2022届高三生物一轮复习课时跟踪检测(十一)-光合作用与细胞呼吸的关系-.docx

课时跟踪检测(十一)　光合作用与细胞呼吸的关系

一、选择题
1．下列有关光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是(　　)
A．叶绿体产生ATP确定要有光，线粒体只有在内膜上才能产生ATP
B．若在呼吸作用的终产物中有水，则确定进行了有氧呼吸
C．叶绿体和液泡中都有色素，这些色素均能参与光能的捕获
D．光合作用只能在光下进行，呼吸作用只能在黑暗中进行
2．下列有关细胞呼吸和光合作用的叙述，正确的是(　　)
A．ATP产生于线粒体外膜和叶绿体的类囊体膜
B．植物体内的葡萄糖是植物细胞直接利用的能量载体
C．水体的pH影响藻类的细胞呼吸而不影响光合作用
D．叶片中各种色素的含量多少与植物的种类和发育阶段有关
3．右图表示植物细胞内甲、乙两种生化反应，下列有关叙述不正确的是(　　)
A．两种生化反应场所不同
B．两种生化反应可以同时进行
C．两种生化反应均伴随ATP的产生
D．影响两种生化反应的因素相同
4．下图表示某高等绿色植物体内的部分生理过程，有关分析正确的是(　　)

A．能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅰ、Ⅲ
B．阶段Ⅰ生成的[H]可作为还原剂用于⑤过程生成水
C．过程①、④、⑤可为叶肉细胞吸取Mg2＋等供应动力
D．过程③、④、⑤进行的场所分别是叶绿体基质、细胞质基质、线粒体
5．(2021·泰安模拟)下图表示生物细胞内[H]的转移过程，下列分析正确的是(　　)

A．①过程可以发生在叶绿体基粒上，且伴随着ADP的产生
B．②过程确定发生在叶绿体基质中，且必需在光下才能进行
C．真核细胞的③过程发生在线粒体内膜上，且必需有氧气参与
D．真核细胞的④过程发生在线粒体基质中，且必需有水参与反应
6．下面是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图，相关叙述错误的是
(　　)

A．细胞①处于黑暗环境中，该细胞单位时间释放的CO2量即为呼吸速率
B．细胞②没有与外界发生O2和CO2的交换，可断定此时间合速率等于呼吸速率
C．细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和
D．分析细胞④可得出，此时的光照强度较弱且N1小于m2
7．下表为某争辩小组某次探究学习的试验结果记录表：
温度(℃)
5
10
15
20
25
30
光合速率
(CO2固定速率mg·dm－2·h－1)
1.4
3.0
3.9
4.3
4.5
4.6
呼吸速率
(CO2释放速率mg·dm－2·h－1)
0.4
0.5
1.0
1.3
2.0
2.6

由上表中数据可知，此植物有机物积累速率最大时的温度是(　　)
A．5 ℃　　　B．15 ℃　　　C．20 ℃　　　D．30 ℃
8．(2021·吉林九校二模)下图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示水稻CO2吸取速率与光照强度的关系。有关说法正确的是(　　)

A．图甲中，光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率
B．图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从四周吸取2个单位的CO2
C．图甲中的c点和图乙中的h点对应
D．图乙中，限制e、f、g点光合作用速率的因素主要是光照强度
9．(2021·威海模拟)某校生物爱好小组以玉米为试验材料，争辩不同条件下细胞光合作用速率和呼吸速率的关系，并绘制了甲、乙、丙、丁四幅图。其中图中“P”点不能表示光合作用速率与细胞呼吸速率相等的是(　　)

A．图甲 B．图乙 C．图丙 D．图丁
10．(2021·合肥二模)对某植物在不同环境条件下O2的吸取量和释放量进行测定，结果如下表：
光照强度(klx)O2
变化量(mg/h)
温度(℃)
0
5
10
10
－0.5
＋3.0
＋4.0
20
－1
＋2.0
＋5.0

下列对结果的分析不合理的是(　　)
A．在5 klx光照条件下5 h,10 ℃时间合作用产生的O2总量比20 ℃时多2.5 mg
B．在20 ℃时，分别用10 klx和5 klx光照10 h，黑暗14 h，O2增加量前者比后者多30 mg
C．在10 ℃、10 klx光照4.8 h后，转入20 ℃黑暗环境19.2 h，O2变化量为0
D．该试验的自变量是光照强度、温度和照光时间，CO2浓度等属于无关变量
11．某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如下图所示试验。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间续取下面积为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处的试验条件是(　　)

A．下午4时后将整个试验装置遮光3 h
B．下午4时后将整个试验装置遮光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
12．(2021·烟台模拟)某活动小组为了探究光合作用产物的运输路径，设计了如下试验：将图1植物(a表示叶片，b表示茎、c表示果实、X表示某种气体)放入光合作用最适的温度和光照强度下培育，并随时记录。a、b和c三处放射物含量的数值如图2。下列分析正确的是(　　)

A．依据试验要求最好用氧元素做放射性同位素试验争辩
B．气体X是水在光下分解形成的
C．t1时刻不是光合作用的结束点，S2的值表示果实呼吸量
D．若适当提高温度，则图2中的S1和S2的值都将变小
二、非选择题
13．(2021·滨州模拟)下面的甲图是某绿色植物细胞内生命活动示意图，其中①、②、③、④、⑤表示生理过程，A、B、C、D表示生命活动产生的物质，乙图为该植物的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图。请分析回答：

(1)甲图中在生物膜上发生的生理过程有________(用图中数字表示)，A表示________，D表示________。
(2)据乙图分析，温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应把握的最低温度为________℃。图中________点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。
(3)A点时叶肉细胞中O2的移动方向是____________。争辩者用含18O的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的氧原子，其转移途径是___________________________________________。
14．某争辩小组利用小麦植株做了一系列试验。下图表示在不同光照强度下(其他条件相同且适宜)，单位时间内叶肉细胞CO2量与O2量的变化状况。请分析回答下列问题：

(1)当光照强度为a时，叶肉细胞中产生ATP的场全部____________________________
(2)当光照强度为b时，叶肉细胞光合作用强度________(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用强度。图中显示CO2的释放量随光照强度增大的变化状况是______________________，其缘由是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在光照强度为c和d时，叶肉细胞进行光合作用所需的CO2的来源是________________________________________________________________________。
(4)光照参与光合作用的________反应，确定范围内，光照强度越大，产生的______________越多。
15．下图甲为探究光合作用的装置图，图乙为不同CO2浓度下温度对光合速率和呼吸速率的影响示意图。请据图回答有关问题：

(1)若用图甲所示装置来探究CO2是否为光合作用的原料，则还应当再增加一个装置，做法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若用图甲所示装置来探究元素X是否为植物的必需矿质元素，则还应当再增加一个装置，做法是_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若将图甲所示装置中的质量分数为1%的NaHCO3溶液换成等量的质量分数为1%的NaOH溶液，则在开头的短临时间内，植物的叶绿体中C3与C5相对含量的变化状况是________________________。
(4)图乙中，若环境温度保持在35 ℃，每日光照12小时，两昼夜后测定，植物体干重将________(填“增加”“削减”或“不变”)

答案

1．选B　在线粒体基质中也可产生ATP；液泡中的色素不参与光能的捕获；呼吸作用的进行与光照无关。
2．选D　线粒体外膜上没有与细胞呼吸有关的酶，不能合成ATP；生物体的直接能源物质是ATP；水体的pH影响植物体内酶的活性，也影响光合作用；不同植物、同一植物的不同发育阶段，叶片中各种色素的含量不同。
3．选D　图中甲过程表示光合作用过程中水的光解，乙过程为有氧呼吸第三阶段水的形成，两种生化反应分别在叶绿体、线粒体中进行；光合作用和呼吸作用可同时进行；光合作用光反应过程中有ATP的形成，细胞有氧呼吸第三阶段形成水的过程中也有ATP形成；影响光合作用和有氧呼吸的因素不相同。
4．选A　据图可知，阶段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表光反应、暗反应、细胞呼吸，过程①表示光反应产生ATP，过程②表示C3的还原，过程③～⑤分别表示CO2的固定、无氧呼吸、有氧呼吸。能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅰ(光反应发生于类囊体薄膜)、Ⅲ中的过程⑤(有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上)；阶段Ⅰ生成的[H]将在过程②中作为还原剂还原C3；过程④和⑤都合成ATP，可为细胞吸取Mg2＋等供应动力，但过程①产生的ATP只能用于暗反应；过程③进行的场所是叶绿体基质，过程④进行的场所是细胞质基质，过程⑤进行的场所是细胞质基质和线粒体。
5．选C　①过程为水的光解，发生在叶绿体基粒上，且伴随着ATP的产生；②过程是暗反应，真核细胞发生在叶绿体基质中，有光无光都能进行；真核细胞的③过程是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上，且必需有氧气参与；真核细胞的④过程包括有氧呼吸的第一、二阶段和无氧呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质和线粒体基质中，只有有氧呼吸的其次阶段需要水参与反应。
6．选D　结合图示可知，细胞①中仅线粒体中有气体的消耗和生成，故应处在黑暗环境中，此时细胞单位时间内释放的CO2量可表示呼吸速率；细胞②没有与外界进行气体交换，此时间合速率与呼吸速率相等 ；细胞③需要从外界环境吸取CO2，并向细胞外释放O2，此时细胞所处环境的光照强度大于光补偿点，细胞所利用的CO2包括呼吸作用产生的N2和从环境中吸取的N1；细胞④中，线粒体利用的O2除来自叶绿体外，还要从细胞外吸取，说明此时细胞的呼吸作用强度大于光合作用强度，细胞进行有氧呼吸和光合作用的过程中，O2的净消耗量(吸取量)m2与CO2的净生成量N1相等。
7．选C　据“真(总)光合速率＝净光合速率＋呼吸速率”可知，有机物积累速率最大时，净光合速率也应最大，即表中光合速率与呼吸速率之差最大，由表中数据可知20 ℃时该差值最大，故此植物有机物积累速率最大时的温度是20 ℃。
8．选B　分析甲图可知，光照强度为b时，CO2释放量和O2产生总量相等，都为3个单位，呼吸作用释放的CO2首先供应叶绿体进行光合作用，剩余部分释放到外界，说明此时呼吸作用大于光合作用；由图可知，光照强度为d时，水稻叶肉细胞O2产生总量为8个单位，需要消耗的CO2也为8个单位，而图中光照强度为a时的CO2释放量即为呼吸速率，为6个单位，所以单位时间内细胞还需从外界吸取的CO2为2个单位；图甲中的c点和图乙中的f点对应；图乙中，限制g点光合作用速率的因素不是光照强度，可能是CO2浓度及温度等。
9．选A　图甲中光照下CO2的吸取量等于净光合速率，则P点时间合作用速率大于呼吸作用速率；图乙中CO2的上升或者降低说明光合速率小于或者大于呼吸速率，不变时两者相等；图丁中当光合作用速率等于呼吸速率时CO2吸取表现为0。
10．选D　黑暗中单位时间内O2的吸取量代表呼吸速率，光下测定的单位时间内O2的释放量是净光合速率，在5 klx光照条件下5 h，10 ℃时间合作用产生的O2总量是3.5×5＝17.5(mg)，20 ℃时间合作用产生的O2总量是3×5＝15(mg)；在20 ℃时，用10 klx和5 klx光照10 h，黑暗14 h，O2增加量分别是5×10－1×14＝36(mg)、2×10－1×14＝6(mg)，前者比后者多30(mg)；在10 ℃、10 klx光照4.8 h，积累O2 4×4.8＝19.2(mg),20 ℃黑暗环境19.2 h，消耗O2 1×19.2＝19.2(mg)，O2变化量为0；该试验的自变量是光照强度与温度，照光时间、CO2浓度等属于无关变量。
11．选A　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zg，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，就是呼吸作用干物质量：(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。
12．选D　试验欲探究光合作用产物的运输路径，为避开干扰，最好用碳元素做放射性同位素试验争辩；气体X指的是CO2，而不是光反应产生的O2；S2的值表示果实中有机物的积累量；由于试验温度为最适温度，提高温度光合作用强度减弱，则图2中的S1和S2的值都将变小。
13．解析：(1)分析图甲可以看出，①、②、③分别为有氧呼吸的第一阶段(场所是细胞质基质)、其次阶段(场所是线粒体基质)和第三阶段(场所是线粒体内膜)，④、⑤分别为光合作用的光反应(场所是类囊体薄膜)和暗反应(场所是叶绿体基质)，因此在生物膜上发生的生理过程有③和④，其中A为丙酮酸，B为[H]，D由光反应产生，参与暗反应，故为ATP和[H]。(2)分析题图可知，在20 ℃时植物净光合作用可达到最强，是获得最大经济效益的最低温度。B点、D点净光合作用与呼吸作用强度相等，因此实际光合作用强度是呼吸作用强度的2倍。(3)A点，光合作用等于呼吸作用，光合作用产生的氧气被呼吸作用利用，因此A点时叶肉细胞中O2的移动方向是从叶绿体移向线粒体。有氧呼吸的过程中葡萄糖分解形成丙酮酸，丙酮酸与水反应形成二氧化碳和[H]，因此葡萄糖中氧原子的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。
答案：(1)③和④　丙酮酸　ATP和[H]　(2)20　B、D　(3)从叶绿体移向线粒体　葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
14．解析：(1)当光照强度为a时，叶绿体中没有O2产生，说明此时叶肉细胞只进行细胞呼吸，因此，叶肉细胞只通过细胞呼吸产生ATP，产生的场全部细胞质基质和线粒体。(2)呼吸作用产生的CO2量包括叶肉细胞释放的CO2量和被光合作用利用的CO2量，当光照强度为b时，叶肉细胞释放的CO2量与光合作用产生的O2量相等，由于有一部分CO2被光合作用利用了，因此，呼吸作用产生的CO2量大于光合作用产生的O2量，即呼吸作用强度大于光合作用强度。图中显示CO2的释放量随光照强度增大而渐渐削减直至不释放，缘由是随光照强度的增大，光合作用强度渐渐增大，并最终大于呼吸作用强度。(3)在光照强度为c和d时，光合作用强度大于呼吸作用强度，此时间合作用所利用的CO2一方面由呼吸作用产生，另一方面从外界吸取。(4)光照参与光合作用的光反应，在这一反应中叶绿体能利用光能产生[H]、ATP和O2。
答案：(1)细胞质基质和线粒体　(2)小于　渐渐削减直至不释放　在无光照时，植株只进行呼吸作用，随光照强度增大，植株开头进行光合作用，这时间合作用仅利用呼吸作用产生的部分CO2，随着光照强度的进一步增大，呼吸作用产生的CO2不能满足光合作用的需求，当光合作用强度大于呼吸作用强度时，植株不再向外释放CO2　(3)呼吸作用产生的和从外界吸取的　(4)光　[H]、ATP和O2
15．解析：(1)在设置对比试验时，一般将要探究的因素设为自变量，其他因素必需保持全都。本试验中是否有CO2就是自变量，依据题意可知增加的一组试验装置中应当没有CO2。(2)若探究元素X是否为植物的必需矿质元素，可以接受水培法，增加的装置中应将水槽中的完全培育液替换成等量的只缺少元素X的完全培育液，其他条件同图甲所示装置。(3)若将NaHCO3溶液替换为NaOH溶液，则短时间内CO2含量削减，CO2的固定减弱，C3合成削减而消耗仍在连续，所以C3相对含量降低，C5相对含量上升。(4)由图乙可知，当环境温度为35 ℃时，光照下有机物净积累量为0，所以每日光照12小时，没有有机物的积累，但是黑暗中的12小时仍有有机物的消耗，所以最终结果是植物体干重削减。
答案：(1)将质量分数为1%的NaHCO3溶液换成等量的质量分数为1%的NaOH溶液，其他条件同图甲所示装置　(2)将水槽中的完全培育液替换成等量的只缺少元素X的完全培育液，其他条件同图甲所示装置　(3)C3相对含量下降，C5相对含量上升　(4)削减