高中生物人教版新课标必修一5.4 能量之源—光与光合作用（第三课时 光合作用和呼吸作用的关系）同步训练
一、单选题
1．（2020高二下·双鸭山期末）如图为细胞呼吸过程示意图，下列叙述正确的是（ ）
A．催化反应①和②的酶均存在于细胞质基质中
B．水果的保鲜需加快①和②过程，减慢③过程
C．①④③为有氧呼吸的三个阶段，其中物质a和c分别是丙酮酸和氧气
D．提倡有氧运动是防止剧烈运动产生大量的e对人体细胞造成伤害
【答案】A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、①表示有氧（无氧）呼吸的第一阶段，②表示无氧呼吸的第二阶段，催化①②反应的酶在细胞质基质中进行，A正确；
B、水果的保鲜需降低总呼吸强度，尽可能多地保证水果中的有机物不被消耗，B错误；
C、①④③过程为有氧呼吸的三个阶段，其中物质a、d分别是丙酮酸和O2，物质c为[H]，C错误；
D、e为乙醇，人体剧烈运动进行无氧呼吸时产生的是乳酸，不会产生乙醇，D错误。
故答案为：A。
【分析】①表示有氧（无氧）呼吸的第一阶段，②表示无氧呼吸的第二阶段，④为有氧呼吸的第二阶段，③为有氧呼吸的第三阶段。a为丙酮酸，b为CO2，e为酒精（乙醇），c为[H]，d为氧气。
2．（2019高一下·鸡东月考）金鱼藻是一种生活在水中的植物，在阳光的照射下，叶片周围可以产生肉眼能看到的气泡。气泡中的主要成分是（ ）
A．O2 B．CO2 C．CH4 D．H2
【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】金鱼藻在阳光的照射的条件下会进行光合作用，可以产生氧气。
故答案为：A
【分析】光合作用包括光反应和暗反应，光反应主要有水的光解和ATP的合成两个反应，其中水的光解会产生氧气和[H]。
3．（2019高二下·凤城月考）下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是（ ）
A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行
B．过程①产生的能量大多数储存在ATP中
C．过程②中产生NADpH用于C3的还原
D．过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2O
【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】解：对于真核生物来说，过程①有氧呼吸的场所有细胞质基质和线粒体，过程②光合作用的场所在叶绿体中，A不符合题意；B. 过程①有氧呼吸产生的能量大多数以热能形式散失，少数储存在ATP中，B不符合题意；过程②光合作用中产生NADpH用于C3的还原形成（CH2O）和C5，C符合题意；过程②光合作用产生的(CH2O)中的氧全部来自二氧化碳，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】 题图是细胞中糖类合成与分解过程示意图，其中过程①表示有氧呼吸，过程②表示光合作用。据此答题。
4．（2020高二下·双鸭山期末）用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结果如下（不考虑化能合成作用）。有关分析合理的是（ ）
透光玻璃瓶甲 透光玻璃瓶乙 不透光玻璃瓶丙
4.9mg 5.6mg 3.8mg
A．丙瓶中浮游植物的细胞产生[H]的场所只有线粒体内膜
B．在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.8mg
C．在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的高
D．在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用产生的氧气量约为0.7mg
【答案】C
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、丙瓶中浮游植物只能进行呼吸作用，产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体基质，A错误；
B、在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为4.9-3.8=1.1mg，B错误；
C、在一昼夜后，乙瓶中植物可以进行光合作用消耗二氧化碳，故pH比丙瓶的高，C正确；
D、在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用产生的氧气量约为1.1+0.7=1.8mg，D错误。
故答案为：C。
【分析】由题意可知，丙瓶中浮游植物只能进行呼吸作用，一昼夜后呼吸作用消耗的氧气量为4.9-3.8=1.1mg，乙瓶中植物光合作用和呼吸作用同时进行，氧气的释放量（净光合量）为5.6-4.9=0.7mg。
5．（2020高二下·双鸭山期末）某植物净光合速率变化趋势如图所示。据图下列有关光合和呼吸的叙述正确的是（ ）
A．当CO2浓度为a时，高光强下该植物的光合速率大于呼吸速率，该条件下植物可以正常生长
B．该实验的因变量是光强和二氧化碳浓度，自变量是净光合速率，无关变量是温度
C．该植物的净光合速率可以用植物单位时间内产生氧气的量来表示
D．据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑光强这一因素的影响，并采取相应措施
【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、当CO2浓度为a时，二氧化碳的浓度低光合作用弱，光合作用等于呼吸作用，植物没有有机物的积累，不能正常生长，A错误；
B、本实验的自变量和应变量分别是二氧化碳和光照强度、净光合速率，无关变量是温度，B错误；
C、该植物的净光合速率可以用植物单位时间内氧气的释放量来表示，C错误；
D、联系实际提高作物的产量，要考虑到光和二氧化碳的影响，因为影响光合作用的因素主要有光照、二氧化碳浓度、温度，D正确。
故答案为：D。
【分析】光合作用分为两个阶段进行，在这两个阶段中，第一阶段是直接需要光的称为光反应，第二阶段不需要光直接参加，是二氧化碳转变为糖的反过程称为暗反应。光合作用在叶绿体中进行，光反应的场所位于类囊体膜，暗反应的场所在叶绿体基质。光反应的发生需要叶绿体类囊体膜上的色素、酶参与。光合作用和呼吸作用是植物两大重要的代谢反应，光合作用与呼吸作用的差值称为净光合作用。光合作用强度主要受光照强度、CO2浓度、温度等影响。
6．（2020高二下·郑州期末）关于细胞代谢的叙述，错误的是（ ）
A．有氧呼吸过程中生成的[H]可在线粒体内氧化生成水
B．少数微生物可利用某些无机物氧化时释放的能量制造有机物
C．光合作用光反应阶段产生的[H]可在叶绿体基质中作为还原剂
D．无氧呼吸的第二个阶段释放出少量的能量，生成少量的ATP
【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段，发生的反应是[H]与氧气结合形成水，A正确；
B、某些微生物可利用氧化无机物产生的能量合成有机物，这种反应叫化能合成作用，如硝化细菌，B正确；
C、光合作用光反应产生的还原氢可以用于叶绿体基质中还原三碳化合物，C正确；
D、无氧呼吸的第二阶段不释放能量，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，同时产生少量能量、合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，同时产生少量能量，合成少量ATP；第三阶段是还原氢与氧气结合形成水，同时产生大量能量，合成大量AT P；真核细胞有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中，第二阶段发生在线粒体基质中，第三阶段发生在线粒体内膜上。2、无氧呼吸第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，同时产生少量能量、合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和还原氢在相关酶的作用下产生酒精和二氧化碳或者乳酸，不释放能量；无氧呼吸的场所是细胞质基质。
7．（2020高二下·郑州期末）下列关于光合作用和有氧呼吸过程的叙述，错误的是（ ）
A．光合作用和有氧呼吸过程中产生气体的阶段都有水的参与
B．光合作用光反应阶段的产物可为有氧呼吸第三阶段提供原料
C．光合作用和有氧呼吸过程中均产生[H]，但不是同一种物质
D．光合作用和有氧呼吸过程中产生气体的阶段都与生物膜有关
【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、在光合作用的光反应阶段，水在光下分解产生[H]和O2，在有氧呼吸第二阶段，丙酮酸与水一起被彻底分解生成CO2和[H]，因此光合作用和呼吸作用产生的气体阶段都有水的参与，A正确；
B、光合作用光反应阶段产生的O2可在有氧呼吸第三阶段与[H]结合生成H2O，B正确；
C、光合作用光反应产生的[H]是NADpH，呼吸作用产生的[H]是NADH，它们不是同一种物质，C正确；
D、光合作用水光解后产生氧气发生在类囊体薄膜上，有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳气体发生在线粒体基质中，与生物膜无关，D错误。
故答案为：D。
【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。（1）光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行，此过程必须有光、色素、化合作用的酶。具体反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和还原氢。②ATP生成，ADP与Pi接受光能变成ATP。此过程将光能变为ATP活跃的化学能。（2）暗反应在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行，反应步骤：①二氧化碳的固定，二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物。②三碳化合物的还原，三碳化合物接受还原氢、酶、ATP生成有机物，ATP中活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能。光反应为暗反应提供了[H]和ATP，[H]和ATP能够将三碳化合物还原形成有机物。
8．（2020高二下·焦作期末）水既可参与呼吸作用，也可参与光合作用。用18O标记的水浇灌某绿色植物，光照一段时间后，下列物质中不含18O的最可能是（ ）
A．三碳化合物 B．O2 C．CO2 D．磷脂分子
【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、呼吸作用产生的二氧化碳用于暗反应阶段，CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成葡萄糖，A错误；
B、水参与光反应阶段，水的光解产生氧气，周围空气中的氧气含有18O，B错误；
C、水参与有氧呼吸的第二阶段，与丙酮酸分解产生二氧化碳释放到空气中，C错误；
D、磷脂分子是生物膜结构的主要成分，磷脂不参与光合作用和呼吸作用，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。2、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成葡萄糖。
9．（2020高一下·北京期末）下图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线，该曲线是通过实测一片叶子在不同光照强度条件下的CO2吸收和释放的情况。你认为下列四个选项中，能代表细胞中发生的情况与曲线中B点相符的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、图中线粒体产生的二氧化碳除了供给叶绿体利用，多于的释放到细胞外，表示呼吸作用大于光合作用，对应图中AB段，A错误；
B、图中线粒体产生的二氧化碳只散失到细胞外，表明细胞只进行呼吸作用，对应图中的A点，B错误；
C、图中B点对应的二氧化碳的吸收为0，即为光补偿点，此时的光合作用强度等于呼吸作用强度，即线粒体产生的二氧化碳刚好给叶绿体利用，C正确；
D、图中叶绿体不仅利用线粒体提供的二氧化碳，还从细胞外吸收，表示光合作用大于呼吸作用，应对应上图中的B点之后，D错误。
故答案为：C。
【分析】图示为光照强度与光合作用强度之间的关系曲线，A点光照强度为0，只进行呼吸作用，其氧气只能来源于细胞外；AB段之间，光合作用小于呼吸作用，因此呼吸作用氧气的来源有两个：细胞外和叶绿体；B点为光补偿点，此时光合作用等于呼吸作用，线粒体和叶绿体的气体交换达到平衡；B点以后，光合作用大于呼吸作用，叶绿体二氧化碳除了来自线粒体，还来自细胞外。
10．（2020高二下·大庆期末）某研究小组进行某植物的栽培试验，图1表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下测得的光合曲线和黑暗条件下的呼吸曲线；图2为在恒温密闭玻璃温室中，连续24h测定的温室内CO2浓度以及植物CO2吸收速率的变化曲线。据图分析，下列说法中错误的是（ ）
A．图1中，当温度达到60℃时，植物呼吸作用相关的酶失活
B．6h时，图2叶肉细胞产生[H]的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质等
C．18h时，图2叶肉细胞中叶绿体产生的O2量大于线粒体消耗的O2量
D．图一中实线表示总光合曲线，40℃时CO2吸收量为0，光合作用停止
【答案】D
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、由分析可知，图1中的虚线表示呼吸速率随温度变化的情况，而实线表示净光合速率随温度变化的情况，图中看出，当温度达到60℃时，呼吸作用不再消耗二氧化碳，植物呼吸作用相关的酶失活，A正确；
B、分析图2可知，6h时，二氧化碳的吸收速率为0，此时密闭小室内二氧化碳浓度达到最大值，此时光合作用强度与合成作用强度相等，因此叶肉细胞产生[H]的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质等，B正确；
C、分析图2可知，18时，二氧化碳的吸收速度等于0，说明此时植株的光合作用强度等于有氧呼吸的强度，因为植株的光合作用等于呼吸作用，所以植株的叶肉细胞的叶绿体产生的O2量就必须大于线粒体消耗的O2量，这样才能保证非叶肉细胞的O2供应，而使植株的光合作用强度等于有氧呼吸的强度，C正确；
D、图一中实线表示净光合曲线，40℃时CO2吸收量为0，此时，光合速率=呼吸速率，D错误。
故答案为：D。
【分析】题图分析：图1中，实线表示净光合作用强度随温度的变化，虚线表示呼吸作用强度随温度的变化。图2中的CO2吸收速率表示该植物的净光合速率，室内CO2浓度变化可表示该植物有机物的积累量。从曲线可知实验的前3小时内植物只进行呼吸作用，6h时叶肉细胞呼吸速率与光合速率相等，此时细胞既不从外界吸收也不向外界释放CO2，其呼吸产生的CO2正好供应给光合作用，所以呼吸速率与光合速率相等的时间点有2个，即6、18小时。图中的CO2吸收速率为净光合速率，当CO2吸收速率大于0时就有有机物的积累，因此图中6～18h均有有机物的积累。
11．（2020高一上·南岸期末）下列有关叶绿体和线粒体代谢活动的叙述，正确的是（ ）
A．叶绿体内发生CO2→C3→C6H12O6，线粒体内发生C6H12O6→丙酮酸→CO2
B．ATP和[H]在叶绿体中随H2O的分解而产生，在线粒体中随H2O的生成而产生
C．光合作用反应阶段产生的[H]和有氧呼吸过程中产生的[H]还原的物质不同
D．两种细胞器都具有较大的膜面积和相同的酶系统，有利用代谢高效地进行
【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】解：二氧化碳的固定CO2+C5→2C3，三碳化合物的还原C3→C6H12O6+C5，则叶绿体内发生CO2→C3→C6H12O6，有氧呼吸的第一阶段C6H12O6→丙酮酸，场所是细胞质基质，A错误；在线粒体水的生成过程中生成了ATP，但是没有[H]产生，B错误；光合作用过程，产生的[H]来自于光反应中水的光解，用于暗反应中还原C3，C3是由CO2固定而来的；有氧呼吸过程产生的[H]来自第一和第二阶段，在第三阶段中与氧气结合生成水，因此用于还原O2，C正确；线粒体和叶绿体都具有较大的膜面积和复杂的酶系统，有利于新陈代谢高效而有序地进行，但酶系统不同，D错误。
【分析】光合作用的具体过程：①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a.水的光 2H2O→4[H]+O2
b.ATP的生成：ADP+Pi→ATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a.CO2的固定：CO2 +C5→2C3
b.三碳化合物的还原：2C3 →（CH2O）+C5+H2O2、有氧呼吸分为三个阶段：
第一阶段：在细胞质的基质中.
反应式：1C6H12O6（葡萄糖）→2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP）
第二阶段：在线粒体基质中进行.
反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O→20[H]+6CO2+少量能量 （2ATP）
第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的.
反应式：24[H]+6O2→12H2O+大量能量（34ATP）。
12．（2020高一上·天津期末）以下图解表示某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程，相关叙述正确的是（ ）
A．图解中的①、②两物质依次是H2O和O2
B．有氧呼吸和无氧呼吸的终产物中都有水
C．图解中（三）阶段产生的能量都用于ATP的合成
D．图解中（一）、（二）两阶段产生[H]的场所都是线粒体
【答案】A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】解：①是H2O，参与有氧呼吸第二阶段，②是O2在第三阶段和[H]反应生成水， A正确.无氧呼吸生成酒精和二氧化碳或者是乳酸，B错误.有氧呼吸（三）阶段产生的能量大部分以热能形式散失，C错误.（一）阶段产生[H]的场所是细胞质基质，D错误.
【分析】有氧呼吸的过程：
13．（2020高一上·天津期末）近年来，建设温室大棚来种植草莓的农户越来越多，既丰富了人们的菜篮子，也提高了收入。下列相关措施有利于农民增产增收的是（ ）
A．加盖蓝膜，阻止紫外光伤害植物
B．增施有机肥，缩小大棚内昼夜温差
C．薄膜上全天覆盖草帘，防止低温冻伤
D．增设日光灯，延长光照时间
【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】加盖蓝膜，会导致光合作用可以利用的光照减少，不利于光合作用的进行，A错误；增施有机肥，增大大棚内昼夜温差，有利于有机物的积累，B错误；薄膜上全天覆盖草帘，会阻断光线的进入，不利于光合作用的进行，C错误；增设日光灯，可以提高光照强度，提高光合速率；延长光照时间，有利于光合作用积累有机物，D正确。
【分析】光合作用在现实生活中：
①提高农作物产量：延长光合作用时间、增大光合作用面积：合理密植 ， 改变植物种植方式：轮作、间作、套作
②提高光合作用速度
使用温室大棚 使用农家肥、化肥 “正其行，通其风” 大棚中适当提高二氧化碳的浓度 补充人工光照
14．（2019高一上·嘉兴期中）如图表示植物叶肉细胞内需氧呼吸的部分过程，①、②、③表示反应过程，X、Y表示物质，下列叙述正确的是（ ）
A．过程①表示糖酵解，在线粒体基质进行
B．过程②的产物除了图示以外，还有ATP
C．过程③表示电子传递链，物质Y是H2O
D．物质X在线粒体中用于还原O2
【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】解：A、过程①中葡萄糖分解为丙酮酸，表示糖酵解，发生在细胞溶胶，A错误；
B、过程②的产物除了图示以外，还有二氧化碳和ATP，B错误；
C、过程③表示柠檬酸循环的部分内容和电子传递链，物质Y是H2O，C错误；
D、物质X是还原氢，在线粒体中用于还原O2，D正确。
故答案为：D。
【分析】据图分析：①表示细胞呼吸的第一阶段（糖酵解），②③表示有氧呼吸的第二阶段（柠檬酸循环）和有氧呼吸的第三阶段（电子传递链），X 是还原氢，Y是水，据此分析作答。
15．（2019高一下·南昌期末）图表示20℃时玉米光合作用强度与光照强度的关系,S1、S2、S3表示所在部位的面积,下列说法中不正确的是（ ）
A．S1+S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物量
B．S2+S3表示玉米光合作用产生的有机物总量
C．S2表示玉米在光照强度BD间光合作用有机物的净积累量
D．S2-S3表示玉米在光照强度OD间光合作用有机物的净积累量
【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】玉米在整个过程中都进行呼吸作用，并且由于温度不变，呼吸作用强度保持不变，因此S1+S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物量，A正确；S2+S3表示玉米光合作用产生的有机物总量，B正确；光照强度在BD间时，S2表示玉米在光照强度为BD间的光合作用有机物的净积累量，C正确；图中可以看出，光照强度在OD间时，S2+S3表示玉米光合作用产生的有机物总量，S1+S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物量，因此玉米光合作用有机物净积累量=光合作用总量-呼吸作用消耗=S2+S3-（S1+S3）=S2-S1，D错误。
【分析】结合题意分析：玉米在整个过程中都进行呼吸作用，并且由于温度不变，呼吸作用强度保持不变，因此可用S1+S3表示呼吸作用消耗量．而由A点开始，光合作用出现，并且随着光照强度的增强，光合作用合成的有机物不断增多；在B点时，光合作用产生的有机物刚好等于呼吸作用消耗的有机物，因此图中的S1可表示B点之前的光合作用量，也可表示呼吸作用消耗-光合作用合成量；但是超过B点后，光合作用大于呼吸作用，因此S2就可以表示B点之后的有机物积累量。
16．（2019高一下·湘潭期末）下图为某种植物在夏季晴天一昼夜内CO2吸收量的变化情况。判断正确的是（ ）
A．影响bc段光合速率的外界因素只有光照强度
B．ce段下降主要是由于部分气孔关闭造成的
C．ce段与fg段光合速率下降的原因相同
D．该植物进行光合作用的时间区段是bg
【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、影响bc段光合速率的外界因素除了光照强度，还有温度等， A错误。
B、ce段下降主要是由于温度过高，光照过强，导致部分气孔关闭，CO2吸收量减少造成的，B正确。
c、ce段光合速率下降的原因是：温度过高，光照过强，导致气孔关闭，CO2吸收量减少，而fg段下将则是因为光照强度降低， C错误。
D、当二氧化碳释放减少时说明出现光合作用，因此该植物进行光合作用的时间区段是ah ，D错误。
【分析】根提题意和图示分析可知：该图表示植物在夏天晴天一昼夜内CO2吸收量的变化曲线，a之前和h之后植物只进行呼吸作用，且呼吸作用强度是一定值 ，ab段和gh段，植物的光合作用强度小于呼吸作用， bg段光合作用强度大于呼吸作用，ce段下降则是因为温度过高，光照过强 ，导致气孔关闭 ， CO2吸收量减少， fg段光合速率下将的原因是光照强度降低。
17．（2019高一下·鸡东月考）将叶面积相等的甲、乙两种植物的叶片分别放置在相同的温度适宜且恒定的密闭小室中，给予充足的光照，下列有关说法正确的是（ ）
A．甲、乙两叶片的光合作用强度一定相同
B．甲、乙两叶片的光合作用强度都将逐渐下降
C．若实验一段时间后，甲叶片所在小室中的 浓度较乙低，则甲叶片的呼吸强度一定比乙低
D．若实验一段时间后，甲叶片所在小室中的 浓度较乙低，则甲固定 的能力较乙低
【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A.同光照下光合作用强度与植物类型相关，所以同光照下甲、乙两植物光合作用强度不一定相同，A不符合题意；
B.密闭小室内的CO2浓度随光合时间的推移逐渐下降，所以甲、乙两叶片的光合作用强度都将逐渐下降，B符合题意；
C.小室内CO2浓度受到光合强度与呼吸强度的共同影响，若实验一段时间后，甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低，说明甲植物净光合能力强，不一定是甲叶片的呼吸强度比乙低，C不符合题意；
D.同理，实验一段时间后，甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低，说明甲甲植物净光合能力强，固定CO2的能力较乙强，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成有机物并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成；光合作用的暗反应阶段：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
18．（2020高二下·大庆期末）图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量（单位：mg，均考虑为有机物的重量）变化情况的操作流程及结果。下列说法错误的是（ ）
A．该植物的呼吸速率可表示为Xmg/h
B．该植物的实际光合速率可表示为（Y+2X）mg/h
C．18℃、21℃和24℃时该植物净光合作用强度无差别
D．若先光照6小时后黑暗6小时，使叶片增重最多的温度是24℃
【答案】D
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、从分析可知，无光处理1h叶片重量减少的量表示呼吸作用消耗的有机物的量，该植物的呼吸速率可表示为Xmg/h，A正确；
B、总光合速率=净光合速率+呼吸速率，光照处理1h重量增加的量表示净光合作用积累的有机物的量，即Y+X代表净光合速率、Y+2X代表实际光合速率，B正确；
C、Y+X代表净光合速率，由右图可知，18℃、21℃、24℃3个条件下，Y+X相等，C正确；
D、在图一所示实验中，若先给予6小时光照，后6小时黑暗处理，该植物叶片增重最多，则净光合速率-呼吸速率的差值最大，而X代表呼吸速率，Y+X代表净光合速率，则要求Y最大时，即温度18℃，D错误。
故答案为：D。
【分析】题图分析：左图中：无光处理1h叶片重量减少的量表示呼吸作用消耗的有机物的量，即X代表呼吸速率；光照处理1h重量增加的量表示净光合作用积累的有机物的量，即Y+X代表净光合速率、Y+2X代表实际光合速率。右图中：在15℃～24℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度逐渐增强，实际光合作用的强度增强。
19．（2019高一上·朝阳开学考）研究者使用稳定同位素18O标记水和碳酸盐/碳酸氢盐中的氧，加入三组小球藻培养液中，记录反应起始时水和碳酸盐/碳酸氢盐中18O的比例，光照一段时间后，分别检测小球藻释放的氧气中18O的比例，实验结果如下表所示。下列相关叙述，不正确的是（ ）
组别 水中18O的比例（%）
HCO3-和 CO32-中18O的比例（%） 反应时间（min） 释放的O2中18O的比例（%）
1 0.85 0.41 45 0.84
2 0.85 0.55 110 0.85
3 0.85 0.61 225 0.85
A．小球藻光合作用所需的CO2可由HCO3-和CO32-提供
B．HCO3-和CO32-中18O的比例不同导致放氧速率不同
C．释放的O2中18O的比例不受光合作用反应时间影响
D．释放的O2和水中18O的比例接近，推测氧气来自于水
【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】碳酸盐/碳酸氢盐相当于CO2缓冲液，小球藻光合作用所需的CO2可由HCO3-和CO32-提供，A不符合题意；根据表格数据可知，放氧速率与HCO3-和CO32-中18O的比例无关，B符合题意；表中数据说明释放的O2中18O的比例不受光合作用反应时间影响，C不符合题意；释放的O2中18O的比例和水中18O的比例接近，由此可推测氧气来自于水，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】光合作用和呼吸作用物质方面的联系：
20．（2019·西湖月考）科学家研究环境因素对某植物光合速率的影响如下图，据图判断下列叙述错误的是（ ）
A．光强度超过a时，造成曲线II和Ⅲ光合速率差异的原因是CO2浓度不同
B．曲线 I、II、III表明，光合速率受光强度、温度和CO2浓度的综合影响
C．曲线I、II、III表明，改变温度和CO2浓度对植物的光饱和点有影响
D．光强度为0~a时，适当提高CO2浓度和温度对光合速率有促进作用
【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A.曲线II和Ⅲ相比，当光强度超过a时，自变量为CO2浓度，两曲线差异原因为CO2浓度不同，A不符合题意；
B.曲线 I、II、III的自变量有光强度、温度和CO2浓度，均能影响光速率，B不符合题意；
C.曲线Ⅰ、Ⅱ对照说明改变温度可改变光饱和点，曲线Ⅱ、Ⅲ对照说明改变CO2浓度可改变光饱和点，C不符合题意；
D.曲线Ⅰ、Ⅱ对照说明光强度为0~a时，改变温度对光合速率没有影响，曲线 II、III对照说明光强度为0~a时，适当提高CO2浓度对光合速率没有影响，D符合题意。
故答案为：D
【分析】影响光合作用的主要环境因素有光照强度、温度、二氧化碳浓度、水分等，本题中涉及自变量有光照强度、温度、二氧化碳浓度，可分组研究：确定光照强度后曲线Ⅰ和Ⅱ的自变量为温度，而曲线Ⅱ和Ⅲ的自变量为二氧化碳浓度。
二、非选择题
21．（2019高二上·浙江期中）百合以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境。下图为百合叶肉细胞内的部分代谢示意图，请分析回答以下问题：
（注：PEP、OAA、RuBP、PGA均为叶肉细胞内的相关代谢物质）
（1）百合叶肉细胞进行光合作用，首先水在光下裂解为 ，并将光能转化为 中活跃的化学能，此过程发生在叶绿体的 中。
（2）由图可知PEP、RuBP均能与 结合，所形成的产物中 能在白天释放CO2来补给叶片中CO2的不足，以应对高温干旱环境。图中的物质 被进一步还原成三碳糖，其中 （大部分/小部分）三碳糖再生成RuBP。
（3）图中B物质最可能是 ，据图分析，百合叶肉细胞夜间细胞液pH可能会 （降低/不变/升高），最可能的原因是 。
【答案】（1）H+、e-、O2（或者答“氢和O2”）；ATP和NADpH；类囊体膜
（2）CO2；苹果酸；PGA；大部分
（3）丙酮酸；降低；晚间苹果酸进入液泡
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】解：（1）光合作用过程包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应阶段发生在类囊体薄膜上，首先水的光解产生H+、e-、O2，并将光能转化成化学能储存在ATP和NADpH中。（2）据图分析可知，PEP、RuBP均能与二氧化碳结合，分别生出苹果酸和PEG，其中苹果酸能在白天释放CO2来补给叶片中CO2的不足，以应对高温干旱环境；而PGA被进一步还原成三碳糖，其中大部分三碳糖再生成RuBP。（3）图中B物质进入线粒体反应并产生了二氧化碳，因此B物质最可能是丙酮酸；由于百合细胞晚间苹果酸进入了液泡，所以其叶肉细胞夜间细胞液pH可能会降低。
【分析】据图分析，该图为百合叶肉细胞一昼夜进行光合作用的暗反应过程，图中夜晚叶肉中的二氧化碳进入细胞先转变为苹果酸，然后储存在液泡中；而暗反应的二氧化碳来自于苹果酸和线粒体。
22．（2020高一下·苏州开学考）某指示剂溶液在中性条件下为黄色，酸性条件下为红色，碱性条件下为紫色，现有水草、蜗牛、光源及4支装有指示剂水溶液的试管（均为黄色，指示剂不会影响生物的生理活动）等，设计一个证明光合作用吸收CO2与呼吸作用释放CO2的实验，请预测实验结果并分析原因。
（1）为了证明植物的光合作用吸收CO2，应对B装置作如何处理？ ，实验结果指示剂呈 色。
（2）为了证明植物的呼吸作用释放CO2，应对C装置作如何处理？ ，实验结果指示剂呈 色。
（3）A装置的作用是 。
（4）用一定的光源向D装置照射一段时间。结果预测与结论：
①若指示剂呈红色，说明 ；
②若指示剂呈黄色，说明
；
③若指示剂呈紫色，说明 。
【答案】（1）放入水草，将装置放在适宜的光照下；紫
（2）放入水草，将装置放在黑暗中；红
（3）对照
（4）水草的光合作用速度小于水草与蜗牛的呼吸作用速度之和；水草的光合作用速度等于水草与蜗牛的呼吸作用速度之和；水草的光合作用速度大于水草与蜗牛的呼吸作用速度之和
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】解：（1）为了证明植物的光合作用吸收CO2，应在B装置中放入水草，并将装置放在适宜的光照下，由于水草光合作用消耗了溶液中的二氧化碳，使溶液中pH偏大，故实验结果指示剂变为紫色。（2）为了证明植物的呼吸作用释放CO2，应在C 装置中放入水草，并将装置放在黑暗中，由于水草呼吸作用释放的二氧化碳进入溶液中，使溶液中pH减小，故实验结果指示剂变为红色。（3）A装置不放任何生物，作用是与其它实验组形成对照。（4）D装置中有水草和蜗牛，光照条件下，水草既进行光合作用，又进行呼吸作用，蜗牛只进行呼吸作用。溶液中二氧化碳含量的变化取决于水草光合作用消耗的二氧化碳与水草和蜗牛共同呼吸产生的二氧化碳的差值。所以用一定的光源向D装置照射一段时间。①若指示剂呈红色，说明水草的光合作用速度小于水草与蜗牛的呼吸作用速度之和；②若指示剂呈黄色，说明水草的光合作用速度等于水草与蜗牛的呼吸作用速度之和；③若指示剂呈紫色，说明水草的光合作用速度大于水草与蜗牛的呼吸作用速度之和。
【分析】水草光合作用消耗二氧化碳，使溶液中pH偏大，指示剂变为紫色。呼吸作用释放二氧化碳，使溶液中pH减小，指示剂变为红色。由于光照条件下植物会进行光合作用，所以若要研究植物的呼吸作用，需要将实验装置暗处理，以排除光合作用的影响。
23．（2020高一下·重庆期中）图甲表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系；图乙表示某绿色植物的细胞代谢状况；图丙是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得室内的CO2浓度与时间关系的曲线；图丁是测定光合速率的装置。请分析回答：
（1）图甲中的a点表示 ，b点时叶肉细胞中产生ATP的场所有 。
（2）图乙所示该植物细胞代谢情况，可用图甲中a、b、c、d哪一点来表示？ 。
（3）在光照强度大于 klx时，植物才会表现出生长现象。在相同温度下，将该植物的叶片置于8klx光照下9小时，然后移到黑暗处15小时，则该24小时内每100cm3叶片的光合作用所消耗的CO2的量为 mg。
（4）图甲曲线中c点与图丙曲线中 点的生理状态相同。由图丙可推知，密闭玻璃温室中氧气浓度最大的是 点，j点与e点相比植物体内有机物含量将 （填增加、减少或不变）。
（5）如果要测定该植物真正光合作用的速率，该如何在图丁的基础上增加一组实验（作为对照组）？ 。若在单位时间内，实验组读数为M，对照组读数为N，该植物的真正光合作用速率为 。
【答案】（1）细胞呼吸强度（或呼吸作用释放的CO2量）；细胞质基质、线粒体、叶绿体
（2）d
（3）2；18
（4）f、h；h；减少
（5）除遮光外其他条件与装置A相同；M﹣N（或M+N）
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】（1）图甲中的a点光照强度为零，不能进行光合作用，表示细胞呼吸强度。c点时，同时进行光合作用和呼吸作用，因此叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。（2）由分析可知，图乙此时光合作用强度大于呼吸作用强度，可用图甲中d点表示。（3）光合作用强度大于呼吸作用强度时，植物会出现生长，即光照强度大于2klx时，植物才会表现出生长现象。在相同温度下，呼吸作用速率为6 mg，将该植物的叶片置于8klx光照下9小时，净光合速率为12 mg，真正光合作用制造的有机物为（12+6）×9=162 mg，然后移到黑暗处15小时，24小时内每100cm3叶片的光合作用所消耗的CO2的量即为其净光合强度，根据真正的光合强度=呼吸强度+净光合强度可知，24小时内每100cm3叶片的光合作用所消耗的CO2的量为162-24×6=18 mg。（4）图甲中c点光合作用强度等于呼吸作用强度，与图丙曲线中f、h点的生理状态相同。丙图中纵轴表示的是温室中二氧化碳的量，光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，因此二氧化碳量最少时就是氧气积累最多时，故密闭玻璃温室中氧气浓度最大的是h点。j点与e点相比二氧化碳量升高，即有机物分解的多，有机物含量减少。（5）要测定该植物真正光合作用的速率，还需测出呼吸速率，故增加一组除遮光外其他条件与装置A相同。真正光合作用速率为M﹣N。
【分析】图甲中a点只进行呼吸作用；b点呼吸作用强度大于光合作用强度；c点表示光补偿点，光合作用等于呼吸作用强度；d点表示光饱和点。图乙中，叶绿体产生的氧气不仅供给线粒体，还释放出来；线粒体产生的二氧化碳供给叶绿体，叶绿体还吸收空气中的二氧化碳，表明此时光合作用强度大于呼吸作用强度。图丙曲线上升表示呼吸作用强度大于光合作用强度，曲线下降表示光合作用强度大于呼吸作用强度。图丁液滴左移，表面密闭容器气体变小，由于二氧化碳的浓度不变，因此氧气下降。
1 / 1高中生物人教版新课标必修一5.4 能量之源—光与光合作用（第三课时 光合作用和呼吸作用的关系）同步训练
一、单选题
1．（2020高二下·双鸭山期末）如图为细胞呼吸过程示意图，下列叙述正确的是（ ）
A．催化反应①和②的酶均存在于细胞质基质中
B．水果的保鲜需加快①和②过程，减慢③过程
C．①④③为有氧呼吸的三个阶段，其中物质a和c分别是丙酮酸和氧气
D．提倡有氧运动是防止剧烈运动产生大量的e对人体细胞造成伤害
2．（2019高一下·鸡东月考）金鱼藻是一种生活在水中的植物，在阳光的照射下，叶片周围可以产生肉眼能看到的气泡。气泡中的主要成分是（ ）
A．O2 B．CO2 C．CH4 D．H2
3．（2019高二下·凤城月考）下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是（ ）
A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行
B．过程①产生的能量大多数储存在ATP中
C．过程②中产生NADpH用于C3的还原
D．过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2O
4．（2020高二下·双鸭山期末）用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结果如下（不考虑化能合成作用）。有关分析合理的是（ ）
透光玻璃瓶甲 透光玻璃瓶乙 不透光玻璃瓶丙
4.9mg 5.6mg 3.8mg
A．丙瓶中浮游植物的细胞产生[H]的场所只有线粒体内膜
B．在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.8mg
C．在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的高
D．在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用产生的氧气量约为0.7mg
5．（2020高二下·双鸭山期末）某植物净光合速率变化趋势如图所示。据图下列有关光合和呼吸的叙述正确的是（ ）
A．当CO2浓度为a时，高光强下该植物的光合速率大于呼吸速率，该条件下植物可以正常生长
B．该实验的因变量是光强和二氧化碳浓度，自变量是净光合速率，无关变量是温度
C．该植物的净光合速率可以用植物单位时间内产生氧气的量来表示
D．据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑光强这一因素的影响，并采取相应措施
6．（2020高二下·郑州期末）关于细胞代谢的叙述，错误的是（ ）
A．有氧呼吸过程中生成的[H]可在线粒体内氧化生成水
B．少数微生物可利用某些无机物氧化时释放的能量制造有机物
C．光合作用光反应阶段产生的[H]可在叶绿体基质中作为还原剂
D．无氧呼吸的第二个阶段释放出少量的能量，生成少量的ATP
7．（2020高二下·郑州期末）下列关于光合作用和有氧呼吸过程的叙述，错误的是（ ）
A．光合作用和有氧呼吸过程中产生气体的阶段都有水的参与
B．光合作用光反应阶段的产物可为有氧呼吸第三阶段提供原料
C．光合作用和有氧呼吸过程中均产生[H]，但不是同一种物质
D．光合作用和有氧呼吸过程中产生气体的阶段都与生物膜有关
8．（2020高二下·焦作期末）水既可参与呼吸作用，也可参与光合作用。用18O标记的水浇灌某绿色植物，光照一段时间后，下列物质中不含18O的最可能是（ ）
A．三碳化合物 B．O2 C．CO2 D．磷脂分子
9．（2020高一下·北京期末）下图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线，该曲线是通过实测一片叶子在不同光照强度条件下的CO2吸收和释放的情况。你认为下列四个选项中，能代表细胞中发生的情况与曲线中B点相符的是（ ）
A． B．
C． D．
10．（2020高二下·大庆期末）某研究小组进行某植物的栽培试验，图1表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下测得的光合曲线和黑暗条件下的呼吸曲线；图2为在恒温密闭玻璃温室中，连续24h测定的温室内CO2浓度以及植物CO2吸收速率的变化曲线。据图分析，下列说法中错误的是（ ）
A．图1中，当温度达到60℃时，植物呼吸作用相关的酶失活
B．6h时，图2叶肉细胞产生[H]的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质等
C．18h时，图2叶肉细胞中叶绿体产生的O2量大于线粒体消耗的O2量
D．图一中实线表示总光合曲线，40℃时CO2吸收量为0，光合作用停止
11．（2020高一上·南岸期末）下列有关叶绿体和线粒体代谢活动的叙述，正确的是（ ）
A．叶绿体内发生CO2→C3→C6H12O6，线粒体内发生C6H12O6→丙酮酸→CO2
B．ATP和[H]在叶绿体中随H2O的分解而产生，在线粒体中随H2O的生成而产生
C．光合作用反应阶段产生的[H]和有氧呼吸过程中产生的[H]还原的物质不同
D．两种细胞器都具有较大的膜面积和相同的酶系统，有利用代谢高效地进行
12．（2020高一上·天津期末）以下图解表示某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程，相关叙述正确的是（ ）
A．图解中的①、②两物质依次是H2O和O2
B．有氧呼吸和无氧呼吸的终产物中都有水
C．图解中（三）阶段产生的能量都用于ATP的合成
D．图解中（一）、（二）两阶段产生[H]的场所都是线粒体
13．（2020高一上·天津期末）近年来，建设温室大棚来种植草莓的农户越来越多，既丰富了人们的菜篮子，也提高了收入。下列相关措施有利于农民增产增收的是（ ）
A．加盖蓝膜，阻止紫外光伤害植物
B．增施有机肥，缩小大棚内昼夜温差
C．薄膜上全天覆盖草帘，防止低温冻伤
D．增设日光灯，延长光照时间
14．（2019高一上·嘉兴期中）如图表示植物叶肉细胞内需氧呼吸的部分过程，①、②、③表示反应过程，X、Y表示物质，下列叙述正确的是（ ）
A．过程①表示糖酵解，在线粒体基质进行
B．过程②的产物除了图示以外，还有ATP
C．过程③表示电子传递链，物质Y是H2O
D．物质X在线粒体中用于还原O2
15．（2019高一下·南昌期末）图表示20℃时玉米光合作用强度与光照强度的关系,S1、S2、S3表示所在部位的面积,下列说法中不正确的是（ ）
A．S1+S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物量
B．S2+S3表示玉米光合作用产生的有机物总量
C．S2表示玉米在光照强度BD间光合作用有机物的净积累量
D．S2-S3表示玉米在光照强度OD间光合作用有机物的净积累量
16．（2019高一下·湘潭期末）下图为某种植物在夏季晴天一昼夜内CO2吸收量的变化情况。判断正确的是（ ）
A．影响bc段光合速率的外界因素只有光照强度
B．ce段下降主要是由于部分气孔关闭造成的
C．ce段与fg段光合速率下降的原因相同
D．该植物进行光合作用的时间区段是bg
17．（2019高一下·鸡东月考）将叶面积相等的甲、乙两种植物的叶片分别放置在相同的温度适宜且恒定的密闭小室中，给予充足的光照，下列有关说法正确的是（ ）
A．甲、乙两叶片的光合作用强度一定相同
B．甲、乙两叶片的光合作用强度都将逐渐下降
C．若实验一段时间后，甲叶片所在小室中的 浓度较乙低，则甲叶片的呼吸强度一定比乙低
D．若实验一段时间后，甲叶片所在小室中的 浓度较乙低，则甲固定 的能力较乙低
18．（2020高二下·大庆期末）图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量（单位：mg，均考虑为有机物的重量）变化情况的操作流程及结果。下列说法错误的是（ ）
A．该植物的呼吸速率可表示为Xmg/h
B．该植物的实际光合速率可表示为（Y+2X）mg/h
C．18℃、21℃和24℃时该植物净光合作用强度无差别
D．若先光照6小时后黑暗6小时，使叶片增重最多的温度是24℃
19．（2019高一上·朝阳开学考）研究者使用稳定同位素18O标记水和碳酸盐/碳酸氢盐中的氧，加入三组小球藻培养液中，记录反应起始时水和碳酸盐/碳酸氢盐中18O的比例，光照一段时间后，分别检测小球藻释放的氧气中18O的比例，实验结果如下表所示。下列相关叙述，不正确的是（ ）
组别 水中18O的比例（%）
HCO3-和 CO32-中18O的比例（%） 反应时间（min） 释放的O2中18O的比例（%）
1 0.85 0.41 45 0.84
2 0.85 0.55 110 0.85
3 0.85 0.61 225 0.85
A．小球藻光合作用所需的CO2可由HCO3-和CO32-提供
B．HCO3-和CO32-中18O的比例不同导致放氧速率不同
C．释放的O2中18O的比例不受光合作用反应时间影响
D．释放的O2和水中18O的比例接近，推测氧气来自于水
20．（2019·西湖月考）科学家研究环境因素对某植物光合速率的影响如下图，据图判断下列叙述错误的是（ ）
A．光强度超过a时，造成曲线II和Ⅲ光合速率差异的原因是CO2浓度不同
B．曲线 I、II、III表明，光合速率受光强度、温度和CO2浓度的综合影响
C．曲线I、II、III表明，改变温度和CO2浓度对植物的光饱和点有影响
D．光强度为0~a时，适当提高CO2浓度和温度对光合速率有促进作用
二、非选择题
21．（2019高二上·浙江期中）百合以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境。下图为百合叶肉细胞内的部分代谢示意图，请分析回答以下问题：
（注：PEP、OAA、RuBP、PGA均为叶肉细胞内的相关代谢物质）
（1）百合叶肉细胞进行光合作用，首先水在光下裂解为 ，并将光能转化为 中活跃的化学能，此过程发生在叶绿体的 中。
（2）由图可知PEP、RuBP均能与 结合，所形成的产物中 能在白天释放CO2来补给叶片中CO2的不足，以应对高温干旱环境。图中的物质 被进一步还原成三碳糖，其中 （大部分/小部分）三碳糖再生成RuBP。
（3）图中B物质最可能是 ，据图分析，百合叶肉细胞夜间细胞液pH可能会 （降低/不变/升高），最可能的原因是 。
22．（2020高一下·苏州开学考）某指示剂溶液在中性条件下为黄色，酸性条件下为红色，碱性条件下为紫色，现有水草、蜗牛、光源及4支装有指示剂水溶液的试管（均为黄色，指示剂不会影响生物的生理活动）等，设计一个证明光合作用吸收CO2与呼吸作用释放CO2的实验，请预测实验结果并分析原因。
（1）为了证明植物的光合作用吸收CO2，应对B装置作如何处理？ ，实验结果指示剂呈 色。
（2）为了证明植物的呼吸作用释放CO2，应对C装置作如何处理？ ，实验结果指示剂呈 色。
（3）A装置的作用是 。
（4）用一定的光源向D装置照射一段时间。结果预测与结论：
①若指示剂呈红色，说明 ；
②若指示剂呈黄色，说明
；
③若指示剂呈紫色，说明 。
23．（2020高一下·重庆期中）图甲表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系；图乙表示某绿色植物的细胞代谢状况；图丙是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得室内的CO2浓度与时间关系的曲线；图丁是测定光合速率的装置。请分析回答：
（1）图甲中的a点表示 ，b点时叶肉细胞中产生ATP的场所有 。
（2）图乙所示该植物细胞代谢情况，可用图甲中a、b、c、d哪一点来表示？ 。
（3）在光照强度大于 klx时，植物才会表现出生长现象。在相同温度下，将该植物的叶片置于8klx光照下9小时，然后移到黑暗处15小时，则该24小时内每100cm3叶片的光合作用所消耗的CO2的量为 mg。
（4）图甲曲线中c点与图丙曲线中 点的生理状态相同。由图丙可推知，密闭玻璃温室中氧气浓度最大的是 点，j点与e点相比植物体内有机物含量将 （填增加、减少或不变）。
（5）如果要测定该植物真正光合作用的速率，该如何在图丁的基础上增加一组实验（作为对照组）？ 。若在单位时间内，实验组读数为M，对照组读数为N，该植物的真正光合作用速率为 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、①表示有氧（无氧）呼吸的第一阶段，②表示无氧呼吸的第二阶段，催化①②反应的酶在细胞质基质中进行，A正确；
B、水果的保鲜需降低总呼吸强度，尽可能多地保证水果中的有机物不被消耗，B错误；
C、①④③过程为有氧呼吸的三个阶段，其中物质a、d分别是丙酮酸和O2，物质c为[H]，C错误；
D、e为乙醇，人体剧烈运动进行无氧呼吸时产生的是乳酸，不会产生乙醇，D错误。
故答案为：A。
【分析】①表示有氧（无氧）呼吸的第一阶段，②表示无氧呼吸的第二阶段，④为有氧呼吸的第二阶段，③为有氧呼吸的第三阶段。a为丙酮酸，b为CO2，e为酒精（乙醇），c为[H]，d为氧气。
2．【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】金鱼藻在阳光的照射的条件下会进行光合作用，可以产生氧气。
故答案为：A
【分析】光合作用包括光反应和暗反应，光反应主要有水的光解和ATP的合成两个反应，其中水的光解会产生氧气和[H]。
3．【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】解：对于真核生物来说，过程①有氧呼吸的场所有细胞质基质和线粒体，过程②光合作用的场所在叶绿体中，A不符合题意；B. 过程①有氧呼吸产生的能量大多数以热能形式散失，少数储存在ATP中，B不符合题意；过程②光合作用中产生NADpH用于C3的还原形成（CH2O）和C5，C符合题意；过程②光合作用产生的(CH2O)中的氧全部来自二氧化碳，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】 题图是细胞中糖类合成与分解过程示意图，其中过程①表示有氧呼吸，过程②表示光合作用。据此答题。
4．【答案】C
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、丙瓶中浮游植物只能进行呼吸作用，产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体基质，A错误；
B、在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为4.9-3.8=1.1mg，B错误；
C、在一昼夜后，乙瓶中植物可以进行光合作用消耗二氧化碳，故pH比丙瓶的高，C正确；
D、在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用产生的氧气量约为1.1+0.7=1.8mg，D错误。
故答案为：C。
【分析】由题意可知，丙瓶中浮游植物只能进行呼吸作用，一昼夜后呼吸作用消耗的氧气量为4.9-3.8=1.1mg，乙瓶中植物光合作用和呼吸作用同时进行，氧气的释放量（净光合量）为5.6-4.9=0.7mg。
5．【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、当CO2浓度为a时，二氧化碳的浓度低光合作用弱，光合作用等于呼吸作用，植物没有有机物的积累，不能正常生长，A错误；
B、本实验的自变量和应变量分别是二氧化碳和光照强度、净光合速率，无关变量是温度，B错误；
C、该植物的净光合速率可以用植物单位时间内氧气的释放量来表示，C错误；
D、联系实际提高作物的产量，要考虑到光和二氧化碳的影响，因为影响光合作用的因素主要有光照、二氧化碳浓度、温度，D正确。
故答案为：D。
【分析】光合作用分为两个阶段进行，在这两个阶段中，第一阶段是直接需要光的称为光反应，第二阶段不需要光直接参加，是二氧化碳转变为糖的反过程称为暗反应。光合作用在叶绿体中进行，光反应的场所位于类囊体膜，暗反应的场所在叶绿体基质。光反应的发生需要叶绿体类囊体膜上的色素、酶参与。光合作用和呼吸作用是植物两大重要的代谢反应，光合作用与呼吸作用的差值称为净光合作用。光合作用强度主要受光照强度、CO2浓度、温度等影响。
6．【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段，发生的反应是[H]与氧气结合形成水，A正确；
B、某些微生物可利用氧化无机物产生的能量合成有机物，这种反应叫化能合成作用，如硝化细菌，B正确；
C、光合作用光反应产生的还原氢可以用于叶绿体基质中还原三碳化合物，C正确；
D、无氧呼吸的第二阶段不释放能量，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，同时产生少量能量、合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，同时产生少量能量，合成少量ATP；第三阶段是还原氢与氧气结合形成水，同时产生大量能量，合成大量AT P；真核细胞有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中，第二阶段发生在线粒体基质中，第三阶段发生在线粒体内膜上。2、无氧呼吸第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，同时产生少量能量、合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和还原氢在相关酶的作用下产生酒精和二氧化碳或者乳酸，不释放能量；无氧呼吸的场所是细胞质基质。
7．【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、在光合作用的光反应阶段，水在光下分解产生[H]和O2，在有氧呼吸第二阶段，丙酮酸与水一起被彻底分解生成CO2和[H]，因此光合作用和呼吸作用产生的气体阶段都有水的参与，A正确；
B、光合作用光反应阶段产生的O2可在有氧呼吸第三阶段与[H]结合生成H2O，B正确；
C、光合作用光反应产生的[H]是NADpH，呼吸作用产生的[H]是NADH，它们不是同一种物质，C正确；
D、光合作用水光解后产生氧气发生在类囊体薄膜上，有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳气体发生在线粒体基质中，与生物膜无关，D错误。
故答案为：D。
【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。（1）光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行，此过程必须有光、色素、化合作用的酶。具体反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和还原氢。②ATP生成，ADP与Pi接受光能变成ATP。此过程将光能变为ATP活跃的化学能。（2）暗反应在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行，反应步骤：①二氧化碳的固定，二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物。②三碳化合物的还原，三碳化合物接受还原氢、酶、ATP生成有机物，ATP中活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能。光反应为暗反应提供了[H]和ATP，[H]和ATP能够将三碳化合物还原形成有机物。
8．【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、呼吸作用产生的二氧化碳用于暗反应阶段，CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成葡萄糖，A错误；
B、水参与光反应阶段，水的光解产生氧气，周围空气中的氧气含有18O，B错误；
C、水参与有氧呼吸的第二阶段，与丙酮酸分解产生二氧化碳释放到空气中，C错误；
D、磷脂分子是生物膜结构的主要成分，磷脂不参与光合作用和呼吸作用，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。2、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成葡萄糖。
9．【答案】C
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、图中线粒体产生的二氧化碳除了供给叶绿体利用，多于的释放到细胞外，表示呼吸作用大于光合作用，对应图中AB段，A错误；
B、图中线粒体产生的二氧化碳只散失到细胞外，表明细胞只进行呼吸作用，对应图中的A点，B错误；
C、图中B点对应的二氧化碳的吸收为0，即为光补偿点，此时的光合作用强度等于呼吸作用强度，即线粒体产生的二氧化碳刚好给叶绿体利用，C正确；
D、图中叶绿体不仅利用线粒体提供的二氧化碳，还从细胞外吸收，表示光合作用大于呼吸作用，应对应上图中的B点之后，D错误。
故答案为：C。
【分析】图示为光照强度与光合作用强度之间的关系曲线，A点光照强度为0，只进行呼吸作用，其氧气只能来源于细胞外；AB段之间，光合作用小于呼吸作用，因此呼吸作用氧气的来源有两个：细胞外和叶绿体；B点为光补偿点，此时光合作用等于呼吸作用，线粒体和叶绿体的气体交换达到平衡；B点以后，光合作用大于呼吸作用，叶绿体二氧化碳除了来自线粒体，还来自细胞外。
10．【答案】D
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、由分析可知，图1中的虚线表示呼吸速率随温度变化的情况，而实线表示净光合速率随温度变化的情况，图中看出，当温度达到60℃时，呼吸作用不再消耗二氧化碳，植物呼吸作用相关的酶失活，A正确；
B、分析图2可知，6h时，二氧化碳的吸收速率为0，此时密闭小室内二氧化碳浓度达到最大值，此时光合作用强度与合成作用强度相等，因此叶肉细胞产生[H]的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质等，B正确；
C、分析图2可知，18时，二氧化碳的吸收速度等于0，说明此时植株的光合作用强度等于有氧呼吸的强度，因为植株的光合作用等于呼吸作用，所以植株的叶肉细胞的叶绿体产生的O2量就必须大于线粒体消耗的O2量，这样才能保证非叶肉细胞的O2供应，而使植株的光合作用强度等于有氧呼吸的强度，C正确；
D、图一中实线表示净光合曲线，40℃时CO2吸收量为0，此时，光合速率=呼吸速率，D错误。
故答案为：D。
【分析】题图分析：图1中，实线表示净光合作用强度随温度的变化，虚线表示呼吸作用强度随温度的变化。图2中的CO2吸收速率表示该植物的净光合速率，室内CO2浓度变化可表示该植物有机物的积累量。从曲线可知实验的前3小时内植物只进行呼吸作用，6h时叶肉细胞呼吸速率与光合速率相等，此时细胞既不从外界吸收也不向外界释放CO2，其呼吸产生的CO2正好供应给光合作用，所以呼吸速率与光合速率相等的时间点有2个，即6、18小时。图中的CO2吸收速率为净光合速率，当CO2吸收速率大于0时就有有机物的积累，因此图中6～18h均有有机物的积累。
11．【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】解：二氧化碳的固定CO2+C5→2C3，三碳化合物的还原C3→C6H12O6+C5，则叶绿体内发生CO2→C3→C6H12O6，有氧呼吸的第一阶段C6H12O6→丙酮酸，场所是细胞质基质，A错误；在线粒体水的生成过程中生成了ATP，但是没有[H]产生，B错误；光合作用过程，产生的[H]来自于光反应中水的光解，用于暗反应中还原C3，C3是由CO2固定而来的；有氧呼吸过程产生的[H]来自第一和第二阶段，在第三阶段中与氧气结合生成水，因此用于还原O2，C正确；线粒体和叶绿体都具有较大的膜面积和复杂的酶系统，有利于新陈代谢高效而有序地进行，但酶系统不同，D错误。
【分析】光合作用的具体过程：①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a.水的光 2H2O→4[H]+O2
b.ATP的生成：ADP+Pi→ATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a.CO2的固定：CO2 +C5→2C3
b.三碳化合物的还原：2C3 →（CH2O）+C5+H2O2、有氧呼吸分为三个阶段：
第一阶段：在细胞质的基质中.
反应式：1C6H12O6（葡萄糖）→2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP）
第二阶段：在线粒体基质中进行.
反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O→20[H]+6CO2+少量能量 （2ATP）
第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的.
反应式：24[H]+6O2→12H2O+大量能量（34ATP）。
12．【答案】A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】解：①是H2O，参与有氧呼吸第二阶段，②是O2在第三阶段和[H]反应生成水， A正确.无氧呼吸生成酒精和二氧化碳或者是乳酸，B错误.有氧呼吸（三）阶段产生的能量大部分以热能形式散失，C错误.（一）阶段产生[H]的场所是细胞质基质，D错误.
【分析】有氧呼吸的过程：
13．【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】加盖蓝膜，会导致光合作用可以利用的光照减少，不利于光合作用的进行，A错误；增施有机肥，增大大棚内昼夜温差，有利于有机物的积累，B错误；薄膜上全天覆盖草帘，会阻断光线的进入，不利于光合作用的进行，C错误；增设日光灯，可以提高光照强度，提高光合速率；延长光照时间，有利于光合作用积累有机物，D正确。
【分析】光合作用在现实生活中：
①提高农作物产量：延长光合作用时间、增大光合作用面积：合理密植 ， 改变植物种植方式：轮作、间作、套作
②提高光合作用速度
使用温室大棚 使用农家肥、化肥 “正其行，通其风” 大棚中适当提高二氧化碳的浓度 补充人工光照
14．【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】解：A、过程①中葡萄糖分解为丙酮酸，表示糖酵解，发生在细胞溶胶，A错误；
B、过程②的产物除了图示以外，还有二氧化碳和ATP，B错误；
C、过程③表示柠檬酸循环的部分内容和电子传递链，物质Y是H2O，C错误；
D、物质X是还原氢，在线粒体中用于还原O2，D正确。
故答案为：D。
【分析】据图分析：①表示细胞呼吸的第一阶段（糖酵解），②③表示有氧呼吸的第二阶段（柠檬酸循环）和有氧呼吸的第三阶段（电子传递链），X 是还原氢，Y是水，据此分析作答。
15．【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】玉米在整个过程中都进行呼吸作用，并且由于温度不变，呼吸作用强度保持不变，因此S1+S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物量，A正确；S2+S3表示玉米光合作用产生的有机物总量，B正确；光照强度在BD间时，S2表示玉米在光照强度为BD间的光合作用有机物的净积累量，C正确；图中可以看出，光照强度在OD间时，S2+S3表示玉米光合作用产生的有机物总量，S1+S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物量，因此玉米光合作用有机物净积累量=光合作用总量-呼吸作用消耗=S2+S3-（S1+S3）=S2-S1，D错误。
【分析】结合题意分析：玉米在整个过程中都进行呼吸作用，并且由于温度不变，呼吸作用强度保持不变，因此可用S1+S3表示呼吸作用消耗量．而由A点开始，光合作用出现，并且随着光照强度的增强，光合作用合成的有机物不断增多；在B点时，光合作用产生的有机物刚好等于呼吸作用消耗的有机物，因此图中的S1可表示B点之前的光合作用量，也可表示呼吸作用消耗-光合作用合成量；但是超过B点后，光合作用大于呼吸作用，因此S2就可以表示B点之后的有机物积累量。
16．【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、影响bc段光合速率的外界因素除了光照强度，还有温度等， A错误。
B、ce段下降主要是由于温度过高，光照过强，导致部分气孔关闭，CO2吸收量减少造成的，B正确。
c、ce段光合速率下降的原因是：温度过高，光照过强，导致气孔关闭，CO2吸收量减少，而fg段下将则是因为光照强度降低， C错误。
D、当二氧化碳释放减少时说明出现光合作用，因此该植物进行光合作用的时间区段是ah ，D错误。
【分析】根提题意和图示分析可知：该图表示植物在夏天晴天一昼夜内CO2吸收量的变化曲线，a之前和h之后植物只进行呼吸作用，且呼吸作用强度是一定值 ，ab段和gh段，植物的光合作用强度小于呼吸作用， bg段光合作用强度大于呼吸作用，ce段下降则是因为温度过高，光照过强 ，导致气孔关闭 ， CO2吸收量减少， fg段光合速率下将的原因是光照强度降低。
17．【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A.同光照下光合作用强度与植物类型相关，所以同光照下甲、乙两植物光合作用强度不一定相同，A不符合题意；
B.密闭小室内的CO2浓度随光合时间的推移逐渐下降，所以甲、乙两叶片的光合作用强度都将逐渐下降，B符合题意；
C.小室内CO2浓度受到光合强度与呼吸强度的共同影响，若实验一段时间后，甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低，说明甲植物净光合能力强，不一定是甲叶片的呼吸强度比乙低，C不符合题意；
D.同理，实验一段时间后，甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低，说明甲甲植物净光合能力强，固定CO2的能力较乙强，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成有机物并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成；光合作用的暗反应阶段：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
18．【答案】D
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、从分析可知，无光处理1h叶片重量减少的量表示呼吸作用消耗的有机物的量，该植物的呼吸速率可表示为Xmg/h，A正确；
B、总光合速率=净光合速率+呼吸速率，光照处理1h重量增加的量表示净光合作用积累的有机物的量，即Y+X代表净光合速率、Y+2X代表实际光合速率，B正确；
C、Y+X代表净光合速率，由右图可知，18℃、21℃、24℃3个条件下，Y+X相等，C正确；
D、在图一所示实验中，若先给予6小时光照，后6小时黑暗处理，该植物叶片增重最多，则净光合速率-呼吸速率的差值最大，而X代表呼吸速率，Y+X代表净光合速率，则要求Y最大时，即温度18℃，D错误。
故答案为：D。
【分析】题图分析：左图中：无光处理1h叶片重量减少的量表示呼吸作用消耗的有机物的量，即X代表呼吸速率；光照处理1h重量增加的量表示净光合作用积累的有机物的量，即Y+X代表净光合速率、Y+2X代表实际光合速率。右图中：在15℃～24℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度逐渐增强，实际光合作用的强度增强。
19．【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】碳酸盐/碳酸氢盐相当于CO2缓冲液，小球藻光合作用所需的CO2可由HCO3-和CO32-提供，A不符合题意；根据表格数据可知，放氧速率与HCO3-和CO32-中18O的比例无关，B符合题意；表中数据说明释放的O2中18O的比例不受光合作用反应时间影响，C不符合题意；释放的O2中18O的比例和水中18O的比例接近，由此可推测氧气来自于水，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】光合作用和呼吸作用物质方面的联系：
20．【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A.曲线II和Ⅲ相比，当光强度超过a时，自变量为CO2浓度，两曲线差异原因为CO2浓度不同，A不符合题意；
B.曲线 I、II、III的自变量有光强度、温度和CO2浓度，均能影响光速率，B不符合题意；
C.曲线Ⅰ、Ⅱ对照说明改变温度可改变光饱和点，曲线Ⅱ、Ⅲ对照说明改变CO2浓度可改变光饱和点，C不符合题意；
D.曲线Ⅰ、Ⅱ对照说明光强度为0~a时，改变温度对光合速率没有影响，曲线 II、III对照说明光强度为0~a时，适当提高CO2浓度对光合速率没有影响，D符合题意。
故答案为：D
【分析】影响光合作用的主要环境因素有光照强度、温度、二氧化碳浓度、水分等，本题中涉及自变量有光照强度、温度、二氧化碳浓度，可分组研究：确定光照强度后曲线Ⅰ和Ⅱ的自变量为温度，而曲线Ⅱ和Ⅲ的自变量为二氧化碳浓度。
21．【答案】（1）H+、e-、O2（或者答“氢和O2”）；ATP和NADpH；类囊体膜
（2）CO2；苹果酸；PGA；大部分
（3）丙酮酸；降低；晚间苹果酸进入液泡
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】解：（1）光合作用过程包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应阶段发生在类囊体薄膜上，首先水的光解产生H+、e-、O2，并将光能转化成化学能储存在ATP和NADpH中。（2）据图分析可知，PEP、RuBP均能与二氧化碳结合，分别生出苹果酸和PEG，其中苹果酸能在白天释放CO2来补给叶片中CO2的不足，以应对高温干旱环境；而PGA被进一步还原成三碳糖，其中大部分三碳糖再生成RuBP。（3）图中B物质进入线粒体反应并产生了二氧化碳，因此B物质最可能是丙酮酸；由于百合细胞晚间苹果酸进入了液泡，所以其叶肉细胞夜间细胞液pH可能会降低。
【分析】据图分析，该图为百合叶肉细胞一昼夜进行光合作用的暗反应过程，图中夜晚叶肉中的二氧化碳进入细胞先转变为苹果酸，然后储存在液泡中；而暗反应的二氧化碳来自于苹果酸和线粒体。
22．【答案】（1）放入水草，将装置放在适宜的光照下；紫
（2）放入水草，将装置放在黑暗中；红
（3）对照
（4）水草的光合作用速度小于水草与蜗牛的呼吸作用速度之和；水草的光合作用速度等于水草与蜗牛的呼吸作用速度之和；水草的光合作用速度大于水草与蜗牛的呼吸作用速度之和
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】解：（1）为了证明植物的光合作用吸收CO2，应在B装置中放入水草，并将装置放在适宜的光照下，由于水草光合作用消耗了溶液中的二氧化碳，使溶液中pH偏大，故实验结果指示剂变为紫色。（2）为了证明植物的呼吸作用释放CO2，应在C 装置中放入水草，并将装置放在黑暗中，由于水草呼吸作用释放的二氧化碳进入溶液中，使溶液中pH减小，故实验结果指示剂变为红色。（3）A装置不放任何生物，作用是与其它实验组形成对照。（4）D装置中有水草和蜗牛，光照条件下，水草既进行光合作用，又进行呼吸作用，蜗牛只进行呼吸作用。溶液中二氧化碳含量的变化取决于水草光合作用消耗的二氧化碳与水草和蜗牛共同呼吸产生的二氧化碳的差值。所以用一定的光源向D装置照射一段时间。①若指示剂呈红色，说明水草的光合作用速度小于水草与蜗牛的呼吸作用速度之和；②若指示剂呈黄色，说明水草的光合作用速度等于水草与蜗牛的呼吸作用速度之和；③若指示剂呈紫色，说明水草的光合作用速度大于水草与蜗牛的呼吸作用速度之和。
【分析】水草光合作用消耗二氧化碳，使溶液中pH偏大，指示剂变为紫色。呼吸作用释放二氧化碳，使溶液中pH减小，指示剂变为红色。由于光照条件下植物会进行光合作用，所以若要研究植物的呼吸作用，需要将实验装置暗处理，以排除光合作用的影响。
23．【答案】（1）细胞呼吸强度（或呼吸作用释放的CO2量）；细胞质基质、线粒体、叶绿体
（2）d
（3）2；18
（4）f、h；h；减少
（5）除遮光外其他条件与装置A相同；M﹣N（或M+N）
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】（1）图甲中的a点光照强度为零，不能进行光合作用，表示细胞呼吸强度。c点时，同时进行光合作用和呼吸作用，因此叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。（2）由分析可知，图乙此时光合作用强度大于呼吸作用强度，可用图甲中d点表示。（3）光合作用强度大于呼吸作用强度时，植物会出现生长，即光照强度大于2klx时，植物才会表现出生长现象。在相同温度下，呼吸作用速率为6 mg，将该植物的叶片置于8klx光照下9小时，净光合速率为12 mg，真正光合作用制造的有机物为（12+6）×9=162 mg，然后移到黑暗处15小时，24小时内每100cm3叶片的光合作用所消耗的CO2的量即为其净光合强度，根据真正的光合强度=呼吸强度+净光合强度可知，24小时内每100cm3叶片的光合作用所消耗的CO2的量为162-24×6=18 mg。（4）图甲中c点光合作用强度等于呼吸作用强度，与图丙曲线中f、h点的生理状态相同。丙图中纵轴表示的是温室中二氧化碳的量，光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，因此二氧化碳量最少时就是氧气积累最多时，故密闭玻璃温室中氧气浓度最大的是h点。j点与e点相比二氧化碳量升高，即有机物分解的多，有机物含量减少。（5）要测定该植物真正光合作用的速率，还需测出呼吸速率，故增加一组除遮光外其他条件与装置A相同。真正光合作用速率为M﹣N。
【分析】图甲中a点只进行呼吸作用；b点呼吸作用强度大于光合作用强度；c点表示光补偿点，光合作用等于呼吸作用强度；d点表示光饱和点。图乙中，叶绿体产生的氧气不仅供给线粒体，还释放出来；线粒体产生的二氧化碳供给叶绿体，叶绿体还吸收空气中的二氧化碳，表明此时光合作用强度大于呼吸作用强度。图丙曲线上升表示呼吸作用强度大于光合作用强度，曲线下降表示光合作用强度大于呼吸作用强度。图丁液滴左移，表面密闭容器气体变小，由于二氧化碳的浓度不变，因此氧气下降。
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