能量之源——光與光合作用
時間：45分鐘滿分：100分
一、選擇題(每小題6分，共60分)
1．植物光合作用離不開色素，下列關於高等植物細胞內色素的敘述，正確的是( )
a．植物細胞內的色素有4種
b．植物細胞內的色素都可以參與光合作用
c．植物細胞內的色素都可以吸收和傳遞光能
d．植物細胞內的色素與植物的顏色也有關係
解析：植物細胞中的色素，從功能上可分為光合色素和非光合色素。光合色素主要分布在葉綠體中，包括葉綠素和類胡蘿蔔素兩大類，共4種(葉綠素a、b，胡蘿蔔素和葉黃素)；非光合色素如花青素，全部分布在液泡的細胞液中。
光合色素都可以吸收、傳遞光能，只有極少數的處於特殊狀態的葉綠素a可以將光能轉換為電能。光合色素和非光合色素的顏色導致植物不同的器官呈現不同的顏色。
答案：d
2．某研究性學習小組採用盆栽實驗，**土壤乾旱對某種植物葉片光合速率的影響。實驗開始時土壤水分充足，然後實驗組停止澆水，對照組土壤水分條件保持適宜，實驗結果如下圖所示。下列有關分析不正確的是( )
a．葉片光合速率隨乾旱時間延長而呈下降趨勢
b．葉片光合速率下降先於葉片葉綠素含量下降
c．實驗2～4天，光合速率下降是由葉片葉綠素含量下降引起的
d．實驗2～4天，光合速率下降可能是由葉片內co2濃度下降引起的
解析：由圖示曲線資訊可知，實驗條件下，隨乾旱時間的延長葉片的光合速率呈下降趨勢；對比甲、乙圖示可知，葉片光合速率下降先於葉片葉綠素含量下降；由於2～4天光合速率下降早於葉綠素含量下降，因此，光合速率的下降不是葉綠素含量下降引起的；實驗條件下，隨時間推移，植物缺水嚴重、葉片失水、氣孔關閉，導致co2吸收減少，使光合速率下降。
答案：c
3．(2012·山東濰坊一模)如圖曲線ⅰ表示黃豆在適宜溫度、co2濃度為0.03%的環境中光合作用速率與光照強度的關係。在y點時改變某條件，結果發生了如曲線ⅱ的變化。下列分析合理的是
a．與y點相比較，x點時葉綠體中c3化合物含量低
b．在y點時，適當公升高溫度可導致曲線由ⅰ變為ⅱ
c．制約x點時光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量
d．制約z點時光合作用的因素可能是二氧化碳濃度
解析：x點時，光照強度較弱，光反應提供的[h]和atp較少，c3化合物的濃度較y點時高，a項不正確；題目中提到已是在適宜溫度下，如果再提高溫度，會降低光合作用速率，b項不正確；制約x點的光合作用因素是光照強度，c項不正確；在適宜溫度下和同等光照強度條件下，提高co2濃度可大幅度提高光合作用速率，d項正確。
答案：d
4．(2013·濟南二模)將生長狀況相同的輪藻葉片分成4等份，在不同的溫度下分別暗處理1h，再光照1 h(光照強度相同)，測其重量變化，得到如下的資料。以下說法錯誤的是( )
a.輪藻細胞內呼吸酶的最適溫度約為29℃
b．第三組輪藻光合作用產生的氧氣量最多
c．第四組輪藻2 h合成的有機物總量為2mg
d．四個組中的輪藻光合作用強度都大於呼吸作用強度
解析：暗處理後重量變化代表1 h呼吸消耗有機物量，光處理後和暗處理前的重量變化值加2 h的呼吸消耗等於光處理1 h合成的有機物總量，故輪藻細胞內呼吸酶的最適溫度約為29℃；第三組輪藻合成有機物總量最多，光合產氧量也最大；第四組輪藻2 h合成有機物總量為3mg；四個組中的輪藻的光合作用強度都大於呼吸作用強度。
答案：c
5．(2013·海淀區期末)calvin等人研究光合作用時進行了以下實驗：在某種綠藻培養液中通入14co2，再給予不同的光照時間後從培養液中提取並分析放射性物質。**實驗結果是( )
a．光照時間越長，固定產生的三碳化合物越多
b．在一定時間內光照時間越長，產生的放射性物質的種類越多
c．無論光照時間長短，放射性物質都會分布在葉綠體的類囊體膜上
d．只要給予光照，放射性就會出現在[h]中
解析：本題利用放射性同位素標記考查光合作用過程。光合作用的暗反應過程中固定產生的三碳化合物會被還原。
放射性物質應分布在葉綠體的基質中。[h]是光反應階段產生的，而二氧化碳是用於暗反應階段的。
答案：b
6．歷經乙個半世紀，經過許多科學家的實驗，才逐漸發現光合作用的場所、條件、原料和產物，在下面幾個著名實驗中，相關敘述正確的是( )
a．普里斯特利指出了植物更新空氣和光在這個過程起關鍵作用
b．薩克斯的實驗中，葉片暗處放置幾小時的目的是消耗掉葉片中的營養物質
c．恩格爾曼的實驗中，定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量
d．魯賓和卡門的實驗中，用18o標記co2，證明了光合作用產生的氧氣來自於h2o而不是co2
解析：普里斯特利指出了植物更新空氣，並不知道光在這個過程起關鍵作用；恩格爾曼的實驗能夠證明氧氣由葉綠體釋放出來，並不能定量分析光合作用生成的氧氣量；魯賓和卡門的實驗中，用18o分別標記h2o和co2，證明了光合作用產生的氧氣來自於h2o而不是co2，用18o標記co2屬於對照組。
答案：b
7．下列關於植物光合作用和細胞呼吸的敘述，正確的是( )
a．光合作用和細胞呼吸的第一階段都有丙酮酸的產生
b．光合作用產生的atp有一部分用於細胞呼吸
c．光合作用進行的同時不一定都伴隨著細胞呼吸的進行
d．光合作用和細胞呼吸都有水分的參與
解析：光合作用包括光反應階段和暗反應階段，而丙酮酸的形成在細胞呼吸的第一階段，與光合作用無關；光反應階段產生的atp只能用於暗反應；生物體生命活動的每一時刻都需要能量，其能量來自於細胞的呼吸作用，因此光合作用進行的同時一定伴隨著細胞呼吸的進行；水作為原料參與光合作用的光反應階段，而細胞呼吸中水參與有氧呼吸的第二階段。
答案：d
8．若下圖ⅰ中裝置甲與裝置乙敞口培養相同數量的小球藻，光照強度對小球藻產生氧氣量的影響繪製成曲線如圖ⅱ(淨氧量＝光合作用產生的氧氣量－細胞呼吸消耗的氧氣量)。據圖分析，下列敘述不正確的是( )
a．p處淨氧量為負值，是因為小球藻不進行光合作用，且細胞呼吸消耗氧氣
b．q處淨氧量為零，是因為q處小球藻不進行光合作用
c．甲與乙兩管淨氧量差異的原因是乙管小球藻葉綠素合成受阻，影響光合作用
d．由圖ⅱ可知，光照強度可影響光合作用強度
解析：由圖可知：q處的光強條件下，小球藻的光合作用釋放出的氧氣等於小球藻有氧呼吸消耗的氧氣。
答案：b
9．(2013·蘇北四市二次聯考)如圖是[h]隨化合物在生物體內轉移的過程，下面對其分析不正確的是( )
a．①產生的[h]可在②過程中將三碳化合物還原
b．[h]經⑤轉移到水中，其過程需氧氣參與
c．能形成atp的過程有①②④⑤⑥⑦
d．長在向陽坡上的小麥比背陽坡上的小麥①過程旺盛
解析：①是光反應過程中水的光解，產生的[h]可在②過程即暗反應中將三碳化合物還原；⑤是有氧呼吸過程中[h]與氧生成水的過程，故[h]經⑤轉移到水中，其過程需氧氣參與；能形成atp的過程為呼吸作用過程和光反應過程，故圖中①⑤⑥能形成atp；長在向陽坡上的小麥比背陽坡上的小麥光反應即①過程旺盛。
答案：c
10．(2013·海淀模擬)將某種綠色植物的葉片，放在特定的實驗裝置中，研究在10℃、20 ℃的溫度條件下，分別置於5 klx、10 klx光照和黑暗條件下的光合作用和呼吸作用。結果如下圖所示(橫座標為時間，單位：小時)。
對以上結果分析正確的是，該葉片( )
a．20 ℃時的呼吸速率是10 ℃時的4倍
b．在10 ℃、5 klx的光照下，每小時光合作用產生的氧氣量是3 mg
c．在5 klx光照下，10 ℃時積累的有機物比20 ℃時少
d．在20 ℃、10 klx光照下，每小時光合作用產生的氧氣量是6 mg
解析：20 ℃時的呼吸速率是10 ℃時的2倍；在10 ℃、5 klx的光照下，每小時光合作用產生的氧氣量是3 mg＋0.5 mg＝3.
5 mg；在5 klx光照、10 ℃條件時放出的氧氣量為3 mg，而在5 klx光照、20 ℃條件時放出的氧氣量僅為2 mg，說明在5 klx光照、10 ℃條件時積累的有機物比20 ℃時要多；在20 ℃、10 klx光照下，每小時光合作用產生的氧氣量是5 mg＋1 mg＝6 mg。
答案：d
二、非選擇題(共40分)
11．(10分)(2013·濰坊、東營、淄博、濱洲四市聯考)如圖是某植物光合作用和細胞呼吸過程示意圖。ⅰ～ⅶ代表物質，①～③代表過程。據圖回答下列問題。
(1)將該植物由光下突然置於黑暗中，甲圖中的c3的含量將________，c5的含量將________。
(2)與馬鈴薯塊莖細胞在缺氧時的代謝相比，乙圖特有的步驟是________(填數字)，這些過程發生在________中。
(3)若用18o標記甲圖中的h2o，則在細胞呼吸產物中能首先測到放射性的物質是________，甲、乙兩圖中不同數字代表同一物質的標號是________。
(4)根據上圖寫出根吸收無機鹽離子所需能量的形成過程：
光能用於吸收無機鹽離子的能量。
解析：(1)將植物由光下突然置於黑暗環境中，光反應停止，不能合成[h]和atp，c3還原過程減慢，c3含量增多，c5含量減少。(2)乙圖表示有氧呼吸過程，馬鈴薯塊莖在缺氧條件下進行無氧呼吸，與無氧呼吸相比，有氧呼吸特有的階段是第
二、三階段，即乙圖中的②③過程，分別發生**粒體基質中和線粒體內膜上。(3)甲圖中的h2^18o通過光解產生18o2，在有氧呼吸第三階段與[h]結合生成h2^18o。甲、乙兩圖分別表示光合作用和有氧呼吸，其中分別表示nadph、o2、co2、(ch2o)、[h]、o2、co 2，ⅱ、ⅵ都表示o2，ⅲ、ⅶ都表示co2。
答案：(1)增多減少 (2)②③ 線粒體的基質和內膜(或線粒體)
(3)水 ⅱ與ⅵ、ⅲ與ⅶ
(4)活躍的化學能葡萄糖等有機物中穩定的化學能 atp中活躍的化學能
12．(20分)(2013·瀋陽六校聯診)為研究co2濃度及氮素肥料對植物光合作用的影響，某科研小組以小麥為研究物件，在盆栽條件下，利用人工氣候室分別設定兩種co2濃度和兩種施氮量的實驗處理，實驗材料分為四組，每一組種植10盆。在小麥抽穗期選擇晴天，用光合作用測定儀於上午8：30～11：
30連續7天進行光合速率的測定。結果如圖所示，請回答相關問題。
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