2014屆高考生物一輪限時規(guī)范訓練 3-3 光與光合作用（含解析）新人教版必修1

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1、第3講　能量之源——光與光合作用 (時間：45分鐘) A級　基礎(chǔ)演練 1．(2013·安徽黃山七校聯(lián)考，26)某同學在做葉綠體色素的提取和分離的實驗中，觀察到的色素帶顏色較淺，其可能原因是 (　　)。 ①無水乙醇加入量太多?、谖醇覥aCO3　③未加SiO2?、苁褂梅胖昧藘商斓牟げ巳~?、葜划嬃艘淮螢V液細線 A．2種 B．3種 C．4種 D．5種 解析　無水乙醇加入量過多，造成乙醇中的葉綠素含量濃度小，導致色素帶顏色淺；不加CaCO3，研磨時會使色素遭到破壞，提取到的色素少，導致色素帶顏色淺；未加SiO2導致研磨得不充分，使色素帶淺

2、；菠菜葉失綠，導致色素帶顏色淺；畫濾液細線次數(shù)少，導致色素帶淺。 答案　D 2．如圖甲為葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖，圖乙是從圖甲中取出的部分結(jié)構(gòu)放大圖。下列相關(guān)敘述正確的是 (　　)。 A．甲中生物膜的面積主要靠內(nèi)膜向內(nèi)折疊成嵴而增大 B．乙圖所示的結(jié)構(gòu)來自甲圖中的③ C．③中的所有色素分子都可以吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能 D．ATP的合成場所是④，分解場所是③ 解析　甲圖中的①②③和④分別是葉綠體內(nèi)膜、外膜、基粒和基質(zhì)，乙所示的膜結(jié)構(gòu)來自甲圖中的③。葉綠體擴大膜面積主要靠片層結(jié)構(gòu)中的類囊體薄膜。③中的色素分子只有少數(shù)葉綠素a才可以將光能轉(zhuǎn)化成化學能。ATP的合成場所是③，消耗部位是④。

3、 答案　B 3．(2013·河南三市調(diào)研)美國生物學家G.Engelmann曾設(shè)計了一個實驗，研究光合作用的吸收光譜。他將透過三棱鏡的光投射到絲狀的水綿體上，并在水綿的懸液中放入好氧型細菌，觀察細菌的聚集情況(如圖所示)，他得出光合作用在紅光區(qū)和藍光區(qū)最強。這個實驗的思路是 (　　)。 A．細菌對不同的光反應(yīng)不一，細菌聚集多的地方，細菌光合作用強 B．好氧型細菌聚集多的地方，O2濃度高，則在該種光照射下水綿光合作用強 C．好氧型細菌聚集多的地方，水綿光合作用產(chǎn)生的有機物多，則在該種光照射下水綿光合作用強 D．聚集的好氧型細菌大量消耗光合作用產(chǎn)物——O2，使水綿的光合速率加快，說

4、明該種光有利于水綿光合作用的進行 解析　根據(jù)好氧型細菌的代謝特點可知，該實驗的設(shè)計思路是好氧型細菌聚集多的地方，O2濃度高，O2濃度高的原因是該種光照射下的水綿光合作用強，釋放的O2多。 答案　B 4．(2013·安徽名校模擬)2,6二氯酚靛酚是一種藍色染料，能被還原劑還原成無色。從葉綠體中分離出類囊體，置于2,6二氯酚靛酚溶液中，對其進行光照，發(fā)現(xiàn)溶液變成無色，并有O2釋放。此實驗證明 (　　)。 A．光合作用在類囊體上進行 B．光合作用產(chǎn)物O2中的氧元素來自CO2 C．光反應(yīng)能產(chǎn)生還原劑和O2 D．光合作用與葉綠體基質(zhì)無關(guān) 解析　依據(jù)題中信息可判斷，光照后溶液變?yōu)闊o色，說

5、明有還原劑產(chǎn)生。有O2釋放，說明該過程有O2產(chǎn)生。類囊體是光合作用光反應(yīng)階段的場所，說明光反應(yīng)能產(chǎn)生還原劑和O2。 答案　C 5．(2011·全國新課標卷，3)番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后，與對照組相比，其葉片光合作用強度下降，原因是 (　　)。 A．光反應(yīng)強度升高，暗反應(yīng)強度降低 B．光反應(yīng)強度降低，暗反應(yīng)強度降低 C．光反應(yīng)強度不變，暗反應(yīng)強度降低 D．光反應(yīng)強度降低，暗反應(yīng)強度不變 解析　本題考查葉綠素的組成和光合作用過程。鎂是葉綠素的組成成分；在缺鎂的營養(yǎng)液中，由于葉綠素不能正常合成而導致葉片中葉綠素含量下降，光合作用光反應(yīng)強度降低，光反應(yīng)產(chǎn)物ATP和[H]減

6、少，暗反應(yīng)也減弱。 答案　B 6．(2013·合肥二模)光合作用和化能合成作用是自養(yǎng)生物的重要代謝活動，請回答有關(guān)問題。 (1)綠色植物的葉綠體是進行光合作用的場所。藍藻細胞不含葉綠體，但含有________等物質(zhì)，從而能進行光合作用。 (2)除了綠色植物以外，硝化細菌也屬于自養(yǎng)生物。硝化細菌能將二氧化碳和水合成為糖類，該過程利用的能量來自______________________。 (3)如圖表示光合作用的簡要過程。據(jù)圖回答問題。 在其他條件適宜的情況下，突然停止光照，短時間內(nèi)磷酸甘油酸的濃度________；在適宜光照條件下，突然停止二氧化碳供應(yīng)，短時間內(nèi)二磷酸核酮糖的濃

7、度________，磷酸甘油醛的濃度________。在CO2存在條件下，將植物從暗處移到明處后，磷酸甘油醛濃度________。 解析　(1)藍藻沒有葉綠體，但是有吸收光能的色素及光合作用所需的酶，因此能進行光合作用。(2)硝化細菌屬于化能自養(yǎng)型生物，能利用氨氧化釋放的能量將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成糖類。(3)停止光照，短時間內(nèi)產(chǎn)生的[H]和ATP減少，磷酸甘油酸被還原的量減少，而磷酸甘油酸的生成速率基本不變，故其濃度上升。突然停止CO2供應(yīng)，CO2固定消耗的二磷酸核酮糖減少，但磷酸甘油酸的還原速率基本不變，則磷酸甘油醛的濃度基本不變，二磷酸核酮糖的生成速率也基本不變，故二磷酸核酮糖的濃度上升。

8、將植物從暗處移到明處后，磷酸甘油酸還原成磷酸甘油醛的反應(yīng)開始進行，故磷酸甘油醛的濃度上升。 答案　(1)吸收光能的色素和光合作用所需的酶 (2)氨氧化釋放的化學能 (3)上升　上升　基本不變　上升 7．(2013·湖南十二校聯(lián)考)為探究影響光合速率(單位：μmol·m－2·s－1)的因素，科研人員利用高粱和小麥在適宜的溫度、光照強度下進行有關(guān)實驗，結(jié)果如圖所示。請回答下列問題。 (1)從圖中可以看出，影響光合作用的因素分________和________兩類。 (2)如果將長勢相同的高粱和小麥幼苗共同種植在一個透明密閉的裝置中，保持題干中的條件和21%的O2環(huán)境，一段時間后，_

9、_______幼苗先死亡。理由是____________________________________________________________。 (3)從圖中可以看出，兩種植物中，________固定CO2的能力強，這很可能與其葉綠體類囊體薄膜上________________的數(shù)量有關(guān)，也可能與葉綠體基質(zhì)中________________的數(shù)量有關(guān)。 解析　(1)影響植物光合作用的因素包括內(nèi)部因素與外部因素，根據(jù)圖中信息可知，CO2與O2濃度為外界因素，不同植物中色素的含量與酶的數(shù)量為內(nèi)部因素。(2)在密閉裝置中，CO2含量逐漸降低，植物光合速率逐漸減小，但在低濃度CO2的環(huán)境

10、中，高粱固定CO2的能力比小麥強，其光合速率大于小麥的光合速率，所以小麥先死亡。 答案　(1)內(nèi)部因素(植物不同)　外部因素(外部條件)　(2)小麥　在題述條件下，高粱的光合速率比小麥高得多，且高粱能利用低濃度CO2進行光合作用，小麥不能 (3)高粱　光合色素和光反應(yīng)所需的酶　C5和暗反應(yīng)所需的酶 B級　智能提升 8．(創(chuàng)新題)現(xiàn)有a、b、c三種燈泡，其發(fā)出光波的波長與光輻射強度的關(guān)系如圖甲所示，現(xiàn)需從中選擇一種燈泡用于溫室中給植物補光，期望最大限度地增加光合作用的強度。為此某同學設(shè)計了圖乙所示的實驗裝置。(注：葉綠體中的色素主要吸收430～450 nm的藍紫光和640～660 nm的紅

11、橙光)。據(jù)此分析不正確的是 (　　)。 A．a(chǎn)燈泡與圖甲中曲線②對應(yīng) B．b燈泡與圖甲中曲線①對應(yīng) C．c燈泡與圖甲中曲線③對應(yīng) D．溫室中選擇c燈泡能最大限度地增加光合作用強度 解析　由題意和題圖可看出，圖乙中裝置Ⅱ中光合作用最強，裝置Ⅰ中光合作用最弱，即b燈泡照射最有利于光合作用，應(yīng)對應(yīng)圖甲中的曲線①，a燈泡照射不利于光合作用，應(yīng)對應(yīng)圖甲中的曲線②，c燈泡與圖甲中曲線③對應(yīng)，溫室中選擇b燈泡能最大限度地增加光合作用強度。 答案　D 9．(2013·廣東揭陽一模，6)如圖曲線Ⅰ表示黃豆光合作用速率與光照強度的關(guān)系(適宜溫度、CO2濃度為0.03%)。在B點時改變某條件，曲

12、線變?yōu)棰?。下列分析合理的? (　　)。 A．與B點相比，A點葉綠體中的C3含量較低 B．在B點時，升高溫度導致曲線由Ⅰ變?yōu)棰? C．制約A點光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量 D．制約C點光合作用的因素可能是CO2濃度 解析　在A點的光照強度比B點弱，所以A點的C3含量較B點處高，A錯誤；本來處于適宜溫度下的B點，升高溫度會導致酶的活性降低，則曲線Ⅱ應(yīng)在曲線Ⅰ的下方，B錯誤；A點限制其光合作用的因素主要是光照強度，C錯誤；在大于光飽和點的光照強度處增加CO2濃度，會提高光合作用強度，D正確。 答案　D 10．(2012·山東濱州一模)如圖表示某植物在不同光照強度下，單位時

13、間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的相對變化。對植物生理過程分析正確的是 (　　)。 A．光照強度為a時，光合作用強度不為零 B．光照強度為b時，光合作用與呼吸作用強度相等 C．光照強度為c時，光合作用強度是呼吸作用強度兩倍 D．光照強度為d時，光合作用從環(huán)境中吸收2單位CO2 解析　光照強度為a時，沒有氧氣產(chǎn)生(不是釋放)，光合作用強度為0，A錯誤；光照強度為b時， CO2釋放量等于氧氣產(chǎn)生總量，即CO2產(chǎn)生總量大于光合作用氧氣產(chǎn)生總量，光合作用小于呼吸作用強度，B錯誤；光照強度為c時，CO2釋放量與O2產(chǎn)生總量相等，光合作用強度大于呼吸作用強度，但不能確定是兩倍，C錯誤；光照強

14、度為d時，O2產(chǎn)生量8個單位超過了細胞呼吸的6個單位，光合作用除了消耗呼吸產(chǎn)生的CO2，還要從環(huán)境中吸收2單位CO2，D正確。 答案　D 11．(2013·衡陽聯(lián)考一)在一定濃度的CO2和適當?shù)臏囟葪l件下，測定A植物和B植物在不同光照條件下的光合速率，結(jié)果如表所示。據(jù)表中數(shù)據(jù)推測：當光照強度為3 klx時，A植物與B植物固定的CO2量的差值為 (　　)。 光合速率與呼吸速率相等時光照強度/klx 光飽和點時光照強度/klx A植物 1 3 20 6 B植物 3 9 30 15 注：當光照強度達到某一點后，再增大光照強度，光合強度不增加，這一點的光照強

15、度稱為光飽和點。 A．11 B．2 C．9 D．20 解析　黑暗條件下CO2釋放量表示呼吸速率，A、B植物的呼吸速率分別為6 mg/(100 cm2葉·h)、15 mg/(100 cm2葉·h)。光飽和點時CO2吸收量表示凈光合速率，等于真正光合速率與呼吸速率之差。在光照強度為3 klx時，A植物的真正光合速率＝20＋6＝26[mg/(100 cm2葉·/h)]，B植物的真正光合速率為15[mg/(100 cm2葉·/h)]。因此，當光照強度為3 klx時，A植物與B植物固定的CO2量的差值為11。 答案　A 12．(2

16、012·濰坊模擬)為探究水分、無機鹽對光合作用的影響，某實驗小組進行了一系列實驗，實驗結(jié)果如圖。請分析回答有關(guān)問題。 (1)圖1中土壤含水量相同時，施肥組葉綠素含量高于未施肥組，是由于植物能從土壤中吸收更多的________、________元素。根細胞中與水分的吸收關(guān)系最密切的細胞器是_________________________________________________________________。 (2)圖2中土壤含水量為30%時，未施肥組光合速率高于施肥組，原因最可能是________________________________________________

17、________________。 土壤含水量為80%時，施肥組光合速率明顯高于未施肥組，其內(nèi)因主要是_______________________________________________________________。 (3)實驗過程中，除水分、無機鹽有所不同外，其余條件均保持一致，是為了控制__________________________________________________。 (4)在施肥條件下，土壤含水量為50%時，黑暗條件下CO2釋放速率為3.7 mg/h，植物若要正常生長，則需每天至少光照________h(保留整數(shù))。 解析　(1)Mg和N是組成葉

18、綠素分子不可缺少的元素。成熟的植物細胞內(nèi)有大型液泡，其中的液體通過滲透作用與外界溶液之間進行水分的交換。(2)影響光合作用的內(nèi)部因素是酶和葉綠素的含量等，本題中體現(xiàn)的是葉綠素的含量。(3)除實驗研究的變量外。其他影響實驗結(jié)果的因素都為無關(guān)變量，應(yīng)加以控制。(4)設(shè)每天至少光照x小時。光合作用制造的有機物多于呼吸作用消耗的有機物時，植物才能積累有機物，才能正常生長，即14.2x>3.7×24，則x>6.253521，取整數(shù)最小值為7。 答案　(1)氮　鎂　液泡　(2)土壤溶液濃度過高影響植物吸水　葉綠素的含量高　(3)無關(guān)變量　(4)7 13．(2012·江南十校聯(lián)考，29)根據(jù)對光照強度需

19、要的不同，可把植物分為適合在陽光充足的環(huán)境中生長的陽生植物和適合在陰蔽環(huán)境中生長的陰生植物。在一定范圍內(nèi)，陰生植物葉片的葉綠素含量隨著陰蔽程度的增加而升高。某小組為探究哪種植物是陰生植物，以葉綠素含量為測定指標，用遮陽網(wǎng)設(shè)置了四種遮陰條件進行實驗(其他條件均適宜)，結(jié)果如下表： 不遮陰 50%遮陰 75%遮陰 87.5%遮陰 植物A 植物B 植物A 植物B 植物A 植物B 植物A 植物B 1.70 1.85 1.90 2.10 1.60 2.32 1.52 2.48 1.28 1.33 1.36 1.50 1.20

20、 1.63 1.14 1.73 0.42 0.52 0.54 0.60 0.40 0.69 0.38 0.75 葉綠素a/葉綠素b的比值 3.05 2.56 2.52 2.50 3.00 2.36 3.00 2.31 請回答下面的問題。 (1)本實驗需要提取葉綠素，研磨葉片時加入碳酸鈣是為了防止__________。 (2)從實驗結(jié)果判斷，________更可能是陰生植物。在一定程度的陰蔽條件下，該植物能有效地吸收光能用于光反應(yīng)，光反應(yīng)能為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)有________。若利用紙層析法分離該植物色素，濾紙上可獲得四條色素帶，由上到下分別為1、

21、2、3、4，隨著遮陰程度增加，3、4色素帶寬度的比值變________，表明________含量相對增多，能更有效地吸收陰蔽環(huán)境中含量更多的波長較短的藍紫光，從而適應(yīng)環(huán)境，同時也說明了不僅光強，________也能影響植物的光合作用。 (3)該小組欲測定上述兩種植物葉片在某一特定條件下的呼吸速率，并比較它們的差異，設(shè)計了簡要的實驗思路如下：將上述兩種植物葉片分別置于密閉容器中，某一溫度、在50%遮陰條件下，測定并比較兩種植物葉片CO2的釋放量。 該實驗思路有一處錯誤，請指出并給予改正：_____________________________________________________

22、_____________ _________________________________________________________________。 解析　(1)提取葉綠素時需要研磨葉片，使細胞破裂。加入碳酸鈣可以和細胞液中的酸性物質(zhì)反應(yīng)，防止葉綠素被破壞。(2)從實驗結(jié)果可看出，植物B的葉綠素總量隨著陰蔽程度的增加而升高，因此植物B更可能是陰生植物。當植物吸收光能進行光合作用時，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H]。分離色素時，濾紙上的四條色素帶從上到下依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。根據(jù)實驗結(jié)果可知，隨著遮陰程度增加，葉綠素a和葉綠素b的比值不斷變小，葉綠素a和葉綠

23、素b色素帶寬度的比值變小，這表明葉綠素b的含量相對增多，從而能更有效地吸收陰蔽環(huán)境中含量更多的波長較短的藍紫光。這也說明除了光強外，光質(zhì)也能影響植物的光合作用。(3)欲測定兩種植物葉片在某一特定條件下的呼吸速率，必須排除光合作用的影響，因此應(yīng)將植物置于黑暗條件下，而不是50%的遮陰條件下。 答案　(1)葉綠素被破壞　(2)植物B　ATP、[H]　小　葉綠素b　光質(zhì)(或光的波長) (3)50%的遮陰條件是錯的，應(yīng)改為黑暗條件 14．下圖甲是在25 ℃時，a、b兩種植物隨著光照強度的變化，CO2吸收量的變化曲線圖，圖乙是某同學“探究影響植物光合速率的因素”的實驗裝置圖。請回答下列問題。

24、 (1)比較a、b植物的細胞呼吸，其中細胞呼吸較強的是________植物，當光照強度在達到Z點之前，限制a植物光合作用的主要環(huán)境因素是_________。 (2)當平均光照強度在X和Y之間(不包括X、Y)，假設(shè)白天和黑夜的時間各為12 h，a植物一晝夜中有機物積累量的變化是________(減少或增加)。 (3)對b植物而言，假如白天和黑夜的時間各為12 h，平均光照強度在________klx以上才能使CO2的吸收量超過CO2的釋放量。 (4)若已知a植物光合作用和細胞呼吸的最適溫度分別是25 ℃和30 ℃，若將溫度提高到30 ℃，(其他條件不變)理論上圖中P、M點的位置如何變化？

25、 _________________________________________________________________。 (5)某同學用圖乙所示裝置進行實驗，將燈緩慢移近廣口瓶，并記錄不同距離時，觀察測量指標的變化情況。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，觀察測量指標的變化不明顯。請你根據(jù)該實驗設(shè)計方案的不合理之處，簡述設(shè)計實驗的正確思路：____________________________________________________________________________________________________________________________________

26、 _________________________________________________________________。 解析　(1)由圖甲可知，a、b兩曲線與縱坐標的交點即為這兩種植物的呼吸作用強度，因此，a植物的呼吸作用強度為2 mg/m2h，b植物的呼吸作用強度為1 mg/m2h。Z點為a植物的光飽和點，光照強度在Z點之前，限制a植物光合作用的主要環(huán)境因素為光照強度。(2)若光照強度為Y，假設(shè)白天和黑夜的時間各為12 h，則a植物白天積累的有機物量為2×12＝24(mg/m2)，夜晚消耗的有機物量為2×12＝24(mg/m2)，一晝夜有機物積累量為0。因此，當平均光照強度在X和Y之間時，a植物一晝夜有機物積累量小于0，即有機物積累量在減少。 (3)b植物呼吸作用強度為1 mg/(m2h)，假設(shè)白天和黑夜的時間各為12 h，夜晚CO2的釋放量為1×12＝12(mg/m2)，要使CO2的吸收量大于CO2的釋放量，則B植物的凈光合作用強度應(yīng)大于＝1(mg/m2·h)，即光照強度大于X klx。 答案　(1)a　光照強度　(2)減少　(3)X　(4)P點右移，M點下移　(5)用多組相同裝置，只更換燈泡功率(或只改變廣口瓶與光源之間的距離)進行對照實驗 特別提醒：教師配贈習題、課件、視頻、圖片、文檔等各種電子資源見《創(chuàng)新設(shè)計·高考總復習》光盤中內(nèi)容。