2026年高考化学二轮专题复习：专题04 细胞呼吸与光合作用 （专题专练）（全国适用）（原卷版）

/专题04细胞呼吸与光合作用目录第一部分高考新风向洞察考向，感知前沿第二部分分层巧突破固本培优，精准提分A组·保分基础练题型01细胞呼吸的方式与过程 题型02细胞呼吸的影响因素及应用题型03捕获光能的色素与结构题型04光合作用的原理和应用题型05光合作用与呼吸作用综合B组·增分能力练第三部分真题刷进阶对标高考，感悟考法1．【联系生活·耐力运动训练】（2025·广东深圳·一模）探究肌细胞在耐力性运动训练（进行30分钟以上的低中强度运动）中出现的适应性变化，实验结果如图所示。下列分析错误的是（

）A．有氧呼吸是耐力性运动训练中能量供应的主要方式B．停训1周后再恢复训练至少经4周才能使线粒体数量达到最大C．训练后期线粒体数量达到最大时，机体不再产生乳酸D．长期耐力性运动训练后，肌纤维周围毛细血管数量可能会增加2．【新情境·骨关节炎】（2025·广西南宁·一模）骨关节炎是一种因物质代谢异常导致能量失衡引起的骨细胞衰变疾病。为了治疗这种疾病，我国某研究团队提出了一个“颠覆式”方案，具体过程如图所示。用该方法治疗时，对患者的膝关节进行光照，发现细胞内的合成代谢得到改善，软骨退化减慢，细胞活力恢复。下列叙述错误的是（

）A．软骨细胞中的线粒体是有氧呼吸的主要场所B．CM-NTUs进入软骨细胞体现了生物膜的流动性C．经光照后，CM-NTUs可相继发生光反应和暗反应D．适当延长光照时间可提高治疗效果3．【新载体·以茶经制茶内容为载体】唐代陆羽的《茶经》详细阐述了“采茶、制茶、煮茶、饮茶”等四个过程。下列说法错误的是（

）A．“茶之芽者，……，有三枝、四枝、五枝者，选其中枝颖拔者采焉。……，有雨不采，晴有云不采，晴，采之”利于茶叶积累有机物，提升其品质B．“出膏者（含茶多酚）光，含膏者皱，宿制者则黑，日成者则黄”中主导茶汁变色的物质是一种次生代谢物C．“其沸，如鱼目，……。初沸，则水合量，调之以盐味，谓弃其啜余（即浮沫）”加盐的目的是抑制茶汁中微生物的生长D．“至若救渴，饮之以浆”的反射是出生后无须训练就具有的，而“蠲忧忿，饮之以酒；荡昏寐，饮之以茶”是在前者的基础上，通过学习和训练而建立的4．（2025·四川·一模）某运动营养实验室研发了一种新型补剂X，其核心成分可通过影响线粒体功能来调节细胞呼吸。为研究补剂X的作用，研究者将小鼠骨骼肌细胞分为对照组和实验组，在有氧条件下检测细胞呼吸的相关指标，结果如图所示。下列叙述或推测合理的是（

）注：细胞呼吸的底物是葡萄糖；各组葡萄糖等量且起始浓度一致；酶乙是ATP合成酶，位于线粒体内膜上。A．补剂X通过抑制有氧呼吸第一阶段，减少丙酮酸生成B．实验组CO2释放量升高，说明补剂X促进无氧呼吸第二阶段C．实验组酶乙活性升高，可加速有氧呼吸第三阶段的ATP生成D．若将实验条件改为无氧，两组细胞产生的乳酸量会有显著差异01细胞呼吸的方式与过程1．为了检验动物细胞呼吸时产生的CO2和热量，某同学利用如下装置进行实验，甲组打开空气泵，通入空气；乙组先排尽装置中的氧气，关闭空气泵，再连接锥形瓶C，气体流向和所用试剂如图所示，不考虑微生物活动对实验结果的影响。下列说法正确的是（）A．B、C两个锥形瓶中的石灰水在实验中的作用是相同的B．实验前后钟罩内温度上升的主要原因是ATP水解产热C．乙组中的小鼠一段时间后死亡，锥形瓶C中的石灰水只出现轻度浑浊D．甲组开启空气泵前，需先观察记录B、C两个锥形瓶中溶液的浑浊度2．【新情境】如图为北极鲫鱼在缺氧条件下的细胞呼吸机制，其中过程Ⅱ在肌肉细胞中进行，过程I在其他细胞中进行，①②表示反应阶段。下列叙述错误的是（）A．①②过程都发生在细胞质基质中，物质X为丙酮酸B．①过程产生的NADH不参与②过程的反应，会逐渐积累C．肌肉细胞中在产生酒精的同时也会产生CO2D．图示两过程连续进行可有效避免乳酸在体内积累，有利于维持内环境稳态3．【联系生活】近年来，我国青少年超重和肥胖率呈上升趋势，这与饮食结构和运动习惯密切相关。学校积极开展“健康体重校园行”活动，普及科学减重知识。从能量代谢的角度分析，下列相关叙述正确的是（）A．为快速减重，青少年应长期采取极低热量饮食，以保证每日能量摄入远低于消耗B．高强度无氧运动可使肌糖原快速分解供能，是减脂最有效的运动方式C．调整饮食结构，增加膳食纤维的摄入，可增加饱腹感并有助于减少总能量摄入D．运动时，机体消耗的能量主要来自于葡萄糖进入线粒体氧化分解释放的能量4．【新情境】习惯性叹气、过度紧张焦虑，可导致身体排出过多（CO2从而引发“呼吸性碱中毒”，出现麻木、头晕甚至抽搐等症状。轻症患者可通过面罩吸氧治疗。下列叙述错误的是（）A．患者体内产生CO2的场所是线粒体基质B．出现“呼吸性碱中毒”时，患者血浆的酸碱性由正常时的弱酸性变为弱碱性C．让患者用纸袋或口罩罩住口鼻（留出呼吸通道）缓慢呼吸，缓解症状D．该病症和尿毒症、中暑都与内环境稳态失调有关，使部分正常生命活动受到影响02细胞呼吸的影响因素及应用5．由于今年秋季雨水较多，我国北方多地秋收受阻，小麦播种时间推迟。为保证小麦种子的质量和发芽率，种子储存前需要经过晒种和入库两个环节。下列叙述错误的是（）A．烘烤晒干的种子会使结合水转变为自由水散失B．晒种过程会降低细胞中自由水和结合水的比值C．萌发过程中小麦种子细胞内自由水与结合水的比值增大D．自由水增加会抑制细胞呼吸，使小麦种子储藏时间延长6．【新考法】农谚是我国劳动人民在长期农业生产中总结出的经验和智慧，其中蕴含着丰富的生物学原理。下列有关农谚的解释错误的是（）A．“春天多锄地，秋天多打粮”——促进根部有氧呼吸，提高能量利用率B．“种田无它巧，粪足水饱”——粪便可为植物提供充足的能量C．“白天热来夜间冷，黄土变成金”——增大昼夜温差，利于有机物的积累D．“稻田水多是糖浆，麦田水多是砒霜”——合理灌溉，有利于增加产量7．【新载体】制作馒头时，通常需要把面粉、温水和酵母菌按比例混合后揉成面团。面团需要“醒”一段时间，才能制作出松软的馒头。面团若发酵过久，则会产生淡淡的酒味。下列有关叙述错误的是（）A．适当提高环境温度可缩短“醒”面的时间B．“醒”面时，细胞呼吸释放热能会使面团发热C．馒头松软主要是细胞呼吸产生的水所致D．面团产生酒味是无氧呼吸产生的乙醇所致8．【新情境】高原反应是人体快速进入高海拔地区，因低压、低氧环境引发的一系列生理应激反应，主要症状包括头痛头晕、乏力、呼吸急促等。结合细胞呼吸的原理，下列有关说法正确的是（）A．氧分压降低导致人体组织细胞生命活动所需的能量主要来自无氧呼吸B．细胞吸收的O2直接参与线粒体中丙酮酸分解成CO2和NADH的过程C．出现高原反应时，细胞释放的CO2分子数大于吸收的O2，引发血液pH的改变D．高原训练能提升运动员的运动能力，可能与血液中红细胞数量增加有关03捕获光能的色素与结构9．【新考法】科研人员将某植物叶片色素提取液装入含有碳酸钙粉末的色谱柱中，并用石油醚自上而下淋洗，实验过程及结果如图。下列叙述错误的是（

）A．黄色层的叶黄素主要吸收红光B．固定相相当于纸层析法中的滤纸条C．混合色素可以溶解在石油醚中D．黄色层的胡萝卜素在石油醚中溶解度最大10．科研人员推测：叶绿体可能起源于被真核细胞内吞后并与之共生的蓝细菌。下图是核基因编码叶绿体前体蛋白合成与转运的过程。下列相关叙述错误的是（

）A．蓝细菌与植物病毒在结构上的最大区别是有无细胞结构B．相比内膜，叶绿体外膜与细菌细胞膜的结构和功能更相似C．支持上述推测的证据之一叶绿体自身能合成部分所需蛋白质D．前体蛋白是叶绿体内关键酶的组成成分，由此可以判断叶绿体是半自主细胞器11．白光照在物质上，特定波长的光被吸收，其他波长的光被反射出去，因此我们才能看到该物质特有的颜色。这样有选择性地将特定波长的光吸收或反射的物质叫作光合色素。下列有关光合色素的叙述，正确的是（）A．光合色素均分布在类囊体薄膜上B．光合色素的合成均离不开NC．叶片变黄过程中，含Mg的光合色素含量会降低D．类胡萝卜素主要吸收红光用于光合作用12．某中学学生做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，用层析液分离菠菜中的色素。下列相关叙述正确的是（）A．提取色素时，加入SiO2可维持研磨液pH的稳定B．分离色素时，加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏C．若采用圆形滤纸法分离色素，则最外圈的颜色为橙黄色D．连续多次（5~6次）重复画滤液细线可积累更多的色素，使实验结果更清晰04光合作用的原理和应用13．【科技前沿】人工光合作用系统可利用光能合成糖类，相关装置及过程如下图所示。下列叙述错误的是（）A．在该系统中太阳能发电装置模拟了叶绿体类囊体薄膜上叶绿素的作用B．该系统与绿色植物叶绿体都实现了将光能转化为电能再转化为化学能C．在固定等量CO2情况下，该系统的有机物积累量与植物体内的相等D．在火力发电站安装上该系统，能够减少CO2的排放14．【新考法】农谚是我国劳动人民智慧的结晶和经验的总结，其中蕴含着很多生物学原理。下列关于农谚的分析，错误的是（）A．“无水肥无力”是指施肥的同时应适当浇水，矿质元素溶解在水中容易被植物吸收，在细胞中各元素主要以离子形式存在B．“谷连谷，坐着哭”突显了轮作的优势，轮作可避免田地中一些元素大量减少C．“锄头出肥”指的是松土有利于植物生长，土壤板结主要影响植物根系的呼吸作用，进而影响植物的光合作用D．“玉米带大豆，十年九不漏”讲的是套种的好处，农业生产上的间作、套种均是通过不同作物对资源的互补利用来提高农作物产量的15．【新情境】三七是一种中药材，被誉为“南国神草”，明代著名的药学家李时珍称其为“金不换”。三七属于阴生植物，规模化种植需要黑色遮阳网。为探究三七对光照强度的响应，某研究小组在一适宜温度下，测定大棚中三七植株的净光合速率（O2释放速率），结果如图所示。下列叙述错误的是（

）A．光照强度为a时，净光合速率为0，三七植株的干重不会增加B．光照强度从a逐渐增加到b时，三七植株生长速率逐渐增大C．光照强度小于b时，提高大棚内CO2浓度，CO2固定速率会增大D．光照强度为b时，适当降低光反应速率，CO2固定速率会降低16．【经典题】某研究小组为测定不同光照条件下黑藻的光合速率，将等量且生理状态相同的黑藻植株，分装于6对黑白瓶(白瓶透光，黑瓶不透光)中，并向瓶中加入等量且溶氧量相同的干净湖水，分别置于六种不同的光照条件下，24h后6对黑白瓶中溶氧量变化情况(不考虑其它生物)如下表，以下说法错误的是（

）光照强度(klx)0(黑暗)abcde白瓶溶氧量(mg/L)-7+0+6+8+10+10黑瓶溶氧量(mg/L)-7-7-7-7-7-7A．可以根据黑瓶中溶氧量的变化来计算实验条件下黑藻的呼吸速率B．该实验条件下光照强度为a时白瓶中黑藻的光合速率等于其呼吸速率C．白瓶中光照强度为d时，只降低CO₂浓度，短时间内叶肉细胞中C₅化合物含量减少D．可以根据白瓶中溶氧量的变化计算不同光强下黑藻的净光合速率05光合作用与呼吸作用综合17．【新载体】甲图中A、B分别为培植于无色透明气球内、质量相等的某植物幼苗，其中B已死亡，不考虑其他微生物的影响。两个气球的体积相同，可膨胀、收缩，膨胀时上浮。气球内的培养液中均含CO₂缓冲液(维持气球内CO₂浓度不变)，初始时指针在正中间零的位置。乙图为改变灯泡到水面距离，在相同时间内测得指针偏转格数的变化(每次实验后指针复零，且实验过程中呼吸速率默认不变)。下列相关叙述错误的是A．该实验的目的是研究光照强度对光合作用的影响B．ac段幼苗光合速率小于呼吸速率，指针向左偏转C．de段表明随灯光距离的增大，幼苗单位时间内O₂释放量减少D．f点呼吸速率大于光合速率，与a、b、c、d点的指针偏转方向相反18．将小麦幼苗叶片放在温度适宜的密闭容器内，测得该容器内氧气量的变化情况如下图所示。下列说法正确的是（）A．用酸性重铬酸钾溶液检测0-5min容器内的气体，可观察到溶液由蓝变绿再变黄B．若小麦叶片的呼吸速率保持不变，则5-15min叶片产生氧气的速率为6×10-5mol/minC．B点时，小麦叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率D．与A点相比，B点时叶绿体基质中C3含量增加19．环境因素对两种植物（1和2）光合作用的影响如图所示。下列相关叙述错误的是（

）A．植物2的呼吸速率、光补偿点和光饱和点均低于植物1B．光照强度为r时，两种植物单位时间内固定的CO2量不相同C．适当提高温度，则图1中a、b之间的差值会变小D．植株1达到光饱和点之后，限制植株1光合作用的主要因素有温度和CO2浓度20．某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组，室温25℃下进行了一系列的实验，对实验过程中装置条件及结果的叙述，错误的是（

）A．若X溶液为NaOH溶液并遮光处理，可探究该植物的有氧呼吸强度B．若X溶液为NaOH溶液并遮光处理，一段时间后液滴向左移动C．若X溶液为清水并遮光处理，液滴左移，说明有氧呼吸的底物只有葡萄糖一种D．若X溶液为CO2缓冲液并给予适宜光照，液滴移动距离可表示净光合作用强度1．（2025·浙江宁波·一模）纤维素的水解产物可用于生产乙醇。兴趣小组利用自制的秸秆纤维素水解液（含5%葡萄糖）培养酵母菌并检测其无氧呼吸产物，实验装置如图所示。下列叙述错误的是（

）A．酵母菌无氧呼吸的场所在细胞质基质B．甲瓶应封口放置一段时间再连通乙瓶C．增加甲瓶的酵母菌数可以提高乙醇的最大产量D．乙瓶溶液由蓝色变成黄色表明酵母菌已产生CO22．（2025·广西柳州·一模）为研究土壤紧实对植物生长发育的影响，研究人员分别用压实的土壤（压实组）和未压实的土壤（疏松组）种植黄瓜，得到黄瓜根系中苹果酸和酒精的含量如图所示，其中苹果酸是一种主要在根系细胞线粒体基质中生成的中间产物。下列叙述错误的是（

）A．苹果酸可能是有氧呼吸第二阶段的产物B．在产生等量ATP的条件下，疏松组消耗有机物总量更多C．压实组也存在少量苹果酸，说明细胞内可能也存在一定的有氧呼吸D．压实组的酒精含量较高，说明土壤紧实可能会影响根系对氧气的吸收3．（2025·河南信阳·一模）【新情境】线粒体中的ATP合成与细胞色素氧化酶（COX）呼吸途径的电子传递链密切相关，如图所示。该途径中内膜上电子经CoQ、蛋白复合体（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）等传递，传递过程释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差，最终ATP合成酶利用这一浓度差合成ATP。下列有关分析错误的是（

）A．植物根部细胞只能通过呼吸作用产生ATP，其ATP含量维持动态平衡B．电子传递的整个过程中都会受低温胁迫影响C．跨膜H+梯度的建立需要ATP供能D．ATP合成酶同时具有转运物质和降低反应活化能的功能4．（2025·河南·一模）【新情境】科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代谢路径时发现，线粒体中存在A→B→C→D→E→F→G→H（字母A~H表示一系列分子）的反应途径。向添加丙二酸的鸽子胸肌悬浮液中加入A、B或C时，E增多并积累；当加入F、G或H时，E也同样积累（丙二酸能抑制E→F过程）。下列叙述正确的是（

）A．有氧呼吸第二阶段发生在线粒体内膜上B．有氧呼吸第二阶段产生的[H]来自葡萄糖C．E→F过程需要的酶不可能与丙二酸结合D．有氧呼吸第二阶段是从A到H再到A的循环过程5．（2025·浙江·一模）【新载体】科研小组探究水通道蛋白NtPIP对作物耐涝性的影响，测定了油菜的野生型（WT）及NtPIP基因过量表达株（OE）在正常供氧（AT）和低氧（HT，模拟涝渍）条件下的根细胞的呼吸速率和氧浓度，相关结果及分析说法正确的是（

）A．低氧条件下，野生型油菜根细胞的呼吸作用只在细胞质基质和线粒体基质中进行B．NtPIP基因过量表达株的根细胞有氧呼吸产生的ATP主要用于主动运输吸收水分C．低氧条件下，NtPIP过量表达株通过主动运输吸收更多无机盐，为叶绿体物质合成提供充足原料，从而使叶片光合速率更高D．利用植物体细胞杂交技术，将NtPIP基因过量表达株的相关基因导入其他作物，可提高其耐涝性6．（2025·广西柳州·一模）1937年，植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中（无CO2）加入铁盐或其他氧化剂，在光照下可以释放出氧气，该反应称为希尔反应。其反应式可简述为H2O+Fe3+H++O2+Fe2+,结合光合作用相关知识，下列叙述正确的是（

）A．O2产生的场所位于叶绿体基质B．希尔反应产生的H+就是光反应过程中产生的NADPHC．希尔反应可以说明O2的产生与糖的合成并非同一个化学反应D．希尔反应能直接证明光合作用产生的O2中的氧元素全部来自水7．（2025·广东肇庆·一模）拟南芥发育早期的叶肉细胞中，未成熟叶绿体发育所需的ATP需借助其膜上的转运蛋白H（由H基因编码）由细胞质基质进入。发育到一定阶段，叶肉细胞的H基因表达量下降。下列说法错误的是（）A．用吸收光谱法测定叶绿素含量时，应选择红光照射B．H基因过量表达会引起叶肉细胞有氧呼吸强度升高C．叶绿体进行光合作用的能量来自细胞质基质中的ATPD．叶绿体发育过程中，叶肉细胞H基因会进行选择性表达8．（2025·陕西·三模）【新考法】科学家研究蓝细菌光合作用时，利用同位素标记法追踪磷酸基团转移路径。实验发现：①光照下，放射性标记的磷酸基团首先出现在类囊体膜合成的ATP中；②阻断ATP合成后，暗反应中C3化合物（如3-PGA）积累，而糖类合成减少。下列叙述错误的是（

）A．①证明光反应阶段合成的ATP中含有磷酸基团B．②说明ATP是光反应中固定CO2的直接能源C．缺乏ATP导致C3无法还原生成糖类物质而积累D．ATP水解释放的能量部分供生命活动利用，部分以热能形式散失9．（2025·山东·一模）【新情境】微体是由单层膜构成的细胞器，包括过氧化物酶体和乙醛酸循环体。过氧化物酶体含有丰富的酶类，主要是氧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶。乙醛酸循环体是一种植物细胞器，在发芽的种子能进行光合作用前存在，将脂肪转化为糖来提供能量。下列说法错误的是（）A．黑暗环境中的植物细胞也能产生氧气B．油料作物种子萌发时，乙醛酸循环体比较活跃C．黑暗环境中油料作物种子萌发过程中，干重一定下降D．肝脏是重要的解毒器官，推测肝脏细胞中富含过氧化物酶体10．（2025·四川遂宁·一模）呼吸作用的原理广泛应用在生产生活中，如农业生产、食品保存、医疗健康等。下列叙述正确的有几项（

）①“犁地深一寸，等于上层粪”主要是“犁地”能促进作物根部细胞对二氧化碳的吸收②用透气的纱布包扎伤口，目的是促进伤口周围细胞的有氧呼吸③大雨后对农田及时排涝能防止马铃薯块茎受酒精毒害④低温、低氧、干燥等条件有利于水果和蔬菜的保鲜⑤用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜，可提高大棚蔬菜的光合作用速率A．零项 B．一项 C．三项 D．四项1．（2025·福建·高考真题）科研人员将光合系统相关基因整合到大肠杆菌后，该菌能在无碳源培养基中生长繁殖。下列叙述错误的是（

）A．必需整合光反应和暗反应系统的相关基因B．暗反应所需的所有能量来源于细胞中的ATPC．改造成功的大肠杆菌可用作为唯一碳源D．该菌在无碳源培养基中生长繁殖一定需要光照2．（2025·贵州·高考真题）模型建构是生物学研究中的常用方法。下列过程或关系符合下图所示模型的是（）A．光合作用的暗反应过程B．生物圈中的碳循环过程C．组织液、血浆和淋巴液的物质交换关系D．细胞膜、内质网膜和核膜成分的转换关系3．（2025·全国卷·高考真题）在一定温度下，生长在大田的某种植物光合速率（CO2固定速率）和呼吸速率（CO2释放速率）对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述错误的是（

）A．光照强度为a时，该植物的干重不会增加B．光照强度从a逐渐增加到b时，该植物生长速率逐渐增大C．光照强度小于b时，提高大田CO2浓度，CO2固定速率会增大D．光照强度为b时，适当降低光反应速率，CO2固定速率会降低4．（2025·云南·高考真题）云南省是著名的鲜花产地，所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质，花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相关基因表达，从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是（）A．云南平均海拔高，紫外光强，能够促进花青素苷的合成B．鲜切花中花青素苷会缓慢降解，在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色C．云南平均海拔高，昼夜温差大，有利于呈色D．鲜花中花青素苷的含量，与紫外光受体基因表达水平呈负相关5．（2025·安徽·高考真题）关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验，下列叙述错误的是（

）A．用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉B．调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以进行对比实验C．用化学传感器监测光照时O2浓度变化，可计算出实际光合作用强度D．同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可能与其接受的光照强度不同有关6．（2025·贵州·高考真题）R848分子可抑制X精子（含X染色体）中葡萄糖生成丙酮酸的过程和线粒体活性。哺乳动物育种时可用R848筛选精子类型控制雌雄比例。下列叙述错误的是（）A．R848能影响X精子的无氧呼吸B．R848会导致X精子ATP生成量减少C．R848不会影响有氧呼吸的O2消耗量D．R848可通过改变X精子的运动能力达到筛选目的7．（2025·江西·高考真题）体重水平与人体健康状况密切相关，体重异常特别的超重和肥胖是导致心脑血管疾病、糖尿病和部分癌症等慢性病的重要危险因素。国家卫生健康委员会等16部门启动了“体重管理年”活动。从机体能量代谢的角度分析，下列叙述错误的是（）A．有氧运动可加速新陈代谢，促进脂肪进入线粒体分解B．高脂饮食易破坏能量平衡，导致脂肪积累而发生肥胖C．低脂饮食可减少能量摄入，有氧运动可促进能