2026年新高考全国卷生物细胞呼吸与光合作用专题卷含解析

2026年新高考全国卷生物细胞呼吸与光合作用专题卷含解析考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1.下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是A.有氧呼吸和无线呼吸的第一阶段都产生ATPB.线粒体是所有细胞进行有氧呼吸的唯一场所C.乳酸菌进行无线呼吸的产物是二氧化碳和水D.细胞呼吸过程中，水的分解发生在酶的活性中心2.人体在剧烈运动时，肌肉细胞会进行无氧呼吸产生乳酸。下列相关叙述错误的是A.无氧呼吸为肌肉细胞提供部分能量B.无氧呼吸过程中有ATP的合成C.乳酸是细胞呼吸的最终产物D.无氧呼吸不会产生二氧化碳3.下列关于光合作用的叙述，正确的是A.光合作用的光反应必须在叶绿体的类囊体薄膜上进行B.光合作用的暗反应只在有光的条件下才能进行C.C3植物和C4植物都能在夜间进行光合作用D.光合作用过程中，水中的氢最终被转移到了氧气中4.将一株植物置于特定光照条件下，测得其光合作用速率和细胞呼吸速率如下表（单位：mgCO2/g叶·小时）。若光照强度突然降低，该植物叶肉细胞中不会立即增加的物质是|光照强度（klx）|光合作用速率|细胞呼吸速率||||||0|0|1.0||2|1.5|1.0||4|2.5|1.0||6|3.0|1.0|A.[H]B.ATPC.NADP+D.C5化合物5.下列关于光合作用和细胞呼吸关系的叙述，正确的是A.光合作用产生的ATP可以用于细胞呼吸B.细胞呼吸产生的二氧化碳可以用于光合作用C.光合作用和细胞呼吸都是酶促反应D.光合作用和细胞呼吸都只能在有氧条件下进行6.将一株绿色植物置于密闭容器中，在适宜的光照和温度条件下，连续监测容器内O2含量变化。下列描述正确的是A.白天，容器内O2含量始终增加B.夜晚，容器内O2含量逐渐减少C.白天，O2含量增加量等于光合作用产生的O2量D.无论白天黑夜，容器内O2含量都保持不变7.下列实验操作与目的对应错误的是A.将叶片部分遮光，探究光照对光合作用的影响B.将叶片放入盛有酒精的烧杯中加热，提取叶绿素C.将澄清石灰水通入气体，检验光合作用产生的氧气D.将活细胞置于高渗溶液中，观察细胞呼吸的影响8.下列关于影响光合作用速率的环境因素的叙述，错误的是A.温度通过影响酶活性来影响光合作用速率B.CO2浓度增加，光合作用速率一定增加C.光照强度减弱，光反应产生的ATP减少D.水分不足会降低叶肉细胞的渗透压9.某研究小组探究不同光照颜色对植物光合作用的影响，实验结果如下表。据表分析，下列叙述错误的是|光照颜色|光合作用速率（相对值）||--|--||白光|100||红光|95||蓝光|80||绿光|10|A.植物光合作用需要多种颜色的光B.蓝光比红光更能促进光合作用C.绿光几乎不被植物吸收用于光合作用D.该实验说明叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝光10.下列关于生物技术应用的叙述，正确的是A.利用乳酸菌进行酸奶发酵，利用的是其无氧呼吸产生乳酸的特性B.利用蓝藻进行光合作用，可以生产生物能源C.利用C4植物进行光合作用，可以提高光合作用效率D.利用基因工程，可以将光合作用相关基因转移到动物细胞中二、多选题（本大题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错的得0分。）11.下列关于有氧呼吸的叙述，正确的有A.有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中B.有氧呼吸的第二阶段产生了ATP和[NH3]C.有氧呼吸的第三阶段消耗了氧气D.有氧呼吸过程中，丙酮酸被转化为CO212.下列关于光合作用暗反应的叙述，正确的有A.暗反应需要光照条件B.暗反应的场所是叶绿体基质C.暗反应消耗了光反应产生的ATP和[NADPH]D.暗反应的产物是糖类等有机物13.下列措施中，能够提高农作物光合作用速率或产量的有A.增加温室中的CO2浓度B.适当提高温室中的温度C.延长光照时间D.使用遮光网降低光照强度14.下列关于细胞呼吸和光合作用相互关系的叙述，正确的有A.细胞呼吸产生的ATP可以为光合作用提供能量B.光合作用产生的O2是细胞呼吸的原料C.植物体内既进行光合作用也进行细胞呼吸D.细胞呼吸和光合作用都是可逆的15.下列关于实验的叙述，正确的有A.探究影响光合作用因素时，应设置对照实验B.观察线粒体和叶绿体时，需要使用健那绿染色C.检验淀粉是否水解时，应先用碘液染色，再用斐林试剂检测D.探究酵母菌呼吸方式时，应设置有氧和无氧的对照装置三、非选择题（本大题共3小题，共35分。请根据题目要求作答。）16.（10分）细胞呼吸是细胞内重要的能量转换过程。请回答下列问题：（1）有氧呼吸的第一阶段产物是________和________，发生的场所是________。（2）有氧呼吸第二阶段，丙酮酸与水反应产生二氧化碳和________，该过程发生的场所是________。（3）有氧呼吸第三阶段是前两阶段产生的水和氧气结合生成________的过程，场所是________。（4）无氧呼吸根据产物不同可分为两种，若某动物细胞在剧烈运动时进行无氧呼吸，产物是乳酸，则乳酸菌进行无氧呼吸的产物是________。（5）细胞呼吸的原理被广泛应用于生产实践，例如利用酵母菌发酵制作酒精，该过程主要利用了酵母菌________呼吸的原理。17.（12分）光合作用是植物生命活动的基础。请回答下列问题：（1）光合作用的光反应阶段发生在叶绿体的________中，该阶段产生的ATP和[NADPH]将用于________阶段。（2）光合作用的暗反应阶段发生在叶绿体的________中，该阶段的主要产物是________和________。（3）影响光合作用速率的环境因素主要有________、________和________。若CO2浓度突然降低，短时间内叶肉细胞中C5化合物含量将________，ATP含量将________（填“增加”、“减少”或“不变”）。（4）与C3植物相比，C4植物在叶片结构上特有的结构是________，其优势在于能够更有效地利用________，并减少了________的消耗。18.（13分）某研究小组探究不同条件对某植物光合作用速率的影响。实验结果如下：组别光照强度（klx）CO2浓度（%）光合作用速率（mgCO2/g叶·小时）120000.030220000.15340000.030440000.115560000.030660000.125（1）根据实验结果，该植物光合作用的最适CO2浓度大约是________。（2）比较组别1和组别2（或组别3和组别4，或组别5和组别6），说明________对光合作用速率的影响。（3）比较组别2和组别4（或组别4和组别6），说明________对光合作用速率的影响。（4）若要探究光照强度对该植物光合作用速率的影响，应选择________（填“组别2和组别3”或“组别2和组别4”或“组别4和组别6”）进行对比分析。（5）该实验中，对照组别是________，无关变量应保持________。试卷答案一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1.A2.C3.A4.C5.B6.B7.B8.B9.B10.A二、多选题（本大题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错的得0分。）11.A,C,D12.B,C,D13.A,B,C14.A,B,C15.A,B,D三、非选择题（本大题共3小题，共35分。请根据题目要求作答。）16.（10分）（1）丙酮酸；[H]（或还原性氢）；细胞质基质（2）还原性氢（或[H]）；二氧化碳；线粒体基质（3）水；线粒体内膜（4）二氧化碳和水（5）无氧17.（12分）（1）类囊体薄膜；暗反应（2）叶绿体基质；糖类（或（CH2O））；五碳化合物（或C5）（3）光照强度；CO2浓度；温度；增加；减少（4）叶肉细胞叶肉细胞内具有与维管束伴生的维管束鞘细胞；CO2；C5（或三碳化合物）18.（13分）（1）0.1（2）CO2浓度（3）光照强度（4）组别2和组别4（5）组别1（或组别3或组别5）；相同解析一、选择题1.有氧呼吸第一阶段将葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，并产生少量ATP，场所是细胞质基质。无线呼吸第一阶段同样产生丙酮酸和[H]及少量ATP。线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所。无线呼吸的产物通常是乳酸或乙醇和二氧化碳。酶的活性中心是催化反应的部位，水的分解发生在光反应中，场所是类囊体薄膜，需要酶催化。故A正确。2.无氧呼吸为肌肉细胞提供能量，但效率低于有氧呼吸。无线呼吸过程中有ATP的合成，发生在酶促反应中。乳酸是无氧呼吸的产物之一，但细胞呼吸的最终产物在有氧条件下是二氧化碳和水。无线呼吸根据产物不同，可以是产生乳酸的无线呼吸，也可以是产生乙醇和二氧化碳的无线呼吸。故C错误。3.光合作用的光反应必须在叶绿体的类囊体薄膜上进行，利用光能将水和NADP+转化为氧气和ATP、NADPH。光合作用的暗反应不需要光照，但需要酶的催化，场所是叶绿体基质。C3植物白天进行光合作用，夜间只进行细胞呼吸。C4植物白天进行光合作用（包括暗反应），夜间也进行细胞呼吸。光合作用过程中，水被光解，产生的氢（[H]）最终被NADP+接受，用于还原三碳化合物，氧气是副产物。故A正确。4.根据表格，细胞呼吸速率恒定为1.0，表示每小时的呼吸消耗量。当光合作用速率等于呼吸作用速率时（如光照强度为2klx时），植物净光合作用速率为0。光照强度大于2klx后，光合作用速率超过呼吸作用速率，植物净光合作用速率等于光合作用速率减去呼吸作用速率。光照强度为4klx时，净光合作用速率=2.5-1.0=1.5mgCO2/g叶·小时。若光照强度突然降低至2klx，光合作用速率将降至1.5mgCO2/g叶·小时，此时净光合作用速率为0。光反应阶段需要光能、色素和酶，光照强度降低，光反应速率下降，导致[H]和ATP的生成量减少。NADP+是光反应的产物之一，光照强度降低，其生成量减少，但消耗量也减少，但主要变化是生成量减少。C5化合物（如三碳化合物）是暗反应的产物，也是暗反应的原料，光照强度降低，光反应提供的ATP和NADPH减少，会抑制C5的还原，导致C5化合物积累；同时，消耗的C5也减少，但积累是更显著的变化。故C不会立即增加，因为它主要是在光反应中被消耗。5.光合作用产生的ATP主要用于暗反应中三碳化合物的还原，不能直接用于细胞呼吸。细胞呼吸产生的二氧化碳是光合作用暗反应的原料。细胞呼吸和光合作用都是酶促反应。光合作用可以在有氧或无氧条件下进行（光反应需要光，暗反应不需要），细胞呼吸通常在有氧条件下进行，但无线呼吸也在无氧条件下进行。故B正确。6.将绿色植物置于密闭容器中，白天进行光合作用吸收CO2，释放O2；同时进行细胞呼吸吸收O2，释放CO2。夜晚只进行细胞呼吸吸收O2，释放CO2。因此，白天容器内O2含量通常会增加（净增加），但不是始终增加（例如，光反应速率和呼吸速率相等时净增加为0）。夜晚只进行细胞呼吸，消耗O2，释放CO2，容器内O2含量会逐渐减少。白天O2含量增加量等于光合作用产生的O2量减去细胞呼吸消耗的O2量，不一定等于光合作用产生的O2量。无论白天黑夜，只要植物活着且环境适宜，就会进行呼吸作用，容器内O2含量会动态变化，不会保持不变。故B正确。7.将叶片部分遮光，可以形成对照，探究光照对光合作用的影响。将叶片放入盛有酒精的烧杯中加热，目的是去除叶绿素，而不是提取叶绿素。检验光合作用产生的氧气，应将产生的气体通入澄清石灰水，观察是否变浑浊，或用带火星的木条检验是否复燃。将活细胞置于高渗溶液中，主要观察细胞失水、发生质壁分离等渗透作用现象，这主要与细胞膜和细胞壁有关，不能直接观察细胞呼吸的影响。故B错误。8.温度通过影响酶活性来影响光合作用速率，温度过高或过低都会降低酶活性。CO2浓度增加，在一定范围内，光合作用速率会随之增加，但超过一定限度后，增加CO2浓度对光合作用速率的影响会减弱甚至不再增加。光照强度减弱，光反应速率下降，导致光反应产生的ATP和NADPH减少，从而限制暗反应的进行，暗反应速率下降，因此光反应产生的ATP减少。水分不足会影响气孔的开闭，进而影响CO2的吸收，也会影响光合作用相关酶的活性，从而降低光合作用速率，导致叶肉细胞渗透压失衡。故B错误。9.实验结果显示，植物光合作用需要多种颜色的光，白光效果最好，红光次之，蓝光再次之，绿光效果最差。蓝光比红光更能促进光合作用的结论不成立，红光相对蓝光更能促进光合作用。C4植物光合作用效率通常比C3植物高，尤其是在高温、强光、干旱条件下。该实验说明叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝光，绿光吸收最少，大部分被反射。故B错误。10.利用乳酸菌进行酸奶发酵，利用的是其无线呼吸产生乳酸的特性。利用蓝藻（如蓝细菌）进行光合作用，通过其固氮能力或与其他生物共生等方式，可以生产生物能源或改善环境。利用C4植物进行光合作用，其光合效率通常比C3植物高，尤其是在高温、强光、干旱条件下，可以提高光合作用效率。利用基因工程，可以将光合作用相关基因（如编码关键酶的基因）转移到植物细胞中，以改良植物的光合效率，但通常不会转移到动物细胞中。故A正确。二、多选题11.有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中分解葡萄糖产生丙酮酸和[H]，A正确。有氧呼吸的第二阶段丙酮酸与水反应产生二氧化碳和还原性氢（[H]），并产生少量ATP，该过程发生的场所是线粒体基质，B正确。有氧呼吸第三阶段是前两阶段产生的水和氧气结合生成水的过程，场所是线粒体内膜，C正确。无线呼吸根据产物不同可分为产生乳酸和产生乙醇和二氧化碳两种，乳酸菌进行无线呼吸的产物是乳酸和二氧化碳，D错误。故选A、C、D。12.光合作用的暗反应阶段不需要光照，但需要酶的催化，场所是叶绿体基质，B正确。暗反应消耗光反应产生的ATP和[NADPH]，用于三碳化合物的还原，C正确。暗反应的产物是糖类（主要是葡萄糖的前体（CH2O））和五碳化合物（C5），D正确。暗反应不需要光照条件，但需要酶，A错误。故选B、C、D。13.增加温室中的CO2浓度，可以提高CO2浓度这个限制因素，从而提高光合作用速率，增加产量，A正确。适当提高温室中的温度，可以增强酶的活性（在一定范围内），从而提高光合作用速率，B正确。延长光照时间，可以增加光反应进行的总时间，从而增加ATP和NADPH的总量，提高光合作用速率和产量，C正确。使用遮光网降低光照强度，会降低光反应速率，导致ATP和NADPH减少，从而降低暗反应速率，减少光合作用产物，D错误。故选A、B、C。14.细胞呼吸产生的ATP可以为暗反应中三碳化合物的还原提供能量，A正确。光合作用产生的O2是细胞呼吸的原料，参与有氧呼吸第三阶段，B正确。植物在光照条件下进行光合作用，在黑暗条件下进行细胞呼吸，但在任何时候，只要细胞活着，就既进行光合作用（光反应）也进行细胞呼吸，C正确。细胞呼吸和光合作用是两个不同的代谢过程，虽然它们之间存在物质和能量的相互联系，但它们本身是不可逆的化学反应，D错误。故选A、B、C。15.探究影响光合作用因素时，必须设置对照实验，以比较不同处理组与对照组的差异，A正确。观察线粒体需要使用健那绿染色，使其染成蓝绿色，观察叶绿体需要使用苏丹色素或碘液染色，叶绿体本身有颜色，直接观察即可，B错误。检验淀粉是否水解时，应先用碘液染色，如果变蓝，说明含有淀粉；然后用斐林试剂检测，如果产生砖红色沉淀，说明淀粉已水解，C正确。探究酵母菌呼吸方式时，应设置有氧（如通入空气）和无氧（如密封或通入氮气）的对照装置，观察是否有酒精产生和CO2产生，D正确。故选A、C、D。三、非选择题16.（10分）（1）有氧呼吸的第一阶段将葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，并产生少量ATP，场所是细胞质基质。（2）有氧呼吸第二阶段，丙酮酸与水反应产生二氧化碳和还原性氢（[H]），该过程发生的场所是线粒体基质。（3）有氧呼吸第三阶段是前两阶段产生的水和氧气结合生成水的过程，场所是线粒体内膜。（4）无氧呼吸根据产物不同可分为两种，若某动物细胞在剧烈运动时进行无氧呼吸，产物是乳酸，则乳酸菌进行无氧呼吸的产物是二氧化碳和水。（5）细胞呼吸的原理被广泛应用于生产实践，例如利用酵母菌发酵制作酒精，该过程主要利用了酵母菌无线呼吸的原理。17.（12分）（1）光合作用的光反应阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜中，利用光能将水和NADP+转化为氧气和ATP