2023届高考生物二轮复习能量流动的相关计算作业含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习能量流动的相关计算作业含答案，共10页。试卷主要包含了5 kg，6%，1×105 kJ/，3　不能，25＋0，28×109，35×105等内容，欢迎下载使用。
17　能量流动的相关计算(2021·成都市诊断)如图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每增加1 kg，至少消耗A约(　　)A.100 kg   B.44.5 kg  C.25 kg   D.15 kg(2021·山东德州模拟)由于“赤潮”的影响，一条6 kg重的杂食性海洋鱼死亡，假如该杂食性海洋鱼的食物有1/3来自植物，1/3来自食草鱼类，1/3来自以食草鱼类为食的小型肉食鱼类；那么按能量传递效率20%来计算，该杂食性鱼从出生到死亡共需海洋植物(　　)A.310 kg   B.240 kg  C.180 kg   D.150 kg(2021·河北衡水调研)如图若黄雀的全部同化量来自两种动物——食草昆虫和螳螂，且它们各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀增加体重最多是多少千克(　　)A.G/125   B.G/100  C.G/75   D.G/50(不定项)(2021·青岛模拟)兴趣小组对校园池塘生态系统进行了能量流动调查，图1表示鲤鱼的食物来源，图2为该池塘中不同体长鲤鱼的食性比例。下列相关叙述正确的是(　　)A.该池塘生态系统的结构包括食物链、食物网和非生物的物质和能量B.体长为2.8 cm的鲤鱼群体来自藻类的能量，50%用于自身生长、发育和繁殖C.若体长为4.2 cm的鲤鱼群体增加100 kJ的能量，理论上最多需要3 250 kJ藻类D.在藻类爆发季节，向该池塘中投放体长大于4.2 cm的鲤鱼，可尽快控制藻类的数量(2022·江西南昌调研)如图为某生态系统中能量传递示意图，以下叙述不正确的是(　　)A.能量流动是从甲固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为1 250 kJB.从乙到丙的能量传递效率为15%C.将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量传递效率D.食物链的营养关系一般不可逆转，这决定了能量流动的单向性(2022·山东青岛调研)如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103 kJ/(m2·a)]，下列说法错误的是(　　)A.图中A代表的生理过程是呼吸作用B.第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为15.6%C.流经该生态系统的总能量是1.1×105 kJ/(m2·a)D.捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性(不定项)(2021·烟台期末)下表是对某荒地中一个由植物、田鼠和鼬3个环节组成的食物链进行能量流动的分析，其中GP表示生物体同化的能量，NP表示生物体储存的能量，R表示呼吸消耗的能量(单位：kJ·m－2·a－1)，下列说法正确的是(　　)食物链    环节未利用GPNPR植物210.69×109248.28×109211.43×10936.85×109田鼠1.85×106736.88×10625.12×106711.76×106鼬 232.79×1055.44×105227.35×105A.从表中数据可以得出植物的NP中只有很少一部分被利用B.田鼠和鼬的呼吸消耗很高，被同化的能量绝大部分是以热能的形式散失C.二三营养级之间的能量传递效率为3.16%，不符合生态系统中能量流动的特点D.据表推测以鼬为主要食物的捕食者需较大捕食范围才能维持种群的延续某生态系统中存在如图所示食物网，若A固定的太阳能总量为M，则C获得的能量范围大约是多少(　　)A．1/100·M～1/10·MB．1/250·M～1/25·MC．1/10000·M～1/25·MD．M～1000M某生态系统中存在如图所示的食物网，如将丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的(　　)A．1.375倍  B．1.875倍C．1.273倍  D．0.575倍(2021·太原市调研，节选)下图所示的食物网中，若人的体重增加1 kg，最少需消耗水藻________kg，最多消耗水藻________kg。 (2021·山东卷，24)海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下，M、N表示营养级。(1)估算海参种群密度时常用样方法，原因是_____________________________________________________。(2)图中M用于生长发育和繁殖的能量为________kJ/(m2·a)，由M到N的能量传递效率为________%(保留一位小数)，该生态系统中的能量________(填“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。(3)养殖的海带数量过多，造成牡蛎减产，从生物群落的角度分析，原因是___________________________________________________________________。(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理，依据这一原理进行海水立体养殖的优点是______________________________。在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，这样做的目的是___________________________________________。若某草原生态系统只存在如图所示的食物关系，尝试完成问题。(1)假如猫头鹰的食物有来自兔，来自鼠，来自蛇，那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为________。(2)假如植物有被兔所食，有被鼠所食；鼠有直接被猫头鹰捕食，有被蛇捕食后流入猫头鹰体内。那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为________。(精确到个位数)(2021·甘肃兰州一中期末)如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103 kJ/(m2·y)]，据图分析：(1)该生态系统中流入生物群落的总能量有哪些来源？  (2)生产者、植食性动物和肉食性动物固定的总能量分别是多少？  (3)生产者→植食性动物、植食性动物→肉食性动物的能量传递效率分别是多少？(结果保留小数点后一位)  (4)假设能量全部来自于生产者，按照图中的能量流动规律，肉食性动物要增加100 kg，则需要消耗多少千克生产者？(保留整数)
参考答案【答案】C【解析】分析题图可知，图中有3条食物链，即A→B→猫头鹰、A→C→B→猫头鹰、A→C→D→猫头鹰。题中所问为猫头鹰体重每增加1 kg，至少消耗的A的质量，已知高营养级的能量求低营养级能量时，需最少能量，选最短食物链(A→B→猫头鹰)，能量传递效率按20%计算，则至少消耗A的质量为1÷20%÷20%＝25 kg，C正确。【答案】A【解析】由题意可知，题干中存在3条食物链：①海洋植物→杂食性鱼，②海洋植物→食草鱼→杂食性鱼，③海洋植物→食草鱼→小型肉食鱼→杂食性鱼；杂食性鱼的食物1/3来自食物链①，1/3来自食物链②，1/3来自食物链③。该杂食性鱼从食物链①消耗的海洋植物为2÷20%＝10 kg，从食物链②消耗的海洋植物为2÷20%÷20%＝50 kg，从食物链③消耗的海洋植物为2÷20%÷20%÷20%＝250 kg，因此共需海洋植物10＋50＋250＝310 kg，A正确。【答案】C【解析】假设黄雀增加最多(能量传递效率为20%)为x，由题意可知，黄雀的全部同化量来自两种动物，食草昆虫和螳螂各占一半，所以黄雀要吃食草昆虫x÷20%÷2＝2.5x，同理黄雀要吃螳螂也是2.5x，而螳螂增重2.5x需要消耗食草昆虫2.5x÷20%＝12.5x，加起来相当于吃了食草昆虫15x，又相当于吃绿色植物15x÷20%＝75x。已知绿色植物增加G千克，所以75x＝G，x＝G/75，C正确。【答案】CD【解析】该池塘生态系统的结构包括食物链、食物网和生态系统的组成成分，A错误；体长为2.8 cm的鲤鱼群体来自藻类的能量，大部分用于呼吸作用散失，少部分用于自身生长、发育和繁殖，B错误；据图可知，体长为4.2 cm的鲤鱼群体植食性比例为75%，肉食性比例为25%，即75%的同化量来自于藻类，25%的同化量来自沼虾，体长为4.2 cm的鲤鱼群体增加100 kJ的能量，理论上最多需要藻类提供100×75%÷10%＋100×25%÷10%÷10%＝3 250 kJ的能量，C正确；据图可知，投放到湖泊中的鲤鱼体长大于4.2 cm时，鲤鱼植食性比例最高，肉食性比例最低，故在藻类爆发季节，向该池塘中投放体长大于4.2 cm的鲤鱼，可尽快控制藻类的数量，D正确。【答案】C【解析】能量流动是从甲(生产者)固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为175＋200＋875＝1 250(kJ)，A正确；从乙到丙的能量传递效率＝×100%＝15%，B正确；将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量的利用率，但不能提高能量的传递效率，C错误；食物链的营养关系是长期自然选择的结果，一般不可逆转，因此能量流动是单向的，D正确。【答案】C【解析】由题图可知，图中A代表的是各种生物的呼吸作用，A正确；肉食性动物从植食性动物获得的(同化的)能量＝5.1＋2.1＋0.25＋0.05－5＝2.5×103[kJ/(m2·a)]，植食性动物的总同化量＝2.5＋4＋9＋0.5＝16×103[kJ/(m2·a)]，则第二营养级到第三营养级的能量传递效率＝2.5/16×100%≈15.6%，B正确；该生态系统中能量的来源有两个：生产者固定的能量和有机物输入，生产者固定的总能量为1.1×105 kJ/(m2·a)，有机物输入的能量为7×103 kJ/(m2·a)，C错误；食物链是以捕食关系形成的联系，捕食关系的单向性决定了能量流动的单向性，D正确。【答案】ABD【解析】表中植物的NP(表示生物体储存的能量211.43×109)有一部分流向下一个营养级，有一部分被分解者利用，还有一部分未被利用(210.69×109)，所以从表中数据可以得出植物的NP中只有很少一部分被下一个营养级利用，A正确；表中数据显示田鼠的GP为736.88×106，其中呼吸消耗R为711.76×106，鼬的GP为232.79×105，其中呼吸消耗R为227.35×105，可见，田鼠和鼬的呼吸消耗很高，被同化的能量绝大部分通过呼吸作用以热能的形式散失，B正确；能量传递效率一般在10%～20%，是指相邻两个营养级(该营养级所有生物)的同化量之比，表中田鼠到鼬的传递效率为(232.79×105)/(736.88×106)×100%≈3.16%，但田鼠和鼬并不是相应营养级的所有生物，所以不能认为不符合生态系统中能量流动的特点，C错误；能量流动具有单向流动和逐级递减的特点，营养级越多损耗的能量越多，所以据表推测以鼬为主要食物的捕食者需较大捕食范围才能得到足够的能量维持种群的延续，D正确。【答案】C【解析】A固定的能量是M，C获得最多能量时，按最短食物链、最高传递效率计算，是1/25·M；C获得最少能量时，按最长食物链、最低传递效率计算，是1/10000·M，所以C获得的能量范围大约是1/10000·M～1/25·M。【答案】A【解析】由于生产者没有改变所以流向该生态系统的总能量没有变化，设丙原来的能量为a，则需要甲提供的能量为1/2a÷10%÷10%＋1/2a÷10%＝55a；改变食物比例后的丙的能量设为b，则需要甲提供的能量为2/3b÷10%＋1/3b÷10%÷10%＝40b，根据题意可得：55a＝40b，b/a＝1.375，A正确。【答案】25　100 000【解析】能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%。求最少消耗水藻量时，应选最短的食物链，即水藻→小鱼→人，传递效率按20%计算，设最少消耗水藻量为x，则x×20%×20%＝1 kg，x＝25 kg；求最多消耗水藻量时，应选最长的食物链，即水藻→水蚤→虾→小鱼→大鱼→人，传递效率按10%计算，设最多消耗水藻量为y，则y×10%×10%×10%×10%×10%＝1 kg，y＝100 000 kg。1.已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，而需按具体数值计算例如：在食物链A→B→C→D中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为M×a%×b%×c%。2.如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径获得的能量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。【答案】(1)海参活动能力弱，活动范围小(2)2 488　6.3　不能(3)由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，产量降低(4)能充分利用空间和资源　维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产(或：实现生态效益与经济效益的可持续发展)【解析】(1)样方法适用于植物和活动能力弱、活动范围小的动物或昆虫卵种群密度的估算。(2)M的同化量(在图中表示为来源的箭头)有来自生产者3 281 kJ/(m2·a)和来自遗体残骸2 826 kJ/(m2·a)，同化量除了用于自身呼吸作用消耗3 619 kJ/(m2·a)，其余用于生长发育和繁殖，所以应是3 281＋2 826－3 619＝2 488 kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率＝两个营养级同化量的比值，所以是386/(3 281＋2 826)×100%≈6.3%(保留一位小数)。能量不能循环，物质可循环。(3)海带与浮游植物生活在表层，存在种间竞争关系，由于海带的竞争，浮游植物数量下降，而牡蛎又以浮游植物为食，所以牡蛎的食物减少，产量降低。(4)群落的空间结构有水平结构和垂直结构，群落的空间结构有利于群落内生物充分利用空间和资源，提高利用率。考虑养殖生物的环境容纳量和种间关系等因素，目的是维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产(或：实现生态效益与经济效益的可持续发展)，既要有一定的经济效益，又要保护环境，可持续发展。【答案】(1)900 g　(2)595 g【解析】(1)在生态系统中，能量传递效率为20%时，能量在流动过程中损失最小，可消耗最少的植物，为最高营养级提供最多的能量。因此，若计算使猫头鹰增加20 g体重至少消耗的植物质量，则能量按20%传递。猫头鹰的食物有来自兔，来自鼠，来自蛇，那么猫头鹰若增加20 g体重，根据食物链：植物→兔→猫头鹰，至少需要消耗植物：×20÷20%÷20%＝200(g)；根据食物链：植物→鼠→猫头鹰，至少需要消耗植物：×20÷20%÷20%＝200(g)，根据食物链：植物→鼠→蛇→猫头鹰，至少需要消耗植物×20÷20%÷20%÷20%＝500(g)，故最少需要消耗植物200＋200＋500＝900(g)。(2)设最少需要消耗的植物为a g，则从食物链“植物→兔→猫头鹰”中，猫头鹰获得的能量为a×20%×20%；从食物链“植物→鼠→猫头鹰”中，猫头鹰得到的能量为a×20%××20%；从食物链“植物→鼠→蛇→猫头鹰”中，猫头鹰获得的能量为a×20%××20%×20%。三者之和为20 g，可计算出a≈595(g)。【答案】（1）一个来源是光能，另一个来源是输入的有机物中的化学能。（2）肉食性动物固定的总能量＝(0.25＋0.05＋2.1＋5.1)×103＝7.5×103 kJ/(m2·y)；植食性动物固定的总能量＝[(7.5－5)＋0.5＋4＋9]×103＝16×103 kJ/(m2·y)；生产者固定的总能量＝[(16－2)＋3＋70＋23]×103＝110×103 kJ/(m2·y)。（3）生产者→植食性动物的能量传递效率为植食性动物固定的能量中来自生产者的能量/生产者固定的总能量×100%＝(16－2)/110×100%≈12.7%；植食性动物→肉食性动物的能量传递效率为肉食性动物固定的能量中来自植食性动物的能量/植食性动物固定的总能量×100%＝(7.5－5)/16×100%≈15.6%。（4）肉食性动物要增加100 kg，则需要生产者的量为100÷15.6%÷12.7%≈5 047(kg)。