高考生物一轮复习专题训练：专题6《光合作用》（含详解）

这是一份高考生物一轮复习专题训练：专题6《光合作用》（含详解），共13页。
 　　时间：45分钟　满分：100分基础组(共70分，除标注外，每小题5分)1．[冀州中学模拟]下图是有关实验的操作简图。下列叙述不正确的是(　　)A．如果材料A是苹果，则研磨前加入的B为水，得到的滤液C可用于还原糖的鉴定实验B．如果材料A是菠菜叶，则研磨前加入的B为无水乙醇，得到的滤液C可用于色素分离实验C．如果材料A是苹果，按照如图所示操作，将得到的滤液密封保存，一段时间后可能会有酒精产生D．如果材料A是菠菜叶，研磨时未加入碳酸钙，最终滤纸条上也会出现4条明显的色素带答案　D解析　如果材料A是菠菜叶，研磨时未加入碳酸钙，叶绿素可能会被破坏，最终滤纸条上应只有2条明显的色素带，故D错误。2．[衡水二中周测]如图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布。下列关于相关过程以及发生场所的说法中，不正确的是(　　)A．H2O→[H]＋O2发生在光反应阶段，场所是叶绿体类囊体膜B．膜上的叶绿素主要吸收蓝紫光和红光用于光合作用C．发生的能量转换是光能→化学能D．产生的ATP可用于植物体的各项生理活动答案　D解析　水的光解发生在光反应阶段，场所是叶绿体的类囊体膜，A项正确；叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，B项正确；光能在类囊体膜上转换为ATP中的化学能，C项正确；叶绿体类囊体薄膜上经光反应产生的ATP只能用于暗反应，D项错误。3．[枣强中学仿真]某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做如图所示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1 cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的光合作用速率＝(3y－2z－x)/6 g·cm－2·h－1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。则M处的实验条件是(　　)A．下午4时后在阳光下照射3小时再遮光3小时B．下午4时后将整个实验装置遮光6小时C．下午4时后在阳光下照射6小时D．下午4时后将整个实验装置遮光3小时答案　D解析　依题意，光合作用速率＝净光合作用速率＋呼吸作用速率，(y－x)/6是净光合作用速率，还需测定呼吸速率，所以遮光3小时，则呼吸速率为(y－z)/3，光合作用速率＝(y－x)/6＋(y－z)/3＝(3y－2z－x)/6 g·cm－2·h－1。4．[衡水二中月考]将叶面积相等的甲、乙两种植物的叶片分别放置在相同的、温度适宜且恒定的密闭小室中，给予充足的光照，下列有关说法正确的是(　　)A．甲、乙两叶片的光合作用强度一定相同B．甲、乙两叶片的光合作用强度都将逐渐下降C．若实验一段时间后，甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低，则甲叶片的呼吸强度一定比乙低D．若实验一段时间后，甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低，则甲固定CO2的能力较乙低答案　B解析　理解细胞光合作用过程是解题的关键。不同植物的遗传特性不同，相同条件下甲、乙两叶片的光合作用强度不一定相同；随着光合作用的不断进行，密闭小室的CO2浓度逐渐降低，甲、乙两叶片的光合作用强度都会逐渐降低；一段时间后，若甲叶片所在密闭小室中的CO2浓度较乙低，说明甲固定CO2的能力比乙强，不能说明甲叶片的呼吸强度一定比乙低。5．[武邑中学热身]下图是绿色植物叶肉细胞中光合作用与有氧呼吸及其关系的图解，其中A～D表示相关过程，a～e表示有关物质。据图说法错误的是(　　)A．A过程表示光反应，它为B过程提供了[H]和ATPB．C过程进行的场所是线粒体，在其内膜上物质b被利用C．在黑暗的环境中，物质c可通过叶片的气孔释放到外界D．若用18O标记物质b，则不会在C6H12O6中出现18O标记答案　D解析　由题干及题图可知，A～D分别表示光反应、暗反应、有氧呼吸第一阶段、有氧呼吸第二和第三阶段；a～e分别表示H2O、O2、CO2、[H]、ATP；O2参与有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜；黑暗环境仅能进行呼吸作用，CO2可通过叶片的气孔释放到外界；用18O标记O2后，经“18O2→HO→C18O2→C6HO6”途径可在C6H12O6中出现18O。6．[冀州中学预测]某同学研究甲湖泊中X深度生物光合作用和有氧呼吸。具体操作如下：取三个相同的透明玻璃瓶a、b、c，将a先包以黑胶布，再包以铅箔。用a、b、c三瓶从待测水体深度取水，测定瓶中水内氧容量。将a瓶、b瓶密封再沉入待测水体深度，经24小时取出，测两瓶氧含量，结果如图所示。则24小时待测深度水体中生物光合作用和有氧呼吸的情况是(　　)A．24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是v mol/瓶B．24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是k mol/瓶C．24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是(k－v) mol/瓶D．24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是(k－v) mol/瓶答案　D解析　根据题意知，a瓶生物在黑暗条件下仅能进行有氧呼吸，24小时生物进行呼吸消耗的氧气量为(w－v) mol/瓶；b瓶生物在光照条件下，氧气的增加量(k－w) mol/瓶即为瓶内生物24小时进行光合作用和有氧呼吸净积累的氧气量(净光合量)，故24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量＝呼吸消耗的氧气量＋净光合量＝(w－v)＋(k－w)＝(k－v)mol/瓶，D项正确。7．[枣强中学周测]甲图中，A、B分别为培植于无色透明气球内、质量相等的某植物幼苗，气球可膨胀、收缩；其中B已死亡。气球内的培养液中均含CO2缓冲液(维持气球内CO2浓度不变)；初始时指针指向正中零的位置。乙图为相同时间内测得的灯泡到水面的距离与指针偏转格数的关系曲线，每次实验后指针恢复零。下列对于相关描述，不正确的是(　　)A．在适宜光照条件下，指针将向右偏转B．该实验的自变量为光照强度，c点的含义为O2释放量最大C．ce段说明随灯光距离的增大，O2释放量减少D．f点与a、b、c、d点的指针的偏转方向相同，但数值较小答案　D解析　根据题干和图示信息可知，指针可随着气球的膨胀和收缩发生偏转，在适宜光照条件下，A的光合强度大于呼吸强度，氧气的量增加，A所在的气球膨胀，B已死亡，指针将向右偏转，A项正确；灯泡到水面的距离代表光照强度，c点指针偏转格数最大，说明O2释放量最大，B项正确；ce段说明随灯光距离的增大，光照强度减小，O2释放量减少，C项正确；e点时光合强度等于呼吸强度，没有氧气释放，指针不偏转；f点光照强度小，A的光合强度小于呼吸强度，气球内氧气的量减少，气球收缩，指针向左偏转，与a、b、c、d点的指针的偏转方向相反，D项错误。8．[冀州中学热身]利用如图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验，下列叙述正确的是(　　)A．试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量B．在光下，如果有气泡产生，可说明光合作用产生氧气C．为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响，可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验D．为了探究光照强度对光合作用的影响，用一套装置慢慢向光源靠近，观察气泡产生速率的变化答案　C解析　试管中收集的气体量是光合作用的净产氧量，A错误；在光下有气泡产生不能确定是光合作用产生的氧气，B错误；为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响，可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验，C正确；探究光照强度对光合作用的影响时，距光源不同距离，应设置不同装置，观察气泡产生速率的变化，D错误。9．[冀州中学周测]苦丁茶的树叶可加工成苦丁茶。科研人员采用人工遮荫的方法，探究遮荫强度对苦丁茶树叶片生长及光合作用的影响，结果如下表。下列说法中正确的是(　　)A.分析表中第4、7列实验数据可知，叶片中叶绿素总量越高，其光合速率越弱B．适当遮荫处理，可提高苦丁茶的产量及品质C．分析表中第1、5列实验数据可知，光照强度减弱会加剧叶绿素a的分解D．综合分析表中数据可知，光照强度不影响苦丁茶树的有氧呼吸速率答案　B解析　仅仅分析表中第4、7列实验数据便得出“叶绿素总量越高，其光合速率越弱”的实验结论是不正确的，因为光合速率的下降还受遮荫程度(光照强度)的影响，A错误；表中数据显示，适当遮荫(如40%遮荫)后，苦丁茶树叶片的厚度、叶面积、叶绿素总量均大于对照组，所以适当遮荫可提高苦丁茶的产量及品质，B正确；第1、5列实验数据仅显示随着遮荫强度的增加，叶绿素a/b的值逐渐减小，并不能说明叶绿素a分解(第4列数据显示叶绿素总量在增加)，可能是叶绿素b的增加速率大于叶绿素a的增加速率所致，C错误；第6、7列数据分别为净光合速率和总光合速率对应值，二者的差值即有氧呼吸速率，计算可知四组对应的有氧呼吸速率分别为0.91、0.8、0.69、0.48，从逐渐降低的趋势可以推测，光照强度可能通过影响温度进而影响苦丁茶树的有氧呼吸速率，D错误。10．[衡水二中一轮检测](10分)如图是某高等植物细胞中光合作用过程图解，图中英文字母代表相应物质，1,2,3,4代表一定的生理过程。请据图回答(能用标号回答的用标号回答)。(1)该生理过程所产生的物质有些可被同一细胞中其他生命活动利用，这些物质在其他生命活动中发挥效应的场所分别是________和________。(2)某研究者向叶绿体中注入被放射性同位素标记的B物质，并将植物置于光照等其他条件均适宜的环境中一段时间后，采用一定的方法检测光合产物葡萄糖中是否出现了放射性。研究者进行此项研究的目的是______________________。若向叶绿体中注入被放射性同位素标记的C物质，在光合产物葡萄糖中________(填“会”或“不会”)出现放射性。在研究过程中研究者测得细胞并没有从外界吸收E物质，也没有向外界释放E物质，若在这种情况下测得细胞光合作用1小时产生了0.12 mol的A物质，那么这1小时中该细胞呼吸作用消耗的葡萄糖为____________mol。(3)在忽然增强光照的情况下检测到图中的A物质产生量忽然增多，但不久又恢复到正常水平。使A物质无法维持在一个较高水平的最可能外因是图中________物质的供应量未能同步增加。在同一过程中C3的变化规律是____________________。假如外界环境持续黑暗则图示的四个过程会停止的是______________________。答案　(1)线粒体 　 细胞质基质　(2)探究外源提供的B物质([H])是否可以被光合作用(暗反应，C3的还原)所利用　 不会 　 0.02　  (3)E　  先忽然减少，但不久又恢复到正常水平　  1,2,3,4解析　(1)光合作用中产生的葡萄糖和氧气可以被呼吸作用所利用，葡萄糖在细胞质基质中被分解成丙酮酸后，丙酮酸可进一步在线粒体中被彻底氧化分解，氧气在线粒体中参与有氧呼吸的第三阶段。(2)B物质是光反应产生的[H]，[H]参与光合作用暗反应中C3的还原，因此，用放射性同位素标记[H]的目的是探究外源提供的[H]是否可以被暗反应所利用；C物质是ATP，只为光合作用提供能量，其中元素不会参与合成葡萄糖；E物质是二氧化碳，细胞没有从外界吸收二氧化碳，也没有释放二氧化碳到外界环境，说明此时细胞中光合作用强度等于呼吸作用强度，光合作用1小时内产生了0.12 mol的氧气(A物质)，根据光合作用的反应式，可知光合作用1小时所制造的葡萄糖为0.02 mol，即1小时内呼吸作用消耗的葡萄糖为0.02 mol。(3)在忽然增加光照强度后，[H]和ATP的产生量增加，更多的C3被还原，C3的量下降，但由于二氧化碳的供应量不足，最终使C3的量恢复正常。植物在持续黑暗的环境中无法进行光合作用，故1,2,3,4四个过程都会停止。11．[衡水二中猜题](15分)如图是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解，其中图1是叶肉细胞的光合作用过程图解；图2表示某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况，请回答下列问题。(1)由图1可知，甲、乙分别代表的物质是________、________，要想使叶绿体内C3的含量快速下降，可以改变的环境条件是________________________，光反应中产生的O2扩散到邻近的线粒体中被利用至少要经过________层生物膜。(2)图2中限制D点光合作用速率的主要环境因素是________，C点和D点相比，叶绿体中[H]的含量________(较低、相等、较高)。(3)从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后，置于不同浓度的NaHCO3溶液中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，将记录结果绘成曲线如图3，请据此回答。①该实验的目的是：______________________________。②从图解分析，b点比a点细胞内的C5含量________，bc段曲线平缓的限制因素可能是________，而c点以后曲线上行，其原因应该是____________________________________________________。答案　(1)CO2　[H]和ATP(写全才能得分)　不提供CO2或增强光照(回答一个方面即可)　4　(2)光照强度　较高　(3)①探究CO2浓度对光合作用速率的影响　②低　光照强度　NaHCO3浓度太大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢解析　(1)光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应为暗反应提供了[H]和ATP。要想使叶绿体内C3的含量快速下降，基本思路是“增加C3去向或减少C3来源”，所以采用不提供CO2或增强光照等方法。叶绿体和线粒体均含2层生物膜，所以光反应中产生的O2扩散到邻近的线粒体一共经过4层生物膜。(2)影响光合作用的外界因素主要是CO2浓度和光照强度，在D点CO2浓度已超过饱和点，故光合作用速率制约因素主要为光照强度。D点比C点CO2浓度高，消耗的[H]更多。(3)NaHCO3的作用是提供CO2，该实验中自变量为CO2浓度，因变量为光合作用速率。b点比a点NaHCO3浓度大(即CO2浓度高)，C5消耗多。能力组(共30分，除标注外，每小题5分)12．[枣强中学月考]如表所示为植物A和植物B在一天中气孔导度的变化。模式图则表示植物叶肉细胞中发生的物质代谢过程。相关分析合理的是(　　) 时刻0：003：006：009：0012：0015：0018：0021：0024：00植物A气孔导度383530728152538植物B气孔导度11203830352011A．一天中植物A和植物B吸收CO2的差异主要是吸收CO2的时间不同B．沙漠植物的气孔导度变化更接近于植物BC．凌晨3：00时，植物A能完成①②③④四种生理过程D．白天12：00时，植物B能产生ATP的是①②③④过程答案　A解析　据表分析可知，植物A主要在夜间气孔导度大，吸收CO2，植物B主要在白天气孔导度大，吸收CO2，所以一天中植物A和植物B吸收CO2的差异主要是吸收的时间不同；沙漠植物因白天温度太高而使气孔关闭，其气孔导度变化更接近于植物A；图中的①②④③过程分别是呼吸作用第一阶段、有氧呼吸第二阶段、光合作用暗反应阶段CO2的固定、光合作用暗反应阶段C3的还原；凌晨3：00时，植物A虽然吸收CO2，但此时无光，不能进行光合作用，只进行细胞呼吸，即①②；白天12：00时，植物B能进行光合作用和有氧呼吸，但光合作用暗反应阶段不产生ATP，故能产生ATP的过程是①②。13．[衡水二中预测]研究者将棉花植株的A、B、C 3个品系从30 ℃环境移入40 ℃环境进行高温培养，从而研究高温对盛花期棉花植株光合速率的影响，测得相关数据如图1。图2表示温度对C品系的棉花植株真正光合作用速率和呼吸速率的影响，图中实线表示光合作用速率，虚线表示呼吸速率。下列有关说法不正确的是(　　)A．3个品系中适合在高温条件下生存的是A品系B．高温条件下A品系蒸腾速率上升更显著，更有效地散热保护了叶绿体结构和功能C．3个品系光合速率均下降的原因可能是高温导致CO2供应不足D．在温度持续40 ℃的条件下，长时间每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，C品系棉花能正常生长答案　D解析　据图可知，A品系的棉花植株，在40 ℃的环境中，光合速率、气孔开放度、蒸腾速率、光能捕获效率都比其他品系高，因此A品系适合在高温条件下生存，A正确；高温条件下A品系蒸腾速率上升更显著，能更有效地散热，保护了叶绿体结构和功能，B正确；3个品系光合速率均下降的原因可能是高温导致气孔关闭，CO2供应不足，C正确；在温度为40 ℃的条件下，C品系棉花植株光照的12 h真正光合作用速率与呼吸作用速率相等，有机物净积累量为0，黑暗的12 h仍然要进行有机物的消耗，因此植物不能正常生长，D错误。14．[武邑中学期末]图1为测定光合作用速度的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和CO2缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细玻璃刻度管内红色液滴移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积如图2所示。下列叙述错误的是 (　　) A．标记实验开始时毛细刻度管中红色液滴所在位置为初始标记位置。实验时，在30分钟内光照强度由0渐变为2.5千勒克斯(不同光照强度照射的时间均等)，在此过程中，当光照强度为2.5千勒克斯时，液滴所在位置离实验初始标记位置最远B．从图2可以看出，植物进行呼吸作用每小时需要氧气50 mLC．若此时图1中植物光照强度为15千勒克斯，则2小时光合作用产生的气体量为200 mLD．光照强度在0到20千勒克斯范围内，限制光合作用强度的主要因素是光照强度答案　C解析　本题考查光合作用、细胞呼吸的关系和有关计算。由图可知，当光照强度小于2.5千勒克斯时，呼吸作用强度均大于光合作用强度，因此绿叶要从容器中吸收氧气，从而导致容器内气压减小，红色液滴左移，当光照强度达到2.5千勒克斯时不再左移，A正确；从图可知光照强度为0时，只进行呼吸作用，因此每小时呼吸作用消耗氧气50 mL，B正确；当光照强度为15千勒克斯时，植物净光合作用为每小时释放150 mL氧气，呼吸作用消耗50 mL氧气，因此每小时真正光合作用产生氧气量为200 mL,2小时为400 mL，C错误；光照强度从0到20千勒克斯时，光合作用强度随光照强度不断增强，因此限制因素主要是光照强度，D正确。15．[衡水二中热身](15分)某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如下装置。请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题：Ⅰ.实验步骤(1)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤是：①甲、乙两装置的D中都放入________，装置乙作对照。②将装置甲、乙的玻璃钟罩进行________处理，放在温度等相同的环境中。③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。(2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤是：①甲、乙两装置D中放入________________，装置乙作对照。②把装置甲、乙放在__________________。③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。(3)实验操作30分钟后，记录甲装置红墨水滴移动情况：Ⅱ.实验分析：假设红墨水滴每移动1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1 g。那么以葡萄糖增减量作为衡量指标，该植物的呼吸作用速率是________g/h；白天光照15 h，一昼夜葡萄糖的积累量是________g。(不考虑昼夜温度的变化对呼吸作用的影响)答案　Ⅰ.(1)①NaOH溶液　②遮光　(2)①NaHCO3溶液　②光照充足、温度相同的环境中　(3)左　右　Ⅱ.4　84解析　Ⅰ.(1)要测光合作用强度必须先测呼吸作用强度，在测呼吸作用强度时一定要将实验装置置于黑暗条件下，使植物只进行呼吸作用。用NaOH溶液除去玻璃钟罩内的CO2，植物有氧呼吸消耗一定量O2，释放等量CO2，而CO2被NaOH溶液吸收，根据玻璃钟罩内氧气体积的减少量即可测呼吸作用强度。(2)净光合作用强度的测试实验要满足光合作用的条件：充足的光照、一定浓度的CO2(由NaHCO3溶液提供)，光合作用过程中消耗一定量CO2，释放等量O2，而CO2由NaHCO3溶液提供，因此，玻璃钟罩内气体体积的变化只受O2释放量的影响。(3)在测定呼吸作用速率时，装置中气体量变化主要是氧气的消耗，因此甲装置中液滴左移；在测定净光合速率时，由于二氧化碳维持相对稳定，气体量变化主要是光合作用氧气的释放，因此液滴右移。Ⅱ.对照装置乙中红墨水滴右移是环境因素(如温度变化等)对实验影响的结果，实验装置甲同样也受环境因素的影响，因此，植物呼吸作用消耗O2量等于玻璃钟罩内氧气体积的改变量，即1.5＋0.5＝2(g/半小时)；根据净光合作用的测定值是4.5－0.5＝4(g/半小时)，白天光照15小时的净光合作用量是(4×2)×15＝120(g)，一昼夜葡萄糖的积累量是15小时总光合作用量减去24小时呼吸作用消耗量，等同于15小时的净光合作用量减去9小时的呼吸作用消耗量，即8×15－4×9＝84(g)。