5.4 光合作用与能量转化（第3课时 光合作用原理的应用）-课后练习 2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

**基本信息** 本练习通过A、B组分层设计，以光合作用原理应用为核心，从基础概念辨析到综合情境分析，构建“单一知识点→多因素关联→实践应用”的巩固路径，融合生命观念与科学思维，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组（10题）|光合作用速率检测、影响因素（光照/CO₂）、实验基础（小叶片上浮）、农业应用（温室管理）|以选择题为主，聚焦单一知识点辨析，如第2题通过曲线图强化光照与CO₂浓度对光合强度的影响，落实生命观念| |B组（4题）|多因素交互作用（温度/光照/CO₂）、实验装置分析、生态重建实践|含多选题与综合题，如第14题结合石漠化生态情境分析藤本植物光合特性，培养科学思维与探究实践能力|

第4节 光合作用与能量转化 第3课时 光合作用原理的应用 A组 必备知识基础练 1.检查植物的光合作用速率是否增加的最有效的方法是检查( ) A.光合作用产生的水量 B.CO2的消耗量 C.植物体的叶绿素含量 D.植物体葡萄糖的氧化量 2.如图表示光照强度和CO2浓度对某植物光合作用强度的影响,下列有关叙述错误的是( ) A.A点与B点差异的主要限制因素是光照强度 B.B点与D点差异的主要限制因素是CO2浓度 C.C点时的主要限制因素可能是温度 D.A点与C点差异的主要限制因素是光照强度和CO2浓度 3.下列关于探究光照强度对光合速率的影响实验的叙述,错误的是( ) A.实验过程中注射器的作用是排出圆形小叶片内的气体 B.可以通过观察同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量 C.实验的自变量是光照强度,可在相同的距离下放置不同瓦数的灯泡 D.如果升高环境温度,圆形小叶片上浮时间会缩短 4.图甲表示在一定的光照强度下,植物叶肉细胞中CO2、O2的来源和去路,找出图甲在图乙中的位置( ) 甲 乙 A.AB之间 B.BC之间 C.C点以后 D.B点 5.(2025镇江高一期末)有关细胞呼吸和光合作用原理在农业生产中的应用,下列叙述错误的是( ) A.温室大棚种植蔬菜,阴雨天应适当补充光源 B.增施农家肥可提高大棚内CO2浓度,有利于农作物的光合作用 C.经常疏松土壤,可以促进植物充分利用土壤中的矿质营养 D.新鲜蔬菜、水果应在低温、低氧、干燥的环境保存 6.某深海热液喷口处发现一种管状蠕虫,其体内的硫细菌通过氧化H2S获得能量,还原CO2,并制造糖类等有机物,能为管状蠕虫提供所需的物质和能量。下列叙述错误的是( ) A.管状蠕虫和硫细菌体内的酶最适温度较高 B.管状蠕虫和硫细菌生活在一起均属于自养生物 C.硫细菌和蓝细菌均能还原CO2,并制造糖类等有机物 D.硫细菌和蓝细菌生命活动所需的直接能源物质都是ATP 7.植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系,作物采用无土栽培的技术。生菜是植物工厂常年培养的速生蔬菜。下列有关植物工厂中对生菜培养的说法,正确的是( ) A.培养过程中需要定时向营养液中通入空气,主要目的是为光合作用提供CO2 B.同等强度下使用白光比红光更有利于生菜光合作用制造有机物 C.培养过程中需要定期更换营养液,主要目的是保证无机盐的供应 D.合理地控制温度可以提高生菜的光补偿点,有利于增产 8.实验小组将某绿色植物置于密闭、透明的容器中,在T1时刻前后,分别给予X1、X2不同光照强度,容器内CO2浓度的变化情况如图所示。下列有关说法正确的是( ) A.X1大于光补偿点,X2小于光补偿点 B.光照强度由X1到X2短时间内叶绿体中C3/C5的值减小 C.D点相对于A点,植物体中有机物减少 D.CD段只受光照强度的限制,且叶肉细胞的净光合速率为零 9.如图表示夏季晴朗的白天,某种绿色植物叶片光合作用强度变化曲线。下列对此图叙述错误的是( ) A.AB段光合作用强度变化的主要原因是光照强度 B.BC段光合作用强度下降是因为部分气孔关闭,二氧化碳吸收量减少,暗反应速率下降 C.DE段光合作用强度变化的主要原因是温度 D.从图中可以推断限制光合作用的因素有光照强度、温度和CO2浓度 10.(2025扬州期末)为提高甜椒产量,科研人员对温室栽培甜椒的光合作用特性进行了研究。请回答相关问题。 (1)温室内易形成弱光环境,弱光下,叶绿体在甜椒叶肉细胞中的分布最可能如图甲中 (填“①”或“②”),必要时可根据光合作用特性进行人工补光。 图甲 图乙 (2)科研人员选择6月晴朗的一天,测定甜椒植株上部、中部和下部叶片的光合速率,结果如图乙。据图可知,各部分叶片在 时光合速率均达到最大值,推测各部分叶片的光合速率不同的主要内因是 。 (3)在大田种植的条件下,甜椒有明显的“光合午休”现象,这是由于中午 ,进入叶片内的CO2量减少,光合速率下降。由于人工调节了温室内的 等条件,温室种植的甜椒很少出现“光合午休”现象,从而实现增产目标。 B组 能力素养提升练 11.(多选)如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况。除各图中所示因素外,其他因素均控制在最适范围。下列分析错误的是( ) 甲 乙 丙 A.图甲中A点的限制因素可能是叶绿体中色素的含量 B.图乙中C点与D点相比,相同时间内C点叶肉细胞中C3的消耗量多 C.图中M、N、P点的限制因素分别是CO2浓度、温度和光照强度 D.图丙中,随着温度的升高,曲线走势将稳定不变 12.(多选)如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率,下列假设条件中不符合图中结果的是( ) A.横坐标是CO2浓度,甲表示较高温度,乙表示较低温度 B.横坐标是温度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度 C.横坐标是光波长,甲表示较高温度,乙表示较低温度 D.横坐标是光照强度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度 13.(多选)如图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置,氧气传感器可监测O2浓度的变化。下列叙述正确的是( ) A.该实验可探究不同单色光对光合作用强度的影响 B.加入NaHCO3溶液是为了吸收细胞呼吸释放的CO2 C.拆去滤光片,单位时间内氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下的O2浓度 D.若将此装置放在黑暗处,可测定金鱼藻的细胞呼吸强度 14.现有一重度石漠化地区,不具备乔木、灌木的生长条件,只适合种植抗性较强的藤本植物。现想通过对藤本植物的生态重建,逐步改变该地区的土壤条件,专家们将以下五种藤本植物种植在重度石漠化地区进行研究,结果如下表。 品种 紫藤 9.3 3 829 8.2 0.7 络石 4.9 1 675 10.1 0.3 龙须藤 6.1 815 5.9 0.5 鸡血藤 5.6 1 859 11.4 0.7 香花崖豆藤 5.5 794 6.8 0.8 (1)五种藤本植物中, 是典型的阳生藤本; 对强光和弱光适应能力都强。 (2)有研究表明,岩溶地区龙须藤的光饱和点为627.7 mol/(m2 s),结合表格信息,说明龙须藤在重度石漠化地区有较 (填“强”或“弱”)的适应性,光适应范围变 (填“大”或“小”)。 (3)若该地区光照强度达到络石的光饱和点,不考虑其他因素的影响,则在单位时间、单位叶面积内制造有机物的量一定大于络石的植物为 。 (4)若鸡血藤的呼吸强度增大(其他条件不变),则其光补偿点 (填“变大”“变小”或“不变”),光饱和点 (填“变大”“变小”或“不变”)。 参考答案 1.B 光合作用中既有水的消耗,又有水的产生,且植物体内水的消耗速率不易测量,A项不符合题意。通过测定CO2的消耗速率可以检测植物光合作用速率的变化情况,B项符合题意。植物体内叶绿体中的叶绿素含量变化不易测定,C项不符合题意。葡萄糖的氧化量代表细胞呼吸的大小,不是光合作用的大小,D项不符合题意。 2.D AB段光合作用速率未达到饱和点,受横坐标光照强度影响,A项正确。B点与D点的光照强度相同,光合作用速率不同,其差异的主要限制因素是CO2浓度,B项正确。C点时影响光合作用速率的限制因素可能是温度等其他条件,C项正确。A点与C点的光照强度不相同,CO2浓度相同,主要限制因素是光照强度,D项错误。 3.D 如果升高环境温度,有可能会使酶的活性下降而导致光合速率下降,圆形小叶片上浮时间会延长,D项错误。 4.A 从图甲可以看出,线粒体产生的CO2除了供给叶绿体,还释放出一部分,说明细胞呼吸强度大于光合作用强度。分析图乙,AB段光合作用速率小于细胞呼吸速率,因此图甲位于图乙的AB之间。 5.D 阴雨天光照强度弱,补充光源可提高植物光反应速率,促进光合作用,A项正确。农家肥分解会释放CO2,从而提高大棚内CO2浓度,促进暗反应中CO2的固定,提高农作物的光合速率,B项正确。疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,为主动运输吸收土壤中的矿质营养提供更多能量,C项正确。零上低温、低氧可降低细胞呼吸速率,但干燥环境会导致细胞失水,影响果蔬新鲜度,应保持适宜湿度,D项错误。 6.B 管状蠕虫和硫细菌共同生活于热液喷口处,适应周围环境,体内的酶最适温度较高,管状蠕虫是异养生物,A项正确,B项错误。硫细菌和蓝细菌均能还原CO2,并制造糖类等有机物,且均以ATP为直接能源物质,C、D两项正确。 7.C 培养过程中需要定时向营养液中通入空气,主要是为根部提供O2,保证根部细胞的有氧呼吸,A项错误。同等强度下植物对红光和蓝紫光的利用率比其他单色光更高,白光中红光和蓝紫光只占一部分,能用于生菜光合作用的有效光弱于红光,B项错误。培养过程中定期更换营养液可以保证无机盐的供应,C项正确。合理地控制温度可以降低生菜的光补偿点、提高光饱和点,进而有利于增产,D项错误。 8.B 已知光补偿点是植物光合速率和呼吸速率相等时的光照强度,T1之前是利用了X1光照强度照射,容器内CO2浓度增加了,说明植物的光合速率小于呼吸速率,即X1小于光补偿点,同理,T1之后是利用了X2光照强度照射,容器内CO2浓度减少了,说明植物的光合速率大于呼吸速率,X2大于光补偿点,A项错误。T1时刻后由X1 X2,光照强度增加,光反应产生的ATP和NADPH增加,短时间内C3的含量减少,C5的含量增加,叶绿体中C3/C5的值减小,B项正确。D点相对于A点,容器内CO2的浓度降低,说明植物吸收了CO2,即总光合速率大于呼吸速率,植物体中有机物增加,C项错误。CD段,容器内CO2浓度不变,说明植物的光合速率=呼吸速率,由于植物体内存在不进行光合作用的细胞,故叶肉细胞的净光合速率大于零,D项错误。 9.C DE段随着时间的递增,光照强度逐渐减弱,导致光合作用强度逐渐降低,即DE段光合作用强度变化的主要原因是光照强度减弱,C项错误。 10.答案 (1)① (2)10:00 光合色素含量不同 (3)(部分)气孔关闭 温度和光照 解析 (1)在弱光环境下,叶绿体需要更多地聚集在细胞表面以获取更多的光照,图甲中的①表示叶绿体更靠近细胞表面,所以弱光下,叶绿体在甜椒叶肉细胞中的分布最可能是①。 (2)据图分析可知,甜椒植株上部、中部和下部叶片的光合速率在10:00时均达到最大值,各部分叶片的光合速率不同的主要内因是不同部位叶片中光合色素含量不同。 (3)在大田种植条件下,甜椒有明显的“光合午休”现象,这是由于中午温度过高,植物为了减少水分散失,(部分)气孔关闭,进入叶片内的CO2量减少,光合速率下降。由于人工调节了温室内的温度、光照等条件,温室种植的甜椒很少出现“光合午休”现象,从而实现增产目标。 11.BCD 图甲中A点时光合速率不再增大,限制因素可能是叶绿体中色素的含量,A项正确。图乙中C点与D点相比,相同时间内C点叶肉细胞中C3的消耗量少,B项错误。图中M、N、P点的限制因素分别是光照强度、光照强度和温度,C项错误。图丙中,随着温度的升高,光合速率提高,超过一定范围,光合速率将下降,D项错误。 12.ABC 光合作用具有最适温度,在最适温度下净光合速率最高,高于或低于该温度净光合速率均有所下降,因此不能确定甲、乙两条曲线温度的高低。若横坐标是温度,则随着温度的升高净光合速率会表现为先升高后降低的趋势。光合色素主要吸收红光和蓝紫光,即净光合速率与光波长没有正相关的关系,并且不能确定两条曲线的温度大小。若横坐标是光照强度,较高浓度的CO2有利于光合作用的进行,因此甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度。 13.ACD 自然光经滤光片处理可得到单色光,故该实验可探究不同单色光对光合作用强度的影响,A项正确。加入NaHCO3溶液是为密闭装置提供光合作用需要的CO2,B项错误。相同条件下,自然光下比单色光下的光合作用强度大,因此拆去滤光片,单位时间内,氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下的O2浓度,C项正确。若将此装置放在黑暗处,金鱼藻只进行细胞呼吸,氧气传感器可测出O2的消耗情况,从而测定金鱼藻的细胞呼吸强度,D项正确。 14.答案 (1)紫藤 龙须藤 (2)弱 小 (3)龙须藤、香花崖豆藤 (4)变大 不变 解析 (1)五种藤本植物中,由于紫藤的净光合速率最大,光饱和点也最大,因此是典型的阳生藤本,而龙须藤的净光合速率较大,光饱和点较高,光补偿点最低,因此对强光和弱光都能适应。(2)表中显示龙须藤光饱和点为815 mol/(m2 s),而在岩溶地区为627.7 mol/(m2 s),表现为光饱和点变小,说明龙须藤在重度石漠化地区有较弱的适应性,光适应范围变小。(3)由于龙须藤、香花崖豆藤的光饱和点均小于络石,最大净光合速率均大于络石,因此若该地区光照强度达到络石的光饱和点,不考虑其他因素的影响,则在单位时间、单位叶面积内制造有机物的量一定大于络石的植物为龙须藤和香花崖豆藤。(4)若鸡血藤的呼吸强度增大(其他条件不变),其光补偿点是光合作用速率等于呼吸作用速率时的点,因此鸡血藤的光补偿点将增大,而光饱和点不变。 学科网(北京)股份有限公司 $