周测11　光合作用的原理及应用（原卷版+ 解析版） 高中生物学人教版（2019）必修 第一册

周测11　光合作用的原理及应用
一、选择题(本题包括17小题，每小题3分，共51分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．(2024·南宁高一月考)用新鲜菠菜叶片进行叶绿体中的色素提取和分离实验。下列叙述正确的是(　　)
A．提取叶绿体中色素的原理是四种色素的溶解度不同
B．可以用无水乙醇作为层析液进行四种色素的分离
C．纸层析法分离色素时，层析液不能触及滤液细线
D．滤纸条上会出现四条颜色、粗细不同的色素带，黄绿色的条带最粗
2．(2025·淄博高一质检)为研究光照强度对植物幼苗合成光合色素的影响。某同学利用无水乙醇提取菠菜叶绿体中的色素，并用纸层析法分离色素，结果如图，其中Ⅰ～Ⅳ表示叶绿体色素。下列说法错误的是(　　)
A．研磨叶片时加入CaCO3可以防止叶绿素被破坏
B．正常光照下，滤纸上橙黄色的色素条带比黄色的色素条带要宽
C．色素Ⅲ、Ⅳ能在红光区大量吸收光能
D．强光照下该植物叶绿素/类胡萝卜素含量的比值减小
3．(2024·湛江高一期末)下列关于光合作用发现史的叙述，错误的是(　　)
A．恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
B．希尔反应证明了光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水
C．阿尔农发现在光照下叶绿体可合成ATP，而且该过程总是与水的光解相伴随
D．卡尔文通过实验探明了暗反应中从C5到C3再到C5的循环过程
4．(2024·重庆涪陵高一月考)如图表示某植物的光合作用过程，A、B代表生理过程，①②③④代表物质。据图分析，下列叙述不正确的是(　　)
A．恩格尔曼通过实验发现，光合作用时叶绿体主要吸收红光和蓝紫光
B．A过程中的能量变化为光能转化为ATP、NADPH中的化学能
C．鲁宾、卡门利用同位素标记法研究CO2中的碳原子转移途径
D．土壤中缺乏N、P、Mg，会影响②③的产生，导致光合作用强度减弱
5．题图为绿色植物光合作用过程示意图(图中a～g为物质，①～⑥为反应过程，物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示)。下列有关叙述错误的是(　　)
A．图中①表示水分的吸收，③表示水的光解
B．c为ATP，f为NADPH
C．将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到18O
D．图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成化学能
6．下列关于影响光合作用因素的叙述，错误的是(　　)
A．温度能影响光合速率，主要是影响光合作用过程中各种酶的活性
B．CO2参与光合作用的暗反应，其浓度太低会限制光合速率
C．其他条件不变，达到光饱和点时，再增加光照强度不能使光合速率增加
D．除温度、CO2浓度和光照强度外，其他环境因素对光合速率没有影响
7.如图曲线Ⅰ表示黄豆光合作用速率与光照强度的关系(最适温度、CO2浓度为0.03%)。在B点时改变某条件，曲线变为Ⅱ。下列分析正确的是(　　)
A．与B点相比，A点叶绿体中的C5含量较高
B．在B点时，升高温度导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ
C．制约A点光合作用的因素主要是CO2浓度
D．若植物缺镁，则C点对应的光合作用速率下降
8．(2024·九江高一期中)取生长旺盛的绿叶，利用打孔器打出一批直径为1 cm的叶圆片，将叶圆片细胞间隙中的气体排出后，平均分装到盛有等量的不同浓度NaHCO3溶液的培养皿底部，置于光温恒定且适宜的条件下(如图甲)，测得各组培养皿中叶圆片上浮至液面所用的时间(如图乙)。下列分析不正确的是(　　)
A．a～b段随着NaHCO3溶液浓度的增加，类囊体薄膜上水的分解速率逐渐增加
B．c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶绿体基质中C3的生成速率逐渐减小
C．c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，单个叶圆片有机物的积累速率逐渐减小
D．a～d段如果增加光照强度或温度，都能明显缩短叶圆片上浮至液面所用的时间
9．(2025·泰安高一期末)如图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化。下列叙述错误的是(　　)
A．该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响
B．加入NaHCO3溶液是为了吸收细胞呼吸释放的CO2
C．拆去滤光片，单位时间内氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下的O2浓度
D．若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸强度
10．(2024·江门高一期末)研究发现绿藻进化出了强大的光捕获系统(如图所示)，以应对水域环境中的光照条件。光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)是叶绿素和蛋白质复合体，能吸收、转化光能并进行电子传递。下列有关光合作用的说法，错误的是(　　)
A．PSⅠ和PSⅡ镶嵌在叶绿体内膜上
B．完备的光捕获系统让绿藻更好地适应水域弱光环境
C．图中所示的ATP合成酶参与将光能转变为化学能
D．该膜的功能有效说明生物膜具有控制物质进出的功能
11．(2024·盐城新丰中学高一期末)植物进行光合作用时，CO2可与RuBP羧化酶(Rubisco)的活性中心结合，使之催化CO2与C5反应生成1分子不稳定的C6化合物，并立即分解为2分子C3化合物。下列相关分析错误的是(　　)
A．CO2既是Rubisco的底物，又是活性调节物
B．突然降低环境中CO2浓度可使C5含量增多
C．激活的Rubisco催化合成不稳定C6的过程需光反应提供ATP和NADPH
D．对正常进行光合作用的植物停止光照后，C3的消耗速率和生成速率将会降低
12．下列有关化能合成作用的叙述，正确的是(　　)
①不利用光能　②利用环境中物质氧化释放的能量　③在叶绿素作用下　④将H2O和CO2合成有机物　⑤储能不多，对自然界作用不大
⑥属于异养型
A．①②④ B．①②③
C．①④⑤ D．②④⑥
13．(2025·张家口高一期末)下列关于大棚蔬菜种植的叙述，错误的是(　　)
A．适当给大棚通风可以调节大棚内的CO2浓度和温度
B．种植绿叶蔬菜时，红色塑料大棚的增产效果比白色塑料大棚好
C．适量增施有机肥有利于大棚中植物的光合作用
D．适当增大大棚的昼夜温差有利于植物积累有机物
14．夏季晴朗的白天，某些植物10时左右光合作用强度达到峰值，但在中午12时左右光合作用强度相对减弱，被称为“光合午休”现象。下列关于该现象中的变化的叙述，错误的是(　　)
A．叶片蒸腾作用过强，失水过多使气孔部分关闭，这是植物的一种自我保护
B．光合酶活性降低，光合作用固定的CO2量小于细胞呼吸释放的CO2量
C．叶绿体类囊体膜上的部分光合色素会被强光破坏，吸收和传递光能的效率降低
D．该过程中光反应产物会有所积累，进而导致叶片转化光能的能力有所下降
15．百合以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境。以下为百合叶肉细胞内的部分代谢示意图，据图分析，下列叙述错误的是(　　)
A．PEP、C5均能与CO2结合
B．线粒体和细胞质基质均能产生CO2
C．图中B物质可能是葡萄糖，百合气孔白天关闭，不能进行光合作用
D．夜间细胞液pH可能会下降
16．(2025·石家庄高一期末)草莓和葡萄是重要的经济作物，对其光合作用和细胞呼吸进行研究，可以指导生产。在温度和CO2浓度相同且适宜的条件下，某研究小组测定了葡萄植株和草莓植株在不同光照强度下的光合速率，结果如图，据图分析正确的是(　　)
A．该实验的自变量为光照强度，因变量为CO2吸收量
B．N点之后限制草莓光合速率的主要因素是光照强度
C．在Y光照强度下，草莓和葡萄植株光合作用合成有机物的速率相等
D．若将葡萄植株移植到缺Mg的环境中培养，一段时间后P点会右移
17．某科研小组为研究高温对植物光合速率的影响，将甲、乙两种植物从25 ℃环境移入40 ℃环境中培养，测得相关数据如图1所示。图2表示在25 ℃环境中，光照强度对这两种植物光合速率的影响。下列叙述错误的是(　　)
A．40 ℃对甲植物光反应的影响比暗反应更大
B．40 ℃时乙植物的光能捕获率不一定大于甲植物
C．25 ℃环境中两种植物的光补偿点不同、光饱和点相同
D．25 ℃时，光照强度从D降为C，乙植物叶肉细胞三碳化合物合成速率保持稳定
二、非选择题(本题包括3小题，共49分。)
18．(17分)(2025·长沙高一期末)为探究影响某植物光合速率的因素，某小组进行了如下实验，图1为某植物的某种生理活动，为进一步了解该植物的代谢机制，该小组在密闭恒温玻璃室内进行植物栽培实验，连续48 h测定温室内CO2浓度及植物吸收/释放CO2的速率(假设整个过程中呼吸速率恒定)，结果如图2所示。请回答下列问题：
(1)图1反应进行的场所是________，其中a表示________，b表示________；若突然停止光照，图中c的含量在短时间内将________(填“增加”“减少”或“不变”)。
(2)图2中该植物的光合速率大于呼吸速率的时间段有________________________。6 h时叶肉细胞的光合速率________(填“>”“＝”或“<”)呼吸速率，图示48 h内的第________h时植物的有机物积累量最大。
(3)(3分)某实验小组在25 ℃条件下探究某品种玉米光合速率的影响因素，不考虑光照、施肥和土壤含水量对呼吸速率的影响，实验结果如图3所示。
由曲线图可知，该实验的自变量为____________________。与G点相比，制约H点光合作用强度的因素是____________________________。
19．(16分)(2024·赣州高一期中)辣椒是我国冬春季栽培的主要蔬菜之一，栽培期间经常遭受到低温胁迫。研究人员以A、B两个辣椒品种为实验材料，研究低温胁迫和恢复处理对辣椒光合指标的影响。实验处理及部分实验结果如表，在第0天、第10天、第16天检测相关指标，结果如表所示。回答下列问题：
品种 处理方法 胞间CO2浓度/(μmol·mol－1) 叶绿素 /(mg·g－1FW) 净光合速率/(μmol·m－2·s－1)
A 0天，28 ℃ 260 1.534 6.0
1～10天，5 ℃ 350 1.300 0.8
11～16天，28 ℃ 120 1.017 2.0
B 0天，28 ℃ 260 1.434 5.0
1～10天，5 ℃ 400 0.937 0.2
11～16天，28 ℃ 350 0.703 0.4
(1)辣椒叶片中的光合色素通常用__________提取，叶绿素主要吸收________________光，并将光能转化为化学能用于__________循环。
(2)在低温条件下，表中两组辣椒净光合速率均显著下降，其原因可能是________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(答两点)；
据表分析，胞间CO2浓度__________(填“是”或“不是”)影响光合作用的主要因素，其依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验结果表明__________(填“品种A”或“品种B”)辣椒更适宜在“春暖乍寒”的冬春季栽培，主要原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
20．(16分)重金属不易被生物体排出，一旦摄入则常常在体内积累，对机体造成损伤。已知P、S是植物光合作用相关的重要组成元素，且对植物抵抗非生物胁迫有重要作用。科研人员尝试通过叶面喷施P、S，观察水稻在不同程度镉(Cd)胁迫下的净光合作用速率及气孔导度的变化，结果如图。回答下列问题：
(1)根据题图实验结果分析，随着Cd浓度的逐渐上升，水稻净光合作用速率逐渐________，这可能与Cd限制了光合作用中的__________阶段有关。
(2)根据图中数据可推测，在Cd浓度较低的情况下，叶面喷施P、S能减缓水稻因Cd胁迫引起的__________________，使其吸收_______________________________________的能力上升，从而对水稻的光合系统起到一定的保护作用，但浓度过高时该保护作用逐渐趋于无效。
(3)(8分)已知Cd对植物的光合色素及类囊体结构具有破坏作用。据此可进一步推测，Cd使水稻净光合作用速率下降的原因可能还有：
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
周测11　光合作用的原理及应用
一、选择题(本题包括17小题，每小题3分，共51分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．(2024·南宁高一月考)用新鲜菠菜叶片进行叶绿体中的色素提取和分离实验。下列叙述正确的是(　　)
A．提取叶绿体中色素的原理是四种色素的溶解度不同
B．可以用无水乙醇作为层析液进行四种色素的分离
C．纸层析法分离色素时，层析液不能触及滤液细线
D．滤纸条上会出现四条颜色、粗细不同的色素带，黄绿色的条带最粗
答案　C
解析　提取叶绿体中色素的原理是色素易溶于有机溶剂，分离色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同，A错误；可以用无水乙醇作为提取液提取色素，无水乙醇不作为层析液使用，B错误；滤纸条上会出现四条颜色、粗细不同的色素带，黄绿色的条带为叶绿素b，蓝绿色的条带为叶绿素a，叶绿素a条带最粗，D错误。
题点　绿叶中色素的提取和分离
难度　基础题
2．(2025·淄博高一质检)为研究光照强度对植物幼苗合成光合色素的影响。某同学利用无水乙醇提取菠菜叶绿体中的色素，并用纸层析法分离色素，结果如图，其中Ⅰ～Ⅳ表示叶绿体色素。下列说法错误的是(　　)
A．研磨叶片时加入CaCO3可以防止叶绿素被破坏
B．正常光照下，滤纸上橙黄色的色素条带比黄色的色素条带要宽
C．色素Ⅲ、Ⅳ能在红光区大量吸收光能
D．强光照下该植物叶绿素/类胡萝卜素含量的比值减小
答案　B
解析　据图分析，正常光照下，滤纸上橙黄色的色素(胡萝卜素)条带比黄色的色素(叶黄素)条带要窄，B错误。
题点　绿叶中色素的提取和分离
难度　基础题
3．(2024·湛江高一期末)下列关于光合作用发现史的叙述，错误的是(　　)
A．恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
B．希尔反应证明了光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水
C．阿尔农发现在光照下叶绿体可合成ATP，而且该过程总是与水的光解相伴随
D．卡尔文通过实验探明了暗反应中从C5到C3再到C5的循环过程
答案　B
解析　希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照下可以释放氧气，但不能证明光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水，B错误；卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径，D正确。
题点　探索光合作用原理的部分实验
难度　基础题
4．(2024·重庆涪陵高一月考)如图表示某植物的光合作用过程，A、B代表生理过程，①②③④代表物质。据图分析，下列叙述不正确的是(　　)
A．恩格尔曼通过实验发现，光合作用时叶绿体主要吸收红光和蓝紫光
B．A过程中的能量变化为光能转化为ATP、NADPH中的化学能
C．鲁宾、卡门利用同位素标记法研究CO2中的碳原子转移途径
D．土壤中缺乏N、P、Mg，会影响②③的产生，导致光合作用强度减弱
答案　C
解析　卡尔文用14C标记CO2，研究出碳原子在光合作用中的转移途径，即CO2→C3→有机物，C错误。
题点　光合作用的过程
难度　基础题
5．题图为绿色植物光合作用过程示意图(图中a～g为物质，①～⑥为反应过程，物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示)。下列有关叙述错误的是(　　)
A．图中①表示水分的吸收，③表示水的光解
B．c为ATP，f为NADPH
C．将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到18O
D．图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成化学能
答案　B
解析　图中a～g分别代表光合色素、O2、ATP、ADP、NADPH、NADP＋、CO2，过程①～⑥分别代表水分的吸收、ATP的合成、水的光解、CO2的固定、C3的还原、有机物的合成，A正确，B错误；18O2H218OC18O2(CH218O)，C正确。
题点　光合作用的过程
难度　中档题
6．下列关于影响光合作用因素的叙述，错误的是(　　)
A．温度能影响光合速率，主要是影响光合作用过程中各种酶的活性
B．CO2参与光合作用的暗反应，其浓度太低会限制光合速率
C．其他条件不变，达到光饱和点时，再增加光照强度不能使光合速率增加
D．除温度、CO2浓度和光照强度外，其他环境因素对光合速率没有影响
答案　D
解析　光合作用过程中各种酶的活性受温度影响，A正确；CO2是暗反应的原料，浓度太低会影响暗反应速率，进而影响光合速率，B正确；达到光饱和点时，再增加光照强度不能使光合速率增加，此时限制光合作用的因素可能为温度、CO2浓度等，C正确；除温度、CO2浓度和光照强度外，水分等环境因素对光合速率也有影响，D错误。
题点　光合作用的影响因素
难度　基础题
7.如图曲线Ⅰ表示黄豆光合作用速率与光照强度的关系(最适温度、CO2浓度为0.03%)。在B点时改变某条件，曲线变为Ⅱ。下列分析正确的是(　　)
A．与B点相比，A点叶绿体中的C5含量较高
B．在B点时，升高温度导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ
C．制约A点光合作用的因素主要是CO2浓度
D．若植物缺镁，则C点对应的光合作用速率下降
答案　D
解析　与B点相比，A点时光照较弱，光反应产生的ATP和NADPH较少，导致暗反应的C3还原过程较弱，叶绿体中的C5含量较低，A错误；图示曲线为最适温度下的曲线，在B点时，升高温度会导致曲线Ⅰ下降，B错误；A点时光合作用速率随光照强度增加而增加，制约A点光合作用的因素主要是光照强度，C错误；镁参与叶绿素的合成，若植物缺镁，叶绿素含量降低，光能吸收减少，C点对应的光合作用速率下降，D正确。
题点　光合作用的影响因素
难度　基础题
8．(2024·九江高一期中)取生长旺盛的绿叶，利用打孔器打出一批直径为1 cm的叶圆片，将叶圆片细胞间隙中的气体排出后，平均分装到盛有等量的不同浓度NaHCO3溶液的培养皿底部，置于光温恒定且适宜的条件下(如图甲)，测得各组培养皿中叶圆片上浮至液面所用的时间(如图乙)。下列分析不正确的是(　　)
A．a～b段随着NaHCO3溶液浓度的增加，类囊体薄膜上水的分解速率逐渐增加
B．c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶绿体基质中C3的生成速率逐渐减小
C．c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，单个叶圆片有机物的积累速率逐渐减小
D．a～d段如果增加光照强度或温度，都能明显缩短叶圆片上浮至液面所用的时间
答案　D
解析　据图分析，a～b段随着NaHCO3溶液浓度的增加，暗反应速率上升，光合速率上升，叶圆片上浮时间缩短，说明水分解释放的氧气增加，A正确；c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，细胞失水增多，部分气孔关闭，CO2供应不足，影响光合作用的进行，所以随着NaHCO3溶液浓度的增加，C3的生成速率逐渐减小，叶圆片中有机物的积累速率逐渐减小，B、C正确。
题点　探究环境因素对光合作用的影响
难度　中档题
9．(2025·泰安高一期末)如图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化。下列叙述错误的是(　　)
A．该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响
B．加入NaHCO3溶液是为了吸收细胞呼吸释放的CO2
C．拆去滤光片，单位时间内氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下的O2浓度
D．若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸强度
答案　B
解析　自然光经滤光片处理可得到单色光，故该实验可探究不同单色光对光合作用强度的影响，A正确；加入NaHCO3溶液是为密闭装置提供光合作用所需要的CO2，B错误；相同条件下，自然光下比单色光下的光合作用强度大，因此拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下的O2浓度，C正确；若将此装置放在黑暗处，金鱼藻只进行细胞呼吸，氧气传感器可测出O2的消耗情况，从而测定金鱼藻的细胞呼吸强度，D正确。
题点　光合作用的影响因素
难度　中档题
10．(2024·江门高一期末)研究发现绿藻进化出了强大的光捕获系统(如图所示)，以应对水域环境中的光照条件。光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)是叶绿素和蛋白质复合体，能吸收、转化光能并进行电子传递。下列有关光合作用的说法，错误的是(　　)
A．PSⅠ和PSⅡ镶嵌在叶绿体内膜上
B．完备的光捕获系统让绿藻更好地适应水域弱光环境
C．图中所示的ATP合成酶参与将光能转变为化学能
D．该膜的功能有效说明生物膜具有控制物质进出的功能
答案　A
解析　PSⅠ和PSⅡ是叶绿素和蛋白质复合体，其镶嵌在叶绿体类囊体薄膜上，A错误。
题点　光合作用的过程
难度　中档题
11．(2024·盐城新丰中学高一期末)植物进行光合作用时，CO2可与RuBP羧化酶(Rubisco)的活性中心结合，使之催化CO2与C5反应生成1分子不稳定的C6化合物，并立即分解为2分子C3化合物。下列相关分析错误的是(　　)
A．CO2既是Rubisco的底物，又是活性调节物
B．突然降低环境中CO2浓度可使C5含量增多
C．激活的Rubisco催化合成不稳定C6的过程需光反应提供ATP和NADPH
D．对正常进行光合作用的植物停止光照后，C3的消耗速率和生成速率将会降低
答案　C
解析　突然降低环境中CO2浓度，CO2固定速率减慢，消耗的C5减少，而短时间内C3还原生成C5的速率不变，故C5含量会增多，B正确；激活的Rubisco催化合成不稳定C6的过程不需光反应提供ATP和NADPH，NADPH、ATP用于C3的还原阶段，C错误；对正常进行光合作用的植物停止光照后，光反应停止，无NADPH、ATP生成，暗反应速率降低，C3的消耗速率和生成速率均会降低，D正确。
题点　光合作用的过程
难度　基础题
12．下列有关化能合成作用的叙述，正确的是(　　)
①不利用光能　②利用环境中物质氧化释放的能量　③在叶绿素作用下　④将H2O和CO2合成有机物　⑤储能不多，对自然界作用不大
⑥属于异养型
A．①②④ B．①②③
C．①④⑤ D．②④⑥
答案　A
解析　进行化能合成作用的生物利用环境中物质氧化释放的能量将H2O和CO2等无机物合成有机物，体内不含叶绿素等光合色素，不能利用光能，①②④正确，③错误；化能合成作用虽然储能不多，但对自然界也有一定的作用，能进行该作用的生物属于自养型生物，⑤⑥错误。
题点　化能合成作用
难度　基础题
13．(2025·张家口高一期末)下列关于大棚蔬菜种植的叙述，错误的是(　　)
A．适当给大棚通风可以调节大棚内的CO2浓度和温度
B．种植绿叶蔬菜时，红色塑料大棚的增产效果比白色塑料大棚好
C．适量增施有机肥有利于大棚中植物的光合作用
D．适当增大大棚的昼夜温差有利于植物积累有机物
答案　B
解析　适当通风可以调节大棚内的CO2浓度和温度，促进大棚蔬菜的光合作用，A正确；绿色叶片中含有叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，而红色塑料大棚只允许红光透过，由于光合色素不能充分吸收利用光能，不利于增产，B错误；微生物分解有机肥时能产生大量CO2，CO2是光合作用的原料，故增施有机肥有利于植物进行光合作用，C正确。
题点　光合作用在生产实践中的应用
难度　基础题
14．夏季晴朗的白天，某些植物10时左右光合作用强度达到峰值，但在中午12时左右光合作用强度相对减弱，被称为“光合午休”现象。下列关于该现象中的变化的叙述，错误的是(　　)
A．叶片蒸腾作用过强，失水过多使气孔部分关闭，这是植物的一种自我保护
B．光合酶活性降低，光合作用固定的CO2量小于细胞呼吸释放的CO2量
C．叶绿体类囊体膜上的部分光合色素会被强光破坏，吸收和传递光能的效率降低
D．该过程中光反应产物会有所积累，进而导致叶片转化光能的能力有所下降
答案　B
解析　夏季中午光合作用强度相对减弱，但此时光合作用强度仍然大于细胞呼吸强度，B错误；夏季中午气孔部分关闭，吸收的CO2量减少，暗反应减慢，导致光反应产物有所积累，进而导致叶片转化光能的能力有所下降，D正确。
题点　光合作用的影响因素
难度　基础题
15．百合以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境。以下为百合叶肉细胞内的部分代谢示意图，据图分析，下列叙述错误的是(　　)
A．PEP、C5均能与CO2结合
B．线粒体和细胞质基质均能产生CO2
C．图中B物质可能是葡萄糖，百合气孔白天关闭，不能进行光合作用
D．夜间细胞液pH可能会下降
答案　C
解析　线粒体基质可通过有氧呼吸第二阶段产生CO2，苹果酸可在细胞质基质中分解形成CO2，B正确；葡萄糖不能进入线粒体，因此B物质不是葡萄糖，B物质进入了线粒体后，被氧化分解为CO2，所以是丙酮酸，白天百合可利用细胞呼吸产生的CO2以及苹果酸分解产生的CO2进行光合作用，C错误；据图分析，夜间苹果酸会进入液泡的细胞液中，所以夜间细胞液的pH会降低，D正确。
题点　CAM植物
难度　中档题
16．(2025·石家庄高一期末)草莓和葡萄是重要的经济作物，对其光合作用和细胞呼吸进行研究，可以指导生产。在温度和CO2浓度相同且适宜的条件下，某研究小组测定了葡萄植株和草莓植株在不同光照强度下的光合速率，结果如图，据图分析正确的是(　　)
A．该实验的自变量为光照强度，因变量为CO2吸收量
B．N点之后限制草莓光合速率的主要因素是光照强度
C．在Y光照强度下，草莓和葡萄植株光合作用合成有机物的速率相等
D．若将葡萄植株移植到缺Mg的环境中培养，一段时间后P点会右移
答案　D
解析　该实验的自变量为光照强度和植物类型，因变量为CO2吸收量，A错误；N点之后草莓的CO2吸收量不再随光照强度的增加而增加，说明限制草莓光合速率的主要因素不是光照强度，B错误；在Y光照强度下，草莓和葡萄植株的CO2吸收量相等，说明草莓和葡萄植株积累有机物的速率相等，由于葡萄的呼吸速率大于草莓的呼吸速率，所以有机物的合成速率(积累有机物的速率与呼吸速率之和)葡萄大于草莓，C错误；Mg是构成叶绿素的元素，将葡萄植株移植到缺Mg的环境中培养，叶绿素合成减少，光合速率下降，呼吸速率不变，一段时间后P点会右移，D正确。
题点　光合作用的影响因素
难度　中档题
17．某科研小组为研究高温对植物光合速率的影响，将甲、乙两种植物从25 ℃环境移入40 ℃环境中培养，测得相关数据如图1所示。图2表示在25 ℃环境中，光照强度对这两种植物光合速率的影响。下列叙述错误的是(　　)
A．40 ℃对甲植物光反应的影响比暗反应更大
B．40 ℃时乙植物的光能捕获率不一定大于甲植物
C．25 ℃环境中两种植物的光补偿点不同、光饱和点相同
D．25 ℃时，光照强度从D降为C，乙植物叶肉细胞三碳化合物合成速率保持稳定
答案　C
解析　据图1分析，40 ℃时甲植物的光能捕获率大幅度下降，而其气孔导度下降幅度不大，因此，40 ℃对甲植物光反应的影响比暗反应更大，A正确；据图1分析，40 ℃时甲植物的光能捕获率下降幅度大于乙植物，但是此时乙植物的光能捕获率不一定大于甲植物，B正确；25 ℃环境中两种植物的光补偿点相同，光饱和点不同，C错误；据图2分析，在25 ℃环境中，乙植物在C点时已经达到了光饱和点，因此当光照强度从D降为C，乙植物叶肉细胞三碳化合物合成速率保持稳定，D正确。
题点　光合作用的影响因素
难度　中档题
二、非选择题(本题包括3小题，共49分。)
18．(17分)(2025·长沙高一期末)为探究影响某植物光合速率的因素，某小组进行了如下实验，图1为某植物的某种生理活动，为进一步了解该植物的代谢机制，该小组在密闭恒温玻璃室内进行植物栽培实验，连续48 h测定温室内CO2浓度及植物吸收/释放CO2的速率(假设整个过程中呼吸速率恒定)，结果如图2所示。请回答下列问题：
(1)图1反应进行的场所是________，其中a表示________，b表示________；若突然停止光照，图中c的含量在短时间内将________(填“增加”“减少”或“不变”)。
(2)图2中该植物的光合速率大于呼吸速率的时间段有________________________。6 h时叶肉细胞的光合速率________(填“>”“＝”或“<”)呼吸速率，图示48 h内的第________h时植物的有机物积累量最大。
(3)(3分)某实验小组在25 ℃条件下探究某品种玉米光合速率的影响因素，不考虑光照、施肥和土壤含水量对呼吸速率的影响，实验结果如图3所示。
由曲线图可知，该实验的自变量为____________________。与G点相比，制约H点光合作用强度的因素是____________________________。
答案　(1)叶绿体　ATP　C5　增加　(2)6～18 h和30～42 h　＞　42　(3)光照强度、有无施肥、土壤含水量　光照强度
解析　(2)分析题图2可知，在6～18 h和30～42 h内，室内CO2浓度均下降，说明此时间段内该植物的光合速率均大于呼吸速率。第6 h时植物的CO2吸收速率为0，说明此时植物体的光合速率＝呼吸速率，对于叶肉细胞而言，光合速率大于呼吸速率。从室内CO2的浓度可以看出，在第42 h时室内CO2浓度下降到最低，说明此时植物的有机物积累量达到最大。(3)本实验的目的是探究某品种玉米光合速率的影响因素，分析题图3可知，该实验的自变量有光照强度、有无施肥及土壤含水量，G和H处于同一含水量下，施肥情况相同，故限制H点光合作用强度的因素是光照强度。
题点　光合作用的影响因素
难度　中档题
19．(16分)(2024·赣州高一期中)辣椒是我国冬春季栽培的主要蔬菜之一，栽培期间经常遭受到低温胁迫。研究人员以A、B两个辣椒品种为实验材料，研究低温胁迫和恢复处理对辣椒光合指标的影响。实验处理及部分实验结果如表，在第0天、第10天、第16天检测相关指标，结果如表所示。回答下列问题：
品种 处理方法 胞间CO2浓度/(μmol·mol－1) 叶绿素 /(mg·g－1FW) 净光合速率/(μmol·m－2·s－1)
A 0天，28 ℃ 260 1.534 6.0
1～10天，5 ℃ 350 1.300 0.8
11～16天，28 ℃ 120 1.017 2.0
B 0天，28 ℃ 260 1.434 5.0
1～10天，5 ℃ 400 0.937 0.2
11～16天，28 ℃ 350 0.703 0.4
(1)辣椒叶片中的光合色素通常用__________提取，叶绿素主要吸收________________光，并将光能转化为化学能用于__________循环。
(2)在低温条件下，表中两组辣椒净光合速率均显著下降，其原因可能是________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(答两点)；
据表分析，胞间CO2浓度__________(填“是”或“不是”)影响光合作用的主要因素，其依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验结果表明__________(填“品种A”或“品种B”)辣椒更适宜在“春暖乍寒”的冬春季栽培，主要原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)无水乙醇　红光和蓝紫　卡尔文　(2)酶的活性低，叶绿素的含量少　不是　低温条件下，两组辣椒胞间CO2浓度都比较高而净光合速率却比较低　(3)品种A　品种A在低温条件下净光合速率比品种B高，并且天气回暖后净光合速率升高得也多
解析　(2)在低温条件下，两组辣椒净光合速率均显著下降，其原因可能是酶的活性低，叶绿素的含量少；据表分析，低温条件下，两组辣椒胞间CO2浓度都比较高而净光合速率却比较低，故胞间CO2浓度不是影响光合作用的主要因素。(3)实验结果表明品种A比品种B在低温条件下净光合速率高，并且天气回暖后净光合速率升高得也多，更适宜在“春暖乍寒”的冬春季栽培。
题点　光合作用综合
难度　中档题
20．(16分)重金属不易被生物体排出，一旦摄入则常常在体内积累，对机体造成损伤。已知P、S是植物光合作用相关的重要组成元素，且对植物抵抗非生物胁迫有重要作用。科研人员尝试通过叶面喷施P、S，观察水稻在不同程度镉(Cd)胁迫下的净光合作用速率及气孔导度的变化，结果如图。回答下列问题：
(1)根据题图实验结果分析，随着Cd浓度的逐渐上升，水稻净光合作用速率逐渐________，这可能与Cd限制了光合作用中的__________阶段有关。
(2)根据图中数据可推测，在Cd浓度较低的情况下，叶面喷施P、S能减缓水稻因Cd胁迫引起的__________________，使其吸收_______________________________________的能力上升，从而对水稻的光合系统起到一定的保护作用，但浓度过高时该保护作用逐渐趋于无效。
(3)(8分)已知Cd对植物的光合色素及类囊体结构具有破坏作用。据此可进一步推测，Cd使水稻净光合作用速率下降的原因可能还有：
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)下降　暗反应(CO2的固定)　(2)气孔导度的下降　CO2　(3)①Cd破坏了水稻的光合色素，使光合色素含量减少，吸收光能的能力下降，光反应速率下降　②Cd破坏了类囊体的结构，无法为光合色素及相关的酶提供充足的附着位点，限制了光反应的进行，从而使净光合作用速率下降
解析　(1)据题图可知，与对照组相比，Cd处理组的净光合作用速率和气孔导度均降低，而气孔导度主要与CO2的吸收有关，故推测随着Cd浓度的逐渐上升，水稻净光合作用速率逐渐下降的原因可能与Cd限制了光合作用暗反应阶段CO2的固定有关。(2)分析题图可知，与高浓度Cd相比，在较低的Cd浓度下，叶面喷施P、S后气孔导度和净光合作用速率下降均不是很明显，说明在Cd浓度较低的情况下，叶面喷施P、S能减缓水稻因Cd胁迫引起的气孔导度的下降，使其吸收CO2的能力上升，从而对水稻的光合系统起到一定的保护作用。(3)叶绿体的类囊体薄膜是光合作用光反应的场所，其上有色素和相关的酶，已知Cd对植物的光合色素及类囊体结构具有破坏作用，据此推测Cd使水稻净光合作用速率下降的原因可能还有：①Cd破坏了水稻的光合色素，使光合色素含量减少，吸收光能的能力下降，光反应速率下降；②Cd破坏了类囊体的结构，无法为光合色素及相关的酶提供充足的附着位点，限制了光反应的进行，从而使净光合作用速率下降。
题点　光合作用的影响因素
难度　中档题