2025届高中生物学一轮复习：重点强化练10　渗透作用原理（含解析）

重点强化练10渗透作用原理1．(2023·成都高三摸底考)为了观察渗透吸水现象，有人进行如下实验：用猪的膀胱膜将一漏斗口封住，在漏斗里装清水，然后把漏斗浸入盛有浓度为30%蔗糖溶液的烧杯中(水可自由通过膀胱膜，蔗糖不能通过膀胱膜)，使漏斗管内与烧杯中的起始液面一样高。经过一段时间后，最可能的实验结果是()A．漏斗管内的液面等于烧杯中的液面B．漏斗管内的液面高于烧杯中的液面C．漏斗管内的液面低于烧杯中的液面D．无法判断漏斗管和烧杯液面的高低2．(2024·海南洋浦中学高三月考)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞，则关于这一实验结果，下列说法正确的是()A．实验前，丙的浓度>乙的浓度>甲的浓度B．实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分子移动属于协助扩散C．甲、丙的浓度变化是由水分子在细胞与蔗糖溶液间移动引起的D．因为细胞内蔗糖浓度与乙的蔗糖浓度相等，从而导致水分子进出细胞速率相等3．通过海水淡化获取淡水，是解决淡水资源短缺的一种重要途径。反渗透海水淡化技术是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的一种技术。利用该技术淡化海水时，在反渗透装置中的海水一侧施加适当强度的外界压力，将海水中的水反渗透到淡水一侧。下列说法错误的是()A．人工合成的半透膜可能不含水通道蛋白B．施加的外界压力应大于海水的渗透压C．反渗透装置中半透膜两侧的水分子总是顺相对含量梯度移动的D．反渗透装置中的海水一侧渗透压始终大于淡水一侧渗透压4．(2024·山西大同一中高三月考)在如图所示的装置中，a、b、c中均为一定浓度的蔗糖溶液，溶液之间均用半透膜隔开，一段时间后达到渗透平衡形成一定的高度差，如图所示，h1>h2，在达到平衡后，a、b、c中蔗糖溶液的浓度大小关系为()A．a＝b＝c B．a>b>cC．a>c>b D．无法确定5．如图是研究渗透作用的常用装置，实验前膀胱膜两侧的液面处于同一水平(零液面)，达到平衡状态时膀胱膜两侧液面存在一定的高度差(Δh)。下列相关叙述正确的是()A．实验前膀胱膜两侧溶液的浓度差小于达到平衡状态后膀胱膜两侧溶液的浓度差B．达到平衡状态时，烧杯中的水分子不再通过膀胱膜进入漏斗中C．若达到平衡状态后从漏斗中吸走部分蔗糖溶液，则达到新的平衡状态时Δh减小D．该装置中，水分子从溶液浓度高的一侧向溶液浓度低的一侧渗透6．(2024·广州高三联考)如图所示，用磷脂分子制成的人工膜将水槽分成甲、乙两部分，甲侧加入一定浓度的KNO3溶液，乙侧加入蒸馏水，使甲、乙两侧液面相平。一段时间后，甲侧液面高于乙侧，然后再向甲侧加入微量的物质“M”，一段时间后，甲侧液面明显下降，物质M可能是()A．载体蛋白 B．水通道蛋白C．胆固醇 D．葡萄糖7．(2024·四川成都七中高三联考)反渗透技术是指利用压力使高浓度溶液中的水分子通过半透膜，但其他物质不能通过的技术，常常用于海水淡化、家庭净水，其作用原理如图所示。下列相关说法正确的是()A．若没有人为压力，水分子只能从低浓度溶液进入高浓度溶液中B．图中水分子在进行跨膜运输时，不需要消耗ATP，但需要载体蛋白的协助C．水分子从高浓度溶液进入低浓度溶液是人为压力克服膜两侧渗透压差的结果D．当两侧液面等高时，人为压力需减小才能使水分子继续从高浓度溶液进入低浓度溶液8．(2024·重庆渝北中学高三月考)某兴趣小组用图甲装置研究渗透作用，a和b均为蔗糖溶液，c允许单糖通过；图乙为实验结果。下列说法正确的是()A．烧杯中蔗糖溶液浓度大于漏斗中蔗糖溶液浓度B．若t2时刻烧杯中加入蔗糖酶，则Δh最终将变小C．t2时刻半透膜两侧蔗糖溶液浓度相同D．若t2时刻漏斗中加入蔗糖酶，则最终漏斗中的液面将低于烧杯9．(2023·宁德高三模拟)一位同学设计以如图装置验证酶的专一性。透析袋是由半透膜制成的袋状容器，a组透析袋加入淀粉、碘液和蔗糖酶，b组透析袋加入等量的淀粉、碘液和淀粉酶。下列叙述正确的是()A．酶的催化机理是为化学反应提供活化能B．实验显示a组蓝色变浅，b组蓝色退去C．实验结束透析袋均增重，且b组等于a组D．本实验不可用斐林试剂代替碘液进行鉴定10．(2024·洛阳高三期末)如图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内的溶液(S1)和漏斗外的溶液(S2)为两种不同浓度的溶液，水分子可以透过半透膜，而溶质分子则不能。当渗透达到平衡时，液面差为m。下列有关叙述正确的是()A．初始时S1溶液的浓度大于S2溶液，平衡时S1溶液的浓度等于S2溶液B．植物根尖分生区细胞的细胞膜相当于半透膜，主要通过渗透作用吸水C．将根尖成熟区细胞置于S2溶液中，渗透失水平衡时细胞液浓度等于S2溶液D．将细胞内液浓度与S2相同的红细胞置于S1溶液中，其会吸水涨破11．(2024·福建三明一中高三开学考)如图装置中，甲、乙、丙中分别放置了相等物质的量浓度的蔗糖溶液、麦芽糖溶液和乳糖溶液(溶液体积关系：V甲＝V丙<V乙)，a、b表示用半透膜(水分子和单糖可以自由通过，但二糖不能通过)将它们分隔开，对装置进行相关处理。下列说法正确的是()A．若向甲、丙中分别加入等体积相同物质的量浓度的蔗糖酶和乳糖酶，稳定后液面高度：乙>甲>丙B．若向乙中加入一定量麦芽糖酶溶液，稳定后液面高度：乙<甲＝丙C．若向丙中加入一定量的半乳糖后，稳定后液面高度：甲＝乙＝丙，并且甲、乙、丙中半乳糖含量相同D．本实验中半乳糖等单糖分子从浓度高的一侧向浓度低的一侧通过半透膜的扩散称为渗透作用12．分别将淀粉溶液和葡萄糖溶液装入玻璃纸制成的透析袋内(大分子无法通过，小分子可以自由通过)，再将透析袋置于清水中，甲组向清水中加入适量碘液，乙组向清水中加入适量斐林试剂，静置一段时间。下列叙述正确的是()A．甲组透析袋外溶液颜色变浅B．甲组透析袋内淀粉浓度变高C．乙组透析袋外出现砖红色沉淀D．乙组葡萄糖通过协助扩散出入透析袋13．将生鸡蛋的大头去掉蛋壳且保持壳膜完好，小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出。向蛋壳内灌入一定量的质量浓度为15%的蔗糖溶液，然后放在盛有清水的烧杯中并用铅笔标上吃水线。下列分析正确的是()A．壳膜相当于渗透装置中的半透膜，二者都具有选择透过性B．因为清水进入蛋壳中，半小时后吃水线将高于烧杯的水面C．若将清水换成质量浓度为15%的NaCl溶液，则蛋壳先上浮后下沉D．当蛋壳内的液面不再发生变化时，壳膜两侧的溶液浓度相等，水分子不再进出14．(2024·四川自贡一中高三开学考)如图甲、乙为两套渗透装置图(图中S1为30%蔗糖溶液、S2为蒸馏水、S3为30%葡萄糖溶液)；已知葡萄糖能通过半透膜，但蔗糖不能通过半透膜。下列叙述错误的是()A．装置甲渗透过程中水分子通过半透膜的方向是S2→S1B．装置甲达到渗透平衡后，S1溶液浓度大于S2溶液浓度C．装置乙的现象是S3溶液液面先上升后下降D．装置乙经过一段时间最终S3和S2溶液液面持平15．在低渗溶液中，细胞吸水膨胀，吸水过多可能导致细胞破裂。不同的细胞通过不同的机制避免细胞过度膨胀。下列相关叙述错误的是()A．动物细胞避免吸水涨破需要转运蛋白的协助，转运蛋白运出离子从而降低细胞吸水量B．植物细胞的水分进出达到平衡时，细胞内外溶液浓度不一定相等C．外界溶液浓度升高，原生生物收缩泡的伸缩频率会降低D．发生渗透吸水时，水分子从高浓度溶液向低浓度溶液扩散重点强化练10渗透作用原理（解析版）1．(2023·成都高三摸底考)为了观察渗透吸水现象，有人进行如下实验：用猪的膀胱膜将一漏斗口封住，在漏斗里装清水，然后把漏斗浸入盛有浓度为30%蔗糖溶液的烧杯中(水可自由通过膀胱膜，蔗糖不能通过膀胱膜)，使漏斗管内与烧杯中的起始液面一样高。经过一段时间后，最可能的实验结果是()A．漏斗管内的液面等于烧杯中的液面B．漏斗管内的液面高于烧杯中的液面C．漏斗管内的液面低于烧杯中的液面D．无法判断漏斗管和烧杯液面的高低答案C解析漏斗中是清水，烧杯中是浓度为30%蔗糖溶液，烧杯中溶液浓度高于漏斗，漏斗中水分子能够通过渗透作用进入烧杯内，故漏斗管内的液面低于烧杯中的液面，C符合题意。2．(2024·海南洋浦中学高三月考)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞，则关于这一实验结果，下列说法正确的是()A．实验前，丙的浓度>乙的浓度>甲的浓度B．实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分子移动属于协助扩散C．甲、丙的浓度变化是由水分子在细胞与蔗糖溶液间移动引起的D．因为细胞内蔗糖浓度与乙的蔗糖浓度相等，从而导致水分子进出细胞速率相等答案C解析生理状态相同的叶片的细胞液浓度是相同的，甲浓度变小，说明甲的浓度＞细胞液浓度，乙的浓度不变，说明乙的浓度＝细胞液浓度，丙的浓度变大，说明丙的浓度＜细胞液浓度，因此实验前甲的浓度＞乙的浓度＞丙的浓度，A错误；实验中，细胞与蔗糖溶液之间的水分子移动属于自由扩散，B错误；甲、丙的浓度变化是由渗透作用引起的，是由水分子在细胞与蔗糖溶液之间移动引起的，C正确；乙的浓度不变是因为其与细胞内的细胞液浓度相等，水分子进出细胞的速率相等，D错误。3．通过海水淡化获取淡水，是解决淡水资源短缺的一种重要途径。反渗透海水淡化技术是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的一种技术。利用该技术淡化海水时，在反渗透装置中的海水一侧施加适当强度的外界压力，将海水中的水反渗透到淡水一侧。下列说法错误的是()A．人工合成的半透膜可能不含水通道蛋白B．施加的外界压力应大于海水的渗透压C．反渗透装置中半透膜两侧的水分子总是顺相对含量梯度移动的D．反渗透装置中的海水一侧渗透压始终大于淡水一侧渗透压答案C解析在反渗透装置中的海水一侧施加适当强度的外界压力，将海水中的水反渗透到淡水一侧，即由水少的一侧渗透到水多的一侧，而水通过水通道蛋白时是由水多的一侧渗透到水少的一侧，据此推测人工合成的半透膜可能不含水通道蛋白，A正确；施加的外界压力应大于海水的渗透压，这样才能将海水中的水反渗透到淡水一侧，B正确；反渗透装置中半透膜两侧的水分子总是逆着水分子相对含量梯度移动的，C错误；海水含有较多的溶质，海水一侧渗透压始终大于淡水一侧渗透压，D正确。4．(2024·山西大同一中高三月考)在如图所示的装置中，a、b、c中均为一定浓度的蔗糖溶液，溶液之间均用半透膜隔开，一段时间后达到渗透平衡形成一定的高度差，如图所示，h1>h2，在达到平衡后，a、b、c中蔗糖溶液的浓度大小关系为()A．a＝b＝c B．a>b>cC．a>c>b D．无法确定答案C解析渗透平衡时h1产生的压力与a、b两端因溶液浓度差产生的压力大小相等，据此推测两种溶液的浓度是a溶液浓度>b溶液浓度，同理c溶液浓度>b溶液浓度，又因为h1>h2可推断出a溶液浓度>c溶液浓度，C符合题意。5．如图是研究渗透作用的常用装置，实验前膀胱膜两侧的液面处于同一水平(零液面)，达到平衡状态时膀胱膜两侧液面存在一定的高度差(Δh)。下列相关叙述正确的是()A．实验前膀胱膜两侧溶液的浓度差小于达到平衡状态后膀胱膜两侧溶液的浓度差B．达到平衡状态时，烧杯中的水分子不再通过膀胱膜进入漏斗中C．若达到平衡状态后从漏斗中吸走部分蔗糖溶液，则达到新的平衡状态时Δh减小D．该装置中，水分子从溶液浓度高的一侧向溶液浓度低的一侧渗透答案C解析实验开始后，水分子因渗透作用进入漏斗内，使蔗糖溶液的浓度下降，所以实验前膀胱膜两侧溶液的浓度差大于达到平衡状态后膀胱膜两侧溶液的浓度差，A错误；达到平衡状态时，烧杯中的水分子与漏斗内的水分子进出膀胱膜的速率相等，B错误；达到平衡状态后膀胱膜两侧溶液的浓度差变小，若达到平衡状态后从漏斗中吸走部分蔗糖溶液，则达到新的平衡状态时Δh减小，C正确；该装置中，水分子从溶液浓度低的一侧向溶液浓度高的一侧渗透，D错误。6．(2024·广州高三联考)如图所示，用磷脂分子制成的人工膜将水槽分成甲、乙两部分，甲侧加入一定浓度的KNO3溶液，乙侧加入蒸馏水，使甲、乙两侧液面相平。一段时间后，甲侧液面高于乙侧，然后再向甲侧加入微量的物质“M”，一段时间后，甲侧液面明显下降，物质M可能是()A．载体蛋白 B．水通道蛋白C．胆固醇 D．葡萄糖答案A解析加入物质“M”后，甲侧液面下降，说明甲侧中的离子透过人工膜到达乙侧，离子的运输需要载体蛋白，因此物质“M”可能是载体蛋白，可以将K＋或NOeq\o\al(－,3)从甲侧运输到乙侧，乙侧溶液浓度增大，水分子从甲侧渗透到乙侧，导致甲侧液面明显下降，A符合题意。7．(2024·四川成都七中高三联考)反渗透技术是指利用压力使高浓度溶液中的水分子通过半透膜，但其他物质不能通过的技术，常常用于海水淡化、家庭净水，其作用原理如图所示。下列相关说法正确的是()A．若没有人为压力，水分子只能从低浓度溶液进入高浓度溶液中B．图中水分子在进行跨膜运输时，不需要消耗ATP，但需要载体蛋白的协助C．水分子从高浓度溶液进入低浓度溶液是人为压力克服膜两侧渗透压差的结果D．当两侧液面等高时，人为压力需减小才能使水分子继续从高浓度溶液进入低浓度溶液答案C解析不施加人为压力，水分子也可在低浓度溶液与高浓度溶液之间双向运输，A错误；人为施加压力可使水分子克服渗透压差从高浓度溶液进入低浓度溶液，C正确；两侧溶液存在渗透压差，当两侧液面等高时，人为压力需要增大，才能使水分子继续从高浓度溶液进入低浓度溶液，D错误。8．(2024·重庆渝北中学高三月考)某兴趣小组用图甲装置研究渗透作用，a和b均为蔗糖溶液，c允许单糖通过；图乙为实验结果。下列说法正确的是()A．烧杯中蔗糖溶液浓度大于漏斗中蔗糖溶液浓度B．若t2时刻烧杯中加入蔗糖酶，则Δh最终将变小C．t2时刻半透膜两侧蔗糖溶液浓度相同D．若t2时刻漏斗中加入蔗糖酶，则最终漏斗中的液面将低于烧杯答案D解析漏斗中的液面高于烧杯，说明漏斗中蔗糖溶液浓度大于烧杯中蔗糖溶液浓度，A错误；t2时刻半透膜两侧水分子进出速度相等，但是由于漏斗与烧杯的液面不一样高，所以膜两侧溶液浓度不相同，C错误；若t2时刻在漏斗中加入蔗糖酶，蔗糖快速分解为单糖，短时间内漏斗中溶液物质的量浓度会升高，Δh将变大，由于c允许单糖通过，继而漏斗内溶液浓度会下降，Δh将变小，最终漏斗中的液面将低于烧杯，D正确。9．(2023·宁德高三模拟)一位同学设计以如图装置验证酶的专一性。透析袋是由半透膜制成的袋状容器，a组透析袋加入淀粉、碘液和蔗糖酶，b组透析袋加入等量的淀粉、碘液和淀粉酶。下列叙述正确的是()A．酶的催化机理是为化学反应提供活化能B．实验显示a组蓝色变浅，b组蓝色退去C．实验结束透析袋均增重，且b组等于a组D．本实验不可用斐林试剂代替碘液进行鉴定答案B解析酶的催化机理是降低化学反应活化能，酶不提供能量，A错误；酶具有专一性，淀粉只能被淀粉酶水解，不能被蔗糖酶水解，据此推测a组蓝色变浅(烧杯中的清水进入透析袋使蓝色稀释)，b组蓝色退去(淀粉被淀粉酶水解)，B正确；因为透析袋是由半透膜制成的，当半透膜两侧溶液存在浓度差时，会发生渗透吸水，所以实验结束透析袋均增重，但由于b组中淀粉被水解成小分子，半透膜两侧浓度差更大，所以吸水更多，故b组增重更多，C错误；淀粉不能与斐林试剂反应，但淀粉的水解产物可以与斐林试剂反应，所以可以用斐林试剂代替碘液进行鉴定，以便于观察淀粉是否被水解，D错误。10．(2024·洛阳高三期末)如图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内的溶液(S1)和漏斗外的溶液(S2)为两种不同浓度的溶液，水分子可以透过半透膜，而溶质分子则不能。当渗透达到平衡时，液面差为m。下列有关叙述正确的是()A．初始时S1溶液的浓度大于S2溶液，平衡时S1溶液的浓度等于S2溶液B．植物根尖分生区细胞的细胞膜相当于半透膜，主要通过渗透作用吸水C．将根尖成熟区细胞置于S2溶液中，渗透失水平衡时细胞液浓度等于S2溶液D．将细胞内液浓度与S2相同的红细胞置于S1溶液中，其会吸水涨破答案C解析当渗透达到平衡时，液面高的一侧形成一定的压力，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故两者溶液浓度关系仍是S1>S2，A错误；根尖分生区细胞缺少中央大液泡，并不是通过渗透作用吸水，B错误；根尖成熟区细胞的原生质层相当于一层半透膜，将根尖成熟区细胞置于S2溶液中，渗透失水平衡时，水分子进出细胞的速率相等，细胞液浓度等于S2溶液浓度，C正确；漏斗内液面上升，则漏斗内溶液(S1)浓度大于漏斗外溶液(S2)浓度，红细胞细胞内液浓度＝S2溶液浓度，将该红细胞置于S1溶液中，红细胞会发生渗透失水，D错误。11．(2024·福建三明一中高三开学考)如图装置中，甲、乙、丙中分别放置了相等物质的量浓度的蔗糖溶液、麦芽糖溶液和乳糖溶液(溶液体积关系：V甲＝V丙<V乙)，a、b表示用半透膜(水分子和单糖可以自由通过，但二糖不能通过)将它们分隔开，对装置进行相关处理。下列说法正确的是()A．若向甲、丙中分别加入等体积相同物质的量浓度的蔗糖酶和乳糖酶，稳定后液面高度：乙>甲>丙B．若向乙中加入一定量麦芽糖酶溶液，稳定后液面高度：乙<甲＝丙C．若向丙中加入一定量的半乳糖后，稳定后液面高度：甲＝乙＝丙，并且甲、乙、丙中半乳糖含量相同D．本实验中半乳糖等单糖分子从浓度高的一侧向浓度低的一侧通过半透膜的扩散称为渗透作用答案B解析向甲、丙中分别加入等体积相同物质的量浓度的蔗糖酶和乳糖酶，甲中的蔗糖水解成两分子单糖，丙中的乳糖水解为两分子单糖，都可通过半透膜进入乙中，引起乙液面升高，稳定后液面高度乙＞甲＝丙，A错误；向乙中加入一定量麦芽糖酶溶液后，乙中的麦芽糖水解为两分子的葡萄糖，会通过半透膜分别进入甲和丙，稳定后液面高度乙＜甲＝丙，B正确；向丙中加入一定量的半乳糖后，由于半乳糖可以通过半透膜，因此稳定后液面高度甲＝乙＝丙，但因为乙体积最大，所以乙中半乳糖含量最多，C错误；渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散，而本实验中水分子是溶剂分子，D错误。12．分别将淀粉溶液和葡萄糖溶液装入玻璃纸制成的透析袋内(大分子无法通过，小分子可以自由通过)，再将透析袋置于清水中，甲组向清水中加入适量碘液，乙组向清水中加入适量斐林试剂，静置一段时间。下列叙述正确的是()A．甲组透析袋外溶液颜色变浅B．甲组透析袋内淀粉浓度变高C．乙组透析袋外出现砖红色沉淀D．乙组葡萄糖通过协助扩散出入透析袋答案A解析甲组透析袋内水分子增多，透析袋内淀粉浓度变低，B错误；还原糖与斐林试剂要在水浴加热的条件下才会生成砖红色沉淀，在乙组中，虽然葡萄糖能通过透析袋而进入清水中，但因没有进行水浴加热，所以乙组透析袋外不会出现砖红色沉淀，C错误。13．将生鸡蛋的大头去掉蛋壳且保持壳膜完好，小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出。向蛋壳内灌入一定量的质量浓度为15%的蔗糖溶液，然后放在盛有清水的烧杯中并用铅笔标上吃水线。下列分析正确的是()A．壳膜相当于渗透装置中的半透膜，二者都具有选择透过性B．因为清水进入蛋壳中，半小时后吃水线将高于烧杯的水面C．若将清水换成质量浓度为15%的NaCl溶液，则蛋壳先上浮后下沉D．当蛋壳内的液面不再发生变化时，壳膜两侧的溶液浓度相等，水分子不再进出答案C解析本实验中相当于渗透装置中的半透膜的是壳膜，半透膜不具有选择透过性，A错误；由于壳膜内的浓度大于外界溶液的浓度，烧杯中的清水透过壳膜进入蔗糖溶液中，使蛋壳下沉，导致半小时后吃水线低于烧杯的水面，B错误；若将清水换