高考生物二轮复习 课后限时集训5 光合作用和细胞呼吸（含解析）-人教版高三生物试题

课后限时集训(五)光合作用和细胞呼吸(建议用时：40分钟)一、选择题1．(2020·黄冈质检)将一株质量为20克的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中一段时间后植株达到40克，下列有关说法正确的是()A．增加的质量来自于光、矿质元素和空气B．少数叶片黄化后叶绿体对红光的吸收增多C．叶肉细胞在夜间不能合成ATPD．根细胞不能吸收利用土壤中的N2D[植物光合作用将光能转化成了有机物中的化学能，并没有增加黄瓜幼苗的质量，A错误；叶片黄化后叶绿素减少，对红光的吸收减少，B错误；叶肉细胞在夜间会进行呼吸作用，也能合成ATP，C错误；矿质元素只能以无机盐离子的形式被根细胞吸收，不能吸收N2，D正确。]2．(2020·沈阳育才中学检测)如图表示某植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势，下列说法正确的是()A．在12～24h期间，细胞呼吸的主要方式是有氧呼吸B．曲线相交时，种子只进行有氧呼吸C．胚根长出后，萌发种子的有氧呼吸速率明显升高D．从第12h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会相对不变C[据图可知，在12～24h期间，O2吸收量很少，而CO2释放量很多，表明此时的呼吸作用主要是无氧呼吸，A错误；曲线相交时，吸收的O2量等于呼出的CO2的量，但只有呼吸底物是糖类时才能判断只进行有氧呼吸，B错误；只有有氧呼吸才会消耗O2，胚根长出后，O2的吸收量明显增多，说明有氧呼吸速率明显提高，C正确；第12h到胚根长出期间，细胞不能进行光合作用制造有机物，同时还在不断进行细胞呼吸消耗有机物，因此有机物总量下降，D错误。]3．(2020·北京西城区高三期末)利用水稻品种“两优培九”，研究其叶片净光合速率与叶温的变化关系，结果如图。以下叙述正确的是()A．实验需要控制相同且适宜的呼吸强度B．真光合速率最适温度出现在33℃左右C．15℃时此植物的ATP仅来自细胞呼吸D．曲线下降可能因为呼吸速率增加更多D[该实验的自变量是温度，而温度会影响呼吸作用强度，A错误；图示只能说明净光合速率的最适温度出现在33℃左右，而呼吸速率的情况不清楚，因此无法判断真光合速率的最适温度，B错误；据图分析，15℃时此植物的净光合速率大于0，说明其可以同时进行光合作用和呼吸作用，因此产生ATP的过程有光合作用和呼吸作用，C错误；曲线下降是因为实际光合速率与呼吸速率之间的差值变小，可能因为呼吸速率增加更多，D正确。]4．(2020·廊坊联考)右图表示某植物叶肉细胞进行光合作用和有氧呼吸的过程，其中甲～丁表示场所，a～d表示相关物质。下列叙述正确的是()A．a表示[H]，该物质和呼吸作用产生的[H]是同一物质B．乙为叶绿体基质，该处主要发生CO2固定和C3还原过程C．d表示O2，在线粒体内膜上和d结合的[H]都来自葡萄糖D．该叶肉细胞在夜间合成ATP数量最多的场所是丙B[a表示[H]，该物质是NADPH，呼吸作用产生的是NADH，不是同一物质，A错误；乙为叶绿体基质，该处主要发生暗反应，即CO2固定和C3还原过程，B正确；d表示O2，在线粒体内膜上和d结合的[H]来自葡萄糖(丙酮酸)和水，C错误；该叶肉细胞在夜间合成ATP数量最多的场所是线粒体丁，D错误。]5．(2020·河南名校联考)右图表示某高等植物叶肉细胞中的A、B两种细胞器及相关生理活动。下列有关叙述正确的是()A．该植物可以在图示生理状态下正常生长B．细胞器A内生理活动的强度小于细胞器BC．A、B两种细胞器产生的ATP均能用于各项生命活动D．增大光照强度一定会提高A细胞器中生理活动的强度A[图示的细胞器A和细胞器B分别是叶绿体和线粒体，该叶肉细胞在释放氧气的同时，还在不断从外界环境中吸收二氧化碳，说明叶肉细胞的光合作用速率大于呼吸作用速率，细胞中有有机物积累，该植物可以在图示生理状态下正常生长，A正确，B错误；叶绿体中产生的ATP只能用于光合作用的暗反应，C错误；影响光合作用速率的因素不仅仅是光照强度，还有二氧化碳浓度、温度等，因此增大光照强度不一定会提高光合作用速率，D错误。]6．(2020·河北邢台检测)下图表示植物光合作用、细胞呼吸中氧的转移过程。下列叙述正确的是()H2Oeq\o(→,\s\up8(①))O2eq\o(→,\s\up8(②))H2Oeq\o(→,\s\up8(③))CO2eq\o(→,\s\up8(④))C3eq\o(→,\s\up8(⑤))(CH2O)A．过程①②④都有ATP生成B．过程②③进行的场所不同C．过程②⑤所需[H]全部来源于过程①D．过程①③⑤都需在生物膜上进行B[过程④中没有ATP生成，A项错误；过程②进行的场所是线粒体内膜，过程③进行的场所是线粒体基质，B项正确；过程⑤所需[H]来源于过程①，过程②所需[H]来源于有氧呼吸的第一和第二阶段，C项错误；过程①③⑤进行的场所分别是叶绿体类囊体膜、线粒体基质和叶绿体基质，D项错误。]7．如图为某农作物光合速率随土壤水分减少的日变化曲线图，图中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为降雨后第2、8、15天测得的数据。若光照强度的日变化相同，则据图分析错误的是()A．在水分充足时该农作物光合作用没有出现“午休”现象B．曲线Ⅱ波谷的形成与气孔有关C．适时进行灌溉可以缓解该农作物光合作用的“午休”程度D．导致曲线Ⅲ日变化的主要因素是土壤含水量D[导致曲线Ⅲ日变化的主要因素是光照强度，导致曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应光合速率不同的主要因素是土壤含水量，D项错误。]8．(2020·黄冈质检)下图甲表示叶肉细胞中叶绿体进行光合作用的过程，A、B代表物质，下图乙表示叶绿体色素分离的结果，下列叙述错误的是()A．光合作用的光反应是在图中①上进行的，而暗反应是在②中进行的B．①上产生的B物质移动到②中参与C5和C3的还原C．②中产生的NADP＋移动到①上接受水光解产生的氢D．图乙中色素带从上往下分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素bB[光合作用的场所是叶绿体，光反应是在图中①类囊体膜上进行的，而暗反应是在②叶绿体基质中进行的，A正确；①类囊体膜上产生的B物质[H]移动到②叶绿体基质中，参与C3的还原，形成糖类等有机物，B错误；②叶绿体基质中产生的NADP＋将移动到①类囊体膜上接受水光解产生的氢，C正确；叶绿体色素在滤纸上的分布，由上往下分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，D正确。]9．(不定项)探究培养液中酵母菌数量变化要使用亚甲基蓝或台盼蓝染色。其中，亚甲基蓝是一种人造氢受体，氧化态时呈蓝色，还原态时呈无色。台盼蓝常用于检测细胞膜的完整性，还常用于检验细胞是否存活。活细胞一般不会被台盼蓝染成蓝色，而死细胞会被染成淡蓝色。下列有关说法正确的是()A．代谢旺盛的酵母菌不会被这两种染料染成蓝色B．这两种染料都能将代谢缓慢的酵母菌休眠体染成蓝色C．实验过程中，酵母菌呼吸作用产生的[H]使进入细胞的亚甲基蓝失去蓝色D．探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验，如果不染色会使统计数值偏小AC[代谢旺盛的酵母菌说明细胞是存活的，酵母菌细胞呼吸能产生还原性氢，所以酵母菌不会被这两种染料染色，A正确；酵母菌虽然代谢缓慢，但是酵母菌还是活的，可以进行细胞呼吸，所以也不被这两种染料染色，B错误；酵母菌细胞呼吸产生的[H]使亚甲基蓝失去蓝色，C正确；如果不对酵母菌进行染色，就会将一些死的酵母菌计算在内，这样就导致实验数值偏大，D错误。故选AC。]10．(不定项)(2020·山东高三二模)下图表示25℃时，葡萄和草莓在不同光照强度条件下CO2吸收量的变化曲线。下列叙述正确的是()A．M点时葡萄的净光合速率为10mg·m－2·h－1B．已知葡萄光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃，若将环境温度改变为30℃，其他条件不变，则P点将右移C．对草莓而言，若白天和黑夜的时间各为12h，则平均光照强度在Xklx以上才能正常生长D．光照强度为Yklx时葡萄和草莓光合作用合成有机物的量相等BC[M点时葡萄的净光合速率为8mg·m－2·h－1，A错误；已知葡萄光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃，若将环境温度改变为30℃，其他条件不变，则呼吸速率升高，光合速率下降，P点将右移，B正确；对草莓而言，光照强度在Xklx时，净光合速率为1mg·m－2·h－1，呼吸速率为1mg·m－2·h－1，故若白天和黑夜的时间各为12h，则平均光照强度在Xklx以上才能正常生长，C正确；光照强度为Yklx时葡萄和草莓光合作用积累的有机物的量相等，由于呼吸速率不相同，故合成的有机物的量不相同，D错误。故选BC。]二、非选择题11．(2020·黄冈质检)研究人员以某植物为实验材料，进行了两个不同的实验探究。(1)用该植物为材料，进行“探究环境因素对光合作用的影响”实验，在测量光合作用速率时可以用单位时间单位叶面积的O2释放量表示，另外还可以用________________________________(答出两点)表示。在正常光照下培养一段时间后，若突然改用绿光照射，短时间内叶肉细胞中C3的含量会________(填“上升”“下降”或“不变”)。该植物在秋天时叶片变黄的现象主要与________(填一种环境因素)抑制叶绿素的合成有关。(2)补光是指在自然光照条件下额外补充不同波长的光，为了探究补光对植物光合作用速率的影响，研究小组在温度适宜的玻璃温室中，分别用三种强度相同的单色光对该植物进行补光实验，补光时间为上午7：00～10：00，实验结果如图所示。温度属于该实验的____________(填“自变量”或“因变量”“无关变量”)，根据坐标曲线图分析，可以得出的实验结论是____________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)测量光合作用速率时可以用单位时间单位叶面积的O2释放量表示，另外还可以用单位时间单位叶面积的CO2吸收量、单位时间单位叶面积的有机物积累量表示。在正常光照下培养一段时间后，若突然改用绿光照射，光反应减弱，产生的[H]和ATP减少，C3的还原减弱，故短时间内叶肉细胞中C3的含量会上升。秋天时叶片变黄主要与低温抑制叶绿素的合成有关。(2)根据以上分析可知，温度是无关变量。根据坐标曲线图分析，可以得出的实验结论是对植物补充450nm、680nm的光可以提高光合作用速率，用580nm的光进行补光，光合速率反而降低；用680nm的光比用450nm的光进行补光，植物光合速率提高得更多。[答案](1)单位时间单位叶面积的CO2吸收量、单位时间单位叶面积的有机物积累量上升低温(2)无关变量对植物补充450nm、680nm的光可以提高光合作用速率，用580nm的光进行补光，光合速率反而降低；用680nm的光比用450nm的光进行补光，植物光合速率提高得更多12．(2020·郑州模拟)科研人员在最适温度、一定的CO2浓度条件下对某植物的净光合速率(净光合速率＝总光合速率－呼吸速率)进行了研究，结果如图所示，请回答下列相关问题：(1)从图中可以看出，影响该植物净光合速率的因素有光照强度、_____________________________________________________。(2)分析图1可知，该植物萌芽后的前10d，随着叶面积逐渐增大，而净光合速率降低的原因可能是________________________________________________________________________________________。植物在萌芽10d后，净光合速率随着叶面积的增大而增强，主要原因：一是随着叶片的展开和扩展，叶片接受光的面积逐渐增大；二是叶片细胞的增殖、生长减慢，细胞的____________逐渐减弱。(3)由图2可知，植物光补偿点(光合速率等于呼吸速率时的光照强度)与________________有关。该植物萌芽后15d的叶片比萌芽后60d的叶片颜色浅，由此可知影响b曲线的内因主要是__________________。[解析](1)由图可知，萌芽后的天数、光照强度、叶面积均会影响该植物净光合速率。(2)图1：该植物萌芽后的前10d，可能是叶面积增大，光合速率和呼吸速率都增大，但呼吸速率增大的更多，所以净光合速率降低。植物在萌芽10d后，一方面随着叶片的展开和扩展，叶片接受光的面积逐渐增大；另一方面叶片细胞的增殖、生长减慢，细胞的呼吸作用逐渐减弱，故净光合速率随着叶面积的增大而增强。(3)由图2可知，植物光补偿点(光合速率等于呼吸速率时的光照强度)与萌芽后的天数有关，萌芽后60d的光补偿点小于萌芽后15d。该植物萌芽后15d的叶片比萌芽后60d的叶片颜色浅，说明叶绿素含量低，故影响b曲线的内因主要是叶绿素含量。[答案](1)叶面积、萌芽后的时间(2)叶面积增大，光合速率和呼吸速率都增大，但呼吸速率增大的更多，所以净光合速率降低呼吸作用(3)萌芽后的天数叶绿素的含量13．(2020·广东七校联考)为研究低钾条件对某种农作物2个品种光合作用的影响，科研人员进行了实验，结果如表。注：光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。(1)提取叶绿素时，为了使研磨充分，应加入________。(2)当乙品种的最大净光合速率为25.5μmol·m－2·s－1时，光合速率是________μmol·m－2·s－1。此时增大光照强度，光合速率不再增加，这主要是受光合作用过程________反应的限制。(3)低钾处理后，2个品种光补偿点均增大，主要原因是____________________________________________________________________________________________________________。(4)据表分析，为提高产量，在缺钾土壤中种植该种农作物时，可采取的相应措施是_______________________________________________________________________________________________________(写出两点即可)。[解析](1)提取叶绿素时，应加入SiO2，以增大摩擦力，使研磨更充分。(2)当乙品种的最大净光合速率为25.5μmol·m－2·s－1时，而此时其呼吸速率为2.9μmol·m－2·s－1，故此时光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝25.5＋2.9＝28.4(μmol·m－2·s－1)。在最大净光合速率下再增大光照强度，光合速率不再增加，这主要是受光合作用过程暗反应速率的限制。(3)据表分析，低钾处理后，2个品种光补偿点均增大，主要原因是农作物的叶绿素合成减少，光反应速率减慢，导致光合速率降低，但是两品种的呼吸速率均升高，所以需要增大光照强度才能维持光合速率与呼吸速率相等。(4)据表分析，在缺钾土壤中种植该种农作物时，为提高产量，一是尽量选择乙品种；二是施加适量钾肥。[答案](1)二氧化硅(SiO2)(2)28.4暗(3)低钾处理后，2个品种叶绿素含量均减少，光反应减弱，光合速率降低，且呼吸速率均升高，需要增大光强才能维持光合速率与呼吸速率相等(4)选择种植乙品种；施加适量钾肥14．(2020·河北检测)某实验小组为探究CO2浓度和温度对某种水绵光合作用的影响，设置了甲、乙和丙三个实验组，并测量在不同光照强度条件下水绵的光合速率，结果如图所示(细胞呼吸的最适温度高于图中温度)。请回答下列问题：(1)在C点时，限制甲组水绵光合速率的环境因素主要是______________。在B点时，限制乙组水绵光合速率的环境因素主要是________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在A、B两点对应的条件下，丙组水绵吸收CO2的速率________(填“大于”“小于”或“等于”)乙组的，原因是_____________________________。(3)水绵可用于富营养化水体的除磷，已知无机氮源能提高除磷量，但NOeq\o\al(－,3)的促进效果大于NHeq\o\al(＋,4)的。请设计实验验证NOeq\o\al(－,3)、NHeq\o\al(＋,4)促进水绵除磷的效果，要求简要写出实验思路、预期结果。实验思路：__________________________________