高三生物重点光合作用试题汇编

高三生物重点光合作用试题汇编同学们，光合作用作为高中生物的核心知识点，既是学科内综合的交汇点，也是高考考查的重点与难点。它不仅涉及复杂的生理过程，还与实际生产应用紧密相连。为了帮助大家更好地掌握这部分内容，深化理解并提升解题能力，下面我将结合考情，对光合作用的重点题型进行梳理与解析，希望能为大家的备考之路添砖加瓦。一、核心知识梳理与考情分析在进入试题之前，我们先来快速回顾一下光合作用的核心内容。光合作用的场所主要是叶绿体，分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段在类囊体薄膜上进行，需要光、色素和酶的参与，将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，并释放氧气。暗反应阶段在叶绿体基质中进行，不需要光直接参与，利用光反应产生的ATP和NADPH，将二氧化碳固定并还原为糖类等有机物，同时将活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。影响光合作用的因素主要有光照强度、二氧化碳浓度、温度、水和矿质元素等。从历年高考来看，光合作用的考查形式灵活多样，既可以是对基本概念和过程的理解，也可以是结合图表、实验进行综合分析，还常常与细胞呼吸联系起来考查植物的净光合速率、真正光合速率等。这就要求我们不仅要扎实掌握基础知识，更要具备较强的信息获取能力和综合应用能力。二、重点试题分类汇编与解析（一）光合作用的基本过程与物质能量变化例题1：选择题下列关于光合作用过程的叙述，正确的是（）A.光反应为暗反应提供ADP和PiB.暗反应不需要光，所以在无光条件下也能持续进行C.光反应阶段有水的分解，暗反应阶段有二氧化碳的固定和三碳化合物的还原D.光合作用产生的氧气中的氧元素来自于二氧化碳答案与解析：本题答案为C。我们来逐一分析选项。A选项，光反应的产物是ATP和NADPH，它们是为暗反应提供能量和还原剂的，而不是ADP和Pi，所以A错误。B选项，暗反应虽然不需要光直接参与，但其原料ATP和NADPH依赖于光反应。如果长时间无光，光反应停止，暗反应也会因缺乏原料而无法持续进行，故B错误。C选项，光反应阶段确实发生水的光解，产生氧气和[H]（NADPH）；暗反应阶段则包括二氧化碳的固定（与五碳化合物结合生成三碳化合物）和三碳化合物的还原（利用ATP和NADPH的能量和还原剂），该描述准确，C正确。D选项，光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自于水的光解，而非二氧化碳，这是一个常见的易错点，同学们要特别注意，D错误。例题2：填空题下图为光合作用过程示意图，请据图回答：（此处应有示意图，假设图中标注了A、B两个阶段，以及a、b、c、d等物质或结构）（1）图中A表示________阶段，发生的场所是________。（2）物质b是________，它在B阶段的作用是________。（3）若将该植物突然移至黑暗环境中，短期内三碳化合物的含量会________，原因是________。答案与解析：（1）光反应；类囊体薄膜。通常，光合作用的图解中，需要光照、产生ATP和NADPH的阶段为光反应，场所是叶绿体的类囊体薄膜。（2）NADPH（或[H]）；作为还原剂并提供能量。光反应为暗反应提供的“动力”就是ATP和NADPH，其中NADPH既具有还原性，也携带了部分能量。（3）增加；光反应停止，NADPH和ATP供应不足，三碳化合物的还原受阻，而二氧化碳的固定仍在进行。这是一个经典的动态分析问题。黑暗条件下，光反应无法进行，NADPH和ATP迅速消耗且无法补充，导致C3的还原过程减慢或停止。但此时，只要有二氧化碳供应，二氧化碳的固定（CO2+C5→2C3）仍会继续，因此C3的生成正常而消耗减少，其含量自然上升。（二）影响光合作用的因素及应用例题3：简答题农业生产中，常采用诸如合理密植、增施有机肥等措施以提高农作物的产量。请结合光合作用的原理，分析这些措施是如何影响光合作用效率的。答案与解析：本题主要考查学生运用光合作用原理分析实际问题的能力。合理密植：合理密植是指在单位面积上，栽种作物或树木时密度要适当，行株距要合理。其主要目的是通过调节种植密度，充分利用光照资源。如果种植过密，叶片相互遮挡，下层叶片光照不足，光合速率低，甚至可能因为呼吸消耗大于光合积累而成为“消耗器官”；如果种植过稀，则不能充分利用单位面积的光照和土地资源。合理密植能保证大部分叶片都能接受充足的光照，提高光能利用率，从而增加光合产量。增施有机肥：有机肥中含有大量的有机物，这些有机物在土壤微生物的分解作用下，会释放出二氧化碳。二氧化碳是光合作用暗反应阶段的原料。在一定范围内，增加二氧化碳浓度可以提高暗反应中二氧化碳的固定速率，从而增加三碳化合物的生成量，进而促进三碳化合物的还原，提高光合速率。同时，有机肥分解后还能为植物提供多种矿质元素，如氮、磷、钾等，这些矿质元素是构成叶绿素、酶、ATP等与光合作用密切相关物质的重要成分，有助于维持植物的正常代谢和光合功能。例题4：曲线图分析题某研究小组探究了不同光照强度对某种植物光合速率的影响，结果如下图所示（假设其他条件均适宜）。请据图回答：（此处应有曲线图，横轴为光照强度，纵轴为光合速率，曲线起点为负值，随光照强度增强先上升后趋于平稳）（1）图中A点表示的生物学意义是________。（2）当光照强度达到B点后，光合速率不再增加，此时限制光合速率的主要环境因素可能是________。（3）若将该植物从C点对应的光照强度突然降至D点对应的光照强度（D点光照强度低于B点），短时间内叶绿体中三碳化合物的含量会如何变化？请简要说明理由。答案与解析：（1）在该光照强度下，植物的光合速率等于呼吸速率（或植物的净光合速率为零）。A点是曲线与横轴的交点，此时纵轴光合速率为零，对于这种以总光合速率为纵轴的图（通常题目会注明，若未注明，起点为负值则纵轴多为净光合速率，此处按描述“起点为负值”，则A点为净光合速率为0，即光合速率等于呼吸速率）。（2）二氧化碳浓度、温度。B点为光饱和点，此时光照强度已不再是限制因素。题干中已说明“其他条件均适宜”，但在自然或实验条件下，达到光饱和点后，限制因素通常会转为二氧化碳浓度或温度（影响酶活性）。（3）增加。光照强度降低（从C到D），光反应减弱，产生的ATP和NADPH减少，导致暗反应中三碳化合物的还原过程减慢。而此时二氧化碳浓度未变，二氧化碳的固定仍在正常进行，三碳化合物的生成速率基本不变，因此其含量会增加。这与例题2的第（3）小题原理类似，都是关于光照变化对C3含量的影响分析。（三）光合作用与细胞呼吸的综合考查例题5：综合题将某种绿色植物置于密闭容器中，在适宜的温度和光照条件下培养，测得容器内CO2浓度的变化如下图所示。请分析回答：（此处应有曲线图，横轴为时间，纵轴为容器内CO2浓度，曲线先下降后趋于稳定）（1）在0～t1时间段内，容器内CO2浓度下降的原因是________。（2）t1时刻后，容器内CO2浓度不再发生变化的原因是________。此时，该植物的叶肉细胞中，光合作用产生的O2的去向是________。（3）若在t2时刻，将该容器置于黑暗条件下，则短时间内容器内CO2浓度会________，原因是________。答案与解析：（1）植物光合作用消耗的CO2量大于细胞呼吸产生的CO2量（或植物的净光合速率大于零）。在有光照的条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用。当光合速率大于呼吸速率时，植物会从容器中吸收CO2，导致容器内CO2浓度下降。（2）植物光合作用消耗的CO2量等于细胞呼吸产生的CO2量（或植物的净光合速率为零，达到动态平衡）；一部分扩散到线粒体用于细胞呼吸，一部分释放到细胞外（或容器中）。t1时刻后，CO2浓度稳定，说明植物的光合速率与呼吸速率相等，即光合作用固定的CO2刚好等于呼吸作用释放的CO2。对于叶肉细胞而言，其光合速率通常大于自身的呼吸速率（因为植物体内还有许多不能进行光合作用的细胞也在进行呼吸作用），所以叶肉细胞光合作用产生的O2，一部分会用于自身线粒体的呼吸消耗，多余的部分则会释放出去（在密闭容器整体光合等于呼吸的情况下，叶肉细胞释放的O2会被其他细胞的呼吸所利用）。（3）上升；黑暗条件下，植物不能进行光合作用，无法消耗CO2，但细胞呼吸仍在进行，持续释放CO2，导致容器内CO2浓度上升。置于黑暗条件下，光反应停止，光合作用无法进行，只有呼吸作用释放CO2，所以CO2浓度会上升。三、备考策略与总结通过以上试题的分析，我们可以看出光合作用的考查具有很强的综合性和灵活性。同学们在备考过程中，应注意以下几点：1.深化理解，构建知识网络：不仅要记住光合作用的各个阶段、物质变化和能量变化，更要理解它们之间的内在联系，以及光合作用与细胞呼吸之间的区别与联系。将零散的知识点串联起来，形成系统的知识网络。2.图文结合，提升信息转化能力：光合作用的过程、影响因素等常以图解、曲线等形式呈现。同学们要学会分析图表，从中提取有效信息，并能将文字信息与图表信息相互转化，这是解答这类题目必备的能力。3.注重实验，培养探究思维：光合作用的发现历程、影响因素的探究等都涉及到经典实验。要理解实验原理、方法、步骤、变量控制以及实验结论，尝试从实验设计的角度思考问题，培养科学探究能力。4.联系实际，关注生产生活：将光合作用的原理与农业生产（如提高作物产量的措施）、环境