2024-2025学年新教材高中生物第5章细胞的能量供应和利用4.2光合作用的原理和应用层级训练含解析新人教版必修第一册

PAGE10-第2课时光合作用的原理和应用学问点一光合作用的探讨历程1.科学家们通过大量试验，才渐渐发觉光合作用的场所、条件、原料和产物，在下面几个闻名试验中，相关叙述正确的是()A．普利斯特利的试验证明白植物可以汲取CO2B．萨克斯的试验证明白叶绿体在光下合成淀粉的同时释放出了O2C．恩格尔曼的试验定量分析了水绵光合作用生成的O2量D．鲁宾和卡门的试验证明白光合作用产生的O2来自于H2O2．如图所示，某植物上的绿叶经阳光照耀24小时后，再经脱色并用碘液处理，结果有锡箔覆盖的部位不呈深蓝色，而不被锡箔覆盖的部位呈深蓝色。本试验证明()①光合作用须要二氧化碳②光合作用须要光③光合作用须要叶绿素④光合作用放出氧气⑤光合作用制造淀粉A．①②B．③⑤C．②⑤D．①③3．(多选)为探究叶绿体汲取光能后是否有氧气产生，某学者设计了以下试验：制作载有水绵和好氧性细菌的临时装片，用极细光束照耀水绵，同时放在显微镜下视察。下列关于该试验的分析，正确的是()A．在光束照耀到水绵之前，应当加三棱镜将混合光分解成连续光谱B．临时装片应放置在没有空气的黑暗环境中C．用好氧性细菌起指示作用D．水绵的带状叶绿体有利于设置比照条件学问点二光合作用的原理和过程4．右图所示为叶绿体中的某种结构及其上发生的物质和能量变更，下列叙述错误的是()A．图中的①是植物汲取的水分子B．光合作用的色素都分布在结构②上C．图示过程中，光能转变为ATP中的化学能D．[H]、O2和ATP都用于暗反应5．下图表示光合作用的过程，其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用的两个阶段，a、b表示相关物质。下列相关叙述正确的是()A．阶段Ⅰ表示暗反应B．阶段Ⅱ表示光反应C．物质a表示[H]D．物质b表示C36．(多选)如图为植物光合作用强度随光照强度变更的坐标图，下列叙述中不正确的是()A．a点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体和叶绿体B．b点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等C．当植物缺镁时，b点将向左移D．已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，如图表示的是该植物处于25℃环境中的情形，则将温度提高到30℃时，a点上移，b点右移，d点上移学问点三光合作用原理的应用7.下列关于光照与光合速率之间的关系的叙述，正确的一项是()A．阴生植物的光合速率与光照强度成反比B．光照越强，光合速率越高C．相宜的光照可以提高阴生植物光合速率D．阴生植物在光照条件下，光合速率为零8．《齐民要术》中要求栽种农作物要“正其行，通其风”的原理是()A．确保通风透光，从而有利于提高光合作用强度B．通风透光，可以增加农作物的呼吸作用C．可以增加农作物的抗性D．增加农作物的蒸腾作用9．(多选)如何使作物最大限度地利用太阳光能以进行光合作用是现代化农业生产中提高作物产量的根本问题。下列措施能够有效提高光能利用效率的是()A．阴雨天气提高温室中的光照强度B．将玉米与大豆混合种植C．为农作物补充镁元素，保证叶绿素的含量D．合理浇灌，使植株保持挺立关键实力综合练进阶训练其次层一、单项选择题10．以测定的CO2汲取量与释放量为指标，探讨温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示。下列分析正确的是()A．光照相同时间，35℃时间合作用制造的有机物的量与30℃时相等B．光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多C．温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量起先削减D．两曲线的交点表示光合作用制造的有机物的量与细胞呼吸消耗的有机物的量相等11．如图为光合作用过程示意图，在相宜条件下栽培的小麦，假如突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中的相对含量变更将会是()A．a上升、b下降B．a、b都上升C．a、b都下降D．a下降、b上升12．一般说来，光照增加，光合作用增加。但在夏天光照最强的中午，光合作用反而下降。其缘由是()A．蒸腾作用太强，体内水分不足B．酶的活性降低C．气孔关闭，氧释放不出，抑制光反应D．气孔关闭，CO2不足二、不定项选择题(每题有一个或多个正确答案)13．如图曲线Ⅰ表示黄豆在相宜温度、CO2浓度为0.03%的环境中光合作用速率与光照强度的关系。在Y点时变更某条件，结果发生了如图曲线Ⅱ的变更。下列分析合理的是()A．与Y点相比较，X点时叶绿体中C3含量低B．在Y点时，适当上升温度可导致曲线由Ⅰ变为ⅡC．制约X点时间合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量D．制约Z点时间合作用的因素可能是二氧化碳浓度14．要在温室内培育出又大又甜的哈密瓜，对温室的限制正确操作是()A．白天适当降低温度B．夜间适当降低温度C．延长光照时间D．适当增加空气中二氧化碳的浓度15．(易错题)取某种植物生长状态一样的簇新叶片，用打孔器打出若干圆片，将圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别赐予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一样。照光相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图所示，下列叙述错误的是()A．装置内增加的氧气来自水B．光照强度为a时，光合作用停止C．丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低D．该图反映了光合作用强度与光照强度的关系

学科素养提升练进阶训练第三层16．(学科素养——科学探究)下图甲为测定光合速率的装置，在密封的试管内放一簇新叶片和CO2缓冲液，试管内气体体积的变更可依据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积变更如下图乙所示。(1)标记试验起先时毛细刻度管中红色液滴所在位置。试验时，试管内变更的气体是________。(2)若此时图甲植物光照强度为15klx，则1h光合作用产生的气体量为________mL。若此时植物叶片的呼吸熵(CO2/O2)为0.8(呼吸时产生的CO2和消耗的O2的比值)，则植物光合作用除自身呼吸供应的CO2外，植物还需从外界汲取CO2________mL。(3)为了防止无关因子对试验结果的干扰，本试验还应设置比照试验，比照组试验装置与试验组试验装置的区分是__________________________________________________________________________________________________________。17．甲图表示A、B两种植物光合速率随光照强度变更的变更曲线，乙图表示将A植物放在不同浓度的CO2环境条件下，A植物光合速率受光照强度影响的变更曲线。请分析回答：(1)在较长时间连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物是________。(2)甲图中的a点表示________，假如以缺镁的培育液培育A植物幼苗，则b点的移动方向是________。(3)在c点时，叶绿体中ADP的移动方向是从________向__________方向移动；下图与c点相符的是________。(4)e点与d点比较，e点时叶肉细胞中C3的含量________；e点与f点比较，e点的叶肉细胞中C3的含量________。(均填“高”“低”或“基本一样”)(5)当光照强度为g时，比较植物A、B的有机物积累速率M1、M2的大小和有机物合成速率N1、N2的大小，结果分别为M1________M2、N1________N2。(6)增施农家肥可以提高光合效率的缘由是：①_____________________________________________________；②_____________________________________________________。第2课时光合作用的原理和应用1．解析：普利斯特利通过试验证明植物能净化空气，未证明更新何种成分，A错误；萨克斯的试验的单一变量为是否有光照，因此可证明光是光合作用的必要条件，但没有证明光合作用的场所是叶绿体，B错误；恩格尔曼的试验发觉光合作用的场所是叶绿体，产物之一是氧气，但并没有定量分析生成的O2量，C错误；鲁宾和卡门采纳同位素标记法进行试验证明光合作用释放的O2来自水，D正确。答案：D2．解析：曝光部分叶片用碘液处理呈深蓝色，说明曝光部分产生了淀粉，遮光部分用碘液处理后不呈深蓝色，说明没有产生淀粉，同时也说明光合作用须要光照，C正确。答案：C3．解析：该试验的自变量是光的有无，并不是光的波长，没有必要将混合光分解，A错误；将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，解除了环境中光线和氧的影响，从而确保试验能够正常地进行，B正确；试验材料选择好氧细菌可以确定释放氧气多的部位，起指示作用，C正确；水绵不仅具备细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于设置叶绿体有无光照，D正确。答案：BCD4．解析：水在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上，所以图中的①是植物汲取的水分子，A项正确。叶绿体中的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，B项正确。在叶绿体的类囊体薄膜上，色素将汲取的光能转变为ATP中的化学能，C项正确。[H]和ATP都用于暗反应，O2不用于暗反应，干脆释放出去，D项错误。答案：D5．解析：图中阶段I须要光照，属于光合作用的光反应阶段，图中阶段Ⅱ能够发生CO2的固定，并且生成糖类等有机物，属于光合作用的暗反应阶段；光反应中，水的光解产生氧气和[H]，因此物质a表示[H]；在光反应阶段，ADP＋Pi＋能量eq\o(→,\s\up7(酶))ATP，故图中b表示ATP。答案：C6．解析：a点只进行细胞呼吸，此时产生ATP的细胞器只有线粒体而没有叶绿体，A错误；b点植物氧气释放量和汲取量都为0，即光合作用产生的氧气刚好被细胞呼吸利用，B正确；缺镁时叶绿素合成下降，利用光能的实力下降，植物须要较强光照才能达到与细胞呼吸强度相等的光合作用强度，b点右移，C错误；植物处于25℃环境中时，将温度提高到30℃时，光合作用强度下降，呼吸强度上升，故a点上移；b点表示净光合速率为0，故温度升为30℃后植物须要较强光照才能达到与呼吸速率相等的光合速率，b点右移；d点表示最大净光合速率，由于呼吸速率上升，光合速率下降，故d点上移，D正确。答案：AC7．解析：阴生植物相对于阳生植物而言，达到最大光合速率所需的光照强度较低一些；阴生植物的光合速率随着光照强度增大而增加，达到肯定强度后光合速率不再增加。答案：C8．解析：“正其行，通其风”表示要做到合理密植，有利于植株合理利用光照和CO2，从而提高光合作用强度，A正确。答案：A9．解析：阴雨天气，光照强度减弱，这种状况下可以通过提高光照强度来达到提高光能利用率的目的；玉米与大豆套种可以充分利用光能，进而达到提高光能利用率的目的；足够的叶绿素可以保证对光的最大汲取；植株挺立，叶片充分绽开，有利于对光的汲取。答案：ABCD10．解析：图中虚线表示的是光照下CO2的汲取量，即光合作用净合成量，在光照时间相同的状况下，30℃时间合作用的总量为3.50(净合成量)＋3.00(呼吸消耗量)＝6.50(mg·h－1)，35℃时间合作用的总量为3.00(净合成量)＋3.50(呼吸消耗量)＝6.50(mg·h－1)，二者相同，A正确；在25℃时，CO2汲取量最大，即光合作用净合成量最大，B错误；25℃、30℃、35℃时，光合作用制造的有机物的量分别为6.00mg·h－1、6.50mg·h－1、6.50mg·h－1，C错误；两曲线的交点表示光合作用的净合成量等于细胞呼吸消耗量，D错误。答案：A11．解析：图中a、b是ATP和[H]，c是CO2，当c的含量降低，则C3的生成速率降低，ATP和[H]的消耗削减，所以a、b含量都上升。答案：B12．解析：光照增加，蒸腾作用随之增加，从而避开叶片灼伤，但燥热中午光照过强时，为了防止植物体内水分过度散失，造成萎蔫、干枯，通过植物进行适应性调整，气孔关闭(此时水分主要通过叶表面表皮细胞干脆蒸发散失，降低叶表温度)。虽然光反应产生了足够的[H]和ATP，但因气孔关闭，CO2进入叶肉细胞叶绿体中的分子数削减，影响了暗反应中葡萄糖的产生。答案：D13．解析：X点时，光照强度较弱，光反应供应的[H]和ATP较少，C3的浓度较Y点时高，A不正确；题目中提到已是在相宜温度下，假如再提高温度，会降低光合作用速率，B不正确；制约X点的光合作用因素是光照强度，C不正确；一般状况下，在相宜温度和同等光照强度下，提高CO2浓度可大幅度提高光合作用速率，D正确。答案：D14．解析：白天适当降低温度会降低光合作用强度，削减有机物的形成，不利于哈密瓜的生长；夜间适当降低温度可以削减呼吸消耗，有利于哈密瓜的生长；延长光照时间可以增加光合作用形成的有机物的量，有利于哈密瓜的生长；适当增加空气中二氧化碳的浓度可以提高光合作用强度，有利于哈密瓜的生长。答案：BCD15．解析：氧气来自光反应中水的光解；光照强度为a时，氧气的增加量很少，但光合作用没有停止；照光后CO2被光合作用汲取利用，所以CO2含量比照光前低。答案：B16．解析：(1)由于图甲中存在CO2缓冲液，所以在不同光照强度下，液滴位置变更的实质是O2的消耗和释放。(2)光合作用产生O2的气体量应包括积累量和叶片消耗量为150＋50＝200(mL)，同时，净产生的O2量等于净消耗的CO2量为200－0.8×50＝160(mL)。(3)设置比照时可将簇新叶片改为经消毒的等大小死叶片；除叶片本身会影响试验外，环境因素也可能影响试验结果。答案：(1)O2(2)200160(3)簇新叶片改为经消毒的等大小死叶片17．解析：(1)与A植物相比，B植物能在较低光照下储存有机物，受阴雨天气影响较小，A植物受影响较大。(2)图甲中a点时间照强度为零，此时植物只进行呼吸作用