2023_2024学年新教材高中生物第5章细胞的能量供应和利用5.4光合作用与能量转化5.4.3光合作用原理的应用课时作业新人教版必修1

第3课时　光合作用原理的应用

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．关于探究光照强度对光合速率的影响实验叙述错误的是 （　　）

A．实验过程中注射器的作用是排除小圆片内的气体

B.可以通过观察小圆片上浮所需要的时间来反映光合速率

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，小圆片上浮时间会缩短

3．用高速离心机打碎小球藻细胞，获得可以进行光合作用的离体叶绿体，进行如图所示的实验，下列叙述不正确的是   （　　）

A．离体的叶绿体中能合成糖类

B．碳酸氢钠所起的作用是提供二氧化碳

C．烧杯中的液体改为氢氧化钠会导致该实验无糖类产生

D．灯与锥形瓶之间的距离不影响光合作用的强度

4．取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。照光相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图所示，下列叙述错误的是 （　　）

A.装置内增加的氧气来自水

B．光照强度为a时，光合作用停止

C．丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低

D．该图反映了光合作用强度与光照强度的关系

5.

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。下列对此图描述错误的是（　　）

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

6．如图曲线中，有M、N、O、Q四个点，对它们含义的叙述中不正确的是（　　）

A．M点时植物不进行光合作用，只进行细胞呼吸

B．O点时光合速率与呼吸速率相等

C．N点时植物细胞呼吸强度大于光合作用强度

D．Q点时温度是影响光合速率的主要因素

7.如果将一株绿色植物栽培在含HO的完全培养液中，给予充足的光照，经过一段时间后，下列物质中能含18O的是（　　）

①周围空气的氧气　②周围空气的二氧化碳　

③周围空气的水分子　④光合作用产生的葡萄糖

A．①  B．①③

C．①②③      D．①②③④

选择题：8～11题为单选题，12～14题为不定项选择题

8．图甲所示为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片，再用注射器抽出叶圆片中的气体直至叶圆片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间（见图乙），以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。下列有关分析正确的是   （　　）

A．在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐减小

B．在bc段，单独增加光照、提高温度或提高CO2浓度，都可以缩短叶圆片上浮的时间

C．因配制的NaHCO3溶液中不含氧气，所以整个实验过程中叶片不能进行细胞呼吸

D．在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降

9．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（　　）

A．AB之间        B．BC之间

C．C点以后        D．B点

10．如图甲表示A植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。图乙表示A植物光合速率在不同光照强度环境条件下，光合作用速率受CO2浓度影响的变化曲线。a点与c点相比较，c点时叶肉细胞中C3的含量；b点与c点相比较，b点时叶肉细胞中C5的含量依次是    （　　）

A.低、基本一致    B．高、高

C．高、基本一致    D．低、高

11．用等体积的黑、白玻璃瓶从某池塘水深0.5 m处的同一位置取满水样，密封后再置于原来的水层中。一昼夜后取出，分别测定两瓶中的氧气量，结果如表（不考虑化能合成作用和无氧呼吸）。下列有关分析正确的是   （　　）

A.白瓶中浮游植物的细胞内产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体

B．在一昼夜后，白瓶中水样的pH比黑瓶中的低

C．在一昼夜内，黑瓶中的生物通过细胞呼吸消耗的氧气量约为1.8 mg

D．在一昼夜内，白瓶中的生产者通过光合作用产生的氧气量约为1.8 mg

12．如图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收速率与CO2浓度的关系。下列分析错误的是（　　）

A．CO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用

B．适当增加光照强度，a点将右移

C．CO2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度相等

D．甲、乙光合作用强度随CO2浓度的增大而不断增强

13.科研人员分别在不同时刻对合理密植的玉米田中不同高度处的CO2浓度进行测量，结果如下图所示。下列分析不正确的是（　　）

A．在富含有机肥的农田中，图中c点会右移

B．10时，距地面高度越高光反应强度越大

C．夜晚土壤中释放的CO2基本被玉米所固定

D．过度密植会导致图中的bd段长度变小

14．下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   （　　）

A．甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中色素的含量

B．乙图中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．丙图中，随着温度的升高，曲线走势将稳定不变

15.夏日晴天的中午，高温、低湿常引起植物光合作用速率下降，称为“光合午休”。科研人员以小麦为实验材料，研究了温度和湿度对小麦“光合午休”的影响，实验处理及结果如下表所示。分析回答下列问题：

（1）小麦捕获光能的色素分布在　　　　　　　，具体地说，色素吸收的光能用于光反应中的　　　　　　　，色素含量下降还会间接影响　　　　过程。

（2）根据实验结果可以判断，导致小麦“光合午休”现象出现的最主要因素是　　　　（填“温度”“湿度”或“温度和湿度”）。

（3）比较　　　　组的数据可以看出，温度过高会导致小麦光合速率降低。为进一步确定空气相对湿度为50%时该小麦光合作用的最适温度，设计的实验思路应是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）与大水漫灌相比，在生产实践中采用喷灌方式不仅节水，而且能有效消除作物的“光合午休”现象，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

16．影响绿色植物光合作用的外界因素有光照强度、CO2浓度、温度等，内部因素有酶的活性、色素的含量、C5的含量等。请据图分析，回答下列问题：

（1）如果横坐标代表光照强度，其影响光合速率主要是影响光合作用的　　　　阶段，此时内部限制性因素最可能是　　　　。若阴生植物的光合作用曲线为c，则阳生植物的光合作用曲线最可能是　　　　。

（2）如果横坐标代表温度，温度主要通过影响　　　　来影响光合速率。

（3）如果横坐标代表CO2的浓度，其影响光合作用主要是影响　　　　的产生，此时内部限制性因素最可能是　　　　。

（4）若将某植物叶片在25 ℃条件下暗处理1小时，该叶片质量（主要是葡萄糖）减少了2 mg，之后立即光照1小时，经称重，光照后比暗处理前质量增加了5 mg。该叶片光照1小时产生的总光合作用量为　　　　 mg。

第3课时　光合作用原理的应用

必备知识基础练

1．答案：B

解析：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错误；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正确；植物体内叶绿体中的叶绿素含量变化不易测定，C错误；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错误。

2．答案：D

解析：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，小圆片上浮时间会延长，D错误。

3．答案：D

解析：灯与锥形瓶之间的距离，表示不同的光照强度，光照强度影响光合作用的强度，D错误。

4．答案：B

解析：光照强度为a时，装置内氧气的增加量为0，说明此光照强度下光合作用强度与细胞呼吸强度相等，B错误。

5．答案：C

解析：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错误。

6．答案：D

解析：Q点时，对比三条曲线可知，在高CO2浓度下光合速率明显提高，此时CO2浓度是影响光合速率的主要因素，D错误。

7．答案：D

解析：水的光解产生氧气，周围空气中的氧气含有18O，①正确；水参与细胞呼吸过程，与丙酮酸反应产生二氧化碳释放到空气中，②正确；植物吸收的水大多数用于蒸腾作用散失到空气中，③正确；由于周围空气的二氧化碳含18O，二氧化碳是光合作用的原料，光合作用生成的葡萄糖也含有18O，④正确。

核心素养提升练

8．答案：D

解析：据图分析，在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐增强，释放的氧气量增多，叶圆片上浮至液面所用的平均时间减少，A错误；在bc段，已经达到二氧化碳饱和点，此时限制光合作用的因素不再是二氧化碳浓度，单独增加CO2浓度，不能缩短叶圆片上浮的时间，因不知在实验过程中是否提供最适光照强度和温度，所以在bc段，单独增加光照或提高温度，不一定可以缩短叶圆片上浮的时间，B错误；配制的NaHCO3溶液中不含氧气，随着光合作用的进行叶圆片会释放氧气，所以整个实验过程中叶圆片能进行细胞呼吸，C错误；在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降，产生氧气量减少，叶圆片上浮至液面所用的平均时间增加，D正确。

9．答案：A

解析：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。

10．答案：B

解析：分析题图可知，光照强度为m时，光合速率大于光照强度为n时；光照强度为n时，a点和c点的光反应强度相同，但是c点的CO2浓度较a点高，暗反应阶段CO2的固定c点要强于a点，所以a点与c点相比较，c点时叶肉细胞中C3的含量高；b点和c点相比较，b点的光照强度强，光反应强度比c点强，两点的CO2浓度相同，CO2的固定速率相同，但是b点有更多的C3被还原，产生C5，所以b点与c点相比较，b点时叶肉细胞中C5的含量高。

11．答案：D

解析：白瓶中浮游植物的细胞既可以进行光合作用，也可进行细胞呼吸，故产生ATP的场所有叶绿体、细胞质基质和线粒体，A错误；一昼夜后，白瓶中溶氧量增加，说明有二氧化碳的吸收，故其中水样的pH比黑瓶中的高，B错误；不透光黑瓶中的起始氧气量未知，无法计算出黑瓶中的生物通过细胞呼吸消耗的氧气量，C错误；设原来瓶中溶氧量为x，一昼夜内，白瓶中生产者真正光合作用释放的氧气量＝净光合作用释放氧气量＋细胞呼吸消耗氧气量＝(5.6－x)＋(x－3.8)＝1.8 mg，D正确。

12．答案：ABCD

解析：对甲植物而言，a点时CO2的净吸收速率为0，说明此时光合作用强度等于呼吸作用强度，在a点之前，甲植物已经开始进行光合作用，A错误；适当增加光照强度，光合速率增大，a点将左移，B错误；CO2浓度为b时，甲、乙的净光合作用强度相等，而总光合作用强度＝净光合作用强度＋呼吸作用强度，故甲、乙的总光合作用强度不一定相等，C错误；在一定范围内，随CO2浓度增大，甲、乙的光合作用强度增强，超过这一范围，随CO2浓度增大，光合作用强度不再变化，D错误。

13．答案：BC

解析：富含有机肥的农田中，由于微生物分解作用，会释放出二氧化碳，故c点将会右移，A正确；由题图中实线可知，上午10时玉米植株不同高度CO2的吸收量不同，影响光反应强度的因素不只是CO2的浓度这一种，从图中无法得出距地面越高光反应强度越大的结论，B错误；夜晚，无光照，不能进行光合作用，不能固定二氧化碳，C错误；过度密植会导致光能不能充分利用，CO2的吸收量减少，图中的bd段长度变小，D正确。

14．答案：BCD

解析：甲图中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正确；乙图中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错误；丙图中，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错误。

15．答案：(1)叶绿体类囊体薄膜　水的光解和ATP、NADPH的合成　C3的还原

(2)湿度

(3)3和4　在25～37℃范围内，设置更小的温度梯度进行实验

(4)喷灌可以明显地提高空气相对湿度，降低空气温度，从而提高光合速率

16．答案：(1)光反应　色素的含量　a　(2)酶的活性

(3)C3　C5的含量　(4)9

解析：(1)光照强度影响光合作用中光反应阶段，场所是叶绿体的类囊体薄膜。当光合速率达到最大值且温度适宜时，此时内部限制因素最可能是色素的含量。阳生植物的光饱和点和光补偿点较阴生植物大，所以光合作用曲线最可能的是a。(3)CO2作为光合作用的原料，参与光合作用的暗反应阶段，与C5结合形成C3。如果横坐标代表CO2的浓度，CO2的浓度影响光合速率，主要是影响C3的产生，当光合速率达到最大值时，此时限制因素最可能是内部因素中的C5的含量。(4)将某植物叶片在25 ℃条件下暗处理1 h，该叶片质量(主要是葡萄糖)减少了2 mg，即呼吸速率为2 mg/h，之后立即光照1 h，经称重，光照后比暗处理前质量增加了5 mg，该叶片光照1 h产生的总光合作用量为5＋2＋2＝9(mg)。