课下巩固精练卷(15) 光合作用和细胞呼吸的综合分析(Word练习)-【正禾一本通】2025年高考生物高三一轮总复习高效讲义（人教版2019 不定项版）

[课下巩固精练卷(十五)]__光合作用和细胞呼吸的综合分析__________ 知识点 较易题 中档题 较难题 光合作用与细胞呼吸过程的联系 4 6 － 真正光合速率、净光合速率和呼吸速率 1、2 7、9 (非选择题) 12 (非选择题) 光合速率和呼吸速率的测定方法 － 8 11(非选择题)、12(非选择题) 与光合作用和细胞呼吸有关的曲线分析 3 5、10 (非选择题) － 一、选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.图中曲线甲和乙分别代表A、B两种农作物在适宜的温度条件下，CO2的吸收量和释放量的变化曲线。下列判断正确的是(　　) A.4 klx的光照条件下，光照与黑暗各12小时，两种作物均能生长 B.a点与b点两种作物制造的有机物量相同 C.B可能是一种阴生植物，其光合作用在光照强度为5 klx的时候可能受到了CO2浓度的限制 D.农业生产中可将A、B两种作物间作套种，两种作物的光合速率均能提高 解析：选C。在4 klx的光照条件下，光照和黑暗各12小时，A作物没有有机物的积累，不表现为生长，B作物存在有机物的积累，表现为生长，A错误；a点与b点表示净光合速率为2，但A作物的呼吸作用强于B作物，故A制造的有机物量更多，B错误；有光照后，当光照强度相同且较弱时，B的光合作用强于A，且B较早达到平衡点，则B可能是一种阴生植物，其光合作用在光照强度为3 klx的时候达到平衡点，在光照强度为5 klx的时候，光合速率不再改变，原因可能是受到了CO2浓度的限制，C正确；A是阳生植物，B是阴生植物，利用间作套种，不能使两种作物的光合速率都提高，D错误。 2.龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”，有消肿止痛、收敛止血的功效。图甲、乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线(单位：mmol·cm－2·h－1)。下列叙述错误的是(　　) A.据图甲分析，温度为30 ℃和40 ℃时，叶绿体消耗二氧化碳的速率相等 B.40 ℃条件下，若黑夜和白天时间相等，龙血树能正常生长 C.补充适量的无机盐可能导致图乙中D点左移 D.图乙中影响D、E两点光合速率的主要环境因素相同 解析：选B。叶绿体消耗二氧化碳的速率表示总光合速率，总光合作用＝呼吸速率＋净光合速率，据图甲分析，温度为30 ℃和40 ℃时，叶绿体消耗二氧化碳的速率相等，都为10，A正确；40 ℃条件下，净光合速率等于呼吸速率，若黑夜和白天时间相等，则植物积累有机物的量为(5＋5)×12－5×24＝0，龙血树不能正常生长，B错误；Mg是叶绿素的组成物质，适量补充Mg植物叶绿素增加光的补偿点减少，D点左移，故补充适量的无机盐(可能含有Mg)可能导致图乙中D点左移，C正确；图乙中影响D、E两点光合速率的主要环境因素是光照强度，D正确。 3.下图中纵坐标表示植物个体对某种气体吸收量或释放量的变化。下列说法正确的是(　　) A.C点时，叶肉细胞中能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体 B.若A代表O2吸收量，D点时的叶肉细胞既不吸收O2也不释放O2 C.若A代表CO2释放量，适当提高大气中的CO2浓度，E点将向右下方移动 D.F代表光饱和点，若F点后仍不断提高光照强度，光合作用强度一定会始终不变 解析：选C。C点时光照强度为零，植物只进行呼吸作用，因此叶肉细胞中能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体，A错误；若A代表O2吸收量，D点表示光补偿点，即此时植物的光合作用产生的氧气量与细胞呼吸消耗的氧气量相等，植物只有叶肉细胞等可以进行光合作用，而植物的所有细胞都可以进行细胞呼吸，即叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率，因此D点叶肉细胞吸收的氧气少于释放的氧气，B错误；若A代表CO2释放量，适当提高大气中的CO2浓度，暗反应速率增加，进而促进光反应，因此可利用的光照强度增加，故E点增大，有机物积累增加，故E点向右下移动，C正确；若F点以后进一步提高光照强度，会导致光照强度过大，灼伤叶绿体，导致光合作用强度下降，D错误。 4.(2023·河北石家庄模拟)图1为不同温度和光照强度下大棚黄瓜叶片的光合速率示意图，图2为25 ℃时黄瓜叶肉细胞中甲、乙两种细胞器在某一状态下部分物质及能量代谢途径示意图。据图判断，下列相关说法错误的是(　　) A.图1中的B点处，影响黄瓜叶片光合速率的因素有光照强度和温度 B.15 ℃时黄瓜叶片释放的O2量刚好达到最大值时对应图1中的C点 C.图2中甲释放的O2量和乙释放的CO2量相等时应对应图1中的D点 D.据图1分析，在温度为25 ℃、光照强度为q时黄瓜的产量较高 解析：选C。图1中的B点处未达到光饱和点，光合速率随光照强度增大而升高，说明此时影响黄瓜叶片光合速率的因素有光照强度，同时黄瓜叶片在25 ℃B点对应的光照强度下的光合速率比15 ℃时高，可推知此时影响黄瓜叶片光合速率的因素还有温度，A正确；图1中C点所在为15 ℃下光饱和点所对应的光合速率，此时光合速率达到最大，因此黄瓜叶片释放的O2量刚好达到最大值，B正确；图2中甲释放的O2量与乙释放的CO2量相等时，即光合作用强度等于呼吸作用强度，应对应图1中的A点，C错误；由图1可知，在温度为25 ℃、光照强度为q时，黄瓜叶片的净光合速率较大，积累的有机物较多，产量较高，D正确。 5.某兴趣小组在实验室中模拟夏季一天中的光照强度，并测定苦菊幼苗光合速率的变化情况，结果如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A.若b点时天气突然转阴，叶肉细胞叶绿体中C3含量降低 B.bc段与eb段光合速率变化的差异可能因光合产物积累抑制了光合作用 C.一天中不同时间的相同光照强度下，苦菊幼苗的光合速率一定不同 D.若a点时叶片的净光合速率为0，则此状态下苦菊幼苗的干重保持不变 解析：选B。若b点时天气突然转阴，则光反应速率下降，光反应为暗反应提供的ATP和NADPH减少，暗反应中C3的还原速率下降，叶肉细胞叶绿体中C3含量升高，A错误；图中bc段与eb段光合强度相当，但光合速率有差异，可能因光合产物积累抑制了光合速率，B正确；c、e点是一天中不同时间的相同光照强度下，此时苦菊幼苗的光合速率不同，但b点也是一天中不同时间的相同光照强度下，苦菊幼苗的光合速率相同，C错误；若a点时叶片的净光合速率为0，则此时真正光合速率等于呼吸速率，而幼苗的根、茎等器官只进行呼吸作用分解有机物，则此状态下苦菊幼苗的干重下降，D错误。 6.用密闭的培养瓶培养等量的绿藻(单细胞藻类)，将其置于4种不同温度下(t1<t2<t3<t4)培养，分别测定光照和黑暗条件下培养瓶中氧气的含量变化，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.氧气消耗的场所为线粒体基质，产生的场所为叶绿体中的类囊体薄膜 B.温度逐渐升高过程中，绿藻的光反应速率不变，暗反应速率增强 C.温度逐渐升高过程中，绿藻的光合速率和呼吸速率均逐渐增强 D.温度为t3时，光照时间至少长于16小时绿藻才能正常生长 解析：选C。绿藻是真核生物，有氧呼吸的主要场所是线粒体，氧气消耗的场所为线粒体内膜，光合作用中O2产生的场所为叶绿体中的类囊体薄膜，A错误；真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，图中光照条件下O2增加速率可代表净光合速率，黑暗条件下O2消耗量可表示呼吸速率，据图可知，温度逐渐升高的过程，绿藻的呼吸速率逐渐增强，光合速率逐渐增加，即绿藻的光反应速率和暗反应速率均增强，B错误，C正确；温度为t3时，假设光照时间至少为n小时绿藻才能正常生长，则应满足12n－8(24－n)>0，可求得n>9.6，D错误。 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有一个或多个选项符合题目要求。 7.为研究光照强度对植物光合作用强度的影响，将若干株玉米置于22 ℃的封闭温室内，水分和矿质元素等供应充足。人为控制光照强度由黑暗逐渐增强至较大强度，测量此过程中不同光照强度下玉米单位时间内气体的释放量，绘制曲线如下图所示。下列说法正确的是(　　) A.光照强度低于d时，释放的气体来自玉米细胞呼吸产生的CO2 B.c点单位时间内玉米光合作用产生O2的量为(n－m)μmol C.d点玉米叶肉细胞单位时间内光合作用生成O2的量等于呼吸作用消耗O2的量 D.与d点相比，e点时玉米叶绿体基质中C3含量增多 解析：选AB。光照强度在a和b之间时，植物只进行呼吸作用，b和d之间时，呼吸作用强度大于光合作用强度，释放的气体来自玉米细胞呼吸产生的CO2，A正确；由图可知，c点时单位时间的呼吸释放二氧化碳量为n，c点时释放二氧化碳为m，说明细胞呼吸释放二氧化碳的量－光合作用吸收二氧化碳的量＝m，即c点单位时间内玉米光合作用产生O2的量为(n－m)μmol，B正确；d点时整个植物的光合速率等于呼吸速率，但叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率，C错误；与d点相比，e点时光照强度增大，光反应增强，C3的还原过程增强，玉米叶绿体基质中C3含量减少，D错误。 8.(2023·河北唐山二模)图甲是采用黑、白瓶法(黑瓶不透光)，分别测定某池塘夏季白天不同深度水层每小时的平均氧浓度变化曲线(不考虑微生物的影响)，纵轴表示水池深度(假定不同深度的水温不变)，横轴表示瓶中O2的变化量[单位：g/(m2·h)]；图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置图。下列有关选项正确的是(　　) A.黑瓶中的水藻及水深4 m时白瓶中的水藻都不能进行光合作用，此时水藻产生ATP的结构有细胞质基质、线粒体。 B.白瓶在水深3 m时，O2的变化量为0，表明在此深度时，水藻的光合速率等于呼吸速率 C.若将白瓶水藻从2 m处移到3 m处，则一段时间内水藻细胞中C3的还原速率将升高 D.若图乙实验中将试管向右移，随着距离的增加，气泡产生速率下降 解析：选ABD。黑瓶中的水藻及水深4 m时白瓶中的水藻都不能进行光合作用，此时水藻只通过细胞呼吸产生ATP，场所为线粒体和细胞质基质，A正确；白瓶在水深3 m时，O2的变化量为0，说明净光合速率为0，则光合速率等于呼吸速率，B正确；若将白瓶从2 m移到3 m处，光照强度变小，光合作用速率降低，所以C3的还原速率变慢，C错误；若图乙实验中将试管向右移，随着距离的增加，光照强度下降，则光合速率下降，气泡产生速率下降，D正确。 三、非选择题：本题共4小题，共60分。 9.(10分)草莓营养价值丰富，为提高草莓的产量，科研人员研究了大棚内不同条件下草莓植株的光合速率，结果如下图所示，请分析并回答下列问题： (1)该实验的自变量为__________________________________________________。(2分) (2)植株在C点光合作用制造的有机物的量低于D点，由图分析原因是________________________________________________________________________。(2分) (3)当光照强度为1.5 klx时，限制植物光合速率的主要因素是__________。E点对应的光照强度下，植物在22 ℃条件下比在17 ℃条件下光合速率高，原因是________________________________________________________________________。(4分) (4)若环境中CO2浓度降低，曲线上的E点将向______________方移动。(2分) 解析：(1)本实验的目的为研究不同条件下草莓植株的光合速率，结合图示的坐标可知，该实验中光照强度和温度是自变量。(2)植株在C点和D点时净光合速率相等，而22 ℃时的呼吸作用比17 ℃时大，且总光合速率等于净光合速率和呼吸速率之和，所以总光合作用C点小于D点。(3)当光照强度为1.5 klx时，当继续增加光照强度时，植物的光合速率会升高，可说明当光照强度为1.5 klx时，限制植物光合速率的主要环境因素是光照强度。E点对应的光照强度下，植物在22 ℃条件下比在17 ℃条件下光合速率高，可能的原因是温度升高时与光合作用有关的酶的活性更强。(4)当环境中CO2浓度降低时，(在相同光照强度下)光合速率下降(E点下移)，植物在相对较弱的光照强度下即可达到最大的光合速率，即光饱和点降低，E点左移，因此，若环境中CO2浓度降低，曲线上的E点向左下方移动。 答案：(1)光照强度、温度　(2)光合作用制造的有机物指的是总光合作用强度，而两者净光合速率相等，C点对应的呼吸作用强度小于D点，所以总光合作用C点小于D点　(3)光照强度　温度升高，与光合作用有关的酶的活性增强　(4)左下 10.(20分)图一为适宜温度环境中甲、乙两种植物的植株在不同光照强度下光合速率的变化曲线图；图二表示在一定光照强度下，温度对图一中甲植物的光合速率、呼吸速率的影响情况[单位：mg/(m2·h)]。请回答下列问题： (1)图一B点时，甲种植物的叶肉细胞中能产生ATP的场所有____________________________。在B点时甲种植物的叶肉细胞中的光合作用强度____(填“<”“＝”或“>”)呼吸作用强度。哪种植物是阴生植物？________，理由是________________________________________________________________________。(8分) (2)图一中乙曲线C点以后影响光合作用的外界因素主要为________________；图一中甲曲线C点的总光合速率约为__________mg/(m2·h)。(6分) (3)甲植物在图二a点所对应的温度条件下，植物光合作用固定的CO2与植物呼吸作用释放的CO2的数量关系是____________________(填“二者相等”或“前者是后者的二倍”)。(2分) (4)温度通过影响______________来影响光合速率。除了外界因素外，限制光合作用强度不能无限增大的内因是__________________________________________(不少于两种)。(4分) 解析：(1)B点时甲种植物的叶肉细胞能进行细胞呼吸和光合作用，能产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质；此时甲植物的光合作用强度＝呼吸作用强度，叶肉细胞中的光合作用强度>呼吸作用强度；乙植物是阴生植物，因为与甲植物相比，乙植物的光补偿点和光饱和点都较低。(2)图一中乙曲线C点对应的光照强度是光饱和点，且温度适宜，所以图一中乙曲线C点以后影响光合作用的外界因素主要是CO2浓度；图一中甲曲线的呼吸速率为2 mg/(m2·h)，C点时的净光合速率约为5 mg/(m2·h)，因此C点时的总光合速率约为7 mg/(m2·h)。(3)图二中虚线表示净光合速率，实线表示呼吸速率，a点时净光合速率＝呼吸速率，又因为总光合速率－呼吸速率＝净光合速率，推出总光合速率是呼吸速率的2倍。(4)温度通过影响酶的活性来影响光合速率；除了外界因素的影响外，光合色素的数量、酶的数量和活性等内因也影响光合作用强度。 答案：(1)细胞质基质、线粒体、叶绿体　>　乙植物　乙植物的光补偿点和光饱和点较低　(2)CO2浓度　7　(3)前者是后者的二倍　(4)酶的活性　光合色素的数量、酶的数量和活性 11.(10分)(2024·黑龙江大庆一模)为测定某种植物的光合速率，某实验小组选取生长、发育状况大致相同的该种植物，设计了如图所示的实验。回答下列问题： (1)若将装置甲用于测定细胞呼吸速率，装置乙用于测定净光合速率，则装置甲、乙的实验条件(光照条件及烧杯中的溶液)分别是______、______。(2分) A.光照、CO2缓冲液 B.黑暗、H2O C.光照、NaOH溶液 D.黑暗、NaOH溶液 (2)在(1)小问的实验条件下测得装置甲中红色液滴左移15 cm，装置乙中红色液滴右移10 cm，则该条件下植物的真正光合速率为______(用液滴移动距离表示)。若用台灯作为光源，通过改变装置与台灯间的距离来改变植物接受的光照强度，某同学发现在某一距离时，让台灯和植物接近，装置乙中的红色液滴移动速度不再变化，原因可能是在该距离时____________________________。(4分) (3)从生物因素方面考虑，某同学认为该实验仍有无关变量的干扰，该无关变量的干扰可能是________________________________________________________________________。 若需要设置对照组，则对照组应如何设置？________________________________________。(4分) 解析：(1)植物在黑暗条件下只进行呼吸作用，不进行光合作用，在光照条件下，呼吸作用和光合作用同时进行，所以用装置甲测定呼吸速率，需在黑暗条件下，烧杯内装NaOH溶液可吸收呼吸作用释放的二氧化碳，通过观察红色液滴左移的距离判断呼吸速率的大小；用装置乙测定光合速率，应在光照条件下，烧杯中装二氧化碳缓冲液，补充植物光合作用消耗的二氧化碳，通过观察红色液滴右移的距离判断光合速率的大小。(2)在(1)小问的实验条件下测得装置甲中红色液滴左移15 cm，代表呼吸作用消耗的氧气，装置乙中红色液滴右移10 cm，代表净光合作用产生的氧气量，则该条件下植物的真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝25 cm。当光照强度达到植物光饱和点时，随着光照强度的增加，光合速率不在增大，装置乙中，让台灯和植物接近，装置乙中的红色液滴移动速度不再变化，原因可能光照强度达到了该植物的光饱和点。(3)该实验中光照强度为自变量，温度、瓶内原始气体含量等非生物因素和瓶内或植物带有的微生物等生物因素为无关变量。若需设置对照组，应将绿色植物改为死掉的植物，其他实验条件不变，观察液滴是否变动。 答案：(1)D　A　(2)25 cm　光照强度达到了该植物的光饱和点　(3)装置中可能存在微生物的生理活动，可以使O2含量发生变化　将绿色植物改为死掉的植物，其他实验条件不变 12.(20分)为了研究温度对绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，某兴趣小组利用植物光合测定装置进行实验(如甲图)，在适宜的光照和不同的温度条件下测定的CO2的吸收量与释放量绘制了乙图。结合相关知识，回答下列问题。(注：有色液滴移动1 cm相当于乙图中的1个单位) (1)若用甲图装置测定20 ℃条件下的光合速率，则X应为__________溶液，同时需要适宜的光照强度；为了排除环境中无关因素的影响，还需要设计除__________外均与实验组相同的对照组。(4分) (2)用甲图装置测定20 ℃条件下该植物的呼吸速率，需要对该装置做__________处理；根据乙图的相关数据，计算此时植物的呼吸速率为________mg/h。(4分) (3)若在5 ℃和一定的光照条件下，发现甲图装置的有色液滴在1小时内没有移动，其原因是____________________；若在适宜的光照和5 ℃的条件下，有色液滴在1小时内向右移动了1 cm，这1 cm代表的含义是__________________________，结合乙图的相关数据，可知此时该植物的光合速率等于__________mg/h。(6分) (4)在光照等其他条件适宜的情况下，在______℃条件下，有色液滴向右移动的距离最大。b点代表的含义是__________________________，b点的光合速率________(填“大于”“等于”或“小于”)35 ℃的光合速率。(6分) 解析：(1)若用甲图装置测定20 ℃条件下的光合速率，则X应为NaHCO3溶液，为植物的光合作用提供CO2，同时需要适宜的光照强度；为了排除环境中无关因素的影响，还需要设计除绿色植物(将植物换为死的植物)外均与实验组相同的对照组。(2)呼吸作用是消耗氧气排出二氧化碳的过程，为排除光合作用的影响，故用甲图装置测定20 ℃条件下该植物的呼吸速率，需要对该装置做黑暗处理；乙图中黑暗条件下二氧化碳的释放量表示呼吸强度，据图可知，此时(20 ℃)植物的呼吸速率为1.5 mg/h。(3)图甲装置中若液滴右移，表示有氧气的释放，植物的光合速率＞呼吸速率，若左移，证明呼吸速率＞光合速率，若在5 ℃和一定的光照条件下，发现甲图装置的有色液滴在1小时内没有移动，其原因是植物的光合速率与呼吸速率相等；若在适宜的光照和5 ℃的条件下，有色液滴在1小时内向右移动了1 cm，这1 cm代表的含义是1 h内氧气的释放量，即植物的净光合速率是1 mg/h(有色液滴移动1 cm相当于乙图中的1个单位)；结合乙图的相关数据，可知此时该植物的光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝1 mg/h＋0.5 mg/h＝1.5 mg/h。(4)有色液滴向右移动表示净光合速率，据乙图可知，在光照等其他条件适宜的情况下，在25 ℃条件下二氧化碳的吸收量最大，表示净光合速率最大；b点时净光合速率与呼吸速率相交，表示净光合速率＝呼吸速率；b点的光合速率≈3.25×2＝6.5 mg/h，35 ℃的光合速率＝(3＋3.5) mg/h＝6.5 mg/h，两者相等。 答案：(1)NaHCO3　绿色植物　(2)黑暗　1.5　(3)光合速率＝呼吸速率　植物的净光合速率是1 mg/h　1.5　(4)25　净光合速率＝呼吸速率　等于 学科网（北京）股份有限公司 $$