内容正文:
大气圈中碳、氧的循环难题训练
1. 选择题
1.温室中的绿色植物受阳光的照射生长,昼夜测定温室内氧气的含量如图所示,其中正确的是( )
A B C D
2.如图甲乙曲线分别表示某植物一天中的两种生命活动。下列叙述正确的是( )
A.甲表示呼吸作用,乙表示光合作用
B.a点光合作用与呼吸作用强度相同
C.6-18点间,光合作用强度不断增强
D.18点前后植物体内储藏的有机物含量最低
3.下图所示是研究植物某一生命活动过程的装置,下列说法错误的是( )
A. 该实验可用于检验植物呼吸作用产生二氧化碳
B. 装置甲的作用是吸收鼓入空气中的二氧化碳,避免对实验造成干扰
C. 装置丙中的植物换成萌发的种子,装置丁中也会出现浑浊现象
D. 若装置丙不遮光,从装置丁出来的气体能使带火星的木条复燃
4.植物光合作用在叶中合成有机物,下列示意图中,能正确表示物质进出的是( )
5.了解植物光合作用和呼吸作用的情况,可以帮助提高作物产量。关于玉米一天中生理过程变化的曲线(如图所示),下列分析中合理的是( )
A.曲线I为光合作用,曲线Ⅱ为呼吸作用
B.玉米在a、c点既不进行光合作用,也不进行呼吸作用
C.比较a、p、c三点,p点有机物积累最多
D.在b点玉米停止进行光合作用
6.科学兴趣小组为研究某湖水中不同深度的光照情况,分别将等量的小球藻放在4组玻璃瓶中并密封,每组1个不透光的黑瓶和1个透光的白瓶。在夏季晴朗的白天,同时将组装好的4组玻璃瓶分别置人水面下1m、2m、3m、4m处,其他条件均相同,多次实验测定瓶中氧气的含量,求变化量并取平均值,结果如图所示。下列分析中,正确的是( )
A.2m处白瓶中小球藻1h制造的氧气总量为6mg/L
B.3m处白瓶中小球藻光合作用强度大于呼吸作用强度
C.4m处白瓶中小球藻光合作用强度等于呼吸作用强度
D.随湖水深度的增加,光照强度逐渐增强
7.某科学兴趣小组在温室大棚里做了一些实验并依据实验数据绘出了下列四幅曲线图(如图所示),下列分析中,正确的是( )
A.若图甲表示植物光合作用和呼吸作用的变化曲线,则a曲线表示植物的呼吸作用
B.图乙可表示某温室蔬菜大棚内一天中氧气含量的变化曲线
C.图丙可表示一天中大棚内二氧化碳含量的变化曲线
D.图丁表示夜间大棚内温度和氧气含量随时间变化的曲线,适当降温可以提高产量
8.取两个相同的透明玻璃瓶甲、乙,装满水后分别放入等量金鱼藻,测出瓶内的含氧量后密封,将甲瓶放在黑暗处,乙瓶放在阳光下,其他条件相同,n小时后再次测出瓶内的含氧量,两次测量结果如图所示,下列对于n小时内甲、乙两瓶内的含氧量的分析正确的是( )
A.甲瓶呼吸作用消耗的氧气量是:cg
B.甲瓶呼吸作用产生的氧气量是:(a-b)g
C.乙瓶光合作用产生的氧气量是:(a-c)g
D.乙瓶呼吸作用消耗的氧气量是:(a-b)g
9.在同一天时间里,从经过饥饿处理的植物的同一叶片上陆续取下面积相同的叶圆片,称取其质量,实验情况如图所示。在不考虑叶片内有机物向其他部位转移的情况下进行分析,其中错误的是( )
A.叶圆片y比叶圆片x重
B.(y-x) g可代表从上午10时到下午4时光合作用中有机物的净增加量
C.在下午4时至晚上10时这段时间内,呼吸作用的速率可表示为(y-z) g/h
D.若全天温度保持不变,从上午10时到下午4时一个叶圆片制造的有机物为(2y-x-z)g
10.如图所示为密闭培养室中,放置秋海棠和无秋海棠情况下,一天中氧气浓度变化曲线图。为证明秋海棠能够提高室内氧气浓度,需要比较的两个时间点是( )
A.①② B.①③ C.③④ D.①④
11.以测定 CO2的吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示。 下列分析正确的是( )
A.光照相同时间,35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃相等
B.光照相同时间,在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
C.温度高于25 ℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少
D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等
12.小黄利用图示装置对植物光合作用进行探究,该装置的广口瓶中装满清水,清水中有黑藻,止水夹能控制导管开闭,排水管中排出的水可进入量筒。下列有关操作和分析正确的是( )
A.为了提高实验的准确性,实验前应将黑藻在黑暗中放置24h
B.若观察到黑藻表面有气泡产生,则可证明光合作用产生了氧气
C.实验过程中排水管中的滴水速度会出现先变快、后变慢的情况
D.若量筒中的水量增加了10mL,则该段时间内黑藻光合作用产生的氧气为10mL
13.某兴趣小组研究发现,番茄的生长与温度有密切的关系。他们将番茄幼苗放在特定的实验装置中,先持续光照12 小时,再置于黑暗中 12 小时。实验结果如下表所示:
温度/℃
10
15
20
25
30
35
光照下吸收二氧
化碳/(毫克/小时)
1.75
2.50
3.15
3.85
3.50
3.00
黑暗中释放二氧
化碳/(毫克/小时)
0.75
1.10
1.60
2.25
3.00
3.50
依据表中数据计算可知,番茄幼苗一天积累有机物最多的温度是 ( )
A.15℃ B.20℃ C.25℃ D.30℃
2. 填空题
14.研究小组同学选取两份等量、生长状况相同的小球藻于密闭的锥形瓶内,编号为A和B,探究小球藻在光照和黑暗条件下相关生理活动。如图甲所示,将O2和CO2浓度传感器探头置于A、B瓶内,采集瓶内O2和CO2浓度变化的数据(不考虑微生物呼吸作用对本实验的影响)。
[预测瓶内氧气的浓度变化]
(1)6 h后,瓶A中的氧气浓度上升,瓶B中的氧气浓度 (选填“上升”“下降”或“不变”)。
(2)6 h内,瓶A中小球藻光合作用产生的氧气量 (选填“大于” “小于”或“等于”)瓶A中氧气增加量。
[解释瓶内二氧化碳的浓度变化]
(3)将瓶A放在室外一昼夜,测得瓶内CO2浓度的变化曲线如图乙所示。根据图像可以判断,放置前后小球藻体内有机物总量 (选填“增加”“减少” 或“不变”)。
15.为了探究温度对植物光合作用的影响,小嘉进行了如下实验。
实验步骤:①选择生长状况一致的某种植物,随机平均分成甲、乙、丙、丁、戊五组;②将五组植物分别放置在温度为20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃的环境中,其他环境条件相同且适宜;③用仪器分别测定每组的净光合作用速率(用CO2吸收量的相对值表示)。实验结果:
实验组别
甲组
乙组
丙组
丁组
戊组
温度
20 ℃
25 ℃
30 ℃
35 ℃
40 ℃
CO2吸收量相对值
18.2
20.3
23.6
18.9
-1.3
(1)二氧化碳吸收量的相对值越大说明植物净光合作用的速率越 。
(2)戊组实验CO2吸收量的相对值为负值,原因是 。
16.小金为研究绿色植物的光合作用做了如下实验:
(1)该实验的目的是_______________________________________________
(2)将锥形瓶中的水煮沸并立即加塞,其目的是_____________________________________
(3)①②两试管中的金鱼藻在加入前要经过24h暗处理,若暗处理后立即脱色并滴加碘液,则能否观察到金鱼藻叶片变蓝色?_________(填"能"或"不能").
(4)②试管中金鱼藻在光照过程中产生大量的气泡,这些气泡中的气体主要是____________
17.科学兴趣小组的同学为探究绿色植物在维持碳——氧平衡中的作用,设计了如图甲所示的密闭、透明的实验装置(此实验忽略温度等因素对装置内气体体积等的影响),他们将该装置放在室外培养24h,连接氧气检测仪,测得装置内一昼夜氧气浓度的变化曲线如图乙所示。
(1)分析图甲、乙可知,随着时间推移,红墨水滴的位置在一天中________时移动到最右端;判断该植物在24h后积累了有机物,依据是_________________。
(2)图乙中AF段,该植物一直进行的生理活动是_______________________________
(3)若用图甲所示的装置继续探究光合作用是否需要水分,则对该绿色植物进行的处理是
________________________________________________________
18.如图甲是我市农科院利用现代化技术种植草莓和葡萄等植物的智能温室大棚。图乙是智能温室大棚内能自动控制大棚内的温度、CO2 浓度、光照强度等条件的装置,它可以满足大棚内作物生长发育的需求,丙图表示大棚内 A、B 两种植物的光合速率(用CO2吸收量表示)与光照强度的关系曲线。请分析回答:
(1)植物A的光合作用开始于 (填“d点前”“d点”或“d点后”)。
(2)若不考虑温度对呼吸作用的影响,则当光照强度为 f时,单位时间内,光合作用合成的有机物植物A (填“多于”“等于”或“少于”)植物B。
(3)大棚内的种植槽可升可降,让植物在立体空间中均可生长,这样做的好处是: 。
19.为了提高大棚蔬菜种植产量,可以给大棚补充“气肥(二氧化碳)”兴趣小组设计了一个二氧化碳发生器,在贮酸桶内添加稀盐酸,①号桶中间有多孔塑料板,打开阀门A和B,将稀盐酸注入①号桶,再关闭阀门A,反应生成的二氧化碳通过管道到达大棚顶部再排放到棚内。
(1)为提高大棚蔬菜种植产量,给大棚补充“气肥(二氧化碳)”,其科学依据是 。
(2)二氧化碳发生器把反应生成的二氧化碳送到大棚顶部排放的原因是 。
(3)当棚内二氧化碳浓度上升到一定值,需要停止反应时,只需要关闭阀门 (选填“A”或“B”)。一段时间后,反应就会停止。请简要说明该装置能控制反应停止的原因 。
20.用某种大小相似的绿色植物叶片,分组进行实验:已知叶片实验前的重量,在不同温度下分别暗处理 1 小时,测其重量变化;立刻再光照 1 小时 ( 光强度相同 ) ,再测其重量变化。得到如下结果:
请回答问题:
(1) 暗处理时,随温度升高,叶片重量 ,其原因是 。
(2) 假如叶片的重量变化都是光合作用所合成的有机物的量,则在 28℃ 条件下每小时光合作用合成的有机物为 mg ,氧气产生量最多的是第 组叶片。
3. 实验探究题
21.阅读下面有关“光合作用的发现”的资料,重温科学家的研究过程,回答下列问题:
资料一:1771年英国人普利斯特利发现,将薄荷枝条和燃烧的蜡烛放在一个密封的钟罩
内,蜡烛不易熄灭;将小鼠与绿色植物放在同一钟罩内,小鼠也不易窒息死亡。
资料三:1880年德国恩吉尔曼把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有氧气的黑暗环
境里,然后用极细的光束照射水绵。通过显微镜观察发现好氧细菌只集中在叶绿体照光
部位附近。若临时装片完全暴露在光下,好氧细菌则集中在叶绿体所有受光部位周围。
资料四:1941年鲁宾和卡门用小球藻做了三组实验,每一组提供给小球藻的水和碳酸氢
盐中都含有比例不等的18O,分析每组产生的氧气中18O的比例,结果如下:
实验
水中18O比例
碳酸氢钠中18O比例
产生的氧气中18O比例
1
0.85%
0.61%
0.86%
2
0.20%
0.40%
0.20%
3
0.20%
0.57%
0.20%
(1)普里斯特利的实验有时成功,有时失败。在______条件下,实验会失败,这时钟罩
内的蜡烛很快熄灭,小白鼠很快死亡的原因是 。
(2)由恩吉尔曼的实验可得出的结论是:光合作用的场所是 。
(3)由鲁宾和卡门的实验可以得出的结论是 。
22.小科在探究“环境因素对菠菜叶光合作用强度的影响”时,设计了如下实验。
【实验器材】打孔器、菠菜叶、注射器、烧杯、LED灯、秒表、刻度尺、量筒、蒸馏水、2%的NaHCO3溶液
【实验步骤】
步骤1:取生长旺盛的菠菜绿叶,用打孔器打出直径为6mm的叶圆片40片,并用注射器抽去叶圆片内的气体(抽气处理使叶圆片内几乎没有气体,在溶液中会下沉)。
步骤2:取4只相同规格的烧杯编号甲乙丙丁,配制浓度为0.50%的NaHCO3溶液(可使溶液中的CO2浓度保持恒定),向4只烧杯中各加入20mL;再向各烧杯中放入10片抽气后的叶圆片(均沉底)。
步骤3:取4盏相同规格的冷光源(不会引起温度变化),将盛叶圆片的4只烧杯置于距光源不同远近的位置,如图所示。
步骤4:10分钟后统计4只烧杯中叶圆片浮起的数目。重复多次实验,计算各组叶圆片浮起数目的平均值。
组别
烧杯与LED灯的距离/cm
叶圆片浮起数目的平均值/片
甲
5
7.5
乙
10
5.0
丙
15
4.2
丁
20
0.4
(1)该实验探究的问题是 。
(2)每组烧杯中放入10片叶圆片而不是1片目的是 。
(3)实验前菠菜是否需要进行暗处理?理由是 。
(4)小科根据表格得出光照强度越强,光合作用越强的结论。小明并不赞同,他认为叶圆片浮起可能是因为植物进行呼吸作用消耗了有机物且产生CO2导致的。请设计实验进行验证 。
23.某校生物小组用黑藻探究光合作用是否以二氧化碳作为原料。BTB(溴麝香草酚蓝)水溶液颜色变化可反映出水中二氧化碳含量变化,原理如图1所示。依据这一原理,同学们进行实验,处理及结果如图2所示。
(1)实验开始前,需要将黑藻暗处理一昼夜,目的是 。
(2)比较甲、乙组实验结果,从植物角度分析甲组试管二氧化碳减少的原因 。
(3)有同学质疑,光照是否会引起BTB水溶液中二氧化碳含量减少。为继续探究这个问题,小杭接下来的实验操作是:取一支相同的试管丙, ,置于光照下静置一段时间后观察。若BTB水溶液颜色呈现 ,则证明光照不引起BTB水溶液中二氧化碳含量减少。
4. 解答题
24.图1是被子植物进行光合作用示意图,图中箭头表示物质运输方向,代码Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示物质,字母A、B、C、D表示结构。图2是甲.乙两种植物叶片的光合速率在某一时间段的变化曲线。请分析回答:
(1)图1中Ⅰ、Ⅳ表示的物质分别是_________ ,A、B表示的结构分别是 _______ 结构C中进行的能量转换是_________________ 。
(2)图2中6:00~20:00时间段,甲,乙两种植物合成图1中物质Ⅲ较多的是 ____ ,乙植物在12:00左右光合速率较低的主要原因是光照强、气温高,为降低____ D关闭,物质Ⅱ不能进入叶片造成的。图2中甲,乙两种植物叶片在16:00的光合速率关系是 ______ 。
(3)在一定浓度的物质Ⅱ和恒定温度条件下,把甲植物的叶片置于恒定光照条件下14小时,光合速率为每小时每平方厘米叶面积合成a毫克物质Ⅲ,其余10小时置于黑暗中。已知叶片的平均呼吸速率为每小时每平方厘米叶面积分解b毫克物质Ⅲ,则甲植物在上述24小时内每平方厘米叶面积积累物质Ⅲ___________ 毫克(用算式表示)。
25.在科学研究中常用呼吸商(RQ=表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图:
关闭活塞,在25℃下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离,甲、乙的着色液分别向左移动x和y(mm)。x和y值反映了容器内气体体积的减少。(不考虑CO2溶于水),请回答:
(1)装置甲的小瓶中加入 NaOH溶液的目的是 。
(2) y代表 值。
(3) 若测得x=200(mm), y=30(mm), 则该发芽种子的呼吸商是 。
(4)若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值,则应将该装置放于何种条件下进行,为什么? 。
参考答案
1.C
2.B
3.D
4.B
5.A
6.A
7.D
8.C
9.C
10.D
11.A
12.C
13.C
14.下降 大于 减少
15.快 温度过高,导致植物气孔关闭,CO2吸收量减少,植物的光合作用减弱,同时呼吸作用速率增强,释放的CO2量增多
16.(1)研究金鱼藻的光合作用是否需要二氧化碳 (2)去除水中原有的二氧化碳并防止空气中的二氧化碳溶于水
17.(1)18 曲线中A点低于F点 (2)呼吸作用 (3)把一片叶的主叶脉从中部切断
18.(1)d点前
(2)多于
(3)节约土地面积
19.(1)二氧化碳是植物光合作用的原料
(2)二氧化碳的密度比空气大,从顶部排放能更好的与植物接触
(3)B;关闭阀门B,生成的二氧化碳无法导出,导致①号桶内压强增大,将盐酸压入②号桶,反应物脱离接触,反应停止
20.(1)减轻 在一定温度范围内,呼吸作用强度随温度的升高而加强。(2)7 四
21.(1)黑暗 没有光照时植物不能光合作用产生氧气 (2)叶绿体 (3)是光合作用产生的氧气中的氧全部来自水
22.(1)光照强度是否会影响菠菜叶的光合作用强度
(2)避免实验的偶然性
(3)不需要;此实验是通过生成的氧气的量来反映光合作用强度的,与是否耗尽原有有机物无关
(4)在烧杯中加入20mL浓度为0.5%的碳酸氢钠溶液,加入10片抽气后的叶圆片,置于黑暗环境中,10分钟后统计叶圆片浮起的数目。重复多次实验,计算叶圆片浮起数目的平均值。若无叶圆片浮起,则说明叶圆片浮起不是因为植物的呼吸作用导致
23.(1)让原有的淀粉运走或耗尽
(2)黑藻的光合作用吸收了水中二氧化碳
(3)向BTB水溶液中吹入气体至溶液颜色变为黄色,不加入黑藻;黄色
24.水、氧气; 导管、筛管; 把光能转化为化学能; 甲; 蒸腾作用; 甲乙相等; 14a-24b
25.(1)吸收发芽种子呼吸产生的二氧化碳
(2)消耗氧气和释放二氧化碳的体积之差
(3)0.85
(4)应将该装置置于黑暗的条件下进行实验;避免光合作用的影响
学科网(北京)股份有限公司
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