课下巩固精练卷(十六) 光合作用的原理（Word练习）-【正禾一本通】2026年新高考生物高三一轮总复习高效讲义（人教版 单选）

[课下巩固精练卷(十六)]　光合作用的原理 ________________________________________________________________________ 知识点 较易题 中档题 较难题 光合作用原理的探索 1 10 － 光合作用的原理 3 7、9、11 － 光合作用和细胞呼吸过程的联系 2、4、5 6、8 12、13 一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。 1.(2024·河南郑州模拟)英国植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气。离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气的化学反应称为希尔反应。下列说法错误的是(　　) A.希尔反应不能说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水 B.可用放射性同位素标记法追踪水中氧原子的去路 C.希尔反应模拟了叶绿体反应阶段的部分变化 D.希尔反应说明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应 解析：选B。希尔反应证明了光合作用产生O2，但不能证明植物光合作用产生的O2中的氧元素全部来自H2O，也可能来自其他有机物，A正确；氧原子的同位素18O是稳定同位素，无放射性，B错误；希尔反应模拟的是光合作用光反应阶段的部分变化，发生在叶绿体中，C正确；希尔反应的悬浮液中只有水，没有CO2，不能合成糖类，说明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应，D正确。 2.(2024·安徽合肥模拟)如图为某植物细胞内部分物质转化示意图，其中字母代表物质。据图分析，下列叙述错误的是(　　) A.图中的B为丙酮酸，只能在线粒体基质中被分解产生C B.葡萄糖脱水缩合形成的A可能是不易溶于水且遇碘呈现蓝色的淀粉 C.图中的D为C3，E为有机物，D合成E的过程发生在叶绿体基质 D.若光照强度不变，C增加，则短时间内D增加，C5减少 解析：选A。由图可知，B为丙酮酸，C为CO2，在无氧呼吸过程中，丙酮酸可在细胞质基质中被分解产生CO2，在有氧呼吸过程中，可在线粒体基质中被分解产生CO2，A错误；图中脱水缩合发生在植物细胞内，可推测A可能是淀粉，淀粉不易溶于水且遇碘呈现蓝色，B正确；题图中的D为C3，生成E的过程为光合作用的暗反应，发生在叶绿体基质，E为有机物，C正确；若光照强度不变，C(CO2)增加，则CO2固定速率增大，C3还原速率不变，短时间内D(C3)增加，C5减少，D正确。 3.(2024·山东烟台一模)科学家从菠菜中分离出类囊体，将其与多种辅因子和多样化的还原酶一起包裹在油包水滴中，构建出如图所示能实现CO2的连续转化且可编辑的人工光合细胞。下列说法错误的是(　　) A.人工光合细胞膜应该由单层磷脂分子组成 B.需持续加入多种辅因子为CO2转化提供能量和还原剂 C.通过改变还原酶的种类能实现可定制的CO2转化 D.与菠菜叶肉细胞相比，人工光合细胞更有利于有机物积累 解析：选B。人工光合细胞内部是水，膜外是油，磷脂分子的头部亲水，尾部疏水，因此人工光合细胞膜中磷脂分子头朝里、尾部朝外，呈单层排列，A正确；ATP和NADPH能为CO2转化提供能量和还原剂，由光反应提供，而多种辅因子参与CO2的固定，且C3还原能产生，故不需持续加入多种辅因子，B错误；通过改变还原酶的种类能实现可定制的CO2转化，从而得到不同的有机物，C正确；叶肉细胞需要进行消耗有机物的细胞呼吸，而人工光合系统只进行光合作用，不进行呼吸作用，能够更有效地积累有机物，D正确。 4.(2024·江苏南通模拟)下图是菠菜叶肉细胞光合作用和呼吸作用的部分过程，a、b代表气体。相关叙述正确的是(　　) A.物质a、b分别代表CO2和O2 B.过程②④都在生物膜上进行 C.过程③消耗的ATP可由过程①②④提供 D.只有在有光条件下过程①②③④才能同时进行 解析：选D。a为水的光解产生的O2，b为暗反应的原料CO2，A错误；④为有氧呼吸第一、第二阶段，发生的场所在细胞质基质和线粒体基质，B错误；过程③消耗的ATP是由光反应产生提供，即过程②，C错误；①④为细胞呼吸，②③为光合作用，故只有在有光条件下过程①②③④才能同时进行，D正确。 5.如图为真核细胞中两种传递电子并产生ATP的生物膜结构示意图。据图分析，下列有关叙述正确的是(　　) A.图甲为叶绿体内膜，图乙为线粒体内膜 B.两种膜产生ATP的能量直接来源均为H＋的跨膜运输 C.自养需氧型生物的细胞中都既有图甲结构又有图乙结构 D.图甲中NADPH为电子最终受体，图乙中O2为电子最终受体 解析：选B。图甲中利用光能分解水，为光合作用的光反应阶段，所以图甲为叶绿体中的类囊体薄膜；图乙中利用NADH生成水和ATP，应为有氧呼吸第三阶段，所以图乙为线粒体内膜，A错误。由图可知，这两种膜结构上的ATP合成酶在合成ATP时，都需要利用膜两侧的H＋跨膜运输，即H＋的梯度势能转移到ATP中，B正确。自养需氧型生物，如硝化细菌为原核生物，不存在图甲结构和图乙结构，C错误。图甲中的NADP＋接受电子变成NADPH，NADP＋为电子最终受体，图乙中O2接受电子变成水，O2为电子最终受体，D错误。 6.(2024·湖北荆门模拟)将不同种类的种子分别置于条件适宜的密闭玻璃容器中，并检测其在萌发过程中的相关物质的变化量。下列叙述正确的是(　　) A.若某一种子发芽前O2吸收量大于CO2释放量，则呼吸作用的底物只有糖类 B.若在密闭容器中充入18O标记的O2，一段时间后能检测到放射性的CO2 C.若经过一昼夜，密闭容器中CO2的浓度降低，则萌发的种子已进行光合作用 D.种子发芽长出绿叶后，若光照条件变弱，叶肉细胞中C5的含量会突然升高 解析：选C。只以糖类为呼吸底物时，O2的吸收量小于或等于CO2的释放量；若呼吸底物为脂肪时，与糖类相比，等量脂肪中氢含量高、氧含量低，故氧化分解时O2的消耗增多，使O2吸收量大于CO2释放量，A错误。15N、18O等是稳定同位素，不具有放射性，B错误。若经过一昼夜，密闭容器中CO2浓度降低，说明CO2转化为糖类储存在植物体中，该萌发的种子已进行光合作用，C正确。光照突然减弱，短时间内光反应生成的ATP和NADPH减少，C3的还原减弱，生成的C5减少，而CO2固定中C5的消耗不变，故C5含量降低，D错误。 7.(2024·山东菏泽一模)下图是某绿藻适应水生环境、提高光合效率的机制图。光反应产生的物质X可进入线粒体促进ATP合成。下列叙述错误的是(　　) A.可为图中生命活动提供ATP的生理过程有细胞呼吸和光合作用 B.图中HCO的浓度大小为细胞外>细胞质基质>叶绿体 C.物质X为氧气，通过提高有氧呼吸水平促进HCO进入细胞质基质 D.水光解产生H＋可提高叶绿体内CO2水平，利于暗反应进行 解析：选B。细胞呼吸和光合作用能产生ATP，可为图中生命活动提供ATP，A正确；由图可知，HCO从细胞外进入细胞质基质、从细胞质基质进入叶绿体均消耗能量，方式为主动运输，主动运输的方向为逆浓度梯度，因此HCO的浓度大小为细胞外<细胞质基质<叶绿体，B错误；线粒体为有氧呼吸的主要场所，光反应产生的物质X可进入线粒体促进ATP合成，可推测物质X为氧气，HCO从细胞外进入细胞质基质、从细胞质基质进入叶绿体均消耗ATP，因此物质X通过提高有氧呼吸水平可促进HCO进入细胞质基质，C正确；CO2为暗反应原料，水光解产生的H＋与HCO结合会产生CO2，可提高叶绿体内CO2水平，利于暗反应进行，D正确。 8.如图表示光合作用和细胞呼吸之间的能量转变过程，下列说法错误的是(　　) A.只有含叶绿素的细胞才能进行过程①和③ B.过程③④发生的场所分别为叶绿体基质和线粒体基质 C.过程①中光能转变为活跃的化学能储存在ATP和NADPH中 D.有氧呼吸过程中产生的NADH主要来自第二阶段 解析：选B。过程①表示光反应中水的光解，过程③表示暗反应，则①和③是光合作用过程，光反应中需要色素吸收、传递、转化光能，其中叶绿素是转化光能必不可少的色素，A正确；过程③表示暗反应，发生在叶绿体基质中，过程④包括有氧呼吸的第一、第二阶段，第一阶段发生在细胞质基质中，第二阶段发生在线粒体基质中，B错误；过程①光反应中，光能转变成活跃的化学能储存在ATP和NADPH中，二者可被暗反应利用，C正确；有氧呼吸第一阶段只产生少量的NADH，NADH主要来自有氧呼吸第二阶段，D正确。 9.“光斑”是阳光穿过树冠枝叶投射到地面的光点，它会随太阳运动和枝叶摆动而移动。如图表示某一生长旺盛的植物在“光斑”照射前后O2释放速率和CO2吸收速率的变化曲线。下列叙述错误的是(　　) A.“光斑”照射前，植物进行着较弱的光合作用 B.“光斑”照射后，短时间内C3含量增多 C.图示O2释放速率的变化说明暗反应限制了光反应 D.CO2吸收曲线ab段的变化说明暗反应与光照有关 解析：选B。O2释放速率可代表光反应速率，CO2吸收速率可代表暗反应速率，“光斑”照射前，O2释放速率和CO2吸收速率都较低，说明植物进行着较弱的光合作用，A正确；“光斑”照射开始，O2释放速率急剧增大，CO2吸收速率增大相对较慢，短时间内C3的还原强于CO2的固定，故短时间内C3含量减少，B错误；“光斑”照射后，CO2吸收速率增加的同时，O2释放速率下降，说明暗反应限制了光反应，C正确；ab段“光斑”移开，光照减弱，光反应减弱，O2释放速率下降的同时CO2吸收速率也下降，说明暗反应的进行与光照有关，D正确。 10.在离体叶绿体悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照条件下发生了水的光解、产生氧气的现象称为“希尔反应”。下列叙述错误的是(　　) A.希尔反应模拟了叶绿体光合作用中光反应阶段的部分变化 B.希尔反应悬浮液中铁盐的作用与NADP+的作用相似 C.希尔反应说明植物产生的氧气中的氧元素全部都来自水 D.希尔反应说明水的光解和糖类的合成不是同一个化学反应 解析：选C。希尔反应模拟了叶绿体光合作用中光反应阶段的部分变化，需要光照、水等条件，A正确；希尔反应悬浮液中铁盐的作用与NADP＋的作用相似，都具有氧化的作用，B正确；希尔反应不能证明光合作用产生的O2中的氧元素全部来自H2O，实验中其他物质也含有氧，需要进一步研究，C错误；希尔反应过程没有加入二氧化碳，说明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应，D正确。 11.光系统Ⅱ的功能之一是利用从光中吸收的能量将水光解，并将其释放的电子传递给质体醌。三氮苯作用于光系统Ⅱ中的质体醌，阻断电子传递。用不同质量分数的三氮苯分别处理甲、乙两种植物的离体叶绿体溶液，并置于光照且无CO2的密闭透明容器中进行实验，其他条件适宜，结果如图。下列叙述错误的是(　　) A.光系统Ⅱ位于甲、乙两种植物的叶绿体基质中 B.与品种乙相比，品种甲光系统Ⅱ中的质体醌对三氮苯更敏感 C.随着三氮苯质量分数的增加，品种甲中水的光解速率逐渐减小，三氮苯质量分数达到20%时品种甲水的光解停止 D.据实验可推测水的光解与糖的合成不是同一个化学反应 解析：选A。光系统Ⅱ的功能之一是利用从光中吸收的能量将水光解，并将其释放的电子传递给质体醌，即光系统Ⅱ参与光反应过程，光反应场所是叶绿体类囊体薄膜，因此光系统Ⅱ位于甲、乙两种植物的叶绿体类囊体薄膜上，A错误；三氮苯作用于光系统Ⅱ中的质体醌，阻断电子传递，从而阻断光反应，使氧气释放减少，据图可知，与品种乙相比，品种甲放氧速率降低得更快，推测品种甲光系统Ⅱ中的质体醌对三氮苯更敏感，B正确；据图可知，随着三氮苯质量分数的增加，品种甲的放氧速率逐渐降低，水的光解速率逐渐减小，达到20%时放氧速率为0，水的光解也停止，C正确；糖的合成与CO2有关，图中实验是将甲、乙两种植物的离体叶绿体溶液置于无CO2环境下进行，即没有糖的合成，但水的光解依然能够进行，说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应，D正确。 12.(2024·山东泰安模拟)如图①～⑥为某高等植物体内一些细胞中发生的代谢过程。下列叙述正确的是(　　) A.该细胞一定具有叶绿体，且⑤过程发生在叶绿体的内膜上 B.可为成熟叶片细胞中的①过程提供能量的ATP来自②③④⑤过程 C.NADPH可作为光合作用暗反应的还原剂，且能提供能量 D.当细胞内①过程速率大于②过程时，植物一定积累有机物 解析：选C。由图中生理过程可知，①⑤⑥过程为光合作用，②③④过程为有氧呼吸，该细胞能进行光合作用，因此一定具有叶绿体，且⑤过程(光反应)发生在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；①是暗反应中C3的还原过程，所消耗的ATP只能来自⑤过程(光反应)，B错误；NADPH可作为光合作用暗反应的还原剂且能提供能量，C正确；由于该细胞是能进行光合作用的细胞，当细胞内①过程速率大于②过程时，该细胞的光合速率大于呼吸速率，但整株植物光合速率不一定大于呼吸速率，即植物不一定积累有机物，D错误。 二、非选择题 13.(2024·四川成都三模)光合作用、有氧呼吸、厌氧发酵的和谐有序进行是土壤底栖藻类正常生命活动的基础。某单细胞土壤底栖藻类在黑暗条件下无氧发酵产生醋酸等有机酸(HA)，导致类囊体、线粒体酸化，有利于其从黑暗向黎明过渡，相关过程如图1所示，字母B～H代表相关物质。请回答下列问题。 (1)物质B是________，除TCA循环外，图中能产生物质B的过程还有__________________________________；物质C、H分别是________、________。 (2)黑暗条件下，PQ等电子传递体处于________(填“氧化”或“还原”)状态。从黑暗转黎明时，整体光合电子传递速率慢，导致________(填字母)量成为卡尔文循环的限制因素，此时吸收的光能过剩，对电子传递链造成压力。 (3)光合色素吸收的光能有三个去向：用于光合作用、以热能散失、以荧光的形式发光。由光合作用引起的荧光淬灭称为光化学淬灭(qP)，由热能散失引起的荧光淬灭称为非光化学淬灭(NPQ)。为了探究厌氧发酵产酸对光能利用的影响，研究人员以npq4突变体(缺失LHCSR蛋白，LHCSR催化NPQ)和正常藻为材料，在黑暗中进行厌氧发酵，发酵180 min后添加KOH。整个实验过程中连续抽样，在光下测定荧光强度，结果如图2、图3所示。相关推断合理的是________。 A.突变体厌氧发酵时间越长，光化学淬灭越强 B.正常藻厌氧发酵后加入KOH，非光化学淬灭增强 C.正常藻厌氧发酵产生有机酸，降低类囊体pH，促进非光化学淬灭 D.正常藻厌氧发酵产生有机酸，有利于缓解黎明时电子传递链的压力 (4)为进一步研究厌氧发酵产酸对光下放氧的影响，研究人员将正常藻平均分为两组，在黑暗条件下厌氧发酵3小时后，对照组不加KOH，实验组用KOH处理，在弱光下连续测定放氧量并计算达到最大氧气释放量的百分比，结果如下表。 组别 光照时间/h 0.5 1 2 3 对照组 30% 80% 100% 100% 实验组 0 0 60% 100% 放氧速率等于光合作用产生氧气的速率减去呼吸作用消耗氧气的速率。实验数据说明厌氧发酵产酸______(填“促进”或“抑制”)有氧呼吸。实验组放氧速率比对照组低，主要原因是________________________________________________________________________。 解析：(1)据图可知，丙酮酸进入线粒体后在线粒体基质中生成B，在有氧呼吸第二阶段，丙酮酸进入线粒体，在线粒体基质中生成二氧化碳，因此B为二氧化碳。除TCA循环外，图中能产生物质B的过程还有丙酮酸分解为乙酰辅酶A、丙酮酸分解为酒精。据图可知，物质C在类囊体膜上经光解生成H＋和D，可知物质C是水；物质G在类囊体膜上利用H＋顺浓度运输提供的能量，反应生成物质H，因此可知，物质H为ATP。(2)黑暗条件下，类囊体膜上不发生水的光解，PQ等电子传递体无法获得电子，因此它们处于氧化状态。从黑暗转黎明时，整体光合电子传递速率慢，产生的ATP和NADPH少，导致暗反应的卡尔文循环受限。据图可知，F和H分别代表ATP和NADPH。因此，从黑暗转黎明时，整体光合电子传递速率慢，导致F、H量成为卡尔文循环的限制因素。(3)据图2可知，突变体厌氧发酵过程中，荧光强度基本保持不变，说明光化学淬灭并没有变强，推断不合理，A不符合题意；据图3可知，正常藻厌氧发酵后加入KOH，荧光强度明显增强，并未淬灭，推断不合理，B不符合题意；正常藻在厌氧发酵产生有机酸，类囊体pH降低，光反应减慢，合成的ATP减少，热能散失增加，促进非光化学淬灭，还能缓解黎明时电子传递链的压力，推断合理，C、D符合题意。(4)据表中数据表明，加了KOH的实验组，在相同时间内，氧气释放量低，说明此时有氧呼吸强消耗了氧气，由此可推断，厌氧发酵产酸对有氧呼吸有抑制作用。实验组放氧速率比对照组低，主要原因是实验组与对照组光合作用放氧速率相当，实验组有氧呼吸速率大于对照组。 答案：(1)CO2　丙酮酸分解为乙酰辅酶A、丙酮酸分解为酒精　H2O　ATP　(2)氧化　F、H　(3)CD　(4)抑制　实验组与对照组光合作用放氧速率相当，实验组有氧呼吸速率大于对照组 学科网（北京）股份有限公司 $