课后分层练(二十二) 光合作用原理的应用-【正禾一本通】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义配套练习（人教版，单选）

课后分层练(二十二)　光合作用原理的应用 (选择题每题5分，非选择题每题15分) 【基础巩固练】 考点一　探究环境因素对光合作用强度的影响 1．在如图所示的玻璃容器中，注入一定浓度的NaHCO3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片，密闭后，设法减小液面上方的气体压强，会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器，又会发现叶片重新浮出液面。光照后叶片重新浮出液面的原因是(　　) A．叶片吸水膨胀，密度减小 B．叶片进行光合作用所产生的O2附着在叶面上 C．溶液内产生的CO2大量附着在叶面上 D．NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大 解析：选B。由于光照时叶片进行光合作用产生的O2充满了细胞间隙，使叶片的浮力增大而重新浮出液面。 2．将甲、乙两种植株分别置于两个密闭玻璃罩内，在光照、温度等相同且适宜条件下培养，定时测量玻璃罩内CO2含量，结果如图所示。下列有关叙述正确的是(　　) A．AB段，甲植株光合作用制造的有机物多于细胞呼吸消耗的有机物 B．B点以后，甲植株所在玻璃罩内的O2含量达到最小值 C．降低光照强度，则甲植株光合速率降低，B点将上移 D．甲、乙植株置于同一密闭玻璃罩内培养，一段时间后，乙植株将先死亡 解析：选A。据图可知，AB段，玻璃罩内CO2含量逐渐降低，说明甲植株光合作用吸收了CO2，即净光合速率大于0，光合作用制造的有机物多于细胞呼吸消耗的有机物，A正确；B点以后，甲植株所在玻璃罩内的CO2含量不再变化，O2含量达到最大值，B错误；若降低光照强度，则光合速率降低，甲植株达到B点所需时间延长，故B点将右移，C错误；乙植株能利用较低浓度的CO2，积累的有机物更多，能维持更久的生命，若将甲、乙植株置于同一密闭玻璃罩内培养，一段时间后，甲植株将先死亡，D错误。 3．将某绿藻细胞悬浮液放入密闭容器中，保持适宜的pH和温度，改变其他条件，测定细胞溶解氧的量，结果如图所示。下列有关绿藻细胞代谢的叙述，正确的是(　　) A．实验全过程绿藻细胞都进行细胞呼吸 B．第5 min开始发生光能转化为化学能 C．第7 min C5的含量瞬间增加 D．9～12 min光合作用速率大于细胞呼吸速率 解析：选A。实验全过程绿藻细胞是活的，所以都进行细胞呼吸，A正确；第4 min时给予光照，此时开始进行光合作用，发生光能转化为化学能，B错误；第7 min添加一定量的CO2，导致CO2固定过程加快，C5的含量瞬间减少，C错误；9～12 min，细胞悬浮液中溶解氧的含量不变，说明光合作用速率等于细胞呼吸速率，D错误。 4．取生长旺盛的天竺葵叶片，用打孔器打出小圆片若干并抽取叶片内空气，均分后置于不同浓度的NaHCO3溶液中，给予相同的一定强度光照，记录圆叶片上浮至液面所需时间，其结果绘制的曲线如图。相关叙述错误的是(　　) A．YZ段平缓的限制因素可能是光照强度 B．Y点比X点细胞内的C5含量高 C．Z点后曲线上行，应该是叶片细胞失水，代谢受影响导致 D．Y点时叶肉细胞产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体 解析：选B。YZ段平缓，说明随着CO2浓度的增加光合作用不再增强，则限制因素可能是光照强度，A正确；Y点与X点相比，CO2浓度高，CO2的固定加快，则Y点细胞内的C5含量低，B错误；Z点后光照不变，CO2浓度升高，而曲线上行，说明光合作用减弱，应该是叶片细胞失水，代谢受影响导致，C正确；Y点既有光合作用又有呼吸作用，则叶肉细胞产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体，D正确。 考点二　影响光合作用的因素 5．如图所示为研究光照强度和CO2浓度对某植物光合速率的影响。下列有关叙述错误的是(　　) A．曲线中a→b点，叶绿体中C3浓度降低 B．b→d点，叶绿体中C5浓度升高 C．曲线中a→b点，叶绿体中C5生成速率降低 D．d点时，限制光合速率的环境因素可能有CO2浓度和温度等 解析：选C。曲线中a→b点时，光照强度增强，光反应产生的NADPH和ATP增加，促进暗反应中C3还原，导致叶绿体中C3浓度降低，C5生成速率提高，A正确，C错误；b→d点时，CO2浓度降低，CO2的固定减弱，C3的还原不变，因此叶绿体中C5浓度升高，B正确；曲线中d点为光饱和点，限制光合速率的环境因素可能有CO2浓度和温度等，D正确。 6．在CO2浓度相同、光照不同的条件下，对油菜光合速率日变化研究的实验结果如图所示。以下分析错误的是(　　) A．据图可知，油菜最大光合速率上午均比下午高，这与环境因素的变化有关 B．与Ⅰ相比，Ⅱ出现“午休现象”是由于中午光照强、温度高，导致叶片气孔关闭影响光合作用的暗反应阶段，从而使光合速率下降 C．与Ⅱ相比，Ⅲ也出现了“午休现象”，可推测油菜的光合速率除受外界环境因素影响外，还受遗传因素的控制 D．据图可知，提高CO2浓度，Ⅰ的光合速率可达到Ⅲ 解析：选D。通过曲线可以看出，油菜的最大光合速率上午均比下午高，因为上午的光照强度和温度等环境因素对于植物的光合作用来说比下午更适宜，A正确；出现“午休现象”是因为中午温度高、光照强，植物蒸腾作用失水剧烈导致气孔关闭，致使进入细胞的CO2减少，光合作用的暗反应减弱，使光合速率下降，B正确；Ⅲ是恒定光照强度，与Ⅱ相比同样时间也出现了“午休现象”，很可能是内部因素影响即遗传因素控制，C正确；Ⅰ的光合速率较低是因为阴天光照强度较弱引起的光反应较弱，产生的NADPH和ATP较少，即使增大CO2浓度也不能提高光合速率，D错误。 7．科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如图。请据图判断，下列叙述错误的是(　　) A．光照强度为a时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同 B．光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同 C．光照强度为a～b时，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高 D．光照强度为a～c时，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高 解析：选D。光照强度为a时，影响曲线Ⅱ、Ⅲ光合作用强度的温度、光照强度相同，而CO2浓度不同，A正确；光照强度为b时，影响曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度的CO2浓度和光照强度相同，而温度不同，B正确；在光照强度为a～b时，曲线Ⅰ、Ⅱ都未达到光饱和点，光合作用强度随光照强度升高而升高，C正确；光照强度在a～c时，曲线Ⅲ已达到光饱和点，随光照强度增加，光合作用强度不再增加，D错误。 8．影响绿色植物光合作用的因素是多方面的，既有内部因素(如酶的活性等)，又有外界因素(如光照强度等)。 (1)若x代表光照强度，则光照强度影响光合速率的曲线是______________，它主要影响__________阶段。 (2)在外部因素适宜时，影响光合速率的内部因素的曲线是____________。 (3)在不同季节或一天的不同时间，植物光合速率一般不同，图B为验证温度对光合速率影响的实验装置，请回答下列问题。 ①本实验的原理是：a._______________________________________________； b．_______________________________________________________________。 ②在实验过程中可通过观察________________________________________来判断光合作用的强度。 解析：(1)若x代表光照强度，则反映光照强度与光合速率关系的曲线为a曲线，光照强度主要影响光反应阶段。(2)限制光合作用的内部因素有酶的活性、色素的数量、C5的含量等。由于题中提出外界条件是适宜的，因此随着内因的变化，光合速率将不断增加，对应图中曲线b。(3)本实验中的自变量是温度，而温度是通过影响酶的活性来影响光合作用的，光合速率可用O2产生的快慢来表示。 答案：(1)a　光反应　(2)b　(3)①a.温度主要通过影响光合作用有关的酶的活性影响光合作用的强度　b．在一定时间内，光合作用产生的O2量可反映光合作用的强度　②一定时间内，光合作用产生O2的气泡数 【综合提升练】 9．某实验小组为了探究适宜温度下CO2浓度对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置于等体积不同浓度的NaHCO3溶液中，给予相同强度的适宜光照，记录叶圆片上浮的时长，如图所示，下列叙述错误的是(　　) A．叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放O2的速率 B．本实验也可将同一时间段内各组装置中叶圆片浮起的数量作为因变量 C．若继续增大NaHCO3溶液浓度，叶圆片上浮所需时长会继续缩短 D．若想探究光照强度对光合作用的影响，可通过调节光源与烧杯的距离实现 解析：选C。当光合作用产生的O2多于细胞呼吸消耗的O2时，叶圆片上浮，叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放O2的速率，A正确；本实验是探究适宜温度下CO2浓度对光合作用的影响，自变量为CO2浓度(NaHCO3溶液浓度)，也可将同一时间段内各组装置中叶圆片浮起的数量作为因变量，B正确；若继续增大NaHCO3溶液浓度，叶细胞会因过度失水而死亡，C错误；可通过调节光源与烧杯的距离改变光照的强弱，D正确。 10．某植物叶片有全绿和绿色带白斑两种，研究人员利用不同的叶片开展了甲、乙、丙三组实验。三组均给予适宜的光照，其中丙组用14CO2培养叶片(过程中不断充入14CO2，使瓶中14CO2浓度保持不变且与外界CO2浓度相等)，培养过程测定叶肉细胞中放射性三碳化合物浓度的变化情况，结果如图。下列说法错误的是(　　) A．培养一段时间后，用碘液处理甲、乙两组叶片，蓝色最深的部位为④ B．不考虑温度的变化，培养过程中，乙瓶的气体总体积可能一直保持不变 C．丙实验的OA段，叶肉细胞中五碳化合物的浓度在不断地下降 D．丙实验的AB段，叶肉细胞中放射性三碳化合物的生成和消耗达到平衡 解析：选C。甲瓶中无CO2，叶片白色部分无叶绿体，光合作用受阻，所以培养一段时间淀粉产生最多的部分应为④，碘液处理后蓝色最深，A正确；不考虑温度的变化，若乙瓶中叶片的光合速率等于呼吸速率，则叶片整体上表现为与外界环境无气体交换，培养过程中，乙瓶的气体总体积可保持不变，B正确；丙组用14CO2培养叶片，此过程中不断充入14CO2，使瓶中14CO2浓度保持不变且与外界CO2浓度相等，CO2浓度不变，暗反应速率不变，所以五碳化合物的浓度不变，C错误；暗反应过程中，三碳化合物的消耗和生成在不断进行，AB段放射性三碳化合物浓度不变，即消耗量等于生成量，D正确。 11．图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化；图乙表示蓝细菌光合速率与光照强度的关系。下列有关说法正确的是(　　) A．图甲中，光照强度为b时，光合速率等于呼吸速率 B．图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2 C．图乙中，当光照强度为x时，细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体 D．图乙中，限制e、f、g点光合速率的因素主要是光照强度 解析：选B。分析图甲可知，光照强度为b时，CO2的释放量和O2产生总量相等，细胞呼吸释放的CO2首先供应叶绿体进行光合作用，剩余部分释放到外界，说明此时细胞的呼吸速率大于光合速率，A错误；光照强度为d时，水稻叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率，光照强度为a时，CO2的释放量即为呼吸速率，则光照强度为d时，O2产生总量为8个单位，需要消耗的CO2也为8个单位，所以单位时间内需从外界吸收CO2为2个单位，B正确；图乙中所示生物为蓝细菌，蓝细菌不含线粒体和叶绿体，C错误；图乙中，限制g点光合速率的因素不是光照强度，可能是CO2浓度及温度等，D错误。 12．如图表示适宜温度条件下，不同光照强度、CO2浓度对植物幼苗净光合速率的影响。下列相关叙述正确的是(　　) A．该实验的自变量为CO2浓度，因变量为CO2吸收量 B．当CO2浓度为400 mg·L-1时，a点的主要限制因素是光照强度 C．在不同光照强度下，幼苗只有在CO2浓度大于100 mg·L-1时才正常生长 D．b点表示植物在适宜温度下，光照强度为350 lx、CO2浓度为500 mg·L-1时植物的真光合速率为60 mg·h-1 解析：选B。根据题意和题图可知，自变量为光照强度和CO2浓度，因变量用CO2吸收量表示，A错误；a点光照强度为70 lx，CO2饱和点为400 mg·L-1，当光照强度为350 lx和800 lx时，CO2浓度大于400 mg·L-1，CO2吸收量还会增加，故a点的主要限制因素是光照强度，B正确；题图中在不同光照强度下，CO2补偿点为200 mg·L-1，幼苗只有在CO2浓度大于200 mg·L-1时才正常生长，C错误；b点表示植物在适宜温度下，光照强度为350 lx、CO2浓度为500 mg·L-1时植物的净光合速率为60 mg·h-1，D错误。 13．(2023·浙江6月选考·节选)植物工厂是一种新兴的农业生产模式，可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下：CK组(白光)、A组(红光∶蓝光＝1∶2)、B组(红光∶蓝光＝3∶2)、C组(红光∶蓝光＝2∶1)，每组输出的功率相同。回答下列问题： (1)光为生菜的光合作用提供__________，又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，根细胞会因______作用失水造成生菜萎蔫。 (2)由图乙可知，A、B、C组的干重都比CK组高，原因是________________________________________________________________________。 由图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比为_________，最有利于生菜产量的提高，原因是________________________________________________________________________。 (3)进一步探究在不同温度条件下，增施CO2对生菜光合速率的影响，结果如图丙所示。 由图可知，在25 ℃时，提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳，判断依据是____________________________________________________________________________________________________________________________________。 植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度，还可以________，使光合速率进一步提高。 解析：(1)植物进行光合作用需要在光照下进行，光为生菜的光合作用提供能量，又能作为信号调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，造成外界溶液浓度高于细胞液浓度，根细胞会因渗透作用失水，造成生菜萎蔫。(2)分析图乙可知，与CK组相比，A、B、C组的干重都较高。结合题意可知，CK组使用的是白光照射，而A、B、C组使用的是红光和蓝光，光合色素主要吸收红光和蓝紫光，故A、B、C组吸收的光更充分，光合作用速率更高，积累的有机物更多，植物干重更高。由图乙可知，当光质配比为B组(红光∶蓝光＝3∶2)时，植物的干重最高；结合图甲可知，B组植物叶绿素含量和氮含量都比A组、C组高，有利于植物充分吸收光能用于光合作用，即B组植物的光合作用速率大于A组、C组，有机物积累量最高，植物干重最大，最有利于生菜产量的增加。(3)由图可知，在25 ℃时，光合速率最大且提高CO2浓度时增加值最大，因此，在25 ℃时，提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度，还可以升高温度，使光合作用有关的酶活性更高，使光合速率进一步提高。 答案：(1)能量　渗透　(2)与CK组相比，A、B、C组使用的是红光和蓝光，光合色素主要吸收红光和蓝紫光　3∶2　实验条件下当光质配比为红光∶蓝光＝3∶2时，植物叶绿素含量和氮含量都最高，净光合速率最大　(3)在25 ℃时光合速率最大且提高CO2浓度时增加值最大　升高温度 学科网（北京）股份有限公司 $