专题02植物的光合作用与呼吸作用(原卷版+解析)2

专题02植物的光合作用与呼吸作用【思维导图】【例题精析】一．选择题1．如图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线，该曲线是通过实测植株在不同光照强度条件下的CO2吸收和释放的情况。当植株处于B光照强度时，该植物的叶肉细胞中发生的情况与图中相符的一项是（）A．B． C． D．2．上个世纪，科学家希尔为了探究光合作用在哪里进行，曾经设计类似下图实验，把刚采摘的且生长旺盛的树叶捣碎，采用某种方法获得含有叶绿体的滤液，分成三等份。把其中两份直接放入A、B培养皿，第三份除去叶绿体后放入C培养皿。将三个培养皿置于同一地点，A、C培养皿接受光照，B培养皿遮光处理。一段时间后，观察到A培养皿中产生气泡，其中的气体能使带火星的木条复燃；B、C培养皿中未产生气泡。结合所学知识，分析判断下列叙述，其中不正确的是（）A．培养皿A中气泡内的气体是氧气 B．培养皿B中无气泡产生是因为缺乏二氧化碳 C．通过比较A、C培养皿中的现象，可知光合作用的场所是叶绿体 D．通过比较A、B培养皿中的现象，可知光照是光合作用的必要条件3．如图是粮食植物光合作用与呼吸作用关系图象，据图可知（）①Ⅰ是光合作用曲线，Ⅱ是呼吸作用曲线；②Ⅰ是呼吸作用曲线，Ⅱ是光合作用曲线；③a＞b+c；④a＝b+c；⑤a＜b+c。A．①③ B．②③ C．②⑤ D．①④4．为了探究光照强度对光合作用强度的影响，小明设计了瓶盖处密封的实验装置，如图所示，两装置的其他条件相同，盐水瓶内装满可使金鱼藻的生活环境保持较稳定的、适宜的CO2浓度的某溶液．实验步骤：先分别读取甲、乙玻璃管液面显示的读数；同时打开两台灯，观察到玻璃管内液面上升；一段时间后同时关灯，再次分别读数．下列有关叙述中，正确的是（）A．实验过程中，电能全部转化成内能和化学能 B．将盐水瓶放入清水中，能使温度基本恒定，是因为水的密度较大 C．两次读数之差是该时间段内金鱼藻通过光合作用吸收的二氧化碳的体积数 D．通过一段时间后，甲装置玻璃管内的液面上升得比乙装置的少二．多选题5．研究物质的变化时可使用具有放射性的18O作为“示踪原子”。科学家希尔和尼尔研究证明，光合作用的通式应更合理地表达为：6CO2+12H218O→光叶绿体C6H12O6+6H2O+618O在光照充分的环境里，将一种植物根部放入含有“示踪原子”18O的水中，有关说法正确的是（）A．一段较短的时间后，18O最先在植物体光合作用产生的葡萄糖中被检测到 B．植物光合作用放出的氧气中的氧来自其原料中的二氧化碳 C．植物光合作用放出的氧气中的氧来自其原料中的水 D．一段很长的时间后，18O在植物体周围空气的氧气中、二氧化碳中、植物体光合作用产生的葡萄糖中均能被检测到三．填空题6．如图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度。该装置放在20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X．30分钟后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。据此实验回答下列问题：（1）以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是0.8mL/h。（2）用这一方法测量光合作用速率，比实际的光合速率要偏低（填“高”或“低”），原因是因为植物在进行光合作用的同时进行呼吸作用。（3）如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0.6mL读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30℃，针筒容量需要调至0.8mL读数，才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出什么结论？在光照充足的情况下，温度可以提高光合作用速率。四．实验探究题7．某生物课外活动小组为探究光合作用所需要的条件和原料，以东昌湖里的菹草（一种多年生沉水植物）为实验材料，进行了如下的实验探究活动。第一步：取三支大小一致的试管，分别标为1号、2号和3号。第二步：在1号、3号试管中分别放入等量的质量分数为1%碳酸氢钠溶液（注：碳酸氢钠溶液可以向环境中释放二氧化碳），在2号试管中放入等量的蒸馏水。第三步：将三片形状、大小基本一致的菹草叶片分别放入三支试管的底部，如图。第四步：将1、2号试管放在100W的灯泡下照射3～4分钟，3号试管置于暗处，观察并记录叶片是否有气泡（氧气）产生和叶片上浮的情况，实验结果如表。请分析回答下列问题：试管试管中的液体条件实验现象1碳酸氢钠+新鲜菹草叶片灯光照射有气泡，叶片上浮2蒸馏水+新鲜菹草叶片灯光照射无气泡，叶片无上浮3碳酸氢钠+新鲜菹草叶片黑暗无气泡，无叶片上浮（1）1号和2号试管组成的一组实验中，实验变量是，作为对照的是号试管。该组实验说明是光合作用必须的原料。（2）1号和3号试管组成的一组实验中，实验变量是，该组实验说明光合作用需要。（3）在以上实验探究的基础上，该活动小组利用1号试管又进行了光照强度与植物光合作用关系的探究，实验结果如下：光源与试管的距离（厘米）1020304050每分钟产生的气泡个数（个）65351561（4）从表中数据可以看出，植物和光源的距离的远近与其产生的气泡数目成，由此可以得出的结论是：光照越强，植物光合作用。因此菜农若要提高大棚蔬菜的产量，可以采取的措施是。8．日常生活中，有人喜欢把植物放在室外阳光下，有人喜欢把植物放在室内。太阳光与照明灯光对植物光合作用哪个更有利呢？小科进行如下实验探究。【作出假设】太阳光比照明灯光更有利于植物的光合作用。【材料准备】玻璃钟罩、量筒、同一品种的天竺葵、水、白磷和其它必需的器材。【实验步骤】①按如图所示的装置连接好实验器材，并检验装置气密性。②取6株生长状况相同的天竺葵，分别放入6套相同装置内，每套装置如图所示，平均分成两组。③第一组装置放在阳光下，第二组装置放在密闭的黑色帐篷中（内有温控装置），用具有自动调光系统的照明灯照射。④6小时后，用激光笔点燃足量白磷，待白磷燃烧熄灭并冷却后，打开弹簧夹，测得并记录量筒内水量的变化数据。【交流与讨论】（1）植物光合作用的文字表达式是（2）小科认为实验测得量筒内水量的变化数据，就是植物产生的氧气体积。你认为小科的观点是否正确，并说出理由【评价与反思】（3）从植物光合作用的原料分析，为使光合作用正常进行应向装置内提供（4）如果实验中未等到装置完全冷却就打开弹簣夹，测量结果会（填“偏大”“偏小”或“不变”）9．为探究绿色植物的光合作用和呼吸作用，某兴趣小组设计并完成了以下实验步骤：①按如图连接实验装置，关闭阀门丙和丁后，放到黑暗处一昼夜。②将整个装置移到适宜的阳光下照射数小时。③打开阀门丙，将透明塑料袋中的气体通入甲试管，待气体收集满后，打开橡皮塞，用带火星的木条检测。④打开阀门丁，将C中的气体通入乙试管进行检测。⑤取下叶片A、B，用酒精脱色处理，漂洗叶片后滴加碘液，观察颜色变化。发现只有叶片A变蓝色。请分析回答：（1）步骤②中，光照前要阻断叶片间有机物的运输通道，即阻断（填结构名称）。（2）步骤④中，器材C应该是，叶片B中的进行呼吸作用释放出使澄清石灰水变浑浊的气体。（3）根据步骤⑤中观察到的实验现象，可以得出的结论是。10．为研究某种水草的光合作用和呼吸作用的影响因素，小徐查阅资料得：用少量的的NaHCO3和BTB酸碱指示剂加水配制的蓝色溶液，可随溶液中CO2的浓度增高而由蓝变黄。小徐根据资料配制了蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成绿色，之后将等量的绿色溶液分别加入到5支试管中，其中4支试管加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果如表：试管编号12345水草无有有有有据日光灯的距离/cm20遮光100602050min后试管中溶液的颜色绿色黄色黄色绿色蓝色若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：（1）50min后，5号试管溶液颜色变为蓝色，产生此现象的原因是。（2）上述实验结果可以得出的结论是。（写2条）（3）除上述所示的因素外，列举两个影响水草光合作用反应速率的因素。五．解答题11．如图甲所示为光照强度的变化与某植物光合速率的关系，乙图表示温度变化与某种植物光合速率的关系，丙图表示森林叶面积指数与光合作用和呼吸作用的关系（叶面积指数是指单位土地面积上植物叶面积的数量，此值越大，表示植物叶片交错程度越大）。（注：光合作用的速率是植物在单位时间内制造有机物的量，因为有机物的量测定不方便，通常用氧气的释放量或二氧化碳的吸收量来表示）请回答：（1）甲图中曲线上B点代表的含义为；A点代表的含义为。（2）由上图分析可知，该植物体在其他环境因素适宜时，体内有机物积累的速率要达到最大时对温度的要求应该是。温度超过40℃时此种植物表现为。（3）丙图中的阴影部分表示。在对森林资源的利用中，一般要在叶面积指数为6而不是为8时进行林木的采伐比较合算，请简要说明原因。。12．如图表示一株叶面积为10分米2的植物在一定二氧化碳浓度、不同光照强度条件下测得的二氧化碳吸收速率【单位：毫克/（分米2•小时）】。请回答：（1）在光照强度为n3的情况下光照3小时，该植物光合作用利用二氧化碳的质量为

克。（2）在昼夜周期条件下（12h光照、12h黑暗），该植物需在光照强度的条件下才能生长。（3）若该曲线表示该植物在恒温30℃时的二氧化碳吸收速率。该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，在其它条件不变的情况下，将温度调节到25℃，B点将向（填“左”或“右”）移动。13．如图中乙为研究光合作用的实验装置，用打孔器在某绿色植物的叶片上打出多个圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至不同浓度的NaHCO3溶液中，给予一定的光照，测量每个培养器皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间（见图甲），以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。请回答下列问题：（1）曲线ab段说明随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合速率变化情况是。（2）如果要在曲线bc段对应的NaHCO3浓度范围内缩短叶圆片上浮的时间，可以采取的措施是：（至少答出两点）。（3）在c点以后叶圆片上浮所用的平均时间变长的最可能原因是（4）当NaHCO3浓度为b点对应的浓度并给予充足光照时，利用一定仪器测得温度对该植物的真正光合作用速率和细胞呼吸速率的影响。请据图回答：分析图丙可知，其中的

（“实线”或“虚线”）表示真正光合作用速率，比较两曲线可看出，与有关的酶对高温更为敏感。14．某研究者利用栽在花盆中的植物，对植物的光合作用与呼吸作用进行了相关的研究，请回答如下问题：（1）图甲表示此盆绿色植物在两种不同温度下释放氧气的快慢与光照强度的关系。若该植物的呼吸商A（呼吸商＝呼吸放出的CO2量/呼吸消耗的O2量）为0.75，在15℃、1千勒克司光照强度下，该植物进行光合作用时除完全利用呼吸所产生的CO2外，每小时还应从外界吸收CO2毫升。（2）图乙是测定图甲纵坐标上a值的实验装置图，请回答下列问题：①在钟罩内放入该植物后密封，置于15℃的环境中，并对钟罩进行处理。②简述该实验的原理和测量方法。。（3）干旱初期，此植物光合作用快慢下降的主要原因可以用图来说明，其原因是。15．兴趣小组进行光合作用实验，选取同种植物且生长状况相同的叶片，分成4等份，分别在不同温度下暗处理1小时，接着在相同光照下放置1小时，测定每份叶中有机物质量的变化，制成图甲。回答下列问题。（1）实验中，叶在28℃时通过光合作用产生的有机物量是毫克。（2）图乙是28℃时，该植物二氧化碳吸收（释放）随光照强度变化的曲线，则b点的含义是。（3）若温度由28℃改为29℃，图乙中相应的a点在原位置的上方还是下方？请写出你的判断，并结合题目简要说出理由。答：。16．图1实验装置中的CO2传感器和O2传感器可以将玻璃罩内植物所产生CO2或O2的含量数值传递到电脑上，并进行分析后得出曲线图2。（1）依据图1装置和图2曲线可以探究和对光合作用速率的影响。图1中“热屏障”的意义是，图2中A点和C点限制光合作用速率的因素分别是和。（2）去掉图1装置中的光源、热屏障和温度计后，测定植物在自然环境下两昼夜吸收或释放CO2量，经电脑分析得到分析图3，S1﹣S5表示曲线与X轴围成的面积，请据图回答：第二天中（填字母）点时，植物积累的有机物最多，F点比G点CO2含量

（高或低），FG段CO2吸收速率下降的原因可能是。若S1+S3+S5≥S2+S4时，则植物在这两昼夜内（能或不能）生长。若将植物放在常温下暗处理1小时，质量减少1mg，再用适当光照射2小时，测其质量比暗处理前增加3mg，则该植物每小时实际制造有机物3mg。（3）请你依据分析曲线为农业增产提出两条合理化的建议：1．；2．。17．某小组的同学在进行有关植物的光合作用的探究时，设计了如图三个装置，其中植物、培养液、隔板、光照、温度等条件都完全相同。装置中玻璃隔板与钟罩之间用凡士林密封，实验前，已将三个装置中的植物放在黑暗处一昼夜（即“饥饿”处理）。请据图回答问题：（1）本实验主要探究的变量是。（2）实验前把装置中的植物放在黑暗处一昼夜的目的是。（3）光照几小时后，同学们将甲、乙、丙装置内植物的叶片进行脱色处理后，滴加碘液发现不会变蓝的叶片是取自装置。（4）实验后，小侯同学观察发现甲、乙、丙中培养液分别减少50mL、48mL、48mL，你认为这些水分主要用于植物的。18．无土栽培是利用营养液栽培作物的一门技术，营养液中含有作物生长所需的无机盐。（1）农民利用无土栽培在温室内种植农作物，一般要求晚上的温度低些，原理是；采用通风换气或人工施气肥来提高产量，其目的是。（2）无土栽培的植物是通过（填器官名称）吸收无机盐的。（3）选择两株生长状况相似，叶片数量不同的同种植株，分别放入烧杯中。烧杯装有油层密封的质量和浓度相同的同种营养液，将烧杯置于已调节平衡的天平上，如图甲所示，移动游码，使指针指在分度盘中央。同时将两烧杯置于同处阳光下照射一段时间。再放回原天平托盘上，天平的指针将会向（选填“左”或“右”）偏转。（4）若图乙温室中只有绿色植物，在不通入CO2的情况下。每天只在6：00～18：00接受日光照射。请在图丙的坐标上，用笔画出6：00～24：00该温室内CO2浓度的大致变化曲线（0：00～6：00的曲线已经绘出）。专题02植物的光合作用与呼吸作用【思维导图】【例题精析】一．选择题1．如图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线，该曲线是通过实测植株在不同光照强度条件下的CO2吸收和释放的情况。当植株处于B光照强度时，该植物的叶肉细胞中发生的情况与图中相符的一项是（）A．B． C． D．【解答】解：A、分析该图可知，线粒体产生的二氧化碳一部分被叶绿体吸收，另一部分释放到细胞外，说明呼吸作用大于光合作用，符合图中点AB之间，A错误；B、分析该图可知，线粒体产生的二氧化碳全部释放到细胞外，叶绿体不吸收二氧化碳，说明此时只进行呼吸作用、不进行光合作用，符合图中A点，B错误；C、分析该图可知，线粒体产生的二氧化碳全部被叶绿体吸收，叶绿体只吸收线粒体产生的二氧化碳，说明光合作用与呼吸作用相等，符合图中B点，C正确；D、分析该图可知，叶绿体吸收的二氧化碳来自线粒体和细胞外，说明此时光合作用大于呼吸作用，与C点相符，D错误。故选：C。2．上个世纪，科学家希尔为了探究光合作用在哪里进行，曾经设计类似下图实验，把刚采摘的且生长旺盛的树叶捣碎，采用某种方法获得含有叶绿体的滤液，分成三等份。把其中两份直接放入A、B培养皿，第三份除去叶绿体后放入C培养皿。将三个培养皿置于同一地点，A、C培养皿接受光照，B培养皿遮光处理。一段时间后，观察到A培养皿中产生气泡，其中的气体能使带火星的木条复燃；B、C培养皿中未产生气泡。结合所学知识，分析判断下列叙述，其中不正确的是（）A．培养皿A中气泡内的气体是氧气 B．培养皿B中无气泡产生是因为缺乏二氧化碳 C．通过比较A、C培养皿中的现象，可知光合作用的场所是叶绿体 D．通过比较A、B培养皿中的现象，可知光照是光合作用的必要条件【解答】解：A．绿色植物通过叶绿体利用光能把二氧化碳和水，转变成储存能量的有机物并释放氧气的过程，叫光合作用。故培养皿A中气泡内的气体是氧气，A正确。B．培养皿B中无气泡产生是因为缺乏光而不是缺乏二氧化碳，B错误。C．A处理有叶绿体产生了淀粉，C处理没有叶绿体没有产生淀粉。通过比较A、C培养皿中的现象，可知光合作用的场所是叶绿体，C正确。D．A处理有光，B处理没有光，两者形成一组对照实验，进行A、B两种处理的目的是设置对照实验。光照处理的变蓝，说明有淀粉，实验结果说明光合作用需要光。光是光合作用的条件。通过比较A、B培养皿中的现象，可知光照是光合作用的必要条件，D正确。故选：B。3．如图是粮食植物光合作用与呼吸作用关系图象，据图可知（）①Ⅰ是光合作用曲线，Ⅱ是呼吸作用曲线；②Ⅰ是呼吸作用曲线，Ⅱ是光合作用曲线；③a＞b+c；④a＝b+c；⑤a＜b+c。A．①③ B．②③ C．②⑤ D．①④【解答】解：植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物，释放氧气，同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程；而呼吸作用指的是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放能量的过程，光合作用与呼吸作用的关系如表：区别联系场所原料条件产物能量光合作用叶绿体二氧化碳、水光有机物、氧气储存能量相互对立相互依存呼吸作用所有的活细胞有机物、氧气有无光皆可二氧化碳、水释放能量图中Ⅰ只在6点～18点有光的条件下进行，因此Ⅰ是光合作用曲线；Ⅱ在0点～24点全天（有光、无光）都能进行，因此Ⅱ是呼吸作用曲线。正常情况下，植物的光合作用强度大于呼吸作用强度，植物进行光合作用制造的有机物大于呼吸作用分解的有机物，植物体内的有机物才能积累，植物体才能正常生长。图中a表示植物白天光合作用制造的有机物减去植物白天呼吸作用分解的有机物，b+c表示植物夜间呼吸作用分解的有机物。因此a＞b+c。故选：A。4．为了探究光照强度对光合作用强度的影响，小明设计了瓶盖处密封的实验装置，如图所示，两装置的其他条件相同，盐水瓶内装满可使金鱼藻的生活环境保持较稳定的、适宜的CO2浓度的某溶液．实验步骤：先分别读取甲、乙玻璃管液面显示的读数；同时打开两台灯，观察到玻璃管内液面上升；一段时间后同时关灯，再次分别读数．下列有关叙述中，正确的是（）A．实验过程中，电能全部转化成内能和化学能 B．将盐水瓶放入清水中，能使温度基本恒定，是因为水的密度较大 C．两次读数之差是该时间段内金鱼藻通过光合作用吸收的二氧化碳的体积数 D．通过一段时间后，甲装置玻璃管内的液面上升得比乙装置的少【解答】解：A、实验过程中，电能除了转化成内能和化学能，还有光能，A错误；B、盐水的密度比清水的密度大，盐水温度随外界温度变化较大，将盐水瓶放入清水中，主要控制盐水的温度基本恒定，B错误；C、在同时打开两台灯的情况下，金鱼藻光合作用强于呼吸作用，两次读数之差是该时间段内金鱼藻主要通过光合作用释放的氧气的体积数，C错误；D、甲在40W的台灯下，乙在100W的台灯下，100W的台灯下比40W的台灯下光照强度大，释放的氧气多，因此通过一段时间后，甲装置玻璃管内的液面上升得比乙装置的少，D正确。故选：D。二．多选题5．研究物质的变化时可使用具有放射性的18O作为“示踪原子”。科学家希尔和尼尔研究证明，光合作用的通式应更合理地表达为：6CO2+12H218O→光叶绿体C6H12O6+6H2O+618O在光照充分的环境里，将一种植物根部放入含有“示踪原子”18O的水中，有关说法正确的是（）A．一段较短的时间后，18O最先在植物体光合作用产生的葡萄糖中被检测到 B．植物光合作用放出的氧气中的氧来自其原料中的二氧化碳 C．植物光合作用放出的氧气中的氧来自其原料中的水 D．一段很长的时间后，18O在植物体周围空气的氧气中、二氧化碳中、植物体光合作用产生的葡萄糖中均能被检测到【解答】解：A、反应前示踪原子在水分子中，反应后在氧气分子中，氧气要向空气里扩散，因此在植物周围的空气里最先发现示踪原子，葡萄糖中的氧原子是从二氧化碳中转化而来的，二氧化碳中没有示踪原子，故A错误；BC、植物光合作用放出的氧气中的氧来自其原料中的水而不是二氧化碳，故B错误，C正确；D、长时间的话，就意味着这些18O的氧气又被植物通过呼吸作用利用，而呼吸作用中吸收的氧气可以进入到二氧化碳中，二氧化碳又被光合作用利用，于是合成的葡萄糖中也有了18O。故D正确；故选：CD。三．填空题6．如图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度。该装置放在20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X．30分钟后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。据此实验回答下列问题：（1）以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是0.8mL/h。（2）用这一方法测量光合作用速率，比实际的光合速率要偏低（填“高”或“低”），原因是因为植物在进行光合作用的同时进行呼吸作用。（3）如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0.6mL读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30℃，针筒容量需要调至0.8mL读数，才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出什么结论？在光照充足的情况下，温度可以提高光合作用速率。【解答】解：（1）光照条件下，由于光合作用吸收的CO2由缓冲液补充，同时释放出O2导致密闭装置内气体压强增大，若使水滴X不移动，其针筒中单位时间内O2气体容量的增加就代表表观光合速率的大小。由题可知，若以释放出的氧气量来代表表观光合速率，该植物的表观光合作用速率是（0.6﹣0.2）×2＝0.8（mL/h）。（2）与实际光合速率相比，由于细胞呼吸要消耗一部分氧气，故测得的光合速率偏低。（3）影响光合作用的环境因素有：光照强度、温度、二氧化碳浓度等。如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0.6mL读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30℃，针筒容量需要调至0.8mL读数，才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出：在光照充足的情况下，温度可以提高光合作用速率故答案为：（1）0.8（2）偏低；因为植物在进行光合作用的同时进行呼吸作用（3）在光照充足的情况下，温度可以提高光合作用速率四．实验探究题7．某生物课外活动小组为探究光合作用所需要的条件和原料，以东昌湖里的菹草（一种多年生沉水植物）为实验材料，进行了如下的实验探究活动。第一步：取三支大小一致的试管，分别标为1号、2号和3号。第二步：在1号、3号试管中分别放入等量的质量分数为1%碳酸氢钠溶液（注：碳酸氢钠溶液可以向环境中释放二氧化碳），在2号试管中放入等量的蒸馏水。第三步：将三片形状、大小基本一致的菹草叶片分别放入三支试管的底部，如图。第四步：将1、2号试管放在100W的灯泡下照射3～4分钟，3号试管置于暗处，观察并记录叶片是否有气泡（氧气）产生和叶片上浮的情况，实验结果如表。请分析回答下列问题：试管试管中的液体条件实验现象1碳酸氢钠+新鲜菹草叶片灯光照射有气泡，叶片上浮2蒸馏水+新鲜菹草叶片灯光照射无气泡，叶片无上浮3碳酸氢钠+新鲜菹草叶片黑暗无气泡，无叶片上浮（1）1号和2号试管组成的一组实验中，实验变量是，作为对照的是号试管。该组实验说明是光合作用必须的原料。（2）1号和3号试管组成的一组实验中，实验变量是，该组实验说明光合作用需要。（3）在以上实验探究的基础上，该活动小组利用1号试管又进行了光照强度与植物光合作用关系的探究，实验结果如下：光源与试管的距离（厘米）1020304050每分钟产生的气泡个数（个）65351561（4）从表中数据可以看出，植物和光源的距离的远近与其产生的气泡数目成，由此可以得出的结论是：光照越强，植物光合作用。因此菜农若要提高大棚蔬菜的产量，可以采取的措施是。【解答】解：（1）2装置中的蒸馏水中不含二氧化碳，由于没有进行光合作用的原料，因此2装置中的植物没有进行光合作用；1装置中碳酸氢钠溶液可以向环境中释放二氧化碳，含有光合作用的原料二氧化碳，因此1装置中的绿色植物进行了光合作用。作为对照的是1号试管。实验现象，1装置有气泡，叶片上浮，此实验现象可以证明：二氧化碳是光合作用的原料。（2）实验现象2装置无气泡，无叶片上浮，没有进行光合作用，1装置有气泡，叶片上浮，说明光合作用需要光。（4）从实验现象得出的数据可知，物和光源的距离的远近与其产生的气泡数目成反比，距离灯越近，植物产生的氧气（气泡）就越多，由于距离近光照会变强，距离远光照会变弱，所以这一现象说明，光照越强，绿色植物的光合作用就会越强，产生的氧气（气泡）就会越多。因此菜农若要提高大棚蔬菜的产量，可以采取的措施是增加光照强度。故答案为：（1）二氧化碳；1；二氧化碳；（2）光照；光；（4）反比；越强；增加光照强度。8．日常生活中，有人喜欢把植物放在室外阳光下，有人喜欢把植物放在室内。太阳光与照明灯光对植物光合作用哪个更有利呢？小科进行如下实验探究。【作出假设】太阳光比照明灯光更有利于植物的光合作用。【材料准备】玻璃钟罩、量筒、同一品种的天竺葵、水、白磷和其它必需的器材。【实验步骤】①按如图所示的装置连接好实验器材，并检验装置气密性。②取6株生长状况相同的天竺葵，分别放入6套相同装置内，每套装置如图所示，平均分成两组。③第一组装置放在阳光下，第二组装置放在密闭的黑色帐篷中（内有温控装置），用具有自动调光系统的照明灯照射。④6小时后，用激光笔点燃足量白磷，待白磷燃烧熄灭并冷却后，打开弹簧夹，测得并记录量筒内水量的变化数据。【交流与讨论】（1）植物光合作用的文字表达式是（2）小科认为实验测得量筒内水量的变化数据，就是植物产生的氧气体积。你认为小科的观点是否正确，并说出理由【评价与反思】（3）从植物光合作用的原料分析，为使光合作用正常进行应向装置内提供（4）如果实验中未等到装置完全冷却就打开弹簣夹，测量结果会（填“偏大”“偏小”或“不变”）【解答】解：（1）光合作用是指绿色植物利用光提供的能量，吸收二氧化碳和水分，在叶绿体中合成了淀粉等有机物，并且把光能转变成化学能，储存在有机物中，同时释放出氧气的过程。光合作用公式：二氧化碳+水→叶绿体（2）足量白磷燃烧尽钟罩内的氧气至冷却时使气压小于大气压，从而造成量筒内水量变化，所以量筒内水量变化值是6小时内光合作用产生的氧气+钟罩内原有的氧气﹣呼吸作用消耗的氧气。因此量筒内水量的变化数据，并不能完全代表植物产生的氧气体积。小科的观点是不正确的。（3）光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成贮存着能量的有机物（主要是淀粉），使光能转变成化学能，并且释放出氧气的过程。可见光合作用的原料是：二氧化碳和水；产物是：有机物和氧气；场所是：叶绿体；条件是：光。从植物光合作用的原料分析，为使光合作用正常进行应向装置内提供二氧化碳。（4）如果实验中未等到装置完全冷却就打开弹簣夹，实验结果会偏低，原因是：与室温相比，剩余气体温度偏高，压强偏大，因此进入集气瓶中的气体偏小。故答案为：（1）二氧化碳+水→叶绿体（2）不正确；足量白磷燃烧尽钟罩内的氧气至冷却时使气压小于大气压，从而造成量筒内水量变化，所以量筒内水量变化值是6小时内光合作用产生的氧气+钟罩内原有的氧气﹣呼吸作用消耗的氧气。因此量筒内水量的变化数据，并不能完全代表植物产生的氧气体积（3）二氧化碳（4）偏小9．为探究绿色植物的光合作用和呼吸作用，某兴趣小组设计并完成了以下实验步骤：①按如图连接实验装置，关闭阀门丙和丁后，放到黑暗处一昼夜。②将整个装置移到适宜的阳光下照射数小时。③打开阀门丙，将透明塑料袋中的气体通入甲试管，待气体收集满后，打开橡皮塞，用带火星的木条检测。④打开阀门丁，将C中的气体通入乙试管进行检测。⑤取下叶片A、B，用酒精脱色处理，漂洗叶片后滴加碘液，观察颜色变化。发现只有叶片A变蓝色。请分析回答：（1）步骤②中，光照前要阻断叶片间有机物的运输通道，即阻断（填结构名称）。（2）步骤④中，器材C应该是，叶片B中的进行呼吸作用释放出使澄清石灰水变浑浊的气体。（3）根据步骤⑤中观察到的实验现象，可以得出的结论是。【解答】解：（1）筛管的主要功能是运输有机物，步骤②中，光照前要阻断叶片间有机物的运输通道，即阻断筛管。（2）光合作用的条件是光，图中A、C的变量是光，已知A上套的是透明塑料袋，所以B是套黑色塑料袋。呼吸作用是生物的共同特征，任何活细胞都在不停地进行呼吸作用，其实质都是分解有机物，释放能量。呼吸作用的场所是线粒体。呼吸作用的公式：有机物（储存着能量）+氧→二氧化碳+水+能量。（3）⑤取下叶片A、B，用酒精脱色处理，漂洗叶片后滴加碘液，观察颜色变化。发现只有叶片A变蓝色。由此可见：光是光合作用的条件，光合作用的产物是淀粉故答案为：（1）筛管（韧皮部）（2）黑色塑料袋；活细胞（3）光是光合作用的条件，光合作用的产物是淀粉10．为研究某种水草的光合作用和呼吸作用的影响因素，小徐查阅资料得：用少量的的NaHCO3和BTB酸碱指示剂加水配制的蓝色溶液，可随溶液中CO2的浓度增高而由蓝变黄。小徐根据资料配制了蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成绿色，之后将等量的绿色溶液分别加入到5支试管中，其中4支试管加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果如表：试管编号12345水草无有有有有据日光灯的距离/cm20遮光100602050min后试管中溶液的颜色绿色黄色黄色绿色蓝色若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：（1）50min后，5号试管溶液颜色变为蓝色，产生此现象的原因是。（2）上述实验结果可以得出的结论是。（写2条）（3）除上述所示的因素外，列举两个影响水草光合作用反应速率的因素。【解答】解：（1）本实验中，50min后若5号试管的溶液是蓝色，则说明水草离日光灯的距离近，光合作强度强，植物进行光合作用消耗二氧化碳，导致试管内溶液CO2浓度下降。（2）2号管遮光条件，植物只进行呼吸作用，产生二氧化碳，不消耗二氧化碳，其二氧化碳浓度高于3号试管，黄色应该比3号管更深，故2号管的颜色应为黄色。说明呼吸作用产生二氧化碳。由（1）说明光合作用消耗二氧化碳，光照强度强光合作用强。（3）绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成贮存着能量的有机物（主要是淀粉），使光能转变成化学能，并且是放出氧气的过程叫做光合作用。从概念中可以看出，光合作用的原料是二氧化碳和水，条件是光，场所是叶绿体，产物是有机物和氧气。除上表所示因素外，影响水草光合作用反应速率的因素二氧化碳和水，光照强度和时间以及叶绿体。故答案为：（1）水草离日光灯的距离近，光合作强度强，植物进行光合作用消耗二氧化碳（2）光合作用消耗二氧化碳，光照强度强光合作用强；呼吸作用产生二氧化碳（3）时间以及叶绿体五．解答题11．如图甲所示为光照强度的变化与某植物光合速率的关系，乙图表示温度变化与某种植物光合速率的关系，丙图表示森林叶面积指数与光合作用和呼吸作用的关系（叶面积指数是指单位土地面积上植物叶面积的数量，此值越大，表示植物叶片交错程度越大）。（注：光合作用的速率是植物在单位时间内制造有机物的量，因为有机物的量测定不方便，通常用氧气的释放量或二氧化碳的吸收量来表示）请回答：（1）甲图中曲线上B点代表的含义为；A点代表的含义为。（2）由上图分析可知，该植物体在其他环境因素适宜时，体内有机物积累的速率要达到最大时对温度的要求应该是。温度超过40℃时此种植物表现为。（3）丙图中的阴影部分表示。在对森林资源的利用中，一般要在叶面积指数为6而不是为8时进行林木的采伐比较合算，请简要说明原因。。【解答】解：（1）甲图中，B点表示光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用释放的二氧化碳相等，表明光合作用和呼吸作用的强度相同，因此甲图中曲线上B点代表的含义为：光合作用和呼吸作用的强度相同；A点植物不能光合作用吸收二氧化碳，只能进行呼吸作用释放二氧化碳，因此A点代表的含义为：呼吸作用的强度；此时光合作用的强度是0。（2）由乙图分析可知，温度25℃时光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用释放的二氧化碳的差最大，表明体内有机物的积累最多，因此该植物体在其它环境因素适宜时，体内有机物积累速率要达到最大的温度要求应该是25℃．温度超过40℃时此种植物表现为光合作用速率下降，呼吸速率升高，体内有机物积累减少，不再生长。（3）光合作用制造有机物，呼吸作用消耗有机物，因此丙图中的阴影部分表示呼吸作用消耗的有机物量，从丙图中看出，叶面积指数为6时，干物质积累量最高，因此在对森林资源的利用中，一般要在叶面积指数为6时。故答案为：（1）光合作用和呼吸作用的强度相同；无光照时呼吸作用的强度（2）25℃；光合作用速率下降，呼吸速率升高，体内有机物积累减少（3）呼吸作用消耗的有机物的量；叶面积指数为6时，该森林的干物质的量达到最大，而叶面积指数达到8时，虽然光合作用合成的有机物的量增加了，但呼吸作用消耗更多，干物质的积累量反而减少了12．如图表示一株叶面积为10分米2的植物在一定二氧化碳浓度、不同光照强度条件下测得的二氧化碳吸收速率【单位：毫克/（分米2•小时）】。请回答：（1）在光照强度为n3的情况下光照3小时，该植物光合作用利用二氧化碳的质量为

克。（2）在昼夜周期条件下（12h光照、12h黑暗），该植物需在光照强度的条件下才能生长。（3）若该曲线表示该植物在恒温30℃时的二氧化碳吸收速率。该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，在其它条件不变的情况下，将温度调节到25℃，B点将向（填“左”或“右”）移动。【解答】解：（1）因曲线表示的是净光合量，则该植物通过光合作用吸收的二氧化碳为吸收加上抵消呼吸那部分的消耗，即光合作用的吸收速度为10﹣（﹣5）＝15毫克/（平方分米•小时），再由株叶面积为10平方分米、光照3小时，则光合作用吸收的二氧化碳的质量为15毫克/（平方分米•小时）×10平方分米×3小时＝0.45克。（2）由图可知在n1时，二氧化碳的吸收速度为0，即在该点植物的光合作用与呼吸作用的速度正好相等，达到动态平衡。一昼夜光合作用时间是12小时，呼吸作用时间是24小时。所以在昼夜周期条件下（12h光照、12h黑暗），该植物需在光照强度大于n2的条件下才能生长。（3）若该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到25℃时，光合作用的强度增强，二氧化碳的吸收量将增加，A点将向上移动；同时光合作用增强，光补偿点前移，B点将向左移动。故答案为：（1）0.45（2）大于n2（3）左13．如图中乙为研究光合作用的实验装置，用打孔器在某绿色植物的叶片上打出多个圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至不同浓度的NaHCO3溶液中，给予一定的光照，测量每个培养器皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间（见图甲），以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。请回答下列问题：（1）曲线ab段说明随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合速率变化情况是。（2）如果要在曲线bc段对应的NaHCO3浓度范围内缩短叶圆片上浮的时间，可以采取的措施是：（至少答出两点）。（3）在c点以后叶圆片上浮所用的平均时间变长的最可能原因是（4）当NaHCO3浓度为b点对应的浓度并给予充足光照时，利用一定仪器测得温度对该植物的真正光合作用速率和细胞呼吸速率的影响。请据图回答：分析图丙可知，其中的

（“实线”或“虚线”）表示真正光合作用速率，比较两曲线可看出，与有关的酶对高温更为敏感。【解答】解：（1）分析题图示甲曲线可知，在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加叶片上浮时间缩短，说明随NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐增大。（2）促进光合作用的措施有：增加光照时间、增加原料二氧化碳和水等。如果要在曲线bc段对应的NaHCO3浓度范围内缩短叶圆片上浮的时间，可以采取的措施是：适当增加光照、适当提高温度。（3）因为NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降，所以在c点以后叶圆片上浮所用的平均时间变长。（4）图丙表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下，温度对某植物的真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响。该条件下光合作用强度应该大于呼吸作用强度，所以实线表示CO2的吸收量，即真正光合作用速率，而虚线表示呼吸作用释放的CO2量。比较两曲线可看出，实线先于虚线下降，所以与光合作用有关的酶对高温更为敏感。故答案为：（1）逐渐增大；（2）适当增加光照、适当提高温度；（3）因为NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降（其他合理答案酌情给分）；（4）实线；光合作用。14．某研究者利用栽在花盆中的植物，对植物的光合作用与呼吸作用进行了相关的研究，请回答如下问题：（1）图甲表示此盆绿色植物在两种不同温度下释放氧气的快慢与光照强度的关系。若该植物的呼吸商A（呼吸商＝呼吸放出的CO2量/呼吸消耗的O2量）为0.75，在15℃、1千勒克司光照强度下，该植物进行光合作用时除完全利用呼吸所产生的CO2外，每小时还应从外界吸收CO2毫升。（2）图乙是测定图甲纵坐标上a值的实验装置图，请回答下列问题：①在钟罩内放入该植物后密封，置于15℃的环境中，并对钟罩进行处理。②简述该实验的原理和测量方法。。（3）干旱初期，此植物光合作用快慢下降的主要原因可以用图来说明，其原因是。【解答】解：（1）15°C当光照强度为“0“时，消耗O2为1a，此时释放CO2为0.75a，当光照强度为1千勒克司时时，由产生的氧气为1a加上自身消耗的氧气1a，实际产生2a的氧气，由光合作用光系式消耗CO2的量与产生02的量为1：1所以总共需要的CO2为2a，而植物呼吸作用能产生0.75a的CO2，外界吸收的CO2量为2a﹣0.75a＝1.25a；（2）①测定a值时让植物只进行呼吸作用所以要进行遮光处理；②植物呼吸作用消耗氧气，而释放的二氧化碳被NaOH溶液吸收，引起钟罩内气压下降，刻度管中红墨水上升，红墨水上升的体积可视为实验时间里植物的耗氧量，即为1a。（3）植物为减少水分流失而关闭气孔，影响了CO2的吸收，进而影响光合作用的进行，所以B图正确。故答案为：（1）1.25a；（2）①遮光；②植物呼吸作用消耗氧气，而释放的二氧化碳被NaOH溶液吸收，引起钟罩内气压下降，刻度管中红墨水上升，红墨水上升的体积可视为实验时间里植物的耗氧量，即为1a；（3）B；干旱初期，植物叶片气逐渐关闭，体内CO2浓度下降，光合作用速快慢下降。15．兴趣小组进行光合作用实验，选取同种植物且生长状况相同的叶片，分成4等份，分别在不同温度下暗处理1小时，接着在相同光照下放置1小时，测定每份叶中有机物质量的变化，制成图甲。回答下列问题。（1）实验中，叶在28℃时通过光合作用产生的有机物量是毫克。（2）图乙是28℃时，该植物二氧化碳吸收（释放）随光照强度变化的曲线，则b点的含义是。（3）若温度由28℃改为29℃，图乙中相应的a点在原位置的上方还是下方？请写出你的判断，并结合题目简要说出理由。答：。【解答】解：（1）从甲图中看出，叶在28℃时暗处理1小时后有机物的减少量是2毫克，叶在28℃时光照1小时后与暗处理前的有机物增加量是3毫克，叶在28℃光照1小时进行光合作用制造有机物的时候还进行呼吸作用消耗有机物2毫克，因此实验中，叶在28℃时通过光合作用产生的有机物量是2+2+3═7（毫克）．（2）光合作用吸收二氧化碳，呼吸作用释放二氧化碳．乙图中a点二氧化碳释放量最多，表明只进行呼吸作用不进行光合作用；因此a、b、c三点光合作用最弱的是a，b点的含义是29℃时，此光照强度下，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等．（3）从甲图中看出，叶在28℃时暗处理1小时后有机物的减少量是2毫克，叶在29℃时暗处理1小时后有机物的减少量是3毫克，表明29℃时比28℃时呼吸作用强，因此若温度由28℃升高到29℃，图乙中相应的a点在原位置下方．故答案为：（1）7（2）光合作用消耗的二氧化碳质量刚好等于呼吸作用所放出的二氧化碳（或光合作用速率等于呼吸作用速率）（3）下方；29℃时比28℃时呼吸作用强，所以相应的a点在原位置的下方。16．图1实验装置中的CO2传感器和O2传感器可以将玻璃罩内植物所产生CO2或O2的含量数值传递到电脑上，并进行分析后得出曲线图2。（1）依据图1装置和图2曲线可以探究和对光合作用速率的影响。图1中“热屏障”的意义是，图2中A点和C点限制光合作用速率的因素分别是和。（2）去掉图1装置中的光源、热屏障和温度计后，测定植物在自然环境下两昼夜吸收或释放CO2量，经电脑分析得到分析图3，S1﹣S5表示曲线与X轴围成的面积，请据图回答：第二天中（填字母）点时，植物积累的有机物最多，F点比G点CO2含量

（高或低），FG段CO2吸收速率下降的原因可能是。若S1+S3+S5≥S2+S4时，则植物在这两昼夜内（能或不能）生长。若将植物放在常温下暗处理1小时，质量减少1mg，再用适当光照射2小时，测其质量比暗处理前增加3mg，则该植物每小时实际制造有机物3mg。（3）请你依据分析曲线为农业增产提出两条合理化的建议：1．；2．。【解答】解：（1）依据图1装置和图2曲线可以探究温度和光照强度对光合作用速率的影响。图1中“热屏障”的意义是控制温度对植物光合作用的影响，图2中A点和C点限制光合作用速率的因素分别是温度和光照强度。据图2分析可知，A处距离改变不影响气泡，而温度改变则气泡明显变化，所以限制因素是温度；在三条曲线中，C点都处于曲线的下降阶段，即光合强度随着光照强度的降低而降低，所以C点的限制因素为光照强度。（2）图3测定植物在自然环境下两昼夜吸收或释放CO2量，横轴以上围成的面积表示白天有机物的积累量，横轴以下围成的面积表示夜间消耗的有机物的量，故第二天中I点时，植株积累的有机物最多。G点与F点相比，出现了光合午休现象，气孔部分关闭，二氧化碳供应不足，所以F点比G点CO2含量高。FG段CO2吸收速率下降的原因可能是环境温度过高，为了减少水分过多散失部分，气孔关闭。图中第一天光照不足，光合作用较低，导致S2明显小于S4．曲线与横轴以下围成的面积表示有机物的消耗量，横轴以上围成的面积表示白天有机物的积累量，故如果S1+S3+S5≥S2+S4，则该植物在这两昼夜内不能生长。暗处理1h，重量减少1mg，呼吸速率为1mg/h。再用适当光照射2h，测其重量比暗处理前增加3mg，则比暗处理后增加3+1＝4mg，故净光