【高考调研】2022届高考生物一轮复习 3-3 能量之源—光与光合作用限时规范训练 新人教版必修1

【高考调研】2022届高考生物一轮复习3-3能量之源—光与光合作用限时规范训练新人教版必修1一、选择题(本题共10小题，共60分)1.(2022·杭州质量检测)叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是()A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内B.H2O在光下分解为［H］和O2的过程发生在基质中C.CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上D.光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的答案D解析叶绿体中的色素主要分布在类囊体薄膜上，而不是位于叶绿体的类囊体腔内，H2O在光下分解为［H］和O2的过程发生在类囊体薄膜上，CO2的固定过程发生在叶绿体基质中，光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的。2.(2022·徐州模拟)历经一个多世纪，经过许多科学家的实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物，在下面几个著名实验中，相关叙述不正确的是()A.普里斯特利的实验证明了植物可以更新空气B.萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件C.恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量D.鲁宾和卡门的实验中，用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的氧气来自于H2O而不是CO2答案C解析恩格尔曼的实验能够证明氧气由叶绿体释放出来，叶绿体是进行光合作用的场所，而不能定量分析光合作用生成的氧气量。3.(2022·抚顺一模)研究发现，与典型的色素相比，在蓝藻体内发现的新叶绿素—叶绿素f可吸收更多的近红外光进行光合作用。下列说法科学的是（）A．与光合作用有关的色素均分布在叶绿体的类囊体薄膜上B．含有叶绿素f的生物可以扩展光合作用利用光能的范围，提高太阳能的利用率C．叶绿素f在绿色高等植物体内含量较多D．如果用层析法分离叶绿素f和胡萝卜素，位于层析带上端的是叶绿素f答案B解析蓝藻体内含有叶绿素等光合色素，但无叶绿体；因为叶绿素f可吸收更多的近红外光进行光合作用，B项正确；叶绿素f是在蓝藻体内发现的，从题干中不能说明在绿色高等植物体内含量较多；胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，扩散速度最快，因此位于层析带上端，而叶绿素f未知。4.(原创题)如图甲为叶绿体结构模式图，图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。下列相关叙述正确的是()-8-\nA.甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠成嵴而增大B.乙图所示的结构来自甲图中的③C.③中的所有色素分子都可以吸收、传递和转化光能D.ATP的合成场所是④，分解场所是③答案B解析甲图中的①②③和④分别是叶绿体内膜、外膜、基粒和基质，乙所示的膜结构来自甲图中的③；叶绿体扩大膜面积主要靠片层结构中的类囊体薄膜；③中的色素分子只有少数叶绿素a才可以将光能转化成化学能；ATP的合成场所是③，消耗部位是④。5.(2022·潍坊抽样检测)下图为光合作用过程示意图，在适宜的条件下栽培小麦，如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中含量的变化将会是()A.a上升、b下降B.a、b都上升C.a、b都下降D.a下降、b上升答案B解析分析题图可知：a或b分别代表［H］或ATP，c代表CO2，在暗反应阶段，CO2，突然降低，则C3的含量降低，［H］和ATP的利用减少，因此在其他条件不变的情况下，［H］和ATP含量都会上升，即a和b的含量都会上升，因此选B。6.(2022·太原调研)下图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述中不正确的是()A.A点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体B.B点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等C.已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，如图表示该植物处于25℃环境中，则将温度提高到30℃时，A点上移，B点左移，D点下移D.当植物缺镁时，B点将向右移答案C解析-8-\nA点叶肉细胞只进行细胞呼吸，无光合作用，故产生ATP的细胞器只有线粒体；B点时植物光合作用产生的氧气量正好等于细胞呼吸消耗的氧气量，故氧气的吸收量为0；温度由25℃提高到30℃时，植物光合作用强度下降，细胞呼吸强度提高，则A点上移，B点右移，D点上移；当植物缺镁时，吸收光能的色素量减少，要达到与细胞呼吸强度相同，则所需的光照强度较高，故B点将向右移。7.（2022·汕头模拟）假设某塑料大棚环境条件相同，其内蔬菜植株大小一致、生长正常。在栽培管理条件相同的情况下测得该大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度，结果如下图所示，下列相关叙述错误的是（）A．曲线a中，与11时相比13时植株叶绿体内C5的含量相对较高B．曲线a中，用碘蒸气处理在11时和13时所取植株上部成熟叶片，后者显色较浅C．曲线c高于曲线b，原因是叶绿体产生了更多的ATP和［H］用于CO2的还原D．6～9时和16～18时，曲线b高于曲线a，主要原因是此时段大棚内温度较高答案B解析13时，气孔关闭，C2不能进入叶绿体，CO2固定不能进行，所以C5的含量相对较高，A项正确；曲线a中，从11时到13时，叶绿体仍在进行光合作用，且净光合作用强度大于零，所以13时所取叶片中淀粉积累相对较多，用碘蒸气处理显色会较深，B项错误；白天补充光照能使叶绿体产生更多的ATP和［H］用于CO2的还原，C项正确；与全天不盖膜相比，全天盖膜时清晨和傍晚大棚内的温度会相对较高，有利于光合作用的进行，所以6～9时和16～18时，曲线b高于曲线a，D项正确。8.下图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是()A.水稻在收获时节，叶片中色素含量是(甲＋乙)<(丙＋丁)B.提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发C.四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大D.四种色素中，丙和丁主要吸收红光答案A解析依柱状图中扩散距离可推知，甲为叶绿素b，乙为叶绿素a，丙为叶黄素，丁为胡萝卜素；在水稻收获时节，叶片变黄，类胡萝卜素的含量大于叶绿素的含量；在提取色素时，加入碳酸钙的目的是为了防止研磨过程中，叶绿素遭到破坏；丁色素在层析液中的溶解度最大，故扩散的距离最远，乙色素的含量最多；叶绿素(甲＋乙)主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素(丙＋丁)主要吸收蓝紫光。9.(2022·-8-\n汕头模拟)以测定的产氧和耗氧速率为指标，研究温度对某种绿藻的光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下图所示。下列分析错误的是()A.测定光照下产氧速率时，各温度条件下的光照强度必须相同B.测定呼吸耗氧速率时，须置于黑暗条件下进行C.35℃是最有利于该绿藻生长的温度D.若温度长期保持在40℃，则该绿藻不能生长答案D解析产氧速率表示净光合作用，40℃产氧速率大于0，说明光合作用大于细胞呼吸，有有机物的积累。10.(2022·乌鲁木齐诊断测试Ⅱ)在一定浓度的CO2和适宜温度条件下，测定不同光照强度下放有某双子叶植物叶片的密闭装置中CO2的变化量，结果如下表。分析表中数据，不正确的推论是()光照强度/klx1.03.05.07.08.010.0＋2.0－3.0－6.0－10.0－12.0－12.0A.光照强度为1klx时，光合作用吸收的CO2少于呼吸作用释放的CO2B.光照强度为2klx时，该植物净光合作用速率应为0C.光照强度由5klx增强为7klx时，叶肉细胞中C3化合物合成速率增大D.光照强度为9klx时，叶绿体中色素的含量是限制植物光合作用速率的内因之一答案B解析光照强度为1klx时，CO2变化量为正值，说明此时呼吸作用释放的CO2大于光合作用吸收的CO2；光照强度由1klx到3klx时，CO2变化量由正值变为负值，说明在1～3klx某点时，植物净光合作用速度为0，但不一定是2klx时；光照强度由5klx增强为7klx时，CO2变化量最大，说明在这段时间内光合作用逐渐增强，叶肉细胞中C3化合物合成速率增大；光照强度由8klx增强为10klx时，CO2量不变，说明此时光合作用达到最大值，叶绿体中色素的含量是限制植物光合作用速率的内因之一。二、非选择题(本题共3小题,共40分)11.（10分）（2022·重庆理综）长叶刺葵是棕榈科热带植物。为了解其引种到重庆某地后的生理状况，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图（下图）。-8-\n（1）据图分析：①光合作用消耗ATP最快的时刻是________。根吸水能力最强的时刻是________。②直接引起蒸腾速率变化的生理指标是________；推测导致12:00时光合速率出现低谷的环境因素主要是________（填“光照”或“CO2”）。③在14:00时若适当提高CO2浓度，短时间内叶绿体中［H］含量的变化是________。（2）若该地土壤缺钙，一段时间后该植物首先表现出钙缺乏症的是________（填“老叶”或“幼叶”）。（3）假设若干年后将引种后代重新移栽回原产地，与原产地长叶刺葵杂交不育，原因是地理隔离导致了________。答案(1)①10:0012:00②气孔导度光照③降低(2)幼叶(3)生殖隔离解析(1)①光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段产生的ATP和［H］，为暗反应阶段提供能量和还原剂，光合速率越大消耗ATP也就越快，从图中可见10:00时光合速率最大；蒸腾作用有利于植物根对水分的吸收，蒸腾作用越强，根吸水能力越强，从图中可见蒸腾作用在12:00时蒸腾作用最强。②蒸腾作用是水分以气体形式通过气孔散失，气孔导度的大小直接引起蒸腾速率大小的变化，通过图中可知，在12:00时气孔导度最大，而CO2是通过气孔进入叶肉细胞的，说明CO2供应充足，推测导致光合速率出现低谷的环境因素是光照。③［H］用于暗反应对C3的还原，CO2增多，使生成C3增多，这时会消耗更多的［H］，使［H］的含量降低。(2)钙在植物体内形成稳定的化合物，不能转移利用，当缺钙时，首先引起幼叶出现症状。(3)长期的地理隔离使两个种群的基因频率向不同的方向发展，使种群的基因库变得很不相同，并出现生殖隔离。12.（15分）(2022·广东湛江)下图1表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程，①～⑦代表各种物质，甲、乙代表两种细胞器。图2表示该植物叶片CO2释放量随光照强度变化的曲线，S代表有机物量。据图回答下列问题：(1)图1中，甲、乙两种细胞器的膜面积都很大，其中乙主要是通过___________________增加膜面积。(2)若该绿色植物长时间处于黑暗状态中，则图1中“⑥→⑤→⑥”的循环能否进行?_________，原因是___________________________________________。(3)若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℃，图2为CO2浓度一定，环境温度为25℃时不同光照条件下测得的该植物的光合作用强度。①当光照强度处于图2中的O点时，图1中能产生ATP的细胞器有________；当光照强度处于图2中B～D之间时，光合作用有机物的净积累量为___________________。②当光照强度处于图2中的D点时，图1中物质⑦-8-\n的去向是扩散到乙和________，D点以后限制光合作用强度继续上升的环境因素是_______________________。③请在图2中绘出环境温度为30℃时光合作用强度随光照强度变化的曲线。(要求在曲线上标明与图中A、B、C三点对应的a、b、c三点的位置)答案（1）内膜向内腔折叠形成嵴（2）不能缺少光反应提供的ATP和［H］（3）①乙（线粒体）S2②细胞外（外界、大气）CO2浓度③如图所示解析(1)由图1甲中含有基粒，乙的内膜向内腔折叠形成嵴可判断乙为线粒体，其增大膜面积的方式是通过内膜向内腔折叠形成嵴。(2)若绿色植物长期处于黑暗中，则暗反应由于缺乏光反应提供的［H］和ATP而无法正常进行，所以图1中“⑥→⑤→⑥”的循环不能正常进行。(3)图2中O点时，只进行细胞呼吸，则该植物产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体，其中细胞器则为线粒体；由图2中的信息可知，当光照强度处于B～D之间时，光合作用有机物的净积累量为S2；当光照强度处于D点时，光合作用达到最大值，光合作用强度大于细胞呼吸强度，所以甲产生的物质⑦（氧气）除了扩散至乙中外还会扩散至外界中；由于题干中已说明该曲线是在25℃条件下测得的，所以D点以后限制光合作用强度继续上升的环境因素只能是二氧化碳浓度；光合作用与细胞呼吸最适温度不同，该题中温度由25℃升高到30℃，呼吸速率增大，而光合作用下降，因而A点因细胞呼吸加强而往上移，B点为光补偿点，往右移有两个方面的原因：一方面是细胞呼吸加强，需较强的光照强度才能产生与细胞呼吸消耗量相等的有机物，另一方面的原因是光合速率下降，产生有机物速率也下降，也需较强的光照强度才能产生与原来相等的有机物量。C点则因温度超过最适温度，酶活性下降，而往左上移。13.（15分）请回答下列有关光合作用的问题：（1）从A、B两种植物上，各取多片彼此相似的叶片，在适宜温度下，分别测不同光照强度下A、B两种植物叶片放氧速率，数据如下表：光照强度［mol光子/(m2·s)］02550100150350500600800放氧速率［μmol/(m2·s)］叶片A-20-5-151528293030叶片B-2-1.5361012121212由表中数据得知，在光照强度大于600mol光子/（m2·s）时，影响光合作用的主要因素是________，若绘制A、B两种植物叶片的放氧速率曲线图，两曲线有一交点，该交点的生物学意义是___________________。如果在某光照强度下，叶片放氧速率为0，其生理学含义是_________________________________。（2）下图表示叶绿体膜结构上磷酸转运器的运转机制：-8-\n根据图中信息，磷酸转运器的功能是将磷酸丙糖运出叶绿体外的同时将________运回叶绿体，以保证叶绿体中光合作用的正常运行。光合作用的直接产物是________，间接产物是________。（3）请利用下列材料和用具，完成探究不同颜色的光对光合作用影响的有关实验。材料和用具：直径为1cm的打孔器1个，注射器1个，蓝色玻璃纸和绿色玻璃纸若干，小烧杯4个，新鲜菠菜叶片若干，装有60W白炽灯泡的台灯1个。实验步骤：①用打孔器打出小圆形叶片30片，并用注射器抽出叶片内的气体，将其放入黑暗处盛有清水的1个烧杯中待用；②取3个洁净的大小相同小烧杯，分别倒入20mL富含CO2的清水；③分别向小烧杯中加入10片小圆形叶片；④___________________________________________；⑤20分钟后进行观察。3个烧杯内叶片的变化情况是___________________。讨论：在上述实验条件下，影响实验效果的无关变量主要是________。答案(1)CO2浓度两种植物的净光合速率相等光合速率等于呼吸速率（2）磷酸磷酸丙糖蔗糖和淀粉（3）④用蓝色和绿色玻璃纸分别包住2个烧杯，另1个不做处理（以作对照），然后进行光照⑤白光组（或对照组）叶片上浮的数量最多，其次是蓝光组，最少的是绿光组温度（或光照强度）解析（1）在适宜温度下、光照强度大于600mol光子/（m2·s）时，根据表中数据，再增加光照强度，放氧速率不再增加，说明此时光照强度不再是影响光合作用的限制因素，影响光合作用的主要因素应是CO2浓度；测不同光照强度下A、B两种植物叶片放氧速率，代表净光合速率。若绘制A、B两种植物叶片的放氧速率曲线图，两曲线有一交点，该交点表示此时两个植物的净光合速率相等；由于真正光合速率=净光合速率+呼吸速率，故如果在某光照强度下，叶片放氧速率为0，即净光合速率=0，光合速率等于呼吸速率。（2）认真读懂图中信息，不难得出结论：磷酸转运器既转运磷酸丙糖，同时也转运磷酸；磷酸丙糖是卡尔文循环中产生的重要的光合作用直接产物，由磷酸丙糖转化为淀粉或蔗糖。-8-\n（3）探究不同颜色的光对光合作用的影响，实验的自变量为不同颜色的光，根据实验材料中白炽灯、蓝色玻璃纸和绿色玻璃纸等，应设置白光组、蓝光组、绿光组进行对照。因变量为光合作用强度，根据题中已给出的实验步骤，可以叶片上浮的数量作为测量的指标。由于叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光，而绿光吸收量最少，故叶片上浮的数量，白光组>蓝光组>绿光组。-8-