高中生物高考专题3 4 光合作用和呼吸作用的综合训练（必刷试题）-2021年高考生物大一轮复习紧跟教材（解析版）

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2021年生物高考一轮复习专题3.4 光合作用和呼吸作用的综合训练（提升版）A组　基础巩固练1．(不定项)(2018年江苏六市调研)下图是某植物叶肉细胞光合作用与有氧呼吸过程中的物质变化图解，其中①～④表示过程。下列相关叙述正确的是(　　)A．过程①、③、④都能合成ATPB．过程①、②、③、④总是同时进行C．过程①、③都在生物膜上进行D．过程④产生的[H]还来自于水1【答案】ACD　【解析】据图可知，过程①～④依次是光合作用的光反应阶段、光合作用的暗反应阶段、有氧呼吸的第三阶段、有氧呼吸的第一、二阶段，其中①③④都能合成ATP，A正确；过程①②③④不一定同时进行，如晚上仅进行③④(有氧呼吸)而不进行①②(光合作用)，B错误；过程①是光合作用的光反应阶段，场所是类囊体薄膜，过程③是有氧呼吸的第三阶段，场所是线粒体内膜，C正确；过程④是有氧呼吸的第一、二阶段，产生的[H]除了来自葡萄糖之外，还来自于水，D正确。2．如图为植物细胞代谢的部分过程简图，①～⑦为相关生理过程。下列有关叙述错误的是(　　)A．若植物缺Mg，则首先会受到显著影响的是③B．②的进行与⑤、⑥、⑦密切相关，与③无直接关系C．蓝藻细胞中③发生在类囊体薄膜上，④发生在叶绿体基质中D．叶肉细胞内③中O2的产生量小于⑥中O2的消耗量，则该细胞内有机物的总量将减少2【答案】C　【解析】Mg是合成叶绿素的成分，光合作用光反应阶段需要叶绿素吸收光能，若植物缺Mg，则叶绿素的合成受阻，首先会受到显著影响的生理过程是③(光反应过程)。一般情况下，植物细胞吸收无机盐的方式(②)是主动运输，需要消耗能量，故与⑤⑥⑦(细胞呼吸过程)密切相关，与③(光反应过程)无关。蓝藻细胞是原核细胞，没有叶绿体，因此也没有类囊体。图中光反应过程(③)中O2的产生量小于有氧呼吸过程(⑥)中O2的消耗量，则该叶肉细胞净光合作用量<0，该细胞内有机物总量将减少。3．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。据图分析，下列说法错误的是(　　)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中D．若用18O标记物质b，则不会在C6H12O6中出现18O标记3【答案】D　【解析】A～D分别表示光反应、暗反应、有氧呼吸第二和第三阶段、有氧呼吸第一阶段；a～e分别表示水、氧气、二氧化碳、[H]、ATP；用18O标记O2后，经“18O2→HO→C18O2→C6HO6”过程可在C6H12O6中出现18O标记。4．(2018年河北邯郸模拟)取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器将叶片打出若干圆片，将圆片平均分成甲、乙、丙三组。甲组立即烘干处理并测得圆片干重为a，乙组保持湿润并且置于一个黑暗密闭装置内，丙组保持湿润且置于一个密闭装置内并给予适宜强度的光照。乙组和丙组其他条件一致，一小时后，测得乙装置内圆片干重为b，丙装置内圆片干重为c。下列叙述正确的是(　　)A．c－a为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率B．c－b为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率C．a－b为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率D．实验过程中，乙组圆片叶肉细胞呼吸速率保持恒定4【答案】C　【解析】c－a应为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率；c－b为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率；a－b为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率；乙装置随着O2浓度下降，叶肉细胞呼吸速率也下降。5．将生长旺盛的某农作物植株培养在密闭、透光的玻璃罩内，在温度适宜且恒定的条件下，测得晴朗的一昼夜后钟罩内CO2浓度变化曲线如图所示。以下分析正确的是(　　)A．ab段随着光照强度逐渐增加，光合速率不断提高B．bc段密闭钟罩中的CO2浓度低于大气中的CO2浓度C．cd段密闭钟罩内O2含量充足，呼吸速率不断提高D．d点后呼吸速率减慢是因为其温度较低而影响酶的活性5【答案】B　【解析】ab段随着光照强度逐渐增加，密闭钟罩中的CO2浓度逐渐降低，植物的光合速率大于呼吸速率，但是下降幅度逐渐平缓，光合速率不断减慢，A错误；密闭钟罩中的起始CO2浓度可以看成是大气中的CO2浓度，通过ab段光合作用的进行，密闭钟罩中的CO2浓度逐渐降低，bc段密闭钟罩中的CO2浓度低于大气中的CO2浓度，B正确；呼吸速率不仅受O2含量的限制，还受体内呼吸酶量的限制，cd段密闭钟罩中的CO2浓度增加，植物的光合速率小于呼吸速率，但是上升幅度逐渐平缓，故呼吸速率逐渐减慢，C错误；题干中温度适宜且恒定，d点后呼吸速率减慢是密闭环境中O2不足所致，D错误。6．某兴趣小组设计了若干组如图所示的实验装置，并在室温25 ℃下进行了一系列的实验。下列对实验过程中装置条件及结果的叙述，错误的是(　　)A．若X溶液为CO2缓冲液并给予植物光照，液滴移动距离可表示净光合作用强度大小B．若要测量真正光合作用强度，需另加设一装置并遮光处理，X溶液为NaOH溶液C．若X溶液为清水并给予植物光照，光合作用大于细胞呼吸时，液滴右移D．若X溶液为清水并遮光处理植物，消耗的底物为脂肪时，液滴左移6【答案】C　【解析】当装置给予光照时，装置内植物既进行光合作用也进行呼吸作用，CO2缓冲液可保持装置内CO2浓度不变，那么液滴移动距离即表示净光合作用产生O2的多少，A正确；真正光合作用速率＝净光合速率＋呼吸速率，测呼吸速率需另加设一装置遮光处理(不能进行光合作用)，为去除有氧呼吸产生CO2的干扰，将X溶液更换为NaOH溶液，那么测得液滴移动距离即为有氧呼吸消耗O2的量，B正确；若X溶液为清水并给予光照，装置内植物光合作用吸收的CO2量＝释放的O2量，植物有氧呼吸吸收的O2量＝释放的CO2量，液滴不移动，C错误；若X溶液为清水并遮光处理，植物只进行有氧呼吸，但由于消耗的底物为脂肪，其消耗O2的量大于产生CO2的量，液滴向左移动，D正确。7．(2018年吉林实验中学月考)某生物研究小组在密闭恒温的玻璃温室内进行植物的栽培实验，连续48小时测定温室内CO2浓度及植物对CO2的吸收速率，得到如图所示曲线(整个过程呼吸速率恒定)，据图分析正确的是(　　)A．图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有3个B．绿色植物吸收CO2的速率达到最大值的时刻是第45小时C．实验的前24小时比后24小时的平均光照强度弱D．在实验全部过程中叶肉细胞内产生ATP的场所是线粒体和叶绿体7【答案】C　【解析】图中细线是在恒温密闭环境中测得的CO2吸收速率，当吸收速率为零时，表示植物不从外界吸收CO2，此时光合作用所需的所有CO2全由呼吸作用提供，即此时呼吸速率与光合速率相等。根据图解可知呼吸速率与光合速率相等的点有4个，分别在第6、18、30、42小时，A错误；据曲线分析，CO2吸收速率最大时对应的时间是第36小时，B错误；由曲线图看出，前24小时比后24小时的平均CO2吸收速率低，因此，前24小时比后24小时的平均光照强度弱，C正确；实验全过程叶肉细胞内产生ATP的场所包括细胞质基质、线粒体和叶绿体，D错误。8．下图为“探究影响植物光合速率的因素”实验装置图，关于该图下列说法正确的是(　　)A．用盛水玻璃柱吸收灯光热量是为了控制无关变量B．向光源方向移动反应瓶，水银柱的高度将会升高C．反应瓶中NaHCO3的作用只为光合作用提供原料D．该实验装置测出的植物光合速率为总光合速率8【答案】A　【解析】水具有良好的吸热作用，防止光照使装置温度升高，而本题主要探究光照强度这一因素，因此控制温度为控制无关变量，A项正确；缩短反应瓶与光源的距离，相当于光照增强，玻璃瓶内随着氧气的释放气压增大，水银柱高度将降低，B项错误；反应瓶中 NaHCO3 溶液作为一种缓冲溶液，可调节反应瓶中二氧化碳浓度，不能说只提供二氧化碳，C项错误；该实验装置测出的植物光合速率为净光合速率，D项错误。 B组　能力提升练9．(不定项)如图为某研究小组测定光照强度对植物叶片光合作用影响的实验装置。将该装置先放在黑暗条件下一段时间，然后给予不同强度的光照。关于该实验的叙述，错误的是(　　)A．温度、CO2浓度和有色液滴的移动距离都是无关变量B．CO2缓冲液的作用是维持容器中CO2浓度的稳定C．如果有色液滴向右移动，说明不进行光合作用D．如果有色液滴向左移动，说明不进行光合作用9【答案】ACD　【解析】依题意可知：该实验的目的是探究光照强度对植物叶片光合作用的影响，自变量是光照强度，因变量是有色液滴的移动距离，温度、CO2浓度等都是无关变量，A错误；CO2缓冲液的作用是维持容器中CO2浓度的稳定，B正确；有色液滴移动的距离是由装置内O2的变化量引起，如果有色液滴向右移动，说明光合作用释放的氧气量大于呼吸作用吸收的氧气量，试管内气体压强变大，C错误；如果有色液滴向左移动，说明光合作用释放的氧气量小于呼吸作用吸收的氧气量，试管内气体压强变小，D错误。10．用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深 0.5 m 处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的O2含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的O2含量，结果如下表(不考虑化能合成作用)。有关分析不合理的是(　　)透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4.9 mg5.6 mg3.8 mgA．丙瓶中浮游植物的细胞产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体基质B．在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的O2量约为 1.1 mgC．在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低D．在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的O2量约为1.8 mg10【答案】C　【解析】丙瓶不透光，生物只能进行细胞呼吸，产生[H]的场所有细胞质基质和线粒体基质。甲瓶与丙瓶O2量的差表示丙瓶细胞呼吸消耗的量。丙瓶不透光，一昼夜的时间内水样中生物均在进行呼吸作用，乙瓶透光，有光照时水样中生物会进行光合作用，消耗部分呼吸作用产生的CO2，因此一昼夜后，乙瓶水样pH比丙瓶的高。乙、丙瓶取自同一处，生物的种类和数量基本相同，细胞呼吸速率相同，乙瓶一昼夜的净光合量用O2表示为0.7 mg，细胞呼吸的量用O2表示为1.1 mg，所以一昼夜乙瓶中生产者实际光合作用释放的O2量为1.8 mg。11．如图为某植物叶肉细胞在相同温度、不同光照强度下，单位时间内CO2释放量和O2产生量的变化柱状图。下列相关叙述，正确的是(　　)A．光照强度为a时，该植物叶肉细胞内产生ATP的细胞器有两种B．光照强度为b时，该植物叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率C．光照强度为c时，叶绿体消耗的CO2量与线粒体产生的CO2量相等D．光照强度为d时，该植物叶肉细胞光合速率与呼吸速率的比为3∶411【答案】C　【解析】该植物叶肉细胞单位时间内的CO2释放量表示呼吸速率，单位时间内的O2产生量表示光合速率。光照强度为a时，该植物叶肉细胞CO2释放量的相对值为6，O2产生量的相对值为0，说明该植物叶肉细胞只进行呼吸作用，故该植物叶肉细胞内产生ATP的细胞器只有线粒体；光照强度为b时，该植物叶肉细胞CO2释放量的相对值为3，即呼吸速率大于光合速率；光照强度为c时，该植物叶肉细胞O2产生量的相对值为6，而CO2释放量的相对值为0，说明叶绿体消耗的CO2量与线粒体产生的CO2量相等；光照强度为d时，该植物叶肉细胞光合速率的相对值为8，而呼吸速率的相对值为6，即光合速率与呼吸速率的比为4∶3。12．(不定项)取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，平均分成四组，各置于相同的密闭装置内，在其他条件相同且适宜的情况下，分别置于四种不同温度下(t1＜t2＜t3＜t4)。测得光照相同时间后各装置内O2的增加值及黑暗条件下各装置内O2的消耗值，结果如表所示。经分析可知，下列叙述正确的是(　　)气体变化值(相对值/mg·h)温度/℃t1t2t3t4光照下O2的增加值2.76.012.512.0黑暗下O2的消耗值2.04.08.012.0A．在实验的温度范围内，呼吸作用强度随着温度的升高而升高B．在实验的四种温度下，植物在t3温度时经光合作用制造有机物的量最多C．光照相同时间后，t4温度下装置内O2的增加值与细胞呼吸消耗的O2值相等D．在实验的四种温度下，若均给予24小时光照，植物有机物的积累量均大于012【答案】ACD　【解析】光照下O2增加值指净光合速率，黑暗下O2消耗值代表呼吸速率，据表分析，随着温度升高，呼吸速率上升，A正确；实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，t3温度下实际光合速率＝12.5＋8.0＝20.5，t4温度下实际光合速率＝12.0＋12.0＝24.0，故植物在t4温度时经光合作用制造有机物的量最多，B错误；光照相同时间后，t4温度下装置内O2的增加值为12.0，细胞呼吸消耗的O2值也是12.0，C正确；在实验的四种温度下，净光合速率都大于0，D正确。13．(2018年四川广安模拟)植物细胞中的叶绿体在光照条件下可以消耗一定量的O2，这属于植物细胞光呼吸的重要环节。如图表示光合作用和光呼吸的部分过程，请回答：(1)过程①发生在____________中，并且需要光反应提供________________。在黑暗条件下C3不能被还原再生成______，使光呼吸因缺乏底物而不能进行。(2)研究发现，催化过程②和③的是同一种酶，CO2和O2会竞争此酶的同一活性位点。因此，当细胞中O2浓度升高时，过程②会受到________。(3)在强光下，光反应转换的能量超过暗反应对能量的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，原因是__________________________________。(4)从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是______________________。13【答案】(1)叶绿体基质　ATP和[H]　C5(2)抑制　(3)光呼吸可消耗过剩的能量(或ATP和[H])(4)光呼吸消耗ATP，有氧呼吸产生ATP【解析】(1)过程①需要光反应提供ATP和[H]，发生在叶绿体基质中，在黑暗条件下C3不能被还原再生成C5，使光呼吸因缺乏底物而不能进行。(2)催化过程②和③的是同一种酶，CO2和O2会竞争此酶的同一活性位点，当细胞中O2浓度升高时，O2会与CO2争夺C5，过程②会受到抑制。(3)在强光下，光反应转换的能量超过暗反应对能量的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，原因是光呼吸可消耗过剩的能量(或ATP和[H])。(4)从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是光呼吸消耗ATP，而有氧呼吸产生ATP。 C组　近三年高考真题压轴练14．(2019年全国新课标Ⅰ卷)将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40 g，其增加的质量来自于(　　)A．水、矿质元素和空气　　 B．光、矿质元素和水C．水、矿质元素和土壤　　 D．光、矿质元素和空气14【答案】A　【解析】根据生物体和细胞的物质组成与含量分析：植株增加的重量主要来自于水，其次是蛋白质等有机物和无机盐。有机物是植物利用空气中的CO2和土壤中的H2O通过光合作用合成而来，无机盐则来自植物根细胞从土壤中吸收的矿质元素。15．(2019年海南卷)下列关于高等植物光合作用的叙述，错误的是(　　)A．光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能B．红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素aC．光反应中，将光能转变为化学能需要有ADP的参与D．红光照射时，叶绿素b吸收的光能可用于光合作用15【答案】B　【解析】叶绿体中的色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素，前者包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光；后者包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光。光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能，但需要利用光反应阶段形成的[H]和ATP，A正确；胡萝卜素不能吸收红光，B错误；光反应中，将光能转变为ATP中活跃的化学能，需要有ADP和Pi及ATP合成酶的参与，C正确；红光照射时，叶绿素b吸收的光能可用于光合作用，光能可以转变为ATP中活跃的化学能，D正确。16．(2018年全国新课标Ⅰ卷)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是____________________________________________________。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是________，判断的依据是_________________________________。(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是__________________。(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的________(填“O2”或“CO2”)不足。16【答案】(1)甲(2)甲　光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大(3)乙　(4)CO2【解析】(1)由图分析可知，当光照强度大于a时，相同光照强度下，甲植物的净光合速率大于乙，有机物的积累较多，对光能的利用率较高。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照强度相对较弱，光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，因此种植密度过大，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。(3)从图中可以看出，乙植物的光饱和点以及光补偿点都比甲植物低，适合在光照强度相对更弱的环境中生长，林下的光照强度更低，因此更适合在林下种植的是植物乙。(4)夏日晴天中午12：00时，植物为了减少蒸腾作用对水分的散失，叶片上的部分气孔会关闭，导致细胞间的二氧化碳的含量下降，从而引起光合速率下降。17．(2018年全国新课标Ⅱ卷)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：(1)从图可知，A叶片是树冠________(填“上层”或“下层”)的叶片，判断依据是___________________________________________________________。(2)光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的___________________反应受到抑制。(3)若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂是________________。17【答案】(1)下层　A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片(2)暗　(3)无水乙醇【解析】(1)由于上层叶片对阳光的遮挡，导致下层叶片接受的光照强度较弱，因此下层叶片净光合速率达到最大值时所需要的光照强度较上层叶片低，据此分析图示可推知：A叶片是树冠下层的叶片。(2)光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，氧气产生于光反应阶段。光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，说明光反应速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的暗反应受到抑制。