1、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 mgL1时小麦几乎不固
2、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要是CO2浓度解析
3、：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下降的原因是气孔关
4、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辽宁鞍山模拟)科研人员探究
5、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，可提高青花菜叶片的净光合速率
6、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中钾离子含量和蔗糖
7、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“叶片缺水可能引起保
8、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因素是温度C若适当
9、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麦的光合速率，C错
10、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；黑藻为真核生物，光合作用的场所
11、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能有所增强D起到积
12、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该生态系统的生产者
13、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，转移到糖类等有机物中，所以用HO
14、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，暗反应过程有ATP消耗，B错
15、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适宜条件下培养至植
16、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：提取并用纸层析法分离遮光和未
17、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度降低，导致光合作
18、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，自然光照下补充450、6
19、80nm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。
