高考生物一轮复习特训：34生态系统的能量流动和物质循环 Word版含解析

这是一份高考生物一轮复习特训：34生态系统的能量流动和物质循环 Word版含解析，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(15小题，每小题3分，共45分)
1．在生态系统中，营养级越高的生物获得的总能量越少。下列解释错误的是( )
A．各营养级中总有一部分能量被分解者利用
B．各营养级中的能量一部分以热能形式散失
C．生物维持自身的生命活动消耗一部分能量
D．能量金字塔顶层的生物数量少需要能量少
答案 D
解析 D项应该是能量金字塔顶层的生物因为所处的营养级高，因而获得的能量最少，不能满足太多个体所需。
2．在分析生态系统的能量流动时经常涉及“输入量(输入到某一营养级的能量)”“摄入量”“同化量”“粪便量”等说法，则下列说法中正确的是( )
A．某一营养级生物的摄入量即同化量
B．某一营养级生物的粪便量是该营养级生物同化量的一部分
C．输入到某一营养级的能量即该营养级生物的同化量
D．相邻两营养级生物中较高营养级与较低营养级生物的摄入量之比表示能量传递效率
答案 C
解析 输入量即同化量，摄入量＝同化量＋粪便量，因此，A项错误，C项正确；某一营养级生物的粪便量实际上是上一营养级生物同化量的一部分，B项错误。
3．如图为一个简化的草原生态系统的能量流动和物质循环示意图，图中箭头可以代表物质传递过程也可以代表能量流动。则能表示生物群落中的物质回归无机环境的是( )
A．①②⑥⑦B．②④⑤⑥
C．①②③④D．③④⑤⑧
答案 D
解析 ①可以表示无机环境中的CO2被植物光合作用固定，同时太阳能被转化为化学能进入群落，②表示有机物和能量在群落中传递，③④⑤分别代表草、家畜和蚯蚓的呼吸作用，即将有机物分解为CO2返回无机环境，同时将化学能转化为热能散失到无机环境；⑥⑦分别表示草和家畜的有机物被蚯蚓利用，⑧表示蚯蚓分解有机物产生的无机盐和CO2被草利用，该过程无机盐先进入土壤，CO2进入大气，然后才能被草利用。
4. [北京海淀期末]如图表示植物光合作用积累的有机物被植食动物利用的过程。下列有关叙述正确的是( )
A．植物的呼吸消耗量包含在⑤中
B．植食动物粪便中的能量包含在③中
C．④用于植食动物生长、发育和繁殖
D．⑤⑥⑦⑧之和为植物有机物积累量
答案 C
解析 示意图中①表示被植食动物利用的能量，②表示植食动物摄入的部分，③表示被植食动物同化到体内的部分，④表示植食动物体内积累的部分，⑤⑥表示植物残枝败叶，未被利用的部分，⑦表示随植食动物粪便排出体外的部分，⑧表示植食动物呼吸消耗的部分，④⑤⑥⑦⑧之和为植物有机物积累量。
5．如图是生物圈中碳循环示意图，下列相关分析不正确的是( )
A．生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足
B．A是消费者，C是生产者，各成分间以CO2的形式传递碳元素
C．对E过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡
D．碳循环过程需要能量驱动，同时又是能量的载体
答案 B
解析 图中A为消费者，B为分解者，C为生产者，D为大气中的CO2库；碳元素在生物群落与无机环境之间以CO2的形式传递，在生物群落之间以有机物的形式传递。
6．如图食物网中，假如猫头鹰的食物有eq \f(2,5)来自兔，eq \f(2,5)来自鼠，eq \f(1,5)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( )
A．80 g B．900 g
C．800 g D．600 g
答案 B
解析 依图中食物关系分析，在食物链中 ，猫头鹰均属于第三营养级，可把此食物链简化为一条，即植物→鼠(兔)eq \(――→,\s\up17(4/5))猫头鹰，最少消耗植物20 g×eq \f(4,5)÷20%÷20%＝400 g。另一食物链“植物→鼠→蛇eq \(――→,\s\up17(1/5))猫头鹰”中，猫头鹰属于第四营养级，最少消耗植物20 g×eq \f(1,5)÷20%÷20%÷20%＝500 g，所以最少需要消耗植物900 g。
7．如图是一般生态系统的结构模式图，在不考虑物质输入和输出的情况下，下列说法正确的是( )
A．能量主要是以太阳能的形式输入生态系统
B．组分1、2、3分别代表生产者、消费者和分解者
C．在一个幼苗茁壮成长的农田生态系统中，能量的输出量和输入量相等
D．如果组分1是生产者，那么组分1代表的一定是绿色植物
答案 A
解析 地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳能，并被生产者固定为化学能；组分1、2、3分别代表生产者、分解者和消费者；农田生态系统中由于部分能量固定在植物的有机物中，因此输出量和输入量不相等；生产者除了绿色植物之外还有能进行化能合成作用的硝化细菌等生物。
8．[2016·七州市高三联考]下图为某鱼塘中能量流动图解部分示意图，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列各项中正确的是( )
A．在人工饲养的高密度鱼塘中⑤一定小于①
B．图中④包含了次级消费者粪便中的能量
C．在食物链中各个营养级能量输入的方式和形式是完全相同的
D．第三营养级到第四营养级的能量传递效率为(③/②)×100%
答案 D
解析 ⑤为生产者固定的太阳能即流入该生态系统中的总能量，在人工饲养的高密度鱼塘中能量⑤应该大于①；图中④为次级消费者同化量的一部分即其遗体被分解者分解，而次级消费者的粪便中的能量为初级消费者同化量的一部分，不包括次级消费者粪便中的能量；食物链中的生产者的能量是通过光合作用固定的能量，而消费者则通过捕食关系获得能量；第三营养级到第四营养级的能量传递效率为相邻两营养级的同化量之比即(③/②)×100%。
9.在“草―→昆虫―→食虫鸟―→鹰”这条食物链中，鹰每增加1 kg有机物体重，问草至少从土壤中吸收水分多少千克(设草吸收的水分只有1%参与光合作用)( )
A．125 B．75
C．7500 D．12500
答案 C
解析 根据食物链中能量传递特点可得，在题中所述的食物链中鹰增加1 kg有机物，至少需要草中有机物的量为1 kg÷(20%)3＝125 (kg)。根据光合作用的反应式可得如下关系：6H2O～C6H12O6，可计算出需要H2O的质量为6×18×125÷180÷1%＝7500 (kg)。
10．对下列两条食物链的分析正确的是( )
①玉米―→人 ②玉米―→牛―→人
A．一个吃玉米的人获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多
B．能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级升高而逐级递减
C．长期坚持素食可缓解世界粮食短缺问题
D．若种植玉米的土壤中含相同浓度的某重金属盐，则②中的人比①中的人重金属元素积累少
答案 C
解析 能量的传递效率是10%～20%，与营养级高低没有直接关系，故B错误；长期坚持素食，可减少能量传递过程中的损失，有利于缓解世界粮食短缺问题，故C正确；重金属元素在食物链中流动时存在富集现象，营养级越高，富集作用越强，所以②中的人体内重金属元素积累相对较多，故D错误。
11．如表为科研人员对一荒地进行的食物链水平上的能量流动分析(单位：J/公顷·年，GP表示总同化量，NP表示净同化量，R 表示呼吸量，GP＝NP＋R)，对此表的说法分析，下列说法不正确的是( )
A．食物链每个环节的NP仅有很少一部分被下一个营养级利用
B．该表显示出能量流动具有单向流动和逐级递减的特点
C．表中数据显示这是一个相对封闭的生态系统
D．缩短食物链可以提高人类对生态系统的能量利用率
答案 C
解析 本题考查能量流动的过程。由图中食物链环节Ⅱ(田鼠)的NP＋R大于GP可知，该生态系统有迁入现象，是一个开放的生态系统。
12．下面是某生态农场生产流程示意图，据图判断，下列说法正确的是( )
A．能量经过多级利用，实现了生态系统能量的良性循环
B．由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低
C．当蚯蚓利用食用菌杂屑并将其同化为自身的有机物时，能量就从第三营养级流入第四营养级
D．每一环节都获得产品，循环利用了农业有机废弃物，提高了生态效益和经济效益
答案 D
解析 生态系统能够实现物质循环，而能量是不能被循环利用的，A项错；生态系统各营养级之间能量传递效率为10%～20%，通过人类的活动，可以调节生态系统能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分，提高生态系统的能量利用效率，获得生态效益和经济效益，故B项错、D项正确；蚯蚓在生态系统中属于分解者，故C项错。
13．[2016·山东滨州模拟]下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。下列叙述正确的是( )
A．X和Y代表的生物可分别为乳酸菌和酵母菌
B．含碳有机物由甲图的a和b分解为CO2
C．大气中的CO2在甲图的c、d处合成有机物
D．该生态系统的物质和能量都能循环利用
答案 B
解析 如图所示，X、Y分别代表绿色植物和腐生细菌，A错误；含碳有机物分解为CO2的场所是细胞质基质和线粒体，即a和b，B正确；植物细胞中将CO2和H2O合成有机物的场所是叶绿体，而对CO2的利用是在叶绿体基质，即c，C错误；生态系统物质可循环利用，但能量流动是单向的，D错误。
14．如图是某生态系统的物质和能量流向示意图(能量传递效率按10%计算)。下列有关叙述正确的是( )
A．X1过程的完成必须依赖一种具有双层膜结构的细胞器
B．X1过程吸收的CO2总量与Y1、Y2、Y3……及Z过程释放的CO2总量相等
C．当该生态系统处于相对稳定状态时，X3过程的能量值约为X1过程能量值的1%
D．Z1、Z2、Z3……过程提供的有机物中的碳将全部转变为Z过程释放的CO2中的碳
答案 C
解析 图示X1表示光合作用固定CO2的过程，参与的生物可能是绿色植物或原核生物蓝藻等，X2、X3等表示动物摄食有机物的过程，Y1、Y2等表示生产者和消费者通过呼吸作用释放CO2的过程，Z表示分解者的分解作用。一般情况下，生产者固定的CO2大于Y和Z过程释放的CO2总量，因为还有一部分有机物未被利用。Z1、Z2、Z3……过程提供的有机物中的碳还有一部分转化到分解者自身的有机物中。当生态系统达到动态平衡时，X3＝X1×10%×10%。
15．[2016·江西六校联考]下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述中，正确的是( )
A．使用粪便作肥料，其能量可以流向植物，实现了对能量的多级利用
B．物质是能量的载体，生态系统的能量是伴随物质而循环利用的
C．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
D．食物链中初级消费者数量越多，次级消费者能够获得的能量就越少
答案 C
解析 植物只能利用太阳能，不能利用有机物中能量，A不正确；能量不能循环利用，B不正确；碳在生物群落和无机环境之间主要是以CO2的形式进行循环的，C正确；次级消费者获得能量的多少与初级消费者的数量无直接关系，D不正确。
二、非选择题(3小题，共55分)
16．[2016·汕头质监](24分)生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递等基本功能。
(1)碳元素在无机环境和生物群落之间的循环主要依赖于___________(填生理过程)。
(2)生命系统中信息传递普遍存在。在神经细胞间传递的信息分子是________。在群落水平和生态系统水平上信息传递的作用依次为________________和________________。
(3)下表为某草原生态系统哺乳动物和鸟类的生存受到威胁的各种原因及比例调查结果。
①在该系统中存在如右图所示的食物网，如将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为1∶2，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量约是原来的________倍(精确到百分位)。最高营养级的能量去向与其他营养级的区别是_________________________。
②该生态系统哺乳动物受到威胁的主要原因是____________。请根据表中数据绘制柱形图，横坐标表示各受威胁的主要原因，纵坐标表示数值。
答案 (1)细胞呼吸(或呼吸作用，填写有氧呼吸或无氧呼吸或发酵不算对)和光合作用
(2)神经递质 调节种间关系 维持生态系统的稳定
(3)①0.79 不流向下一营养级 ②偷猎和丧失栖息地 如图所示：
解析 (1)通过光合作用，将无机态碳转变为有机态碳进入生物群落，通过呼吸作用，将有机态碳转变为无机态碳返回自然界，故碳元素在无机环境和生物群落之间的循环主要依赖于光合作用和细胞呼吸。
(2)在神经细胞间传递的信息分子是神经递质。
(3)由于两种情况下，生产者的数量是一定的，所以该生态系统能承载C的数量约是原来的倍数为：eq \f(0.5÷10%＋0.5÷10%÷10%,\f(1,3)÷10%＋\f(2,3)÷10%÷10%)≈0.79。营养级中能量的去路通常有：通过呼吸作用散失、流向分解者、流入下一营养级、未被利用，最高营养级的能量去路中不包含流入下一营养级。由表中数据可知，偷猎占31%，丧失栖息地占32%，这两者是该生态系统中哺乳动物受到威胁的主要原因。
17. (21分)如图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式。图乙为能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量的多少。请据图回答问题。
(1)图甲中，m1、m2表示的能量形式分别为________、________。位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于营养级Ⅲ，主要原因是
________________________________________________________________________。
(2)图乙中，若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示________________，C表示________________。若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是________(用图中所给字母的表达式表示)。
(3)由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是
________________________________________________________________________。
答案 (1)太阳能(或同化固定的能量) 热能(或呼吸作用散失的热量) 营养级越高，可利用的能量越少(或营养级高的物种，往往体型较大) (2)营养级Ⅱ同化的能量 营养级Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量 b/y×100% (3)单向流动，逐级递减
解析 (1)图中m1表示植物利用的太阳能，m2为各级生物呼吸散失的热能；由于能量流动逐级损耗，故流入Ⅳ的能量很少，其数量也较少。
(2)图乙中摄入量A－粪便量＝同化量，同化量－呼吸消耗量＝用于生长、发育繁殖的量。营养级Ⅱ同化的能量为b，营养级Ⅰ固定的能量为y，营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是eq \f(b,y)×100%。
(3)由图乙可知生态系统能量流动的主要特点是单向流动，逐级递减。
18．(10分)下图甲表示含有大量藻类、底层水草及挺水植物(芦蒿、香莲)的新型池塘生态系统模式图。图乙中a～d表示藻类和鲢鱼能量流动过程中不同去向能量的相对值。
(1)与香莲竞争最激烈的生物是________；人占有________个营养级。
(2)从生态学原理上看，利用粪尿种植蘑菇这一实例体现了________________的原理。
(3)若图乙中c1＝a2＋b2＋c2＋d2，则从藻类到鲢鱼的能量传递效率为________________(用字母表示)。
答案 (1)芦蒿 3
(2)物质循环再生
(3)c1/(a1＋b1＋c1＋d1)或(a2＋b2＋c2＋d2)/(a1＋b1＋c1＋d1)
解析 图甲中，由于芦蒿和香莲均为挺水植物，生存环境相似，故竞争最激烈；人占有第2、3、4共3个营养级。图乙分别表示了藻类和鲢鱼的4条能量去路：自身呼吸消耗、流入下一营养级、被分解者利用以及未被利用。由于这4条能量去路之和等于该营养级同化的能量，且c1＝a2＋b2＋c2＋d2，所以c1表示由藻类流向鲢鱼的能量，故两者间的能量传递效率为c1/(a1＋b1＋c1＋d1)或(a2＋b2＋c2＋d2)/(a1＋b1＋c1＋d1)。
哺乳动物
鸟类
偷猎
31%
20%
丧失栖息地
32%
60%
生物入侵
17%
12%
其他原因
20%
8%