浙教版科学中考复习优中选优-生物-第11节-碳循环和氧循环
一、单选题
1．自然界中存在着许多循环现象，如：①碳循环；②氧循环；③水的自然循环。 在上述循环过程中，不需要通过原子重新组合就能实现的是（ ）
A．①② B．②③ C．③ D．①③
2．如图为自然界的碳循环示意图。下列有关植物该图的分析正确的是……………（ ）
A．图示中“大气”的成分是氧气
B．图中的碳元素的流动方向是动物到植物、微生物到动物、微生物到植物
C．生理过程①可以补充自然界中的氧气
D．过程①②的意义在于维持生物圈的碳—氧平衡
3．（2022八下·嘉兴期末）遵循自然界中的物质循环规律是实现生态文明建设的重要基础。下列关于碳循环和氧循环的说法，正确的是（ ）
A．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
B．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
C．绿色植物的生长过程中只涉及碳循环
D．人类大量使用化石燃料不会破坏碳一氧平衡
4．（2023九上·慈溪月考）自然界中的氧循环与我们的生活密切相关。“氧循环”中循环的是（ ）
A．氧气 B．二氧化碳 C．氧元素 D．水
5．如图为小科所在小组研究某植物在夏季一昼夜中CO2的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的释放量少
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
6．（2023八下·拱墅期末）“碳达峰”、“碳中和”首次被写入政府工作报告。下图是碳循环的部分过程，下列说法正确的是（ ）
A．自然界中，参与①过程的生物包括动物、植物、微生物
B．在自然界的碳循环过程中，②的主要途径是绿色植物的呼吸作用
C．工业发展需要大量燃烧化石燃料，增强③过程不会打破碳循环的平衡
D．自然界中的碳循环与氧循环是相互独立、互不影响的
7．（2023八下·杭州期末）分析图①-④，下列说法中正确的是（ ）
A．图①表示树林里一天中CO2浓度变化的情况
B．图②B点显示此时某绿色植物没有进行光合作用和呼吸作用
C．图③曲线A→B段表示肺完成一次呼气过程
D．图④表示晴朗高温状态下绿色植物蒸腾作用强度变化的情况
8．（2023八下·路桥期末）如图是自然界中一个简单的碳循环过程。下列分析不正确的是（ ）
A．草的光合作用消耗了空气中的二氧化碳
B．草的光合作用合成了有机物为牛生存提供了物质基础
C．牛的呼吸作用分解有机物并释放碳元素到空气中
D．牛与草只参与了自然界的碳循环，未参与氧循环
二、填空题
9．（2023九上·台州开学考）将某绿色植物的叶片放在特定装置中，研究在不同温度和光照条件下(图中的勒克斯是光照强度的单位)的光合速率和呼吸速率，测得数据如图所示。
（1）从图可以得出的结论是 （写一点即可）：
（2）该叶片在20℃时的呼吸速率是10℃呼吸吸速率的 倍；
（3）20℃、2万勒克斯光照时，叶片每小时通过光合作用产生氧气 毫克。
10．（2023八下·黄岩期末）图甲是被子植物叶片上进行光合作用的示意图，图中箭头表示物质运输的方向，字母A表示导管、B表示筛管，代码Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示物质，图乙表示该植物置于密闭大棚内一天空气中二氧化碳的浓度变化。请分析回答下列问题：
（1）图甲中的Ⅰ表示的物质为 。
（2）二氧化碳和氧气等气体通过甲图中的C (填结构名称)进出叶片。
（3）根据图乙曲线判断该植物-天24小时内，光合作用制造有机物总量与呼吸作用消耗有机物总量的大小关系，并说明理由 。
11．（2023八下·路桥期末）为探究绿色植物的生理活动，某兴趣小组设计并完成了以下实验步骤：
①连接实验装置，关闭阀门K1和K2后放到黑暗处一昼夜；
②将整个装置移到阳光下照射数小时：
③打开阀门K1，将透明塑料袋中的气体通入甲管中，待气体收集满后，打开橡皮塞，用带火星的木条检验；
④打开阀门K2，将黑色塑料袋中的气体通入乙试管进行检验；
⑤取下两个塑料袋中的叶片a和叶片b，进行脱色、漂洗处理后，滴加碘液，观察两个叶片的颜色变化。
（1）步骤①把植物放在黑暗处一昼夜的目的是 。
（2）步骤③后，若发现木条复燃，证明植物光合作用产生了 。
（3）乙中澄清石灰水变浑浊，产生沉淀的原因是 。(用化学方程式表示)
（4）步骤⑤后，叶片ab中变蓝色的是 。
三、实验探究题
12．（2023八下·上虞期末）某科学兴趣小组将三组基本相似的同种植物幼苗，分别放入甲、乙、丙三个透明玻璃钟罩中，密封。经一昼夜暗处理后，置于室外相同环境下，其中甲做遮光处理，乙、丙不遮光(如图)。(注：丙钟罩内的氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳)
（1）甲和乙作为一组对照实验，所探究的问题是 ？
（2）一段时间后，将甲、乙、丙中的叶片分别经酒精脱色、滴加碘液处理后发现：甲中的叶片不变蓝，乙中的叶片变蓝；丙由于缺少 ，不能进行光合作用，所以叶片不变蓝。
（3）上图表示0点到24点之间二氧化碳浓度的连续变化情况。甲、乙、丙三个装置中，二氧化碳浓度变化情况与上图相符的是 。
四、解答题
13．（2022·鹿城模拟）生物圈Ⅱ号是美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的一座微型人工生态循环系统，仿真地球生态环境，在密闭状态下进行生态与环境研究，帮助人类了解地球如何运作。8名科研人员进驻生物圈Ⅱ号，在各自的研究领域内均积累了丰富的科学数据和实践经验。
资料1：生物圈Ⅱ号大约有8层楼高，主体为密封钢架结构的玻璃建筑物，是有史以来最大的封闭系统。
资料2：为了模拟地球的生态环境，圈内共引入了约4000个物种，其中动物、植物约3000种，微生物约1000种，它们分别来自澳大利亚、非洲、南美北美等地。
资料3：居住区内的指挥室能够通过遍布圈内的5000多个传感器(每15分钟记录一次并读入无限增长数据库)有效地监测主要的参数，如O2、CO2浓度等，并能进行数据传感器及所有报警装置的状态显示。
根据你所学的知识结合以上资料，请你对设计者的设计作出合理的解释。
14．目前，全球平均气温较工业化前已上升了1.1℃，其主要原因是自然界中的碳平衡被破坏。2020年9月22日，在第七十五届联合国大会期间，我国承诺：中国将力争于2030年前实现CO2排放达到峰值，2060年前实现碳中和，即通过各种方式抵消排放的CO2量，重新实现碳平衡。如图是碳循环和碳中和策略的示意图。
（1）人类进入工业化社会后，化石燃料的大量使用是碳平衡被破坏的主要原因之一，对此可采取的碳中和策略②有 。
（2）要实现我国政府提出的目标，除图中策略外，还可用化学方法人工捕获，如将空气通入氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和水。写出用氢氧化钾捕获CO2的化学方程式： 。
（3） 2020年12月下旬，我国部分地区出现多年未遇的极寒天气，因此有人质疑：今年天气这么冷，地球气温真的在上升吗？对于这样的质疑，你是否认同？并说明理由。
15．（2023九上·温州开学考）植物的生长与无机盐、光照、温度等因素有关。如图表示某植物在恒温25℃时每小时氧气释放量(吸收量)与光照强度的关系。
（1）在实验过程中发现该植株矮小，叶色发黄，下列化肥中能改善该植株发育情况的是 。
A．尿素[CO(NH2)2] B．碳酸钾[K2CO3]
C．磷酸二氢钙[Ca(H2PO4)2] D．氯化钾[KCl]
（2）盛夏的中午，天气很热光照程度高，植物为了保持自身的水分，便会关闭大量气孔，减弱 作用。
（3）已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃。在其他条件不变的情况下，若将环境温度改为30℃，则图像中的Q点会水平向 移。
16．（2023八下·仙居期末）“碳中和”是指在一定时间内，通过植树造林等途径，抵消自身所产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。我国提出2060年前实现碳中和的目标。如图所示是碳循环示意图，图中箭头表示碳的流动方向，请回答：
（1）“碳中和”中的碳主要指的是 。
（2）⑤的过程属于 （生理活动），其文字表达式为 。
（3）用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是______（填字母）。
A．变化观：每个人都在参与碳循环
B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒
C．微粒观：绿色植物的作用是使自然界中的氧分子总数增加
D．平衡观：碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
17．（2023八下·上虞期末）植物的光合作用为呼吸作用提供了物质基础，而呼吸作用则为光合作用提供能量和原料。
（1）为研究种子的呼吸作用，小柯对种子消毒杀菌后，按图甲所示的实验进行研究。对种子消毒杀菌后再进行实验，其目的是 。几天后，澄清石灰水最先出现明显浑浊现象的装置是 (选填“A”、“B”或“C”)。
（2）研究人员在晴天环境下，对栽有绿色植物的密闭玻璃温室，进行24小时二氧化碳含量的测定，绘制的曲线如图乙所示。据图分析，植物的光合作用开始于 (选填“P点前”、“P点”或“P点后”)。
18．（2022·温州模拟）我校开心农场社团同学为提升农作物产量，查阅资料得到植物光合作用速率与光照强度的关系，如图甲所示。图乙表示夏季晴朗的一天，某植株在24小时内O2吸收速率的变化示意图，回答下列问题：
（1）植物进行光合作用的主要器官是 。
（2）运用所学知识解释图甲C点之后光合速率下降的原因 。
（3）若植物的呼吸作用强度在一天24小时内不发生变化，则图乙中光合作用速率最高时，每小时植物光合作用消耗CO2的量是 mg。 (光合作用的化学方程式： 6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2)
（4）液化气是指用作燃料的液化石油气、煤气等。对石油气、煤气进行加压，可使其理常温下液化。图甲到图乙为对石油气加压的过程，6个“O”代表所有的石活寨油气分子，该过程中石油气的内能如何变化： 。
（5）在图乙中画出加压后的活塞位置及石油气分子的模型图： 。
（6）小温家使用的是瓶装液化气，每瓶中装有15kg液化气，每瓶液化气全部燃烧放出的热量有56%被利用，在1个标准大气压下可把多少质量的水从20C加热至沸腾 (液化气的热值q=4.2×107J/kg，水的比热容c=4.2×103J/ (kg·℃) )
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】原子重新组合的过程发生的是化学变化，不需要原子重新组合发生的是物理变化。
【解答】①碳循环的过程中有新物质生成，属于化学变化，故需要原子重新组合，②氧循环的过程中有新物质生成，属于化学变化，故需要原子重新组合，③水的天然循环过程中水分子本身不变，故不需要原子的重新组合。
故C正确。
故答案为：C。
2．【答案】D
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】由图可知，①表示植物的呼吸作用，把有机物分解成二氧化碳和水，排到大气当中；②表示植物的光合作用，把从环境中得到的二氧化碳和水合成有机物，释放氧气；④表示动物的呼吸作用；③表示微生物的分解作用，把动植物的遗体遗物分解成二氧化碳和水，排到大气当中。
【解答】A.图示中“大气”的成分是氧气和二氧化碳，故A不符合题意。
B.图示生态系统中的能量流动方向是植物到动物、动物到微生物、植物到微生物，故B不符合题意。
C.生理过程①③④均表示生物的呼吸作用，②表示植物的光合作用，故C不符合题意。
D.植物利用二氧化碳作原料进行光合作用制造有机物，二氧化碳进入有机（生物）环境，植物通过呼吸作用和动物的呼吸作用产生二氧化碳，使碳元素由生物体进入无机环境，而①表示植物的呼吸作用，②表示植物的光合作用，故过程①②的意义在于维持生物圈的碳氧平衡，故D符合题意。
故答案为：D。
3．【答案】A
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】生物圈中的碳循环是指碳元素的循环，氧循环指的是氧元素在自然界的循环。
【解答】A.碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳，经光合作用转化为葡萄糖，并放出氧气，有新物质生成属于化学变化，氧循环过程中有新物质氧气、二氧化碳等生成，属于化学变化，故说法正确，符合题意；
B.生物圈中的碳循环是指碳元素的循环，氧循环指的是氧元素在自然界的循环，而不是特指二氧化碳和氧气的循环，故说法错误，不符合题意；
C.绿色植物的生长过程，既有光合作用，又有呼吸作用，既涉及碳循环，又涉及氧循环，故说法正确，不符合题意；
D. 人类大量使用化石燃料会破坏碳一氧平衡 ，不符合题意。
故选A。
4．【答案】C
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】 氧元素在自然界的循环状态。动植物的呼吸作用及人类活动中的燃烧都需要消耗氧气，产生二氧化碳。但植物的光合作用却大量吸收二氧化碳，释放氧气，如此构成了生物圈的氧循环（氧循环和碳循环是相互联系的）。
【解答】氧循环指的是氧元素的循环；
故答案为：C.
5．【答案】B
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】 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，并且释放氧气的过程，叫做光合作用；绿色植物利用氧气和有机物，在活细胞，分解产生二氧化碳和水并释放出能量的过程叫做呼吸作用；
【解答】A.a点时，植物CO2的释放量少，说明此时温度低，呼吸作用弱，A正确。
B. bc段CO2的释放量在逐渐减少，说明该时段植物开始进行光合作用消耗呼吸作用释放的CO2，B错误。
C. d点处于CO2吸收量较高的两点中间，说明此时温度过高，植物的气孔关闭，从外界吸收的CO2的量减少，使光合作用减弱，出现”午休”现象，C正确。
D. e点时，CO2的吸收量和释放量相等，且ce段CO2的吸收量大于0，所以e点植物在一天中积累的有机物最多，D正确。
故选B。
6．【答案】A
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环；全球性大气环境问题（酸雨、温室效应、臭氧空洞）
【解析】【分析】 氧元素在自然界的循环状态。动植物的呼吸作用及人类活动中的燃烧都需要消耗氧气，产生二氧化碳。但植物的光合作用却大量吸收二氧化碳，释放氧气，如此构成了生物圈的氧循环（氧循环和碳循环是相互联系的）。碳循环，是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换，并随地球的运动循环不止的现象。生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳，在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气，有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。有机化合物经食物链传递，又成为动物和细菌等其他生物体的一部分。生物体内的碳水化合物一部分作为有机体代谢的能源经呼吸作用被氧化为二氧化碳和水，并释放出其中储存的能量。
【解答】A. 自然界中，参与①过程的生物包括动物、植物、微生物 ，A正确；
B. 在自然界的碳循环过程中，②的主要途径是绿色植物的光合作用，B错误；
C. 工业发展需要大量燃烧化石燃料，增强③过程会打破碳循环的平衡，C错误；
D. 自然界中的碳循环与氧循环是相互依存、相互影响的，D错误；
故答案为：A
7．【答案】D
【知识点】蒸腾作用；光合作用和呼吸作用的相互关系；人体呼吸系统的结构和气体交换；动物的呼吸作用
【解析】【分析】
A、树林中的生物能正常生长发育，说明植物的光合作用总强度大于生物的呼吸作用总强度，而植物只在白天进行光合作用，所以白天CO2浓度应该降低，O2浓度应该升高，图示可以表示一天中O2浓度的变化情况。
B、图②中B点表示光合作用强度等于呼吸作用强度，光合作用只在白天进行，呼吸作用每时每刻都在进行。
C、吸气和呼气是依靠膈肌和肋间肌等的活动而产生的。在膈肌收缩、横膈变得扁平的同时，肋间外肌收缩，肋骨向上、向外移升，胸腔体积增大，肺内压力减小，外界气体进入肺部，人就吸气。反之，当膈肌和肋间外肌舒张，人就可以呼气了。
D、正午温度过高，植物气孔关闭，减少水分散失，蒸腾作用减弱。
【解答】
A.白天，植物的光合作用大于呼吸作用强度，白天CO2浓度降低，故A错误；
B.图②中B点表示光合作用强度等于呼吸作用强度，故B错误；
C.图③曲线A→B段表示肺内气压小于外界气压，气体进入肺部，表示完成一次吸气过程，故C错误；
D.白天随着温度上升，植物蒸腾作用增强，但中午时分，温度太高，为避免水分过多散失，植物气孔关闭，蒸腾作用稍有减弱，故D正确。
故答案为：D。
8．【答案】D
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】
在自然界，任何生物群落都不是孤立存在的，它们总是相互联系，相互作用着，共同形成一种统一的整体，这样的整体就是生态系统。其中环境是非生物条件，生物部分包括植物、动物、细菌真菌等，植物是生产者，能进行光合作用制造有机物。动物是消费者，不能进行光合作用自己制造有机物，它们直接或间接以植物为食。动物植物死后的遗体遗物被细菌、真菌分解成二氧化碳和水、无机盐等，二氧化碳、水、无机盐又被植物体利用。它们是生态系统的生物部分。植物和动物之间通过吃与被吃的关系形成食物链和食物网，进行物质和能量的循环和流动。
【解答】
A.植物在进行光合作用的时候，将空气中的二氧化碳转化为氧气，所以草的光合作用消耗了空气中的二氧化碳，故A正确，但不符合题意；
B.草进行光合作用，将无机物合成为有机物，为牛生存提供了物质基础，故B正确，但不符合题意；
C.动物进行呼吸作用的时候，分解有机物，呼出二氧化碳，所以牛的呼吸作用分解有机物并释放碳元素到空气中，故C正确，但不符合题意；
D.牛与草的光合作用和呼吸作用都用到了氧气和二氧化碳，既参加了自然界的碳循环，又参与了氧循环，故D错误，符合题意。
故选D。
9．【答案】（1）(在一定范围内) 呼吸速率随温度升高而加快；光合速率随温度升高而加快；光合速率随光照增强而加快
（2）3
（3）7.5
【知识点】植物的呼吸作用；光合作用的原料、条件和产物；光合作用的原理；光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】呼吸作用表达式：
光合作用表达式：
【解答】（1）从左图可以看出20℃时氧气吸收量比10℃时要高，说明温度越高，呼吸作用越快；从右图可以看出当光照强度相同时，温度越高，氧气的释放量越大，光合作用越强；当温度一定时，光照强度越强，氧气释放量越大，光合作用越强。故可以得出的结论是 (在一定范围内) 呼吸速率随温度升高而加快；光合速率随温度升高而加快；光合速率随光照增强而加快 。
（2）从左图可以看出20℃时的呼吸速率是10℃呼吸吸速率的3倍。
（3）光照时植物既在光合作用，也在呼吸作用，从右图可以看出20℃、2万勒克斯光照时，2小时内氧气的释放量为12毫克，每小时氧气的释放量为6毫克，从左图可以看出20℃时，2小时内呼吸作用氧气的吸收量为3毫克，每小时氧气的吸收量为1.5毫克，
氧气的释放量=光合作用释放的氧气-呼吸作用消耗的氧气
故每小时光合作用释放的氧气=氧气释放量+呼吸作用消耗的氧气=6毫克+1.5毫克=7.5毫克
故答案为（1）(在一定范围内) 呼吸速率随温度升高而加快；光合速率随温度升高而加快；光合速率随光照增强而加快
（2）3 （3）7.5
10．【答案】（1）水
（2）气孔
（3）光合作用制造有机物总量大于呼吸作用消耗有机物总量，因为e点的二氧化碳浓度低于a点
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】
图甲中Ⅰ水、Ⅱ二氧化碳、Ⅲ有机物、Ⅳ氧气、C气孔。 根据被子植物进行光合作用的过程及所需物质、生成物质进行解答。
【解答】
（1）导管能够运输水和无机盐。图甲中的Ⅰ是由A导管运输来的，因此，表示的物质为水；
（2）C气孔是气体交换的窗口，因此，二氧化碳和氧气等气体通过甲图中的C气孔进出叶片；
（3）根据图乙的曲线可知：植物一天24小时内，e点的二氧化碳浓度低于a点的二氧化碳浓度，因此，判断植物一天24小时内，光合作用制造的有机物的总量大于呼吸作用消耗的有机物的总量。
故答案为：（1）水；（2）气孔；（3） 光合作用制造有机物总量大于呼吸作用消耗有机物总量，因为e点的二氧化碳浓度低于a点 。
11．【答案】（1）耗尽叶片原有的淀粉
（2）氧气
（3）Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
（4）a
【知识点】植物的呼吸作用；光合作用的原料、条件和产物；光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】
植物在没有光照的条件下不进行光合作用，叶片中的淀粉被耗尽，从而使实验的效果更加明显；
通过对比实验能够看出，光合作用能够生成氧气，呼吸作用能够消耗二氧化碳；
并且淀粉遇到碘液能够变蓝色。
【解答】
（1）在步骤①把植物放在黑暗处，在没有光照的条件下不进行光合作用，在黑暗处就可以耗尽叶片中原有的淀粉；
（2）将整个装置移到阳光下照射数小时，a叶片在透明的塑料袋中，能够进行光合作用，打开K1，将透明塑料袋中的气体通入甲管中，待气体收集满后，打开橡皮塞，用带火星的木条检验，发现带火星的木条能够复燃，就能说明光合作用生成了氧气；
（3）b叶片在黑色塑料袋中，没有光照，不进行光合作用，但能够进行呼吸作用，打开阀门K2，将黑色塑料袋中的气体通入乙试管进行检验，能够发现澄清的石灰水变浑浊，产生沉淀是因为氢氧化钙与二氧化碳生成碳酸钙沉淀和水，其化学方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（4）取下两个塑料袋中的叶片a和叶片b，进行脱色、漂洗处理后，滴加碘液，观察两个叶片的颜色变化，能够发现a叶片能够变成蓝色，b叶片不变蓝色。
故答案为：（1）耗尽叶片原有的淀粉；（2）氧气；（3）Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；（4）a。
12．【答案】（1）光会影响植物的光合作用吗
（2）二氧化碳
（3）乙
【知识点】控制变量法；光合作用的原料、条件和产物；光合作用和呼吸作用的相互关系；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）植物在光照下能进行光合作用，光合作用的条件是光照，场所是叶绿体，原料是二氧化碳和水，产物是有机物（主要是淀粉）和水。淀粉遇碘液变蓝色。（2）光合作用吸收二氧化碳，放出氧气；呼吸作用吸收氧气，放出二氧化碳。因为植物晚上只进行呼吸作用，所以二氧化碳浓度升高；白天，植物既进行光合作用，又进行呼吸作用，且光合作用强度大于呼吸作用，所以二氧化碳浓度减小。
【解答】（1）甲和乙作为一组对照实验，改变的是光照这个条件，而有无光照影响的是光合作用。
故答案为：光会影响植物的光合作用吗
（2）装置丙中的氢氧化钠会吸收二氧化碳，使装置内缺乏二氧化碳而不能进行光合作用，加碘液叶片不变蓝色。
故答案为：二氧化碳
（3）甲、丙装置中的幼苗只进行呼吸作用，二氧化碳浓度会持续升高，不会降低；乙装置中的幼苗既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，二氧化碳浓度变化情况与图符合。
故答案为：乙
13．【答案】引入4000多个物种是为了使生态系统中有生产者、消费者、分解者。一般来说，生态系统中的成分越复杂，生物种类越多，生态系统的自动调节能力越强，越能保持生态平衡。生态系统通过植物的光合作用、生物的呼吸作用、微生物的分解作用及食物链实现物质的循环和能量的流动。需要实时监测O2、CO2浓度等数据以确定里面能否实现碳循环与氧循环的动态平衡。O2、CO2浓度的恒定是科研工作者及里面生物正常生存的基本条件之一，所以需要实时监测并设置报警系统。
【知识点】生态系统的成分；生物之间的食物联系；能量流动和物质循环；光合作用和呼吸作用的相互关系；自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】生态系统指在自然界的一定的空间内，生物与环境构成的统一整体，在这个统一整体中，生物与环境之间相互影响、相互制约，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。生态系统的范围可大可小，相互交错，太阳系就是一个生态系统，太阳就像一台发动机，源源不断给太阳系提供能量。地球最大的生态系统是生物圈；最为复杂的生态系统是热带雨林生态系统，人类主要生活在以城市和农田为主的人工生态系统中。生态系统是开放系统，为了维系自身的稳定，生态系统需要不断输入能量，否则就有崩溃的危险；许多基础物质在生态系统中不断循环，其中碳循环与全球温室效应密切相关，生态系统是生态学领域的一个主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高层次。
【解答】引入4000多个物种是为了使生态系统中有生产者、消费者、分解者。一般来说，生态系统中的成分越复杂，生物种类越多，生态系统的自动调节能力越强，越能保持生态平衡。生态系统通过植物的光合作用、生物的呼吸作用、微生物的分解作用及食物链实现物质的循环和能量的流动。需要实时监测O2、CO2浓度等数据以确定里面能否实现碳循环与氧循环的动态平衡。O2、CO2浓度的恒定是科研工作者及里面生物正常生存的基本条件之一，所以需要实时监测并设置报警系统。
14．【答案】（1）节能减排，改善能源结构等
（2）2KOH+CO2=K2CO3+H2O
（3）不认同；2020年12月我国部分地区出现的极端低温天气，在空间与时间上都属于个例，事实上温室气体的增加，导致全球极端天气频发；这种空间与时间上的极端天气作为个例不能否定全球气温整体上升这一事实。
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】（1）根据减小化石能源的使用量，开发其它清洁能源分析解答；
（2）根据反应物、反应条件和生成物，确定反应的化学方程式；
（3）一段时间内气温的异常变化不能代表这个地区气候的变化，据此分析解答。
【解答】（1）人类进入工业化社会后，化石燃料的大量使用是碳平衡被破坏的主要原因之一，对此可采取的碳中和策略②有：节能减排，改善能源结构等。
（2）氢氧化钾和二氧化碳反应，生产碳酸钾和水，则反应的方程式为： 2KOH+CO2=K2CO3+H2O 。
15．【答案】（1）A
（2）光合作用
（3）右
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】光合作用的表达式：
呼吸作用的表达式：
【解答】（1） 植株矮小，叶色发黄说明植物缺氮，因此需要施加氮肥
A. 尿素中含有N元素，A正确
B. 碳酸钾中不含N元素，B错误
C. 磷酸二氢钙中不含N元素，C错误
D. 氯化钾中不含N元素，D错误
故选A
（2） 盛夏的中午，天气很热光照程度高，植物为了保持自身的水分，便会关闭大量气孔，使得二氧化碳无法进入植物，导致植物的光合作用减弱
（3）Q点表示光合作用的强度等于呼吸作用的强度，由于该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，若将环境温度改为30℃会使得植物的光合作用减弱，呼吸作用增强，若要使光合作用的强度等于呼吸作用的强度，则需要更强的光照，因此图像中的Q点会水平向右移。
故答案为（1）A （2）光合作用 （3）右
16．【答案】（1）二氧化碳
（2）光合作用；二氧化碳+水 有机物+氧气
（3）A；B；C；D
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】 碳循环和氧循环分别是指含碳物质和含氧物质的循环。地球上所有的生物共有一个家，这就是生物圈。生物在生物圈中生存、繁衍，生物所需的物质（如水）和碳、氢、氧、氮等元素，在生态系统中不是单向传递，而是被反复利用的，我们称之为物质循环。
【解答】（1）“碳中和”中的碳主要指的是二氧化碳；
（2）植物光合作用，利用二氧化碳和水产生氧气和有机物； ⑤的过程属于光合作用，其文字表达式为 二氧化碳+水 有机物+氧气 ；
（3）用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是 A B C D ；
故答案为：（1） 二氧化碳 （2） 光合作用 ； 二氧化碳+水 有机物+氧气 （3） A B C D
17．【答案】（1）防止微生物的呼吸作用对实验产生干扰；B
（2）P点前
【知识点】控制变量法；植物的呼吸作用；光合作用和呼吸作用的相互关系；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；光合作用吸收二氧化碳，放出氧气。研究种子的呼吸作用，要排除其它生物的呼吸作用对实验的影响。（2）光照条件下，植物的光合作用和呼吸作用同时进行，无光照时，植物只进行呼吸作用。
【解答】（1）研究种子的呼吸作用，要排除其它生物的呼吸作用对实验的影响。小柯对种子消毒杀菌，可以防止微生物的呼吸作用对实验产生干扰。图甲A装置的干燥种子呼吸作用微弱，产生的二氧化碳少；B装置浸过水的种子呼吸作用旺盛，产生的二氧化碳多；C装置已煮熟的种子不能进行呼吸作用产生二氧化碳；所以几天后，澄清石灰水最先出现明显浑浊现象的装置是B.
故答案为：第1空、防止微生物的呼吸作用对实验产生干扰
第2空、B
（2）由图乙可知，P点之前植物已开始光合作用，但光合作用的强度小于呼吸作用的强度，所以二氧化碳浓度升高趋缓；P点光合作用和呼吸作用强度相当，二氧化碳浓度不再升高；P点之后，二氧化碳浓度减小，说明光合作用强度大于呼吸作用强度，二氧化碳浓度降低。所以植物的光合作用开始于P点前。
故答案为：P点前
18．【答案】（1）叶
（2）光照强度过强，引起温度升高，蒸腾作用过强，气孔关闭，导致二氧化碳供应不足，光合作用减弱
（3）77
（4）增大
（5）
（6）Q=gm×56%=4.2×107J/kg×15kg×56% = 3.528×106
Q=c水m△t=
m = × (100℃-20℃) =1050kg
【知识点】光合作用的原理；光合作用和呼吸作用的相互关系；物体内能的改变方法；热量的计算；构成物质的粒子模型
【解析】【分析】（1）植物进行光合作用的主要器官是叶。
（2）光合作用强度在一定范围内随光照强度的增强而增强，但光照太强会使得进出气体的叶片上的气孔关闭，导致二氧化碳供应不足，反而使光合作用减弱。
（3）根据图乙可知，o-5点只进行呼吸作用，O2吸收速率为12mg/h。因为植物的呼吸作用强度在一天24小时内不发生变化，所以光合作用速率最高时，O2吸收速率也为12mg/h，此时植物产生O2的速率为（12+44）=56mg/h。6点和9点时释放的氧气量和吸收的氧气量相等；6点——9点释放的氧气量大于吸收的氧气量，最多时44mg/h，那么实际产生的氧气量等于吸收的量加上释放的量，所以最多时产生氧气量=12+44=56.最后根据化学方程式计算出消耗二氧化碳的量。
（4）改变物体内能的方法有：对物体做功、热传递。对物体做功，物体内能增加。
（5）石油气被压后，分子个数不变，分子大小不变，依据此画图。
（6）先根据Q=qm计算出15kg液化气燃烧放出的热量，再乘以56%计算出被利用的热量；由Q=c水m△t变形，m=Q/c水△t计算出水的质量。
【解答】（1）植物进行光合作用的主要器官是叶。所以答案为：叶；
（2）光照过强，叶片温度升高，蒸腾作用过强，气孔关闭，二氧化碳进入叶片量减少，光合作用减弱。所以答案为： 光照强度过强，引起温度升高，蒸腾作用过强，气孔关闭，导致二氧化碳供应不足，光合作用减弱 。
（3）O2吸收速率为12mg/h，光合作用最强时释放氧气量为44mg/h，所以植物光合作用产生的氧气总量为12mg/h+44mg/h=56mg/h，根据化学方程式计算二氧化碳量。
解：设产生二氧化碳的量是每小时x
6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2
6×44 6×32
x 56
6×44 /x= 6×32/56 x=77 所以答案为：77mg。
（4）活塞压缩石油气，对石油气做功，使石油气内能增加。所以答案为：增大。
（5）石油气被压后，分子个数不变，分子大小不变，所以答案为：
1 / 1浙教版科学中考复习优中选优-生物-第11节-碳循环和氧循环
一、单选题
1．自然界中存在着许多循环现象，如：①碳循环；②氧循环；③水的自然循环。 在上述循环过程中，不需要通过原子重新组合就能实现的是（ ）
A．①② B．②③ C．③ D．①③
【答案】C
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】原子重新组合的过程发生的是化学变化，不需要原子重新组合发生的是物理变化。
【解答】①碳循环的过程中有新物质生成，属于化学变化，故需要原子重新组合，②氧循环的过程中有新物质生成，属于化学变化，故需要原子重新组合，③水的天然循环过程中水分子本身不变，故不需要原子的重新组合。
故C正确。
故答案为：C。
2．如图为自然界的碳循环示意图。下列有关植物该图的分析正确的是……………（ ）
A．图示中“大气”的成分是氧气
B．图中的碳元素的流动方向是动物到植物、微生物到动物、微生物到植物
C．生理过程①可以补充自然界中的氧气
D．过程①②的意义在于维持生物圈的碳—氧平衡
【答案】D
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】由图可知，①表示植物的呼吸作用，把有机物分解成二氧化碳和水，排到大气当中；②表示植物的光合作用，把从环境中得到的二氧化碳和水合成有机物，释放氧气；④表示动物的呼吸作用；③表示微生物的分解作用，把动植物的遗体遗物分解成二氧化碳和水，排到大气当中。
【解答】A.图示中“大气”的成分是氧气和二氧化碳，故A不符合题意。
B.图示生态系统中的能量流动方向是植物到动物、动物到微生物、植物到微生物，故B不符合题意。
C.生理过程①③④均表示生物的呼吸作用，②表示植物的光合作用，故C不符合题意。
D.植物利用二氧化碳作原料进行光合作用制造有机物，二氧化碳进入有机（生物）环境，植物通过呼吸作用和动物的呼吸作用产生二氧化碳，使碳元素由生物体进入无机环境，而①表示植物的呼吸作用，②表示植物的光合作用，故过程①②的意义在于维持生物圈的碳氧平衡，故D符合题意。
故答案为：D。
3．（2022八下·嘉兴期末）遵循自然界中的物质循环规律是实现生态文明建设的重要基础。下列关于碳循环和氧循环的说法，正确的是（ ）
A．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
B．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
C．绿色植物的生长过程中只涉及碳循环
D．人类大量使用化石燃料不会破坏碳一氧平衡
【答案】A
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】生物圈中的碳循环是指碳元素的循环，氧循环指的是氧元素在自然界的循环。
【解答】A.碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳，经光合作用转化为葡萄糖，并放出氧气，有新物质生成属于化学变化，氧循环过程中有新物质氧气、二氧化碳等生成，属于化学变化，故说法正确，符合题意；
B.生物圈中的碳循环是指碳元素的循环，氧循环指的是氧元素在自然界的循环，而不是特指二氧化碳和氧气的循环，故说法错误，不符合题意；
C.绿色植物的生长过程，既有光合作用，又有呼吸作用，既涉及碳循环，又涉及氧循环，故说法正确，不符合题意；
D. 人类大量使用化石燃料会破坏碳一氧平衡 ，不符合题意。
故选A。
4．（2023九上·慈溪月考）自然界中的氧循环与我们的生活密切相关。“氧循环”中循环的是（ ）
A．氧气 B．二氧化碳 C．氧元素 D．水
【答案】C
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】 氧元素在自然界的循环状态。动植物的呼吸作用及人类活动中的燃烧都需要消耗氧气，产生二氧化碳。但植物的光合作用却大量吸收二氧化碳，释放氧气，如此构成了生物圈的氧循环（氧循环和碳循环是相互联系的）。
【解答】氧循环指的是氧元素的循环；
故答案为：C.
5．如图为小科所在小组研究某植物在夏季一昼夜中CO2的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的释放量少
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
【答案】B
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】 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，并且释放氧气的过程，叫做光合作用；绿色植物利用氧气和有机物，在活细胞，分解产生二氧化碳和水并释放出能量的过程叫做呼吸作用；
【解答】A.a点时，植物CO2的释放量少，说明此时温度低，呼吸作用弱，A正确。
B. bc段CO2的释放量在逐渐减少，说明该时段植物开始进行光合作用消耗呼吸作用释放的CO2，B错误。
C. d点处于CO2吸收量较高的两点中间，说明此时温度过高，植物的气孔关闭，从外界吸收的CO2的量减少，使光合作用减弱，出现”午休”现象，C正确。
D. e点时，CO2的吸收量和释放量相等，且ce段CO2的吸收量大于0，所以e点植物在一天中积累的有机物最多，D正确。
故选B。
6．（2023八下·拱墅期末）“碳达峰”、“碳中和”首次被写入政府工作报告。下图是碳循环的部分过程，下列说法正确的是（ ）
A．自然界中，参与①过程的生物包括动物、植物、微生物
B．在自然界的碳循环过程中，②的主要途径是绿色植物的呼吸作用
C．工业发展需要大量燃烧化石燃料，增强③过程不会打破碳循环的平衡
D．自然界中的碳循环与氧循环是相互独立、互不影响的
【答案】A
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环；全球性大气环境问题（酸雨、温室效应、臭氧空洞）
【解析】【分析】 氧元素在自然界的循环状态。动植物的呼吸作用及人类活动中的燃烧都需要消耗氧气，产生二氧化碳。但植物的光合作用却大量吸收二氧化碳，释放氧气，如此构成了生物圈的氧循环（氧循环和碳循环是相互联系的）。碳循环，是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换，并随地球的运动循环不止的现象。生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳，在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气，有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。有机化合物经食物链传递，又成为动物和细菌等其他生物体的一部分。生物体内的碳水化合物一部分作为有机体代谢的能源经呼吸作用被氧化为二氧化碳和水，并释放出其中储存的能量。
【解答】A. 自然界中，参与①过程的生物包括动物、植物、微生物 ，A正确；
B. 在自然界的碳循环过程中，②的主要途径是绿色植物的光合作用，B错误；
C. 工业发展需要大量燃烧化石燃料，增强③过程会打破碳循环的平衡，C错误；
D. 自然界中的碳循环与氧循环是相互依存、相互影响的，D错误；
故答案为：A
7．（2023八下·杭州期末）分析图①-④，下列说法中正确的是（ ）
A．图①表示树林里一天中CO2浓度变化的情况
B．图②B点显示此时某绿色植物没有进行光合作用和呼吸作用
C．图③曲线A→B段表示肺完成一次呼气过程
D．图④表示晴朗高温状态下绿色植物蒸腾作用强度变化的情况
【答案】D
【知识点】蒸腾作用；光合作用和呼吸作用的相互关系；人体呼吸系统的结构和气体交换；动物的呼吸作用
【解析】【分析】
A、树林中的生物能正常生长发育，说明植物的光合作用总强度大于生物的呼吸作用总强度，而植物只在白天进行光合作用，所以白天CO2浓度应该降低，O2浓度应该升高，图示可以表示一天中O2浓度的变化情况。
B、图②中B点表示光合作用强度等于呼吸作用强度，光合作用只在白天进行，呼吸作用每时每刻都在进行。
C、吸气和呼气是依靠膈肌和肋间肌等的活动而产生的。在膈肌收缩、横膈变得扁平的同时，肋间外肌收缩，肋骨向上、向外移升，胸腔体积增大，肺内压力减小，外界气体进入肺部，人就吸气。反之，当膈肌和肋间外肌舒张，人就可以呼气了。
D、正午温度过高，植物气孔关闭，减少水分散失，蒸腾作用减弱。
【解答】
A.白天，植物的光合作用大于呼吸作用强度，白天CO2浓度降低，故A错误；
B.图②中B点表示光合作用强度等于呼吸作用强度，故B错误；
C.图③曲线A→B段表示肺内气压小于外界气压，气体进入肺部，表示完成一次吸气过程，故C错误；
D.白天随着温度上升，植物蒸腾作用增强，但中午时分，温度太高，为避免水分过多散失，植物气孔关闭，蒸腾作用稍有减弱，故D正确。
故答案为：D。
8．（2023八下·路桥期末）如图是自然界中一个简单的碳循环过程。下列分析不正确的是（ ）
A．草的光合作用消耗了空气中的二氧化碳
B．草的光合作用合成了有机物为牛生存提供了物质基础
C．牛的呼吸作用分解有机物并释放碳元素到空气中
D．牛与草只参与了自然界的碳循环，未参与氧循环
【答案】D
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】
在自然界，任何生物群落都不是孤立存在的，它们总是相互联系，相互作用着，共同形成一种统一的整体，这样的整体就是生态系统。其中环境是非生物条件，生物部分包括植物、动物、细菌真菌等，植物是生产者，能进行光合作用制造有机物。动物是消费者，不能进行光合作用自己制造有机物，它们直接或间接以植物为食。动物植物死后的遗体遗物被细菌、真菌分解成二氧化碳和水、无机盐等，二氧化碳、水、无机盐又被植物体利用。它们是生态系统的生物部分。植物和动物之间通过吃与被吃的关系形成食物链和食物网，进行物质和能量的循环和流动。
【解答】
A.植物在进行光合作用的时候，将空气中的二氧化碳转化为氧气，所以草的光合作用消耗了空气中的二氧化碳，故A正确，但不符合题意；
B.草进行光合作用，将无机物合成为有机物，为牛生存提供了物质基础，故B正确，但不符合题意；
C.动物进行呼吸作用的时候，分解有机物，呼出二氧化碳，所以牛的呼吸作用分解有机物并释放碳元素到空气中，故C正确，但不符合题意；
D.牛与草的光合作用和呼吸作用都用到了氧气和二氧化碳，既参加了自然界的碳循环，又参与了氧循环，故D错误，符合题意。
故选D。
二、填空题
9．（2023九上·台州开学考）将某绿色植物的叶片放在特定装置中，研究在不同温度和光照条件下(图中的勒克斯是光照强度的单位)的光合速率和呼吸速率，测得数据如图所示。
（1）从图可以得出的结论是 （写一点即可）：
（2）该叶片在20℃时的呼吸速率是10℃呼吸吸速率的 倍；
（3）20℃、2万勒克斯光照时，叶片每小时通过光合作用产生氧气 毫克。
【答案】（1）(在一定范围内) 呼吸速率随温度升高而加快；光合速率随温度升高而加快；光合速率随光照增强而加快
（2）3
（3）7.5
【知识点】植物的呼吸作用；光合作用的原料、条件和产物；光合作用的原理；光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】呼吸作用表达式：
光合作用表达式：
【解答】（1）从左图可以看出20℃时氧气吸收量比10℃时要高，说明温度越高，呼吸作用越快；从右图可以看出当光照强度相同时，温度越高，氧气的释放量越大，光合作用越强；当温度一定时，光照强度越强，氧气释放量越大，光合作用越强。故可以得出的结论是 (在一定范围内) 呼吸速率随温度升高而加快；光合速率随温度升高而加快；光合速率随光照增强而加快 。
（2）从左图可以看出20℃时的呼吸速率是10℃呼吸吸速率的3倍。
（3）光照时植物既在光合作用，也在呼吸作用，从右图可以看出20℃、2万勒克斯光照时，2小时内氧气的释放量为12毫克，每小时氧气的释放量为6毫克，从左图可以看出20℃时，2小时内呼吸作用氧气的吸收量为3毫克，每小时氧气的吸收量为1.5毫克，
氧气的释放量=光合作用释放的氧气-呼吸作用消耗的氧气
故每小时光合作用释放的氧气=氧气释放量+呼吸作用消耗的氧气=6毫克+1.5毫克=7.5毫克
故答案为（1）(在一定范围内) 呼吸速率随温度升高而加快；光合速率随温度升高而加快；光合速率随光照增强而加快
（2）3 （3）7.5
10．（2023八下·黄岩期末）图甲是被子植物叶片上进行光合作用的示意图，图中箭头表示物质运输的方向，字母A表示导管、B表示筛管，代码Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示物质，图乙表示该植物置于密闭大棚内一天空气中二氧化碳的浓度变化。请分析回答下列问题：
（1）图甲中的Ⅰ表示的物质为 。
（2）二氧化碳和氧气等气体通过甲图中的C (填结构名称)进出叶片。
（3）根据图乙曲线判断该植物-天24小时内，光合作用制造有机物总量与呼吸作用消耗有机物总量的大小关系，并说明理由 。
【答案】（1）水
（2）气孔
（3）光合作用制造有机物总量大于呼吸作用消耗有机物总量，因为e点的二氧化碳浓度低于a点
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】
图甲中Ⅰ水、Ⅱ二氧化碳、Ⅲ有机物、Ⅳ氧气、C气孔。 根据被子植物进行光合作用的过程及所需物质、生成物质进行解答。
【解答】
（1）导管能够运输水和无机盐。图甲中的Ⅰ是由A导管运输来的，因此，表示的物质为水；
（2）C气孔是气体交换的窗口，因此，二氧化碳和氧气等气体通过甲图中的C气孔进出叶片；
（3）根据图乙的曲线可知：植物一天24小时内，e点的二氧化碳浓度低于a点的二氧化碳浓度，因此，判断植物一天24小时内，光合作用制造的有机物的总量大于呼吸作用消耗的有机物的总量。
故答案为：（1）水；（2）气孔；（3） 光合作用制造有机物总量大于呼吸作用消耗有机物总量，因为e点的二氧化碳浓度低于a点 。
11．（2023八下·路桥期末）为探究绿色植物的生理活动，某兴趣小组设计并完成了以下实验步骤：
①连接实验装置，关闭阀门K1和K2后放到黑暗处一昼夜；
②将整个装置移到阳光下照射数小时：
③打开阀门K1，将透明塑料袋中的气体通入甲管中，待气体收集满后，打开橡皮塞，用带火星的木条检验；
④打开阀门K2，将黑色塑料袋中的气体通入乙试管进行检验；
⑤取下两个塑料袋中的叶片a和叶片b，进行脱色、漂洗处理后，滴加碘液，观察两个叶片的颜色变化。
（1）步骤①把植物放在黑暗处一昼夜的目的是 。
（2）步骤③后，若发现木条复燃，证明植物光合作用产生了 。
（3）乙中澄清石灰水变浑浊，产生沉淀的原因是 。(用化学方程式表示)
（4）步骤⑤后，叶片ab中变蓝色的是 。
【答案】（1）耗尽叶片原有的淀粉
（2）氧气
（3）Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
（4）a
【知识点】植物的呼吸作用；光合作用的原料、条件和产物；光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】
植物在没有光照的条件下不进行光合作用，叶片中的淀粉被耗尽，从而使实验的效果更加明显；
通过对比实验能够看出，光合作用能够生成氧气，呼吸作用能够消耗二氧化碳；
并且淀粉遇到碘液能够变蓝色。
【解答】
（1）在步骤①把植物放在黑暗处，在没有光照的条件下不进行光合作用，在黑暗处就可以耗尽叶片中原有的淀粉；
（2）将整个装置移到阳光下照射数小时，a叶片在透明的塑料袋中，能够进行光合作用，打开K1，将透明塑料袋中的气体通入甲管中，待气体收集满后，打开橡皮塞，用带火星的木条检验，发现带火星的木条能够复燃，就能说明光合作用生成了氧气；
（3）b叶片在黑色塑料袋中，没有光照，不进行光合作用，但能够进行呼吸作用，打开阀门K2，将黑色塑料袋中的气体通入乙试管进行检验，能够发现澄清的石灰水变浑浊，产生沉淀是因为氢氧化钙与二氧化碳生成碳酸钙沉淀和水，其化学方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（4）取下两个塑料袋中的叶片a和叶片b，进行脱色、漂洗处理后，滴加碘液，观察两个叶片的颜色变化，能够发现a叶片能够变成蓝色，b叶片不变蓝色。
故答案为：（1）耗尽叶片原有的淀粉；（2）氧气；（3）Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；（4）a。
三、实验探究题
12．（2023八下·上虞期末）某科学兴趣小组将三组基本相似的同种植物幼苗，分别放入甲、乙、丙三个透明玻璃钟罩中，密封。经一昼夜暗处理后，置于室外相同环境下，其中甲做遮光处理，乙、丙不遮光(如图)。(注：丙钟罩内的氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳)
（1）甲和乙作为一组对照实验，所探究的问题是 ？
（2）一段时间后，将甲、乙、丙中的叶片分别经酒精脱色、滴加碘液处理后发现：甲中的叶片不变蓝，乙中的叶片变蓝；丙由于缺少 ，不能进行光合作用，所以叶片不变蓝。
（3）上图表示0点到24点之间二氧化碳浓度的连续变化情况。甲、乙、丙三个装置中，二氧化碳浓度变化情况与上图相符的是 。
【答案】（1）光会影响植物的光合作用吗
（2）二氧化碳
（3）乙
【知识点】控制变量法；光合作用的原料、条件和产物；光合作用和呼吸作用的相互关系；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）植物在光照下能进行光合作用，光合作用的条件是光照，场所是叶绿体，原料是二氧化碳和水，产物是有机物（主要是淀粉）和水。淀粉遇碘液变蓝色。（2）光合作用吸收二氧化碳，放出氧气；呼吸作用吸收氧气，放出二氧化碳。因为植物晚上只进行呼吸作用，所以二氧化碳浓度升高；白天，植物既进行光合作用，又进行呼吸作用，且光合作用强度大于呼吸作用，所以二氧化碳浓度减小。
【解答】（1）甲和乙作为一组对照实验，改变的是光照这个条件，而有无光照影响的是光合作用。
故答案为：光会影响植物的光合作用吗
（2）装置丙中的氢氧化钠会吸收二氧化碳，使装置内缺乏二氧化碳而不能进行光合作用，加碘液叶片不变蓝色。
故答案为：二氧化碳
（3）甲、丙装置中的幼苗只进行呼吸作用，二氧化碳浓度会持续升高，不会降低；乙装置中的幼苗既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，二氧化碳浓度变化情况与图符合。
故答案为：乙
四、解答题
13．（2022·鹿城模拟）生物圈Ⅱ号是美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的一座微型人工生态循环系统，仿真地球生态环境，在密闭状态下进行生态与环境研究，帮助人类了解地球如何运作。8名科研人员进驻生物圈Ⅱ号，在各自的研究领域内均积累了丰富的科学数据和实践经验。
资料1：生物圈Ⅱ号大约有8层楼高，主体为密封钢架结构的玻璃建筑物，是有史以来最大的封闭系统。
资料2：为了模拟地球的生态环境，圈内共引入了约4000个物种，其中动物、植物约3000种，微生物约1000种，它们分别来自澳大利亚、非洲、南美北美等地。
资料3：居住区内的指挥室能够通过遍布圈内的5000多个传感器(每15分钟记录一次并读入无限增长数据库)有效地监测主要的参数，如O2、CO2浓度等，并能进行数据传感器及所有报警装置的状态显示。
根据你所学的知识结合以上资料，请你对设计者的设计作出合理的解释。
【答案】引入4000多个物种是为了使生态系统中有生产者、消费者、分解者。一般来说，生态系统中的成分越复杂，生物种类越多，生态系统的自动调节能力越强，越能保持生态平衡。生态系统通过植物的光合作用、生物的呼吸作用、微生物的分解作用及食物链实现物质的循环和能量的流动。需要实时监测O2、CO2浓度等数据以确定里面能否实现碳循环与氧循环的动态平衡。O2、CO2浓度的恒定是科研工作者及里面生物正常生存的基本条件之一，所以需要实时监测并设置报警系统。
【知识点】生态系统的成分；生物之间的食物联系；能量流动和物质循环；光合作用和呼吸作用的相互关系；自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】生态系统指在自然界的一定的空间内，生物与环境构成的统一整体，在这个统一整体中，生物与环境之间相互影响、相互制约，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。生态系统的范围可大可小，相互交错，太阳系就是一个生态系统，太阳就像一台发动机，源源不断给太阳系提供能量。地球最大的生态系统是生物圈；最为复杂的生态系统是热带雨林生态系统，人类主要生活在以城市和农田为主的人工生态系统中。生态系统是开放系统，为了维系自身的稳定，生态系统需要不断输入能量，否则就有崩溃的危险；许多基础物质在生态系统中不断循环，其中碳循环与全球温室效应密切相关，生态系统是生态学领域的一个主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高层次。
【解答】引入4000多个物种是为了使生态系统中有生产者、消费者、分解者。一般来说，生态系统中的成分越复杂，生物种类越多，生态系统的自动调节能力越强，越能保持生态平衡。生态系统通过植物的光合作用、生物的呼吸作用、微生物的分解作用及食物链实现物质的循环和能量的流动。需要实时监测O2、CO2浓度等数据以确定里面能否实现碳循环与氧循环的动态平衡。O2、CO2浓度的恒定是科研工作者及里面生物正常生存的基本条件之一，所以需要实时监测并设置报警系统。
14．目前，全球平均气温较工业化前已上升了1.1℃，其主要原因是自然界中的碳平衡被破坏。2020年9月22日，在第七十五届联合国大会期间，我国承诺：中国将力争于2030年前实现CO2排放达到峰值，2060年前实现碳中和，即通过各种方式抵消排放的CO2量，重新实现碳平衡。如图是碳循环和碳中和策略的示意图。
（1）人类进入工业化社会后，化石燃料的大量使用是碳平衡被破坏的主要原因之一，对此可采取的碳中和策略②有 。
（2）要实现我国政府提出的目标，除图中策略外，还可用化学方法人工捕获，如将空气通入氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和水。写出用氢氧化钾捕获CO2的化学方程式： 。
（3） 2020年12月下旬，我国部分地区出现多年未遇的极寒天气，因此有人质疑：今年天气这么冷，地球气温真的在上升吗？对于这样的质疑，你是否认同？并说明理由。
【答案】（1）节能减排，改善能源结构等
（2）2KOH+CO2=K2CO3+H2O
（3）不认同；2020年12月我国部分地区出现的极端低温天气，在空间与时间上都属于个例，事实上温室气体的增加，导致全球极端天气频发；这种空间与时间上的极端天气作为个例不能否定全球气温整体上升这一事实。
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】（1）根据减小化石能源的使用量，开发其它清洁能源分析解答；
（2）根据反应物、反应条件和生成物，确定反应的化学方程式；
（3）一段时间内气温的异常变化不能代表这个地区气候的变化，据此分析解答。
【解答】（1）人类进入工业化社会后，化石燃料的大量使用是碳平衡被破坏的主要原因之一，对此可采取的碳中和策略②有：节能减排，改善能源结构等。
（2）氢氧化钾和二氧化碳反应，生产碳酸钾和水，则反应的方程式为： 2KOH+CO2=K2CO3+H2O 。
15．（2023九上·温州开学考）植物的生长与无机盐、光照、温度等因素有关。如图表示某植物在恒温25℃时每小时氧气释放量(吸收量)与光照强度的关系。
（1）在实验过程中发现该植株矮小，叶色发黄，下列化肥中能改善该植株发育情况的是 。
A．尿素[CO(NH2)2] B．碳酸钾[K2CO3]
C．磷酸二氢钙[Ca(H2PO4)2] D．氯化钾[KCl]
（2）盛夏的中午，天气很热光照程度高，植物为了保持自身的水分，便会关闭大量气孔，减弱 作用。
（3）已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃。在其他条件不变的情况下，若将环境温度改为30℃，则图像中的Q点会水平向 移。
【答案】（1）A
（2）光合作用
（3）右
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】光合作用的表达式：
呼吸作用的表达式：
【解答】（1） 植株矮小，叶色发黄说明植物缺氮，因此需要施加氮肥
A. 尿素中含有N元素，A正确
B. 碳酸钾中不含N元素，B错误
C. 磷酸二氢钙中不含N元素，C错误
D. 氯化钾中不含N元素，D错误
故选A
（2） 盛夏的中午，天气很热光照程度高，植物为了保持自身的水分，便会关闭大量气孔，使得二氧化碳无法进入植物，导致植物的光合作用减弱
（3）Q点表示光合作用的强度等于呼吸作用的强度，由于该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，若将环境温度改为30℃会使得植物的光合作用减弱，呼吸作用增强，若要使光合作用的强度等于呼吸作用的强度，则需要更强的光照，因此图像中的Q点会水平向右移。
故答案为（1）A （2）光合作用 （3）右
16．（2023八下·仙居期末）“碳中和”是指在一定时间内，通过植树造林等途径，抵消自身所产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。我国提出2060年前实现碳中和的目标。如图所示是碳循环示意图，图中箭头表示碳的流动方向，请回答：
（1）“碳中和”中的碳主要指的是 。
（2）⑤的过程属于 （生理活动），其文字表达式为 。
（3）用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是______（填字母）。
A．变化观：每个人都在参与碳循环
B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒
C．微粒观：绿色植物的作用是使自然界中的氧分子总数增加
D．平衡观：碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
【答案】（1）二氧化碳
（2）光合作用；二氧化碳+水 有机物+氧气
（3）A；B；C；D
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】 碳循环和氧循环分别是指含碳物质和含氧物质的循环。地球上所有的生物共有一个家，这就是生物圈。生物在生物圈中生存、繁衍，生物所需的物质（如水）和碳、氢、氧、氮等元素，在生态系统中不是单向传递，而是被反复利用的，我们称之为物质循环。
【解答】（1）“碳中和”中的碳主要指的是二氧化碳；
（2）植物光合作用，利用二氧化碳和水产生氧气和有机物； ⑤的过程属于光合作用，其文字表达式为 二氧化碳+水 有机物+氧气 ；
（3）用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是 A B C D ；
故答案为：（1） 二氧化碳 （2） 光合作用 ； 二氧化碳+水 有机物+氧气 （3） A B C D
17．（2023八下·上虞期末）植物的光合作用为呼吸作用提供了物质基础，而呼吸作用则为光合作用提供能量和原料。
（1）为研究种子的呼吸作用，小柯对种子消毒杀菌后，按图甲所示的实验进行研究。对种子消毒杀菌后再进行实验，其目的是 。几天后，澄清石灰水最先出现明显浑浊现象的装置是 (选填“A”、“B”或“C”)。
（2）研究人员在晴天环境下，对栽有绿色植物的密闭玻璃温室，进行24小时二氧化碳含量的测定，绘制的曲线如图乙所示。据图分析，植物的光合作用开始于 (选填“P点前”、“P点”或“P点后”)。
【答案】（1）防止微生物的呼吸作用对实验产生干扰；B
（2）P点前
【知识点】控制变量法；植物的呼吸作用；光合作用和呼吸作用的相互关系；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；光合作用吸收二氧化碳，放出氧气。研究种子的呼吸作用，要排除其它生物的呼吸作用对实验的影响。（2）光照条件下，植物的光合作用和呼吸作用同时进行，无光照时，植物只进行呼吸作用。
【解答】（1）研究种子的呼吸作用，要排除其它生物的呼吸作用对实验的影响。小柯对种子消毒杀菌，可以防止微生物的呼吸作用对实验产生干扰。图甲A装置的干燥种子呼吸作用微弱，产生的二氧化碳少；B装置浸过水的种子呼吸作用旺盛，产生的二氧化碳多；C装置已煮熟的种子不能进行呼吸作用产生二氧化碳；所以几天后，澄清石灰水最先出现明显浑浊现象的装置是B.
故答案为：第1空、防止微生物的呼吸作用对实验产生干扰
第2空、B
（2）由图乙可知，P点之前植物已开始光合作用，但光合作用的强度小于呼吸作用的强度，所以二氧化碳浓度升高趋缓；P点光合作用和呼吸作用强度相当，二氧化碳浓度不再升高；P点之后，二氧化碳浓度减小，说明光合作用强度大于呼吸作用强度，二氧化碳浓度降低。所以植物的光合作用开始于P点前。
故答案为：P点前
18．（2022·温州模拟）我校开心农场社团同学为提升农作物产量，查阅资料得到植物光合作用速率与光照强度的关系，如图甲所示。图乙表示夏季晴朗的一天，某植株在24小时内O2吸收速率的变化示意图，回答下列问题：
（1）植物进行光合作用的主要器官是 。
（2）运用所学知识解释图甲C点之后光合速率下降的原因 。
（3）若植物的呼吸作用强度在一天24小时内不发生变化，则图乙中光合作用速率最高时，每小时植物光合作用消耗CO2的量是 mg。 (光合作用的化学方程式： 6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2)
（4）液化气是指用作燃料的液化石油气、煤气等。对石油气、煤气进行加压，可使其理常温下液化。图甲到图乙为对石油气加压的过程，6个“O”代表所有的石活寨油气分子，该过程中石油气的内能如何变化： 。
（5）在图乙中画出加压后的活塞位置及石油气分子的模型图： 。
（6）小温家使用的是瓶装液化气，每瓶中装有15kg液化气，每瓶液化气全部燃烧放出的热量有56%被利用，在1个标准大气压下可把多少质量的水从20C加热至沸腾 (液化气的热值q=4.2×107J/kg，水的比热容c=4.2×103J/ (kg·℃) )
【答案】（1）叶
（2）光照强度过强，引起温度升高，蒸腾作用过强，气孔关闭，导致二氧化碳供应不足，光合作用减弱
（3）77
（4）增大
（5）
（6）Q=gm×56%=4.2×107J/kg×15kg×56% = 3.528×106
Q=c水m△t=
m = × (100℃-20℃) =1050kg
【知识点】光合作用的原理；光合作用和呼吸作用的相互关系；物体内能的改变方法；热量的计算；构成物质的粒子模型
【解析】【分析】（1）植物进行光合作用的主要器官是叶。
（2）光合作用强度在一定范围内随光照强度的增强而增强，但光照太强会使得进出气体的叶片上的气孔关闭，导致二氧化碳供应不足，反而使光合作用减弱。
（3）根据图乙可知，o-5点只进行呼吸作用，O2吸收速率为12mg/h。因为植物的呼吸作用强度在一天24小时内不发生变化，所以光合作用速率最高时，O2吸收速率也为12mg/h，此时植物产生O2的速率为（12+44）=56mg/h。6点和9点时释放的氧气量和吸收的氧气量相等；6点——9点释放的氧气量大于吸收的氧气量，最多时44mg/h，那么实际产生的氧气量等于吸收的量加上释放的量，所以最多时产生氧气量=12+44=56.最后根据化学方程式计算出消耗二氧化碳的量。
（4）改变物体内能的方法有：对物体做功、热传递。对物体做功，物体内能增加。
（5）石油气被压后，分子个数不变，分子大小不变，依据此画图。
（6）先根据Q=qm计算出15kg液化气燃烧放出的热量，再乘以56%计算出被利用的热量；由Q=c水m△t变形，m=Q/c水△t计算出水的质量。
【解答】（1）植物进行光合作用的主要器官是叶。所以答案为：叶；
（2）光照过强，叶片温度升高，蒸腾作用过强，气孔关闭，二氧化碳进入叶片量减少，光合作用减弱。所以答案为： 光照强度过强，引起温度升高，蒸腾作用过强，气孔关闭，导致二氧化碳供应不足，光合作用减弱 。
（3）O2吸收速率为12mg/h，光合作用最强时释放氧气量为44mg/h，所以植物光合作用产生的氧气总量为12mg/h+44mg/h=56mg/h，根据化学方程式计算二氧化碳量。
解：设产生二氧化碳的量是每小时x
6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2
6×44 6×32
x 56
6×44 /x= 6×32/56 x=77 所以答案为：77mg。
（4）活塞压缩石油气，对石油气做功，使石油气内能增加。所以答案为：增大。
（5）石油气被压后，分子个数不变，分子大小不变，所以答案为：
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