(完整word版)必修1第3单元第3讲 能量之源——光与光合作用习题

第3讲能量之源——光与光合作用1．某同学在做叶绿体色素的提取和分离的实验中，观察到的色素带颜色较浅，其可能原因是()①无水乙醇加入量太多②未加CaCO3③未加SiO2④使用放置了两天的菠菜叶⑤只画了一次滤液细线A．2种B．3种C．4种D．5种解析无水乙醇加入量过多，造成乙醇中的叶绿素含量浓度小，导致色素带颜色浅；不加CaCO3，研磨时会使色素遭到破坏，提取到的色素少，导致色素带颜色浅；未加SiO2导致研磨得不充分，使色素带浅；菠菜叶失绿，导致色素带颜色浅；画滤液细线次数少，导致色素带浅。

答案 D2．下图表示某绿色植物在生长阶级体内物质的转变情况，图中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程，有关说法不正确的是()A．图中①过程进行的场所是叶绿体的类囊体薄膜B．光合作用过程中[H]来源于①过程中水的光解，用于③过程C3的还原C．在有氧呼吸的第一阶段，除了产生了[H]、ATP外，产物中还有丙酮酸D．②、④过程中产生ATP最多的是④过程解析④相当于有氧呼吸第一、二阶段，②为第三阶段，其中产生ATP最多的是第三阶段(即②)。

答案 D3．农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如图所示的曲线。

据此提出的结论合理的是()A．光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度B．阴影部分表示5～35℃时蔬菜的净光合速率小于零C．光照越强，该蔬菜新品种的产量越高D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30℃解析由题图可看出，光合作用酶的最适温度范围为25～30℃，呼吸作用酶的最适温度高于35℃，A错误；5～35℃时，光合作用强度大于呼吸作用强度，净光合速率大于零，B错误；从图中无法判断光照强度对蔬菜新品种产量的影响，C错误；25～30℃时，光合作用强度与呼吸作用强度的差值最大，即净光合速率最大，最适宜蔬菜生长，D正确。

答案 D4．在上午8～10时的两个特定时刻测定某植物细胞内三种物质的含量变化，其相对数值如图所示。

该细胞最可能是（）A．形成层细胞B．叶肉细胞C．根尖细胞D．果肉细胞解析由图分析细胞CO2减少，O2增多，C6H12O6增多，应为能进行光合作用的细胞，B正确。

答案 B5．将生理状况相同的某种绿叶均分成四组，在不同温度下分别暗处理1 h，再光照1 h(光强相同)，测其质量变化，得到如下表的数据。

可以得出的结论是()组别一二三四温度/℃27 28 29 30暗处理后质量变化/mg －1 －2 －3 －1 光照后与暗处理前相比质量变化/mg ＋3.5 ＋3 ＋3 ＋1B．该植物呼吸作用的最适温度约是29℃C．27℃～29℃下的净光合速率相等D．30℃下的真正光合速率为2 mg/h解析绿叶暗处理1 h，再光照1 h，那么绿叶进行了2 h的呼吸作用和1 h 的光合作用。

结合表中数据可计算出27℃～30℃的呼吸速率分别为1 mg/h、2 mg/h、3 mg/h、1 mg/h，光合作用制造的有机物总量(总光合速率)分别为3.5＋1＋1＝5.5(mg/h)、3＋2＋2＝7(mg/h)、3＋3＋3＝9(mg/h)、1＋1＋1＝3(mg/h)，故该植物光合作用和呼吸作用最适温度均约为29℃，A错误、B正确、D错误；27℃～29℃净光合速率分别为5.5－1＝4.5(mg/h)、7－2＝5(mg/h)、9－3＝6(mg/h)，C错误。

答案 B6．现有a、b、c三种灯泡，其发出光波的波长与光辐射强度的关系如图甲所示，现需从中选择一种灯泡用于温室中给植物补光，期望最大限度地增加光合作用的强度。

为此某同学设计了图乙所示的实验装置。

(注：叶绿体中的色素主要吸收430～450 nm的蓝紫光和640～660 nm的红橙光)。

据此分析不正确的是()A．a灯泡与图甲中曲线②对应B．b灯泡与图甲中曲线①对应C．c灯泡与图甲中曲线③对应D．温室中选择c灯泡能最大限度地增加光合作用强度解析由题意和题图可看出，图乙中装置Ⅱ中光合作用最强，装置Ⅰ中光合作用最弱，即b灯泡照射最有利于光合作用，应对应图甲中的曲线①，a灯泡照射不利于光合作用，应对应图甲中的曲线②，c灯泡与图甲中曲线③对应，温室中选择b灯泡能最大限度地增加光合作用强度。

答案 D7．如图曲线Ⅰ表示黄豆光合作用速率与光照强度的关系(适宜温度、CO2浓度为0.03%)。

在B点时改变某条件，曲线变为Ⅱ。

下列分析合理的是()A．与B点相比，A点叶绿体中的C3含量较低B．在B点时，升高温度导致曲线由Ⅰ变为ⅡC．制约A点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量D．制约C点光合作用的因素可能是CO2浓度解析在A点的光照强度比B点弱，所以A点的C3含量较B点处高，A错误；本来处于适宜温度下的B点，升高温度会导致酶的活性降低，则曲线Ⅱ应在曲线Ⅰ的下方，B错误；A点限制其光合作用的因素主要是光照强度，C 错误；在大于光饱和点的光照强度处增加CO2浓度，会提高光合作用强度，D正确。

答案 D8．如图表示某植物在不同光照强度下，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的相对变化。

对植物生理过程分析正确的是()A．光照强度为a时，光合作用强度不为零B．光照强度为b时，光合作用与呼吸作用强度相等C．光照强度为c时，光合作用强度是呼吸作用强度两倍D．光照强度为d时，光合作用从环境中吸收2单位CO2解析光照强度为a时，没有氧气产生(不是释放)，光合作用强度为0，A错误；光照强度为b时，CO2释放量等于氧气产生总量，即CO2产生总量大于光合作用氧气产生总量，光合作用小于呼吸作用强度，B错误；光照强度为c时，CO2释放量与O2产生总量相等，光合作用强度大于呼吸作用强度，但不能确定是两倍，C错误；光照强度为d时，O2产生量8个单位超过了细胞呼吸的6个单位，光合作用除了消耗呼吸产生的CO2，还要从环境中吸收2单位CO2，D正确。

答案 D9．在一定浓度的CO2和适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如表所示。

据表中数据推测：当光照强度为3 klx时，A植物与B植物固定的CO2量的差值为()光合速率与呼吸速率相等时光照强度/klx 光饱和点时光照强度/klxA植物 1 3 20 6B植物 3 9 30 15注：当光照强度达到某一点后，再增大光照强度，光合强度不增加，这一点的光照强度称为光饱和点。

A．11 B．2 C．9 D．20解析黑暗条件下CO2释放量表示呼吸速率，A、B植物的呼吸速率分别为6 mg/(100 cm2叶·h)、15 mg/(100 cm2叶·h)。

光饱和点时CO2吸收量表示净光合速率，等于真正光合速率与呼吸速率之差。

在光照强度为3 klx时，A植物的真正光合速率＝20＋6＝26[mg/(100 cm2叶·/h)]，B植物的真正光合速率为15[mg/(100 cm2叶·/h)]。

因此，当光照强度为3 klx时，A植物与B植物固定的CO2`为11。

答案 A10．下图1表示光合作用部分过程的图解，图2表示改变光照后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线。

根据图回答：(1)图1中A表示的物质是________________，它由________________产生，其作用主要是________________。

(2)图1中ATP形成所需的能量最终来自于________________。

若用放射性同位素标记14CO2，则14C最终进入的物质是___________________。

(3)图2中曲线a表示的化合物是________________，在无光照时，其含量迅速上升的原因是：_____________________________________________________________________________________________________。

(4)曲线b表示的化合物是________________，在无光照时，其含量下降的原因是：_______________________________________________________。

解析(1)光反应为暗反应提供的物质是[H]和ATP，由此可确定A是[H]，[H]是由水光解后经一系列过程产生的，其作用主要是用于C3的还原。

(2)光反应中，光能转换为活跃的化学能储存于ATP等化合物中，14CO2的同化途径为14CO2→14C3→(14CH2O)。

(3)、(4)题干中已说明曲线a、b表示C3和C5的含量变化，光照停止后，光反应停止，[H]和ATP下降，C3的还原减弱直至停止，而CO2的固定仍将进行，因此C3含量相对升高，C5含量相时下降，即a表示C3，b表示C5。

答案(1)[H]水在光下分解用于C3的还原(2)太阳光能(CH2O)(3)C3CO2与C5结合形成C3和C3不能被还原(4)C5C5与CO2结合形成C3，且C3不能被还原为C511．为探究影响光合速率(单位：μmol·m－2·s－1)的因素，科研人员利用高粱和小麦在适宜的温度、光照强度下进行有关实验，结果如图所示。

请回答下列问题。

(1)从图中可以看出，影响光合作用的因素分________和________两类。

(2)如果将长势相同的高粱和小麦幼苗共同种植在一个透明密闭的装置中，保持题干中的条件和21%的O2环境，一段时间后，________幼苗先死亡。

理由是____________________________________________________________。

(3)从图中可以看出，两种植物中，________固定CO2的能力强，这很可能与其叶绿体类囊体薄膜上________________的数量有关，也可能与叶绿体基质中________________的数量有关。

解析(1)影响植物光合作用的因素包括内部因素与外部因素，根据图中信息可知，CO2与O2浓度为外界因素，不同植物中色素的含量与酶的数量为内部因素。

(2)在密闭装置中，CO2含量逐渐降低，植物光合速率逐渐减小，但在低浓度CO2的环境中，高粱固定CO2的能力比小麦强，其光合速率大于小麦的光合速率，所以小麦先死亡。

答案(1)内部因素(植物不同)外部因素(外部条件)(2)小麦在题述条件下，高粱的光合速率比小麦高得多，且高粱能利用低浓度CO2进行光合作用，小麦不能(3)高粱光合色素和光反应所需的酶C5和暗反应所需的酶12．为探究水分、无机盐对光合作用的影响，某实验小组进行了一系列实验，实验结果如图。

请分析回答有关问题。

(1)图1中土壤含水量相同时，施肥组叶绿素含量高于未施肥组，是由于植物能从土壤中吸收更多的________、________元素。