3.6 光合作用 培优练习（含解析）

3.6光合作用（培优）
、选择题
下列叙述中，与“绿叶在光下制造有机物”实验无关的是（　　）
A．用黑纸片遮盖叶片一部分 B．叶绿素能溶解到酒精中
C．淀粉遇碘液变蓝 D．二氧化碳使澄清石灰水变浑浊
小球藻、硅藻等被称为微藻，其体内能产生较多的油脂等有机物，是未来人类生产生物柴油的重要原料，微藻光合作用制造有机物所需的原料主要是（ ）
A． 水、无机盐 B． 水 C． 二氧化碳、无机盐 D． 水、二氧化碳
乐乐为了研究植物的光合作用做了如下实验。下列有关实验的分析正确的是（　　）
A．a组中产生的气泡主要是二氧化碳气体
B．上述实验表明水是光合作用的必要条件
C．a组和b组对照，可以证明光照是光合作用的条件
D．b组和c组对照，可以证明光合作用场所是叶绿体
某研究小组将绿色植物放在透明的玻璃罩内，在适宜的条件下测量装置内一天24小时二氧化碳浓度的变化，能正确表示测量结果的是（ ）
A．B．C．D．
温室中绿色植物在阳光下生长，连续测定温室内的氧气含量，得到的图象应是（　　）
A． B．
C． D．
如图表示光照强度和温度与光合作用强度的关系，以下描述中错误的是（　　）
A．从图中可知，影响光合作用强度的因素有温度和光照强度
B．从图中可知，光照强度在0﹣a内，光合作用强度主要受光照强度大小的影响
C．光照强度在a﹣b内，植物光合作用强度只受温度高低的影响
D．从图中可知，光照强度在b以后，光合作用强度主要受温度的影响
在适宜温度、水分和一定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收速率（CO2净吸收速率=光合作用CO2吸收速率-呼吸作用CO2释放速率）与CO2浓度的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．升高温度，d点一定上移
B．适当增强光照，a点将左移
C．CO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用
D．CO2浓度为b时，甲乙光合作用强度相等
如图为小科所在小组研究某植物在夏季一昼夜中CO2吸收量和释放量的变化图，下列分析错误的是(　　)
A．a点表示凌晨温度低，呼吸作用弱，CO2释放量少
B．ac段植物只进行呼吸作用，不进行光合作用
C．d点温度过高，气孔关闭，出现“午休”现象
D．e点植物在一天中积累的有机物最多
光合作用和呼吸作用紧密相关，若图中甲代表水和二氧化碳，则（　　）
A．Ⅰ是光合作用，Ⅱ是呼吸作用，乙是水和二氧化碳
B．Ⅰ是光合作用，Ⅱ是呼吸作用，乙是有机物和氧气
C．Ⅰ是呼吸作用，Ⅱ是光合作用，乙是水和二氧化碳
D．Ⅰ是呼吸作用，Ⅱ是光合作用，乙是有机物和氧气
用新鲜的大豆叶进行如图装置所示的实验（提示：NaOH溶液可以吸收空气中的二氧化碳），将其置于充足的光照下，分析D处气体成分最可能是（　　）
A．O2量多于B处 B．O2量与B处相等
C．无CO2和O2 D．CO2量多于B处
、填空题
现有①氧气；②二氧化碳；③氮气；④稀有气体四种物质，请用上述物质的序号填空：空气是一种重要的自然资源，空气中的各种成分可以广泛应用于生产和生活中，其中约　 　占空气体积的78%，是工业上生产硝酸和化肥的重要原料；人类维持生命不可缺少的气体是　 　，燃烧也离不开它；　 　虽然几乎不与任何物质发生化学反应，但是也有很广泛的用途，如制造电光源等；　 　是植物进行光合作用不可缺少的物质。
某同学为验证与光合作用相关的一些结论，设计了如图所示的一组实验，烧瓶中的溶液pH大于7，均含适量的焦性没食子酸，焦性没食子酸在碱性环境下遇氧气会由元色变褐色。请回答：
(1)如果要研究光合作用是否需要CO2 ， 应选用________两个烧瓶进行对照。一段时间后，________号瓶最先变褐色。
(2)如果本实验不加指示剂，为判断光合作用是否进行，还可采用的方法有：________(写出一种即可)。
根据下式回答下列问题：
（1）过程a和b分别表示植物的　 　 和　 　 ．
（2）漂浮在水面的满江红，其叶片可进行a过程，但水下的根却不能，原因是根细胞中没有　 　 ．通常情况下，绿色植物在夜晚只能进行　 　 ．（选填“a或b”）
（3）a、b两个过程中，　 　 （填字母）对于维持大气中的碳﹣氧平衡具有更为重要的意义．
（4）“绿叶在光下制造淀粉”的试验中，叶片经酒精脱色并滴加碘液后，观察到的颜色变化是，遮光部分　 　 ，未遮光部分　 　 ．（变蓝/不变蓝）
、实验题
某生物兴趣小组用黑藻探究光合作用是否以二氧化碳为原料。BTB（溴麝香草酚蓝水溶液）颜色变化可反映水中二氧化碳含量变化，原理如下所示。依据这一原理，同学们进行了如图所示实验。(甲乙试管放入黑藻）
（1）甲、乙两组实验在黑喑中一段时间后，BTB水溶液都变成黄色的原因是　 　；
（2）比较甲、乙两组实验结果可以得出结论　 　；
（3）有同学质疑，光照是否会引起BTB水溶液中的二氧化碳量减少。为回应这一质疑，小科增加了实验，制得与甲、乙两组相同的黄色BTB水溶液后，接下来的实验操作是　 　。
、解答题
对自然的认识是一个不断修正和完善的过程。请阅读以下材料，回答问题：
材料一：2400多年前古希腊学者亚里士多德提出，植物生长发育所需的物质全部来自土壤；
材料二：17世纪，比利时海尔蒙特把一棵2.5千克的柳树种在装有90千克泥土的木桶里，只浇水。经过五年，再次称重，柳树质量已达80多千克，而泥土减少却不到100克，
材料三：18世纪，英国普利斯特利通过如图乙实验发现，A钟罩内的小鼠很快死亡，B钟罩内的小鼠却可活较长时间。
材料四：1864年，德国萨克斯发现绿色植物在光下还能合成淀粉等物质。1897年，人们首次把绿色植物的上述生理现象称为光合作用。
（1）如果亚里士多德的观点成立，则海尔蒙特的实验结果为　 　。
（2）普利斯特利实验说明了　 　。
（3）如今，依据碘能使淀粉变　 　色的特点，常通过检测淀粉来判断植物是否进行了光合作用，为便于观察，需进行如图丙的实验，当实验结束取出小烧杯后，可观察到酒精和叶片的颜色分别是　 　。
3.6光合作用（培优）答案解析
、选择题
D
【解析】根据“绿叶在光下制造有机物”的实验步骤及各步骤的目的和意义解题。
A．用黑纸片遮盖叶片一部分，被遮住部分不见光，未被遮住部分能见光，从而形成有光和无光的对照，故A正确；
B、利用酒精隔水加热，使叶绿素能溶解到酒精中，从而排除绿色对染色过程颜色变化的影响，故B正确；
C、滴加碘液后，未遮光部分淀粉遇碘液变蓝，遮光部分不变色，故C正确；
D、整个实验过程中，没有涉及到二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，故D错误；
故答案为：D。
D
C
【解析】绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程，叫做光合作用，绿色植物光合作用需要的条件是阳光、水、叶绿体、二氧化碳。
A．a组中产生的气泡是叶绿体进行光合作用产生的，光合作用释放的气体是氧气，A不符合题意；
B、上述实验表明光是光合作用的必要条件，B不符合题意；
C、a组和b组对照，b组遮光，a组光照，光照组有气泡产生，说明进行光合作用产生氧气，b组遮光无气泡，说明无法进行光合作用产生氧气，因此可以证明光照是光合作用的条件，C符合题意；
D、b组和c组不能作对照，有两个变量，光照和叶绿体，D不符合题意。
故答案为：C
D
【详解】
根据题意，绿色植物放在透明的玻璃罩内，在有光的条件下，绿色植物可以进行光合作用吸收二氧化碳，在无光的条件下，不能进行光合作用，能进行呼吸作用，释放二氧化碳，根据选项中图所示，在上午6点之前，没有光，植物进行呼吸作用，玻璃罩内二氧化碳含量增加，6点后太阳升起，光合作用强度越来越强，二氧化碳含量下降，18点过后，太阳下落，绿色植物不能进行光合作用，进行呼吸作用释放二氧化碳，玻璃罩内二氧化碳含量又开始升高，可见D符合题意。
C
【解析】绿色植物受阳光照射会进行光合作用，消耗二氧化碳产生氧气，所以，从正午到午夜氧气量会有所变化．此题考查了植物的光合作用，以及光合作用受光的影响，并且考察了我们的识图和分析能力．
解：正午光照较强植物光合作用较强，产生的氧气最多，随着时间慢慢向午夜接近，光照越来越差光合作用不断变弱，故产生氧气量慢慢下降，故曲线下降；由午夜到第二天正午此过程正好和刚才叙述的过程相反，故曲线上升．
故选C．
C
【解析】A．题干是光照强度和温度与光合作用强度的关系，所以图示的结论是影响光合作用强度的因素有温度和光照强度．A正确；
B、由图示可知，在0﹣a内尽管各曲线表示的温度不同，但随光照强度的增强，光合作用的强度在增强，所以光合作用强度主要受光照强度大小的影响．B正确；
C、在a﹣b内，光合作用的强度既受光照强度的影响，也受温度高低的影响．C错误；
D、由曲线可知，光照强度在b以后，一定范围内，温度越高的曲线光合作用的强度越强．D正确．
故选：C.
植物的光合作用是在叶绿体中进行，条件是必须要有光，也就是说只能在白天进行．光合作用的强度受温度、光照及二氧化碳浓度等因素的影响．
B
【解析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。呼吸作用，是生物体在细胞内将有机物氧化分解并产生能量的化学过程，是所有的动物和植物都具有的一项生命活动。生物的生命活动都需要消耗能量，这些能量来自生物体内糖类、脂类和蛋白质等的能量，具有十分重要的意义。
A．升高温度，酶的活性增大，呼吸作用和光合作用都会增强，不一定会上移；故A错误；
B、适当增强光照，光合作用增强，呼吸作用不变，则二氧化碳的吸收率大于其释放率，a点会向左移动；故B正确；
C、a点时，植物已经开始进行光合作用了，这点时，是光合作用速率等于呼吸作用的速率，所以不对外吸收二氧化碳；故C错误；
D、 CO2浓度为b时，甲乙的CO2净吸收率相等，但是由图可知，甲的呼吸作用速率大于乙的呼吸作用速率，所以在b点时，甲的光合作用强度大于乙的光合作用强度；故D错误；
故答案为：B。
B
【解析】植物呼吸作用是植物细胞内的有机物在一系列酶的作用下逐步氧化分解，同时释放能量的过程。
A．ａ点时，植物释放的二氧化碳量最低，说明此时温度最低，导致酶的活性降低，呼吸作用减弱，所以二氧化碳释放量减少；故A正确；
B、ｂｃ段二氧化碳释放量在逐渐减少，说明此时植物开始进行光合作用消耗呼吸作用释放的二氧化碳了；故B错误；
C、ｄ点处于二氧化碳吸收量较高的两点中间，说明此时温度过高，导致植物的气孔关闭，从外界吸收的二氧化碳减少，所以光合作用减弱，出现午休现象；故C正确；
D、ｅ点二氧化碳的吸收量和释放量相等，且光合作用进行了整个白天，所以有机物的积累量是最多的；故D正确；
故答案为：B。
D
【解析】绿色植物通过光合作用把二氧化碳和水转变成有机物质并释放氧气；同时也通过呼吸作用把有机物质氧化分解为二氧化碳和水，并释放能量供生命活动利用。光合作用和呼吸作用既相互对立，又相互依赖，它们共同存在于统一的有机体中。
根据光合作用和呼吸作用的联系，若题图中甲代表水和二氧化碳，Ⅱ是光合作用，乙是有机物和氧气，Ⅰ是呼吸作用。
故答案为D.
D
【解析】据图可知，空气首先进入氢氧化钠溶液中，空气中的二氧化碳被氢氧化钠溶液所吸收，氧气含量不变；然后进入硬质玻璃管中，虽然有光，但是因为没有二氧化碳，叶片也不能进行光合作用，只进行呼吸作用。
A：植物未进行光合作用，呼吸作用消耗氧气，D处O2量少于B处，错误。
B：植物未进行光合作用，呼吸作用消耗氧气，D处O2量少于B处，错误。
C：植物未进行光合作用，呼吸作用产生CO2，错误。
D：植物未进行光合作用，呼吸作用产生CO2，故D处CO2量多于B处。
故选D。
、填空题
③；①；④；②
【解析】空气的成分：氧气，二氧化碳，氢气，氮气，稀有气体；按体积分：N2占78%，O2占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他气体和杂质占0.03%.
空气中含量最多的气体氮气约占空气总体积的78%，空气中维持人类生命活动的气体是氧气，稀有气体化学性质稳定，通电发光，可以用于制作电光源，二氧化碳参与植物的光合作用。
故答案为：③；①；④；②
(1)②④；④(2)金鱼藻叶表面有气泡产生
（1）光合作用；呼吸作用
（2）叶绿体；b
（3）a
（4）不变蓝；变蓝
【解析】（1）植物的光合作用表达式：二氧化碳+水有机物+氧+能量；呼吸作用的表达式是：有机物（储存能量）+氧→二氧化碳+水+能量；则图示中的a部分表示光合作用，b部分表示呼吸作用．
（2）漂浮在水面的满江红，其叶片可进行a光合作用过程，但水下的根却不能，原因是根细胞中没有 叶绿体．通常情况下，绿色植物在夜晚只能进行b呼吸作用．
（3）绿色植物通过a光合作用制造的有机物，不仅为自身提供了物质和能量，也为生物圈中所有的生物提供了物质和能量；光合作用释放的氧气为生物圈中所有生物的呼吸作用提供了氧气．同时减少了大气中的二氧化碳含量，维持了生物圈中的碳﹣氧平衡．
（4）“绿叶在光下制造淀粉”的试验中，叶片经酒精脱色并滴加碘液后，观察到的颜色变化是，遮光部分没有光，不能进行光合作用，滴加碘液不变蓝；而见光部分有光能进行光合作用，制造有机物，滴加碘液变蓝．
故答案为：（1）光合作用；呼吸作用
（2）叶绿体；b
（3）a
（4）不变蓝；变蓝
（1）光合作用实质上是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程．用式子表示：二氧化碳+水有机物 （储存能量）+氧气．
（2）细胞利用氧，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，这个过程叫做植物的呼吸作用．
（3）分析图示可知，过程a表示植物的光合作用，b表示植物的呼吸作用．
、实验题
（1）黑藻进行呼吸作用产生二氧化碳
（2）黑藻进行光合作用是以二氧化碳为原料
（3）把黑藻去掉，在光照下静置相同的时间
【解析】(1)光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
(2)对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验.根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力.一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组.没有处理是的就是对照组。
(1)黑藻进行呼吸作用产生二氧化碳，二氧化碳增加BTB水溶液变为黄色，因此向BTB水溶液中吹入气体，呼出的气体中含有较多的二氧化碳，因而BTB水溶液变为黄色。
(2)光合作用的场所是叶绿体，因此“黑藻能够利用光能合成有机物并释放氧气”，该过程在细胞的叶绿体内进行。甲黒藻进行光合作用吸收了二氧化碳，二氧化碳减少使BTB水溶液变为蓝绿色；乙黒藻在黑暗环境中进行呼吸作用释放二氧化碳，二氧化碳增加使BTB水溶液变为黄色，因此比较甲、乙组实验结果，说明黑藻光合作用利用了水中的二氧化碳.
(3)“光照是否会引起BTB水溶液中二氧化碳含量减少”实验唯一不同的变量是光照.因此“为回应这一质疑，应在上述实验基础上补充一组实验”和甲形成对照试验.实验方案是：向BTB水溶液中吹入气体至溶液颜色变为黄色，不加入黑藻，置于光照条件下一段时间，观察溶液颜色变化.若BTB水溶液颜色呈现黄色，"则证明光照不引起BTB水溶液中二氧化碳含量减少”。
、解答题
（1）土壤质量明显减少(从具体质量的数值予以比较等类似答案也可)
（2）绿色植物能释放供动物维持生命的气体(植物能产生氧气等类似答案均给分)
（3）蓝；酒精呈绿色，叶片呈黄白色
【解析】（1）亚里士多德认为植物生长发育所需的物质全部来自土壤；如果他的观点成立，则海尔蒙特的实验结果应该为木桶里土壤的质量明显减少。（2）英国普利斯特利实验是：A钟罩内没有绿色植物，小鼠很快死亡，B钟罩内有绿色植物，小鼠却可活较长时间；这说明绿色植物能够为小鼠的呼吸提供氧气。（3）淀粉遇碘变蓝色是淀粉的特性，人们常用淀粉的这个特性来鉴定淀粉的存在，在检测植物是否进行了光合作用时也用到碘液；图丙所示的实验是脱去叶片内的叶绿素，方法是用盛有酒精的小烧杯隔水加热；实验结束后，因叶绿素溶解到酒精里，所以酒精变成了绿色，叶片脱去叶绿素后变成了黄白色。
光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成贮存着能量的有机物（主要是淀粉），并且释放出氧气的过程，光合作用的原料是水和二氧化碳，产物中有淀粉，淀粉遇碘液变蓝。
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