课时检测 5.第4节 第2课时 光合作用的原理-（配套练习）【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物必修第一册（人教版）

第2课时　光合作用的原理 知识点一　光合作用的探究历程 1.经过许多科学家的实验，人们才逐渐发现光合作用的本质，在下面几个著名实验中，相关叙述错误的是（　　） A.经饥饿处理的植株，叶片一半曝光一半遮光，利用碘蒸气处理叶片，确定了淀粉是光合作用的产物 B.恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，证明了光合作用的场所是叶绿体 C.鲁宾和卡门的实验证明光合作用释放的氧气来自水 D.卡尔文用14C标记CO2，发现了植物用CO2合成糖类等有机物的途径 2.（2025·山东烟台月考）1937年，英国植物学家希尔发现，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），在光照条件下会发生水的光解、产生O2的化学反应。下列说法错误的是（　　） A.该实验说明光合作用产生的O2中的O全部来自H2O B.该实验说明光合作用的过程中能产生还原剂和O2 C.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 D.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 知识点二　光合作用的原理 3.（2025·甘肃靖远一中期末）光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入Fe3＋，照光后发现Fe3＋变为Fe2＋。该反应（　　） A.不需要光也能进行 B.需要CO2参与 C.会产生O2 D.需要ATP提供能量 4.（2025·江苏仪征精诚高级中学月考）科学家用C标记的二氧化碳追踪光合作用中碳原子的行踪，结果发现（　　） A.CO2→ATP→糖类 B.CO2→葡萄糖→五碳化合物 C.CO2→三碳化合物→糖类 D.CO2→三碳化合物→五碳化合物→糖类 5.（2025·武清区天和城实验中学月考）如图表示光合作用过程，其中Ⅰ、Ⅱ代表光合作用的两个阶段，a、b、c表示相关物质，下列说法不正确的是（　　） A.Ⅰ过程表示光反应阶段，Ⅱ过程表示暗反应阶段 B.物质a为NADPH，可作为还原剂参与Ⅱ过程 C.物质b为ADP，在叶绿体中的类囊体膜上产生 D.Ⅱ过程将活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能 6.（2025·天津市咸水沽二中月考）如图是某绿色植物光合作用的示意图，其中a、b表示物质，Ⅰ、Ⅱ表示反应阶段。下列叙述错误的是（　　） A.该植物Ⅰ阶段释放的O2中的氧元素全部来自水 B.在类囊体薄膜上产生的a和b可参与叶绿体基质中的Ⅱ阶段 C.若光照强度减弱，则短时间内该植物细胞中C3/C5的值变小 D.该植物经光合作用可将光能转变成糖类中稳定的化学能 7.（2025·广西梧州期末）我国科学家首次在实验室实现CO2到淀粉的人工合成，其代谢路线（ASAP）如图。据图判断下列相关叙述正确的是（　　） A.图中C1（甲醇）的生成过程类似于光合作用中C3的还原 B.图示的ASAP过程与植物细胞中的暗反应一样能循环进行 C.与植物细胞固定等量的CO2相比，该体系积累的淀粉较多 D.该过程的能量变化与植物光合作用过程中的能量变化是一样的 8.（2025·湖南长沙期末）科学家往小球藻培养液中通入14CO2后，分别给予小球藻不同时间的光照后检测放射性物质的分布情况，结果如表所示。 实验 组别 光照 时间（s） 放射性物质分布 1 2 大量3-磷酸甘油酸（三碳化合物） 2 20 多种磷酸化糖类 3 60 除上述多种磷酸化糖类外， 还有氨基酸、有机酸等 根据上述实验结果分析，下列叙述不正确的是（　　） A.本实验利用小球藻研究的是光合作用的暗反应阶段 B.每组实验照光后需对小球藻进行处理使酶失活，才能测定放射性物质的分布 C.CO2进入叶绿体后，最初形成的主要物质是多种磷酸化糖类 D.实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等 9.（2025·江西宜春铜鼓中学等学校期中）为了探索光合作用原理，科学家进行了一系列的实验，以下实验方法和结论不正确的是（　　） A.恩格尔曼通过实验发现叶绿体主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用 B.希尔的实验表明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应 C.鲁宾和卡门采用放射性同位素标记法证明氧气中的氧全部来自水 D.卡尔文用14C标记CO2，探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳 10.（2025·河北石家庄长安一中月考）某绿色植物细胞内部分代谢过程如图所示，其中①～⑤表示代谢过程，A～F表示代谢过程中产生的物质。下列叙述正确的是（　　） A.图中属于细胞呼吸过程的是③④⑤，E是NADPH，F 是丙酮酸 B.若在代谢过程中细胞内物质D浓度下降，则物质 A在短时间内含量上升 C.若给绿色植物提供O图中能检测到含18O的物质只有C和D D.光照较强，其他条件适宜时，过程④产生的D能够满足该细胞过程②的需求 11.（2025·云南昆明期末）如图是陆生植物叶绿体中相关物质变化的模式图，PSⅡ和PSⅠ是位于类囊体膜上能吸收不同波长光的蛋白质复合体。回答下列问题。 （1）叶绿素主要吸收　　　　　　　光，吸收的光能可转化为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）借助PSⅡ可让水在光下分解，其产物　　　　（填“都要”“都不”或“不都”）参与暗反应；图中PSⅠ还可以为暗反应提供物质①　　　　。 （3）CO2在特定酶的作用下与　　　　　结合，该过程在卡尔文循环中称作　　　　　　　。 （4）植物体缺Mg会使光合作用强度下降，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　光合作用的原理 1.B　把经饥饿处理的植株的叶片一半遮光，一半曝光，利用碘蒸气处理叶片，确定了淀粉是光合作用的产物，A正确；恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现需氧细菌大多数聚集在红光和蓝紫光区域，而选择将装置放在光下，根据需氧细菌的分布证明了光合作用的场所是叶绿体，B错误；鲁宾和卡门采用同位素示踪的方法进行实验证明光合作用释放的O2来自水，C正确；卡尔文用14C标记CO2证明了光合作用中C的转移途径，即二氧化碳→三碳化合物→有机物，D正确。 2.A　希尔反应没有证明植物光合作用产生的O2中的O全部来自H2O，A错误；希尔反应是离体叶绿体在有氧化剂的条件下，发生水的光解、产生O2，模拟了叶绿体光合作用中光反应阶段的部分变化，可以说明光合作用的过程中能产生还原剂和O2，B、D正确；希尔反应过程中有O2的产生，但没有糖类的生成，可以说明水的光解和糖类的合成不是同一个化学反应，C正确。 3.C　光反应需要光的参与才能进行，A错误；光反应不需要CO2参与，CO2的固定过程发生在暗反应中，B错误；光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，有光时，产生氧气、NADPH和ATP，C正确；光反应过程可将光能转化为ATP中活跃的化学能，从而生成ATP，其不需要ATP来提供能量，D错误。 4.C　根据暗反应中二氧化碳的固定过程可知二氧化碳中的碳原子转移到三碳化合物中，然后暗反应进行的是三碳化合物的还原，所以碳原子又转移到有机物中，即CO2→C3→糖类，C符合题意。 5.C　由题图可知：Ⅰ在类囊体薄膜上进行，故Ⅰ为光反应阶段，Ⅱ在叶绿体基质中进行，故Ⅱ为暗反应阶段，A正确；暗反应过程中作为还原剂的是a（NADPH），B正确；物质b为ADP，ADP在叶绿体基质中产生，在叶绿体类囊体薄膜上消耗，C错误；Ⅱ过程将ATP、NADPH中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能，D正确。 6.C　光合作用的光反应过程中发生水的光解产生氧气，鲁宾和卡门通过同位素标记证明Ⅰ阶段释放的O2中的氧元素全部来自水，A正确；光反应可为暗反应提供ATP和NADPH，根据图示可知，在类囊体薄膜上产生的a为NADPH，b为ATP，二者可参与叶绿体基质中的Ⅱ阶段C3的还原，B正确；若光照强度减弱，则短时间内光反应产生的NADPH和ATP减少，C3的还原减弱，短时间内CO2固定速率不变，故C3会增加，C5会减少，因此会导致C3/C5的值变大，C错误；光反应将光能转化为NADPH和ATP中活跃的化学能，暗反应将活跃化学能转变为有机物中稳定化学能，D正确。 7.C　由图可知，该体系首先将二氧化碳还原成甲醇（C1），然后将甲醇转化为三碳化合物（C3），再转化为六碳化合物（C6），C1（甲醇）的生成过程类似于光合作用中CO2的固定，A错误；由图可知，C3生成C6后转化为淀粉，无循环过程，B错误；由于该体系无呼吸作用，与植物细胞固定等量的CO2相比，该体系积累的淀粉较多，C正确；光合作用是将光能转为有机物中稳定的化学能，图示的ASAP过程是将电能转化为有机物中稳定的化学能，D错误。 8.C　由于某一反应的产物同时是下一个反应的反应物，要想准确确定放射性物质分布，即每组实验照光后需对小球藻进行处理使酶失活，B正确；CO2进入叶绿体后，首先与C5反应生成3-磷酸甘油酸（三碳化合物），C错误。 9.C　恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，表明叶绿体主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用释放氧气，A正确；希尔的实验中没有加入CO2，但仍有氧气释放，表明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应，B正确；同位素18O没有放射性，C错误；卡尔文用14C标记CO2，追踪放射性14C的去向，探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳，D正确。 10.B　①表示光反应，②表示暗反应，⑤表示细胞呼吸的第一阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段，③表示有氧呼吸的第三阶段，属于呼吸作用过程的是⑤④③，E代表的物质是有氧呼吸第一阶段和第二阶段产生的[H]（是NADH而非NADPH），A错误；若在代谢过程中物质D即二氧化碳的含量下降，使C3合成量减少，NADPH和ATP消耗量减少，光反应产生的NADPH和ATP几乎不变，导致NADPH和ATP（物质A）在短时间内含量上升，B正确；若给绿色植物提供O，可参与有氧呼吸的第二阶段，产生含18O的CO2，CO2又可参与暗反应，产生含标记的（CH2O）等物质；此外含标记的水可以参与光合作用的光反应阶段，产生含标记的O2，即含标记的物质不只是C和D，C错误；光照较强，其他条件适宜时，光合作用应大于呼吸作用，故④有氧呼吸的第二阶段产生的物质D（二氧化碳）不能满足过程②（暗反应）的需求，D错误。 11.（1）红光和蓝紫　有机物中的化学能　（2）不都　NADPH　（3）C5　CO2的固定　（4）Mg是叶绿素的组成成分，植物体缺Mg导致叶绿素含量下降，光合速率下降 解析：（1）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，经光合作用，将光能转变成有机物中的化学能。（2）借助于PSⅡ可让水在光下分解，水光解的产物是H＋、氧气等，氧气不参与暗反应。因此水光解的产物不都参与暗反应；光反应为暗反应提供的物质为ATP和NADPH，因此图中PSⅠ还可以为暗反应提供物质①NADPH。（3）暗反应过程中CO2在特定酶的作用下与C5结合，该过程在卡尔文循环中称作CO2的固定。（4）Mg是叶绿素的组成成分，植物体缺Mg会导致缺乏叶绿素，叶绿素作用是吸收、传递和转化光能，缺乏叶绿素，光合速率下降。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $