2024人教版(2019)高中生物学必修1练习题--第2节　细胞中的无机物（含解析）

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2024人教版高中生物学必修1
第2节　细胞中的无机物
A级 必备知识基础练
1.[2023湖北武汉高一月考]《氾胜之书》是西汉晚期的农学著作,是中国现存较早的一部农学著作,书中提到收获的粮食要 “曝使极燥”,降低粮食的含水量后才入仓储存。下列说法错误的是(　　)
A.“曝使极燥”后,细胞中自由水含量大幅度减少,细胞的代谢降低
B.种子生长发育的不同时期,细胞内自由水与结合水的比值可能不同
C.种子一旦失去自由水,就失去了活性
D.种子萌发形成根系后,吸收的无机盐是溶解于水中形成的离子
2.下列关于细胞中无机化合物的叙述,正确的是(　　)
A.自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应
B.结合水是细胞结构的重要组成成分,液泡中水的主要存在形式是结合水
C.将作物秸秆充分晒干后,剩余的物质主要是无机盐
D.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,也可参与有机物的合成
3.2023年3月22日是第三十一届“世界水日”,联合国确定2023年“世界水日”的主题为“Accelerating Change”(加速变革)。下列关于水的叙述,不正确的是(　　)
A.水是细胞中含量最高的化合物
B.水在细胞中的存在形式与功能是可以变化的
C.生物体内的含水量与生物种类差别不大
D.水是进行生命活动的基础,因为生命活动中的生化反应需要在水中进行
4.下列关于水能成为良好溶剂及具有支持生命的独特性质的原因的叙述,错误的是(　　)
A.水分子是极性分子,水分子内和水分子间都可以形成氢键
B.水分子之间的氢键易断裂和形成,使水在常温下呈液体状态
C.水分子易与带正电荷或负电荷的分子结合,因此水是良好的溶剂
D.氢键的存在使水有较高的比热容,有利于维持生命系统的稳定
5.医生常给脱水病人注射质量分数为0.9%的NaCl溶液,而不注射蒸馏水或浓度更高的盐水,这是因为红细胞在蒸馏水中会因吸水过多而涨破;在浓盐水中会因失水过多而皱缩,从而失去输送氧气的功能。这说明(　　)
A.水分子容易进出细胞
B.无机盐离子容易进出细胞
C.上述现象是由红细胞的特性造成的
D.无机盐对维持细胞的形态和生理功能有重要作用
6.无机盐是生物体的组成成分,对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是(　　)
A.Mg2+存在于叶绿体的叶绿素分子中
B.Fe是组成血红素的重要成分
C.血液中Ca2+含量过高,人体易出现肌肉抽搐等症状
D.适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
7.[2023江西重点校高一联考]用含有一定量Ca2+的任氏液灌注离体蛙心,发现蛙心可持续跳动数小时;用不含Ca2+的任氏液灌注离体蛙心,发现蛙心会很快停止跳动。这两个实验的结果表明Ca2+(　　)
A.对维持生命活动有重要作用
B.为蛙心的跳动直接提供能量
C.对维持蛙心细胞稳定有重要作用
D.对维持蛙心细胞酸碱度有重要作用
8.[2023湖南邵阳二中高一月考]下表表示人体肌细胞受刺激后,细胞内钙含量和肌肉收缩力量随时间的变化关系,下列分析正确的是(　　)
时间/ms 0 30 60 90 120 150 180
钙含量/(mmol·mL-1) 0 7.8 2.2 0.5 0 0 0
肌肉收缩力量/N 0 2.0 5 3.5 2.1 0.5 0
A.细胞内钙含量越高肌肉收缩力量越大
B.在达到最大肌肉力量前钙含量下降
C.钙以离子形式参与人体内的各种生理功能
D.肌肉收缩力量随时间不断增强
B级 能力素养提升练
9.[多选]“茶园养鸡”是一种新型的生态养殖模式,为探究鸡粪对土壤肥力的影响,研究人员将C、N、P作为计量土壤肥力的元素进行了调查,结果下图所示。下列分析正确的是(　　)
A.土壤中C与N的含量比值与鸡粪添加量呈负相关
B.通过添加鸡粪可增加N的相对含量,从而提高茶园土壤肥力
C.N是叶绿素的组成元素,缺N会使叶片变黄且影响产量
D.细胞与无机环境的元素种类相同,体现了二者具有统一性
10.[2023黑龙江哈九中高一月考]如果各细胞内自由水与结合水的比值用a表示,则下表中正确的是(　　)
选项 不同生理状态或部位的细胞 比较
A 根尖分生区细胞a1、根尖成熟区细胞a2 a1=a2
B 衰老细胞a1、正常细胞a2 a1>a2
C 花生种子a1、大豆种子a2 a1D 休眠种子a1、萌发种子a2 a111.水是细胞中含量最多的化合物,具有很多功能,没有水就没有生命;无机盐虽然含量不多,但是当某些无机盐缺乏时,生命活动难以正常进行。
(1)在冬季来临的过程中,随着气温的逐渐降低,冬小麦体内发生了一系列适应低温的生理变化,如图为冬小麦在不同时期含水量变化关系图。
①水在细胞中以两种形式存在,其中结合水的功能是　　　　　　　　　　　。
②随着气温下降,冬小麦细胞中自由水与结合水含量的比值　　　　　,抗寒能力　　　　　。
(2)在某地区种植的冬小麦经常出现白苗病,观点一认为是土壤中缺锌引起的,理由是锌是许多酶的活化剂,缺锌导致与叶绿素合成有关的酶活性降低,使叶片失绿;观点二认为是土壤中缺镁引起的,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　,缺镁导致叶绿素无法形成。某同学利用三组长势相同的冬小麦幼苗完成下列实验,探究哪种观点是正确的。
组别 培养液 实验处理 观察指标
A 全素培养液 相同且适宜条件下培养相同的一段时间 幼苗的生长发育状况
B 缺锌培养液
C 缺镁培养液
①预测实验结果与结论
　　　组的冬小麦幼苗正常生长。
若B组冬小麦幼苗表现出白苗病,而C组正常生长,则观点一正确;
若　　　　　　　　　　　,则观点二正确;
若　　　　　　　　　　　,则观点一和观点二都不正确;
若B、C两组冬小麦幼苗都表现为白苗病,则观点一和观点二都正确。
②若实验证明冬小麦白苗病是由缺锌引起的,从科学研究的严谨角度出发,进一步证明该观点正确,还应增加的实验步骤是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。增加步骤后预期的实验结果是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第2节　细胞中的无机物
1.C　自由水含量越高,细胞代谢越旺盛,“曝使极燥”后,细胞中自由水含量大幅度减少,则细胞的代谢降低,A项正确;种子生长发育的不同时期,细胞内自由水与结合水的比值可能不同,生长旺盛的时候,自由水与结合水的比值较高,反之,自由水与结合水的比值较低,B项正确;干种子用水浸泡后仍然能发芽,说明失去自由水的种子仍保持生理活性,C项错误;细胞中无机盐主要以离子形式存在,因此无机盐必须溶解在水中,形成离子,才能被根细胞吸收,D项正确。
2.D　自由水是生化反应的介质,可直接参与生化反应,A项错误;结合水是细胞结构的重要组成成分,液泡中的水为自由水,B项错误;将作物秸秆充分晒干后,剩余的物质有很多,比如无机盐、糖类、蛋白质等,C项错误;无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,也可参与有机物的合成,例如Fe参与血红素的形成,D项正确。
3.C　水是细胞中含量最高的化合物,A项正确;细胞中的水可分为自由水和结合水,两者是可以相互转化的,并在转化中功能发生改变,B项正确;生物种类不同,生物体内的含水量不同,C项错误;生命活动中的生化反应需在水中进行,D项正确。
4.A　水分子内2个氢原子和1个氧原子之间以共价键结合,相邻的水分子之间形成氢键,A项错误;水分子间形成氢键,氢键易断裂和形成,使水在常温下呈液体状态,具有流动性,B项正确;水分子是极性分子,易与带正电荷或负电荷的分子结合,因此水是良好的溶剂,C项正确;氢键的存在使水有较高的比热容,使水的温度不易发生改变,有利于维持生命系统的稳定,D项正确。
5.D　红细胞的生活环境与质量分数为0.9%的NaCl溶液的渗透压相似,当外界溶液的浓度发生变化时,细胞的形态和功能都将随之发生变化,这说明无机盐对维持细胞的形态和生理功能有重要作用。
6.C　Mg2+是叶绿素的组成成分,故存在于叶绿体的叶绿素分子中,A项正确;Fe是组成血红素的重要成分,B项正确;血液中Ca2+含量过低,人体易出现肌肉抽搐等症状,C项错误;I是组成甲状腺激素的重要元素,故适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症,D项正确。
7.A　根据两个实验可知,Ca2+是维持蛙心心脏跳动的必需成分,说明无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用,A项正确。
8.B　由表中数据可知,钙含量为7.8 mmol/mL时,对应的肌肉收缩力量是2.0 N,而钙含量为0.5 mmol/mL时,对应的肌肉收缩力量是3.5 N,并非细胞内钙含量越高肌肉收缩力量越大,A项错误;在肌肉力量未达到最大时,钙含量已经达到最大,说明肌肉力量达到最大前钙已经开始释放,含量下降,B项正确;题意只能说明钙含量与肌肉收缩力量存在一定的关系,无法得知钙参与人体内的各项生理功能,C项错误;人体肌细胞受刺激后,肌肉细胞收缩力量先随时间延长而升高,然后随时间延长而降低,D项错误。
9.ABC　据图分析可知,随着鸡粪添加量的增加,土壤中C的相对含量基本不变,N的相对含量逐渐增加,所以土壤中C与N的含量比值与鸡粪添加量呈负相关,A项正确;随着鸡粪添加量的增加,土壤中N的相对含量逐渐增加,通过添加鸡粪可增加N的相对含量,从而提高茶园土壤肥力,B项正确;N是叶绿素的组成元素,缺N会影响叶绿素的合成,使叶片变黄且影响植物的光合作用,从而降低有机物的产量,C项正确;组成细胞的元素在无机环境中都能找到,没有一种是生物特有的,这体现了生物界与非生物界的统一性,但无机环境中的某些元素在生物体内不存在,D项错误。
10.D　根尖分生区细胞比根尖成熟区细胞的新陈代谢旺盛,因此其自由水与结合水的比值高,即a1>a2,A项错误;正常细胞比衰老细胞新陈代谢旺盛,因此其自由水与结合水的比值高,即a1a2,C项错误;休眠种子的细胞比萌发种子的细胞的新陈代谢弱,因此其自由水与结合水的比值低,即a111.答案 (1)细胞结构的重要组成成分　减小　增强
(2)镁是构成叶绿素的组成成分　A　C组冬小麦幼苗表现出白苗病,而B组正常生长　B、C两组冬小麦幼苗均正常生长
在已出现白苗病的B组内加入含锌的培养液(适量的锌离子),相同且适宜条件下培养一段时间　B组冬小麦幼苗白苗病病症消失,正常生长
解析 (1)水在细胞内以自由水与结合水的形式存在,结合水是细胞结构的重要组成成分。由题图可知,随着气温下降,冬小麦细胞中自由水的含量减少,结合水的含量增加,自由水与结合水含量的比值减小,代谢减弱,抗寒能力增强。(2)冬小麦经常出现白苗病,可能是由土壤中缺锌引起的,因为锌是许多酶的活化剂,缺锌导致与叶绿素合成有关的酶活性降低,使叶片失绿;也可能是土壤中缺镁引起的,因为镁是构成叶绿素的组成成分,缺镁导致叶绿素无法形成。A组全素营养液作为对照组,小麦正常生长;B、C组分别缺锌、缺镁,结合题干设置的两个观点分情况分析。若实验证明冬小麦白苗病是由缺锌引起的,要想进一步证明该观点正确,可在已出现白苗病的B组内加入含锌的培养液(适量的锌离子),相同且适宜条件下培养一段时间。若B组冬小麦幼苗白苗病病症消失,正常生长,则可进一步证明冬小麦白苗病是由缺锌引起的。
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