2023_2024学年新教材高中生物第5章细胞的能量供应和利用质量评估新人教版必修1 试卷

这是一份2023_2024学年新教材高中生物第5章细胞的能量供应和利用质量评估新人教版必修1，共11页。
第5章质量评估(时间:75分钟　满分:100分)一、选择题(本题共16小题,共40分。第1～12小题,每小题2分;第13～16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.关于酶的性质,下列叙述错误的是(　　)A.化学反应前后,酶的化学性质和数量不变B.一旦离开活细胞,酶就失去了催化能力C.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数是RNAD.酶的催化效率很高,但易受温度和酸碱度的影响答案:B2.下列各项中除哪种因素外,其余的都可破坏酶的分子结构,从而使酶失去活性? (　　)A.强碱 B.强酸 C.低温 D.高温答案:C3.将乳清蛋白、淀粉和适量的水混合装入一容器中,调整pH至2.0,再加入胃蛋白酶、唾液淀粉酶,保存于 37℃的水浴锅内。过一段时间后容器内剩余的物质是(　　)A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水C.麦芽糖、胃蛋白酶、氨基酸、水D.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水解析:胃蛋白酶的最适pH为1.5,容器内pH为2.0,此时乳清蛋白和唾液淀粉酶会被胃蛋白酶水解成多肽,唾液淀粉酶会失去活性而不能使淀粉水解,因此容器内剩余的物质是淀粉、胃蛋白酶、多肽、水。答案:A4.下图甲、乙分别表示在不同条件下酶促反应中有关物质的变化。下列叙述正确的是(　　)A.图甲可表示酶量增加前后,生成物量与反应时间的关系B.图甲中虚线、实线可表示酶的作用具有专一性C.图乙能用来表示酶活性与温度、pH的关系D.图乙能用来表示生成物浓度与反应时间的关系解析:图甲中虚线反应速率增加,但是最终平衡点不变,因此可表示酶量增加前后,生成物量与反应时间的关系,A项正确;图甲中虚线、实线可表示酶的作用具有高效性,B项错误;酶活性与温度、pH的关系都是先增加后降低,C项错误;随着反应的进行,在一定范围内,反应物浓度应该越来越低,而生成物浓度应该越来越高,因此图乙能用来表示反应物浓度与反应时间的关系,D项错误。答案:A5.(2021·广东潮州)下图表示ATP-ADP循环。关于该循环的说法,正确的是 (　　)A.过程①和过程②在肌肉收缩和恢复过程中均会发生B.过程①的能量来源只有生物体内的放能反应C.过程②产生的能量可以转变为多种形式,但不能转变为光能D.过程①为吸能反应消耗水,过程②为放能反应生成水解析:肌肉收缩和恢复需要消耗能量,会发生ATP的合成和分解的过程,A项正确;光合作用是绿色植物细胞中最重要的吸能反应,在光反应过程中会产生ATP,能量来源于光能,B项错误;ATP水解释放的能量可用于各项生命活动,也可转变为光能,如萤火虫尾部发出荧光,C项错误;过程①ATP的合成过程生成水,过程②为ATP的水解过程需要消耗水,D项错误。答案:A6.ATP是细胞的能量“货币”,是生命活动的直接能源物质。下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法错误的是(　　)　ATPADP+Pi+能量　　　　　甲　　　　　　　乙A.图甲中的A代表腺苷,b、c为特殊化学键B.图乙中反应向右进行时,图甲中的c键断裂并释放能量C.ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性D.酶1和酶2催化作用的机理是降低反应的活化能答案:A7.下列有关酶的实验设计思路,正确的是(　　)A.利用胰蛋白酶、鸡蛋清溶液和双缩脲试剂探究温度对酶活性的影响B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性C.利用过氧化氢、新鲜的鸡肝研磨液和氯化铁溶液探究酶的高效性D.利用淀粉酶、淀粉和pH分别为3、5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的影响解析:探究温度对酶活性的影响,该实验的自变量是温度,在最适温度条件下,胰蛋白酶将蛋清液分解,产物是多肽,多肽与双缩脲试剂反应可以呈现紫色,胰蛋白酶本质也是蛋白质,与双缩脲试剂反应呈现紫色,A项错误;利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性时,不可采用碘液检测,应选用斐林试剂,B项错误;酶的高效性是相对于无机催化剂而言的,所以探究酶的高效性时,应用酶和无机催化剂做对比,C项正确;淀粉在酸性条件下会发生水解,不宜作为验证pH对酶活性影响的材料,D项错误。答案:C8.将萤火虫腹部末端的发光器干燥后研成粉末。将粉末装入试管,滴加蒸馏水,使之混合,则有淡黄色荧光出现,2min后,荧光消失了。接着若向试管中滴加葡萄糖溶液,荧光不能恢复,如果滴一点ATP溶液,荧光将恢复。下列相关叙述,错误的是(　　)A.荧光消失是由于ATP水解酶的活性降低B.滴入蒸馏水发出荧光,是由于试管内有荧光物质和ATPC.滴加葡萄糖溶液,荧光不能恢复,说明葡萄糖不是直接能源物质D.滴加ATP溶液,荧光恢复,说明萤火虫发出荧光需要消耗ATP答案:A9.(2021·广东广州)下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置,有关叙述正确的是(　　)A.可根据溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短,来检测CO2的产生速率B.若向B瓶和D瓶中加入酸性重铬酸钾溶液,则D瓶内的溶液会变黄C.该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验,其中乙组作为对照组D.若C瓶和E瓶中溶液都变浑浊,不能据此判断酵母菌的呼吸方式解析:酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生二氧化碳的量不同,可根据溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短,来检测CO2的产生速率,A项正确;橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色,D瓶可进行无氧呼吸产生酒精,而B瓶进行有氧呼吸,不产生酒精,B项错误;该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验,甲组和乙组均为实验组,C项错误;酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳,但产生的量不等,可以根据浑浊程度判断酵母菌的呼吸方式,D项错误。答案:A10.下图表示细胞呼吸的过程,其中①～③代表有关生理过程发生的场所,甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是(　　)A.①和②都是线粒体的组成部分B.在②和③中都能产生大量的ATPC.在①和②中所含酶的种类相同D.甲、乙分别代表丙酮酸、[H]答案:D11.(2023·浙江选考6月)小曲白酒酿造过程中,酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸。关于酵母菌的呼吸作用,下列叙述正确的是(　　)A.有氧呼吸产生的[H]与O2结合,无氧呼吸产生的[H]不与O2结合B.有氧呼吸在线粒体中进行,无氧呼吸在细胞质基质中进行C.有氧呼吸有热能的释放,无氧呼吸没有热能的释放D.有氧呼吸需要酶催化,无氧呼吸不需要酶催化解析:酵母菌有氧呼吸的第三阶段是前两个阶段产生的[H]与O2结合生成H2O并释放出大量能量的过程,而酵母菌无氧呼吸的第二阶段是[H]与丙酮酸结合生成酒精和CO2的过程,几乎没有能量的释放,A项正确;有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行,第二、三阶段在线粒体内进行,无氧呼吸的全过程均在细胞质基质中进行,B项错误;有氧呼吸和无氧呼吸均有热能的释放,但有氧呼吸释放的热能远远多于无氧呼吸释放的热能,C项错误;有氧呼吸和无氧呼吸均需要酶的催化,D项错误。答案:A12.到达西藏后,很多游客会出现乏力现象,原因是在缺氧的环境下细胞呼吸的方式发生了改变,下列相关叙述错误的是(　　)A.有氧呼吸减弱,导致细胞释放的能量减少B.无氧呼吸增强,导致细胞内乳酸增多、pH略有下降C.无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量D.由于O2缺乏,有氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸减少,影响第二、三阶段的进行答案:D13.假若在白天突然中断CO2供应,叶绿体内首先增多的物质是(　　)A.C5 B.C3 C.ATP D.(CH2O)解析:CO2是暗反应的原料。在暗反应中,首先进行CO2的固定,CO2与C5结合生成C3;接下来是C3接受ATP释放的能量并且被NADPH还原。可见,假若在白天突然中断CO2供应,会导致CO2的固定过程受阻,叶绿体内首先增多的物质是C5。答案:A　14.(2022·广东茂名)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖,下列关于种子的有氧呼吸和无氧呼吸的叙述,不正确的是(　　)A.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸且产物是乳酸,则吸收O2分子数等于释放CO2分子数B.若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放的CO2的分子数多C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放D.若产生的CO2多于乙醇的分子数,则细胞同时进行有氧和无氧呼吸解析:若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,且无氧呼吸产生乳酸,则只有有氧呼吸消耗氧气产生二氧化碳,因此消耗的氧气量等于二氧化碳的生成量,A项正确;若只进行有氧呼吸,则消耗的氧气量等于生成的二氧化碳量,B项错误;若只进行无氧呼吸产生乳酸,说明不消耗氧气,也不会产生二氧化碳,C项正确;若产生的CO2多于乙醇的分子数,说明细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,D项正确。答案:B15.(2022·山东卷)植物细胞内10%～25%的葡萄糖经过一系列反应,产生NADPH、CO2和多种中间产物,该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是(　　)A.磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同B.与有氧呼吸相比,葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少C.正常生理条件下,利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成D.受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成解析:磷酸戊糖途径产生的是NADPH,而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH,两者是不同的物质,A项正确;有氧呼吸会产生大量的能量,而葡萄糖经磷酸戊糖途径产生中间产物较多,能量少,B项正确;利用14C标记的葡萄糖只能追踪含有碳元素的物质,所以无法追踪各产物的生成,C项错误;该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等,所以受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成,D项正确。答案:C16.下表表示苹果在储存过程中有关气体变化的情况。下列分析正确的是 (　　)氧含量/%abcdCO2的产生速率/(mol·min-1)1.21.01.31.6O2的消耗速率/(mol·min-1)00.50.71.2A.氧含量为a时,细胞呼吸会产生乳酸B.氧含量为b时,细胞呼吸消耗的葡萄糖最少C.氧含量为c时,无氧呼吸产生CO2的速率为0.3mol/minD.氧含量为d时,有氧呼吸消耗的葡萄糖的量是无氧呼吸的2倍解析:氧含量为a时,O2的消耗速率为0,故只进行无氧呼吸,产物是酒精与CO2,A项错误;氧含量为a时,无氧呼吸产生CO2的速率是1.2mol/min,根据无氧呼吸的化学反应式,可计算出细胞呼吸消耗葡萄糖的速率为1.2×=0.6mol/min;氧含量为b时,有氧呼吸O2的消耗速率是0.5mol/min,则无氧呼吸CO2的产生速率是1.0-0.5=0.5mol/min,根据有氧呼吸与无氧呼吸的化学反应式,可计算出细胞呼吸消耗葡萄糖的速率为0.5×+0.5×≈0.33mol/min,按同样的方法可计算出氧含量为c、d时细胞呼吸消耗葡萄糖的速率分别为0.42mol/min、0.4mol/min,故氧含量为b时,细胞呼吸消耗的葡萄糖最少,B项正确;氧含量为c时,据表格数据可知,有氧呼吸O2的消耗速率为0.7mol/min,则有氧呼吸CO2的产生速率为0.7mol/min,无氧呼吸产生CO2的速率为1.3-0.7=0.6mol/min,C项错误;氧含量为d时,O2的消耗速率为1.2mol/min,则有氧呼吸消耗葡萄糖的速率为1.2×=0.2mol/min,此时无氧呼吸CO2的产生速率为1.6-1.2=0.4mol/min,无氧呼吸消耗葡萄糖的速率为0.4×=0.2mol/min,故氧含量为d时,有氧呼吸消耗的葡萄糖的量等于无氧呼吸消耗的葡萄糖的量,D项错误。答案:B二、非选择题(本题共5小题,共60分)17.(12分)生物体内的细胞代谢与ATP、酶有密切关系。图甲表示了细胞某些代谢过程与ATP的关系;图乙表示酶在化学变化中的作用。请分析回答下列问题。(1)图甲中,若生物体为蓝细菌,细胞消耗ADP的主要场所是　　　　　　。而在玉米体内,叶肉细胞通过生理过程①产生ATP的具体部位是　　　。 (2)从太阳光能转变为骨骼肌收缩所需的能量,需要依次经过图甲中　　　　　　　　(填数字)过程。 (3)图乙中,若表示过氧化氢酶作用于一定量的H2O2(温度和pH等条件都保持最适宜)时生成物量与反应时间的关系,在dmin后曲线变成水平的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　。若其他条件不变,将该酶的浓度增加一倍,请在图上画出生成物量变化的曲线。 (4)过氧化氢酶之所以能够加快化学反应的速率是因为它能　　　　　　。F也能催化H2O2的分解,但与过氧化氢酶相比,要达到生成物量的最大值,反应时间一般　　　　dmin。 答案:(1)细胞质基质　叶绿体类囊体薄膜　(2)①②③④　(3)底物已完全被消耗尽　如图虚线所示(4)降低化学反应的活化能　大于(长于)18.(8分)图甲表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合作用速率的关系;图乙表示某绿色植物的细胞代谢情况;图丙是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻璃温室中,用红外线测量仪测得的室内二氧化碳浓度与时间关系的曲线。请分析回答下列问题。甲            乙               丙(1)图甲中的A点表示　　　　　　　　;C点时,叶肉细胞中产生ATP的场所有　　　　　　　　。 (2)图乙所示的该植物细胞代谢情况可用图甲中A～D四点中的　　　　　表示,也可以用图丙E～J六个点中的　　　　　表示。 (3)当光照强度在图甲的D点时,该植物叶绿体固定的二氧化碳的量是　　　mg/(100cm2·h-1)。 (4)若图甲曲线表示该植物在25℃时光照强度与光合作用速率的关系,并且已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃,那么在原有条件不变的情况下,将温度提高到30℃,理论上分析C点将　　　　　(选填“左移”“右移”或“不变”)。 (5)由图丙可推知,密闭玻璃温室中氧气浓度最大的是　　　　　点。24时与0时相比,植物体内有机物总量的变化情况是　　　　　(选填“增多”“不变”或“减少”)。 解析:(1)据题图可知,A点时光照强度为0,此时的数值表示细胞呼吸释放CO2的速率;C点时有光照,此时叶肉细胞中能合成ATP的部位有细胞质基质、线粒体、叶绿体。(2)图乙表示光合作用速率等于细胞呼吸速率,与图甲中的C点相符;图丙中,E～F时,CO2的含量不断增加,说明光合作用速率小于细胞呼吸速率;F～H时,CO2的含量不断下降,说明光合作用速率大于细胞呼吸速率,因此F点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率。H～J时,CO2的含量不断增加,说明光合作用速率小于细胞呼吸速率,因此H点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率。所以图乙所示的该植物细胞代谢情况也可以用图丙中的F和H点表示。(3)根据图甲可知,当光照强度为图甲的D点时,植物净光合作用吸收CO2的速率等于12mg/(100cm2·h-1),而植物细胞呼吸释放CO2的速率是6mg/(100cm2·h-1),因此植物叶绿体固定的CO2的量是18mg/(100cm2·h-1)。(4)若将温度提高到30℃,则光合作用速率下降,细胞呼吸速率增强,而C点的含义是光合作用速率等于细胞呼吸速率,因此需要提高光照强度,即C点右移。(5)F～H时,光合作用速率大于细胞呼吸速率,密闭容器中氧气浓度不断增加,而H点后,细胞呼吸速率大于光合作用速率,消耗容器中的氧气,因此H点时,容器中氧气浓度最高。与0时相比,24时时CO2浓度高,说明细胞呼吸速率大于光合作用速率,即有机物在减少。答案:(1)细胞呼吸释放CO2的速率(细胞呼吸强度)　细胞质基质、线粒体、叶绿体　(2)C　F和H　(3)18  (4)右移　(5)H　减少19.(10分)(2022·广东卷)研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后(如图a),测定相关指标(如图b),探究遮阴比例对植物的影响。回答下列问题。(1)结果显示,与A组相比,C组叶片叶绿素含量　　　　,原因可能是　。 (2)比较图b中B1与A组指标的差异,并结合B2相关数据,推测B组的玉米植株可能会积累更多的　　　　,因而生长更快。 (3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果,作出该条件可能会提高作物产量的推测,由此设计了初步实验方案进行探究:实验材料:选择前期　　　　一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。 实验方法:按图a所示的条件,分A、B、C三组培养玉米幼苗,每组30株;其中以　　　　为对照,并保证除　　　　外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。 结果统计:比较各组玉米的平均单株产量。分析讨论:如果提高玉米产量的结论成立,下一步探究实验的思路是　。 解析:(1)从柱形图上看,C组叶片叶绿素含量是4.7,A组是4.2,C组叶绿素含量明显高于A组,可能是植物通过合成更多的叶绿素适应完全遮阴的环境。(2)从图b中可以看到,B1和B2的叶绿素含量平均值为(5.3+3.9)÷2=4.6,净光合速率B1几乎是A的2倍,所以推测B组玉米植株净光合速率更强,积累的有机物更多,生长更快。(3)实验的目的是探究遮阴比例50%是否能提高作物产量,自变量为遮阴比例,因变量为作物产量,所以取材时选择前期光照一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗。遮阴比例是自变量,A组为对照组(遮阴比例为0),除了自变量外其他无关变量保持相同且适宜。如果实验结果显示遮阴50%能提高玉米产量,下一步应该探究的是最佳遮阴比例,才能最大限度地提高作物产量。答案:(1)更高　遮阴条件下植物合成了更多的叶绿素　(2)有机物　(3)光照　A组　遮阴比例　探究提高作物产量的最适遮阴比例20.(16分)为了检测某种酶X在37℃时对三种二糖(糖A、糖B、糖C三种糖均为非还原糖)的作用,设计了如下图所示的实验,5min后检测每支试管中的单糖和二糖,结果如下表。编号试管1试管2试管3单糖无无有二糖有有无(1)该实验的自变量是　　　　　　　,需要控制的无关变量有　　　　　　　　(写出一项)。 (2)从本实验中,可得出的结论是　。 (3)为进一步检测该酶与pH的关系,请用下面所给的材料和实验室中的基本设备,设计一个实验,探究pH对酶活性的影响。实验材料:酶X,糖C溶液,斐林试剂,不同pH的物质(酸、水、碱)。实验步骤:①取3支洁净试管,向3支试管中均加入1mL的酶X溶液,编号为A、B、C;②向A试管中加入1mL酸,向B试管中加入1mL水,向C试管中加入1mL碱,摇匀;③将　　　　　溶液各2mL注入A、B、C3支试管中,置于　　　　　中保温5min; ④向各支试管中分别加入2mL　　　　　　　　,然后水浴加热5min,观察颜色变化。 答案:(1)底物(反应物)的种类(或糖A、糖B、糖C)　温度、pH、酶量、底物浓度(答出一项即可)　(2)(该酶能分解3号试管中的二糖为单糖,但不能分解1、2号试管中的二糖)说明酶具有专一性　(3)③糖C　37℃水浴　④斐林试剂21.(14分)(2023·广东卷)光合作用机理是作物高产的重要理论基础。大田常规栽培时,水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显,但在高密度栽培条件下ygl产量更高,其相关生理特征见下表和图。(光饱和点:光合速率不再随光照强度增加时的光照强度;光补偿点:光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。水稻材料叶绿素/(mg·g-1)类胡萝卜素/(mg·g-1)类胡萝卜素/叶绿素WT4.080.630.15ygl1.730.470.27  分析图表,回答下列问题。(1)ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和　　　　,叶片主要吸收可见光中的　　　　光。 (2)光照强度逐渐增加达到2000μmol·m-2·s-1时,ygl的净光合速率较WT更高,但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加,比较两者的光饱和点,可得ygl　　　　WT(填“高于”“低于”或“等于”)。ygl有较高的光补偿点,可能的原因是叶绿素含量较低和　　　　。 (3)与WT相比,ygl叶绿素含量低,高密度栽培条件下,更多的光可到达下层叶片,且ygl群体的净光合速率较高,表明该群体　　　　　　　　,是其高产的原因之一。 (4)试分析在0～50μmol·m-2·s-1范围的低光照强度下,WT和ygl净光合速率的变化,在给出的坐标系中绘制净光合速率趋势曲线。在此基础上,分析图a和你绘制的曲线,比较高光照强度和低光照强度条件下WT和ygl的净光合速率,提出一个科学问题　。 解析:分析题表和题图:与WT相比,ygl植株的叶绿素和类胡萝卜素含量都较低,但类胡萝卜素/叶绿素的值较高,光饱和点较高,呼吸速率较高。(1)根据表格信息可知,ygl植株叶绿素含量较低且类胡萝卜素/叶绿素的值较高,故叶片呈现出黄绿色。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,由ygl叶色呈黄绿可推测,主要吸收蓝紫光。(2)根据图a净光合速率曲线变化可知,WT先到达光饱和点,即ygl的光饱和点高于WT,光补偿点是光合速率等于呼吸速率的光照强度,ygl有较高的光补偿点,可能原因是一方面光合速率偏低,另一方面是呼吸速率较高,结合题意可知,ygl有较高的光补偿点是因为叶绿素含量较低导致相同光照强度下光合速率较低,且由图c可知ygl呼吸速率较高。(3)净光合速率较高则有机物的积累量较多,更有利于植株生长、发育,因此产量较高。(4)由于ygl呼吸速率较高,且有较高的光补偿点,因此在0～50μmol·m-2·s-1范围的低光照强度下,WT和ygl的净光合速率如下图:根据两图提出问题:为什么达到光饱和点时,ygl的净光合速率高于WT?答案:(1)类胡萝卜素/叶绿素的值上升　蓝紫　(2)高于　呼吸速率较高　(3)有机物积累较多(4)为什么达到光饱和点时,ygl的净光合速率高于WT?