2024年新教材高中生物第五章细胞的能量供应和利用第4节第3课时光合作用原理的应用课时作业含解析新人教版必修1

PAGE1-第3课时光合作用原理的应用[基础测试]学问点一探究环境因素对光合作用强度的影响1.将生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理(见下图及图注)。这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是()答案C解析光合作用的正常进行须要光、CO2和H2O的参加，无光条件下植物的光合作用不能进行，也就不能产生O2，因而叶片不能上浮，B、D不符合题意；自来水中CO2的含量较煮沸过的自来水中多，故光合作用相对旺盛，产生的O2多，所以C中叶片最先上浮，C符合题意，A不符合题意。学问点二影响光合作用的因素及应用2．如图表示光照强度与光合作用强度之间关系的曲线，该曲线通过试验检测一片叶子在不同光照强度条件下CO2汲取和释放的状况绘制。下列选项中，细胞中发生的状况与曲线中B点相符的是()答案C解析B点时间合作用强度等于呼吸作用强度，说明线粒体释放的CO2正好为叶绿体进行光合作用所利用。3．《齐民要术》中要求栽种农作物要“正其行，通其风”的原理是()A．确保通风透光，从而有利于提高光合作用强度B．通风透光，可以增加农作物的呼吸作用C．可以增加农作物的抗性D．增加农作物的蒸腾作用答案A解析“正其行，通其风”表示要做到合理密植，有利于植株合理利用光照和CO2，从而提高光合作用强度，A正确。4．已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，如图表示30℃时间合速率与光照强度的关系。若温度降到25℃(原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是()A．下移、右移、上移B．下移、左移、下移C．上移、左移、上移D．上移、右移、上移答案C解析图中a、b、d三点分别表示细胞呼吸强度、光补偿点和在光饱和点时的光合作用速率。据题意，由于光合作用酶和细胞呼吸酶的最适温度不同，当温度由30℃降到25℃时，细胞呼吸强度降低，a点上移；光合作用速率增大，d点上移；b点表示光合作用速率＝细胞呼吸速率，在25℃时细胞呼吸作用速率降低光合作用速率增大，在除光照强度外其他条件不变的状况下，要使其仍旧与细胞呼吸速率相等，需降低光照强度以使光合作用速率减弱，即b点左移。5．如图分别表示两个自变量对光合速率的影响状况，除各图中所示因素外，其他因素均限制在最适范围内。下列分析错误的是()A．甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量B．乙图中d点与c点相比，相同时间内叶肉细胞中ATP的生成量多C．图中M、N点的限制因素是光照强度，P点的限制因素是温度D．丙图中，随着温度的上升，曲线的走势将稳定不变答案D解析据图分析：甲图a点在外界各种因素最适状况下，光合速率受到限制，可能是内因叶绿体中酶的数量有限，A正确；乙图中d点与c点相比，光照强度较大，故光反应较强，相同时间内叶肉细胞中ATP的生成量多，B正确；图中M、N点限制因素是横坐标光照强度，P点限制因素是温度，C正确；丙图中，随着温度的上升，酶活性下降等因素影响，曲线趋势将下降，D错误。6．(2024·沈阳高一检测)人参是阴生植物，它的根可以入药，有重要经济价值，下列叙述错误的是()A．适当遮光处理与强光下相比叶绿体消耗CO2的量增加B．若对阴生植物适当增加光照，假设呼吸速率不变，随着光照强度的增加，有机物积累量渐渐增加C．人参叶肉细胞光合作用光反应阶段产生的NADPH既可能作为还原剂又可以为暗反应供应能量D．增加有机肥，延长生育期均可以提高净光合速率答案D解析阴生植物强光下气孔会关闭，二氧化碳供应不足，故适当遮光处理与强光下相比叶绿体消耗CO2的量增加，A正确；若对阴生植物适当增加光照，假设呼吸速率不变，则随光照强度的增加，净光合速率增加，有机物积累量增加，B正确；光合作用光反应阶段产生的NADPH既可以作为还原剂，又可以为暗反应供应能量，C正确；增施有机肥、通风均可以提高净光合速率，但延长生育期不能提高净光合速率，D错误。学问点三光合作用与呼吸作用关系和化能合成作用7.如图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变更的关系，下列说法不正确的是()A．NADPH为氧化型辅酶Ⅱ，可以为暗反应供应能量B．各种生物体(病毒除外)都能进行的过程是3C．能供应应绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是5D．2过程需多种酶参加，且须要ATP供能答案A解析1过程是光反应阶段；2过程是暗反应阶段；3过程是有氧呼吸的第一阶段；4过程是有氧呼吸其次阶段；5过程是有氧呼吸第三阶段。NADPH是还原型辅酶Ⅱ，既可以作为还原剂，又可以为暗反应供应能量，A错误；细胞生物都能进行呼吸作用，而有氧呼吸和无氧呼吸的第一个阶段完全相同，所以各种生物体(病毒除外)都能进行的过程是3，B正确；1、3、4和5过程都能产生能量，但1阶段的能量只能用于暗反应，3、4、5过程中产生的能量可以用于各种生命活动，5过程产生的能量最多，因此为生命活动供应能量最多的是5过程，C正确；2过程为光合作用的暗反应阶段，须要多种酶参加，且须要ATP供能，D正确。8．(2024·龙岩高一检测)如图表示光照强度和CO2浓度对某植物光合作用强度的影响。下列叙述中错误的是()A．曲线中A点转向B点时，叶绿体中C3浓度降低B．曲线中D点转向B点时，叶绿体中C5浓度上升C．AB段影响光合作用速率的主要因素是光照强度D．BC段影响光合作用速率的限制性因素可能是温度等其他条件答案B解析曲线中A点转向B点时，光照强度增加，光反应产生的NADPH和ATP增加，促进暗反应还原C3，C3生成不变，消耗增加，叶绿体中C3浓度降低，A正确；曲线中D点转向B点时，CO2浓度增加，CO2和C5生成C3，C5消耗增加，生成不变，因此叶绿体中C5浓度降低，B错误；AB段光合作用速率未达到最高点，此时影响光合作用速率的主要因素是光照强度，C正确；BC段光合作用速率达到最大值，此时影响光合作用速率的限制性因素不再是光照强度，可能是温度等其他条件，D正确。[实力提升]9．夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2汲取速率的变更如图所示。下列说法正确的是()A．甲植株在a点起先进行光合作用B．乙植株在e点有机物积累量最多C．曲线b～c段和d～e段下降的缘由相同D．两曲线b～d段不同的缘由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点时间合作用速率等于呼吸作用速率，并非从今处起先进行光合作用，A错误；光合作用速率大于呼吸作用速率时，有机物积累，图中6～18时间合速率大于呼吸速率，故18时有机物积累最多，B错误；b～c段下降是因为光照过强，温度过高，失水过多，气孔关闭，CO2汲取速率降低，d～e段下降是因为光照强度降低，光合作用强度减弱，CO2汲取速率降低，C错误；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段出现的缘由是光照过强导致温度过高，失水过多，气孔关闭，甲曲线出现b～d段的缘由，可能是甲植株气孔无法关闭，D正确。10．图甲是某同学探究影响植物光合速率因素的试验装置图，图乙表示的是线粒体和叶绿体之间物质的交换。试回答：(1)图甲装置中隔在灯与试管之间盛水玻璃柱的作用是____________________________________________________________________。(2)若试验中每隔5min变更一次试管与玻璃柱之间的距离，随着距离的增加，气泡产生速率下降，请分析影响这一结果的外界因素：①_____________________________________________________________；②_____________________________________________________________。(3)为了探究光照强度对光合速率的影响，利用图甲装置进行试验的设计思路是：______________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在什么状况下，会出现如图乙所示的状况？_____________________。(5)当产生气泡的状况下，请在图乙中用箭头标出此状态时O2的移动方向。答案(1)汲取灯光的热量，避开光照对试管内水温的影响(2)①光照强度减弱，光合作用产生的O2削减②水中CO2含量渐渐下降，光合作用产生的O2削减(3)用多组相同装置，只更换灯泡功率或只变更试管与灯之间的距离，进行比照试验(4)光合速率等于呼吸速率(5)如图：解析(1)盛水玻璃柱位于灯和盛有水藻的试管之间，由于灯不仅发光而且也能发热，所以盛水玻璃柱可以汲取热量。(2)由于试管水中溶解的CO2量是有限的，一段时间后CO2的浓度会降低，同时距离增加会使光照强度降低。(3)自变量是光照强度，可以通过更换灯泡功率或变更灯和试管之间的距离来变更光照强度。(4)由于叶绿体产生的O2全部用于细胞呼吸，而线粒体产生的CO2全部用于光合作用，所以此时的光合速率和呼吸速率是相同的。(5)产生气泡时，说明此时间合作用大于细胞呼吸，产生的O2一部分用于细胞呼吸，一部分释放到大气中。11．某植物净光合速率的变更趋势如图所示。据图回答下列问题：(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为。CO2浓度在a～b之间时，曲线表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是________。(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量________(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用汲取的CO2量。(4)据图可推想，在温室中，若要实行提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应当同时考虑_______这一因素的影响，并实行相应措施。答案(1)0A、B和C(2)光强(3)大于(4)光强解析(1)依据曲线图可知，当CO2浓度为a时，高光强下(曲线A)该植物的净光合速率为0；CO2浓度在a～b之间时，曲线A、B和C的净光合速率都随着CO2浓度的增高而增高。(2)由图可知，影响净光合速率的因素为CO2浓度和光强。当CO2浓度大于c时，由于受光强的限制，光反应产生的NADPH和ATP不足，光合作用受到限制，曲线B和C的净光合速率不再增加。(3)当环境中的CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，植物的净光合速率均小于0，即该植物呼吸作用产生的CO2量大于光合作用汲取的CO2量。(4)据图可推想，光强和CO2浓度都会影响植物的净光合速率，因此若要实行提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还要考虑光强这一因素的影响。12．探讨人员对珍贵中药铁皮石斛的栽培条件进行了相关探讨，试验结果如下：注：L1、L2和L3分别代表光照强度为360、240和120μmol/(m2·s)；W1、W2和W3分别代表土壤含水量为土壤最大持水量的100%、70%和40%。(1)干重是植物光合作用有机物的积累量，假如用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用的碳原子，这种碳原子的转移途径是________________________________________。(用汉字或化学符号及箭头表示)(2)该试验探讨了____________________对该植物光合作用的影响。(3)据表分析，该植物在________(用表格中的字母填空)条件下的生长状况最好。(4)进一步探讨发觉，在土壤含水量低的状况下植物细胞内可溶性糖的含量提高，表明植株可以通过积累可溶性糖从而提高______________________，这是植株的一种爱护性反应。(5)为保证该植物的产量，请提出在强光条件下的栽培建议：____________________________。答案(1)14CO2(二氧化碳)→14C3(三碳化合物)→(14CH2O)(糖类)(2)光照强度和土壤含水量(3)L2W2(4)细胞的渗透调整实力(细胞的吸水实力)(5)将土壤含水量限制在70%左右(W2)解析(1)14C标记的CO2是光合作用暗反应的原料。在光合作用的暗反应阶段，14CO2和C5结合形成14C3，14C3在ATP供应能量的前提下被NADPH还原为C5和糖类(CH2O)，其中14C3转移到糖类中，即14C的转移途径为14CO2(二氧化碳)→14C3(三碳化合物)→(14CH2O)糖类。(2)表中的L1、L2和L