第九周光合作用——高一生物学浙科版（2019）必修一每周一测（含解析）

第九周 光合作用
——高一生物学浙科版（2019）必修一每周一测
一、单项选择题
1.下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是（ ）
A.色素在提取液中的溶解度不同，导致色素带的位置不同
B.研磨绿叶时不加CaCO3，则滤纸条上四条色素带变窄的比例相同
C.实验结果中得到的四条条带在滤纸条上自上而下依次变宽
D.与成熟叶相比，幼叶做实验材料得到的叶绿素a、b的条带较窄
2.科学家用含14C的CO2来追踪光合作用中的碳原子，发现其转移途径是（ ）
A.CO2→叶绿素→ATP
B.CO2→三碳化合物CO2→ATP
C.CO2→ATP→（CH2O）
D.CO2→三碳化合物→葡萄糖
3.某同学用绿色菠菜叶和黄化菠菜叶进行了光合色素的提取和分离实验，实验操作过程相同，分别得到滤纸条甲和乙，如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.分离色素利用了光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇的原理
B.滤纸条甲与乙上的色素带不会随着层析液的挥发而消失
C.滤液细线若触及层析液的液面将得到宽度变窄的色素带
D.滤纸条乙缺少2条色素带的原因是未加碳酸钙
4.下图表示某高等植物光合作用的过程。下列叙述正确的是（ ）
A.b表示暗反应，其场所在叶绿体类囊体薄膜上
B.②代表NADPH，用于CO2的固定
C.当光照强度不变，突然终止④的供应，短时间内C5的含量增加
D.光反应产生的③可以用于一切生命活动
5.如图为光合作用的过程图解，下列相关叙述错误的是（ ）
A.物质b、d分别是ADP、NADPH B.过程③属于光反应阶段
C.过程①②发生在叶绿体基质中 D.过程④⑤发生在叶绿体基质中
6.对光合作用过程中物质转变途径的叙述中，不正确的是（ ）
A.碳原子： CO2→C3→（CH2O） B. 氧原子： H2O→O2
C.氧原子： CO2→C5→（CH2O） D. 氢原子： H2O→NADPH→（CH2O）
7.下列关于光合作用的叙述中，不正确的是（ ）
A.真核细胞中，光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行，碳反应在叶绿体的基质中进行
B.光反应需要光，不需要酶，碳反应不需要光，需要多种酶
C.光反应吸收光能形成ATP，碳反应将ATP中活跃的化学能储存在有机物中
D.光反应能分解水生成NADPH并放出O2，碳反应最终将CO2还原成（CH2O）
8.绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是（ ）
A.弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用
B.在暗反应阶段，CO2不能直接被还原
C.在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降
D.合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度
9.如图表示豌豆叶肉细胞中，甲、乙两种细胞器的相关生理活动，下列相关叙述不符合事实的是（ ）
A.O2产生于甲细胞器的内膜，在乙细胞器的内膜被利用
B.甲细胞器中将光能转变为化学能的色素位于光合膜
C.CO2可产生于乙细胞器的基质，在甲细胞器基质被利用
D.乙中ATP主要在其内膜上生成
10.绿色植物的光合作用过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A.①作为还原剂参与暗反应阶段C3的还原 B.②中部分能量可转移到糖类等有机物中
C.①和②在叶绿体类囊体的薄膜上形成 D.CO2转移途径是CO2→C3→C5→（CH2O）
11.根据下面光合作用图解，判断下列说法正确的是 （ ）
A.②不仅用于还原C3，还可促进③与C5的结合
B.⑥过程发生在叶绿体类囊体薄膜上
C.图示①～④依次为NADPH、ATP、CO2、（CH2O）
D.⑤过程发生在叶绿体基质中
12.如图是光合作用过程示意图。下列相关叙述正确的是（ ）
A.图中a代表的物质是CO2，b代表的物质是O2
B.e和有氧呼吸第一阶段产生的[H]是同种物质
C.物质f在叶绿体的类囊体薄膜上被固定成C3
D.若突然增大光照强度，短时间内C3含量减少
13.本学期同学们进行了光合色素的分离实验。某兴趣小组测定了光合色素对不同颜色光的吸收能力，绘制了下图，以下叙述错误的是（ ）
A.这些色素都是脂溶性的
B.分离四种主要光合色素的实验原理是不同色素在层析液中的溶解度不同
C.图中曲线①②代表叶绿素的吸收光谱
D.研磨时加入碳酸钙粉末主要是为了叶片研磨更充分
二、非选择题
14.下面是甲、乙、丙三位同学进行“绿叶中色素的提取和分离”实验的过程，请回答下列问题：
（1）甲同学选用新鲜菠菜的绿色叶片进行实验，在滤纸上出现了四条清晰的色素带，如图1所示。甲同学分离色素的方法是_________，滤纸条上色素带位置的不同主要取决于_________。从上到下，叶黄素位于第_________条色素带。
（2）乙同学改变甲同学所用层析液组成后继续进行实验，在滤纸条上出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出含色素带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后分别放在阳光和三棱镜之间，通过分析色素溶液的_________来判断色素带上色素的种类。
（3）丙同学对甲同学“绿叶中色素的分离”实验进行改进，实验装置如图2所示，该同学应将提取到的滤液滴在_________（填“a”或“b”）处，棉线灯芯下端应浸没在_________中。实验最终得到四个不同颜色的同心圆，排列在最内侧的色素是_________（填色素的名称）。
15.图甲为光合作用过程的示意图，图乙为夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图，据图回答问题：
（1）科学家鲁宾和卡门利用________________（填“同位素标记法”或“差速离心法”），证明了光合作用释放的O2来自________________（填“H2O”或“CO2”）。
（2）叶绿体中的色素分子分布在________________上，它们能够捕获光能，其中胡萝卜素和叶黄素主要吸收________________光。
（3）图甲中，A为________________阶段，B为________________阶段，A阶段的化学反应为B阶段的化学反应提供物质②_______________和③________________。B阶段反应场所是叶绿体的________________。
（4）如图乙，该绿色植物叶片在正午时分的光合作用强度明显减弱，原因是________________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：本题考查绿叶中色素的提取与分离实验。利用色素在层析液中的溶解度不同的原理来分离色素，从而使色素带的位置不同，A错误；CaCO3可防止叶绿素被破坏，因此研磨绿叶时不加CaCO3，滤纸条上四条色素带变窄的比例不相同，B错误；色素带的宽窄与色素含量相关，滤纸条从上到下依次是胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），C错误；与成熟叶相比，幼叶所含叶绿素（包括叶绿素a和叶绿素b）较少，做实验材料得到的叶绿素a、b的条带较窄， D正确。
2.答案：D
解析：CO2参与光合作用的暗反应，经CO2的固定形成三碳化合物，再经C3的还原生成糖类等有机物，储存能量，故选D。
3.答案：B
解析：提取色素利用了光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇的原理，A错误；色素吸附在滤纸条上，滤纸条甲与乙上的色素带不会随着层析液的挥发而消失，B正确；滤液细线若触及层析液的液面将得不到色素带，C错误；滤纸条乙缺少2条色素带是因为乙的材料是黄化叶，本身就缺少叶绿素，D错误。
4.答案：C
解析：b表示暗反应，其场所为叶绿体基质，A错误；②代表NADPH，用于C3的还原，B错误；当光照强度不变，突然终止④（CO2）的供应，则CO2的固定减慢，消耗的C5减少，短时间内C3还原生成C5的速率不变，所以短时间内C5的含量增加，C正确；光反应产生的③（ATP）一般只能用于暗反应，D错误。
5.答案：C
解析：据图分析：a为ATP，b为ADP，c为O2，d为NADPH，e为CO2。由分析可知，b为ADP，d为NADPH，A正确；过程③为水的光解，属于光反应阶段，B正确；过程①属于光反应阶段，发生在叶绿体类囊体的薄膜上，②属于暗反应阶段，发生在叶绿体基质中，C错误；过程④为C3的还原，过程⑤为CO2的固定，两者均为暗反应过程，发生在叶绿体基质中，D正确。
6.答案：C
解析：本题考查光反应和暗反应过程中物质变化的相关内容，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。在光合作用过程中，CO2直接参与暗反应CO2固定阶段生成C3，进而C3被还原合成（CH2O），A项正确；光反应过程中，H2O直接参与光反应阶段被分解生成[H]和O2，暗反应过程中，CO2中的O原子首先转移到C3化合物中，进而转移到（CH2O）中，故B、D项正确；氢原子的转移途径是H2O→[H]→（CH2O），C项错误。
7.答案：B
解析：真核细胞中，光合作用发生的场所为叶绿体，光合作用包括光反应阶段和碳反应阶段，光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜，碳反应的场所是叶绿体的基质， A正确。光反应需要光，也需要酶，如ATP的合成需要ATP合成酶；碳反应不需要光，需要多种酶，B错误。光反应将吸收的光能转变成活跃的化学能暂时储存在ATP中；碳反应将ATP中活跃的化学能储存在有机物中，C正确。光反应吸收光能将水分解产生O2和NADPH；碳反应包括CO2的固定和C3的还原，最终将CO2还原成（CH2O），D正确。
8.答案：A
解析：本题考查光合作用的有关知识。
选项 正误 原因
A × 弱光条件下植物没有O2的释放，有可能是光合作用产生的O2量小于或等于呼吸作用消耗的O2量
B √ 光合作用暗反应过程中，CO2先被固定成C3，再被［H］还原成有机物
C √ 在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，光合作用产物输出受阻，叶片的光合速率会暂时下降
D √ 合理密植可以充分利用光照，增施有机肥可以为植物提供矿质元素和二氧化碳，这些措施均能提高农作物的光合作用强度
9.答案：A
解析：分析题图：甲为叶绿体，乙为线粒体。O2产生于甲细胞器（叶绿体）内的光合膜，在乙细胞器（线粒体）的内膜被利用，即参与需氧呼吸第三阶段，A符合题意；甲细胞器为叶绿体，其中将光能转变为化学能的色素位于光合膜上，B不符合题意；CO2可产生于乙细胞器的基质（需氧呼吸第二阶段的场所），在甲细胞器基质（碳反应的场所）被利用，C不符合题意；乙为线粒体，其中ATP主要在其内膜上生成，即在需氧呼吸第三阶段生成，D不符合题意。
10.答案：D
解析：结合图示可知，①为NADPH，可参与暗反应中C3的还原，A正确；②为ATP，在暗反应还原C3时，ATP水解释放的能量可转移到糖类等有机物中，B正确；光反应阶段在叶绿体类囊体的薄膜上进行，该过程产物包括ATP和NADPH，C正确；暗反应阶段中CO2的转移途径是CO2→C3→（CH2O），D错误。
11.答案：C
解析： A、②是ATP， ATP为还原C3提供能量，但不作为还原剂，③二氧化碳与C5的结合不需要消耗②ATP，A错误；
B.⑥为暗反应过程，发生场所为叶绿体基质中，B错误；
C.据图分析，①是[H]或NADPH， ②是ATP， ③是二氧化碳，④是（CH2O）， C正确；
D.⑤是光反应阶段，发生在类囊体薄膜上，D错误。
故选C。
12.答案：D
解析：图示分析：依据光合作用的过程可知，a表示水，b表示O2，c表示ADP，d表ATP，e表示NADPH（或[H]），f表示CO2，g表示有机物。根据以上分析可知，a表示水，b表示O2，A项错误。有氧呼吸第一阶段产生的[H]是NADH，而光合作用产生的[H]为NADPH，二者不是同一种物质，B项错误。f表示CO2，CO2的固定发生在暗反应阶段，场所是叶绿体基质，C项错误。若突然增大光照强度，则光反应产生的ATP和NADPH增加，使C3的还原速率加快，而短时间内C3的生成速率不变，因此短时间内C3含量减少，D项正确。
13.答案：D
解析：四种色素分布于叶绿体类囊体膜上，都是脂溶性色素，A正确。绿叶中的色素都能溶解在层析液中，不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开，B正确。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，所以题图中曲线①②代表叶绿素的吸收光谱，C正确。研磨时加入碳酸钙粉末主要是为了保护叶绿素不被分解，D错误。
14.答案：（1）纸层析法；色素在层析液中溶解度的大小；2
（2）吸收光谱
（3）a；层析液；叶绿素b
解析：（1）图1所示分离色素的方法为纸层析法；分离色素原理是色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。色素带由上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
（2）不同色素吸收光的种类不同，因此可以通过分析色素溶液的吸收光谱来判断色素带上色素的种类，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。
（3）将提取到的滤液滴在滤纸中央的地方，即a处，棉线灯芯下端应浸没在层析液中。棉线灯芯吸取层析液到达点样处，色素在层析液中的溶解度越大，在滤纸上扩散得越快，得到的圆越大。实验最终得到四个不同颜色的同心圆，排列在最内侧的色素是溶解度最小的叶绿素b。
15.答案：（1）同位素标记法；H2O
（2）类囊体薄膜；蓝紫
（3）光反应；暗反应；NADPH；ATP；基质
（4）正午时分，阳光过强，温度高，蒸腾作用过强，植物为了保持水分使气孔关闭，影响二氧化碳的吸收，暗反应速率降低，整个光合作用强度明显降低
解析：（1）科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法（利用了18O，分别标记水和二氧化碳进行对比实验），证明了光合作用释放的O2来自H2O。
（2）叶绿体中的色素分子分布在类囊体薄膜上，它们能够捕获光能，其中胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
（3）图甲中，A为光反应阶段，B为暗反应阶段，A阶段的化学反应为B阶段的化学反应提供物质②NADPH（作还原剂和提供能量）和③ATP（提供能量）。B阶段反应场所是叶绿体的基质（含有相关酶）。
（4）正午时分，阳光过强，温度高，蒸腾作用过强，植物为了保持水分使气孔关闭，影响二氧化碳的吸收，暗反应速率降低，整个光合作用强度明显降低。