新课标生物必修一达标检测试题：5.3.1细胞呼吸的原理和应用(一)(含解析）

新课标·生物必修一·达标检测试题
17　细胞呼吸的原理和应用(一)
1．利用如图所示装置探究酵母菌的无氧呼吸，正确的操作方法是(　　)
A．A瓶先敞口培养一段时间后，再连通B瓶
B．A瓶密封后，应该立即连通B瓶
C．A瓶密封后，培养一段时间，再连通B瓶
D．实验结束后，在B瓶中加入重铬酸钾检验酒精
解析：探究酵母菌无氧呼吸需要设置无氧条件，同时检测无氧呼吸的产物CO2，因此装置中要将A瓶密封一段时间，让酵母菌将瓶中的氧气消耗干净后再连通B瓶，保证澄清石灰水变浑浊是由酵母菌在无氧条件下产生CO2造成的。
答案：C
2．在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的颜色反应，下列描述不正确的是(　　)
A．CO2可使澄清的石灰水变浑浊
B．CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
C．乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色
D．乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
解析：CO2能使澄清的石灰水变浑浊，或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。乙醇在酸性条件下(浓硫酸)能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色。
答案：C
3．在有氧呼吸过程中，进入细胞的氧将(　　)
①与氢结合生成水　②与碳结合生成二氧化碳　③在线粒体中被消耗　④在线粒体与细胞质基质中被消耗
A．①④
B．②③
C．①③
D．②④
解析：在有氧呼吸过程中，进入细胞的氧在有氧呼吸的第三阶段被用于氧化有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]，这一步是在线粒体内膜上进行的。
答案：C
4．用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是(　　)
A．葡萄糖→丙酮酸→水
B．葡萄糖→丙酮酸→氧
C．葡萄糖→氧→水
D．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
解析：在细胞质基质中，C6H12O6在酶的作用下分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体基质中彻底分解成CO2。
答案：D
5．细胞呼吸的实质是(　　)
A．分解有机物，储存能量
B．合成有机物，储存能量
C．分解有机物，释放能量
D．合成有机物，释放能量
解析：细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。
答案：C
6．在有氧呼吸过程中，水分子参与反应的过程和生成水分子的过程分别发生在(　　)
A．第一阶段和第二阶段
B．第一阶段和第三阶段
C．第二阶段和第三阶段
D．第三阶段和第二阶段
解析：在有氧呼吸的第二阶段，2分子的丙酮酸和6分子的水在酶的作用下，生成6分子的CO2和20分子[H]并释放少量的能量；第三阶段是前两阶段产生24分子[H]与6分子的O2反应，生成水并释放大量的能量。
答案：C
7．下列关于细胞呼吸的说法中，不正确的是(　　)
A．细胞呼吸是重要的放能反应
B．细胞呼吸是细胞中有机物的一系列氧化分解过程
C．细胞呼吸是细胞内有机物“缓慢燃烧”的过程
D．细胞呼吸是细胞与环境间的气体交换
解析：细胞呼吸是细胞内重要的释放能量的反应，A正确；细胞呼吸是细胞中有机物的一系列氧化分解过程，B正确；细胞呼吸是细胞内有机物“缓慢燃烧”的过程，C正确；细胞呼吸是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程，D错误。
答案：D
8．[2019·东城高一期末]如图为某种生物细胞有氧呼吸的基本过程示意图。
(1)阶段A进行的场所为________。阶段A和阶段B都能够产生的物质①是________。
(2)在此三个阶段中产生大量ATP的是________，此过程是在________进行的。
(3)若将一只小鼠放入含有18O2的密闭容器中，小鼠体内首先出现18O的化合物是图中的[　　]________。
(4)若蚕豆种子在发芽的早期测定得出CO2的释放量比O2的吸收量大3～4倍，说明此时蚕豆的呼吸方式为________。
解析：据图分析，阶段A表示有氧呼吸第一阶段，发生在细胞质基质，产生的物质①是[H]；阶段B表示有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质；阶段C表示有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜，产生的物质②是水。(1)根据以上分析可知，阶段A表示有氧呼吸第一阶段，发生在细胞质基质；物质①是[H]。(2)阶段C表示有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜，可以产生大量的ATP。(3)氧气参与小鼠有氧呼吸第三阶段，与[H]结合生成水，因此若将一只小鼠放入含有18O2的密闭容器中，小鼠体内首先出现18O的化合物是图中的②H2O。(4)蚕豆种子有氧呼吸消耗的氧气与产生的二氧化碳量相等，而无氧呼吸不消耗氧气，产生二氧化碳。根据题意分析，蚕豆种子呼吸作用消耗的氧气比释放的二氧化碳少，说明此时同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸。
答案：(1)细胞质基质　[H]　(2)阶段C　线粒体内膜
(3)②H2O　(4)有氧呼吸与无氧呼吸(无氧呼吸比有氧呼吸占优势)
9．[2019·北京西城高一期末]
某科学研究小组为了研究有氧呼吸的场所及过程，进行了如下3组实验，待充分反应后，分别用澄清石灰水和本尼迪特试剂(斐林试剂)对反应产物进行检测，请回答：
组别
反应溶液
结果鉴定
澄清石灰水
斐林试剂
1
线粒体＋葡萄糖溶液＋氧气
不浑浊
＋＋＋
2
细胞质基质＋葡萄糖溶液＋氧气
不浑浊
＋＋
3
线粒体＋细胞质基质＋葡萄糖溶液＋氧气
浑浊
＋＋
注：“＋”的多少表示颜色的深浅
(1)为保证实验结果的科学性，每组葡萄糖溶液的浓度和体积应该保持________________。
(2)比较第________组结果可推测，葡萄糖首先在________发生分解。经测定，葡萄糖分解的产物是丙酮酸和[H]。
(3)比较第________组的结果，可推测葡萄糖分解的产物移动到________继续分解产生________。
(4)本实验________(填写“能”或“不能”)说明O2参与哪一阶段的反应。
解析：有氧呼吸：C6H12O6＋6O2＋6H2O―→6CO2＋12H2O＋能量。第一阶段：在细胞质基质中，反应式：C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋少量能量；第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，反应式：2C3H4O3(丙酮酸)＋6H2O→20[H]＋6CO2＋少量能量；第三阶段：在线粒体的内膜上，反应式：24[H]＋6O2→12H2O＋大量能量。(1)根据表格分析可知，葡萄糖溶液属于无关变量，因此其浓度和体积应该保持相同。(2)葡萄糖属于还原糖，与斐林试剂反应产生砖红色沉淀；根据表格可知，第2组与第1组相比，葡萄糖减少了，说明葡萄糖首先是在细胞质基质中分解的。(3)比较第2、3组发现，第3组澄清石灰水变浑浊了，说明葡萄糖分解的产物移动到线粒体继续分解产生了二氧化碳。(4)本实验没有检测氧气的消耗，也没有检测水的产生，因此不能说明O2参与哪一阶段的反应。
答案：
(1)一致(相同)　(2)1和2　细胞质基质
(3)2和3　线粒体　CO2　(4)不能
10．向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中加入甲、乙、丙、丁四种抑制剂，下列说法正确的是(　　)
A．若甲能抑制丙酮酸分解，则会使丙酮酸的消耗增加
B．若乙能抑制葡萄糖分解，则会使丙酮酸增加
C．若丙能抑制ATP的形成，则会使ADP的消耗增加
D．若丁能抑制[H]被氧化成水，则会使O2的消耗减少
解析：若甲能抑制丙酮酸分解，则会使丙酮酸的消耗减少，A错误；丙酮酸是葡萄糖分解的中间产物，若乙能抑制葡萄糖分解，则会使葡萄糖分解的产物丙酮酸减少，B错误；形成ATP的过程要消耗ADP，若丙能抑制ATP的形成，则会使ADP的消耗减少，C错误；若丁能抑制[H]被氧化成水，则使会O2的消耗减少，D正确。
答案：D
11．图示为测量动物呼吸的实验装置，图中a为红墨水珠，b中装有KOH溶液。此装置可测量动物(　　)
A．放出的CO2量
B．放出的O2量
C．吸收的CO2量
D．吸收的O2量
解析：动物呼吸吸收O2，产生CO2，由于CO2被KOH溶液吸收，故该装置测量的是瓶中O2的减少量。
答案：D
12．在四支试管中分别含有不同化学物质和活性酵母菌细胞制备物。在适宜温度下，会产生CO2的试管有(　　)
①葡萄糖＋细胞膜已破裂的细胞　②葡萄糖＋线粒体
③丙酮酸＋线粒体　④葡萄糖＋细胞质基质(无氧)
A．①②
B．①③④
C．②③④
D．①④
解析：①有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二、三阶段在线粒中进行，细胞膜已破裂的酵母细胞具备细胞质基质和线粒体，能够完成有氧呼吸的过程，有二氧化碳产生，①正确；②有氧呼吸的第二阶段在线粒体中进行，反应物是丙酮酸和水，葡萄糖不能直接参与第二阶段的反应，因此虽然具有产生二氧化碳的场所，但缺少反应物，不能产生二氧化碳，②错误；③丙酮酸和线粒体，具备有氧呼吸第二阶段的反应物和场所，可以产生二氧化碳，③正确；④酵母菌在细胞质基质中利用葡萄糖进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳，④正确。所以在适宜温度条件下，会产生CO2的试管有①③④。
答案：B
13．在一普通的锥形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如图所示。在以下有关坐标图中，不正确的是(　　)
解析：解决此题，首先要明确所给条件：密封的锥形瓶中，内含酵母菌的葡萄糖溶液。根据此条件，酵母菌可以在其中大量繁殖，葡萄糖的含量应逐渐降低，最后被分解利用完，所以C选项是正确的。锥形瓶中缺乏氧气，酵母菌此时的细胞呼吸为酒精发酵，分解葡萄糖产生酒精和CO2，酒精的含量升高，到葡萄糖完全消耗掉，酒精的浓度不再增加，所以A坐标图是正确的。酒精发酵过程中产生的CO2溶于水形成H2CO3，随时间的延长，H2CO3的浓度升高，溶液的pH逐渐降低。由于CO2在水中的溶解度一定，且H2CO3===CO2＋H2O，所以溶液pH降到一定程度后便不再降低，所以坐标图D是正确的。由于葡萄糖的量是一定的，被酵母菌利用后便逐渐减少，酵母菌繁殖速率逐渐减慢，所以坐标图B是错误的。
答案：B
14．请据图分析，经数小时后，U型管甲、乙两处的液面会出现下列哪种情况。(实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响)(　　)
A．甲处上升，乙处下降
B．甲、乙两处都下降
C．甲处下降，乙处上升
D．甲、乙两处都不变
解析：由于小白鼠的呼吸作用吸收O2并产生CO2，但产生的CO2被NaOH溶液吸收，导致集气瓶中气体体积变小，所以U型管中的乙端上升，而甲端下降。
答案：C
15．将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验，下列相关操作错误的是(　　)
A．探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀a
B．经管口3取样检测酒精和CO2的产生情况
C．实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查
D．改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通
解析：打开阀a可保证氧气的供应，A项正确；经管口3取样只能检测酒精的产生情况，B项错误；实验开始前整个装置需进行气密性检查，确保有氧、无氧条件只是通过管口1控制的，C项正确；管口2连通装有澄清石灰水的试剂瓶，通过观察澄清石灰水的浑浊程度来检测CO2的产生情况，D项正确。
答案：B
16．酵母菌在氧气充足条件下不能进行酒精发酵，有同学认为是氧气抑制了酵母菌的无氧呼吸；也有同学认为是有氧呼吸产生的ATP抑制了酵母菌的无氧呼吸。请完成下列实验：
(1)供选的实验试剂：5%葡萄糖溶液、酵母菌细胞(试剂1，适宜条件下，无氧呼吸、有氧呼吸均可发生)、酵母菌细胞质基质的上清液(试剂2，无氧呼吸进行的场所)、ATP溶液、蒸馏水。
(2)实验步骤：
①取锥形瓶完成如图装置，组装三套，依次编号为A、B、C。1号锥形瓶中都加10%的NaOH溶液，3号锥形瓶中都加澄清的石灰水。
②A装置2号锥形瓶中加入10
mL的试剂2、10
mL的5%葡萄糖溶液、2
mL蒸馏水；B装置2号锥形瓶中加入__________________________；C装置2号锥形瓶中加入__________________________。
③A、B、C三套装置均先持续通入N2
5
min，目的是______________________，再将三套装置分别处理：A、B装置持续通入N2，C装置持续________。
④将三套装置放在温度适宜(25
℃～35
℃)的相同条件下培养相同时间(8
h～10
h)。
⑤观察__________________，判断是否进行无氧呼吸。
(3)预期实验结果并得出相应结论：
①若
________________________________________________________________________，
则酵母菌无氧呼吸受ATP抑制，不受氧气抑制；
②若
________________________________________________________________________，
则酵母菌无氧呼吸受氧气抑制，不受ATP抑制；
③若
________________________________________________________________________，
则酵母菌无氧呼吸受ATP抑制，也受氧气抑制；
④若
________________________________________________________________________，
则酵母菌无氧呼吸既不受ATP抑制，也不受氧气抑制。
解析：该实验探究酵母菌无氧呼吸受O2抑制还是受ATP抑制，实验的自变量是ATP、O2的有无，因变量是生成的CO2。实验材料中已给出试剂1与试剂2，所以选用试剂2，能提供进行无氧呼吸的场所。实验要设置对照实验，题目中已给出空白对照组，所以设置具有ATP的实验组和通入氧气的实验组即可，其他条件和试剂用量都与A组相同。探究性实验结果的预测需要全面，可将所有可能都预测出来，并根据结果推出相应的结论，本题已给出实验结论，所以根据结论和实验处理推测出实验结果即可。
答案：(2)②10
mL的试剂2、10
mL的5%葡萄糖溶液、2
mL
ATP溶液　10
mL的试剂2、10
mL的5%葡萄糖溶液、2
mL蒸馏水(可换顺序，但应与结果对应)　③去除锥形瓶中的氧气　通入空气　⑤各装置中3号瓶是否变浑浊
(3)①A装置变浑浊，B装置不变浑浊，C装置变浑浊　②A装置变浑浊，B装置变浑浊，C装置不变浑浊　③A装置变浑浊，B装置不变浑浊，C装置不变浑浊　④A装置变浑浊，B装置变浑浊，C装置变浑浊
17．图中表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的情况。
材料用具：保温桶(500
mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度为0.1
g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。
实验假设：酵母菌在有氧条件下细胞呼吸比无氧条件下细胞呼吸放出的热量更多。
(1)取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：
装置
步骤一
步骤二
步骤三
A
加入240
mL的葡萄糖溶液
加入10
g活性干酵母
①________
B
加入240
mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液
②________
加入石蜡油，铺满液面
(2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是______________________，这是控制实验的________变量。
(3)要测定B装置因细胞呼吸引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出对装置C的实验处理：
装置
步骤一
步骤二
步骤三
C
③________
④________
加入石蜡油，铺满液面
(4)实验预期：在适宜条件下实验，30
min后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是________(用“<、＝、>”表示)，则假设成立。
解析：(1)该实验要探究酵母菌在有氧和无氧条件下的细胞呼吸方式，所以A、B两装置内的自变量应为氧气的有无，其他条件要保持完全相同。(2)B装置内煮沸葡萄糖溶液是为了完全除去其中溶解的氧气，从而制造无氧环境。(3)装置C作为装置B的对照，测定细胞呼吸引起的温度变化，两装置内的自变量应为进行细胞呼吸的酵母菌的有无。(4)一段时间后，内部进行了有氧呼吸的A装置中的温度>进行了无氧呼吸的B装置中的温度>无酵母菌的C装置中的温度，则假设成立。
答案：(1)①不加入石蜡油　②加入10
g活性干酵母
(2)去除氧气　自
(3)③加入240
mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液
④不加入活性干酵母
(4)A>B>C