4.4 能量的获得 同步练习题（含解析）

4.4 能量的获得
一、选择题
1．在剧烈运动过程中，人体会通过无氧呼吸产生乳酸，下 图所示的图线中符合运动员在短跑过程中和跑步结束后血液中乳酸浓度变化的是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
2．绿色植物在有氧的条件下进行呼吸作用，最终产生的物质是（ ）
A．有机物和氧气 B．有机物和二氧化碳
C．二氧化碳和水 D．二氧化碳和氧气
3．人在剧烈运动时，处于暂时相对缺氧状态下的骨骼肌可以通过无氧呼吸获得少量的能量，此时葡萄糖变为（ ）
A．酒精 B．乳酸
C．酒精和二氧化碳 D．乳酸和二氧化碳
4．如图甲和乙所示，小乐用两种方式进行酵母菌发酵葡萄汁制作葡萄酒。图甲装置中含有一定量的氧气，图乙装置中不含氧气；其他条件相同且适宜。测得一段时间内图甲和乙装置中酒精含量的变化趋势如图所示。下列相关说法错误的是（　　）
A．酵母菌的营养方式是异养型
B．图甲装置中的氧气含量减少
C．图乙装置中的二氧化碳含量增加
D．图丙中的曲线②表示图乙装置中酒精含量的变化趋势
5．铁细菌在有氧条件下，能将氧化为，并利用这一过程所释放出来的能量合成有机物。铁细菌的这一新陈代谢类型属于（ ）
A．自养、需氧型 B．自养、厌氧型
C．异养、需氧型 D．异养、厌氧型
6．联合国教科文组织将太极拳正式列入人类非物质文化遗产代表作名录。目前太极拳被公认为21世纪人类最佳健身运动方式，它十分注重种以上的“吐纳”修养技巧，合理锻炼有意身体健康，下列说法正确的是（　　）
A．钱阿姨打太极后腿部肌肉酸胀，这是有氧呼吸运动过量导致的
B．张爷爷吸气提脚时，膈肌收缩，肋间内肌舒张，胸腔体积增大
C．李奶奶准备清晨天亮前到公园里打太极，因为此时氧气浓度大
D．小王同学打了一套太极拳后，大汗淋漓，此时他产热大于散热
7．下列关于光合作用和呼吸作用的叙述中，有错误的是（ ）
A．光合作用在叶绿体内进行，而呼吸作用在所有活细胞中都进行
B．光合作用在白天进行，呼吸作用在夜间进行
C．呼吸作用所释放的能量，正是光合作用所贮存的
D．光合作用和呼吸作用既矛盾，又相互联系、相互依存
8．科学课本上“食物与能量”的教学内容中，为了比较体内不同种类的有机物在呼吸作用中释放的能量多少，通过分别燃烧花生仁、大米、牛肉干来加热试管中的水，并比较水的温度变化的实验来推测三种食物所含能量的高低。下列选项与这个实验的科学原理、方法无直接关系的是（　　）
A．能量转化与守恒定律 B．变量控制
C．氧化反应程度 D．同化作用
9．人把食物获得的氨基酸合成人体的蛋白质，这一生理过程属于( )
A．消化作用 B．吸收作用 C．同化作用 D．异化作用
10．如图是正常情况下人体内的某种物质(或量)Y依次经过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种结构(或时间段)时含量(或速度)的变化曲线，下列对此曲线含义的理解，正确的是( )
A．若Y表示血液中的氧气，则Ⅱ为肺部毛细血管
B．若Y表示血液中的尿素，则Ⅲ为肾静脉
C．若Y表示人的身高增长速度，则Ⅱ表示青春期
D．若Y表示栽有大量植物的某温室内的氧气浓度，则Ⅱ表示从早上到晚上的时间
11．下图表示在不同光照强度下，某植物的氧气释放量。该植物在2000lx光强度下，每小时光合作用所消耗二氧化碳的量(毫升)是( )
A．6 B．17 C．23 D．18
二、填空题
12．下图是某同学为了研究酵母菌的无氧呼吸所制作的一个实验装置。先将葡萄糖溶液加热煮沸杀灭细菌，再冷却备用。开始时在洁净的锥形瓶中装满质量分数为2%的葡萄糖溶液，并在其中加入适量的酵母菌。发酵过程中液体会进入移液管（有刻度），从移液管的刻度上可以读出进入移液管的液体量。表中是该同学在不同的温度条件下进行实验时所记录的数据（单位：）。
时间 数据 温度 第1分钟 第2分钟 第3分钟 第4分钟 第5分钟
4℃ 0 0 0 0
10℃ 0.2 1.0 1.9 3.1 4.0
20℃ 0.4 1.3 2.2 3.3 4.5
35℃ 0.7 1.7 2.8 4.4 5.0
55℃ 0 0.1 0.2 0.3 0.4
（1）实验开始前应对葡萄糖溶液作煮沸灭菌处理，其目的是___________。
（2）最有利于酵母菌发酵的实验温度是___________，表格中的数据表示的意思是___________。
13．小金同学研究酵母菌的呼吸作用方式及其代谢产物，设计图甲和乙装置进行实验。在35℃时，将酵母菌和一定质量分数的葡萄糖溶液混合后，加入B和D装置中。据此回答下列问题：
（1）小金同学通过C和E装置的澄清石灰水是否变浑浊，来判断酵母菌是进行有氧呼吸还是无氧呼吸。该判断依据是否合理，说明理由。___________
（2）小金认为C瓶澄清石灰水变浑浊不足以确定B瓶产生了，需要如何改进？___________
（3）利用传感器测定并记录装置D中酵母菌数量、葡萄糖浓度和酒精浓度绘制图丙曲线。解释在温度为35℃时，图丙中酒精含量变化的原因是___________。
14．微生物的无氧呼吸被称为 ，如人们可利用 的发酵作用生产泡菜、酸奶等食品。利用酵母菌在有氧情况下进行 呼吸，在无氧情况下则能进行 呼吸，分别用于制作 和 等。
三、探究题
15．某实验小组为了验证酵母菌的发酵作用及其影响因素，设计了下表中的实验方案：
在四个相同的瓶子中分别装入等量的相应物质，搅拌均匀，在四个瓶口处套上相同的气球并密封，置于相应温度下，一段时间后观察到如下现象。请分析后回答下列问题：
装置
物质
温度
现象
①
水＋葡萄糖＋酵母菌
22～30℃
有气泡产生，气球胀大
②
水＋葡萄糖
22～30℃
没有气泡产生，气球不胀大
③
水＋酵母菌
22～30℃
没有气泡产生，气球不胀大
④
水＋葡萄糖＋酵母菌
0℃
没有气泡产生，气球不胀大
（1）表中可作为验证酵母菌发酵作用的一组对照实验是________（填装置序号），你作出的假设是_________________。表中可以作为探究影响酵母菌发酵因素的一组对照实验是_________ （填装置序号），探究的因素是_______。
（2）请根据上述实验推断出酵母菌发酵需要的条件：________________________。
（3）研究发现，酵母菌在缺氧条件下繁殖和生长时，细菌内线粒体数量（一种与呼吸作用相关的细胞器）逐渐减少。当重新获得充足的氧气和养分供应时，线粒体数量迅速增加，酵母菌的代谢和生长旺盛，繁殖速度加快。请分析线粒体数量增加，使酵母菌的代谢、生长和繁殖加快的原因：__________________。
16．某同学利用如图装置探究酵母菌无氧呼吸的适宜条件。开始时锥形瓶中装有一定量质量分数为2%的经灭菌处理的葡萄糖溶液，并在其中加入适量的酵母菌，排尽装置中的氧气，实验过程中，玻璃管中的有色液滴会向右移动。下表是该同学在不同的温度条件下进行实验时所记录的液滴右移的距离（单位：cm）。

（1）表中数据可以看出，最有利于酵母菌无氧呼吸的温度约为____℃，在该温度条件下进行较长时间的实验，发现有色液滴右移的速度会逐渐变慢，其原因主要是____
（2）实验过程中，玻璃管中的有色液滴会向右移动的原因是____。
试卷第2页，共2页
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参考答案
1．C
【分析】
人体无氧呼吸的产物是乳酸，运动员在短跑时进行无氧呼吸，产生乳酸，乳酸在血液中逐渐增加，短跑结束后，进行有氧呼吸，血液中的乳酸逐渐降低。
【详解】
分析题图曲线可知，只有丙曲线乳酸的浓度在短跑时升高，短跑后逐渐降低，故选C。
【点睛】
对于无氧呼吸的概念的理解和应用是解题的关键，运用细胞呼吸的知识解释生活中现象的能力是本题考查的重点。
2．C
【详解】
细胞通过呼吸作用，利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来。供给生命活动的需要。生物体的所有活细胞在生命活动中都要消耗能量，细胞中的线粒体是呼吸作用的主要场所，是细胞中的能量转换器。呼吸作用是生物体获得能量的主要方式。呼吸作用的表达式：有机物（储存着能量）+氧气→二氧化碳+水+能量，因此绿色植物在有氧的条件下进行呼吸作用，最终产生的物质是二氧化碳和水。
故选C。
3．B
【分析】
在缺氧的情况下，葡萄糖变为乳酸，分析作答。
【详解】
人体在剧烈运动时，产热量显著增加，肌肉组织会处于暂时性缺氧状态，此时肌肉细胞会进行无氧呼吸，并产生乳酸，导致肌肉酸疼，B正确。
【点睛】
解题的关键是知道人体在剧烈运动时肌肉细胞会进行无氧呼吸，并产生乳酸。
4．D
【详解】
A、酵母菌细胞不含叶绿体，不能进行光合作用，只能利用现成的有机物生活，营养方式为异养，A正确。
B、图甲装置中酵母菌进行的有氧呼吸，因此氧气含量减少，B正确。
C、图乙装置中在无氧的条件下，酵母菌发酵产生酒精和二氧化碳，因此的二氧化碳含量增加，C正确。
D、图甲一开始进行的有氧呼吸，不能产生酒精，后来进行无氧呼吸，产生酒精，所以图丙中的曲线②表示图甲装置中的酒精含量变化趋势，D错误。
故选D。
5．A
【分析】
生产者为自身和生态系统中的其他生物提供营养物质和能量，所以其营养方式必须是自养。
【详解】
生产者为自身和生态系统中的其他生物提供营养物质和能量，所以其营养方式必须是自养．只要能利用无机物合成有机物的，其营养方式就是自养，它就是生态系统中的生产者．所以可以利用无机物合成有机物的这类细菌的营养方式为自养，是生产者；铁细菌在有氧条件下，所以铁细菌这一新陈代谢类型属于自养、需氧型，故选A。
6．B
【分析】
呼吸运动是呼吸肌的收缩和舒张引起的，呼吸运动的结果实现了肺的通气，即肺内气体与外界气体进行交换。参加呼吸运动的肌肉主要有膈肌、肋间肌等呼吸肌，平静吸气时，膈肌与肋间肌收缩，引起胸腔前后、左右及上下径均增大，肺随之扩大，形成主动的吸气运动；当膈肌和肋间外肌舒张时，肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位，结果胸廓缩小，肺也随之回缩，形成被动的呼气运动。
【详解】
A.人体细胞无氧呼吸会产生大量的乳酸，导致肌肉乏力，故A错误。
B.平静吸气时，膈肌与肋间肌收缩，引起胸腔前后、左右及上下径均增大，肺随之扩大，形成主动的吸气运动，故B正确。
C.在清晨的时候，植物进行了一夜的呼吸作用消耗了大量的氧，使空气中氧的含量降低，故C错误。
D.小王同学打了一套太极拳，产热的主要器官是骨骼肌．由于产热增加，机体会通过一系列调节，加快散热，此时机体内的产热量等于散热量，故D错误。
故选B。
7．B
【分析】
呼吸作用与光合作用的区别和联系
区别与联系 光合作用 呼吸作用
区别 部位 含叶绿体的细胞 所有生活细胞
条件 光 有光、无光均可
原料 二氧化碳、水 有机物、氧气
产物 有机物、氧气 二氧化碳、水
能量转换 制造有有机物，储存能量 分解有机物、释放能量
联系 如果没有光合作用制造的有机物，呼吸作用就无法进行．这是因为呼吸作用所分解的有物正是光合作用的产物．呼吸作用所释放的能量正是光合作用储存的能量。
如果没有呼吸作用，光合作用也无法进行．这是因为植物进行光合作用的时候，原料的吸收和产物的运输所需要的能量，正是呼吸作用释放出来的。
呼吸作用和光合作用是相互依存的关系。
【详解】
A．光合作用的场所是叶绿体，光合作用在叶绿体里面进行，而呼吸作用在所有活细胞中都进行，A正确。
B．光合作用只有在有光的条件下才能进行，呼吸作用在有光无光的条件下都能进行，故B不正确。
C．光合作用制造有有机物，储存能量，呼吸作用分解有机物、释放能量，C正确。
D．果没有光合作用制造的有机物，呼吸作用就无法进行。这是因为呼吸作用所分解的有物正是光合作用的产物。呼吸作用所释放的能量正是光合作用储存的能量。如果没有呼吸作用，光合作用也无法进行。这是因为植物进行光合作用的时候，原料的吸收和产物的运输所需要的能量，正是呼吸作用释放出来的。呼吸作用和光合作用是相互依存的关系。故D正确。
故选B。
【点睛】
真正理解光合作用和呼吸作用的概念，理解它们相互依存的关系。
8．D
【详解】
A、能量有多种形式，并能从一种形式转化为其他形式，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量的转化和守恒定律；该实验通过燃烧食物来将食物中储存的化学能转化为水的热能，就是利用了能量从一种形式向另一种形式的转化，故不符合题意。
B、要比较不同种食物所含能量的高低，必需使食物的量相同，加热前水的温度和量相同，而要控制的是食物的种类不同，否则实验结果就没有可比性，因此该实验也牵扯到控制变量的问题，故不符合题意。
C、食物中的有机物在体内的氧化分解是缓慢进行的，而在体外燃烧的氧化反应速度是比较剧烈的，能量的释放也是很快的，同时，不同物质的氧化反应程度也不一样，故不符合题意。
D、同化作用是指人体从外界摄取营养物质，经过一系列的变化，转化成自己身体的一部分，并且储存了能量的过程；异化作用是指构成身体的一部分物质不断地分解，同时释放出能量，并且把分解所产生的废物排出体外的过程，可见该实验与同化作用无直接关系，故符合题意。
故选D。
9．C
【分析】
人体与环境之间的物质和能量的交换，以及人体内物质和能量的转变过程叫做新陈代谢，包括同化作用和异化作用两个过程，这两个过程同时不间断地进行，共同组成了人体的新旧更替的过程。
【详解】
人体从外界摄取营养物质，经过一系列的变化，转变成自己身体的一部分，并且储存了能量，这种变化叫做同化作用；与此同时，构成身体的一部分物质不断的分解，同时释放出能量，并且把分解所产生的废物排出体外的过程叫做异化作用。
例如：人体从食物中吸收来的氨基酸，再合成人体的蛋白质的生理过程就是同化作用，人体出汗、排出尿液就是异化作用。
故选C。
【点睛】
正确理解同化作用和异化作用的概念是解题的关键。
10．B
【解析】
试题分析：曲线表示三个阶段某种结构和时间段的变化，随着横坐标的增大，而Y的含量则变小。通过分析，若Y表示血液化中的氧气，则Ⅱ表示组织胞细胞处的毛细血管，因为氧气进入组织细胞，含量减少，选项A不正确；若Y表示血液中的尿素，经过肾小球的滤过和肾小管的重吸收，尿液中的浓度增加，但是血液中的尿素含量降低，则III为肾静脉，选项B正确；若Y表示人的身高增长速度，是随着横坐标，增高逐渐降低，趋于平稳，则II表示成年期，选项C不正确；若Y表示栽种有大量植物的某温室内氧气浓度，因为无光植物没有进行光合作用，而是呼吸作用需要吸收大量的氧气，则II表示从晚上的时间，选项D不正确。故选B。
【考点定位】：本题考查人体的呼吸、尿的形成、青春期的发育和呼吸作用。
11．C
【分析】
根据图形分析，氧气的释放量代表光合作用强度，随着光照强度的增强，氧气的释放量增加，当光照强度达到2000Lx时，氧气的释放量达到最大值17，此后氧气的释放量不再增加。
【详解】
根据分析当光照强度达到2000Lx时，氧气的释放量达到最大值17ml/小时，当光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，氧气的消耗量为6ml/小时。根据净光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率，可知每小时光合作用所产生的氧气量为17+6=23ml/小时。
故选C。
【点睛】
要会分析坐标曲线，分析坐标曲线首先看横坐标自变量--光照强度，再看纵坐标氧气的释放量，是因变量，代表净光合速率，最后看曲线的走势，这是看坐标曲线的步骤。净光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率。
12．防止其它细菌呼吸产生二氧化碳对实验产生干扰 35℃ 酵母菌进行无氧呼吸生成的二氧化碳的体积
【详解】
（1）实验开始前应对葡萄糖溶液作煮沸灭菌处理，其目的是防止其它细菌呼吸产生二氧化碳对实验产生干扰，故填防止其它细菌呼吸产生二氧化碳对实验产生干扰。
（2）由表可知，当温度为35℃时，在相同的时间内，进入移液管中的液体的体积最大，表明35℃时最有利于酵母菌发酵，故填最有利于酵母菌发酵。
（3）酵母菌进行无氧呼吸产生二氧化碳，生成的二氧化碳迫使锥形瓶中的液体进入移液管，进入移液管中的液体就是生成的二氧化碳的体积，即表格中的数据表示酵母菌进行无氧呼吸生成的二氧化碳的体积，故填酵母菌进行无氧呼吸生成的二氧化碳的体积。
13．不能，因为酵母菌有氧和无氧呼吸均可产生二氧化碳 应在A装置和B装置之间增加盛澄清石灰水溶液的锥形瓶（其他合理表述也可） O-时酵母菌只进行有氧呼吸不产生酒精：酵母菌主要进行无氧呼吸，产生大量酒精；由于蔗糖大量被消耗导致无氧呼吸减弱，产生酒精速度减慢。（其他合理表述也可）
【详解】
（1）酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸均可产生二氧化碳，通过C和E装置的澄清石灰水是否变浑浊，无法判断酵母菌进行的是有氧呼吸还是无氧呼吸，故填不能，因为酵母菌有氧和无氧呼吸均可产生二氧化碳。
（2）C瓶澄清石灰水变浑浊可能是没有被氢氧化钠溶于吸收的二氧化碳气体进入C瓶导致称取石灰水变浑浊，应检验氢氧化钠溶于是否完全吸收二氧化碳，即应在A装置和B装置之间增加盛澄清石灰水溶液的锥形瓶，故填应在A装置和B装置之间增加盛澄清石灰水溶液的锥形瓶。
（3）由图可知，0-时酵母菌只进行有氧呼吸不产生酒精，酵母菌主要进行无氧呼吸，产生大量酒精，由于蔗糖大量被消耗导致无氧呼吸减弱，产生酒精速度减慢，故填0-时酵母菌只进行有氧呼吸不产生酒精，酵母菌主要进行无氧呼吸，产生大量酒精，由于蔗糖大量被消耗导致无氧呼吸减弱，产生酒精速度减慢。
14．发酵 乳酸菌 有氧 无氧 面包 酿酒
【分析】
微生物的发酵在食品的制作中有重要的作用，制作酸奶和泡菜都是利用乳酸菌无氧发酵形成的。
【详解】
微生物的无氧呼吸被称为发酵，微生物的发酵在食品的制作中应用十分广泛，制作泡菜要用到乳酸菌，在无氧的条件下，乳酸菌分解糖类产生乳酸，使得菜具有特殊的风味，还不破坏菜的品质。利用酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，在无氧情况下则能进行无氧呼吸，做馒头、面包或酿酒时，经常要用到酵母菌，酵母菌可以分解面粉中的葡萄糖，产生二氧化碳，二氧化碳是气体，遇热膨胀而形成小孔，使得馒头或面包暄软多空。
【点睛】
掌握微生物的作用是解题的关键。
15．）①② 酵母菌发酵产生二氧化碳气体 ①④ 温度 适宜的温度，一定的葡萄糖（或营养物质） 线粒体数目迅速增多，使有氧呼吸加强，能为各种生命活动提供能量，促进生命活动过程
【分析】
酵母菌在温度适宜、有氧时，能把葡萄糖被彻底分解为二氧化碳、水、大量能量（蒸馒头、面包的原理），所以有气泡产生。
【详解】
（1）①和②作为一组对照实验，变量是酵母菌，其他条件都相同，因此探究的是酵母菌的作用。酵母菌能将葡萄糖分解，产生二氧化碳气体，以此作出假设：酵母菌分解葡萄糖，产生二氧化碳气体。①、④唯一不同的变量是温度，①温室适宜（22～30℃），④温度过低（0℃），因此可选①和④两支试管为一组探究酵母菌的生活（生长、繁殖）需要适宜的温度。
（2）通过上述实验推断出酵母菌发酵需要的条件是需要适宜的温度和一定的葡萄糖（或营养物质）。
（3）线粒体是细胞的能量转换器，它是呼吸作用的场所，将储存在有机物中的化学能释放出来，为细胞的生命活动提供能量。呼吸作用是生物的共同的特征，任何活细胞都在不停地进行呼吸作用。研究发现，酵母菌在缺氧的条件下繁殖和生长时，细胞内线粒体数量逐代减少。当重新获得充足的氧气和养分供应时，线粒体数量迅速增加，酵母菌的代谢和生长旺盛，繁殖速度加快。原因是线粒体数目迅速增多，使有氧呼吸加强，能为各种生命活动提供能量，促进生命活动过程。
【点睛】
此题的关键是理解掌握发酵现象、酵母菌的作用，确定实验变量，设置对照实验。
16．25 ℃ 葡萄糖浓度减小 酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳气体和能量，使瓶内压强增大
【分析】
分析题干可知，该实验的目的是探究不同温度条件下酵母菌无氧呼吸的强度，实验目的是酵母菌进行无氧呼吸产生二氧化碳，二氧化碳使锥形瓶内的气压升高，有色液滴向右移动，一定时间内液滴移动的距离越大，说明无氧呼吸强度越大，实验的自变量是不同的温度，因变量是无氧呼吸的强度，可以用液滴移动的距离表示。
【详解】
（1）分析实验数据可知，相同时间内，25℃液滴移动的距离最大，因此该温度是最有利于酵母菌无氧呼吸的温度；在该条件下继续进行实验，随着时间延长，葡萄糖被分解的越来越多，培养液中的葡萄糖逐渐减少，因此有色液滴右移的速度会逐渐变慢.
（2）实验过程中，玻璃管中的有色液滴会向右移动的原因是酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳气体和能量，使瓶内压强增大。
【点睛】
根据实验设计的单一变量原则和对照原则对实验方法进行评价、完善解分析实验结果获取结论是本题考查的重点。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页