《第4章 生命的物质变化和能量转换》试卷及答案-高中生物第一册-沪科版-2024-2025学年

《第4章生命的物质变化和能量转换》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有12小题，每小题2分，共24分）1、在光合作用过程中，下列哪个物质是光反应阶段产生的？A.ATPB.NADPHC.O2D.CO22、以下哪个过程不属于细胞呼吸的三个阶段？A.糖酵解B.柠檬酸循环C.光合作用D.氧化磷酸化3、在细胞呼吸过程中，氧气的作用是：A.作为最终电子受体B.作为能量的直接来源C.与葡萄糖直接反应生成二氧化碳和水D.促进ATP的合成4、下列哪种物质不是光合作用的产物？A.氧气B.葡萄糖C.ATPD.二氧化碳5、光合作用过程中，光反应和暗反应的主要区别是什么？A.光反应发生在白天，暗反应发生在夜晚B.光反应需要光能，暗反应需要ATP和NADPHC.光反应生成ATP和NADPH，暗反应生成氧气和葡萄糖D.光反应在叶绿体的类囊体膜上进行，暗反应在叶绿体的基质中进行6、在呼吸作用中，下列哪项产物表示有机物被完全氧化？A.二氧化碳和水B.乳酸C.丙酮酸和NADHD.乙醇和二氧化碳7、下列关于光合作用的说法，哪一项是正确的？A.光合作用只能在白天进行，因为需要阳光作为能量来源B.植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为氧气和葡萄糖C.所有植物细胞都能进行光合作用D.光合作用的主要场所是根部细胞中的线粒体8、在细胞呼吸过程中，以下哪一种物质不是最终电子受体？A.氧气B.二氧化碳C.硫酸盐D.硝酸盐9、在光合作用过程中，下列哪种物质是光反应阶段产生的？A.葡萄糖B.ATPC.NADPHD.氧气10、在细胞呼吸过程中，下列哪种代谢途径不涉及氧气的参与？A.乳酸发酵B.线粒体中的柠檬酸循环C.线粒体中的氧化磷酸化D.线粒体外的三羧酸循环11、在细胞呼吸过程中，葡萄糖被分解成二氧化碳和水，并释放能量。这个过程主要发生在细胞的哪个部位？A.细胞核B.线粒体C.高尔基体D.内质网12、光合作用中，植物利用光能将二氧化碳和水转化为氧气和葡萄糖，这一过程中的光反应阶段发生在叶绿体的哪一部分？A.类囊体膜B.基质C.外膜D.核糖体二、多项选择题（本大题有4小题，每小题4分，共16分）1、下列物质中，属于生物体细胞内含量最多的有机化合物是：A.葡萄糖B.蛋白质C.核酸D.脂质2、以下关于光合作用和呼吸作用的描述中，正确的是：A.光合作用和呼吸作用都在叶绿体中进行B.光合作用和呼吸作用都是能量转换的过程C.光合作用和呼吸作用都是通过化学反应产生ATPD.光合作用和呼吸作用都是细胞内能量代谢的环节3、下列关于细胞呼吸的描述，哪一项是正确的？A.细胞呼吸只在有氧条件下进行B.细胞呼吸过程中产生的能量全部以热能形式释放C.无氧呼吸最终产物是二氧化碳和水D.细胞呼吸是细胞内有机物氧化分解并释放能量的过程4、以下哪种物质不是光合作用的直接产物？A.氧气B.葡萄糖C.ATPD.淀粉三、非选择题（本大题有5小题，每小题12分，共60分）第一题：【题目】在一个生态系统中，植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，并储存于有机物中。以下哪个过程不属于能量转换的类型？A.光合作用B.呼吸作用C.捕食关系D.消化过程第二题题目：（15分）在光合作用过程中，叶绿体中的光反应和暗反应是两个关键步骤。请详细描述这两个过程，并解释它们是如何相互关联的。此外，请说明影响光合作用效率的主要因素有哪些，并简要讨论这些因素如何影响植物的生长。第三题：题目：以下四种细胞器在功能上各有何特点？请根据其结构和功能描述，分别判断下列细胞器的名称：（1）双层膜结构，内部含有基粒，是光合作用和呼吸作用的重要场所。（2）单层膜结构，内含许多酶类，参与蛋白质的合成和加工。（3）无膜结构，由蛋白质和RNA组成，是蛋白质合成的场所。（4）双层膜结构，内含大量酶类，是细胞内能量转换的重要场所。请根据上述描述，填写下列细胞器的名称：（1）________（2）________（3）________（4）________第四题题目：在光合作用过程中，植物能够将光能转化为化学能，储存在有机物质中。请根据所学知识回答以下问题：请简要描述光合作用的两个主要阶段，并指出每个阶段发生的部位。解释光反应和暗反应（Calvin循环）之间的关系，以及它们如何共同作用来合成葡萄糖。如果一个植物长期处于缺镁环境中，会对光合作用产生什么影响？为什么？在温室栽培中，如果想要提高作物产量，除了提供充足的光照外，还可以采取哪些措施来促进光合作用？第五题：某植物在进行光合作用时，吸收了6mol的CO2和6mol的H2O，产生了C6H12O6和O2。请根据以下信息回答问题：（1）在光合作用过程中，光合色素的作用是什么？（2）根据光合作用反应方程式，计算生成1molC6H12O6需要消耗多少mol的ATP？（3）在光合作用过程中，哪些物质在光反应和暗反应中分别起到什么作用？（4）假设在光合作用过程中，光反应和暗反应的效率均为100%，请计算生成1molC6H12O6需要多少mol的光子？《第4章生命的物质变化和能量转换》试卷及答案一、单项选择题（本大题有12小题，每小题2分，共24分）1、在光合作用过程中，下列哪个物质是光反应阶段产生的？A.ATPB.NADPHC.O2D.CO2答案：A解析：在光合作用的光反应阶段，光能被叶绿体中的色素吸收，激发水分子分解产生氧气（O2），同时产生ATP和NADPH。其中ATP和NADPH是光反应阶段的主要产物，用于暗反应中三碳化合物的还原。因此正确答案是A。2、以下哪个过程不属于细胞呼吸的三个阶段？A.糖酵解B.柠檬酸循环C.光合作用D.氧化磷酸化答案：C解析：细胞呼吸是细胞内将有机物氧化分解，产生能量供生命活动所需的过程。细胞呼吸分为三个阶段：糖酵解、柠檬酸循环和氧化磷酸化。光合作用是植物利用光能将无机物转化为有机物的过程，不属于细胞呼吸的阶段。因此正确答案是C。3、在细胞呼吸过程中，氧气的作用是：A.作为最终电子受体B.作为能量的直接来源C.与葡萄糖直接反应生成二氧化碳和水D.促进ATP的合成答案：A.作为最终电子受体解析：在有氧呼吸的过程中，氧气主要参与电子传递链的最后一步，它作为最终的电子受体与氢离子结合形成水。这一过程发生在线粒体内膜上，氧气并不直接与葡萄糖反应，也不直接提供能量或促进ATP的合成。ATP的产生主要通过氧化磷酸化过程实现，而氧气在此过程中起到了关键作用，确保了电子传递链的连续运作。4、下列哪种物质不是光合作用的产物？A.氧气B.葡萄糖C.ATPD.二氧化碳答案：D.二氧化碳解析：光合作用是指植物、某些细菌及藻类利用阳光的能量将二氧化碳和水转化为有机物（如葡萄糖）的过程。在这个过程中，氧气作为副产品被释放出来。同时，光合作用还涉及到了光能到化学能的转换，即光反应阶段产生的ATP和NADPH等高能化合物。因此，二氧化碳实际上是光合作用的原料之一，而不是产物。5、光合作用过程中，光反应和暗反应的主要区别是什么？A.光反应发生在白天，暗反应发生在夜晚B.光反应需要光能，暗反应需要ATP和NADPHC.光反应生成ATP和NADPH，暗反应生成氧气和葡萄糖D.光反应在叶绿体的类囊体膜上进行，暗反应在叶绿体的基质中进行答案：D解析：光反应和暗反应的主要区别在于发生的场所不同。光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，需要光能；而暗反应发生在叶绿体的基质中，利用光反应产生的ATP和NADPH来合成葡萄糖。A、B、C选项都是错误的描述。6、在呼吸作用中，下列哪项产物表示有机物被完全氧化？A.二氧化碳和水B.乳酸C.丙酮酸和NADHD.乙醇和二氧化碳答案：A解析：在呼吸作用中，有机物通过一系列的代谢途径被逐步氧化，最终产物是二氧化碳和水，表示有机物被完全氧化。乳酸和乙醇是无氧呼吸的产物，而丙酮酸和NADH是呼吸作用中间产物，不是最终产物。因此，正确答案是A。7、下列关于光合作用的说法，哪一项是正确的？A.光合作用只能在白天进行，因为需要阳光作为能量来源B.植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为氧气和葡萄糖C.所有植物细胞都能进行光合作用D.光合作用的主要场所是根部细胞中的线粒体答案：B解析：选项A不正确，虽然光合作用通常在白天进行，但是一些植物可以在低光照条件下或利用储存的能量完成光合作用的部分过程。选项B正确，光合作用确实是指植物使用太阳光能将二氧化碳和水转化成氧气和葡萄糖的过程，这是光合作用的核心反应。选项C错误，并非所有植物细胞都可以进行光合作用，只有含有叶绿体的细胞（主要位于叶子的叶肉细胞）能够进行光合作用。选项D错误，光合作用的主要场所是叶绿体，而不是线粒体；线粒体是负责细胞呼吸的地方。8、在细胞呼吸过程中，以下哪一种物质不是最终电子受体？A.氧气B.二氧化碳C.硫酸盐D.硝酸盐答案：B解析：细胞呼吸是一个氧化还原反应过程，在这个过程中有机分子（如葡萄糖）被氧化，而电子传递链中的最终电子受体被还原。对于需氧呼吸来说，最终电子受体是氧气（选项A），它与电子结合生成水。在无氧条件下，某些微生物可以使用硫酸盐（选项C）或硝酸盐（选项D）作为最终电子受体进行厌氧呼吸。然而，二氧化碳（选项B）不是最终电子受体；相反，它是碳水化合物氧化的一个副产品。因此，正确答案是B。9、在光合作用过程中，下列哪种物质是光反应阶段产生的？A.葡萄糖B.ATPC.NADPHD.氧气答案：B解析：光合作用的光反应阶段（也称为光依赖反应或光系统反应）主要发生在叶绿体的类囊体膜上。在这个阶段，光能被捕获并用来将水分解成氧气、质子（H+）和电子。电子经过电子传递链，最终用于还原NADP+生成NADPH，同时质子进入类囊体腔，与电子一起用于ATP的合成。因此，光反应阶段产生的主要物质是ATP和NADPH。选项B正确。10、在细胞呼吸过程中，下列哪种代谢途径不涉及氧气的参与？A.乳酸发酵B.线粒体中的柠檬酸循环C.线粒体中的氧化磷酸化D.线粒体外的三羧酸循环答案：A解析：乳酸发酵是一种厌氧代谢过程，它发生在没有氧气的情况下。在这个过程中，葡萄糖被分解成乳酸，同时产生少量ATP。因此，乳酸发酵不涉及氧气的参与。选项A正确。选项B、C和D都涉及氧气。线粒体中的柠檬酸循环（三羧酸循环）和氧化磷酸化都需要氧气作为最终电子受体来生成水，并释放能量。11、在细胞呼吸过程中，葡萄糖被分解成二氧化碳和水，并释放能量。这个过程主要发生在细胞的哪个部位？A.细胞核B.线粒体C.高尔基体D.内质网答案：B.线粒体解析：细胞呼吸是细胞内将有机物氧化分解并产生能量的过程。其中，有氧呼吸的主要场所是线粒体，它能够通过一系列复杂的生化反应（如柠檬酸循环和电子传递链）将葡萄糖等有机物质彻底氧化为二氧化碳和水，同时生成大量ATP，为细胞提供所需的能量。细胞核负责遗传信息的储存与传递；高尔基体参与蛋白质的加工、包装以及物质的运输；内质网则与脂质合成及蛋白质的初步加工有关。12、光合作用中，植物利用光能将二氧化碳和水转化为氧气和葡萄糖，这一过程中的光反应阶段发生在叶绿体的哪一部分？A.类囊体膜B.基质C.外膜D.核糖体答案：A.类囊体膜解析：光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。光反应需要光能，发生于叶绿体的类囊体膜上，在这里，光能被叶绿素吸收，用于将水分解成氧气和氢离子，同时产生ATP和NADPH。这些产物随后会在暗反应（也称为Calvin循环）中被用来固定二氧化碳，最终生成葡萄糖等有机物。基质是进行暗反应的地方，而外膜主要起到保护作用。核糖体则是蛋白质合成的场所，与光合作用无关。二、多项选择题（本大题有4小题，每小题4分，共16分）1、下列物质中，属于生物体细胞内含量最多的有机化合物是：A.葡萄糖B.蛋白质C.核酸D.脂质答案：B解析：生物体细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质，约占细胞干重的50%以上，它们在细胞的结构和功能中起着至关重要的作用。2、以下关于光合作用和呼吸作用的描述中，正确的是：A.光合作用和呼吸作用都在叶绿体中进行B.光合作用和呼吸作用都是能量转换的过程C.光合作用和呼吸作用都是通过化学反应产生ATPD.光合作用和呼吸作用都是细胞内能量代谢的环节答案：BD解析：选项A错误，因为光合作用主要在叶绿体中进行，而呼吸作用主要在细胞质基质和线粒体中进行。选项B正确，光合作用将光能转换为化学能，呼吸作用则将化学能转换为生物体可以利用的能量。选项C错误，光合作用通过光反应产生ATP，而呼吸作用通过氧化磷酸化过程产生ATP。选项D正确，光合作用和呼吸作用都是细胞能量代谢的重要环节。3、下列关于细胞呼吸的描述，哪一项是正确的？A.细胞呼吸只在有氧条件下进行B.细胞呼吸过程中产生的能量全部以热能形式释放C.无氧呼吸最终产物是二氧化碳和水D.细胞呼吸是细胞内有机物氧化分解并释放能量的过程答案：D解析：细胞呼吸是指细胞内的有机物质通过一系列酶促反应被氧化分解，并在这个过程中释放能量。这个过程可以是有氧呼吸也可以是无氧呼吸。有氧呼吸需要氧气参与，而无氧呼吸则不需要。有氧呼吸的最终产物是二氧化碳和水，而无氧呼吸的产物可能是乳酸或乙醇等。因此选项A错误，因为细胞呼吸可以在有氧或无氧条件下发生；选项B不完全正确，虽然一部分能量确实以热能形式散失，但也有部分能量用于合成ATP；选项C错误，因为这是有氧呼吸而非无氧呼吸的特征；选项D正确地描述了细胞呼吸的本质。4、以下哪种物质不是光合作用的直接产物？A.氧气B.葡萄糖C.ATPD.淀粉答案：C解析：光合作用是植物、藻类以及某些细菌利用阳光将二氧化碳和水转化成有机物质（如葡萄糖）和氧气的过程。此过程中，光能被转化为化学能储存在有机分子中。直接产物包括氧气（作为水分解的结果）和葡萄糖（碳固定的结果）。淀粉是由葡萄糖聚合而成的大分子，也是光合作用的一种储存形式。然而，ATP虽然是光合作用过程中生成的重要能量载体，但它主要是在光反应阶段产生，为随后的暗反应提供能量，而不是光合作用的最终产物之一。因此，根据题目要求选择非直接产物，答案应为C。三、非选择题（本大题有5小题，每小题12分，共60分）第一题：【题目】在一个生态系统中，植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，并储存于有机物中。以下哪个过程不属于能量转换的类型？A.光合作用B.呼吸作用C.捕食关系D.消化过程【答案】D.消化过程【解析】光合作用（A）是将太阳能转化为化学能的过程，属于能量转换的一种类型。呼吸作用（B）是生物体将有机物中的化学能转化为可以利用的能量，也是能量转换的过程。捕食关系（C）涉及能量从一个生物体转移到另一个生物体，属于能量流动的过程，也属于能量转换。而消化过程（D）是指生物体将食物中的有机物质分解为小分子物质，以便吸收利用，这个过程主要是物质的分解和吸收，并不涉及能量的转换。因此，消化过程不属于能量转换的类型。第二题题目：（15分）在光合作用过程中，叶绿体中的光反应和暗反应是两个关键步骤。请详细描述这两个过程，并解释它们是如何相互关联的。此外，请说明影响光合作用效率的主要因素有哪些，并简要讨论这些因素如何影响植物的生长。答案：一、光反应与暗反应的描述光反应：光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，需要光照才能进行。在此过程中，水分子被分解成氧气、质子（H+）和电子（e-），这一过程被称为光解作用。电子通过一系列载体传递，最终将NADP+还原为NADPH。同时，光能转化为化学能，储存在ATP中，这是由ADP和无机磷酸盐合成的。氧气作为副产物释放到大气中。暗反应（Calvin循环）：暗反应并不直接依赖于光，但需要光反应提供的ATP和NADPH来推动。它主要发生在叶绿体基质中。二氧化碳被固定，通过一系列酶促反应，最终合成葡萄糖等有机物。每一轮循环消耗3个CO2分子，产生1个G3P（甘油醛-3-磷酸），其中两份G3P继续参与循环以再生RuBP（核酮糖-1,5-二磷酸），另一份则用于合成其他碳水化合物。二、光反应与暗反应的关系光反应为暗反应提供所需的能量载体（ATP）和还原剂（NADPH）。没有光反应提供的这些物质，暗反应无法进行。同时，暗反应产生的ADP和NADP+又可以回到类囊体膜上参与光反应，形成一个循环。因此，这两个阶段是紧密相连、相辅相成的。三、影响光合作用效率的因素光照强度：光照越强，光反应速率越高，但在达到一定限度后，增加光照强度不会显著提升光合作用速率。过强的光照还可能导致叶片受损。温度：光合作用中的酶具有最适温度，在适宜范围内，温度升高会加快反应速度；超出该范围，则可能抑制或破坏酶活性。二氧化碳浓度：适当提高CO2浓度可促进暗反应中二氧化碳的固定，从而加速光合作用。但是，过高或过低的CO2浓度都不利于光合作用。水分供应：水分不仅是光解作用的原料之一，而且对维持细胞结构和功能至关重要。缺水会导致气孔关闭，减少CO2进入，进而降低光合作用效率。矿质营养：如氮、磷、镁等元素对于叶绿素的合成以及多种酶的活性非常重要，缺乏这些矿物质会影响光合作用的正常进行。四、对植物生长的影响上述因素直接影响光合作用的效率，而光合作用是植物制造自身所需有机物质的基础。如果光合作用受阻，植物将无法获得足够的能量和构建材料，导致生长缓慢、发育不良，甚至死亡。相反，当条件适宜时，高效的光合作用能够支持植物快速生长、开花结果，提高作物产量和质量。解析：本题旨在考察学生对光合作用中光反应和暗反应的理解，以及它们之间的关系。同时，要求学生了解并能解释影响光合作用的各种外部因素，这对于理解植物生理学的基本原理至关重要。通过回答本题，学生应该能够展示他们对光合作用机制的掌握程度，并能够应用这些知识来分析不同条件下植物生长的情况。此外，这也有助于培养学生的综合思维能力和解决实际问题的能力。第三题：题目：以下四种细胞器在功能上各有何特点？请根据其结构和功能描述，分别判断下列细胞器的名称：（1）双层膜结构，内部含有基粒，是光合作用和呼吸作用的重要场所。（2）单层膜结构，内含许多酶类，参与蛋白质的合成和加工。（3）无膜结构，由蛋白质和RNA组成，是蛋白质合成的场所。（4）双层膜结构，内含大量酶类，是细胞内能量转换的重要场所。请根据上述描述，填写下列细胞器的名称：（1）________（2）________（3）________（4）________答案：（1）叶绿体（2）内质网（3）核糖体（4）线粒体解析：（1）叶绿体是植物细胞特有的细胞器，双层膜结构，内部含有基粒（类囊体膜堆叠形成的结构），是光合作用的场所，将光能转化为化学能，同时也能参与细胞的呼吸作用。（2）内质网是单层膜结构的细胞器，内含多种酶类，是蛋白质的合成和加工的场所，蛋白质在内质网上进行折叠、修饰和运输。（3）核糖体是无膜结构的细胞器，由蛋白质和RNA组成，是蛋白质合成的场所，通过翻译mRNA上的遗传信息合成蛋白质。（4）线粒体是双层膜结构的细胞器，内含大量与能量转换相关的酶类，是细胞内能量转换的重要场所，通过呼吸作用将有机物中的化学能转化为ATP等能量形式。第四题题目：在光合作用过程中，植物能够将光能转化为化学能，储存在有机物质中。请根据所学知识回答以下问题：请简要描述光合作用的两个主要阶段，并指出每个阶段发生的部位。解释光反应和暗反应（Calvin循环）之间的关系，以及它们如何共同作用来合成葡萄糖。如果一个植物长期处于缺镁环境中，会对光合作用产生什么影响？为什么？在温室栽培中，如果想要提高作物产量，除了提供充足的光照外，还可以采取哪些措施来促进光合作用？答案与解析：光合作用的主要阶段及发生部位光反应：该阶段需要光的存在，因此称为光反应。它发生在叶绿体的类囊体膜上。在此阶段，光能被捕获并转换成化学能，形成ATP和NADPH。暗反应（Calvin循环）：此阶段不需要直接的光参与，所以也称作暗反应或Calvin循环。它发生在叶绿体的基质中。在这一阶段，二氧化碳被固定并经过一系列反应最终生成葡萄糖。光反应和暗反应的关系光反应为暗反应提供了所需的能量载体——ATP和还原剂NADPH。暗反应利用这些能量载体将二氧化碳固定并转化成葡萄糖等有机化