高考生物核心素養(yǎng)提升練習11-能量之源——光與光合作用(一)

溫馨提示： 此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關閉Word文檔返回原板塊。核心素養(yǎng)提升練 十一能量之源光與光合作用(一)(30分鐘100分)一、選擇題(共7小題，每小題6分，共42分)1.下列關于楊樹葉肉細胞在進行光合作用時有關C3轉化為糖類過程的敘述中，錯誤的是()A.需要消耗ATP和HB.需要在葉綠體基質中進行C.需要在黑暗條件下進行D.需要多種酶的催化【解析】選C。C3轉化為糖類過程中，需要消耗光反應提供的ATP和H，A正確；C3轉化為糖類過程屬于暗反應階段，需要在葉綠體基質中進行，B正確；暗反應不需要光，在有光無光條件下都能進行，C錯誤；C3轉化為糖類過程屬于暗反應階段，需要多種酶的催化，D正確。2.(2019葫蘆島模擬)歷經一個半世紀，經過許多科學家的實驗，才逐漸發(fā)現(xiàn)光合作用的場所、條件、原料和產物，在下面幾個著名實驗中，相關敘述正確的是()A.普利斯特利指出了光在植物更新空氣這個過程中起關鍵作用B.薩克斯的實驗中，葉片暗處放置幾小時的目的是消耗掉葉片中的營養(yǎng)物質C.恩格爾曼的實驗中，定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量D.魯賓和卡門的實驗中，用18O標記CO2，證明了光合作用產生的氧氣來自參加反應的H2O，而不是CO2【解析】選B。普利斯特利通過實驗證明植物能凈化空氣，但并未指出光在植物更新空氣這個過程中起關鍵作用，A錯誤；薩克斯的實驗中，葉片放置在暗處幾個小時，葉片只進行細胞呼吸，目的是消耗掉葉片中的營養(yǎng)物質，B正確；恩格爾曼的實驗發(fā)現(xiàn)光合作用的場所是葉綠體，產物有氧氣，并未定量分析，C錯誤；魯賓和卡門采用同位素標記法用18O分別標記H2O和CO2，證明了光合作用產生的氧氣來自H2O，而不是CO2，D錯誤。3.下列關于光合色素的敘述中，錯誤的是()A.葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同B.色素提取實驗中加入少許CaCO3能避免葉綠素被破壞C.色素的提取原理是不同色素在層析液中溶解度不同D.葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素【解析】選C。葉綠素a和葉綠素b都主要吸收紅光和藍紫光，但二者的吸收峰值不同，A項正確；色素提取實驗中加入少許CaCO3能避免葉綠素被破壞，B項正確；色素的提取原理是色素溶于有機溶劑，而分離色素的原理是不同色素在層析液中溶解度不同，C項錯誤；葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素，D項正確。【易錯提醒】色素的提取和分離是兩個實驗，其原理不同，本題易將色素的提取誤認為是色素的分離而選不出錯誤選項。4.下列關于小麥光合作用的敘述中，錯誤的是()A.類囊體薄膜上產生的ATP可用于暗反應B.夏季晴天光照最強時，小麥光合速率最高C.進入葉綠體的CO2不能被NADPH(H)直接還原D.凈光合速率長期為零時會導致幼苗停止生長【解析】選B。本題主要考查光合作用過程中的相關知識。類囊體薄膜上產生的ATP用于暗反應，故A項正確。夏季晴天光照最強時，小麥葉片的氣孔關閉，出現(xiàn)午休現(xiàn)象，導致光合作用的原料減少，小麥光合速率下降，故B項錯誤。進入葉綠體的CO2不能被NADPH(H)直接還原，而是首先與C5結合形成C3，此過程為CO2的固定，故C項正確。凈光合速率長期為零時，沒有光合產物的積累，會導致幼苗停止生長，故D項正確?！疽族e提醒】不能正確理解光合速率和凈光合速率與植物生長的關系，而錯選D。植物生長不是取決于光合速率是否大于零，而是取決于凈光合速率是否大于零。(1)當凈光合速率等于或小于零時：植物不能生長。(2)當凈光合速率大于零時：植物能生長。5.(2019咸陽模擬)在光合作用中，RuBP羧化酶能催化C+ C5(即RuBP) 2C3。為測定RuBP羧化酶的活性，某學習小組從菠菜葉中提取該酶，用其催化C5與14CO2的反應，并檢測產物14C3的放射性強度。下列分析錯誤的是()A.菠菜葉肉細胞內RuBP羧化酶催化上述反應的場所是葉綠體基質B.RuBP羧化酶催化的上述反應需要在無光條件下進行C.測定RuBP羧化酶活性的過程中運用了同位素標記法D.單位時間內14C3生成量越多說明RuBP羧化酶活性越高【解析】選B。本題主要考查與光合作用過程中暗反應有關的實驗分析。A項中，菠菜葉肉細胞內RuBP羧化酶催化C5與14CO2的反應屬于光合作用過程的暗反應階段，反應場所是在葉綠體基質中，正確。B項中，雖然光合作用過程的暗反應階段不需要光照，但是需要光反應階段提供H和ATP，上述反應在無光條件下不能進行，錯誤。C項中，由題干中的信息“檢測產物14C3的放射性強度”可知，測定RuBP羧化酶活性的過程中運用了同位素標記法，正確。D項中，由題干中的信息“RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP)2C3”可知，單位時間內14C3生成量越多，說明RuBP羧化酶活性越高，正確。6.(2018石家莊模擬)如圖表示光合作用示意圖。下列說法錯誤的是世紀金榜導學號()A.表示O2，表示CO2B.暗反應中，CO2首先與C5結合生成C3，然后被還原為(CH2O)C.C3的還原過程中，需要光反應提供的能源物質只有D.(CH2O)可以轉化為多糖、脂質【解析】選C。圖中分別表示O2、ATP、NADPH、CO2。在暗反應過程中，CO2首先與C5結合生成C3，在C3還原過程中，需要光反應為暗反應提供的能源物質有ATP、NADPH。C3被NADPH還原為(CH2O)，(CH2O)可轉化為多糖、脂質。7.在做提取和分離葉綠體中的光合色素實驗時，甲、乙、丙、丁四位同學對相關試劑的使用情況如表所示(“+”表示使用，“-”表示未使用)，其余操作均正常，他們所得的實驗結果依次應為()試劑甲乙丙丁無水乙醇-+水+-CaCO3+-+SiO2+-A.B.C.D.【解析】選B。乙同學操作完全正確，其他同學與該同學進行對比，分析缺少的試劑并根據該試劑的作用分析可能出現(xiàn)的實驗結果。無水乙醇為提取劑，色素提取過程不需要加水，若加入水會使色素提取液顏色變淺；SiO2的作用是使研磨更充分；CaCO3能保護葉綠素分子。甲同學由于沒有加入提取劑無水乙醇，所以提取液中不會出現(xiàn)色素，色素分離的結果是；乙同學操作正確，色素分離后得到的色素帶有四條，與情況相符；丙同學由于未加CaCO3，所以葉綠素含量減少，所得到的色素帶中兩條葉綠素帶比正常的色素帶要窄，對應；丁同學由于未加SiO2，導致葉片研磨不充分，最終導致各種色素的含量均減少，對應。二、非選擇題(共2小題，共28分)8.(14分)(2015全國卷)為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設計了A、B、C、D 4組實驗。各組實驗的溫度、光照強度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定，每組處理的總時間均為135 s，處理結束時測定各組材料中光合作用產物的含量。處理方法和實驗結果如下：世紀金榜導學號A組：先光照后黑暗，時間各為67.5 s；光合作用產物的相對含量為50%。B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為7.5 s；光合作用產物的相對含量為70%。C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為3.75 ms(毫秒)；光合作用產物的相對含量為94%。D組(對照組)：光照時間為135 s；光合作用產物的相對含量為100%?；卮鹣铝袉栴}：(1)單位光照時間內，C組植物合成有機物的量_(填“高于”“等于”或“低于”)D組植物合成有機物的量，依據是_；C組和D組的實驗結果可表明光合作用中有些反應不需要_，這些反應發(fā)生的部位是葉綠體的_。(2)A、B、C三組處理相比，隨著_的增加，使光下產生的_能夠及時利用與及時再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量?！窘馕觥?1)在該實驗中，作為對照組的D組接受全光照135 s，而C組實驗是光照和黑暗交替進行，其僅用了D組的一半時間的光照，但合成的有機物的量是94%(D組為100%)，故單位光照時間內，C組植物合成有機物的量高于D組植物合成有機物的量。C組光照時間的縮短，說明在光合作用過程中，暗反應不需要光照，而這個過程發(fā)生在葉綠體的基質中。(2)光合作用過程有兩個階段：光反應階段和暗反應階段。光反應階段必須在光下進行，其將水分解，產生ATP和還原型輔酶(H)用于暗反應。A、B、C三組處理相比，隨著光照時間間隔的縮短，光照頻率的增加，使光下產生的ATP和H能夠及時被利用與再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。答案：(1)高于C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產物的相對含量卻是D組的94%(其他合理答案也可)光照基質(2)光照和黑暗交替頻率(其他合理答案也可)ATP和還原型輔酶9.(14分)(2019拉薩模擬)如圖是水綿在不同環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖，據圖回答：(注：箭頭所指為處理開始時間)(1)t1t2期間，葉綠體_上的色素捕獲的光能增加，光反應產生的ATP和H增多，加速了_(場所)中C3的還原，進而使光合作用速率增大。(2)t2t3期間，限制水綿光合速率的外界因素主要是_，此時進一步增加光照強度，光合作用速率將_(填“增加”“減少”或“不變”)。(3)t3t4期間，光合速率提高的原因是_。(4)t4后短暫時間內，葉綠體中ADP和Pi含量_(填“增加”“減少”或“不變”)?！窘馕觥?1)葉綠體中捕獲光能的色素分布在類囊體薄膜上。光反應產生的ATP和H可用于暗反應階段C3的還原，暗反應的場所是葉綠體基質。(2)題圖顯示t2t3期間，光照充足且恒定，但光合速率不再增加，t3時刻充入CO2后，光合速率開始增加，這說明t2t3期間，限制水綿光合速率的外界因素主要是CO2濃度，此時進一步增加光照強度，光合作用速率將不變。(3)結合對(2)的分析可知，t3t4期間，光合速率提高的原因是CO2濃度增大，暗反應增強，C3含量增多，加快消耗了原本積累的ATP和H，從而促進光反應，進而使光合速率增強。(4)t4時刻突然停止光照，光反應停止，類囊體薄膜上不再有ATP合成，原有的ATP繼續(xù)水解成ADP和Pi，釋放的能量用于C3的還原，所以t4后短暫時間內，葉綠體中ADP和Pi含量會增加。答案：(1)類囊體(薄膜)葉綠體基質(2)CO2濃度不變(3)CO2濃度增大，暗反應增強，C3含量增多，加快消耗了原本積累的ATP和H，從而促進光反應，進而使光合速率增強(4)增加1.(5分)將A玉米置于含C18O2的空氣中，B玉米置于含18O2的空氣中，正常生長一段時間后，A、B兩植株內最先產生的含18O的化合物依次為()A.葡萄糖和二氧化碳B.三碳化合物和水C.葡萄糖和水D.三碳化合物和丙酮酸【解析】選B。將A玉米置于含C18O2的空氣中，二氧化碳首先與五碳化合物結合形成三碳化合物，然后被還原形成有機物，因此最先出現(xiàn)含18O的化合物是三碳化合物；將B玉米置于含18O2的空氣中，氧氣首先參與有氧呼吸的第三階段，與H結合生成水，因此最先出現(xiàn)含18O的化合物是水?！局R總結】光合作用過程中各元素的轉移途徑H：3H2O3H(C3H2O)C：14CO2 14C3(14CH2O)O：O 18O22.(5分)(2019齊齊哈爾模擬)圖1中，表示某植物細胞某些代謝過程，ae表示相關物質。圖2表示在不同溫度下，測定該植物葉片1 cm2重量(mg)變化情況(均考慮為有機物的重量變化)的操作流程及結果。以下分析錯誤的是世紀金榜導學號()A.圖1中，過程，能產生ATP的是、B.圖1中物質a、b分別是氧氣、二氧化碳C.據圖2分析，該植物的呼吸速率為X(mgcm-2h-1)，實際光合速率可表示為Y+2X(mgcm-2h-1)D.據圖2分析，維持12小時光照，12小時黑暗，溫度維持16 ，植物不能生長【解析】選D。圖1中，過程中光合作用的光反應階段及有氧呼吸全過程都可以產生ATP，是光反應，是有氧呼吸第一階段，是有氧呼吸第二階段，是有氧呼吸第三階段，所以、可以產生ATP，A正確；圖1中a是氧氣，b是二氧化碳，c是水，B正確；據圖2分析，葉片無光處理1小時前后重量的差值就是呼吸速率，即呼吸速率為M-(M-X)=X(mgcm-2h-1)。凈光合速率為(M+Y)-(M-X)=Y+X(mgcm-2h-1)，實際光合速率=呼吸速率+凈光合速率=Y+X+X=Y+2X(mgcm-2h-1)，C正確；溫度維持16 ，Y=1，X=4，維持12小時光照，12小時黑暗，有機物的積累量為12(Y+2X)-24X=12Y=121=12(mg)，即1 cm2葉片一晝夜增重12 mg，大于0，所以植物能夠正常生長，D錯誤。3.(20分)(2019贛州模擬)植物接受過多光照可能對進行光合作用的相關細胞器造成損害，因此植物需要一種名為“非光化學淬滅”(NPQ)的機制來保護自身，在NPQ的作用下多余的光能會以熱能的形式散失。該機制的啟動和關閉特點如圖一所示，其中符號“ ”代表抑制作用。回答問題：世紀金榜導學號(1)NPQ直接作用于光合作用的_(填“光反應”或“暗反應”)階段。(2)由圖一推測，在光照強度以及其他外部環(huán)境因素均相同的情況下，狀態(tài)丙比狀態(tài)甲的光合作用強度_(填“強”“弱”或“相等”)，導致上述差異的內因可能有_、_。(3)科學研究者研發(fā)了一種轉基因煙草(VPZ)，相比野生煙草(WT)，其在由強光轉為弱光后NPQ機制關閉的時間縮短。圖二為分別在恒定光強和波動光強下測得的兩種煙草CO2最大固定率。農作物一半的光合作用是在有各種陰影時進行的。結合圖一推斷，同樣環(huán)境條件下VPZ的產量比WT的產量 _(填“高”或“低”)。由圖二分析可知，轉基因煙草(VPZ)相比野生煙草(WT)的優(yōu)勢是_。因此，在自然環(huán)境中，VPZ的種植有利于提高光合作