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【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训
第 23 讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用
1.(2025 淮安)在学校的劳动基地,同学们常会给农作物松土,这样做的目的主要是( )
A.促进光合作用 B.抑制无机盐的吸收
C.抑制植物传粉 D.促进根的呼吸作用
【答案】D
【分析】植物的根呼吸的是空气中的氧气。经常松土,可以使土壤疏松,土壤缝隙中的空气增多,有利于根的呼吸,促进根的生长。
【解答】解:种植农作物时要经常给农作物松土,目的是为根部提供足够的氧气,促进根的呼吸作用,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
2.(2025春 长春期末)如图①②③分别表示植物体生理活动,可以使公园内“空气湿润、清新”生理活动主要是( )
A.①③ B.②③ C.①②③ D.①②
【答案】B
【分析】图中的①呼吸作用、②蒸腾作用、③光合作用。
【解答】解:图中的①呼吸作用、②蒸腾作用、③光合作用。植物的蒸腾作用使空气湿润;光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,使空气清新,所以可以使公园内“空气湿润、清新”生理活动主要是②蒸腾作用和③光合作用,ACD不正确,B正确。
故选:B。
3.(2022 赤峰)下列关于植物光合作用、呼吸作用的叙述正确的是( )
A.光合作用释放能量,呼吸作用储存能量
B.蔬菜大棚夜间进行光照是为了促进植物的呼吸作用
C.储藏粮食的仓库留有通风窗,是为了促进植物细胞的光合作用
D.栽培绿植的花盆底部通常有小孔,是为了促进植物根细胞的呼吸作用
【答案】D
【分析】植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物,释放氧气,同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程;而呼吸作用指的是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放能量的过程。
区别 联系
场所 原料 条件 产物 能量
光合作用 叶绿体 二氧化碳、水 光 有机物、氧气 储存能量 相互对立 相互依存
呼吸作用 所有的活细胞 有机物、氧气 有无光皆可 二氧化碳、水 释放能量
【解答】解:A.植物的光合作用储存能量,而呼吸作用释放能量,A错误。
B.由于光照时间越长,光合作用越强,植物制造的有机物就越多,所以在大棚中栽种蔬菜时,夜晚进行光照,可以增加蔬菜的光合作用,促进蔬菜体内有机物的合成,提高蔬菜的产量,B错误。
C.植物呼吸作用是吸收氧气,释放二氧化碳,并释放能量的过程。植物通过呼吸作用,向外释放热量和其它形式的能量。所以储存粮食时,一般留有通风窗的目的是向外散失热量,降低粮食的呼吸作用,C错误。
D.花盆底部有小孔,空气中的氧气可以较多的透过盆的底部进入盆内的土壤,有利于绿植根系细胞的呼吸作用,促进植物的生长,D正确。
故选:D。
4.为了验证菠菜能否进行呼吸作用,小明用相同的菠菜、不同颜色的塑料袋和化学试剂设计了如下四种实验方案,其中合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】(1)呼吸作用是细胞利用氧,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。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,这一特性常用于检验二氧化碳的存在。
(2)在探究植物呼吸作用时,需要排除光合作用的干扰。因为光合作用会吸收二氧化碳,若不排除光合作用,就无法准确验证呼吸作用产生二氧化碳的现象。而植物在黑暗环境中只进行呼吸作用,不进行光合作用。
【解答】解:A、用无色塑料袋,在有光的条件下,菠菜会进行光合作用吸收二氧化碳,导致无法准确检测呼吸作用产生的二氧化碳,A不合理。
B、无色塑料袋且连接NaOH溶液,NaOH溶液会吸收二氧化碳,即使菠菜进行呼吸作用产生了二氧化碳,也会被NaOH溶液吸收,无法观察到现象,B不合理。
C、黑色塑料袋能遮光,使菠菜处于黑暗环境中,只进行呼吸作用。呼吸作用产生的二氧化碳会进入装有澄清石灰水[Ga(OH)2溶液]的试管中,若澄清石灰水变浑浊,就可以验证菠菜进行了呼吸作用,C合理。
D、黑色塑料袋虽能遮光,但连接的是NaOH溶液,会吸收呼吸作用产生的二氧化碳,无法观察到二氧化碳产生的现象,D不合理。
故选:C。
5.生物体结构与功能相适应的现象是长期进化过程中形成的。下列不能体现植物体结构与光合作用功能相适应的是( )
A.绿色植物根尖细胞有细胞核
B.叶肉细胞中有叶绿体
C.绿色叶片向阳面颜色较深
D.叶绿体中含有叶绿素
【答案】A
【分析】光合作用的实质:制造有机物,释放氧气,把光能转变为化学能储存在有机物中。
【解答】解:A、细胞核是遗传和代谢的控制中心,绿色植物根尖细胞有细胞核与光合作用无关,A符合题意;
B、叶绿体是光合作用的场所,叶肉细胞中有叶绿体,与光合作用功能相适应,B不符合体意;
C、绿色叶片向阳面颜色较深,这是因为含有的叶绿体较多,与光合作用功能相适应,C不符合体意;
D、叶绿体中含有叶绿素,有利于充分吸收光能,与光合作用功能相适应,D不符合体意。
故选:A。
6.在验证“绿叶在光下制造淀粉”的实验中,要对图甲的叶片进行脱色处理,处理方法如图乙所示,图乙中大烧杯内盛放液体M,小烧杯内盛放液体N。下列说法正确的是( )
A.M、N都是清水 B.M、N都是酒精
C.M是清水、N是酒精 D.M是酒精、N是清水
【答案】C
【分析】绿叶在光下制造有机物的实验步骤:暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→漂洗后观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘液变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。
【解答】解:酒精能溶解叶绿素,且酒精不能直接加热,则脱色时将叶片放在盛有酒精的小烧杯中水浴加热。故图乙中大烧杯内盛放液体M是清水,小烧杯内盛放液体N是酒精,ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
7.(2025 青岛)我国劳动人民在实践中积累了很多宝贵的经验,以下对农业生产中相关措施的分析,合理的是( )
A.施加有机肥是为了给农作物的生长提供有机物
B.粮食晒干后保存是为了降低种子的呼吸作用强度
C.水稻种植过程中定期排水是为了减弱根的呼吸作用
D.移栽幼苗时剪掉部分叶片是为了减弱幼苗的光合作用
【答案】B
【分析】植物体内要含有足够的水分,才能正常的进行各项生命活动,刚刚移栽的植物,根吸水的能力很弱;为了提高移栽植物的成活率,就要设法降低移栽植物的蒸腾作用,减少植物体内水分的散失。常采取的措施有对移栽植物进行遮阴、在阴雨天或傍晚进行移栽、移栽时去掉大部分枝叶。
【解答】解:A、施加有机肥是为了让土壤中的微生物分解有机肥,释放出无机盐和二氧化碳供植物利用,而不是直接提供有机物,A错误;
B、粮食晒干后,水分减少,种子的呼吸作用强度降低,减少有机物消耗,有利于保存,B正确;
C、水稻种植中定期排水是为了让根部获得充足氧气,增强根的呼吸作用,C错误;
D、移栽幼苗时剪掉部分叶片是为了降低蒸腾作用,减少水分散失,D错误。
故选:B。
8.(2024秋 长寿区期末)“踏破青毡可惜,多行数步何妨。”公园的草坪上经常有这样的提示语。踩踏草坪会造成土壤板结,土壤板结直接影响小草生长的主要原因是小草( )
A.缺少CO2,影响光合作用
B.缺少氧气,影响呼吸作用
C.缺少有机物
D.缺少无机盐
【答案】B
【分析】植物的根呼吸的是空气中的氧气,经常松土,可以使土壤疏松,土壤缝隙中的空气增多,有利于根的呼吸,促进根的生长。
【解答】解:小草的呼吸作用需要吸收空气中的氧气,踩踏草坪会造成土壤板结,土壤中的氧气减少,不能提供足够的氧气,根的呼吸作用减弱,根得不到足够的能量,容易造成死亡。因此土壤板结直接影响小草生长的主要原因是小草根部缺少氧气,影响呼吸作用,故B符合题意。ACD不符合题意。
故选:B。
9.如图为水稻叶肉细胞的部分代谢过程示意图。下列有关表述正确的是( )
A.阳光充足的中午,①过程强度最大,有机物积累最多
B.②过程决定了水稻属于生态系统中的生产者
C.①、②过程分别在光照和黑暗条件下进行
D.①、②过程都参与维持生物圈中的碳一氧平衡
【答案】D
【分析】(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,图中①过程表示光合作用。
(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,图中②表示呼吸作用。
【解答】解:A、①过程表示光合作用,阳光充足的中午,由于光照过强,叶片的气孔关闭,影响了二氧化碳进入叶片,从而抑制光合作用的进行,造成光合作用的强度下降,而有机物积累最多的时候是傍晚光合作用与呼吸作用强度相同时,A错误。
B、②过程表示植物的呼吸作用,呼吸作用分解有机物、消耗氧气,释放二氧化碳,不能决定了水稻属于生态系统中的生产者,B错误。
C、①过程表示光合作用必须在光照条件下进行,②过程表示植物的呼吸作用,在光照和黑暗条件下均能进行,C错误。
D、绿色植物通过①光合作用不断消耗大气中的二氧化碳,释放氧气,通过②呼吸作用,消耗氧气,释放二氧化碳,因此①②过程都参与维持生物圈中的碳—氧平衡,D正确。
故选:D。
10.(2025 平顶山)如图中的①、②分别代表某植物细胞内的两个生理活动,甲、乙分别为该细胞的某种结构。下列叙述错误的是( )
A.植物的每个细胞都能进行①、②过程
B.甲是线粒体,①过程能够分解有机物
C.乙是叶绿体,②过程需要有光才能进行
D.①和②过程既有物质变化又有能量变化
【答案】A
【分析】图中:①呼吸作用、②光合作用、甲线粒体、乙叶绿体。
【解答】解:A、光合作用的场所是叶绿体,植物体只有绿色部分的细胞才有叶绿体,只要是活细胞就能进行呼吸作用,故植物的每个细胞都能进行①呼吸作用,②光合作用只在绿色部分的细胞进行,A错误。
B、由图可知,①过程中,甲能利用氧气将有机物分解产生水和二氧化碳,则甲是线粒体,①呼吸作用过程能够分解有机物,B正确。
C、由图可知,②过程中,乙能利用水和二氧化碳,合成有机物并产生氧气,则乙是叶绿体,②光合作用过程需要有光才能进行,C正确。
D、光合作用的实质是合成有机物,储存能量;呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量。故①呼吸作用和②光合作用过程既有物质变化又有能量变化,D正确。
故选:A。
11.(2023 湘潭)利用如图所示的实验装置来验证植物的呼吸作用,下列说法错误的是( )
A.装置③应置于黑暗环境中
B.通入空气①前应去除其中二氧化碳
C.排出的气体②中,氧气含量高于①
D.装置④中澄清的石灰水会变浑浊
【答案】C
【分析】植物细胞利用氧,将细胞内的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,供给生物体生命活动的需要,这个过程叫做呼吸作用;植物体在任何时候都要进行呼吸作用,以便释放能量维持生命活动的需要。
【解答】解:A、装置③应置于黑暗环境中,目的是避免光合作用的干扰。A正确。
B、通入空气①前应去除其中二氧化碳,避免空气中二氧化碳干扰实验。B正确。
C、植物的呼吸作用会消耗氧气,所以排出的气体②中,氧气含量低于①。C错误。
D、植物进行呼吸作用产生二氧化碳,所以④中澄清的石灰水会变浑浊。D正确。
故选:C。
12.如图为探究植物生理活动的装置,关闭阀门①和②,置于充足的光照下4小时后,打开阀门①和②,挤压塑料袋观察现象。以下叙述正确的是( )
A.做该实验前需要将植物暗处理一昼夜
B.Ⅰ袋内叶片只能进行光合作用
C.乙试管中的澄清石灰水变浑浊
D.Ⅰ、Ⅱ袋内水珠主要是呼吸作用形成的
【答案】C
【分析】由图可知,叶片Ⅰ和叶片Ⅱ形成以光照为变量的对照。
【解答】解:A、实验无需检测叶片内是否有淀粉,故该实验前不需要将植物暗处理一昼夜,A错误。
B、呼吸作用和蒸腾作用在有光无光的条件下都能进行,故Ⅰ袋内叶片除进行光合作用外还能进行呼吸作用和蒸腾作用,B错误。
C、光合作用的必备条件是光,光合作用吸收二氧化碳,呼吸作用产生二氧化碳,叶片Ⅱ不能进行光合作用,能进行呼吸作用,故挤压塑料袋乙试管中的澄清石灰水变浑浊,C正确。
D、水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程,叫做蒸腾作用。故Ⅰ、Ⅱ袋内水珠主要是蒸腾作用形成的,D错误。
故选:C。
13.下面是研究植物某一生命活动过程的装置。下列说法错误的是( )
A.该实验可用于检验植物呼吸作用产生CO2
B.装置甲的作用是吸收鼓入空气中的CO2,避免对实验造成干扰
C.装置丙中的植物换成萌发的种子,也会出现相似的实验现象
D.若装置丙不遮光,从装置丁出来的气体能使带火星的木条复燃
【答案】D
【分析】对照实验是指在探究某种条件对研究对象的影响时,进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。
【解答】解:A、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,由图可知,经甲装置吸收二氧化碳后丙中植物不能进行光合作用,主要进行呼吸作用,故该实验可用于检验植物呼吸作用产生CO2,A正确。
B、氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,故装置甲的作用是吸收鼓入空气中的CO2,避免对实验造成干扰,B正确。
C、萌发的种子呼吸作用能产生二氧化碳,因此,装置丙中的植物换成萌发的种子,也会出现丁装置内澄清石灰水变浑浊的现象,C正确。
D、光合作用的原料有二氧化碳和水,若装置丙不遮光,丙中的植物由于缺少二氧化碳不能进行光合作用产生氧气,则从装置丁出来的气体不能使带火星的木条复燃,D错误。
故选:D。
14.小科用如图所示的装置探究酵母菌的呼吸作用:关闭活栓后根据U形管右管液面高度变化反映瓶中气体体积变化(其他原因引起的容积变化忽略不计)。下列有关实验设计的描述不正确的是( )
A.葡萄糖溶液可为酵母菌繁殖提供营养物质
B.NaOH浓溶液可以吸收二氧化碳
C.若观察到U形管右管液面上升,说明酵母菌进行了有氧呼吸
D.若观察到U形管左右液面都不变,说明酵母菌一定失活
【答案】D
【分析】发酵技术是指人们利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵过程,大规模生产发酵产品的技术。
【解答】解:A、酵母菌繁殖需要葡萄糖作为营养物质,因此题中葡萄糖溶液可为酵母菌繁殖提供营养物质,A正确;
B、NaOH浓溶液可以吸收二氧化碳,二者能够发生反应,B正确;
C、若观察到U形管右管液面上升,说明细胞呼吸消耗氧气,进行有氧呼吸,C正确;
D、若观察到U形管左右液面都不变,有可能是酵母菌失去活性;也有可能瓶内酵母菌进行的无氧呼吸,无氧呼吸产生的二氧化碳被瓶内的NaOH吸收,瓶内气压没有发生变化,D错误。
故选:D。
15.(2025春 铜山区期中)为了探究植物呼吸作用中发生的气体变化,小明设计了如图所示的实验装置,下列叙述正确的是( )
A.甲装置氧气检测仪示数明显下降
B.若用菠菜代替黄豆芽应将装置放于黑暗处
C.甲组烧杯中澄清石灰水变浑浊的程度大于乙组
D.该实验能验证植物呼吸作用释放能量
【答案】B
【分析】1、植物呼吸作用是细胞利用氧,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。
2、对照实验是指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。
【解答】解:A、只有活细胞才能进行光合作用,甲装置中煮熟的黄豆芽不能进行呼吸作用消耗氧气,故氧气检测仪示数不会明显下降,A错误。
B、菠菜是绿色植物,在光照下会进行光合作用吸收二氧化碳并释放氧气,若用菠菜代替黄豆芽,其光合作用会干扰呼吸作用气体变化的检测结果。因此,若用菠菜代替黄豆芽应将装置放于黑暗处,避免光合作用的影响,B正确。
C、甲组煮熟的黄豆芽不能进行呼吸作用,不会产生二氧化碳或产生量极少;乙组新鲜的黄豆芽能进行呼吸作用,释放二氧化碳,会使澄清石灰水变浑浊,因此,甲组烧杯中澄清石灰水变浑浊的程度小于乙组,C错误。
D、实验通过氧气检测仪检测氧气含量变化以及澄清石灰水检测二氧化碳产生情况,故该实验主要验证的植物呼吸作用消耗氧气及产生二氧化碳,D错误。
故选:B。
16.(2025 泸州)“共和国勋章”获得者袁隆平培育的“杂交水稻”,为我国乃至世界解决饥饿问题作出了巨大贡献。为传承他的科研精神,某科研小组对水稻进行了如图所示的生理过程研究。下列说法错误的是( )
A.水稻植株的所有活细胞,都能进行生理过程C
B.水稻通过生理过程B,参与了生物圈的水循环
C.水稻通过生理过程A,有助于维持生物圈的碳—氧平衡
D.为了提高水稻的产量,种植时应合理密植并保持恒温
【答案】D
【分析】分析图:A代表光合作用,B代表蒸腾作用,C代表呼吸作用。
【解答】解:A、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,这个过程叫做呼吸作用。因此,C表示呼吸作用,任何活细胞都在不停地进行C呼吸作用,A正确。
B、水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程,叫做蒸腾作用。B表示蒸腾作用,绿色植物能通过B蒸腾作用,把根吸收的水分,绝大多数以水蒸气的形式蒸发到大气中,促进了生物圈的水循环,B正确。
C、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),并释放出氧气的过程。A表示光合作用,绿色植物通过A光合作用,能不断消耗大气中的二氧化碳,又将氧气排放到大气中,对维持生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡起了重要作用,C正确。
D、合理密植是使植株行间距和株距科学合理,使植物的叶片互不遮挡,有利于农作物充分利用光能,提高光合作用效率。保持恒温不利于提高产量,白天植物进行光合作用制造有机物,晚上只进行呼吸作用消耗有机物,因此,应保持昼夜温差,有利于有机物的积累,提高水稻产量,D错误。
故选:D。
17.如图所示是光合作用和呼吸作用的模式图。光合作用和呼吸作用都涉及到能量转化,下列关于两个过程分析不正确的是( )
A.呼吸作用为细胞的生命活动提供能量
B.两个过程白天黑夜都在进行
C.两个过程都参与自然界的碳循环和氧循环
D.两个过程都遵循能量的转化和守恒定律
【答案】B
【分析】1.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,这个过程叫做呼吸作用。
2.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,叫做光合作用。
【解答】解:A、呼吸作用实质是分解有机物,释放能量,因此呼吸作用为细胞的生命活动提供能量,正确;
B、光合作用需要光,呼吸作用在任何活细胞里都能进行,因此这两个过程白天都能进行,晚上只能进行呼吸作用,错误;
C、光合作用产生氧气,消耗二氧化碳;呼吸作用消耗氧气,释放二氧化碳,因此,两个过程都参与自然界的碳循环和氧循环,正确;
D、光合作用和呼吸作用都属于化学变化,化学变化都要遵循能量的转化和守恒定律,正确。
故选:B。
18.绿色植物在生物圈中具有重要的作用,请据图判断错误的一项是( )
A.若甲图叶片正在进行光合作用,则①③分别代表二氧化碳和水分
B.若甲图叶片正在进行呼吸作用,则①②分别代表氧气和二氧化碳
C.图乙的M点时,植物只进行呼吸作用
D.图乙中植物要积累有机物,大棚内光照强度至少应大于P点
【答案】D
【分析】图甲中:若叶片正在进行光合作用,则①表示二氧化碳,②表示氧气,③表示水分,④表示有机物;若叶片正在进行呼吸作用,则①表示氧气,②表示二氧化碳。
图乙中:MN段二氧化碳吸收量逐渐增加,说明光合作用逐渐增强,到N点光合作用与呼吸作用强度相等;NP段表示光合作用开始逐渐大于呼吸作用,有机物得到积累。
【解答】解:A、光合作用的原料是二氧化碳和水,产物是有机物和氧。若甲图叶片正在进行光合作用,①表示叶从空气中吸入的光合作用原料,即二氧化碳;③表示根从土壤中吸入的光合作用原料,即水分,A正确。
B、植物进行呼吸作用会吸入氧气,释放二氧化碳。若甲图叶片正在进行呼吸作用,则①代表氧气,②代表二氧化碳,B正确。
C、图乙的M点,没有光照,说明光合作用还没有进行,植物只进行呼吸作用,C正确。
D、图乙中的N点表示光合作用与呼吸作用强度相等,因此,植物要积累有机物,大棚内光照强度至少应该大于N点才行,D错误。
故选:D。
19.(2025春 雅安期末)为了研究某植物光合作用强度(光合作用合成有机物的速率)受什么因素影响,某生物兴趣小组开展了实验,并将记录的数据绘制成如图所示的曲线(注:不考虑温度等因素的影响)。下列说法错误的是( )
A.实验探究的变量是光照强度和二氧化碳浓度
B.光照强度大于P点时,继续增加光照会提高光合作用强度
C.实验结果表明,光照强度和二氧化碳浓度都会影响光合作用
D.图中A点、B点对照,表明二氧化碳浓度越大,光合作用越强
【答案】B
【分析】在一定的范围内,光合作用的强度随着光照强度的增加而增加;二氧化碳是光合作用的原料,同一光照强度下,适当提高二氧化碳浓度,能够促进植物的光合作用。
【解答】解:A、由图可知,该实验设置了两组对照,一组是不同光照强度下的光合作用强度,另一组是在不同二氧化碳浓度下,相同光照强度下的光合作用强度,A正确。
B、由图可知,,当光照强度增加到一定程度(即P点)后,光合作用强度不再随光照强度的增加而显著增加,B错误。
C、从图中两组对照实验的数据可以看出,在一定范围内,无论是改变光照强度还是改变二氧化碳浓度,都会影响光合作用强度,C正确。
D、A点和B点是在相同光照强度下,不同二氧化碳浓度下的光合作用强度。从图中可以看出,二氧化碳浓度较大的A点对应的光合作用强度也较大。这说明二氧化碳浓度越大,光合作用越强,D正确。
故选:B。
20.将盆栽绿色植物放在特定的密闭实验装置中,研究温度对光合作用和呼吸作用影响。实验以测得二氧化碳减少量和增加量为指标,实验结果如表所示。下列说法错误的是( )
温度(℃) 5 10 15 20 25 30 35 40
光照下CO2减少量(mg/h) 1.0 1.75 2.50 3.25 3.75 3.5 2.9 2.4
黑暗下CO2增加量(mg/h) 0.5 0.75 1.0 1.50 2.25 3.0 3.5 2.90
A.每天光照12小时,温度为15℃比30℃时植物生长快
B.昼夜不停地光照,最有利于该绿色植物生长的温度是25℃
C.40℃时,有光情况下,光合作用速率比呼吸作用速率快
D.该绿色植物细胞内参与呼吸作用和光合作用的酶最适温度相同
【答案】D
【分析】植物的呼吸作用产生二氧化碳,光合作用消耗二氧化碳。
【解答】解:A、每天光照12小时,黑暗条件下12小时,根据表格实验数据,一天中15℃条件下净吸收的CO2=(2.5×12)﹣(1×12)=18mg,30℃条件下净吸收的CO2=(3.5×12)﹣(3×12)=6mg,因此,每天光照12小时,温度为15℃时比30℃时积累的有机物更多,植物生长快,A正确。
B、由表格可知,温度为25℃时,光照下CO2减少量最多,则说明此温度条件下净光合速率最高,故昼夜不停地光照,最有利于该绿色植物生长的温度是25℃,B正确。
C、由表格可知,40℃时,有光情况下,CO2减少量为2.4,即净光合速率大于0,说明此温度条件下,光合作用速率比呼吸作用速率快,C正确。
D、由表格可知,35℃时黑暗下CO2增加量最多,故说明该绿色植物呼吸作用最适宜的温度为35℃;30℃时,该绿色植物消耗的CO2为3.5+3.0=6.5mg/h,则说明此温度条件下该植物的光合作用最强。因此,该绿色植物细胞内参与呼吸作用和光合作用的酶最适温度不同,D错误。
故选:D。
21.(2019春 滨州期中)如图两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化情况。下列分析中正确的是( )
A.0~6时附近,植物没有进行呼吸作用
B.该植株一昼夜内在b点时有机物总量最多
C.a、c点的光合作用和呼吸作用强度均相等
D.12时附近,呼吸作用增强导致光合作用下降
【答案】C
【分析】(1)植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物,释放氧气,同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程;呼吸作用的公式:有机物+氧→二氧化碳+水+能量,释放出大量的能量。
(2)光合作用必须在光下才能进行,图中曲线光合作用只有在6~18点的白天进行;曲线呼吸作用在一天中变化不大。
【解答】解:A、呼吸作用只要是活细胞时时刻刻都在进行,所以0~6时附近,植物仍在进行呼吸作用,A错误;
B、傍晚时分,由于持续了一天的光合作用,制造了大量的有机物,所以c点积累的有机物最多,B正错误;
C、据图可见:a、c点表示的光合作用强度和呼吸作用强度相等,C正确;
D、12时附近,植物为了降低蒸腾作用,关闭部分气孔,所以光合作用强度也有所下降,D错误。
故选:C。
22.兴趣小组通过如图甲的实验装置来探究影响光合作用强度的某一因素,其中碳酸氢钠溶液可以使培养液中的二氧化碳含量不变。实验时每隔1分钟测定、记录溶液中的溶解氧(实验过程中溶解氧未达到饱和状态),实验结果如图乙。下列说法不正确的是( )
A.本次实验是为了探究光照强度对光合作用强度的影响
B.实验过程中金鱼藻光合作用强度大于呼吸作用强度
C.实验中不同光照强度下的初始溶解氧不同,这将会影响光合作用强度的判断
D.0~2分钟内金鱼藻在5000lx光照强度下的光合作用强度比10000lx光照强度下弱
【答案】C
【分析】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。
2、对照实验是指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。
【解答】解:A、由甲图可知,智能光照培养箱能改变温度、光照等条件,因此本次实验是为了探究光照强度对光合作用强度的影响,A正确。
B、由图乙可知,实验过程中溶解氧的溶解度持续增加,则说明实验过程中金鱼藻光合作用强度大于呼吸作用强度,B正确。
C、由图乙可知,实验中不同光照强度下的初始溶解氧不同,可通过溶氧的差值进行计算,不会影响光合作用强度的判断,C错误。
D、0~2分钟内金鱼藻在5000lx光照强度下的溶氧差值比100001x光照强度溶氧差值小,所以5000lx光照强度下的光合作用强度比100001x光照强度下弱,D正确。
故选:C。
23.冬春时节,某地区的不少种植户都采用大棚种植草莓。图甲表示草莓大棚内分层放置草莓盆;图乙表示大棚内24小时二氧化碳浓度变化趋势。
(1)草莓大棚采用透光性好的塑料膜,目的是白天要提高草莓 光合作用 填一种生理活动)的强度。
(2)图甲中,分层放置草莓盆的好处是 充分利用空间,提高光能利用率,增加产量 (写出一点即可)。
(3)根据图乙信息,种植户一般在白天适当时间打开大棚的通风口进行通风换气,这样做的目的是 补充二氧化碳,提高光合作用效率 。
【答案】(1)光合作用;
(2)充分利用空间,提高光能利用率,增加产量;
(3)补充二氧化碳,提高光合作用效率。
【分析】理解植物光合作用与呼吸作用的原理,结合图乙中二氧化碳浓度的变化趋势,分析通风换气的作用,考虑分层放置草莓盆对光照、空间利用等方面的影响。
【解答】解:(1)植物光合作用需要光照,透光性好的塑料膜可以最大限度地让阳光进入大棚,为草莓提供充足的光照条件。光合作用的强度与光照强度成正比,因此采用透光性好的塑料膜是为了提高草莓的光合作用强度。
(2)分层放置草莓盆可以充分利用大棚内的空间,提高单位面积的种植密度,从而增加草莓的产量。此外,分层放置还可以使不同层的草莓盆接收到不同强度的光照,利用光合作用的光饱和点差异,使每一层的草莓都能获得适宜的光照条件,提高光能利用率。
(3)图乙显示了大棚内二氧化碳浓度的变化趋势。白天,植物进行光合作用,消耗二氧化碳,导致大棚内二氧化碳浓度降低;夜间,植物进行呼吸作用,释放二氧化碳,导致大棚内二氧化碳浓度升高。
在白天(如9点到15点),大棚内二氧化碳浓度显著低于外界,说明此时光合作用强烈,二氧化碳被大量消耗。在这一时间段打开通风口,可以补充二氧化碳,促进光合作用。因此,打开通风口的主要目的是补充二氧化碳,提高光合作用效率。
故答案为:(1)光合作用;
(2)充分利用空间,提高光能利用率,增加产量;
(3)补充二氧化碳,提高光合作用效率。
24.图甲中a、b、c分别表示金银花叶片所进行的某些生理活动,图乙为其在夏季某天呼吸作用和光合作用强度的变化曲线,请据图回答下列问题。
(1)植物移栽时,往往在阴天和傍晚进行,其主要目的是减弱图甲中的 b蒸腾作用 (选填“a”“b”或“c”及对应的名称)。
(2)由图乙可知,金银花植株在这天内积累有机物最多的时刻是 18 时左右。
(3)通过图乙的曲线Ⅰ发现金银花在中午12时左右,会出现“光合午休”现象,猜测是因为植物为避免过度失水损伤细胞,使叶片气孔孔径开度减小,从而引起CO2供应不足,净光合速率降低。为探究金银花产生“光合午休”的具体原因,科研人员测定了同一株金银花大小相同但向光角度不同的两种叶片(接收直射光照面积不同)在12时左右的部分指标,结果如下表所示(叶片温度与气孔孔径开度有关)。
指标 净光合速率相对值 叶片温度(℃) 叶细胞内CO2浓度(mg/L2)
直立叶 12.9 37.5 11.0
展平叶 8.8 37.7 11.6
经分析认为,气孔开度减小引起的叶细胞内CO2浓度不足,不是金银花“光合午休”的唯一原因,判断依据是 直立叶与展平叶叶片温度无明显差异,可说明气孔孔径开度基本相同、展平叶细胞内二氧化碳浓度稍高,但净光合作用速率却明显低于直立叶 。
原来金银花“光合午休”现象还与叶片中的关键物质——D蛋白(可促进光合作用)含量密切相关。研究表明:强光照会导致D1蛋白含量下降。为缓解金银花在中午12时左右出现“光合午休”现象,宜采取的措施是 适当遮荫 (选填“适当遮荫”或“补充CO2“)。
【答案】(1)b蒸腾作用
(2)18
(3)直立叶与展平叶叶片温度无明显差异,可说明气孔孔径开度基本相同、展平叶细胞内二氧化碳浓度稍高,但净光合作用速率却明显低于直立叶;适当遮荫
【分析】1、图甲中a表示呼吸作用、b表示蒸腾作用、c表示光合作用。
2、图乙中曲线Ⅰ表示光合作用,曲线Ⅱ表示呼吸作用。
【解答】解:(1)植物移栽时,往往在阴天和傍晚进行,其主要目的是减弱图甲中的b蒸腾作用,减少水分的蒸发、提高移栽的成活率。
(2)由图乙可知,6~18点间光合作用强度大于呼吸作用强度,则该时间段有机物得以积累,故金银花植株在这天内积累有机物最多的时刻是18时左右。
(3)植物叶片的气孔开度与植物的叶片温度有关。由表格可知,直立叶与展平叶的叶片温度接近,展平叶细胞内二氧化碳浓度稍高,但直立叶的净光合速率相对值远大于展平叶,因此气孔开度减小引起的叶细胞内二氧化碳浓度不足,不是金银花“光合午休”的唯一原因,判断依据是直立叶与展平叶叶片温度无明显差异,可说明气孔孔径开度基本相同、展平叶细胞内二氧化碳浓度稍高,但净光合作用速率却明显低于直立叶。强光照会导致D1蛋白含量下降,中午12时光照较强,为缓解金银花在中午12时左右出现“光合午休”现象,宜采取的措施是适当遮荫。
故答案为:(1)b蒸腾作用
(2)18
(3)直立叶与展平叶叶片温度无明显差异,可说明气孔孔径开度基本相同、展平叶细胞内二氧化碳浓度稍高,但净光合作用速率却明显低于直立叶;适当遮荫
25.表展示了科学家研究光合作用的历程,结合所学知识完成下列问题:
时间 科学家 研究发现
1642年 海尔蒙特 水是光合作用的原料
1771年 普里斯特利 植物在光下能改善空气
1845年 迈尔 光能转化为化学能
1864 年 萨克斯 植物在光照下产生淀粉
1939年 鲁宾、卡门
…… …… …
(1)小科做了“植物在光照下产生淀粉”的验证实验,其部分实验步骤示意图如图1所示,正确的顺序为 ①、⑤、③、②、④ (填序号)。
(2)图2为鲁宾和卡门对光合作用进行研究的实验示意图。根据示意图可知,鲁宾和卡门的研究发现是 植物光合作用放出的氧气来源于水 。
(3)根据科学家对光合作用研究的历程,下列有关说法正确的是 ABC (选填字母)。
A.技术为科学研究提供了研究手段
B.科学知识需要实验或实践去检验
C.科学知识的不断完善体现了人类认识的不断发展
【答案】(1)①、⑤、③、②、④;
(2)植物光合作用释放的氧气来自水;
(3)ABC。
【分析】绿叶在光下制造有机物实验的方法步骤:暗处理→部分遮光→光照几小时后摘下叶片→酒精脱色→漂洗后滴加碘液→漂洗后观察叶色。
【解答】解:(1)绿叶在光下制造有机物实验的方法步骤:①暗处理→⑤部分遮光→光照几小时后摘下叶片→③酒精脱色→漂洗后②滴加碘液→漂洗后④观察叶色。故正确顺序是:①、⑤、③、②、④。
(2)根据图2装置可知:右侧一组向植物提供H2O和C18O2;左侧一组向同种植物提供O和CO2.在其他条件都相同的情况下,他们分析了两组实验释放的氧气。结果表明右侧一组产生O2,左侧一组产生18O2,这一实验有力地证明植物光合作用释放的氧气来自水。
(3)A.技术为科学研究提供了研究手段,没有技术科术的支持研究很难有进程,正确;
B.实验和实践是检验科学知识的重要手段。只有通过实验或实践,我们才能验证科学理论的正确性和可靠性,正确;
C.科学知识的不断完善体现了人类认识的不断发展,每一次科学突破,都是我们对世界更深入理解的体现。随着科技的进步,我们的认识将不断拓宽,对世界的理解也将更加深入和全面,正确。
故选:ABC。
故答案为:(1)①、⑤、③、②、④;
(2)植物光合作用释放的氧气来自水;
(3)ABC。
26.《齐民要术 种谷篇》记载“向阳而种,苗盛穗实”,某项目小组为探究光照强度对大豆生长的影响,设计实验如下:
①选取90株无病虫害、叶片无黄化、株高相近的大豆幼苗,随机均分为A、B、C三组。
②三组置于相同温度、湿度环境中,使用相同土壤,每日定时定量浇水。
③光照处理:
A组:自然全光照(模拟“向阳”条件)。
B组:50%透光率(模拟疏林光照)。
C组:20%透光率(模拟浓荫光照)。
④30天后测定各组数据(每组重复3次实验,取平均值),结果如图。
(1)为控制本实验研究的无关变量,实验中采取的措施有 相同温度(或相同湿度;或相同土壤;或定时定量浇水;或株高相近) (写出一点)。
(2)C组株高显著低于A组,是由于叶肉细胞中 叶绿素 较少,导致光合作用合成的有机物减少。
(3)分析图表数据,你能得出的结论有: 其他条件相同时(或在一定范围内),光照越强,大豆叶绿素含量越高;或其他条件相同时,光照强度越大,大豆幼苗生长越旺盛;或其他条件相同时,光照强度与大豆幼苗的株高、叶片数呈正相关;其他条件相同时(或在一定范围内),光照越强,大豆叶绿素含量越高;或其他条件相同时,充足光照促进叶绿素合成; (写出一点)。
(4)《齐民要术》提倡“向阳而种,苗盛穗实”,请结合实验结果说明其科学道理: “向阳”种植能为作物提供充足光照,促进光合作用,“苗盛”合成更多有机物使产量提高。 。
【答案】(1)相同温度(或相同湿度;或相同土壤;或定时定量浇水;或株高相近);
(2)叶绿素;
(3)其他条件相同时(或在一定范围内),光照越强,大豆叶绿素含量越高;或其他条件相同时,光照强度越大,大豆幼苗生长越旺盛;或其他条件相同时,光照强度与大豆幼苗的株高、叶片数呈正相关;其他条件相同时(或在一定范围内),光照越强,大豆叶绿素含量越高;或其他条件相同时,充足光照促进叶绿素合成;
(4)“向阳”种植能为作物提供充足光照,促进光合作用,“苗盛”合成更多有机物使产量提高。
【分析】1.对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是变量。一般的对实验变量进行处理的,就是实验组,没有对实验变量进行处理的就是对照组。
2.为确保实验组、对照组实验结果的合理性,对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。
3.绿色植物通过叶绿素捕获太阳光,利用光提供的能量,在叶绿体中合成淀粉等有机物,并且把光能转化为化学能,储存在有机物中,这个过程叫作光合作用。
【解答】解:(1)对照实验遵循单一变量的原则,本实验除了光照强度不同外,其他条件都相同,如相同温度(或相同湿度;或相同土壤;或定时定量浇水;或株高相近)。这样控制本实验研究的无关变量。
(2)C组株高显著低于A组,是由于C组光合作用制造的有机物少于A组光合作用制造的有机物。植物细胞中的叶绿素能吸收光能,合成有机物,分析图表可知,C组的叶绿素少于A组。因此,C组株高显著低于A组,是由于叶肉细胞中叶绿素较少,导致光合作用合成的有机物减少。
(3)分析图表平均株高和平均叶片数可知:其他条件相同时,光照强度越大,大豆幼苗生长越旺盛;或其他条件相同时,光照强度与大豆幼苗的株高、叶片数呈正相关;分析图表叶绿素含量(相对值)可知:其他条件相同时(或在一定范围内),光照越强,大豆叶绿素含量越高;或其他条件相同时,充足光照促进叶绿素合成;
(4)植物的生长依赖于光合作用,而光合作用需要光能。向阳种植可以确保植物获得充足的光照,从而促进光合作用的进行。光合作用产生的有机物是植物生长发育的基础,因此,向阳种植有助于植物的健康生长和高产。因此,“向阳而种,苗盛穗实”,的科学道理:“向阳”种植能为作物提供充足光照,促进光合作用,“苗盛”合成更多有机物使产量提高。
故答案为:
(1)相同温度(或相同湿度;或相同土壤;或定时定量浇水;或株高相近)
(2)叶绿素
(3)其他条件相同时(或在一定范围内),光照越强,大豆叶绿素含量越高;或其他条件相同时,光照强度越大,大豆幼苗生长越旺盛;或其他条件相同时,光照强度与大豆幼苗的株高、叶片数呈正相关;其他条件相同时(或在一定范围内),光照越强,大豆叶绿素含量越高;或其他条件相同时,充足光照促进叶绿素合成;
(4)“向阳”种植能为作物提供充足光照,促进光合作用,“苗盛”合成更多有机物使产量提高。
27.为研究植物光合作用和呼吸作用强度的影响因素,科学兴趣小组设置了如图所示的实验装置。BTB是一种酸碱指示剂,BTB的弱碱性溶液颜色可随CO2浓度的增大由蓝变绿再变黄。兴趣小组先将BTB弱碱性溶液通入一定量CO2调制成浅绿色,再将溶液等分到6个容器中,其中5个容器加入生长状况一致的等量水草,另一个容器不加,密闭所有容器。各容器的处理和实验结果如下表。
容器编号 1 2 3 4 5 6
水草 无 有 有 有 有 有
距离灯泡距离/cm 20 20 40 60 80 100
1小时后溶液颜色 浅绿色 蓝色 浅蓝色 浅绿色 黄绿色 黄色
(1)本实验研究的光合作用和呼吸作用强度的影响因素是 光照强度 。
(2)从控制变量的角度,推测盛水玻璃柱的作用 吸收热量,避免热光源引起温度变化而干扰实验 。
(3)本次实验中,植物光合作用强度大于呼吸作用强度的组别有哪些,并说明原因 2、3组,光合作用吸收二氧化碳、呼吸作用放出二氧化碳,光合作用大于呼吸作用时,二氧化碳含量降低,溶液酸性减弱,BTB溶液的颜色从浅绿变为蓝色 。
【答案】(1)光照强度。
(2)吸收热量,避免热光源引起温度变化而干扰实验。
(3)2、3组,光合作用吸收二氧化碳、呼吸作用放出二氧化碳,光合作用大于呼吸作用时,二氧化碳含量降低,溶液酸性减弱,BTB溶液的颜色从浅绿变为蓝色。
【分析】据表分析:植物进行光合作用,消耗水中的二氧化碳,植物进行呼吸作用,消耗水中的氧气,产生二氧化碳;该实验的自变量有装置距日光灯的距离(即光照强度)、有无水草、是否遮光,因变量是水体的CO2浓度变化。
【解答】解:(1)根据表格数据可知,该实验的变量是灯泡距离水草的距离,即光照强度,本实验研究的光合作用和呼吸作用强度的影响因素是光照强度。
(2)盛水玻璃柱能够吸收热量,避免热光源引起温度变化而干扰实验。
(3)BTB 的弱碱性溶液颜色可随CO2浓度的增大由蓝变绿再变黄。光合作用吸收二氧化碳、呼吸作用放出二氧化碳,光合作用大于呼吸作用时,二氧化碳含量降低,溶液酸性减弱,BTB 溶液的颜色从浅绿变为蓝色。图表中颜色从浅绿变为蓝色的是2、3组。
故答案为:
(1)光照强度。
(2)吸收热量,避免热光源引起温度变化而干扰实验。
(3)2、3组,光合作用吸收二氧化碳、呼吸作用放出二氧化碳,光合作用大于呼吸作用时,二氧化碳含量降低,溶液酸性减弱,BTB溶液的颜色从浅绿变为蓝色。
28.为了提高大棚蔬菜种植产量,可以给大棚补充“气肥(二氧化碳)”兴趣小组设计了一个二氧化碳发生器,如图所示,在贮酸桶内添加稀盐酸,①号桶中间有多孔塑料板,多孔塑料板上存放块状石灰石。当棚内二氧化碳浓度低于设定值时,打开阀门A和B,将稀盐酸注入①号桶,直到浸没块状石灰石,再关闭阀门A,反应生成的二氧化碳通过管道到达大棚顶部再排放到棚内。
(1)为提高大棚蔬菜种植产量,给大棚补充“气肥(二氧化碳)”,其科学依据是 二氧化碳是植物光合作用的原料 。
(2)二氧化碳发生器把反应生成的二氧化碳送到大棚顶部排放的原因是 二氧化碳的密度比空气大,从顶部排放能更好的与植物接触 。
(3)当棚内二氧化碳浓度上升到一定值,需要停止反应时,只需要关闭阀门 B (选填“A”或“B”)。一段时间后,反应就会停止。请简要说明该装置能控制反应停止的原因 关闭阀门B,生成的二氧化碳无法导出,导致①号桶内压强增大,将盐酸压入②号桶,反应物脱离接触,反应停止 。
【答案】(1)二氧化碳是植物光合作用的原料。
(2)二氧化碳的密度比空气大,从顶部排放能更好的与植物接触。
(3)B;关闭阀门B,生成的二氧化碳无法导出,导致①号桶内压强增大,将盐酸压入②号桶,反应物脱离接触,反应停止。
【分析】(1)绿色植物利用光能,通过叶绿体,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,就是绿色植物的光合作用。
(2)细胞内的有机物在氧气的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程,叫做呼吸作用。
【解答】解:(1)二氧化碳是植物光合作用的原料,在一定范围内,二氧化碳浓度越大,光合作用越强,所以适当给大棚补充“气肥(二氧化碳)”,即适度增加大棚中的二氧化碳气体的含量,能有效提高大棚蔬菜产量。
(2)二氧化碳是光合作用的原料,且二氧化碳密度比空气大,二氧化碳发生器把反应生成的二氧化碳送到大棚顶部排放便于植物充分利用二氧化碳合成有机物。
(3)分析题图可知,当棚内二氧化碳浓度上升到一定值,需要停止反应时,只需要关闭阀门B,其原理为:关闭阀门B,生成的二氧化碳无法导出,导致①号桶内压强增大,将盐酸压入②号桶,反应物脱离接触,反应停止。
故答案为:
(1)二氧化碳是植物光合作用的原料。
(2)二氧化碳的密度比空气大,从顶部排放能更好的与植物接触。
(3)B;关闭阀门B,生成的二氧化碳无法导出,导致①号桶内压强增大,将盐酸压入②号桶,反应物脱离接触,反应停止。
29.我校生物小组用黑藻探究光合作用是否以二氧化碳作为原料。BTB(溴麝香草酚蓝)水溶液颜色变化可反映出水中二氧化碳含量变化,原理如图1所示。依据这一原理,同学们进行实验,处理及结果如图2所示。
(1)比较甲、乙组实验结果,可以得出结论 黑藻光合作用吸收了水中的二氧化碳 ;乙组的作用 作对照 。
(2)有同学质疑,光照是否会引起BTB水溶液中二氧化碳含量减少。为继续探究这个问题,小金接下来的实验操作是:取一支相同的试管丙, 向BTB水溶液中吹入气体至溶液颜色变为黄色,不加入黑藻 ,置于光照下静置一段时间后观察。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。
【答案】(1)黑藻的光合作用吸收了水中二氧化碳;作对照
(2)向BTB水溶液中吹入气体至溶液颜色变为黄色,不加入黑藻;黄色
【分析】(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。没有处理的就是对照组。
【解答】解:(1)甲黑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;乙黑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,说明黑藻光合作用吸收了水中的二氧化碳。乙组的作用是作对照,使实验结果更有说服力。
(2)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:取一支相同的试管丙,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。
故答案为:
(1)黑藻的光合作用吸收了水中二氧化碳;作对照
(2)向BTB水溶液中吹入气体至溶液颜色变为黄色,不加入黑藻;黄色
30.为探究人体吸入气体与呼出气体中二氧化碳的变化,某小组依据植物吸收二氧化碳进行光合作用产生氧气的事实,设计实验如下。
时间/min 充满人体呼出气体的广口瓶中的气泡数 充满空气的广口瓶中的气泡数
1 23 12
2 22 13
3 21 12
4 19 11
5 18 10
实验材料:水生植物(水蕴草)、透明的广口瓶、玻璃片、导气管、计时器。
实验步骤:
①在两个广口瓶(A、B)中分别加入等量的水,并放入相同数量的水生植物。
②用导气管将一个广口瓶A充满_____(待填),另一广口瓶B充满空气,然后用玻璃片盖住瓶口。
③将两个广口瓶放在光照充足的地方,同时开始计时。
④每隔1min,观察并记录两个广口瓶中水生植物周围气泡产生的数量。
⑤持续观察5min,统计每个广口瓶在不同时间段内气泡产生的总数,结果如表所示。
请根据资料回答问题:
(1)完善步骤② 人体呼出气体 。
(2)实验中发现部分叶片表面有气泡冒出,推测此气体为氧气,写出此生理过程的文字表达式: 二氧化碳+水有机物(储存着能量)+氧气 。
(3)在两个广口瓶(A、B)中分别加入等量的水,并放入相同数量的水生植物的目的是: 控制单一变量 。
(4)根据上述实验判断,可得到结论: 人体呼出气体中含有较多的二氧化碳 。
【答案】(1)人体呼出气体。
(2)二氧化碳+水有机物(储存着能量)+氧气。
(3)控制单一变量。
(4)人体呼出气体中含有较多的二氧化碳。
【分析】对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同之外,其他条件都相同的实验。其中不同的条件就是实验变量。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组。没有处理的就是对照组。
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,叫做光合作用。
【解答】解:(1)根据实验目的,需要对比水生植物在不同气体环境下的光合作用强度,因此需要在广口瓶A中加入人体呼出气体,以观察二氧化碳对光合作用的影响。
(2)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,叫做光合作用。反应式为:二氧化碳+水有机物(储存着能量)+氧气。
(3)为了控制单一变量,在两个广口瓶(A、B)中分别加入等量的水,并放入相同数量的水。
(4)根据实验结果,可以得出结论:人体呼出气体中含有较多的二氧化碳。
故答案为:
(1)人体呼出气体。
(2)二氧化碳+水有机物(储存着能量)+氧气。
(3)控制单一变量。
(4)人体呼出气体中含有较多的二氧化碳。
31.(2018 西湖区二模)小金同学利用图甲所示的装置探究植物的光合作用:将一株绿色小植物放入一个锥形瓶中,在瓶中安放一个测定瓶中CO2浓度的传感器,将瓶口用橡胶塞塞上并密封。传感器的另一端与电脑连接,以检测一段时间内瓶中CO2浓度的变化。
(1)装置内试管中的水主要用于植物的 蒸腾作用 。
(2)小金在某一晴天,将此装置置于有光照的室外,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 P点前 (选填“P点前”、“P点”或“P点后“)。
(3)小金认为,一定时间内测得的二氧化碳减少量,等于植物的光合作用所消耗的二氧化碳你是否认同他的观点,说说你的理由 不认同,植物进行光合作用的同时还在进行呼吸作用 。
(4)若想利用此装置探究植物的呼吸作用,应将装置放置在 无光 环境中。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根的功能是固定和吸收水分无机盐的作用,植物通过根吸收来的水大约只有1%被植物体利用,约99%都被植物通过蒸腾作用以水蒸气的形式散发到大气当中去了。
(2)绿色植物利用光提供的能量,在叶绿体中把二氧化碳和水合成了淀粉等有机物,并且把光能转化成化学能,储存在有机物中,这个过程就叫光合作用;
(3)活细胞利用氧,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,这个过程叫作呼吸作用。
【解答】解:(1)绿色植物吸水的主要部位是根,植物通过根吸收来的水大约只有1%被植物体利用,约99%都被植物通过蒸腾作用以水蒸气的形式散发到大气当中去了。所以装置内试管中的水主要用于植物的蒸腾作用。
(2)据图乙分析,0~6时植物已经开始光合作用,但是光合作用的强度小于呼吸作用的强度,因此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,二氧化碳浓度不在升高;6﹣18时光合作用强度大于呼吸作用强度,二氧化碳浓度降低,因此植物的光合作用开始于P点前。
(3)植物的光合作用要消耗的二氧化碳,一定时间内测得的二氧化碳减少量,不一定等于植物的光合作用所消耗的二氧化碳,因为植物进行光合作用的同时还在进行呼吸作用。
(4)由于在黑暗环境中植物不能进行光合作用,只进行呼吸作用,若要用此装置探究植物的呼吸作用,应将装置置于无光环境中。
故答案为:(1)蒸腾作用;
(2)P点前;
(3)植物进行光合作用的同时还在进行呼吸作用;
(4)无光。
32.小科用如图装置进行“探究植物光合作用是否需要二氧化碳”实验。烧杯甲中装有二氧化碳释放剂;烧杯乙中装有等体积的冷却至常温的沸水。将透明轻质塑料瓶底部打孔,装入等质量、生长状况相同的金鱼藻,然后分别浸至甲、乙烧杯底部,盖上瓶盖,放在阳光下观察。
(1)烧杯乙中,使用冷却至常温的沸水的目的是 排除水中的二氧化碳对实验结果的干扰 。
(2)一段时间后,甲中的塑料瓶上浮,乙中的塑料瓶仍然在底部。请解释甲上浮的原因 甲中金鱼藻光合作用产生氧气,使塑料瓶上浮 。
(3)与课本中的实验方案相比,你认为哪一方案更合理,请说明理由 课本方案更合理,题干方案没有排除二氧化碳释放剂和冷却沸水的密度对实验结果的影响 。
(4)小科为继续探究“植物光合作用是否需要光照”实验。他选择哪两组实验进行对比 甲和丁 。
【答案】(1)排除水中的二氧化碳对实验结果的干扰;
(2)甲中金鱼藻光合作用产生氧气,使塑料瓶上浮;
(3)课本方案更合理,题干方案没有排除二氧化碳释放剂和冷却沸水的密度对实验结果的影响;
(4)甲和丁。
【分析】对照实验是指在探究某种条件对研究对象的影响时,进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。
【解答】解:(1)加热能去除水中的二氧化碳,故烧杯乙中,使用冷却至常温的沸水的目的是:排除水中的二氧化碳对实验结果的干扰。
(2)甲和乙除二氧化碳外,其他实验条件都相同,二氧化碳是光合作用的原料。因此,甲上浮的原因是:甲中金鱼藻光合作用产生氧气,使塑料瓶上浮。
(3)与课本中的实验方案相比,我认为课本方案更合理。理由是:题干方案没有排除二氧化碳释放剂和冷却沸水的密度对实验结果的影响。
(4)甲和丁除光照外,其他实验条件都相同且适宜,故为继续探究“植物光合作用是否需要光照”实验,应选择甲和丁实验进行对比。
故答案为:(1)排除水中的二氧化碳对实验结果的干扰;
(2)甲中金鱼藻光合作用产生氧气,使塑料瓶上浮;
(3)课本方案更合理,题干方案没有排除二氧化碳释放剂和冷却沸水的密度对实验结果的影响;
(4)甲和丁。
33.小温为了探究不同颜色的光对植物光合作用的影响,实验步骤如下:
①取三个相同的无色透明玻璃瓶,设置A、B、C三组实验,分别加入等量且适量的新鲜菠菜叶片和CO2缓冲液(用于维持瓶中CO2含量稳定)。
②分别在导管中注入一滴红墨水,塞上橡皮塞,关闭活塞,控制红墨水初始位置相同。
③分别将装置放在相同强度的红光、绿光和黄光下照射(如图所示)。
④光照相同时间后,红墨水均向_____移动,测得红墨水移动的距离分别为I红、I黄、I绿,且I红>I黄>I绿,多次重复实验后,结果相同。
(1)选取等量的菠菜叶的目的是: 控制单一变量 。
(2)步骤④中,红墨水均向 左 移动(填“左”或“右”)。
(3)根据实验结果,可以得出的结论是: 不同颜色的光对植物光合作用影响不同,红光最强 。
(4)小外查阅资料发现,气孔开放程度会影响植物的光合作用,气孔开放程度越大,光合作用越强。小外做了用不同单色光及次序组合的单色光照射叶片,检测气孔的开放程度,结果如图所示。结合图像可以得出怎样处理能使植物光合作用最强: 采用蓝光+绿光+蓝光照射20分钟 。
【答案】(1)控制单一变量;
(2)左;
(3)不同颜色的光对植物光合作用影响不同,红光最强(合理即可);
(4)采用蓝光+绿光+蓝光照射20分钟。
【分析】对照实验是指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。
【解答】解:(1)对照实验应遵循单一变量原则,即除变量外,其他实验条件都应该相同且适宜。故选取等量的菠菜叶的目的是:控制单一变量。
(2)步骤④中,A、B、C三个玻璃瓶内的菠菜叶片均能进行光合作用释放氧气,因此,红墨水均向左移动。
(3)实验结果是红墨水移动的距离I红>I黄>I绿,则可以得出的结论是:不同颜色的光对植物光合作用影响不同,红光最强。
(4)由图中曲线可知,蓝光+绿光+蓝光照射20分钟后气孔开放程度最高,因此,结合图像可以得出采用蓝光+绿光+蓝光照射20分钟能使植物光合作用最强。
故答案为:(1)控制单一变量;
(2)左;
(3)不同颜色的光对植物光合作用影响不同,红光最强(合理即可);
(4)采用蓝光+绿光+蓝光照射20分钟。
34.科学兴趣小组在参观植物大棚时发现给不同植物补光会用不同的色光,但很少用绿光。该兴趣小组展开如下探究。
步骤一:称取200克生长旺盛不带土的吊兰,用湿巾包裹根,放入透明的塑料袋内,通入一定体积人体呼出的气体,并放置氧气浓度传感器后密封,如图甲。将其置于室温为22℃的暗室中。
步骤二:先用200W的LED蓝光灯保持45厘米的距离照射5小时,每隔1小时测得氧气体积分数并记录。
步骤三:分别换用200W的LED红光灯和绿光灯,重复上述实验。将测得数据制作曲线,如图乙所示。
(1)实验前为什么不需要对吊兰进行暗处理? 实验是通过生成的氧气的量来反映光合作用强度的,与是否耗尽原有淀粉无关 。
(2)用LED冷光源代替传统的热光源白炽灯,其目的是 避免温度对实验结果的影响 。
(3)小组同学根据图乙得出结论:其它条件相同时,三种色光对吊兰光合作用强弱的影响大小关系为 蓝光>红光>绿光 。
(4)CO2是光合作用的原料,随着CO2浓度降低,植物光合作用强度越来越弱。但本实验中CO2浓度不断下降对吊兰的光合作用强弱却无影响,同学们对此感到困惑。在老师的提示下该小组查阅到如下资料:
①光合作用强弱与二氧化碳浓度的关系如图丙。
②人体呼出的气体中CO2体积分数约4%,空气中CO2体积分数约0.04%。
请结合丙图解释本实验中CO2浓度对光合作用的强弱无影响的原因是 实验时,装置内的二氧化碳浓度始终大于a(饱和点) 。
【答案】(1)实验是通过生成的氧气的量来反映光合作用强度的,与是否耗尽原有淀粉无关;
(2)避免温度对实验结果的影响;
(3)蓝光>红光>绿光;
(4)实验时,装置内的二氧化碳浓度始终大于a(饱和点)。
【分析】1、对照实验是指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。
2、2、影响植物光合作用的外界因素有光照、温度、二氧化碳浓度等。
【解答】解:(1)暗处理的目的是将吊兰叶片内原有的淀粉转运、消耗。因此,不需要对吊兰进行暗处的原因是:实验是通过生成的氧气的量来反映光合作用强度的,与是否耗尽原有淀粉无关。
(2)温度会影响光合作用的强弱,白炽灯会发热,因此,用LED冷光源代替传统的热光源白炽灯的目的是避免温度对实验结果的影响。
(3)由图乙可知,单位时间内,蓝光下氧气体积分数增加最多,其次是红光,绿光最少。因此,其它条件相同时,三种色光对吊兰光合作用强弱的影响大小关系为蓝光>红光>绿光。
(4)由图丙曲线可知,在一定范围内,二氧化碳浓度越高,光合作用越强。人体呼出的气体中CO2的浓度较高,故本实验中CO2浓度对光合作用的强弱无影响的原因是:实验时,装置内的二氧化碳浓度始终大于a(饱和点)。
故答案为:(1)实验是通过生成的氧气的量来反映光合作用强度的,与是否耗尽原有淀粉无关;
(2)避免温度对实验结果的影响;
(3)蓝光>红光>绿光;
(4)实验时,装置内的二氧化碳浓度始终大于a(饱和点)。
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【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训
第 23 讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用
1.(2025 淮安)在学校的劳动基地,同学们常会给农作物松土,这样做的目的主要是( )
A.促进光合作用 B.抑制无机盐的吸收
C.抑制植物传粉 D.促进根的呼吸作用
2.如图①②③分别表示植物体生理活动,可以使公园内“空气湿润、清新”生理活动主要是( )
A.①③ B.②③ C.①②③ D.①②
3.下列关于植物光合作用、呼吸作用的叙述正确的是( )
A.光合作用释放能量,呼吸作用储存能量
B.蔬菜大棚夜间进行光照是为了促进植物的呼吸作用
C.储藏粮食的仓库留有通风窗,是为了促进植物细胞的光合作用
D.栽培绿植的花盆底部通常有小孔,是为了促进植物根细胞的呼吸作用
4.为了验证菠菜能否进行呼吸作用,小明用相同的菠菜、不同颜色的塑料袋和化学试剂设计了如下四种实验方案,其中合理的是( )
A. B. C. D.
5.生物体结构与功能相适应的现象是长期进化过程中形成的。下列不能体现植物体结构与光合作用功能相适应的是( )
A.绿色植物根尖细胞有细胞核 B.叶肉细胞中有叶绿体
C.绿色叶片向阳面颜色较深 D.叶绿体中含有叶绿素
6.在验证“绿叶在光下制造淀粉”的实验中,要对图甲的叶片进行脱色处理,处理方法如图乙所示,图乙中大烧杯内盛放液体M,小烧杯内盛放液体N。下列说法正确的是( )
A.M、N都是清水 B.M、N都是酒精
C.M是清水、N是酒精 D.M是酒精、N是清水
7.(2025 青岛)我国劳动人民在实践中积累了很多宝贵的经验,以下对农业生产中相关措施的分析,合理的是( )
A.施加有机肥是为了给农作物的生长提供有机物
B.粮食晒干后保存是为了降低种子的呼吸作用强度
C.水稻种植过程中定期排水是为了减弱根的呼吸作用
D.移栽幼苗时剪掉部分叶片是为了减弱幼苗的光合作用
8.“踏破青毡可惜,多行数步何妨。”公园的草坪上经常有这样的提示语。踩踏草坪会造成土壤板结,土壤板结直接影响小草生长的主要原因是小草( )
A.缺少CO2,影响光合作用 B.缺少氧气,影响呼吸作用
C.缺少有机物 D.缺少无机盐
9.如图为水稻叶肉细胞的部分代谢过程示意图。下列有关表述正确的是( )
A.阳光充足的中午,①过程强度最大,有机物积累最多
B.②过程决定了水稻属于生态系统中的生产者
C.①、②过程分别在光照和黑暗条件下进行
D.①、②过程都参与维持生物圈中的碳一氧平衡
10.(2025 平顶山)如图中的①、②分别代表某植物细胞内的两个生理活动,甲、乙分别为该细胞的某种结构。下列叙述错误的是( )
A.植物的每个细胞都能进行①、②过程
B.甲是线粒体,①过程能够分解有机物
C.乙是叶绿体,②过程需要有光才能进行
D.①和②过程既有物质变化又有能量变化
11.(2023 湘潭)利用如图所示的实验装置来验证植物的呼吸作用,下列说法错误的是( )
A.装置③应置于黑暗环境中
B.通入空气①前应去除其中二氧化碳
C.排出的气体②中,氧气含量高于①
D.装置④中澄清的石灰水会变浑浊
12.如图为探究植物生理活动的装置,关闭阀门①和②,置于充足的光照下4小时后,打开阀门①和②,挤压塑料袋观察现象。以下叙述正确的是( )
A.做该实验前需要将植物暗处理一昼夜
B.Ⅰ袋内叶片只能进行光合作用
C.乙试管中的澄清石灰水变浑浊
D.Ⅰ、Ⅱ袋内水珠主要是呼吸作用形成的
13.下面是研究植物某一生命活动过程的装置。下列说法错误的是( )
A.该实验可用于检验植物呼吸作用产生CO2
B.装置甲的作用是吸收鼓入空气中的CO2,避免对实验造成干扰
C.装置丙中的植物换成萌发的种子,也会出现相似的实验现象
D.若装置丙不遮光,从装置丁出来的气体能使带火星的木条复燃
14.小科用如图所示的装置探究酵母菌的呼吸作用:关闭活栓后根据U形管右管液面高度变化反映瓶中气体体积变化(其他原因引起的容积变化忽略不计)。下列有关实验设计的描述不正确的是( )
A.葡萄糖溶液可为酵母菌繁殖提供营养物质
B.NaOH浓溶液可以吸收二氧化碳
C.若观察到U形管右管液面上升,说明酵母菌进行了有氧呼吸
D.若观察到U形管左右液面都不变,说明酵母菌一定失活
15.为了探究植物呼吸作用中发生的气体变化,小明设计了如图所示的实验装置,下列叙述正确的是( )
A.甲装置氧气检测仪示数明显下降
B.若用菠菜代替黄豆芽应将装置放于黑暗处
C.甲组烧杯中澄清石灰水变浑浊的程度大于乙组
D.该实验能验证植物呼吸作用释放能量
16.(2025 泸州)“共和国勋章”获得者袁隆平培育的“杂交水稻”,为我国乃至世界解决饥饿问题作出了巨大贡献。为传承他的科研精神,某科研小组对水稻进行了如图所示的生理过程研究。下列说法错误的是( )
A.水稻植株的所有活细胞,都能进行生理过程C
B.水稻通过生理过程B,参与了生物圈的水循环
C.水稻通过生理过程A,有助于维持生物圈的碳—氧平衡
D.为了提高水稻的产量,种植时应合理密植并保持恒温
17.如图所示是光合作用和呼吸作用的模式图。光合作用和呼吸作用都涉及到能量转化,下列关于两个过程分析不正确的是( )
A.呼吸作用为细胞的生命活动提供能量
B.两个过程白天黑夜都在进行
C.两个过程都参与自然界的碳循环和氧循环
D.两个过程都遵循能量的转化和守恒定律
18.绿色植物在生物圈中具有重要的作用,请据图判断错误的一项是( )
A.若甲图叶片正在进行光合作用,则①③分别代表二氧化碳和水分
B.若甲图叶片正在进行呼吸作用,则①②分别代表氧气和二氧化碳
C.图乙的M点时,植物只进行呼吸作用
D.图乙中植物要积累有机物,大棚内光照强度至少应大于P点
19.为了研究某植物光合作用强度(光合作用合成有机物的速率)受什么因素影响,某生物兴趣小组开展了实验,并将记录的数据绘制成如图所示的曲线(注:不考虑温度等因素的影响)。下列说法错误的是( )
A.实验探究的变量是光照强度和二氧化碳浓度
B.光照强度大于P点时,继续增加光照会提高光合作用强度
C.实验结果表明,光照强度和二氧化碳浓度都会影响光合作用
D.图中A点、B点对照,表明二氧化碳浓度越大,光合作用越强
20.将盆栽绿色植物放在特定的密闭实验装置中,研究温度对光合作用和呼吸作用影响。实验以测得二氧化碳减少量和增加量为指标,实验结果如表所示。下列说法错误的是( )
温度(℃) 5 10 15 20 25 30 35 40
光照下CO2减少量(mg/h) 1.0 1.75 2.50 3.25 3.75 3.5 2.9 2.4
黑暗下CO2增加量(mg/h) 0.5 0.75 1.0 1.50 2.25 3.0 3.5 2.90
A.每天光照12小时,温度为15℃比30℃时植物生长快
B.昼夜不停地光照,最有利于该绿色植物生长的温度是25℃
C.40℃时,有光情况下,光合作用速率比呼吸作用速率快
D.该绿色植物细胞内参与呼吸作用和光合作用的酶最适温度相同
21.如图两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化情况。下列分析中正确的是( )
A.0~6时附近,植物没有进行呼吸作用
B.该植株一昼夜内在b点时有机物总量最多
C.a、c点的光合作用和呼吸作用强度均相等
D.12时附近,呼吸作用增强导致光合作用下降
22.兴趣小组通过如图甲的实验装置来探究影响光合作用强度的某一因素,其中碳酸氢钠溶液可以使培养液中的二氧化碳含量不变。实验时每隔1分钟测定、记录溶液中的溶解氧(实验过程中溶解氧未达到饱和状态),实验结果如图乙。下列说法不正确的是( )
A.本次实验是为了探究光照强度对光合作用强度的影响
B.实验过程中金鱼藻光合作用强度大于呼吸作用强度
C.实验中不同光照强度下的初始溶解氧不同,这将会影响光合作用强度的判断
D.0~2分钟内金鱼藻在5000lx光照强度下的光合作用强度比10000lx光照强度下弱
23.冬春时节,某地区的不少种植户都采用大棚种植草莓。图甲表示草莓大棚内分层放置草莓盆;图乙表示大棚内24小时二氧化碳浓度变化趋势。
(1)草莓大棚采用透光性好的塑料膜,目的是白天要提高草莓 (填一种生理活动)的强度。
(2)图甲中,分层放置草莓盆的好处是 (写出一点即可)。
(3)根据图乙信息,种植户一般在白天适当时间打开大棚的通风口进行通风换气,这样做的目的是 。
24.图甲中a、b、c分别表示金银花叶片所进行的某些生理活动,图乙为其在夏季某天呼吸作用和光合作用强度的变化曲线,请据图回答下列问题。
(1)植物移栽时,往往在阴天和傍晚进行,其主要目的是减弱图甲中的 (选填“a”“b”或“c”及对应的名称)。
(2)由图乙可知,金银花植株在这天内积累有机物最多的时刻是 时左右。
(3)通过图乙的曲线Ⅰ发现金银花在中午12时左右,会出现“光合午休”现象,猜测是因为植物为避免过度失水损伤细胞,使叶片气孔孔径开度减小,从而引起CO2供应不足,净光合速率降低。为探究金银花产生“光合午休”的具体原因,科研人员测定了同一株金银花大小相同但向光角度不同的两种叶片(接收直射光照面积不同)在12时左右的部分指标,结果如下表所示(叶片温度与气孔孔径开度有关)。
指标 净光合速率相对值 叶片温度(℃) 叶细胞内CO2浓度(mg/L2)
直立叶 12.9 37.5 11.0
展平叶 8.8 37.7 11.6
经分析认为,气孔开度减小引起的叶细胞内CO2浓度不足,不是金银花“光合午休”的唯一原因,判断依据是 。
原来金银花“光合午休”现象还与叶片中的关键物质——D蛋白(可促进光合作用)含量密切相关。研究表明:强光照会导致D1蛋白含量下降。为缓解金银花在中午12时左右出现“光合午休”现象,宜采取的措施是 (选填“适当遮荫”或“补充CO2“)。
25.表展示了科学家研究光合作用的历程,结合所学知识完成下列问题:
时间 科学家 研究发现
1642年 海尔蒙特 水是光合作用的原料
1771年 普里斯特利 植物在光下能改善空气
1845年 迈尔 光能转化为化学能
1864 年 萨克斯 植物在光照下产生淀粉
1939年 鲁宾、卡门
…… …… …
(1)小科做了“植物在光照下产生淀粉”的验证实验,其部分实验步骤示意图如图1所示,正确的顺序为 (填序号)。
(2)图2为鲁宾和卡门对光合作用进行研究的实验示意图。根据示意图可知,鲁宾和卡门的研究发现是 。
(3)根据科学家对光合作用研究的历程,下列有关说法正确的是 (选填字母)。
A.技术为科学研究提供了研究手段
B.科学知识需要实验或实践去检验
C.科学知识的不断完善体现了人类认识的不断发展
26.《齐民要术 种谷篇》记载“向阳而种,苗盛穗实”,某项目小组为探究光照强度对大豆生长的影响,设计实验如下:
①选取90株无病虫害、叶片无黄化、株高相近的大豆幼苗,随机均分为A、B、C三组。
②三组置于相同温度、湿度环境中,使用相同土壤,每日定时定量浇水。
③光照处理:
A组:自然全光照(模拟“向阳”条件)。
B组:50%透光率(模拟疏林光照)。
C组:20%透光率(模拟浓荫光照)。
④30天后测定各组数据(每组重复3次实验,取平均值),结果如图。
(1)为控制本实验研究的无关变量,实验中采取的措施有 (写出一点)。
(2)C组株高显著低于A组,是由于叶肉细胞中 较少,导致光合作用合成的有机物减少。
(3)分析图表数据,你能得出的结论有: (写出一点)。
(4)《齐民要术》提倡“向阳而种,苗盛穗实”,请结合实验结果说明其科学道理: 。
27.为研究植物光合作用和呼吸作用强度的影响因素,科学兴趣小组设置了如图所示的实验装置。BTB是一种酸碱指示剂,BTB的弱碱性溶液颜色可随CO2浓度的增大由蓝变绿再变黄。兴趣小组先将BTB弱碱性溶液通入一定量CO2调制成浅绿色,再将溶液等分到6个容器中,其中5个容器加入生长状况一致的等量水草,另一个容器不加,密闭所有容器。各容器的处理和实验结果如下表。
容器编号 1 2 3 4 5 6
水草 无 有 有 有 有 有
距离灯泡距离/cm 20 20 40 60 80 100
1小时后溶液颜色 浅绿色 蓝色 浅蓝色 浅绿色 黄绿色 黄色
(1)本实验研究的光合作用和呼吸作用强度的影响因素是 。
(2)从控制变量的角度,推测盛水玻璃柱的作用 。
(3)本次实验中,植物光合作用强度大于呼吸作用强度的组别有哪些,并说明原因 。
28.为了提高大棚蔬菜种植产量,可以给大棚补充“气肥(二氧化碳)”兴趣小组设计了一个二氧化碳发生器,如图所示,在贮酸桶内添加稀盐酸,①号桶中间有多孔塑料板,多孔塑料板上存放块状石灰石。当棚内二氧化碳浓度低于设定值时,打开阀门A和B,将稀盐酸注入①号桶,直到浸没块状石灰石,再关闭阀门A,反应生成的二氧化碳通过管道到达大棚顶部再排放到棚内。
(1)为提高大棚蔬菜种植产量,给大棚补充“气肥(二氧化碳)”,其科学依据是 。
(2)二氧化碳发生器把反应生成的二氧化碳送到大棚顶部排放的原因是 。
(3)当棚内二氧化碳浓度上升到一定值,需要停止反应时,只需要关闭阀门 (选填“A”或“B”)。一段时间后,反应就会停止。请简要说明该装置能控制反应停止的原因 。
29.我校生物小组用黑藻探究光合作用是否以二氧化碳作为原料。BTB(溴麝香草酚蓝)水溶液颜色变化可反映出水中二氧化碳含量变化,原理如图1所示。依据这一原理,同学们进行实验,处理及结果如图2所示。
(1)比较甲、乙组实验结果,可以得出结论 ;乙组的作用 。
(2)有同学质疑,光照是否会引起BTB水溶液中二氧化碳含量减少。为继续探究这个问题,小金接下来的实验操作是:取一支相同的试管丙, ,置于光照下静置一段时间后观察。若BTB水溶液颜色呈现 ,则证明光照不引起BTB水溶液中二氧化碳含量减少。
30.为探究人体吸入气体与呼出气体中二氧化碳的变化,某小组依据植物吸收二氧化碳进行光合作用产生氧气的事实,设计实验如下。
实验材料:水生植物(水蕴草)、透明的广口瓶、玻璃片、导气管、计时器。
实验步骤:
①在两个广口瓶(A、B)中分别加入等量的水,并放入相同数量的水生植物。
②用导气管将一个广口瓶A充满_____(待填),另一广口瓶B充满空气,然后用玻璃片盖住瓶口。
③将两个广口瓶放在光照充足的地方,同时开始计时。
④每隔1min,观察并记录两个广口瓶中水生植物周围气泡产生的数量。
⑤持续观察5min,统计每个广口瓶在不同时间段内气泡产生的总数,结果如表所示。
请根据资料回答问题:
(1)完善步骤② 。
(2)实验中发现部分叶片表面有气泡冒出,推测此气体为氧气,写出此生理过程的文字表达式: 。
(3)在两个广口瓶(A、B)中分别加入等量的水,并放入相同数量的水生植物的目的是: 。
(4)根据上述实验判断,可得到结论: 。
31.小金同学利用图甲所示的装置探究植物的光合作用:将一株绿色小植物放入一个锥形瓶中,在瓶中安放一个测定瓶中CO2浓度的传感器,将瓶口用橡胶塞塞上并密封。传感器的另一端与电脑连接,以检测一段时间内瓶中CO2浓度的变化。
(1)装置内试管中的水主要用于植物的 。
(2)小金在某一晴天,将此装置置于有光照的室外,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”)。
(3)小金认为,一定时间内测得的二氧化碳减少量,等于植物的光合作用所消耗的二氧化碳你是否认同他的观点,说说你的理由 。
(4)若想利用此装置探究植物的呼吸作用,应将装置放置在 环境中。
32.小科用如图装置进行“探究植物光合作用是否需要二氧化碳”实验。烧杯甲中装有二氧化碳释放剂;烧杯乙中装有等体积的冷却至常温的沸水。将透明轻质塑料瓶底部打孔,装入等质量、生长状况相同的金鱼藻,然后分别浸至甲、乙烧杯底部,盖上瓶盖,放在阳光下观察。
(1)烧杯乙中,使用冷却至常温的沸水的目的是 。
(2)一段时间后,甲中的塑料瓶上浮,乙中的塑料瓶仍然在底部。请解释甲上浮的原因 。
(3)与课本中的实验方案相比,你认为哪一方案更合理,请说明理由 。
(4)小科为继续探究“植物光合作用是否需要光照”实验。他选择哪两组实验进行对比 。
33.小温为了探究不同颜色的光对植物光合作用的影响,实验步骤如下:
①取三个相同的无色透明玻璃瓶,设置A、B、C三组实验,分别加入等量且适量的新鲜菠菜叶片和CO2缓冲液(用于维持瓶中CO2含量稳定)。
②分别在导管中注入一滴红墨水,塞上橡皮塞,关闭活塞,控制红墨水初始位置相同。
③分别将装置放在相同强度的红光、绿光和黄光下照射(如图所示)。
④光照相同时间后,红墨水均向_____移动,测得红墨水移动的距离分别为I红、I黄、I绿,且I红>I黄>I绿,多次重复实验后,结果相同。
(1)选取等量的菠菜叶的目的是: 。
(2)步骤④中,红墨水均向 移动(填“左”或“右”)。
(3)根据实验结果,可以得出的结论是: 。
(4)小外查阅资料发现,气孔开放程度会影响植物的光合作用,气孔开放程度越大,光合作用越强。小外做了用不同单色光及次序组合的单色光照射叶片,检测气孔的开放程度,结果如图所示。结合图像可以得出怎样处理能使植物光合作用最强: 。
34.科学兴趣小组在参观植物大棚时发现给不同植物补光会用不同的色光,但很少用绿光。该兴趣小组展开如下探究。
步骤一:称取200克生长旺盛不带土的吊兰,用湿巾包裹根,放入透明的塑料袋内,通入一定体积人体呼出的气体,并放置氧气浓度传感器后密封,如图甲。将其置于室温为22℃的暗室中。
步骤二:先用200W的LED蓝光灯保持45厘米的距离照射5小时,每隔1小时测得氧气体积分数并记录。
步骤三:分别换用200W的LED红光灯和绿光灯,重复上述实验。将测得数据制作曲线,如图乙所示。
(1)实验前为什么不需要对吊兰进行暗处理? 。
(2)用LED冷光源代替传统的热光源白炽灯,其目的是 。
(3)小组同学根据图乙得出结论:其它条件相同时,三种色光对吊兰光合作用强弱的影响大小关系为 。
(4)CO2是光合作用的原料,随着CO2浓度降低,植物光合作用强度越来越弱。但本实验中CO2浓度不断下降对吊兰的光合作用强弱却无影响,同学们对此感到困惑。在老师的提示下该小组查阅到如下资料:
①光合作用强弱与二氧化碳浓度的关系如图丙。
②人体呼出的气体中CO2体积分数约4%,空气中CO2体积分数约0.04%。
请结合丙图解释本实验中CO2浓度对光合作用的强弱无影响的原因是 。
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