2017版高考生物一轮复习 第三单元 细胞的能量供应和利用 第11讲 能量之源-光与光合作用课时作业

能量之源——光与光合作用
一、选择题
1．(2016·威海模拟)下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的说法，不正确的是( )
A．研磨叶片时加入二氧化硅可使研磨更充分
B．可以利用无水乙醇来提取叶片中的色素
C．纸层析时层析液不能触及滤液细线
D．色素带的宽度反映了色素在层析液中溶解度的大小
答案：D 解析：色素带的宽度反映了色素含量的多少，色素在层析液中溶解度的大小可以通过色素在滤纸上随着层析液扩散的速度来反映。

2．如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。

据图判断，以下说法不正确的是( )
A．由图可知，类胡萝卜素主要吸收400 nm～500 nm波长的光
B．用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度
C．由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体中C3的量增加
D．土壤中缺乏镁时，植物对420 nm～470 nm波长的光的利用量显著减少
答案：C 解析：由题图可知，类胡萝卜素主要吸收400 nm～500 nm波长的光，A正确；用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度，B正确；由 550 nm 波长的光转为670 nm波长的光后，色素吸收光能增强，光合作用增强，C3还原加快，C3的含量减少，C错；叶绿素b主要吸收420 nm～ 470 nm波长的光，而缺镁时叶绿素合成减少，所以光的利用量显著减少，D正确。

3．对于大棚栽培的农作物，下列增产措施并不是通过提高光合作用速率实现的是( ) A．给农作物增施氮肥和镁肥(提供植物营养的肥料)
B．通过向大棚栽培的农作物增施农家肥料补充CO2
C．给农作物补充适宜强度的人工光照
D．夜间适当降低农作物的环境温度
答案：D 解析：夜间适当降低农作物的环境温度，导致酶活性降低，从而减少呼吸作用对有机物的消耗，最终达到增产的目的，此项措施不是通过提高光合作用速率实现的。

4．(2015·南宁模拟)某地区天气晴朗时，中午12时的光照最强烈，测得大田小麦植株上部叶片光合作用在上午11时左右速率最高，而下部叶片光合作用在中午12时左右速率最
高。

以下对限制小麦光合作用的主要外部因素的分析，不正确的是( ) A．11时之前，光照是全部叶片的限制因素
B．11时至12时之间，上部叶片的限制因素是光照，下部的是二氧化碳
C．12时之后，光照将成为下部叶片的限制因素
D．12时，上部叶片的限制因素是二氧化碳
答案：B 解析：根据题意，11时之前，光照是全部叶片的限制因素；11时至12时之间，上部叶片的光照充足，其限制因素是二氧化碳，由于上部叶片对下部叶片的遮挡，故此时间段内下部叶片的限制因素是光照。

5．(2016·西安模拟)下列有关光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是( )
A．叶绿体产生ATP一定要有光，线粒体只有在内膜上才能产生ATP
B．若在呼吸作用的终产物中有水，则一定进行了有氧呼吸
C．叶绿体和液泡中都有色素，这些色素均能参与光能的捕获
D．光合作用只能在光下进行，呼吸作用只能在黑暗中进行
答案：B 解析：在线粒体基质中也可产生ATP；液泡中的色素不参与光能的捕获；呼吸作用的进行与光照无关。

6．(2016·日照模拟)下列有关细胞呼吸和光合作用的叙述，正确的是( )
A．ATP产生于线粒体外膜和叶绿体的类囊体膜
B．植物体内的葡萄糖是植物细胞直接利用的能量载体
C．水体的pH影响藻类的细胞呼吸而不影响光合作用
D．叶片中各种色素的含量多少与植物的种类和发育阶段有关
答案：D 解析：线粒体外膜上没有与细胞呼吸有关的酶，不能合成ATP；生物体的直接能源物质是ATP；水体的pH影响植物体内酶的活性，也影响光合作用；不同植物、同一植物的不同发育阶段，叶片中各种色素的含量不同。

7．右图表示植物细胞内甲、乙两种生化反应，下列有关叙述不正确的是( )
A．两种生化反应场所不同
B．两种生化反应可以同时进行
C．两种生化反应均伴随ATP的产生
D．影响两种生化反应的因素相同
答案：D 解析：图中甲过程表示光合作用过程中水的光解，乙过程为有氧呼吸第三阶段水的形成，两种生化反应分别在叶绿体、线粒体中进行；光合作用和呼吸作用可同时进行；光合作用光反应过程中有ATP的形成，细胞有氧呼吸第三阶段形成水的过程中也有ATP形成；
影响光合作用和有氧呼吸的因素不相同。

8．下图表示某高等绿色植物体内的部分生理过程，有关分析正确的是( )
A．能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅰ、Ⅲ
B．阶段Ⅰ生成的[H]可作为还原剂用于⑤过程生成水
C．过程①④⑤可为叶肉细胞吸收Mg2＋等提供动力
D．过程③④⑤进行的场所分别是叶绿体基质、细胞质基质、线粒体
答案：A 解析：据图可知，阶段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表光反应、暗反应、细胞呼吸，过程①表示光反应产生ATP，过程②表示C3的还原，过程③④⑤分别表示CO2的固定、无氧呼吸、有氧呼吸。

能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅰ(光反应发生于类囊体薄膜)、Ⅲ中的过程⑤(有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上)；阶段Ⅰ生成的[H]将在过程②中作为还原剂还原C3；过程④和⑤都合成ATP，可为细胞吸收Mg2＋等提供动力，但过程①产生的ATP 只能用于暗反应；过程③进行的场所是叶绿体基质，过程④进行的场所是细胞质基质，过程⑤进行的场所是细胞质基质和线粒体。

9．(2014·新课标全国卷Ⅱ)关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是( )
A．磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物
B．光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与
C．人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供
D．病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量
答案：C 解析：光合作用光反应阶段合成ATP需要以ADP和磷酸为原料，A正确；光反应阶段色素分子对光的吸收和传递不需酶的参与，B正确；人体在剧烈运动时有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，但其所需要的能量主要是由有氧呼吸提供，无氧呼吸产生的乳酸此种情况下不再供能，C错误；病毒无细胞结构，不能独立代谢，必须寄生在活细胞内，其代谢所需能量等均由宿主细胞提供，D正确。

10．(2016·济南模拟)下图所示为研究光照强度和CO2浓度对某植物光合作用速率影响的结果。

下列有关叙述中，不正确的是( )
A．曲线由a点转向b点时，叶绿体中C3浓度升高
B．曲线由b点转向d点时，叶绿体中C5浓度升高
C．在一定范围内增加光照和CO2浓度，有利于提高光合速率
D．曲线中c点产生的限制因素主要是叶绿体中酶的数量
答案：A 解析：曲线由a点转向b点时，由于光反应增强，光反应产物ATP和[H]增多，还原C3的量也增多，因此，叶绿体中C3的浓度会下降。

曲线由b点转向d点时，二氧化碳浓度降低，二氧化碳的固定速率减小，叶绿体中C5浓度升高。

ab段影响光合作用速率的主要因素是光照强度，若增加光照强度，可提高光合速率。

曲线中c点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量，也可能是温度等其他条件，与横坐标的影响因素无关。

11.(2016·无锡模拟)某校生物兴趣小组以玉米为实验材料，研究不同条件下细胞光合作用速率和细胞呼吸速率的关系，并绘制了A、B、C、D四幅图。

其中，图中“A”点不能表示光合作用速率与细胞呼吸速率相等的是( )
答案：A 解析：A图中A点的含义是CO2的吸收量等于释放量，表示净光合作用速率等于细胞呼吸速率，此时光合作用速率大于细胞呼吸速率；B图中A点后CO2的浓度降低，说明光合作用速率大于细胞呼吸速率，故A点含义是光合作用速率等于细胞呼吸速率；C图中，根据图中曲线的含义可知，A点代表光合作用速率等于细胞呼吸速率；D图中，A点CO2的吸收量为0，说明此时的光合作用速率等于细胞呼吸速率。

12．夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。

下列说法正确的是( )
A．甲植株在a点开始进行光合作用
B．乙植株在e点有机物积累量最多
C．曲线b～c段和d～e段下降的原因相同
D．两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
答案：D 解析：从图中可以看出，a点时光合作用速率等于细胞呼吸速率，并非从此处开始进行光合作用。

有机物的积累量等于净光合作用制造的有机物量减去细胞呼吸消耗的有机物量，所以有机物的积累量最多是在e点前与横坐标的交点，不是e点。

b～c段下降是因为光照过强，气孔关闭，CO2吸收速率降低；d～e段下降是因为光照强度降低，CO2吸收速率降低。

由图中曲线可知，甲、乙两株同种植物在夏季晴朗的一天同种条件下b～d段曲线不同，乙曲线b～d段出现的原因是光照过强，气孔关闭；甲曲线出现b～d段的原因可能是甲植株气孔无法关闭。

二、非选择题
13．红掌是半阴生高等植物，图1为其光合作用与有氧呼吸的部分过程示意图，其中①～④表示相关生理过程；图2表示夏季时红掌在不同遮光处理条件下净光合速率的变化曲线，请分析回答相关问题。

图1
图2
(1)图1中过程③属于光合作用的________阶段，有氧呼吸三个阶段均能产生的物质是________；图2中的a～b段叶肉细胞内产生[H]的场所有____________。

(2)在图2中m点的条件下，该植物能产生ATP的生理过程有________(填图1中序号)。

(3)图2中6：30左右，在不遮光的条件下限制光合速率的主要因素是__________。

(4)图2中f点与e点相比，叶绿体内ATP的含量________(填“高”或“低”)。

图2中80%遮光条件下，________点对应的时刻红掌植物体内有机物总量最少。

答案：(1)光反应 ATP 细胞质基质、线粒体(基质)、叶绿体(类囊体) (2)②③④ (3)光照强度 (4)高 m
解析：(1)图示中③过程产生了氧气，为光合作用的光反应阶段；有氧呼吸的三个阶段都能产生ATP；图2中a～b段叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用，所以产生[H]的场所是细胞质基质、线粒体(基质)、叶绿体(类囊体)。

(2)图2中m点为80%遮光条件下的光补偿点，此时光合作用强度等于呼吸作用强度，该植物能产生ATP的过程有图1中的②(有氧
呼吸第一、二阶段)、③(光合作用光反应阶段)、④(有氧呼吸第三阶段)。

(3)分析图2可知，6：30左右，在不遮光的条件下限制光合速率的主要因素是光照强度。

(4)与e点相比，f 点时植物叶片气孔关闭，CO2浓度降低，光合作用暗反应速率下降，光反应产生的ATP逐渐积累，故f点叶绿体内ATP含量比e点高。

图2中，80%遮光条件下，m点之前呼吸速率大于光合速率，故m点对应的时刻植物体内有机物总量最少。

14．(2015·大同模拟)下图甲表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系；图乙表示某绿色植物的细胞代谢状况；图丙是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得室内的CO2浓度与时间关系的曲线。

请分析回答：
甲
乙丙
(1)图甲中的a点表示____________________，c点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有____________________。

(2)图乙所示的该植物细胞代谢情况，可用图甲中a～d四点中的________表示，也可用图丙e～j六点中的________表示。

(3)在光照强度大于________klx时，植物才会表现出生长现象。

(4)若图甲曲线表示该植物在25 ℃时光照强度与光合速率的关系，并且已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，那么在原有条件不变的情况下，将温度提高到30 ℃，理论上分析c点将________(填“左移”“右移”或“不变”)。

(5)由图丙可推知，密闭玻璃温室中氧气浓度最大的是________点，j点与e点相比植物体内有机物含量将________(填“增加”“减少”或“不变”)。

答案：(1)细胞呼吸强度(细胞呼吸释放的CO2量) 细胞质基质、线粒体、叶绿体 (2)c f 和h (3)2 (4)右移(5)h 减少
解析：(1)图甲中的a点光照强度为0，即光合速率为0，此时的数值为细胞呼吸强度。

c点时光合速率等于呼吸速率，叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。

(2)由图乙可知，该植物细胞光合速率等于呼吸速率，对应图甲中的c点，图丙中的f和h
点。

(3)当光合速率大于呼吸速率时，即光照强度大于2 klx时，植物才会表现出生长现象。

(4)c点时光合速率等于呼吸速率，当温度提高到30 ℃时，细胞呼吸增强，光合作用减弱，要想光合速率等于呼吸速率，只有增大光照强度，因而c点右移。

(5)图丙为密闭玻璃温室内的CO2浓度变化曲线图，f点和h点时，光合作用强度等于细胞呼吸强度，从f点到h点，玻璃温室内CO2持续减少，说明光合作用强度大于细胞呼吸强度，氧气积累，h点氧气浓度最高；j点时CO2浓度高于e点，表明j点时消耗的有机物更多，与e点相比植物体内有机物减少。