2018-2019學年高中生物 第五章 細胞的能量供應和利用 專題5.4 能量之源——光與光合作用課時同步試題 新人教版必修1.doc

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第4節(jié) 能量之源——光與光合作用 一、選擇題（20小題） 1．如圖所示，某植物上的綠葉經陽光照射24小時后，再經脫色并用碘液處理，結果有錫箔覆蓋的部位不呈深藍色，而不被錫箔覆蓋的部位呈深藍色。本實驗證明 ①光合作用需要二氧化碳 ②光合作用需要光 ③光合作用需要葉綠素 ④光合作用放出氧氣 ⑤光合作用制造淀粉 A．①② B．③⑤ C．②⑤ D．①③ 【答案】C 2．關于“綠葉中色素的提取和分離”實驗的有關說法，正確的是 ①利用無水乙醇可提取和分離色素，濾紙條上最終會有四條色素帶出現(xiàn) ②若濾紙條上未出現(xiàn)色素帶，說明選擇的葉片可能是黃化葉 ③從上往下數(shù)，濾紙條上第三條色素帶最寬，顏色為藍綠色 ④提取液呈現(xiàn)綠色是因為葉片中葉綠素的含量比類胡蘿卜素高 A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 【答案】D 【解析】利用無水乙醇可提取色素，但不能分離色素，①錯誤；黃化的葉片，含有類胡蘿卜素，在濾紙條上也會出現(xiàn)色素帶，②錯誤；從上往下數(shù)，濾紙條上第三條色素帶最寬，顏色是藍綠色，此為葉綠素a，③正確；提取液呈現(xiàn)綠色是因為葉片中葉綠素的含量比類胡蘿卜素高，④正確。 3．有位學生在做“綠葉中色素的提取和分離”實驗時，采用圓形濾紙片，將提取出的色素溶液畫在距圓心1cm的圓圈上，將濾紙自圓心折疊后層析，經層析后，色素被分離為四個半徑不同且顏色不同的同心圓（如下圖所示），請推測最外圈色素的顏色是 A．橙黃色 B．黃綠色 C．藍綠色 D．黃色 【答案】A 【解析】綠葉中的不同色素在層析液中的溶解度是不同的，溶解度高的，隨層析液在濾紙條上擴散得快。色素在層析液中的溶解度從大到小依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，因此最外圈色素是胡蘿卜素，顏色是橙黃色，A正確。 4．小紅同學用菠菜葉進行色素的提取和分離實驗時，觀察到的色素帶顏色較淺，其可能的原因有 ①無水乙醇加入量太多 ②未加CaCO3 ③未加SiO2 ④使用放置了數(shù)天的菠菜葉 ⑤只畫了一次濾液細線 A．2種 B．3種 C．4種 D．5種 【答案】D 5．1880年德國生物學家恩格爾曼設計了一個實驗研究光合作用的光譜。他將棱鏡產生的光譜投射到絲狀水綿體上，并在水綿懸液中放入好氧細菌，觀察細菌的聚集情況如圖。他得出光合作用在紅光區(qū)和藍光區(qū)最強。這個實驗的思路是 A．細菌對不同光的反應不同，細菌聚集多的地方，細菌光合作用強 B．好氧細菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強 C．好氧細菌聚集多的地方，產生的有機物多，水綿光合作用強 D．好氧細菌大量消耗O2，使水綿光合作用速率快，則該種光有利于光合作用 【答案】B 6．君子蘭是長春市的市花。觀其整個形體 ，都是挺拔青翠，玉立亭亭，飄然坦蕩，大有“君子”之風，其寬闊厚實的葉片在進行光合作用的過程中，形成ATP的部位是 A．葉綠體外膜 B．葉綠體內膜 C．葉綠體基質 D．類囊體 【答案】D 【解析】葉綠體內膜和外膜不發(fā)生光反應和暗反應，A、B錯誤；葉綠體基質發(fā)生光合作用的暗反應，消耗ATP，不產生ATP，C錯誤；類囊體薄膜上發(fā)生光反應，產生ATP，D正確。 7．現(xiàn)采用如圖所示方法測定植物葉片光合作用強度，將對稱葉片的一半遮光（A），另一半不遮光（B），并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚笰、B間物質和能量的轉移。在適宜光照和溫度下照射一段時間，在A、B中截取對應部分相等面積的葉片，烘干稱重，分別記作m1和m2，單位mg/（dm2h）。下列說法正確的是 A．m1表示被截取的部分在光照時間內呼吸作用的大小 B．m2表示被截取的部分在光照時間內凈光合作用的大小 C．（m2-m1）表示B葉片被截取的部分在光照時間內有機物的積累量 D．該方法在未測出呼吸作用強度的條件下，能測出實際光合作用的強度 【答案】D 【解析】m1和m2只能表示某時刻被截取的部分的質量，A、B項錯誤；設A、B被截取部分在實驗前的干重為x，則m2-x表示被截取的部分在光照時間內凈光合作用的大小，x-m1表示被截取的部分在光照時間內呼吸作用的大小，實際光合作用強度=凈光合作用強度+呼吸作用強度，因此m2-m1表示B葉片被截取的部分在光照時間內光合作用制造的有機物總量，即實際光合作用強度，C錯誤；該方法在未測出呼吸作用強度的條件下，能測出實際光合作用的強度，D正確。 8．科學家們通過大量實驗，才逐漸發(fā)現(xiàn)光合作用的場所、條件、原料和產物，在下面幾個著名實驗中，相關敘述正確的是 A．普利斯特利的實驗證明了植物可以吸收CO2 B．薩克斯的實驗證明了葉綠體在光下合成淀粉的同時釋放出了O2 C．恩格爾曼的實驗定量分析了水綿光合作用生成的O2量 D．魯賓和卡門的實驗證明了光合作用產生的O2來自于H2O 【答案】D 9．德國科學家薩克斯將綠色葉片放在暗處數(shù)小時“饑餓”處理（消耗掉葉片中的淀粉）后，再把葉片的一部分遮光，它部分曝光。一段時間后，將該葉片經脫色、漂洗再用碘液處理，結果遮光部分不變藍，曝光部分變藍。下列有關本實驗的分析及結論合理的是 ①本實驗未設對照組 ②有無光照是遮光區(qū)域和曝光區(qū)域顯現(xiàn)不同結果的唯一原因 ③實驗初始時遮光區(qū)域和曝光區(qū)域均達到無淀粉狀態(tài) ④實驗證明葉綠體利用光照將CO2轉變成了淀粉 A．只有②③ B．只有①②③ C．只有②③④ D．①～④全部 【答案】A 【解析】本實驗中設置了一組對照實驗，實驗的自變量為是否光照，遮光的為實驗組，曝光的為對照組，①錯誤；本實驗的自變量即為有無光照，而其他無關變量均保持相同且適宜，因此有無光照是遮光區(qū)域和曝光區(qū)域顯現(xiàn)不同結果的唯一原因，②正確；實驗開始之前，薩克斯將葉片放在暗處數(shù)小時，目的就是消耗掉葉片中原有的淀粉，因此初始時遮光區(qū)域和曝光區(qū)域均達到無淀粉狀態(tài)，③正確；實驗只能證明葉片光合作用能產生淀粉，并不能證明光合作用的場所和原料，④錯誤。 10．如圖是光合作用探索歷程中恩格爾曼和薩克斯的實驗示意圖，有關敘述正確的是 A．兩實驗均需進行“黑暗”處理，以消耗細胞中原有淀粉 B．兩實驗均需要光的照射 C．兩實驗中只有恩格爾曼的實驗設置了對照 D．兩實驗均可證明光合作用的產物有氧氣 【答案】B 11．2016年，由袁隆平選育的第五期超級雜交稻“超優(yōu)千號”于重慶南川區(qū)收割，并實測出三塊水稻田的平均畝產為954．93公斤，高產田塊平均畝產則為1028．02公斤，此為重慶市目前單季水稻最高產量。下圖為該超級雜交水稻光合作用圖解，以下說法正確的是 A．①是葉綠體中的色素，分布在葉綠體和細胞質基質中 B．②是氧氣，可參與有氧呼吸的第三階段 C．③是三碳化合物，能被氧化為（CH2O） D．④是ATP，在葉綠體基質中生成 【答案】B 【解析】葉綠體中的色素分布在葉綠體的類囊體的薄膜上，A錯誤；分析題圖可知，光反應階段，水分解形成了②和[H]，因此②是氧氣，B正確；三碳化合物被還原氫還原成有機物，而不是被氧化形成有機物，C錯誤；④是ATP，ATP是在光反應階段形成的，場所是葉綠體的類囊體的薄膜上，D錯誤。 12．包菜又名洋白菜、圓白菜等。其富含維生素C，在世界衛(wèi)生組織推薦的最佳食物中排名第三。下列為溫室栽培包菜所采取的措施，其中不能提高包菜產量的是 A．適當增加光照強度 B．適當增大室內的晝夜溫差 C．采用綠色玻璃蓋頂 D．適當增加室內CO2濃度 【答案】C 13．生長在北京的優(yōu)良品種甘藍，葉球重量達3kg，引種到西藏拉薩后葉球重量可高達7kg，甘藍葉球增重的主要原因是 ①改變甘藍環(huán)境后引起的 ②高山日照強而長，有利于光合作用有機物的積累 ③拉薩空氣污染少，更適合于形成大葉球 ④高原晝夜溫差大，晚上低溫，呼吸弱，消耗少 A．①② B．①④ C．②④ D．②③ 【答案】C 【解析】西藏拉薩地區(qū)，白天溫度高，日照強而長，所以白天植物的光合作用旺盛，且光合作用強度大于呼吸作用強度，有利于有機物的積累；高原晝夜溫差大，夜晚氣溫低，呼吸作用弱，分解的有機物少，因此細胞中積累的有機物多，導致葉球重量增加。 14．以下有關細胞呼吸和光合作用原理在生產生活中的應用，不科學的是 A．施用有機肥可以增加大田空間的CO2濃度，有利于提高農作物產量 B．為了減少陰雨天大棚植物體內有機物的消耗，應在白天和夜晚適當降溫 C．為了使種植的植物果實又大又甜，白天應適當增加光照并升溫，夜晚降溫 D．植物的種子收獲以后應儲存在低溫、密閉、低濕的環(huán)境中 【答案】D 15．如圖為植物光合作用強度隨光照強度變化的坐標圖，下列敘述中不正確的是 A．a點葉肉細胞產生ATP的細胞器只有線粒體 B．b點植物光合作用強度與細胞呼吸強度相等 C．當植物缺鎂時，b點將向左移 D．已知某植物光合作用和細胞呼吸最適溫度分別為25℃和30℃，如圖表示的是該植物處于25℃環(huán)境中的情形，則將溫度提高到30℃時，a點上移，b點右移，d點上移 【答案】C 【解析】a點只進行細胞呼吸，A項正確。b點植物氧氣釋放量和吸收量都為0，即光合作用產生的氧氣剛好被細胞呼吸利用，B項正確。缺鎂時葉綠素合成下降，利用光能的能力下降，植物需要較強光照才能達到與細胞呼吸強度相等的光合作用強度，b點右移，C項錯誤。植物處于25℃環(huán)境中時，將溫度提高到30℃時，光合作用強度下降，呼吸強度上升，故a點上移；b點表示凈光合速率為0，故溫度升為30℃后植物需要較強光照才能達到與呼吸速率相等的光合速率，b點右移；d點表示最大凈光合速率，由于呼吸速率上升，光合速率下降，故d點上移，D項正確。 16．研究發(fā)現(xiàn)，光合作用與細胞呼吸都有水分的生成。下列關于生成的水中氧的來源的敘述，正確的是 A．光合作用全部來自CO2，細胞呼吸全部來自O2 B．光合作用全部來自水，細胞呼吸全部來自水 C．光合作用部分來自CO2，細胞呼吸全部來自O2 D．光合作用全部來自CO2，細胞呼吸部分來自葡萄糖 【答案】A 【解析】光合作用中水中氧來源于暗反應中的CO2，細胞呼吸中的水來源于有氧呼吸第三步，氧氣與[H]結合形成水，氧來源于氧氣，A正確。 17．如圖表示光合作用時ATP形成過程的圖解，圖中b6f復合體能將葉綠體基質中的質子（H+）轉移到類囊體腔內，該過程需要依賴于水光解時產生的電子（e-）進行推動，有關分析正確的是 A．圖示過程為光合作用光反應階段，發(fā)生在葉綠體基質中 B．質子從葉綠體基質轉移到腔內的運輸方式是協(xié)助擴散 C．根據(jù)圖中信息可以發(fā)現(xiàn)，物質X具有運輸功能，不具有催化功能 D．光合作用中ATP合成過程會減小類囊體內外的質子濃度差 【答案】D 18．下圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關敘述，正確的是 A．t1→t2，葉綠體類囊體薄膜上的色素吸收光能增加，基質中水光解加快、O2釋放增多 B．t2→t3，暗反應限制光合作用。若在t2時刻增加光照，光合速率將再提高 C．t3→t4，光照強度不變，光合速率的提高是由于光反應速率不變、暗反應增強的結果 D．t4后短暫時間內，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3化合物還原后的直接產物含量降低 【答案】D 19．如圖是夏季連續(xù)兩晝夜內，某野外植物CO2吸收量和釋放量的變化曲線圖。S1～S5表示曲線與x軸圍成的面積。下列敘述錯誤的是 A．圖中B點和I點，該植物的光合作用強度和呼吸作用強度相同 B．圖中DE段不是直線的原因是夜間溫度不穩(wěn)定，影響植物的呼吸作用 C．如果S1+S3+S5＞S2+S4，表明該植物在這兩晝夜內有機物的積累量為負值 D．圖中S2明顯小于S4，造成這種情況的主要外界因素最可能是CO2濃度 【答案】D 【解析】圖中B點和I點，該植物的光合作用強度和呼吸作用強度相同，A正確；圖中DE段不是直線的原因是夜間溫度不穩(wěn)定，溫度影響酶的活性，進而影響植物的呼吸作用強度，B正確；如果S1+S3+S5＞S2+S4，呼吸作用強度大于凈光合作用強度，表明該植物在這兩晝夜內有機物的積累量為負值，C正確；圖中S2明顯小于S4，造成這種情況的主要外界因素最可能是光照強度不同，D錯誤。 20．甲、乙、丙三圖分別表示探究幾種環(huán)境因素對馬鈴薯光合作用速率影響的實驗結果。下列分析中正確的是 A．甲圖所示實驗主要研究光照強度和溫度對馬鈴薯光合作用速率的影響 B．甲圖P點時，限制馬鈴薯光合作用速率的因素為光照強度和溫度 C．乙圖Q點時高CO2濃度條件下，可通過進一步增加光照強度來提高馬鈴薯光合作用速率 D．丙圖Q點之后三條曲線的走勢為保持平穩(wěn) 【答案】A 二、非選擇題（5小題） 21．在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中，某同學按下表中的方法步驟進行了實驗： 步驟 具體操作 ① 剪碎葉片 稱取適量（選_________、放置三天）菠菜葉，剪碎，放入研缽中 ②充分研磨 向研缽中放入少許二氧化硅和___________________，再加入適量無水乙醇，然后迅速、充分地研磨 ③迅速過濾 將研磨液迅速倒入玻璃漏斗且漏斗基部放_____________________（填“濾紙”或“脫脂棉”）進行過濾；將濾液收集到試管中，及時用棉塞將試管口塞緊 ④制備濾紙條 將干燥的定性濾紙剪成略小于試管長與直徑的濾紙條，將濾紙條的一端剪去兩角，并在距這一端1cm處用鉛筆畫一條細的橫線 ⑤畫濾液細線 用毛細吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻畫出一條細線；重復畫若干次，每次待濾液干后再畫 ⑥分離色素 將適量層析液倒入試管中，將濾紙條（有濾液細線的一端朝下）輕輕插入層析液中（注意：不能讓濾液細線觸及層析液），隨后用棉塞塞緊試管口 ⑦觀察與記錄 觀察試管內濾紙條上出現(xiàn)了幾條色素帶，以及每條色素帶的顏色；將觀察結果記錄下來 請分析回答： （1）步驟②中無水乙醇的作用是_____________________。 （2）按照上表中方法步驟進行實驗操作，該同學在步驟③收集到的濾液呈_____________________色（填“深綠色”、“淺綠色”或“黃綠色”）。 （3）上述實驗操作中存在三處空格，請一一填寫分別是_____________________、_____________________、_____________________。 （4）若將提取的天然葉綠素用作食品添加劑，根據(jù)你所學的葉綠素化學性質分析，天然葉綠素不能添加在_____________________（填“酸性”、“堿性”或“中性”）等食品中。 （5）層析后濾紙條上的色素帶，自上而下依次為：橙黃色的_____________________；黃色的_____________________；藍綠色的__________________________________________；和黃綠色的_____________________。 【答案】（1）提取綠葉中的色素 （2）淺綠 （3）新鮮 碳酸鈣 脫脂棉 （4）酸性 （5）胡蘿卜素 葉黃素 葉綠素a 葉綠素b 22．圖1表示某綠色植物X葉肉細胞中進行的兩個相關的生理過程，其中a、b、c表示物質，甲和乙分別表示某種細胞器；圖2表示在適宜溫度、水分和一定的光照強度下，丙、丁兩種植物葉片的CO2凈吸收速率與CO2濃度的關系。請回答下列問題: （1）圖1中產生a的過程進行的場所是______________，b的產生和分解為c的場所分別是____________________________。 （2）若將該植物X從CO2濃度為0．03%的環(huán)境中轉移到CO2濃度為1%的環(huán)境中，在其他條件不變的情況下，葉綠體中[H]的含量將______________。若對該植物突然停止光照，但充分供給CO2，則細胞內C3的含量將會______________。 （3）物質c若不進入乙，則可在缺氧條件下繼續(xù)在細胞質基質中進行反應，請寫出總反應式：____________________________。 （4）對綠葉中色素進行分離時，所用的試劑是______________。多次取等量丙、丁葉片，對其中的色素提取和分離，觀察到丙的葉片的濾紙條上以濾液細線為起點的第1、2條色素帶寬度與丁的葉片相當，而第3、4條色素帶寬度則明顯較小。則相對于丁葉片而言，丙吸收的______________色的光較少。 （5）若適當增強光照，圖2中的a點將______________。（填“左移”、“右移”或“不動”） 【答案】（1）葉綠體類囊體的薄膜上 葉綠體基質和細胞質基質 （2）下降 上升 （3）C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量 （4）層析液 藍紫 （5）左移 23．將兩株植物放在封閉的玻璃罩內，用完全營養(yǎng)液并置于室外進行培養(yǎng)（如甲圖所示），假定玻璃罩內植物的生理狀態(tài)和自然環(huán)境中相同，且空氣濕度對植物蒸騰作用的影響、微生物對CO2濃度的影響均忽略不計?，F(xiàn)用CO2濃度測定儀測定了該玻璃罩內CO2濃度的變化情況，繪制成如乙圖所示曲線。請據(jù)圖分析回答： （1）上圖顯示，影響光合作用的外界因素除溫度外還有__________。 （2）D點時植物的植物光合作用速率與呼吸作用速率的關系__________（填“相等”“不相等”）。 （3）EF段說明此時植物光合作用速率___________（填“較快”或“較慢”）。 （4）EF段與DE段相比，其葉肉細胞中C5的含量________（填“較低”“不變”或“較高”）。 （5）24點與0點相比，植物體內有機物總量的變化情況是_____________。 【答案】（1）光照強度、二氧化碳濃度 （2）相等 （3）較慢 （4）較高 （5）增加 24．如圖是某植物葉肉細胞中光合作用和細胞呼吸的物質變化示意簡圖，其中①~⑤為生理過程，a~h為物質名稱，請回答： （1）物質a分布在葉綠體的______，提取該物質時加入CaCO3的目的是____________。 （2）過程②和③發(fā)生的場所分別是__________________。 （3）上述①~⑤過程中，必須有氧氣參與進行的是____________，圖中能夠產生ATP的生理過程是____________。（兩空均用圖中數(shù)字回答） （4）在光合作用過程中，二氧化碳被還原成糖類等有機物過程中，需要接受______釋放的能量并被______還原（兩空均用圖中字母回答）。突然停止光照，C3和C5將如何變化 ________________________。 【答案】（1）囊狀結構的薄膜上 防止葉綠體中的色素被破壞 （2）葉綠體基質、細胞質基質 （3）⑤ ①③④⑤ （4）c e 前者增加后者減少 25．沙塵暴對植物光合速度、蒸騰速度、氣孔導度和呼吸速度都有明顯的影響，下表是所研究的沙塵對云杉凈光合速率影響的實驗結果（氣孔導度表示的是氣孔張開的程度，影響光合作用、呼吸作用及蒸騰作用），請據(jù)表回答下列問題： 總葉綠素含量（mg/g） 氣孔導度相對值（%） 凈光合速率[μmol CO2/（m2?s）] 對照組 4．71 94 5．54 實驗組 3．11 65 3．69 （1）沙塵暴導致云杉光合作用速率下降的因素有_______________、___________。 （2）若沙塵暴對云杉光合作用中光反應階段的影響更大，則與對照組相比，實驗組葉肉細胞中C3（三碳化合物）的含量要______（填“高”、“低”或“相同”）；若沙塵暴對云杉光合作用中暗反應階段的影響更大，則與對照組相比，實驗組葉肉細胞中C5的含量要______（填“高”、“低”或“相同”）。 （3）某同學用菠菜葉片為實驗材料探究光照強度對光合作用的影響，實驗過程中，用打孔器避開大的葉脈打出若干片小圓葉片，為了避免影響實驗結果，對小圓葉片選擇時應注意_______________________等狀況要相同。該組同學以同一時間段內多組實驗裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量作為觀察指標，在實驗裝置加入的液體中應含有___________（物質）。 （4）在上述實驗中發(fā)現(xiàn)，將小圓葉片直接放入實驗裝置中，小圓葉片均未沉底，無法獲得所需實驗結果，應對小圓葉片進行_____________________________________處理，使小圓葉片全部沉底。 【答案】（1）總葉綠素含量 氣孔導度 （2）高 高 （3）形態(tài)大小、生理狀態(tài) NaHCO3（或CO2） （4）抽出葉片中細胞與細胞間的氣體