2014年高考生物一轮练手题：能量之源——光与光合作用

能量之源——光与光合作用时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题6分，共60分)1．植物光合作用离不开色素，下列关于高等植物细胞内色素的叙述，正确的是() A．植物细胞内的色素有4种B．植物细胞内的色素都可以参与光合作用C．植物细胞内的色素都可以吸收和传递光能D．植物细胞内的色素与植物的颜色也有关系解析：植物细胞中的色素，从功能上可分为光合色素和非光合色素。

光合色素主要分布在叶绿体中，包括叶绿素和类胡萝卜素两大类，共4种(叶绿素a、b，胡萝卜素和叶黄素)；非光合色素如花青素，全部分布在液泡的细胞液中。

光合色素都可以吸收、传递光能，只有极少数的处于特殊状态的叶绿素a可以将光能转换为电能。

光合色素和非光合色素的颜色导致植物不同的器官呈现不同的颜色。

答案：D2．某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。

实验开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如下图所示。

下列有关分析不正确的是()A．叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势B．叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降C．实验2～4天，光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的D．实验2～4天，光合速率下降可能是由叶片内CO2浓度下降引起的解析：由图示曲线信息可知，实验条件下，随干旱时间的延长叶片的光合速率呈下降趋势；对比甲、乙图示可知，叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降；由于2～4天光合速率下降早于叶绿素含量下降，因此，光合速率的下降不是叶绿素含量下降引起的；实验条件下，随时间推移，植物缺水严重、叶片失水、气孔关闭，导致CO2吸收减少，使光合速率下降。

答案：C3．(2012·山东潍坊一模)如图曲线Ⅰ表示黄豆在适宜温度、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点时改变某条件，结果发生了如曲线Ⅱ的变化。

下列分析合理的是A．与y点相比较，x点时叶绿体中C3化合物含量低B．在y点时，适当升高温度可导致曲线由Ⅰ变为ⅡC．制约x点时光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量D．制约z点时光合作用的因素可能是二氧化碳浓度解析：x点时，光照强度较弱，光反应提供的[H]和ATP较少，C3化合物的浓度较y点时高，A项不正确；题目中提到已是在适宜温度下，如果再提高温度，会降低光合作用速率，B项不正确；制约x点的光合作用因素是光照强度，C项不正确；在适宜温度下和同等光照强度条件下，提高CO2浓度可大幅度提高光合作用速率，D项正确。

答案：D4．(2013·济南二模)将生长状况相同的轮藻叶片分成4等份，在不同的温度下分别暗处理1h，再光照1 h(光照强度相同)，测其重量变化，得到如下的数据。

以下说法错误的是()A.轮藻细胞内呼吸酶的最适温度约为29℃B．第三组轮藻光合作用产生的氧气量最多C．第四组轮藻2 h合成的有机物总量为2mgD．四个组中的轮藻光合作用强度都大于呼吸作用强度解析：暗处理后重量变化代表1 h呼吸消耗有机物量，光处理后和暗处理前的重量变化值加2 h的呼吸消耗等于光处理1 h合成的有机物总量，故轮藻细胞内呼吸酶的最适温度约为29℃；第三组轮藻合成有机物总量最多，光合产氧量也最大；第四组轮藻2 h合成有机物总量为3mg；四个组中的轮藻的光合作用强度都大于呼吸作用强度。

答案：C5．(2013·海淀区期末)Calvin等人研究光合作用时进行了以下实验：在某种绿藻培养液中通入14CO2，再给予不同的光照时间后从培养液中提取并分析放射性物质。

预测实验结果是()A．光照时间越长，固定产生的三碳化合物越多B．在一定时间内光照时间越长，产生的放射性物质的种类越多C．无论光照时间长短，放射性物质都会分布在叶绿体的类囊体膜上D．只要给予光照，放射性就会出现在[H]中解析：本题利用放射性同位素标记考查光合作用过程。

光合作用的暗反应过程中固定产生的三碳化合物会被还原。

放射性物质应分布在叶绿体的基质中。

[H]是光反应阶段产生的，而二氧化碳是用于暗反应阶段的。

答案：B6．历经一个半世纪，经过许多科学家的实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物，在下面几个著名实验中，相关叙述正确的是()A．普里斯特利指出了植物更新空气和光在这个过程起关键作用B．萨克斯的实验中，叶片暗处放置几小时的目的是消耗掉叶片中的营养物质C．恩格尔曼的实验中，定量分析了水绵光合作用生成的氧气量D．鲁宾和卡门的实验中，用18O标记CO2，证明了光合作用产生的氧气来自于H2O而不是CO2解析：普里斯特利指出了植物更新空气，并不知道光在这个过程起关键作用；恩格尔曼的实验能够证明氧气由叶绿体释放出来，并不能定量分析光合作用生成的氧气量；鲁宾和卡门的实验中，用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的氧气来自于H2O而不是CO2，用18O标记CO2属于对照组。

答案：B7．下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是()A．光合作用和细胞呼吸的第一阶段都有丙酮酸的产生B．光合作用产生的ATP有一部分用于细胞呼吸C．光合作用进行的同时不一定都伴随着细胞呼吸的进行D．光合作用和细胞呼吸都有水分的参与解析：光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段，而丙酮酸的形成在细胞呼吸的第一阶段，与光合作用无关；光反应阶段产生的ATP只能用于暗反应；生物体生命活动的每一时刻都需要能量，其能量来自于细胞的呼吸作用，因此光合作用进行的同时一定伴随着细胞呼吸的进行；水作为原料参与光合作用的光反应阶段，而细胞呼吸中水参与有氧呼吸的第二阶段。

答案：D8．若下图Ⅰ中装置甲与装置乙敞口培养相同数量的小球藻，光照强度对小球藻产生氧气量的影响绘制成曲线如图Ⅱ(净氧量＝光合作用产生的氧气量－细胞呼吸消耗的氧气量)。

据图分析，下列叙述不正确的是()A．P处净氧量为负值，是因为小球藻不进行光合作用，且细胞呼吸消耗氧气B．Q处净氧量为零，是因为Q处小球藻不进行光合作用C．甲与乙两管净氧量差异的原因是乙管小球藻叶绿素合成受阻，影响光合作用D．由图Ⅱ可知，光照强度可影响光合作用强度解析：由图可知：Q处的光强条件下，小球藻的光合作用释放出的氧气等于小球藻有氧呼吸消耗的氧气。

答案：B9．(2013·苏北四市二次联考)如图是[H]随化合物在生物体内转移的过程，下面对其分析不正确的是()A．①产生的[H]可在②过程中将三碳化合物还原B．[H]经⑤转移到水中，其过程需氧气参与C．能形成ATP的过程有①②④⑤⑥⑦D．长在向阳坡上的小麦比背阳坡上的小麦①过程旺盛解析：①是光反应过程中水的光解，产生的[H]可在②过程即暗反应中将三碳化合物还原；⑤是有氧呼吸过程中[H]与氧生成水的过程，故[H]经⑤转移到水中，其过程需氧气参与；能形成ATP的过程为呼吸作用过程和光反应过程，故图中①⑤⑥能形成ATP；长在向阳坡上的小麦比背阳坡上的小麦光反应即①过程旺盛。

答案：C10．(2013·海淀模拟)将某种绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中，研究在10℃、20 ℃的温度条件下，分别置于5 klx、10 klx光照和黑暗条件下的光合作用和呼吸作用。

结果如下图所示(横坐标为时间，单位：小时)。

对以上结果分析正确的是，该叶片()A．20 ℃时的呼吸速率是10 ℃时的4倍B．在10 ℃、5 klx的光照下，每小时光合作用产生的氧气量是3 mgC．在5 klx光照下，10 ℃时积累的有机物比20 ℃时少D．在20 ℃、10 klx光照下，每小时光合作用产生的氧气量是6 mg解析：20 ℃时的呼吸速率是10 ℃时的2倍；在10 ℃、5 klx的光照下，每小时光合作用产生的氧气量是3 mg＋0.5 mg＝3.5 mg；在5 klx光照、10 ℃条件时放出的氧气量为3 mg，而在5 klx光照、20 ℃条件时放出的氧气量仅为2 mg，说明在5 klx光照、10 ℃条件时积累的有机物比20 ℃时要多；在20 ℃、10 klx光照下，每小时光合作用产生的氧气量是5 mg＋1 mg＝6 mg。

答案：D二、非选择题(共40分)11．(10分)(2013·潍坊、东营、淄博、滨洲四市联考)如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图。

Ⅰ～Ⅶ代表物质，①～③代表过程。

据图回答下列问题。

(1)将该植物由光下突然置于黑暗中，甲图中的C3的含量将________，C5的含量将________。

(2)与马铃薯块茎细胞在缺氧时的代谢相比，乙图特有的步骤是________(填数字)，这些过程发生在________中。

(3)若用18O标记甲图中的H2O，则在细胞呼吸产物中能首先测到放射性的物质是________，甲、乙两图中不同数字代表同一物质的标号是________。

(4)根据上图写出根吸收无机盐离子所需能量的形成过程：光能→________→________→________→用于吸收无机盐离子的能量。

解析：(1)将植物由光下突然置于黑暗环境中，光反应停止，不能合成[H]和ATP，C3还原过程减慢，C3含量增多，C5含量减少。

(2)乙图表示有氧呼吸过程，马铃薯块茎在缺氧条件下进行无氧呼吸，与无氧呼吸相比，有氧呼吸特有的阶段是第二、三阶段，即乙图中的②③过程，分别发生在线粒体基质中和线粒体内膜上。

(3)甲图中的H2^18O通过光解产生18O2，在有氧呼吸第三阶段与[H]结合生成H2^18O。

甲、乙两图分别表示光合作用和有氧呼吸，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ分别表示NADPH、O2、CO2、(CH2O)、[H]、O2、CO 2，Ⅱ、Ⅵ都表示O2，Ⅲ、Ⅶ都表示CO2。

答案：(1)增多减少(2)②③线粒体的基质和内膜(或线粒体)(3)水Ⅱ与Ⅵ、Ⅲ与Ⅶ(4)活跃的化学能葡萄糖等有机物中稳定的化学能ATP中活跃的化学能12．(20分)(2013·沈阳六校联诊)为研究CO2浓度及氮素肥料对植物光合作用的影响，某科研小组以小麦为研究对象，在盆栽条件下，利用人工气候室分别设置两种CO2浓度和两种施氮量的实验处理，实验材料分为四组，每一组种植10盆。

在小麦抽穗期选择晴天，用光合作用测定仪于上午8：30～11：30连续7天进行光合速率的测定。

结果如图所示，请回答相关问题。

(1)从本实验的结果可知，最有利于小麦光合作用的条件组合是________。

CO2主要通过影响光合作用的______过程来影响光合速率。

N是光合作用中许多重要物质的组成成分，如果某同学要测定施氮后叶片的叶绿素含量，可取叶片1克放入研钵中，加入二氧化硅研磨，同时加入一定量的________用于提取色素，提取色素后用一定方法测定。

(2)本实验过程中测定光合速率每天选定8：30～11：30这一时间段是为了控制______________________等无关变量，题意中可减少实验误差的措施还有__________________________________。