6.50mg·h－1、6.50mg·h－1，C錯(cuò)誤；兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用的凈合成量等于細(xì)胞呼吸消耗量，D錯(cuò)誤。答案：A11．解析：圖中a、b是ATP和[H]，c是CO2，當(dāng)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(qiáng)時(shí)，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(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，氣孔關(guān)閉(此時(shí)水分主要通過葉表面表皮細(xì)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(jìn)入葉肉細(xì)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(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度較弱，光反應(yīng)供應(yīng)的[H]和ATP較少，C3的濃度較Y點(diǎn)時(shí)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(huì)降低光合作用速率，B不正確；制約X點(diǎn)的光合作用因素是光照強(qiáng)度，C不正確；一般狀況下，在相宜溫度和同等光照強(qiáng)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(dāng)降低溫度會(huì)降低光合作用強(qiáng)度，削減有機(jī)物的形成，不利于哈密瓜的生長；夜間適當(dāng)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(shí)間可以增加光合作用形成的有機(jī)物的量，有利于哈密瓜的生長；適當(dāng)增加空氣中二氧化碳的濃度可以提高光合作用強(qiáng)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(qiáng)度為a時(shí)，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(qiáng)度下，液滴位置變更的實(shí)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(shí)，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(shí)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(huì)影響試驗(yàn)外，環(huán)境因素也可能影響試驗(yàn)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(chǔ)存有機(jī)物，受陰雨天氣影響較小，A植物受影響較大。(2)圖甲中a點(diǎn)時(shí)間照強(qiáng)度為零，此時(shí)植物只進(jìn)行呼吸作用