【高考调研】2022届高考生物一轮复习3-4光合作用与细胞呼吸题型探究与集训限时规范训练新人教版必修1一、选择题(本题共10小题，共60分)1.(2022·厦门高三质量检查)图中为某植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项叙述中正确的是()A.a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程B.e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程C.以C18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的dD.以H182O作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的b答案C解析a表示叶绿体吸收CO2，b表示叶绿体释放O2，e表示线粒体吸收O2，f表示线粒体释放CO2，c表示叶绿体产生的O2被线粒体利用，d表示线粒体产生的CO2被叶绿体利用。以C18O2作原料进行光合作用，18O的转移为C18O2有机物C18O2，在较强光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用，即主要去向是图中的d。以H182O作原料进行光合作用，18O全部生成氧气，在较强呼吸作用下，氧气主要被线粒体利用，进行有氧呼吸，即主要去向是图中的c。2.(2022·信阳一中期中)如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是()A.该反应的场所是叶绿体的类囊体B.C3生成C6H12O6需要［H］、ATP和多种酶C.提高温度一定能促进C6H12O6的生成D.无光条件有利于暗反应进行答案B解析本题主要考查光合作用的基本过程。图示为光合作用的暗反应阶段，该反应进行的场所是叶绿体基质，故A错误；C3生成C6H12O6需在多种酶的催化下，利用ATP提供的能量，通过［H］的还原进行，故B正确；若在最适温度条件下，提高温度会降低酶活性，会使反应减弱，故C错误；在无光条件下，暗反应会因［H］和ATP的缺乏受到限制，故D错误。3.(2022·厦门)如图为某实验装置图，锥形瓶内装有水草和适宜浓度的Na2CO3/NaHCO3-8-\n溶液。一段时间后，U型管左侧管内液面的高度变化和锥形瓶中液体的pH变化分别是()A.升高、升高B.升高、降低C.降低、升高D.降低、降低答案C解析本题整合了植物的光合作用、物理学的气压变化知识，考查同学们依据所学知识分析、解决问题的能力。在一定温度和光照条件下，锥形瓶中的水草利用瓶内的CO2进行光合作用，且光合作用大于呼吸作用，产生的O2几乎不溶于水，故随着反应的进行，O2越来越多，其压强大于大气压，从而造成U形管左侧液面下降、右侧液面上升，水中的pH升高。本题选择C项。4.(2022·合肥)下图为一种常见的坐标曲线图。该图示能够表示的生物学含义是()A.萌发的种子中自由水含量随时间变化的情况B.细胞代谢中反应速率随底物浓度变化的情况C.某植物光合作用速率随光照强度变化的情况D.人红细胞中K＋吸收量随O2浓度变化的情况答案A解析萌发的种子中所含水的类型有两种：结合水和自由水。在其萌发过程中，自身有机物不断被分解产生自由水，加之从外界吸收，自由水的含量逐渐增多。5.(2022·青岛)抽除叶片中的空气后，将叶片放入盛有新制的冷开水的三角瓶中，研究环境因子对光合作用的影响。下表中可以说明CO2对光合作用影响的是()1光照20℃水浴新制的冷开水2厚纸遮光20℃水浴加少许NaHCO3粉末3光照冰水降温加入少许NaHCO3粉末4光照20℃水浴加少许NaHCO3粉末A.1号B.2号和4号C.1号和4号D.3号和4号答案C解析研究“CO2对光合作用的影响”实验：CO2的有无为自变量，其他变量为无关变量，如光照、温度等均应相同。-8-\n6.(2022·郑州检测)下图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，再用气泵抽出叶片内的气体直至叶片沉入水底，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，以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。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，单独增加适宜的光照或温度或NaHCO3溶液浓度，都可以缩短叶圆片上浮的时间C.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D.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呼吸作用答案C解析本题考查影响光合作用的因素。图中纵坐标是上浮至液面的时间，时间越短，说明单位时间内产生氧气越多，光合作用强度越大。结合曲线分析，ab段随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用增强，产生氧气越多，叶圆片上浮时间越短，故A错误；从图中分析，bc段CO2浓度已不再是制约光合作用的因素，因此单独增加NaHCO3溶液浓度，不会提高光合作用速率，故B错误；由于NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致整体代谢水平下降，叶圆片上浮时间长，故C正确。7.(2022·河南普通高中毕业班适应性练习)在适宜的温度、水分和CO2条件下，分别测定一段时间内在强光和弱光下不同植物的净光合作用量(光合作用量－呼吸作用量)，结果如下图所示。下列叙述正确的是()①该条件下，使植物吸收CO2量增加或减少的主要影响因素是光②植物在强光下的净光合作用量一定比弱光下高③同等光照条件下，玉米比小麦的净光合作用量高④图示的农作物都是阳生植物A.①②③B.①③④C.②③④D.①②③④答案B解析由图可知，阴生植物在强光下净光合作用量低于弱光下的净光合作用量。8.(2022·湘潭高三适应性检测)某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽培实验，他们对温室内CO2含量、O2含量及CO2吸收速率进行了24h测定，得到如图所示曲线，则以下说法有几种是正确的()-8-\n①c、e两点的光合速率为零②c、d之间的区段光合速率大于呼吸速率③de段光合速率小于呼吸速率④进行细胞呼吸的区段只有ab段和fg段A.1种说法正确B.2种说法正确C.3种说法正确D.4种说法正确答案A解析本题中等难度，重点考查考生对于光合作用与呼吸作用的掌握及应用。植物进行光合作用的同时也在进行呼吸作用，所以净光合作用速率是真光合作用速率与呼吸速率的差值。由图中分析可知，c、e两点的光合作用速率与呼吸作用速率相等，所以CO2的吸收速率为0；cd段与de段光合作用速率大于呼吸作用速率；呼吸作用随时都在进行。9.(2022·济宁第二次质检)阳光穿过森林中的空隙形成“光斑”，它会随太阳的运动和枝叶的摆动而移动。下图表示一株生长旺盛的植物在“光斑”照射前后的光合作用过程中吸收CO2和释放O2的有关曲线，此图说明()A.“光斑”照射前，光合作用无法进行B.“光斑”照射开始后，光反应和暗反应迅速同步增加C.“光斑”照射后两曲线的变化说明暗反应对光反应有限制作用D.CO2曲线AB段的变化说明进行暗反应与光照无关答案C解析结合光合作用的过程及影响因素分析图中曲线可知：“光斑”照射前，CO2的吸收速率大于零说明光合作用能进行，A错；“光斑”照射开始后，光反应迅速增强，B错；曲线AB段，“光斑”移开，光照减弱，CO2吸收速率减小，说明暗反应与光照有关。10.(2022·淄博模拟)如图表示生物体部分代谢过程。下列有关分析正确的是()A.①和③过程中［H］的产生场所分别是叶绿体和线粒体B.过程①、②、③、④、⑤都能产生ATPC.②和④过程可发生在同一细胞中D.病毒能进行③过程答案C-8-\n解析H2O被分解产生［H］和O2一定是光反应，C6H12O6分解为丙酮酸和［H］及丙酮酸分解为CO2和［H］一定是细胞呼吸，据此可区分①～⑤各代表的生理过程。二、非选择题(本题共3小题,共40分)11.(10分)(2022·江门模拟)如图甲表示A、B两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线，图乙表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下，A植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。请分析回答：(1)在较长时间连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物是________。(2)图甲中的“a”点表示________。如果以缺镁的完全营养液培养A植物幼苗，则b点的移动方向是________。(3)在c点时，叶绿体中ADP的移动方向是从________向________方向移动。如下图所示中与c点相符合的是________。(4)e点与d点相比较，e点时叶肉细胞中C3的含量________；e点与f点相比较，e点时叶肉细胞中C3的含量________。(填“高”、“低”或“基本一致”)(5)当光照强度为g时，比较植物A、B的有机物积累速率M1、M2的大小和有机物合成速率N1、N2的大小，结果应分别为M1________M2、N1________N2。(6)增施农家肥可以提高光合效率的原因是：①__________________________________________________________________；②__________________________________________________________________。答案(1)A(2)植物的呼吸作用速率向右(3)叶绿体基质类囊体薄膜D(4)低高(5)＝>(6)农家肥被微生物分解后为农作物提供CO2；提供矿质元素；促进土壤微生物的活动，提高土壤的透气性，促进植物对矿质元素的吸收(答出任意两项即可)解析在较长时间连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物是阳生植物，所以为A；图甲中a点时光照为零，所以a表示植物的呼吸作用速率；若缺Mg无法合成叶绿素，则b点右移；在c点时光合作用已达最强，所以ADP移动方向是从叶绿体基质向类囊体薄膜；e点与d点相比，e点的光照强度大，所以C3含量低，e点与f点比，e点CO2浓度大，所以C3-8-\n的含量高；g点是A与B曲线的交点，所以此时M1＝M2，而N1>N2。12.(15分)(2022·安庆模考)为探究影响光合速率［单位/(μmol·m2·s－1)］的因素，科研人员利用玉米和大麦在适宜的温度、光照强度下进行有关实验，结果如下图。请回答下列问题。(1)从图中可以看出，影响光合作用的因素有________、________和________。(2)如果将长势相同的玉米和大麦幼苗共同种植在一个透明密闭的装置中，保持题干中的条件和21%的O2环境，一段时间后，________幼苗先死亡。理由是________。(3)由图可知，大麦植株处于不同CO2浓度下，其光合作用速率均以含O2量为________时最高；随着含O2量增加，光合速率会________。(4)某人拟利用下列材料用具设计实验，进一步探究较低和较高氧气浓度对玉米光合速率的影响。请帮助完成下列实验方案。材料用具：玉米幼苗3株，适宜浓度的完全培养液(含植物生长的全部必需无机盐离子)，适宜浓度的NaHCO3溶液(维持CO2含量在大气水平)，培养装置，照明灯，O2发生器等。实验步骤：①组装培养装置并编号为甲、乙、丙。培养装置除规格满足实验需要并方便添加物质和取样分析外，还应________。②向甲、乙、丙中分别加入等量且适量的完全培养液和NaHCO3溶液，振荡摇匀，各放入1株玉米幼苗。③向装置甲、乙中分别充入相同体积的4%O2和50%O2，丙组________作为对照。④在________条件下培养一段时间，实验过程中保持培养液的有氧环境。⑤观察记录实验数据，比较得出结论。结果与结论(略)。讨论：为尽量减少实验的偶然误差，对实验材料的处理应注意：A.___________________________________________；B.___________________________________________。答案(1)植物类型(或植物种类)CO2浓度O2浓度(2)大麦在其他条件相同时，玉米的光合速率比大麦高得多，且玉米能利用低浓度CO2进行光合作用，大麦不能(其他合理答案也可)(3)4%明显下降(逐渐降低)(4)①透明且密闭③充入相同体积的21%O2④相同且适宜(的光照、温度等)讨论：A.幼苗应生长良好且长势一致B.进行平行重复实验(或每组需用多株玉米幼苗进行实验)解析(1)由曲线图可知，不同植物(如图中的大麦和玉米)在相同条件下光合速率不同，同一植物在不同的CO2浓度和O2浓度条件下光合速率不同。-8-\n(2)在21%O2浓度且密闭条件下由两曲线图可知，在其他条件相同时，玉米的光合速率比大麦高得多，另外，玉米能利用较低浓度CO2进行光合作用，相比较而言大麦则不能。(4)由题干信息可知，装置要保证能控制和测定气体浓度，并能进行光合作用，故应透明且密闭。联系题干信息，对照组应充入相同体积的21%O2，这也是正常大气中的O2浓度。在对照实验中，各组的条件应符合等量最适原则和平行重复原则，以避免偶然因素导致的误差。13.(15分)(2022·广州普通高中毕业班综合测试)研究人员利用番茄植株进行了两组实验，实验1、2的结果分别用图中的(1)、(2)表示，请据图回答问题：(1)实验1除满足植物对水和无机盐的需要外，还必须在适宜的________等外界条件下进行。(2)实验1的自变量是________，图(1)中a点条件下番茄植株相对生长速率低于b点的主要原因是________。日温26℃、夜温20℃一定是番茄植株生长的最适温度组合吗？________，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)图(2)表示在一个种植有番茄植株的密闭容器内O2含量的变化，据图分析：①番茄植株光合作用产生的O2量和呼吸作用消耗的O2量相等的点是________。②该番茄植株经过一昼夜，是否积累了有机物？________，理由是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。③根据图(2)在图(3)中以A为起点画出该密闭容器内CO2含量变化的曲线。答案(1)光照强度和CO2浓度(2)夜温a点的夜温过低导致植物夜间新陈代谢过弱，不利于物质合成、细胞分裂等生理活动的进行不一定没有其他日温和夜温条件下对番茄植株的生长速率进行实验的对照(3)①B、C②否24h后密闭容器内的O2含量比实验前低，说明番茄植株细胞呼吸消耗的有机物总量多于光合作用合成的有机物总量，因此没有积累有机物③如图-8-\n解析从图(1)可以看出，横坐标为不同的夜温(即自变量)，纵坐标为番茄的相对生长速率(即因变量)，其实验原理为温度影响植物细胞内物质的合成和细胞的分裂等，从而影响植物的生长；图(1)只能说明在日温26℃时，夜温20℃为番茄生长的最适夜温，要想得出番茄生长的最适温度组合，需设置不同的日温－夜温组合为自变量进行实验。图(2)中的横坐标为一昼夜的时间，纵坐标为密闭容器中的O2的相对含量，由于是密闭的容器，所以其值就反映了植物光合作用产生的氧气量与呼吸作用吸收的氧气量的差值；图(2)中B、C点分别表示一天中两个光照强度较低时，光合作用强度与呼吸作用强度相等的点(大约在6:00和18:00)。C点比B点高，是因为经过白天的光合作用，到C点时密闭容器中的氧气量增加了，B点不为零，是因为原容器中有一定量的氧气，利用此原理，可在图(3)中画出CO2的变化曲线；比较容器中A点和D点的氧气含量，可以得知植物一昼夜是否积累了有机物；D点低于A点，说明容器中的氧气经历一昼夜后含量在下降，也表明植物的光合作用总合成量小于呼吸作用总分解量。-8-
