2019届高考生物一轮复习：必修1 第3单元 第4讲 课后真题精炼(含解析)

必修1　第三单元　第3讲

一、单项选择题
1．(2017年湖南衡阳月考)用同位素标记法研究光合作用和有氧呼吸过程中氧原子的来龙去脉，下列结论错误的是(　　)
A．光合作用的产物O2中的O全部来自原料中的H2O
B．光合作用的产物C6H12O6中的O全部来自原料中的CO2
C．有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2
D．有氧呼吸的产物CO2中的O全部来自原料中的C6H12O6
【答案】D　
【解析】光合作用过程中O2来自光反应过程中水的光解，因此产物O2中的O全部来自原料中的H2O，A正确；光合作用过程中C6H12O6产生于暗反应阶段，其中的O全部来自原料中的CO2，B正确；有氧呼吸的产物H2O是在有氧呼吸的第三阶段由[H]与O2结合形成的，因此有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2，C正确；有氧呼吸过程中CO2是丙酮酸与水反应产生的，丙酮酸是C6H12O6分解产生的，因此有氧呼吸的产物CO2中的O来自原料中的C6H12O6和水，D错误。
2．(2017年重庆月考)在CO2浓度一定、温度适宜的情况下，测得灌浆期(种子成熟的一个阶段)的小麦植株在不同光照条件下的CO2的吸收速率为a，下列叙述不正确的是(　　)
A．当a＝0时，叶肉细胞的光合作用强度等于呼吸作用强度
B．该实验的目的是探究光照强度对光合作用的影响
C．该实验应该在密闭、透明的装置中进行
D．当a<0时，细胞内ATP的生成不只发生于线粒体
【答案】A　
【解析】在光照下，小麦植株吸收CO2的速率代表了植株净光合速率，如果a＝0，说明整个植株的光合速率等于呼吸速率，而此时叶肉细胞的光合作用强度大于呼吸作用强度，A错误；该实验的自变量是不同光照强度，因此探究的是光照强度对光合作用的影响，B正确；因为测定的是CO2的吸收速率，为了防止大气中CO2的干扰应在密闭透明的装置中进行，C正确；当a<0时，植株也可能会进行光合作用，只是光合作用强度小于呼吸作用强度，即使只进行呼吸作用细胞内生成ATP的场所还有细胞质基质，D正确。
3．(2017年江苏南通调研)如图是绿色植物叶肉细胞的部分代谢过程图解，相关叙述正确的是(　　)

A．过程①表示光合作用暗反应，无光条件下能正常进行
B．过程②发生在细胞质基质中，所有活细胞都能进行
C．过程③表示有氧呼吸第二阶段，无氧条件下能正常进行
D．过程③产生的[H]、ATP、CO2都用于过程①
【答案】B　
【解析】过程①表示的是光合作用的暗反应阶段三碳化合物的还原，需要消耗光反应阶段产生的[H]和ATP，A错误；过程②表示的是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，所有活细胞都能进行，B正确；过程③是有氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体基质中，有氧呼吸需要氧气，C错误；过程③是有氧呼吸的第二阶段，产生的[H]用于有氧呼吸的第三阶段还原氧气，不能用于过程①，ATP也不能用于过程①，D错误。
4．下图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体代谢简图。以下相关叙述错误的是(　　)

A．若细胞①处于黑暗环境中，那么该细胞单位时间放出的CO2量即为呼吸速率
B．细胞②没有与外界发生O2和CO2交换，可断定此时光合速率等于呼吸速率
C．细胞③处在较强光照条件下，光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和
D．对细胞④的分析可得出，此时的光照强度较弱且物质的量N1小于m2
【答案】D　
【解析】黑暗中叶肉细胞只能进行呼吸作用，不能进行光合作用；细胞②中线粒体释放的CO2全部用于叶绿体的光合作用，而叶绿体光合作用释放的O2全部用于线粒体的有氧呼吸，此时光合速率等于呼吸速率；细胞③需要不断从外界吸收CO2，可见光合速率大于呼吸速率，细胞光合作用利用的CO2为线粒体呼吸释放CO2与从外界吸收CO2之和；细胞④需要不断从外界吸收O2，可见其光合作用释放的O2不足以供给线粒体呼吸，所以N1等于m2。
5．已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃。如图表示该植物在25 ℃时光合强度与光照强度的关系。若将温度提高到30 ℃(原光照强度和CO2浓度等不变)，从理论上分析图中相应点的移动应该是(　　)

A．A点上移，B点左移，m值增加
B．A点不移，B点左移，m值不变
C．A点下移，B点右移，m值下降
D．A点下移，B点不移，m值上升
【答案】C　
【解析】分析题图曲线，A点表示植物在一定温度下的呼吸速率，B点表示植物的光补偿点，即此时光合作用强度等于呼吸作用强度，m表示在一定条件下的最大光合强度。由于细胞呼吸的最适温度为30 ℃，因此当温度由25 ℃提高到30 ℃时，呼吸速率增大，A点下移；而光合作用的最适温度为25 ℃，当温度提高到30 ℃时，超过了最适温度，因此植物的光合作用强度降低，m值下降，B点(光补偿点)应右移。
6．(2017年河北枣强中学月考)将某绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后，测得容器内CO2和O2浓度相等(气体含量相对值为1)，在天气晴朗时的早6时移至阳光下，日落后移到暗室中继续测量两种气体的相对含量，变化情况如图所示。下列对此过程的分析正确的是(　　)

A．只有在8时光合作用强度与呼吸作用强度相等
B．在9～16时之间，光合速率>呼吸速率，O2浓度不断上升
C．该植物体内17时有机物积累量小于19时的有机物积累量
D．该植物从20时开始进行无氧呼吸
【答案】B　
【解析】分析题图可知，光合作用与呼吸作用强度相等的点是氧增加为零(或CO2减少为零)点时，8时和17时光合作用强度和呼吸作用强度都相等，A错误；分析曲线知，在9～16时之间，O2浓度不断增加，光合速率＞呼吸速率，B正确；分析曲线可知，17时植物体内有机物积累量最大，19时光合强度小于呼吸强度，植物体内有机物逐渐减少，C错误；分析题图曲线知，20时后，O2浓度逐渐减少，说明植物仍进行有氧呼吸，D错误。
7．(2017年安徽淮北月考)某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如图所示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1 cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的光合作用速率＝(3y－2z－x)/6 g·cm－2·h－1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。则M处的实验条件是(　　)

A．下午4时后将整个实验装置遮光3 h
B．下午4时后将整个实验装置遮光6 h
C．下午4时后在阳光下照射1 h
D．晚上8时后在无光下放置3 h
【答案】A　
【解析】起始干重为上午10时移走时的叶圆片干重x g，从上午10时到下午4时，叶片在这6 h内既进行光合作用，又进行呼吸作用，所以下午4时移走的叶圆片干重y g减去上午10时移走时的叶圆片干重x g的差值，就等于该叶圆片净光合作用干物质量：(y－x) g。若要求出呼吸作用干物质量，应将叶片遮光处理，先假设叶片遮光处理M h后干重为z g，下午4时移走的叶圆片干重y g减去叶片遮光处理M h后的干重z g差值，即呼吸作用干物质量：(y－z) g。已知：测得叶片的光合作用速率＝(3y－2z－x)/6 g·cm－2·h－1，据真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，得出：(3y－2z－x)/6＝(y－x)/6＋(y－z)/M，计算出M＝3 h。
8．(2017年河南信阳模拟)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，平均分成四组，各置于相同的密闭装置内，在其他条件相同且适宜的情况下，分别置于四种不同温度下(t1＜t2＜t3＜t4)。测得光照相同时间后各装置内O2的增加值及黑暗条件下各装置内O2的消耗值，结果如表所示。经分析可知，下列叙述错误的是(　　)
温度
气体变化值(相对值/mg·h)
t1
t2
t3
t4
光照下O2的增加值
2.7
6.0
12.5
12.0
黑暗下O2的消耗值
2.0
4.0
8.0
12.0
A．在实验的温度范围内，呼吸作用强度随着温度的升高而升高
B．在实验的四种温度下，植物在t3温度时经光合作用制造有机物的量最多
C．光照相同时间后，t4温度下装置内O2的增加值与细胞呼吸消耗的O2值相等
D．在实验的四种温度下，若均给予24小时光照，植物有机物的积累量均大于0
【答案】B　
【解析】光照下O2增加值指净光合速率，黑暗下O2消耗值代表呼吸速率，据表分析，随着温度升高，呼吸速率上升，A正确；实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，t3温度下实际光合速率＝12.5＋8.0＝20.5，t4温度下实际光合速率＝12.0＋12.0＝24.0，故植物在t4温度时经光合作用制造有机物的量最多，B错误；光照相同时间后，t4温度下装置内O2的增加值为12.0，细胞呼吸消耗的O2值也是12.0，C正确；在实验的四种温度下，净光合速率都大于0，D正确。
9．某实验小组研究温度对水绵光合作用的影响，实验结果如图所示，据图分析下列有关说法正确的是(　　)

A．据图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为35 ℃
B．图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25 ℃
C．每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度是25 ℃
D．在5 ℃时，水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的2倍
【答案】B　
【解析】图中纵坐标表示光照下吸收CO2的量(即净光合速率)或黑暗中释放CO2的量(即呼吸速率)。由于没有对高于35 ℃条件下水绵细胞的呼吸作用进行研究，因此，不能说明水绵细胞呼吸作用的最适温度为35 ℃。水绵细胞积累有机物的速率是指净光合速率，从图中可以看出，在25 ℃时水绵细胞在光照下吸收CO2的量最高，即积累有机物的速率最大。每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度应是20 ℃，因为在20 ℃时，每天光照10小时，一昼夜水绵积累的有机物最多，为11.5 mg(3.25×10－1.5×14＝11.5)(用CO2吸收量表示)。在5 ℃时，水绵细胞产生氧气的速率是1.5(用CO2吸收量表示)，消耗氧气的速率是0.5(用CO2释放量表示)，可知水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的3倍。
10．两棵基本相同的植物，分别置于透明的玻璃罩内，如图甲、乙所示，在相同自然条件下，测得一昼夜中植物O2释放速率分别如图丙、丁曲线所示。下列说法正确的是(　　)

A．ab段和cd段，曲线下降的原因相同
B．e点时，气孔关闭导致光合作用基本停止
C．一昼夜中，装置乙的植物积累的有机物多
D．14时，装置甲的植物叶绿体中C3含量相对较高
【答案】C　
【解析】ab段下降是因为CO2浓度下降，暗反应速率下降；cd段下降是因为光照强度下降，光反应速率下降；e点时，气孔关闭导致CO2浓度下降，光合作用速率下降，但并未停止；从丙和丁图曲线与x轴所围的面积(x＞0部分须要减去x＜0部分面积的绝对值)就是一昼夜O2净释放总量，显然装置乙一昼夜O2净释放总量较大，积累的有机物较多；14点时甲图中CO2不足，C3生成不足，光反应产生的[H]和ATP浓度高，C3消耗增多，所以装置甲的植物叶绿体中C3含量相对较少。
11．(2017年宁夏石嘴山考试)如图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析下列说法错误的是(　　)

A．从图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为X
B．从图分析可知，该植物光合速率可表示为Y＋2X
C．在13 ℃～16 ℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度增强，实际光合作用的先增后降
D．恒定在上述14 ℃温度下，维持10小时光照，10小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重了30 mg
【答案】C　
【解析】无光时，植物只进行呼吸作用，呼吸速率为M－(M－X)＝X，A正确；从图2分析可知，该植物的呼吸速率可表示为X(用图中字母表示)，而单位时间光照下叶片重量的增加量表示的是净光合速率，故光照一小时总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝M＋Y－(M－X)＋X＝Y＋2X，B正确；在13 ℃～16 ℃之间，由于呼吸速率不断增强，实际光合作用Y＋2X也在增强，C错误；温度是14 ℃时，植物增重量＝10×净光合速率－10×呼吸作用＝10×(Y＋X)－10X＝10Y，Y为3时值最大为30 mg，D正确。
12．将某种绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中，研究其在10 ℃、20 ℃的温度条件下，分别置于5 klx、10 klx光照和黑暗条件下的光合作用强度和呼吸作用强度，结果如图。据图所作的推测中，正确的是(　　)

A．该叶片在20 ℃、10 klx的光照下，每小时光合作用固定的CO2量约是8.25 mg
B．该叶片在5 klx光照下，10 ℃时积累的有机物比20 ℃时少
C．该叶片在10 ℃、5 klx的光照下，每小时光合作用所产生的氧气量是3 mg
D．通过实验可知，叶片的净光合速率与温度和光照强度均成正比
【答案】A　
【解析】叶片在20 ℃、10 klx时，每小时光合作用固定的CO2量是(10＋2)/2×(44/32)＝8.25(mg)；在5 klx光照强度下，10 ℃时积累的有机物比20 ℃时的多；在10 ℃、5 klx的光照强度下每小时光合作用所产生的O2量是(6＋1)/2＝3.5(mg)；净光合速率与植物细胞的呼吸速率和真正光合速率有关，仅就图中曲线而言，不能得出净光合速率与温度和光照强度的关系。
二、非选择题
13．(2017年河北五校联盟质检)光呼吸是所有进行光合作用(使用卡尔文循环进行碳固定)的细胞(但并非所有这些细胞都能运行完整的光呼吸)在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作用(卡尔文循环)中一个损耗能量的副反应。植物细胞中的叶绿体在光照条件下可以消耗一定量的O2，这属于植物细胞光呼吸的重要环节。如图表示光合作用和光呼吸的部分过程，请回答：

(1)过程①发生在________________中，并且需要光反应提供____________。在黑暗条件下C3不能被还原再生成__________化合物，使光呼吸因缺乏底物而不能进行。
(2)研究发现，催化过程②和③的是同一种酶，CO2和O2会竞争此酶的同一活性位点。因此，当细胞中O2浓度升高时，过程②会受到__________。
(3)在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，据图回答，其原因是_______________________________。
(4)从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是________________________。
【答案】(1)叶绿体基质　ATP和[H]　C5
(2)抑制
(3)光呼吸可消耗过剩的ATP和[H](或光呼吸可消耗过剩的能量)
(4)光呼吸消耗ATP，有氧呼吸产生ATP
【解析】考查有关光合作用的相关知识，旨在对光合作用与光呼吸、细胞呼吸相关知识内在联系的考查，能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构能力。(1)从图示过程是将C3还原过程，场所是叶绿体基质，需要光反应为其提供ATP和[H]，在黑暗条件下，无ATP供能和[H]还原剂，无法再生成糖类和C5化合物，而光呼吸需暗反应为其提供C5，因而光呼吸因无原料而无法进行。(2)催化过程②和③的是同一种酶，CO2和O2会竞争此酶的同一活性位点。因此，当细胞中O2浓度升高时，使C5参与光呼吸增多，从而过程②因缺少原料而受到抑制。(3)在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，从而使光呼吸使C2还原成C3加快，消耗更多的ATP和[H]，从而对细胞起保护作用。(4)从能量代谢角度看有氧呼吸主要将有机物氧化分解释放能量，而光呼吸过程消耗能量ATP，这是它们最大的区别。
14．(2017年河南郑州质检)某学校研究小组利用叶面积相等的甲、乙两种植物的叶片分别进行了以下两组实验(假设两组实验在相同且适宜的温度下进行，且忽略光照对呼吸作用的影响)。
实验一：将甲、乙两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔5 min测定小室中的CO2浓度，结果如图1所示。

实验二：给予不同强度的光照，测定甲、乙两种植物叶片的CO2吸收量和CO2释放量，结果如图2所示。
请据图分析回答问题：
(1)在低浓度CO2时，固定CO2能力较强的植物是____________。0～25 min影响乙植物光合作用强度的主要因素是__________________________________________。
(2)实验一从开始经过10 min，通过光合作用制造的有机物总量：甲植物________(填“大于”“等于”或“小于”)乙植物，原因是______________________________________。
(3)若在第5 min时，光照强度突然降低，甲植物C5含量在短时间内将________。
(4)25～40 min两个密闭小室内CO2含量相对稳定的原因是___________________________________________________________。
(5)实验二中，若给予的光照强度为x klx(a＜x＜c)，每日光照12 h，一昼夜中甲植物的干重将_________________________________________________________。
【答案】(1)乙　CO2浓度
(2)小于　10 min内，两植物从环境中吸收的CO2量是相同的，但甲植物的呼吸作用强度小于乙植物的呼吸作用强度，所以甲植物通过光合作用制造的有机物总量小于乙植物
(3)下降　
(4)植物呼吸作用释放的CO2量与其光合作用消耗的CO2量相等
(5)增加
【解析】(1)在0～25 min内，CO2浓度逐渐下降导致光合速率下降，故影响乙植物光合作用强度的主要因素是CO2浓度。(2)结合图2可知，甲植物呼吸作用强度小于乙植物，10 min内，两植物吸收的CO2量相同，即净光合作用量相同，所以甲植物通过光合作用制造的有机物总量小于乙植物。(3)当光照强度突然降低时，光反应产生的ATP和[H]减少，导致暗反应形成的C5减少，而此时C5消耗不变，故短时间内C5含量将下降。(4)由图1知，25～40 min内，由于植物呼吸作用释放的CO2量与其光合作用消耗的CO2量相等，导致两个密闭小室内CO2含量相对稳定。(5)当光照强度为a时，甲植物一昼夜中有机物积累量为0，故当光照强度为x klx时，甲植物干重将增加。
15．(2017年山东济南一模)某兴趣小组利用下图所示的若干组实验装置，在25 ℃条件下进行了一系列实验，测定每次实验数据并求平均值，多组实验数据见下表。请回答下列问题：

组别
光照强度/lx
液滴移动/(cm·h－1)
1
0
左移2.0
2
1 000
0
3
2 000
右移0.2
4
4 000
右移1.6
5
6 000
右移3.4
6
8 000
右移6.0
(1)为了研究细胞呼吸的强度，可采用的组别是________，实验装置中溶液X为______试剂。引起液滴向左移动的原因是_________________________________。此条件下植物体产生ATP的场所是________________________________。
(2)若光照强度由8 000 lx突然降低到2 000 lx，此时叶绿体内C3的含量将________(填“升高”“不变”或“降低”)，其原因是光反应为暗反应提供的________减少。
(3)光照强度为6 000 lx光照条件下，限制光合作用的因素是__________，此条件下光合作用的强度可表示为______cm/h。
【答案】(1)1　二氧化碳缓冲液　细胞呼吸消耗了氧气，装置中压强减小　细胞质基质、线粒体
(2)升高　ATP和 [H]
(3)光照强度　5.4
【解析】(1)组别1中，光照强度为0，此时叶肉细胞只进行呼吸作用，因此细胞产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。因为小室中CO2缓冲液能够保持小室中的二氧化碳浓度相对稳定，因此呼吸作用消耗氧气，因此装置中气压减小，引起该组液滴左移。(2)若光照强度由8 000 lx突然降低到2 000 lx，光反应产生的[H]和ATP减少，将抑制C3的还原，而二氧化碳固定仍在发生，因此此时叶绿体内C3的相对含量将升高。(3)比较组别5和6可知，光照强度为6 000 lx还未达到光饱和点，限制光合作用的因素是光照强度。表中右移的值表示光合作用氧气的净释放量，因此真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝右移的值＋左移的2.0，则光照强度为6 000 lx时，植物真光合速率可表示为3.4＋2.0＝5.4 (cm/h)。