1、课时作业10(B)光与光合作用时间：45分钟一、选择题1(2020北京临川中学月考)小麦和玉米的CO2固定量随外界CO2浓度的变化而变化(如图)。下列相关叙述不正确的是(C)A小麦的CO2固定量与外界CO2浓度在一定范围内呈正相关BCO2浓度在100 mgL1时小麦几乎不固定CO2CCO2浓度大于360 mgL1后玉米不再固定CO2DC4植物比C3植物更能有效地利用低浓度CO2解析：由图可知CO2浓度在1001 000 mgL1范围内随着外界CO2浓度的增加，小麦的CO2固定量不断增大，说明在一定范围内，小麦的CO2固定量与外界CO2浓度呈正相关，A正确；由图可知，外界CO2浓度在100 mg
2、L1时小麦几乎不固定CO2，B正确； CO2浓度大于360 mgL1后，玉米固定二氧化碳的速率不变，但仍然固定二氧化碳，C错误；外界CO2浓度在100 mgL1时小麦几乎不固定CO2，而玉米能够固定二氧化碳，说明玉米比小麦更能有效地利用低浓度CO2，即C4植物比C3植物更能有效地利用低浓度CO2，D正确。2(2020东北三省三校高三模拟)某研究小组在水肥充足条件下，观测了玉米光合速率等生理指标日变化趋势，结果如图所示。据图判断下列有关叙述正确的是(C)A光合作用消耗ATP最快的时刻是15：00B根吸水能力最强的时刻是12：00C直接引起蒸腾速率变化的生理指标是气孔阻抗D影响光合速率的环境因素主
3、要是CO2浓度解析：光合速率越大，光合作用消耗ATP也就越快，由甲图可知，光合作用消耗ATP最快的时刻是12：00，A项错误；蒸腾作用越强，根吸水能力越强，由乙图可知，根吸水能力最强的时刻是15：00，B项错误；蒸腾作用是水分以气体形式通过气孔散失，直接引起蒸腾速率变化的生理指标是气孔阻抗，C项正确；据题图可知，本题中影响光合速率的主要环境因素是光照强度，D项错误。3(2020湖北孝感中学摸底)科研人员检测晴朗天气下露天栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日变化情况，并将检测结果绘制成下图。下列相关说法错误的是(B)A光照强度增大是导致AB段、LM段Pn增加的主要原因B致使BC段、MN段Pn
4、下降的原因是气孔关闭C致使EF段、OP段Pn下降的原因是光照逐渐减弱D适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施解析：早晨日出后光照强度不断增大，使得露天栽培的和大棚栽培的油桃的光合速率迅速上升。大棚栽培条件下的油桃在BC段Pn下降，主要原因是日出后旺盛的光合作用消耗大量CO2，使大棚内密闭环境中CO2浓度迅速下降；而露天栽培的油桃在MN段Pn下降，是因环境温度过高导致气孔关闭，不能吸收CO2。15时以后，两种栽培条件下的光合速率持续下降，是光照强度逐渐减弱所致。适时浇水避免植物因缺水导致气孔关闭、增施农家肥从而增加土壤中CO2浓度是提高大田作物产量的可行性重要措施。4(2020辽宁鞍山
5、模拟)科研人员探究了不同氮素水平对青花菜叶光合作用的影响，实验结果如表所示，下列分析不正确的是(C)组别氮素水平(mmolL1)叶绿素含量(gcm2)气孔导度(mmolm2s1)胞间CO2浓度(LL1)净光合速率(molm2s1)15(低氮)860.6830819.4210(中氮)990.8430420.7315(偏高)1030.8530121.4420(高氮)1030.8429522.0A.氮是叶绿素的组成元素，适当增施氮肥有利于叶绿素的合成B在2、3、4组中，气孔导度不是限制净光合速率升高的因素C第4组的净光合速率高于第3组，与胞间CO2浓度下降密切相关D一定范围内增多氮素浓度，可提高青花
6、菜叶片的净光合速率解析：叶绿素的元素组成为C、H、O、N、Mg，A正确；从表中可知，在2、3、4组中，在中氮、偏高、高氮三种情况下，气孔导度大体相同，而净光合速率有所提高，所以说气孔导度不限制净光合速率的变化，B正确；分析表中数据，随着氮素水平的增高，胞间CO2浓度下降，光合作用缺乏原料，净光合速率应下降，这与第4组净光合速率不符，推断第4组净光合速率高于第3组是因为其氮素含量较高，导致参与光合作用的酶的数量较多，C错误；从表中可知，一定范围内随着氮素水平的增高，叶片净光合速率逐渐提高，D正确。5蚕豆叶片表面的气孔由一对保卫细胞围绕而成。如图所示为一天中蚕豆完整叶片的气孔孔径的变化以及保卫细胞
7、中钾离子含量和蔗糖浓度的变化情况。据图分析下列叙述正确的是(B)A蚕豆叶片不能主动调节气孔孔径的大小B一天中各时段调节气孔开闭的主要物质不同C一天中引起气孔开闭的外界环境因素是CO2浓度D叶片缺水可能引起保卫细胞对钾离子的主动吸收解析：蚕豆叶片能根据植物代谢情况，通过改变保卫细胞代谢速率，使其细胞浓度变化，进而主动调节气孔大小，A错误；由图中曲线可知，在8：0011：00，气孔孔径增大主要与钾离子有关，在17：0021：00主要与蔗糖含量有关，B正确；在不同时段，引起气孔开闭的外界因素不相同，有光时主要是光照，同时叶肉细胞间隙二氧化碳浓度、温度、水分等也与气孔开闭有关，C错误；题图中不能得到“
8、叶片缺水可能引起保卫细胞对钾离子的主动吸收”的信息，D错误。6(2020天津市河西区高三模拟)某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，其他条件相同且适宜，测定中午12：30时各组叶片的净光合速率，各组实验处理及结果如下表所示，下列有关叙述正确的是(A)组别对照组实验组1实验组2实验组3实验组4温度/3636363125相对湿度/%1727525252净光合速率/mg CO2dm2h111.115. 122. 123. 720. 7A增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度B中午对小麦光合作用速率影响较大的环境
9、因素是温度C若适当提高实验组4的环境相对湿度一定能提高小麦的光合速率D从该实验可以得出该小麦光合作用的最适温度为31解析：根据对照组、实验组1、实验组2的结果，可以推测相对湿度越大，小麦净光合速率越大，故增加麦田环境的相对湿度，可降低小麦光合作用“午休”的程度，A正确；根据实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是相对湿度，其依据是相同温度36 条件下，小麦光合速率随相对湿度的增加而明显加快，B错误；在实验组中，比较实验组2、3、4可推知，湿度相同条件下，小麦光合作用的最适温度在31 左右，而第4组的光合速率低的原因是温度较低，只有25 ，因此若适当提高第4组的环境温度能提高小
10、麦的光合速率，C错误；实验组2、实验组3、实验组4的湿度相同，自变量是温度，根据实验结果可知，实验中三种温度中，31 时小麦光合速率最大，由于设置的三种温度梯度过大，不足以说明31 是最适温度，还需设置温度梯度更小的实验，探究最适温度，D错误；因此，本题答案选A。7(2020海口市高三调研)下列有关光合作用和细胞呼吸及其应用的叙述，错误的是(D)A种子成熟干燥后，细胞呼吸速率下降BCO2的固定可发生在黑藻叶绿体的基质中C施有机肥能防止土壤板结，有利于作物根系生长D叶绿素a、b在蓝紫光区的吸收光谱是相同的解析：种子成熟干燥后，自由水含量减少，新陈代谢减慢，细胞呼吸速率下降，故A正确；黑藻为真核生
11、物，光合作用的场所在叶绿体，其二氧化碳的固定(暗反应)发生在叶绿体的基质中，B正确；增施有机肥，可改善土壤结构，增强土壤保肥、透气的性能，防止土壤板结，有利于作物根系生长，C正确；叶绿素a、b在蓝紫光区的吸收光谱很相似，但是略有不同，D错误；故选D。8(2020辽宁省实验中学高三模拟)夏季大棚种植，人们经常在傍晚这样做：延长2小时人工照光，熄灯后要打开门和所有通风口半小时以上，关上门和通风口。对于上述做法的生物学原理的分析错误的是(C)A增加光能延长光合作用时间，可以提高有机物的制造量B起到降氧、降温、降湿度的作用，这都对抑制细胞呼吸减少有机物的消耗有利C与时的状态相比，时叶肉细胞中线粒体的功
12、能有所增强D起到积累棚内CO2浓度抑制细胞呼吸，并对下一天的光合作用有利解析：延长2小时人工照光，可以增加光能延长光合作用时间，可以提高有机物的制造量，提高光合产量，A正确；熄灯后要打开门和所有通风口半小时以上，可以起到降氧、降温、降湿度的作用，可以抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗，B正确；与时的状态相比，时呼吸作用受抑制，叶肉细胞中线粒体的功能有所减弱，C错误；关上门和通风口，棚内CO2浓度升高，会抑制细胞呼吸，并对下一天的光合作用有利，可以用于光合作用，D正确。故选C。9(2020北京市海淀区高三模拟)光合作用是生物界最基本的同化作用。下列相关叙述不正确的是(B)A流经森林生态系统的总能量是
13、该生态系统的生产者固定的太阳能B净光合速率为零时，蓝藻细胞产生ATP的场所主要有线粒体和叶绿体C光反应产生的ATP和NADPH是碳反应中将CO2合成糖类的能源物质D用HO培养小球藻，一段时间后可在其产生的糖类和氧气中检测到18O解析：生产者固定的太阳能总量是流经该生态系统的总能量，A正确；蓝藻是原核生物，没有线粒体和叶绿体，B错误；光反应产生的ATP和NADPH是碳反应中将二氧化碳还原为糖的能源物质，C正确；用HO培养小球藻，在叶绿体中进行光合作用，进行水的光解形成氧气和H，可在氧气中检测到放射性。HO还可参与有氧呼吸第二阶段，生成C18O2，C18O2通过光合作用的暗反应阶段，转移到糖类等有
14、机物中，所以用HO培养小球藻，一段时间后可在其产生的糖类和氧气中检测到18O，D正确。故选B。10(2020江西省临川一中模拟)下列关于几种元素与光合作用关系的叙述，正确的是(A)A氮元素是叶绿素的组成元素之一，没有氮元素，植物就不能进行光合作用B磷元素是构成ATP的必需元素，光合作用光反应和暗反应过程均有ATP合成C氧元素是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧元素来自水D碳元素是组成糖类的基本元素，光合作用中碳元素从CO2开始直接经C5形成糖类解析：N是叶绿素的组成元素之一，没有N植物就不能进行光合作用，A正确；P是构成ATP的必需元素，光合作用光反应有ATP合成，暗反应过程
15、有ATP消耗，B错误；O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物的氧来自二氧化碳，C错误；C是组成糖类的基本元素，在光合作用中从二氧化碳开始先后经C3形成C5和(CH2O)，D错误；故选A。二、非选择题11(2020广州五校协作体高三联考)草莓比较耐阴，若将其栽种在光照强度较弱的温室大棚里可能更加适宜生长。某生物兴趣小组研究了遮光处理对草莓叶片光合作用的影响，分析并回答下列问题：材料用具：二叶期草莓幼苗若干，遮阳网(网内光强为自然光强1/3左右)，光合分析测定仪等。实验步骤与分析：(1)选取生长状况相似的草莓幼苗若干，均分为对照组和实验组，实验组用遮阳网进行处理。将两组草莓幼苗在相同且
16、适宜条件下培养至植株长出6片叶左右，测得其净光合速率如图1所示。(2)图1中，对照组草莓11时与9时相比，C3含量下降。(3)遮光组实验时间段内光合积累总量小于(填“大于”或“小于”)对照组，与预期不符。于是继续进行实验得到图2的结果，由图2可知实验组CO2的利用率降低(填“升高”或“降低”)，可能的原因是遮光使叶片温度降低，导致光合作用相关酶的活性降低。(4)综上所述，欲提高草莓的光合速率，可改变遮光比例(填“CO2浓度”或“遮光比例”)做进一步研究。(5)某同学推测，适当遮光可能导致叶绿素含量增加，以适应弱光环境。请设计一个简单的实验验证该同学的推测是否正确，简单的写出实验思路：提取并用纸
17、层析法分离遮光和未遮光情况下的草莓叶片中的色素，观察并比较叶绿素色素带的宽度。解析：(1)研究遮光处理对草莓叶片光合作用的影响，实验的自变量应为光照条件的不同，实验组应用遮阳网进行处理，对照组应用自然光进行处理。温度等环境因素为无关变量，应保持适宜且相同。(2)图1中，11时比9时光照强，较多的C3被还原，且对照组草莓出现气孔关闭，导致CO2吸收减少，C3含量减少。(3)图1为光照条件不同对草莓净光合速率的影响，根据对照组和实验组曲线对比可知，遮光组实验时间段内光合积累总量小于对照组。由图2可知实验组固定CO2的效率比对照组低，CO2的补偿点高，说明对CO2的利用率低，可能的原因是遮光使叶片温
18、度降低，导致光合作用相关酶的活性降低。(4)根据上述分析，可改变遮光比例，提高叶面温度，进而提高草莓的光合速率。(5)验证适当遮光可导致叶绿素含量增加，可提取并用纸层析法分离遮光和未遮光情况下的草莓叶片中的色素，观察并比较叶绿素色素带的宽度。12(2020广东湛江高三模拟)补光是指在自然光照条件下额外补充不同波长的光。为了探究补光对植物光合作用速率的影响，研究小组在温度适宜的玻璃温室中，分别用三种强度相同的单色光对某植物进行补光实验，补光时间为上午7：0010：00。结果如图所示。回答下列问题：(1)补光实验时，采用适宜温度的原因是避免由于温度不适影响植物光合作用速率。(2)该实验证明，自然光
19、照下补充450、680nm的光可以提高光合作用速率。(3)10：00时光照突然停止，此时光合作用速率是否为0？否(填“是”或“否”)；原因是光照停止，叶绿体依然积累有ATP和H，暗反应继续进行。(4)现有沉置于清水底部的30片新鲜小圆叶片、饱和的碳酸氢钠溶液，其他材料器具自选，欲探究不同浓度的CO2对光合作用强度的影响，请写出实验思路：配制不同浓度的碳酸氢钠溶液，分别加入等量的小圆叶片，给予相同且适宜的光照，一段时间后观察、记录小圆叶片上浮的数量。解析：(1)根据题意分析，实验中温度是无关变量，为了在不同时间、不同波长的补光实验时对植物光合速率不造成影响，所以要采用适宜且相同的温度进行实验。(2)对比曲线分析，与自然光照下比较，补充450、680 nm的光可以提高光合作用速率，若采用580 nm的光进行补光实验，植物光合速率反而更低。(3)若10：00时光照突然停止，由于此时刻叶绿体内还有一定量的ATP和H，所以叶绿体内暗反应还可以继续进行，此时光合作用速率不为0。(4)欲探究不同浓度的CO2对光合作用强度的影响，则首先应配制不同浓度的碳酸氢钠溶液，用以提供不同浓度的CO2，再选用相同数量的叶圆片放入不同浓度的碳酸氢钠溶液中，给予相同且适宜强度的光照，观察记录相同时间内小圆叶上浮的数量。