小测卷（十五）光合作用和细胞呼吸的综合分析（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）

小测卷(十五)　光合作用和细胞呼吸的综合分析 【选择题】每小题5分 1.下图为绿色植物体内某些代谢过程中物质变化的示意图，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示不同的代谢过程。下列相关叙述正确的是(　　) A.Ⅲ在第二阶段消耗水，第三阶段产生水 B.若Ⅰ、Ⅱ过程的速率大于Ⅲ过程，植物体干重将减少 C.Ⅰ过程中产生的O2参与Ⅲ的第二阶段反应 D.物质X是从叶绿体的基质移向类囊体薄膜的 2.金鱼藻是一种多年生草本的沉水性水生植物。某研究小组选取生长状况良好的金鱼藻放入装有NaHCO3溶液的烧杯中，用一根LED灯管在不同垂直距离对装置进行照射，依次将LED灯管调至每一级(本实验中每一级的距离为14 cm)，并记录气泡产生速度稳定后1 min内的气泡数量，实验装置及结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.三组实验中金鱼藻叶肉细胞中的光合作用强度都大于呼吸作用强度 B.光照距离小于14 cm时金鱼藻1 min内释放气泡数将不再增加，此时光照强度不再是限制因素 C.若烧杯中的水是HO，金鱼藻光合作用合成的有机物中将不会出现18O D.若用14C标记NaHCO3中的C，则光合作用过程中14C的转移途径为NaH14CO3→14CO2→14C5→(14CH2O) 3.在光照等条件下，番茄叶片叶肉细胞进行光合作用与有氧呼吸以及细胞内外交换的示意图如图一所示(数字表示结构，小写字母表示物质，箭头表示物质移动情况)，图二表示番茄的非绿色器官在不同的氧浓度下气体交换的相对值的变化(假设呼吸底物都是葡萄糖)。下列有关叙述错误的是(　　) A.图一中线粒体中2处释放的能量远远多于3处 B.h＝c、d＝g时的光照强度为番茄植株的光补偿点 C.图中曲线QR区段下降的主要原因是氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制 D.Q点只进行无氧呼吸，P点只进行有氧呼吸 4.下图为在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图，①～⑤表示有关过程，X、Y、Z和W表示相关物质。请据图判断下列说法正确的是(　　) A.X、Y、Z物质分别表示C3、ATP和丙酮酸 B.①～⑤过程中能产生ATP的有①②③④ C.②⑤过程分别表示C3的还原和CO2的固定 D.光合作用速率大于呼吸作用速率时，④过程产生的CO2会释放到细胞外 5.绿色植物在光照条件下，吸收O2和释放CO2的过程称为光呼吸。光呼吸氧化的底物乙醇酸(C2H4O3)是从同化CO2过程的中间产物转变而来的。下图为某植物体内光合作用和光呼吸的示意图，下列有关叙述错误的是(　　) A.高O2含量环境中，C2和葡萄糖均可在线粒体内被彻底分解成CO2和H2O B.光呼吸释放的CO2进入同一细胞的叶绿体参与暗反应至少需穿过8层磷脂分子 C.CO2/O2的值增大时，有利于进行光合作用而不利于进行光呼吸 D.光呼吸会减少叶绿体内C3的合成量，降低光合作用效率 6.光照条件下，叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SoBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度如下表所示(光合作用强度用固定的CO2量表示，SoBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计)。下列相关叙述错误的是(　　) SoBS浓度/ (mg/L) 0 100 200 300 400 500 600 光合作用强度/ (CO2μmol· m－2·s－1) 18.9 20.9 20.7 18.7 17.6 16.5 15.7 光呼吸强度/ (CO2μmol· m－2·s－1) 6.4 6.2 5.8 5.5 5.2 4.8 4.3 A.光呼吸中C5与O2结合的反应发生在叶绿体的基质中 B.正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低 C.与未喷施SoBS溶液的水稻叶片相比，喷施100 mg/L SoBS溶液的水稻叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度高 D.探究SoBS溶液利于增产的最适喷施浓度，应在100～300 mg/L再设置多个浓度梯度进一步进行实验 7.图1表示某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图，字母代表有关物质，数字代表代谢过程，图2为探究密闭装置中不同温度对该植物叶肉细胞光合速率和呼吸速率的影响。下列叙述正确的是(　　) A.图1中产生O2的是过程③，消耗O2的是过程⑤ B.图1中D是[H]，E是ATP和NADPH C.图2温度为t3时，叶肉细胞的净光合速率为12.5 mg/h D.图2温度为t4时，植物体光合速率等于呼吸速率 8.光合作用是自然界最重要的化学反应之一，光合作用的限制因素有内因和外因两个方面，外因主要包括温度、CO2浓度和光照强度，下图是实验人员测得的光照强度对单个叶片光合速率的影响。下列相关叙述错误的是(　　) 注：光极限是指光合作用吸收CO2量随着光照强度的增加而上升的光照强度范围。CO2极限是指光合作用吸收CO2量不再随着光照强度的增加而上升的光照强度范围。 A.阴生植物的光极限和CO2极限范围一般小于阳生植物 B.在光合作用最适温度下适当升温，若细胞呼吸速率增大，光补偿点可能左移 C.达到CO2极限时，限制光合速率的因素可能是CO2浓度或温度 D.实际生产中施肥过多会影响植物吸水，施肥不足可能影响叶绿素和相关酶的合成 9.研究人员通过人工诱变筛选出一株突变体莲藕，其叶绿素含量仅为普通莲藕的56%。图1表示在25 ℃、不同光照强度下的净光合速率；图2表示在某光照强度下的气孔导度(单位时间进入叶片单位面积的CO2量)和胞间CO2浓度。下列说法错误的是(　　) A.在相同实验条件下，突变体的呼吸速率和普通莲藕的呼吸速率相等 B.图1中光照强度低于a时，突变体的净光合速率更低的原因是光照不足 C.据图2可知在该光照强度下，突变体莲藕在单位时间内固定的CO2更多 D.光照强度值为2 000时，突变体莲藕的实际光合速率比普通莲藕的高23.5% 10.为研究环境因素对某植物光合作用强度的影响，设计图甲实验装置若干组(密闭小室内的CO2充足，光照不影响温度变化)，在相同温度下进行一段时间后，测量每个小室中的气体释放速率，绘制曲线图乙。下列说法错误的是(　　) A.当距离小于a时，限制光合作用的主要因素是光照强度 B.当距离为b、d时，光合速率不相等 C.当距离为c时，该植物叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率 D.当距离由a突然变为c时，短时间内叶绿体中C3的含量增加 【非选择题】 11.(20分)图1表示植物叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸的部分过程，图2是以荷兰7号马铃薯品种原种为实验材料，探究遮光处理对马铃薯植株光合作用和产量影响的三组实验结果[注：正常光照(CK)、单层遮光网遮盖处理(Z1)、双层遮光网遮盖处理(Z2)]。 (1)从叶肉细胞中分离叶绿体，可采用________法，叶绿体含有的色素中不能利用640～660 nm波长光照的是________________。(4分) (2)图1过程中产生ATP的过程有______(填序号)，为过程②提供能量的物质是__________。当过程③发生时，并没有CO2排出细胞外，此时该细胞所处的生理状态是__________________。(6分) (3)遮光后，植物短时间内C3含量__________；若在正常生长的马铃薯块茎膨大期去除块茎，则马铃薯叶片的光合速率将__________。(4分) (4)根据图2分析，遮光条件下，气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)的值均减小，Gs减小能引起Pn减小的原因是_____________________________________________________，遮光条件下，胞间CO2浓度(Ci)的值却都增大，结合信息分析其原因是_________________________。(6分) 12.(15分)研究表明，氧苯酮(BP－3)可影响水生植物的光合作用。某实验小组以海洋植物龙须菜为材料，进行如下实验：先用洁净海水配制浓度分别为0、5、10、30 μmol/L的BP－3溶液；再将龙须菜置于上述溶液中，并在80 μmol/(m2·s)光强下室温连续处理30 h，期间每隔一段时间轻轻晃动培养容器。回答下列问题： (1)本实验的探究目的是_________________________________________________；每隔一段时间轻轻晃动容器，目的是______________________________________________。(4分) (2)已知BP－3不影响植物的呼吸作用，实验结果发现5 μmol/L、10 μmol/L和30 μmol/L的BP－3溶液处理后，龙须菜净光合放氧速率分别为对照组的88.7%、83.8%和73.9%，这说明___________________________________________。(2分) (3)可采用黑白瓶法测定龙须菜的净光合速率和呼吸速率，请以溶解氧含量为检测指标写出实验方案并用相关数据表示净光合速率和呼吸速率的大小。(6分) 实验方案： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 净光合速率和呼吸速率的数值大小分别表示为：__________________________。 (4)在相同光照、温度等适宜条件下测定甲组(为龙须菜叶绿体悬液)和乙组(对龙须菜的直接培养)的氧气释放速率。经检测发现，乙组的氧气释放速率小于甲组，原因是________________________________________________________________________。(3分) 学科网（北京）股份有限公司 $ 小测卷(十五)　光合作用和细胞呼吸的综合分析 1.解析：选A。 图中Ⅲ表示有氧呼吸，其第二阶段消耗水，第三阶段产生水，A正确；Ⅰ为光合作用的光反应，Ⅱ为光合作用的暗反应，Ⅲ为有氧呼吸的代谢过程，若Ⅰ、Ⅱ过程的速率大于Ⅲ过程，植物体干重将增加，B错误；Ⅰ表示光合作用的光反应，该过程产生的O2参与Ⅲ有氧呼吸的第三阶段，C错误；物质X是ATP，从叶绿体类囊体薄膜移向叶绿体的基质，D错误。 2.解析：选A。 三组实验中金鱼藻均有气泡产生，说明向外界释放了氧气，即三组实验中金鱼藻叶肉细胞中的光合作用强度都大于呼吸作用强度，A正确；光照距离小于14 cm时金鱼藻1 min内释放气泡数将不再增加，意味着植物的光合速率已经达到最大，但是此时限制光合作用速率增大的因素可能是植物内部的色素和与光合作用有关的酶(或酶活性)有限，若是植物内部因素导致光合速率无法增加，适当提高酶活性等，可能在此光照下光合速率仍可提升，则此时光照强度仍可以是限制因素，B错误；若烧杯中的水是HO，HO可参与植物有氧呼吸第二阶段(水与丙酮酸反应生成二氧化碳和还原氢)进而产生C18O2，C18O2可以作为光合作用暗反应的原料参加卡尔文循环最终生成(CHO)，C错误；暗反应中C的转移路径为CO2→C3→(CH2O)，故若用14C标记NaHCO3中的C，则光合作用过程中14C的转移途径为NaH14CO3→14CO2→14C3→(14CH2O)，D错误。 3.解析：选B。 由图一可知，2表示线粒体内膜是发生有氧呼吸第三阶段的场所，3表示线粒体基质是发生有氧呼吸第二阶段的场所，有氧呼吸第三阶段释放的能量远远多于第二阶段，A正确；h表示呼吸作用产生的CO2，c表示光合作用固定的CO2，d表示光合作用产生的O2，g表示呼吸作用吸收的O2，而光补偿点即光合作用＝呼吸作用时净光合作用为0，图一表示的是叶肉细胞，而不是整个植株，B错误；由图二分析可知，曲线QR区段下降对应的横坐标O2浓度逐渐增加，无氧呼吸受到抑制，产生CO2减少，C正确；Q点对应的横坐标O2浓度为0，所以Q点只进行无氧呼吸，P点对应O2浓度为10%，且O2的吸收量与CO2的生成量相等，说明P点只进行有氧呼吸，D正确。 4.解析：选C。 Z物质是ATP，Y物质是丙酮酸，X物质是C3，A错误；光合作用的光反应阶段(①)和有氧呼吸的三个阶段(③④)均能产生ATP，而光合作用暗反应阶段中C3的还原过程(②)不能产生ATP，B错误；图中②过程表示C3的还原，⑤过程表示CO2的固定，C正确；光合作用速率小于呼吸作用速率时，④过程产生的CO2会释放到细胞外，D错误。 5.解析：选A。 分析题图可知，高O2含量环境中，光呼吸产生的C2在线粒体中被分解产生CO2，而葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，然后才可以进入线粒体被分解，A错误；光呼吸释放的CO2(生成场所为线粒体基质)进入同一细胞的叶绿体(叶绿体基质)参与暗反应至少需穿过4层生物膜(2层线粒体膜和2层叶绿体膜)，即8层磷脂分子，B正确；CO2/O2的值增大时，CO2与C5结合转化为C3，有利于光合作用的进行，同时C5与O2反应生成乙醇酸(C2)减少，不利于光呼吸的进行，C正确；分析题图可知，光呼吸会减少叶绿体内C3的合成量，降低光合作用效率，D正确。 6.解析：选C。 C5位于叶绿体基质中，则C5与O2结合的反应发生的场所在叶绿体基质中，A正确；突然停止光照，则光反应产生的ATP、[H]减少，暗反应消耗的C5减少，C5与O2结合增加，产生的CO2增多，之后减少，B正确；叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度即为光补偿点，与对照组相比，喷施100 mg/L SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片的CO2吸收量增加，释放量减少，此时，在更低的光照强度下，两者即可相等，C错误；光呼吸会消耗有机物，但光呼吸会释放CO2，补充光合作用的原料，适当抑制光呼吸可以增加作物产量，由表可知，在SoBS溶液浓度为200 mg/L时光合作用强度与光呼吸强度差值最大，即光合产量最大，为了进一步探究最适喷施浓度，应在100～300 mg/L再设置多个浓度梯度进一步进行实验，D正确。 7.解析：选C。 图1中产生O2的是过程③光反应，消耗O2的是过程①有氧呼吸第三阶段，A错误；图1中D是CO2，E是ATP和NADPH，B错误；光下O2产生量就是净光合速率，t3温度下，叶肉细胞的净光合速率为12.5 mg/h，C正确；t4温度条件下，叶肉细胞的净光合速率等于呼吸速率，但对于整个植物体而言，光合速率小于呼吸速率，D错误。 8.解析：选B。 与阳生植物比，阴生植物对光的需求小，呼吸作用弱，所以阴生植物的光极限和CO2极限范围一般小于阳生植物，A正确。在光合作用最适温度下适当升温，光合作用速率下降，若细胞呼吸速率增大，光补偿点可能右移，B错误。光合作用限制因素的外因主要包括温度、CO2浓度和光照强度，达到CO2极限时，光合作用速率不随光照强度改变，则限制光合作用速率的因素可能是CO2浓度或温度，C正确。实际生产中施肥过多会缩小根毛细胞细胞液与土壤溶液之间的浓度差，减少植物吸水量，甚至导致植物失水；施肥不足，植物可能缺乏N元素来合成光合作用相关的色素和酶，D正确。 9.解析：选B。 分析图1可知，在光照强度为0时，只有呼吸作用，没有光合作用，突变体和普通莲藕此时的净光合速率相等，说明在25 ℃这一相同实验条件下，两者的呼吸速率相同，A正确；图1中光照强度低于a时，相同光照条件下，突变体的净光合速率比普通莲藕更低，其可能原因是突变体的叶绿素含量仅为普通莲藕的56%，B错误；据图2可知在该光照强度下，突变体莲藕气孔导度大于普通莲藕，但胞间CO2浓度与普通莲藕相近，说明突变体莲藕的暗反应效率较高，在单位时间内固定的CO2更多，C正确；光照强度值为2 000时，突变体莲藕的实际光合速率为19＋2＝21，普通莲藕的实际光合速率为15＋2＝17，所以突变体莲藕比普通莲藕高(21－17)/17≈23.5%，D正确。 10.解析：选A。 由曲线图可知，当距离在0～a时气体释放速率不变，因此当距离小于a时，限制光合作用的因素不是光照强度，A错误；当距离为b时，光合速率大于呼吸速率，当距离为d时，光合速率小于呼吸速率，两者的光合速率不相等，B正确；该实验测量的是整个植株的气体释放速率，当距离为c时，整个植株的光合速率等于呼吸速率，而有一部分植物细胞不能进行光合作用只可以进行呼吸作用，所以叶肉细胞中的光合速率大于呼吸速率，C正确；当距离由a突然变为c时，光照强度减弱，NADPH和 ATP 的生成速率减慢， C3的利用速率减小，而 C3的生成速率不变，故短时间内叶绿体中 C3的含量增加，D正确。 11.解析：(1)从叶肉细胞中分离叶绿体，可采用差速离心法，叶绿体含有的色素中不能利用640～660 nm波长(红光)的是类胡萝卜素。(2)图1过程中产生ATP的过程有①③，为过程②暗反应中C3的还原提供能量的物质是ATP和NADPH，当过程③有氧呼吸第二阶段中，并没有CO2排出细胞外，此时该细胞所处的生理状态是光合作用大于或等于呼吸作用。(3)遮光后，植物光反应产生的ATP、NADPH减少，C3的还原减少，但是C3生成速度短时间不变，则C3含量增多；由于马铃薯块茎储存有机物，正常生长的马铃薯块茎膨大期去除块茎，会导致其有机物(光合作用产物)不能及时地输出，马铃薯叶片的光合速率将降低。(4)Gs减小能引起Pn减小的原因是气孔导度减小，叶肉细胞从外界环境吸收的CO2减少，叶肉细胞暗反应速率减小，Pn减小；遮光条件下，胞间CO2浓度的值却都增大是因为虽然Gs减小，导致CO2吸收减少，但是Pn减小幅度更大，叶肉细胞消耗CO2更少。 答案：(1)差速离心　类胡萝卜素(或胡萝卜素和叶黄素)　(2)①③　ATP和NADPH　光合作用大于或等于呼吸作用　(3)增多　降低　(4)Gs减小，叶肉细胞从外界环境吸收的CO2减少，叶肉细胞暗反应速率减小，Pn减小　虽然Gs减小，导致CO2吸收减少，但是Pn减小幅度更大，叶肉细胞消耗CO2更少 12.解析：(1)该实验的目的是探究不同浓度的氧苯酮(BP－3)对龙须菜(水生植物)光合作用的影响；每隔一段时间轻轻晃动容器，可以保证龙须菜受光均匀、能充分与溶液接触。(2)该实验的自变量为BP－3溶液的浓度，因变量为龙须菜(水生植物)光合作用的强度，用5 μmol/L、10 μmol/L和30 μmol/L的BP－3溶液处理后，龙须菜净光合放氧速率分别为对照组的88.7%、83.8%和73.9%，这说明BP－3会抑制龙须菜的光合作用，且一定范围内浓度越大抑制作用越强。(3)采用黑白瓶法测定龙须菜的净光合速率和呼吸速率，可以在黑暗条件下测定植株的呼吸速率，在光照条件下测定植株的净光合速率，取龙须菜均分为2组，分别加入黑瓶和白瓶中，测定两瓶中溶解氧含量并记录为a，然后将白瓶置于80 μmol/(m2·s)光强下室温连续处理30 h，黑瓶无光条件室温下处理30 h，再次测定两瓶中溶解氧含量并记录，白瓶数据记录为b，黑瓶数据记录为c，净光合速率为(b－a)/30，呼吸速率为(a－c)/30。(4)乙组是完整的龙须菜，细胞会进行呼吸作用消耗氧气，而甲组为龙须菜叶绿体悬液，不能进行呼吸作用，因此乙组的氧气释放速率小于甲组。 答案：(1)研究不同浓度的BP－3对龙须菜(水生植物)光合作用的影响　保证龙须菜受光均匀、能充分与溶液接触　(2)BP－3会抑制龙须菜的光合作用，且一定范围内浓度越大抑制作用越强　(3)取龙须菜均分为2组，分别加入黑瓶和白瓶中，测定两瓶中溶解氧含量并记录为a，然后将白瓶置于80 μmol/(m2·s)光强下室温连续处理30 h，黑瓶无光条件室温下处理30 h，再次测定两瓶中溶解氧含量并记录，白瓶数据记录为b，黑瓶数据记录为c(注：表示数字的字母不限)　(b－a)/30、(a－c)/30　(4)乙组是完整的龙须菜，细胞会进行呼吸作用消耗氧气 学科网（北京）股份有限公司 $