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第4讲 绿色植物的物质与能量的转换
考点 常见题型 考试要求
绿色植物的物质与能量的转换 描述光合作用的原料、条件、产物及简要过程 a
认识光合作用过程中物质和能量的转化及其重要意义 b
描述呼吸作用中的物质变化及其反应过程 a
知道植物光合作用和呼吸作用的区别 a
说明农业生产(合理灌溉、合理施肥、种子处理等)中的物质和能量转换原理 b
一、绿色植物的物质与能量的转换
1、光合作用的原料、条件、产物及简要过程
(1)光合作用概念：光合作用是指绿色植物通过 ，利用 ，把 和 转化成储存着能量的 ，并释放 的过程。
(2)光合作用反应式：二氧化碳＋水有机物＋氧气
2、光合作用过程中物质和能量的转化及其重要意义
(1)制造 ，一部分供自身利用，更多的则是提供给生物圈中的其他生物。
(2)释放 ，远远大于自身呼吸作用对氧的需要，更多的则是散发到空气中，供其他生物利用。
(3)维持 平衡，光合作用要吸收空气中的二氧化碳，释放氧气，使空气中氧气和二氧化碳的含量保持相对稳定。
3、呼吸作用中的物质变化及其反应过程
(1)概念：呼吸作用(主要指有氧呼吸)是指在 的参与下，通过植物细胞内有关酶的 作用，把糖类等 氧化分解，生成 和 ，同时放出大量 的过程。
(2)呼吸作用反应式：有机物＋氧气二氧化碳＋水＋能量
(3)呼吸作用场所：生物体的 。
(4)呼吸实质： (指有氧呼吸)。呼吸过程中物质转变： 分解为 。呼吸过程中能量转变： 转变为 。
4、知道植物光合作用和呼吸作用的区别
光合作用 呼吸作用
原料 有机物和氧气
场所 叶绿体
条件 光
产物 二氧化碳和水
反应式 二氧化碳＋水有机物＋氧气 有机物＋氧气二氧化碳＋水
物质变化 有机物→无机物
能量变化 光能→有机物中的化学能(贮存能量) 化学能→其他形式的能量(释放能量)
相互关系 既互相矛盾又互相依赖。光合作用为呼吸作用提供了 和 ，呼吸作用为光合作用提供了 和部分原料 。
二、植物新陈代谢原理在农业生产中的应用
1．合理灌溉和合理施肥
(1)水、无机盐是细胞构成的基本成分和生理活动的重要参与者，应根据植物的需求规律，适时、适量地进行灌溉、施肥。
(2)过多的水分会影响到根部等器官的 ，从而导致烂根等现象的出现。过多的无机盐会引起烧苗，缺乏时会影响植物的正常发育。
2．合理密植
根据 ，在一定面积的土地上，为了提高农作物的产量，应尽量让阳光照射到农作物上，少照射到地面上，并尽量避免农作物之间的相互遮光。
3．种子处理
成熟的种子，时刻进行呼吸作用，为了有效提高种子的储藏时间，可采取 、 等方法，降低种子的 。
考点1：植物的光合作用
【例题】
1．科学家海尔蒙特曾做过实验，将一株柳树苗栽种在光照、土壤等适宜的环境中，只浇水，5年后植株增加了76.7千克，海尔蒙特认为其增加的质量来自于水，你认为增加的质量主要来自于(　　)
A．矿物质 B．水
C．水、矿物质、空气 D．水和氧气
◆变式训练
2．某植物叶片边缘呈黄白色，不含叶绿体。“胜哥”将该植物在黑暗中放置48小时后，切断部分叶脉，将叶片的部分区域的两面用锡箔纸遮蔽，如图所示。光照一段时间后去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察叶片a、b、c、d四个部位的颜色，发现只有d部位显蓝色。下列说法错误的是(　　)
A．该实验证明淀粉是光合作用的产物
B．对比d、a，说明光合作用需要叶绿体
C．对比d、c，说明光合作用需要光照
D．对比d、b，说明光合作用需要水
考点2：植物的呼吸作用
【例题】
3． 为了实现可持续发展，利用可再生资源，我国正式开展实施“玉米转化汽油醇”工程。汽油醇主要是由汽油与乙醇按一定比例配制成的。下列反应与“玉米转化汽油醇”这项技术直接相关的是 (　　)
A．水+二氧化碳-光照体有机物+氧气
B．糖类+氧酶→二氧化碳+水+能量
C．葡萄糖 酶→乳酸+能量
D．葡萄糖酶→酒精(乙醇)+二氧化碳+能量
◆变式训练
4． 雨水过多时，农作物发生烂根现象的原因是 (　　)
A．土壤中缺乏氧气，根进行无氧呼吸而受害
B．土壤中水分充足，微生物繁殖过快而引起烂根
C．土壤中的有毒物质溶解到水中，使根受到毒害
D．土壤因水涝温度低，使根受到低温损害
考点3：光合作用、呼吸作用和蒸腾作用的关系
【例题】
5．小科通过微信公众号“胜哥课程”中深刻理解了呼吸作用与光合作用的本质。图中所示两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用、呼吸作用强度随时间变化的情况，据图分析不正确的是( ）
A．0时附近，植物仍在进行呼吸作用
B．a、c点的光合作用和呼吸作用强度均相等
C．该植株一昼夜内在b点时有机物总量最多
D．12时附近，光合作用强度有所下降
◆变式训练
6．如图表示向日葵在24小时内的水分吸收和蒸腾作用速率(毫克/小时)。下列说法正确的是
A．在暗处，蒸腾作用速率总是大于吸收速率
B．在暗处，吸收速率总是大于蒸腾作用速率
C．在光下，吸收速率总是大于蒸腾作用速率
D．在光下，蒸腾作用速率总是大于吸收速率
7．“胜哥”把池水、水草和鱼装入透明玻璃瓶，测量 pH 值后将瓶口密封，如图所示。将此瓶持续照光2天后，瓶内的生物仍生长良好，但测量得知瓶内水的 pH 值降低。在持续照光的条件下，若“胜哥”想使瓶内水的pH值回复到接近照光前的数值，则可采用下列哪一方法 (　　)
A．再多加一些鱼在瓶内 B．将二氧化碳灌入瓶内水中
C．再多加一些水草在瓶内 D．将玻璃瓶盖上黑纸
8．生物体结构与功能相适应的现象是长期进化形成的。下列有关植物体结构与功能相适应的叙述，错误的是 (　　)
A．仙人掌的叶呈针状，有利于减少因蒸腾作用过多失水
B．根、茎和叶脉中的筛管相互连通，有利于无机盐的运输
C．根毛细胞向外突起扩大吸收面积，有利于吸收水分
D．叶片向光面与背光面相比，前者叶肉细胞中叶绿体多，有利于光合作用
9．如图所示为研究植物呼吸作用的装置。下列说法正确的是 (　　)
A．该实验可用于检验植物呼吸作用消耗氧气
B．若丙装置不遮光，可以证明光合作用需要二氧化碳
C．丙装置中植物换成萌发的种子，丁装置中也会出现浑浊现象
D．甲装置吸收鼓入空气中的二氧化碳排除对实验的干扰，故没有必要再设乙装置
10．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，实验结果如下表所示。下列说法正确的是 (　　)
温度(℃) 5 10 15 20 25 30 35 40
光照下 CO2 减少量(mg/h) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 2.90 2.40
黑暗下 CO2 增加量(mg/h) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50 2.90
A．每天光照12小时，温度为 比 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30℃
C．35℃时，有光情况下，光合作用速率比呼吸作用速率慢
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
11．为探究绿色植物和种子的生命活动，某兴趣小组的同学设计并实施了以下实验。下列叙述不正确的是
A．甲：实验前暗处理是将叶片内原有淀粉耗尽
B．乙：收集到的气体可以使带火星的木条复燃
C．丙：观察到的实验现象是澄清石灰水变浑浊
D．丁：燃烧的蜡烛熄灭说明种子呼吸作用产生了二氧化碳
12．为了探究植物光合作用的影响因素，小科设计了如图的三个装置。实验前三个装置均放在黑暗处一昼夜，实验时将三个装置放在相同且适宜的温度和光照条件下，其中烧杯里的培养液可供给植物正常生活、氢氧化钠溶液的量已足够。
（1）光照4小时后，各取装置中的一张叶片用酒精进行脱色处理，滴加碘液后观察到只有乙装置中的叶片变蓝。由此可得出光合作用需要　 　。
（2）小科想继续用乙、丙装置来研究光照对蒸腾作用的影响，除去装置中的清水，在培养液中滴上适量的油，防止培养液中水的蒸发，请预测光照几小时后哪个装置中培养液的下降更多，并说明理由　 　。
13．“胜哥”对“探究光照强度对光合作用的影响”进行实验改进，以绿萝作为实验材料，选择7W的LED白光灯管作为光源。实验中选择日常生活中易得的盘架作为主体装置，将此盘架和圆形透明亚克力板结合，将LED灯管固定于盘架上方，形成如图所示装置。选择长势良好且一致的绿萝叶片，利用打孔器制备直径为1cm的叶圆片若干，之后利用注射器对叶圆片进行抽真空处理。将等量叶圆片分别放入三个烧杯中，再将三个烧杯分别置于不同层面的亚克力板上。经30分钟后得到下表所示实验数据。
光强 第一片叶圆片上浮时间 所有叶圆片上浮时间
高 2min56s 11min25s
中 6min51s 14min51s
低 11min37s 24min09s
（1）该实验通过测定　 　来判断光合作用强度。
（2）上述实验结果可以得出的结论是　 　。
（3）若想要探究光的颜色对光合作用强度的影响，可以怎样改进？（写出需要调整的量和需要控制的量即可）　 　。
14．为了解茶树的生长规律，“胜哥”选择了乌牛早、浙农117号和龙井43号三种均生长了一年的盆栽茶树进行了光合作用的研究，实验在二氧化碳浓度保持恒定、水分适宜的同一温室内进行，并用科学仪器测出三个茶树品种的单位叶面积内有机物的积累量，实验结果如图甲所示，同时记录温室内的温度，如图乙所示。请分析回答：
（1）由图甲可知，三个茶树品种的单位叶面积内有机物积累量的高峰都出现在10：00。请分析原因　 　。
（2）综合分析图甲和图乙的实验数据，该实验可得出的结论是　 　。
（3）光合作用速率可以用单位面积、单位时间内制造的有机物质量来表示。“胜哥”按下列步骤测量茶树叶光合作用速率：
①选取n张对称性良好的茶树叶片，将每张叶片标记为如图的 A、B两部分；
②将叶片的 A 部分作遮光处理，B部分不作处理；
③光照t小时后，在所选的每张叶片A、B的对应部位各截取面积为S的小方片，分别烘干，称得 A部分小方片的总质量为 mA，B部分小方片的总质量为 mB；
④计算出樟树叶光合作用速率。
若不计t小时内呼吸作用消耗有机物，则茶树叶光合作用速率可表示为　 　(用'字母表示)。
15．图甲表示植物某叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内叶肉细胞二氧化碳释放量和叶绿体氧气释放总量的变化。图乙是该植物在同一时刻二氧化碳的吸收量折线图，请分析回答：
（1）光照强度为a时，叶绿体的氧气释放量O，叶肉细胞的二氧化碳释放量是6单位　 　作用，相当于乙图中的 　 　点。
（2）光照强度为b时，叶绿体释放了3单位的氧气，可用于呼吸作用，说明此时光合作用 　 　呼吸作用。（填“＞”“＜”或“＝”）
（3）光照强度为c时，相当于图乙中的 　 　点，请说出判断依据：　 　。
16．在研究植物光合作用的实验中，某研究小组在密封的容器A中充入足量的含有同位素14C的14CO2，随着时间的推移，他们发现该植物的不同器官相继出现了同位素14C（如图甲，黑色部分表示检测到同位素14C的部位）。据此回答：
（1）14CO2主要是通过图乙中　 　结构，进入到叶片中。
（2）写出14CO2在叶肉细胞中被合成有机物的文字表达式　 　。
（3）叶片中的14C主要是通过茎中的　 　送到该植物的根部。
（4）一段时间后，研究小组在容器A外的空气中发现了14CO2，请运用所学的知识解释这一现象：　 　。
17． 图中甲为研究光合作用的实验装置，用打孔器在某绿色植物的叶片上打出多个圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至不同浓度的 溶液中( 溶液能分解产生 气体)，给予一定的光照，测量每个培养器皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间(见图乙)，以研究光合作用速率与 溶液浓度的关系。请回答下列问题：
（1）曲线 ab段说明随着 溶液浓度的增加，光合速率变化情况是　 　。
（2）如果要在曲线 bc段对应的 NaHCO3浓度范围内缩短叶圆片上浮的时间，可以采取的措施是：　 　(至少答出两点)。
（3）在c 点以后叶圆片上浮所用的平均时间变长的最可能原因是：　 　。
18．小科同学为了验证植物光合作用的条件和场所，设计了如下实验。
材料用具：银边天竺葵(叶边缘呈白色，无叶绿体)、黑纸片、打孔器、培养皿、吸管、适宜浓度的酒精、碘液、回形针等。
实验步骤：
①将天竺葵放置在黑暗环境中24小时。
②把黑纸片用回形针夹在天竺葵植株的某一叶片的上半部从正反两面遮住，然后把植株放在阳光下照射4小时。
③剪下此叶片，用打孔器分别在A (黑纸片遮光的绿色部位) 、B(未遮光的绿色部位)和C (未遮光的白色部位) 各取一个叶圆片(如图所示) 。
④把取下的叶圆片放入盛有酒精的小烧杯中，水浴加热，脱色后在清水中漂洗。
⑤将3个叶圆片放在培养皿中，然后用吸管吸取碘液，分别滴在3个叶圆片上，观察实验结果。请回答下列问题：
（1）步骤①的目的主要是运用植物的呼吸作用，将叶片中原有的　 　消耗或转运完。
（2）实验步骤④中将叶圆片放入酒精中，水浴加热的目的是溶解　 　，加碘液后便于观察颜色变化。
（3） 叶片A处和叶片C处能否形成一组对照试验 　 　。
（4） 小科同学是根据　 　作为观察指标来判断3个叶圆片在实验过程中是否发生了光合作用。
（5） B和C进行对照的目的：验证　 　是光合作用的场所。
19．如图甲所示为光照强度的变化与某植物光合速率的关系，乙图表示温度变化与某种植物光合速率的关系，丙图表示森林叶面积指数与光合作用和呼吸作用的关系（叶面积指数是指单位土地面积上植物叶面积的数量，此值越大，表示植物叶片交错程度越大。光合作用的速率是植物在单位时间内制造有机物的量，因为有机物的量测定不方便，通常用氧气的释放量或二氧化碳的吸收量来表示）。请回答：
（1）甲图中曲线上B点代表的含义为　 　。
（2）由上图分析可知，该植物体在其他环境因素适宜时，体内有机物积累的速率要达到最大时对温度的要求应该是　 　℃。
（3）丙图中的阴影部分表示　 　。
20．如图1为某植物叶片所进行的A、B两项生理活动，图2为该植物在夏季晴朗的一天24小时内呼吸作用和光合作用的变化曲线。请根据图回答下列问题：
（1）图1中，白天和晚上都能进行的生理活动是 　 　（填A或B）。
（2）图2中，代表光合作用的曲线是 　 　（填甲或乙）。
21．如图甲，智能温室大棚能自动控制大棚内的温度、浓度、光照强度等条件，以满足大棚内作物生长发育的需求。乙图表示大棚内A、B两种植物的光合速率（用吸收量表示）与光照强度的关系曲线。请分析回答：
（1）植物A的光合作用开始于　 　（选填“d点前”、“d点”或“d点后”）。
（2）若不考虑温度对呼吸作用的影响，则当光照强度为f时，单位时间内，光合作用合成的有机物是植物A　 　（选填“多于”、“等于”或“少于”）植物B。
22．“胜哥”进行光合作用实验，选取生长状况相同的植物叶，分成4等份，分别在不同温度下暗处理1小时，接着在相同光照下放置1小时，测定每份叶中有机物质量的变化，制成图甲。请回答下列问题。
（1）实验中，叶在时通过光合作用产生的有机物质量为　 　毫克；
（2）乙图是：时.该植物吸收(释放)二氧化碳随光照强度变化的曲线，则曲线上b点的含义是　 　
（3）若温度由下降到，图乙中相应的a点将往　 　方(选填“上”或“下”)移。
23．金华多个乡镇有草莓种植基地。为提高温室大棚中草莓的产量，果农们有以下一些做法。
①草莓喜光，果农们一般选用无色透光的材料作为大棚膜，大棚膜要经常去除灰尘，保证良好的透光率；若光照不足时，每天早晚用补光灯补光3-4小时。
②在草莓生长初期和开花后，人工施用二氧化碳气肥。施肥方法：在棚内草莓上端50厘米处悬挂“二氧化碳发生器”，若将“二氧化碳发生器”放在草莓底部则效果不佳。每天9时-16时，施用二氧化碳气肥效果最佳。
③在果实膨大期，大棚温度白天宜控制20～25℃左右，夜间宜控制6~8℃左右。结合上述信息，运用所学知识对以上做法能提高草莓产量的原因做出解释。
24．（2023·金华）生物体是一个在内部和外部不断进行物质循环的开放系统，其体内物质在不断地进行交换与转化。下列选项中物质甲经过某项生理活动产生物质乙的对应关系叙述正确的是（　　）
选项 物质甲 生理活动 物质乙
A 蛋白质 小肠的彻底消化 氨基酸
B 葡萄糖 细胞的呼吸作用 氧气
C 氧气 叶的光合作用 二氧化碳
D 原尿 肾小球的滤过作用 尿液
A．A B．B C．C D．D
25．（2023·舟山）科学小组在探究光合作用所需条件时，暗处理后，分别对三组天竺葵的叶片做如下处理：①用铝箔包住；②浸没在冷开水中；③切断叶脉。光照一段时间后，经检测发现均无淀粉产生，则三组实验可证明光合作用所需的条件分别是（　　）
A．叶绿体、光照、水分 B．光照、空气、水分
C．光照、水分、空气 D．空气、叶绿体、水分
26．（2023·杭州）为验证绿色植物在光照下能产生氧气，小金将如图所示装置放在阳光下一段时间，用带火星木条检验试管内气体，出现复燃现象。下列叙述正确的是（　　）
A．该实验中起对照作用的变量是有无金鱼藻
B．选水生植物金鱼藻作实验材料的优点是便于观察和收集气体
C．该实验证明植物在光照下产生氧气的同时也能吸收二氧化碳
D．该实验若在无光条件下进行，实验结果完全相同
27．（2022·温州）把小球藻培养液放在明亮处一段时间后，向其中滴加某种 pH指示剂(在碱性条件下呈红色)，培养液变为红色。将此培养液分为两份，一份放在明处，一份放在暗处，结果是放在明处的仍为红色，放在暗处的失去红色。对上述现象的正确解释是 (　　)
A．光合作用产生氧气 B．呼吸作用消耗氧气
C．光合作用消耗二氧化碳 D．呼吸作用产生二氧化碳
28．（2022·富阳）为研究不同光照强度下水稻的光合作用，某实验室将水稻幼苗固定于无底反应瓶中进行实验，实验装置如图甲所示。(说明：CO2缓冲液可保持装置内CO2恒定，支持架可滑动)
实验步骤：①调节天平平衡；②用100 W的灯泡作为光源。先将灯泡置于距装置20cm处，15 min后观察并记录指针偏转方向和格数；③加大灯泡与装置间距离，过15 min再观察并记录；④连续重复步骤③。
实验结果如图乙所示，请回答下列问题。
（1）B点与A 点比较，光合作用较大的是　 　点，指针偏转的方向　 　(选填“向左”或“向右”)。
（2）C点表示的生物学含义是　 　。
（3）若图乙中曲线与横轴相交于E 点，则E 点表示的生物学含义是　 　。
（4）若用此装置测定水稻幼苗的呼吸作用，则该装置需要改变的条件是　 　。
29．（2023·湖州）根据实验目的和原理选择恰当的实验材料，是实验获得成功的关键因素之一。在研究光合作用的实验中，选择银边天竺葵不用普通天竺葵(不带银边)，优点是可以在一张叶片上完成验证光合作用条件是否需要　 　的对照实验；在验证光合作用产物是否有氧气的实验中，不用天竺葵而用金鱼藻(水生植物)的优点是　 　。
30．（2023·台州）图甲是一个"水绵伞”：透明塑料袋中装满水和水绵（水生藻类植物），袋口的吸管能与外界连通，调节配重能使其直立于水底。光照一段时间后，发现“水绵伞”浮到水面。某同学自制了两个相同的“水绵伞”，置于离光源距离不同的水底（水中各处温度相同且不变），如图乙，以验证光合作用的影响因素，
（1）本实验验证的是　 　对光合作用的影响。
（2）实验过程中，需要观测的是　 　。
（3）该同学观察了一整天，都没发现“水绵伞”上浮。可如何改进实验？（写出一种）　 　
31．（2023·绍兴）为探究光合作用的场所，小敏进行如下实验：
①将一盆阳台，上的青菜移到黑暗环境中放置24小时；
②再把该盆青菜放到阳光下照射4小时；
③取该盆中某株青菜上面积相等的茎、叶柄、叶片3个部位，浸人盛有酒精的小烧杯中进行水浴加热，直至叶片完全褪成黄白色；
④取出后用清水洗净，滴上碘液观察各部位的颜色变化；
⑤实验结果：只有叶片部位变蓝，青菜的茎、叶柄部位不变蓝。
请回答下列问题：
（1）步骤①中将青菜移到黑暗环境中放置24小时的目的是　 　。
（2）实验中选取青菜的茎和叶柄这两个非绿色部位是为了与叶片进行　 　。
（3）根据实验结果，可得出光合作用的场所是　 　。
（4）小金直接取阳台上未经暗处理的青菜的茎、叶柄、叶片3个部位，进行脱色处理后，滴加碘液观察各部位颜色变化，发现全部变蓝。得出青菜的茎、叶柄、叶片中都可以进行光合作用的结论。你是否同意小金的结论并说明理由。　 　
32．（2023·金华）”碳达峰”指CO2排放量不再增加，”碳中和”指CO2排放量与减少量相等，我国科研人员利用二氧化碳、氢气等物质合成了葡萄糖和脂肪酸，大致原理如下图所示。
这一技术如果能应用和推广，将”工厂化”地吸收和利用二氧化碳，有效助力”碳达峰”、”碳中和”目标的实现。完成下列问题：
（1）利用二氧化碳最终合成葡萄糖和脂肪酸的过程类似于绿色植物的　 　 (选填”呼吸作用”“光合作用”或”蒸腾作用”)；
（2）下列做法有助于实现”碳达峰”和”碳中和”目标的是 。
A．植树造林 B．少用一次性筷子 C．提倡绿色出行
33．（2023·台州）大气中二氧化碳含量的迅速增加已被认为是全球变暖的主要因素。
（1）生物的呼吸作用、煤和石油等物质的燃烧会产生大量二氧化碳气体。正常情况下，大气中二氧化碳的含量能保持相对稳定（如图），主要是因为植物的　 　作用能吸收大量的二氧化碳气体。
（2）下图表示吸收工业尾气中二氧化碳气体的一种传统
方法。
①生成的X固体是　 　。
②反应器中，氢氧化钠溶液喷成雾状可以使反应更充分。在科学中有很多“通过增大表
面积以提高物质反应或交换效率”的例子，如人体的肺部有数量众多的肺泡可以提高
气体交换效率，请你再举一个类似的例子。　 　
（3）目前，科学家正在研究“液态阳光技术”，以甲醇作为新型燃料来代替传统的煤、石油和天然气，其原理如下图所示。通过该技术，将太阳能转化为　 　能贮存在甲醇中。请你说出“液态阳光技术”的一个优点。　 　
34．（2023·丽水）小科通过实验验证外界因素对植物光合作用的影响。
[实验器材]吸管、菠菜、注射器、烧杯、LED灯(冷光源)、秒表、刻度尺
[实验步骤]①用吸管在菠菜叶片上打孔(如图甲)，取6个叶圆片；②将叶圆片置于注射器中，吸取30毫升水，用手堵住注射器小孔，拉动活塞，反复8次，使叶圆片内气体逸出(如图乙)；③将叶圆片取出放入含有CO2释放剂的烧杯中，叶圆片沉于底部；④把LED灯放置在离烧杯10厘米处照射(如图丙)，并开始计时，观察并记录所有叶圆片都上浮所需时间；⑤改变LED灯与烧杯的距离，使距离为20厘米，30厘米，重复上述实验。
[原理解释]原来沉在水底的叶圆片，因为进行光合作用产生氧气，氧气附着在叶圆片上，使叶圆片受到的浮力变大，当浮力大于叶圆片的重力，叶圆片上浮，叶圆片上浮所需时间越短，表示光合作用越强。
（1）小科验证的是　 　对光合作用的影响(填“湿度"或“光照强度")；
（2）LED灯距烧杯越近，叶圆片上浮所需时间越　 　
（3）实验前菠菜不需要进行暗处理的理由是　 　
35．（2023·丽水）2023年全球首创的架空式粮食气膜仓在四川建成使用（如图）。气膜仓具有良好的气密性和隔热性。仓内温度常年保持15℃以下，单仓能储粮7500吨。
（1）杂交水稻能遗传的高产的性状是由　 　决定；
（2）稻谷所含的营养素主要是糖类(淀粉)，在消化系统内消化分解成　 　后才能被吸收；
（3）低温使酶的活性降低，种子的　 　作用减弱 ，从而缺少有机物消耗。
36．（2022·金华）科学观念是指在理解科学知识的基础上对客观事物的整体认识。物质与能量观是重要的科学观念。图甲为小棉同学构建的植物体的能量变化模型，请模仿并完成图乙中动物体的能量变化模型建构：
（1）图乙中“？”处应该填　 　；
（2）生物呼吸作用产生的能量主要用于　 　。
37．（2022·浙江）如图是测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液(作用是使装置内的CO2浓度保持相对稳定)，试管内气体体积的变化可根据毛细玻璃刻度管内红色液滴移动距离经计算获得。在不同强度的光照条件下，测得气体体积变化如图所示。
（1）当光照强度为15千勒克司，1小时光合作用产生该气体的量为　 　mL。
（2）为了使实验结果更具说服力，本实验还应设置对照实验。在光照相同的情况下，如果对照组刻度管中的红色液滴较初始位置向右移了5mL，其可能的原因是　 　。
（3）理想条件下将某绿色植物放在特定实验装置中，研究温度对光合作用与细胞呼吸的影响，获得的实验数据如下表所示，回答相关问题。
温度/℃ 5 10 15 20 25 30 35
光照下吸收的二氧化碳量/ mg/h 1.0 1.75 2.5 3.25 3.75 3.5 3.5
黑暗中释放的二氧化碳量/ mg/h 0.5 0.75 1.0 1.5 2.25 3.0 3.5
①若实验过程中昼夜一直不停光照，则温度约为　 　时植物生长速度最快。
②若每天提供12小时光照，其余时间黑暗处理，则24小时内植物有机物积累量最大时的温度约为　 　。
38．（2022·衢州）太空育种为衢州增添新活力。搭乘神舟十二号飞船的15.3克“江山黄精”种子和663粒辣椒种子，在太空旅行3个月后回到家乡。
（1）太空的特殊环境诱发种子的　 　突变，引起性状改变。返回地面进行培育时，通过人工选择的方法获得优良品种。
（2）为了使育苗间内的“太空辣椒苗”长势更好，可采取的措施有　 　(答一种即可)。
39．（2022·浙江）空腔果实内由于不发生光合作用，其中的气体成分可能与空气有差异，某同学选择了一个熟透的葫芦，按下列方案进行研究：
（1）如图甲所示，收集葫芦中气体所采用的方法是　 　。
（2）图乙的实验目的：测定葫芦中　 　的含量。老师认为用硫磺代替红磷也可以实现实验目的。但需对原实验稍作改动，这个改动是　 　。
40．（2022·温州）下面图甲表示光照强度的变化与某植物光合速率的关系，图乙表示温度变化与某植物光合速率的关系，图丙表示森林叶面积指数与光合作用和呼吸作用的关系(叶面积指数是指单位土地面积上植物叶面积的数量，此值越大，表示植物叶片交错程度越大)(注：光合作用的速率是植物在单位时间内制造有机物的量，因为有机物的量测定不方便，通常用氧气的释放量或二氧化碳的吸收量来表示)。请回答下列问题。
（1）图甲中曲线上B 点代表的含义为　 　；A点代表的含义为　 　。
（2）由图乙分析可知，该植物体在其他环境因素适宜时，体内有机物积累速率要达到最大的温度要求应该是　 　。温度超过40℃时此种植物表现为　 　。
（3）图丙中的阴影部分表示　 　；在对森林资源的利用中，一般要在叶面积指数为6 而不是为8时进行林木的采伐比较合算，请简要说明原因。　 　。
41．（2022·杭州） 2021年，马延和研究团队在人工合成淀粉方面取得重大突破性进展，国际上首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。绿色植物通过光合作用制造淀粉涉及60余步代谢反应以及复杂的生理调控；而马延和团队的人工合成淀粉技术只需11步，其技术路线如图所示：绿色植物（以玉米为例）光合作用和使用马延和团队的人工合成淀粉技术合成等量淀粉的对比如表所示。回答问题：
　 玉米淀粉 人工合成淀粉
能量转化效率 2% 7%
生产条件与方式 阳光、灌溉、施肥施药、收割 全天候车间生产
生产周期 4-6个月 1-2天
占地面积 5亩地 1米3反应器
（1）马延和团队的人工合成淀粉技术可分为以下两个阶段：
阶段1：从x能→电能→氢能→甲醇；
阶段2：以甲醇为原料通过“C1→Cy→C6→淀粉”的策略，多步酶催化合成淀粉。
据图分析，在阶段1中，x能为　 　能，利用氢能合成甲醇的反应物为　 　；在阶段2中，Cy为甘油酮(C3H6O3)，则y的值为　 　（填写数字）。
（2）马延和团队的人工合成淀粉过程与绿色植物光合作用过程均需多种　 　作为催化剂，淀粉属于糖类物质，对人体的重要作用是　 　。
（3）马延和团队的人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段，但对解决粮食危机和减少碳排放有着重大意义。
据表分析，该技术相较于传统农业，在解决粮食危机问题上的优势是　 　。（写出2点）
42．（2022·宁波）在探究植物光合作用的实验中：
（1）实验前应先将两盆天竺葵放置在黑暗处一昼夜，利用　 　作用分解叶片原来积累的淀粉。
（2）如图所示的实验装置光照数小时后，从两盆天竺葵上各摘下一片叶子，经酒精脱色、漂洗后滴加碘液，变蓝色的是装置　 　(填“甲”或“乙”)中的叶片。
（3）实验中小宁发现钟罩内壁出现水珠，这些水珠　 　(填“是”或“不是”）全部来自植物的蒸腾作用。
第4讲 绿色植物的物质与能量的转换答案
知识梳理
一、绿色植物的物质与能量的转换
1.(1) 叶绿体 光能 二氧化碳 水 有机物 氧气 2.(1) 有机物 (2) 氧气 (3) 碳—氧
3.(1) 氧气 催化 有机物 二氧化碳 水 能量 (3) 活细胞 (4) 氧化反应 有机物 无机物 化学能 其他形式的能
4、二氧化碳和水 活细胞 有光和无光均可以 有机物和氧气 无机物→有机物 有机物
氧气 能量 CO2
二、植物新陈代谢原理在农业生产中的应用
1．(2)有氧呼吸 2．光合作用原理 3． 低温 干燥 呼吸作用
考点突破
1．C 2．B 3． D 4． A 5．C 6．B
夯实基础
7．C 8．B 9．C 10．A 11．D
12．（1）光照和二氧化碳
（2）乙，温度越高，蒸腾作用越强。或者丙，温度过高，为防止蒸腾作用过强，大量气孔关闭，水分散失减少。
13．（1）叶圆片上浮时间
（2）在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增强而增强
（3）控制烧杯与灯的距离相等，多次调整灯的颜色
14．（1）光合作用强度最大
（2）在一定范围内，温度越高，光合作用强度越大，在十点即温度为35℃时，光合作用的强度最大，之后温度升高，光合作用的强度又逐渐变弱
（3）
15．（1）呼吸；X （2）＜
（3）Y；光照强度为c时，与单位时间内叶肉细胞需要消耗的氧气相等，二氧化碳吸收量为0
16．（1）气孔 （2） （3）筛管
（4）该植物中含有的14C同位素的有机物通过呼吸作用被氧化分解为含有14C的二氧化碳，并通过气孔散失到周围的空气中
17．（1）逐渐增大 （2）适当增加光照、适当提高温度
（3）因为 NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降
18．（1）淀粉或有机物 （2）叶绿素（填叶绿体得1分） （3）不能
（4）3个叶圆片是否变蓝 （5）叶绿体
19．（1）光合速率等于呼吸速率 （2）25 （3）呼吸作用消耗的有机物
20．（1）A （2）甲
21．（1）d点前 （2）多于
22．（1）7 （2）光合作用消耗的二氧化碳和呼吸作用产生的二氧化碳量相等 （3）上
23．植物利用二氧化碳和水，在阳光下，叶片中的叶绿体部位进行光合作用制造有机物，所以 果农们一般选用无色透光的材料作为大棚膜，大棚膜要经常去除灰尘，保证良好的透光率； 并且进行补光3-4小时，因为二氧化碳密度比空气大，所以在棚内草莓上端50厘米处悬挂“二氧化碳发生器”， 每天9时-16时，施用二氧化碳气肥效果最佳。 并且保持大棚温度白天宜控制20～25℃左右，这些操作都是为了提高植物的光合作用效率，增加更多的有机物； 夜间宜控制6~8℃左右，是因为低温可以降低植物的呼吸作用，减少有机物的消耗；从而可以提高草莓的产量；
真题再现
24．A 25．B 26．B 27．C
28．（1）A；向右 （2）光合作用强度与呼吸作用强度相等
（3）光合作用产生的氧气被呼吸作用消耗到和实验开始时的氧气浓度相等
（4）对此装置进行遮光或黑暗处理
29．叶绿体；便于观察和收集气体
30．（1）光照强度
（2）“水绵伞”上升到水面所需的时间（其他合理答案均可）
（3）减轻配重(“增加光照强度”“增加水绵数量”等其他合理答案均可)
31．（1）使青菜耗尽原有淀粉，排除对实验的干扰 （2）对照 （3）叶绿体
（4）不同意。茎和叶柄能使碘液变蓝，说明它们确实含有淀粉，但这些淀粉可能是叶片合成后通过筛管运输到茎、叶柄等部位的，不能说明它们能进行光合作用。
32．（1）光合作用
（2）A；B；C
33．（1）光合 （2）CaCO3；人体的小肠内有数量众多的小肠绒毛可以提高吸收营养物质的效率（其它合理答案均可）
（3）化学；利用二氧化碳为原料（其它合理答案均可）
34．（1）光照强度 （2）短
（3）本实验是通过氧气产生的速度来判断光合作用的强弱，不需要检验淀粉
35．（1）基因 （2）葡萄糖 （3）呼吸
36．（1）化学能 （2）生命活动
37．（1）200 （2）环境因素(缓冲液水分蒸发、温度升高、气体受热膨胀等，合理均可)
（3）25℃；20℃
38．（1）基因 （2）适当提高育苗间内二氧化碳的含量
39．（1）排水法
（2）氧气(O2)；将烧杯中的水换成氢氧化钠溶液
40．（1）光合作用强度等于呼吸作用强度；没有光照时的呼吸作用强度 （2）25 ℃；不再生长
（3）呼吸作用消耗有机物的量；叶面积指数为6时，该森林的干物质的量达到最大，而叶面积指数达到8时，虽然光合作用合成的有机物的量增加了，但呼吸作用消耗更多，干物质的积累量反而减少了
41．（1）太阳；H2和CO2；3 （2）酶；为人体提供能量
（3）占地面积少，生产周期短，不受气候等因素制约，节约水资源，减少对环境污染，能量转化效率高
42．（1）呼吸 （2）乙 （3）不是
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第4讲 绿色植物的物质与能量的转换
考点 常见题型 考试要求
绿色植物的物质与能量的转换 描述光合作用的原料、条件、产物及简要过程 a
认识光合作用过程中物质和能量的转化及其重要意义 b
描述呼吸作用中的物质变化及其反应过程 a
知道植物光合作用和呼吸作用的区别 a
说明农业生产(合理灌溉、合理施肥、种子处理等)中的物质和能量转换原理 b
一、绿色植物的物质与能量的转换
1、光合作用的原料、条件、产物及简要过程
(1)光合作用概念：光合作用是指绿色植物通过__叶绿体__，利用__光能__，把__二氧化碳__和__水__转化成储存着能量的__有机物__，并释放__氧气__的过程。
(2)光合作用反应式：二氧化碳＋水有机物＋氧气
2、光合作用过程中物质和能量的转化及其重要意义
(1)制造__有机物__，一部分供自身利用，更多的则是提供给生物圈中的其他生物。
(2)释放__氧气__，远远大于自身呼吸作用对氧的需要，更多的则是散发到空气中，供其他生物利用。
(3)维持__碳—氧__平衡，光合作用要吸收空气中的二氧化碳，释放氧气，使空气中氧气和二氧化碳的含量保持相对稳定。
3、呼吸作用中的物质变化及其反应过程
(1)呼吸作用概念：呼吸作用(主要指有氧呼吸)是指在__氧气__的参与下，通过植物细胞内有关酶的__催化__作用，把糖类等__有机物__氧化分解，生成__二氧化碳__和__水__，同时放出大量__能量__的过程。
(2)呼吸作用反应式：有机物＋氧气二氧化碳＋水＋能量
(3)呼吸作用场所：生物体的__活细胞__。
(4)呼吸实质：__氧化反应__(指有氧呼吸)。呼吸过程中物质转变：__有机物__分解为__无机物__。呼吸过程中能量转变：__化学能__转变为__其他形式的能__。
4、知道植物光合作用和呼吸作用的区别
光合作用 呼吸作用
原料 二氧化碳和水 有机物和氧气
场所 叶绿体 活细胞
条件 光 有光和无光均可以
产物 有机物和氧气 二氧化碳和水
反应式 二氧化碳＋水有机物＋氧气 有机物＋氧气二氧化碳＋水
物质变化 无机物→有机物 有机物→无机物
能量变化 光能→有机物中的化学能(贮存能量) 化学能→其他形式的能量(释放能量)
相互关系 既互相矛盾又互相依赖。光合作用为呼吸作用提供了 有机物 和 氧气 ，呼吸作用为光合作用提供了 能量 和部分原料 CO2
二、植物新陈代谢原理在农业生产中的应用
1．合理灌溉和合理施肥
(1)水、无机盐是细胞构成的基本成分和生理活动的重要参与者，应根据植物的需求规律，适时、适量地进行灌溉、施肥。
(2)过多的水分会影响到根部等器官的__有氧呼吸__，从而导致烂根等现象的出现。过多的无机盐会引起烧苗，缺乏时会影响植物的正常发育。
2．合理密植
根据__光合作用原理__，在一定面积的土地上，为了提高农作物的产量，应尽量让阳光照射到农作物上，少照射到地面上，并尽量避免农作物之间的相互遮光。
3．种子处理
成熟的种子，时刻进行呼吸作用，为了有效提高种子的储藏时间，可采取__低温__、__干燥__等方法，降低种子的__呼吸作用__。
考点1：植物的光合作用
【例题】
1．科学家海尔蒙特曾做过实验，将一株柳树苗栽种在光照、土壤等适宜的环境中，只浇水，5年后植株增加了76.7千克，海尔蒙特认为其增加的质量来自于水，你认为增加的质量主要来自于(　　)
A．矿物质 B．水
C．水、矿物质、空气 D．水和氧气
【答案】C
【知识点】茎的运输作用；光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】光合作用的文字表达式：。
【解答】植物的根从土壤中吸收水和无机盐，从空气中吸收二氧化碳，通过光合作用将水和二氧化碳转化为有机物，一部分用于呼吸作用，一部分存在起来，导致树的质量变大。
故答案为：C。
◆变式训练
2．某植物叶片边缘呈黄白色，不含叶绿体。“胜哥”将该植物在黑暗中放置48小时后，切断部分叶脉，将叶片的部分区域的两面用锡箔纸遮蔽，如图所示。光照一段时间后去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察叶片a、b、c、d四个部位的颜色，发现只有d部位显蓝色。下列说法错误的是(　　)
A．该实验证明淀粉是光合作用的产物
B．对比d、a，说明光合作用需要叶绿体
C．对比d、c，说明光合作用需要光照
D．对比d、b，说明光合作用需要水
【答案】B
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤：暗处理→部分遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点：光合作用需要光、光合作用制造淀粉、碘遇到淀粉变蓝色，酒精溶解叶片中的叶绿素。
【解答】AC、通过对比d和c，实验变量是光照。被遮光的部分c处不变蓝，这是因为c处没有光照，不能进行光合作用制造淀粉；未被遮光的部分d处变蓝，这是因为d处能进行光合作用制造淀粉，从而说明淀粉是光合作用的产物，光是光合作用的条件，A和C正确；
B、对比a、d，有两个变量一水分和叶绿体，不能说明光合作用需要叶绿体，B错误；
D、对比d、b，实验变量是水。b处因为叶脉被切断而缺少水，不能进行光合作用制造淀粉，滴加碘液不变蓝；d处有水，能进行光合作用制造淀粉，滴加碘液变蓝。说明光合作用需要水，D正确。
故选：B。
考点2：植物的呼吸作用
【例题】
3． 为了实现可持续发展，利用可再生资源，我国正式开展实施“玉米转化汽油醇”工程。汽油醇主要是由汽油与乙醇按一定比例配制成的。下列反应与“玉米转化汽油醇”这项技术直接相关的是 (　　)
A．水+二氧化碳-光照体有机物+氧气
B．糖类+氧酶→二氧化碳+水+能量
C．葡萄糖 酶→乳酸+能量
D．葡萄糖酶→酒精(乙醇)+二氧化碳+能量
【答案】D
【知识点】植物的呼吸作用
【解析】【分析】 根据题干中的相关解释可知，汽油醇主要是由汽油与乙醇按一定比例配制成的。玉米等粮食作物经过发酵、蒸馏可以制成“绿色能源”乙醇；然后判断与“玉米转化汽油醇”这项技术直接相关的是哪种反应即可。
【解答】 A、水+二氧化碳有机物+氧气是光合作用的过程，可以制造葡萄糖，与“玉米转化汽油醇”这项技术不直接相关，故错误；
B、糖类+氧二氧化碳+水+能量是葡萄糖的氧化过程，与“玉米转化汽油醇”这项技术不直接相关，故错误；
C、葡萄糖乳酸+能量是转换成乳酸的过程和能量的过程，与“玉米转化汽油醇”这项技术不直接相关，故错误；
D、以高粱、玉米、小麦等为原料，经发酵、蒸馏可以制成“绿色能源”乙醇。由乙醇和汽油混合成的汽车燃料可以促进农业生产，此过程与“玉米转化汽油醇”这项技术直接相关，故正确。
故答案为：D。
◆变式训练
4． 雨水过多时，农作物发生烂根现象的原因是 (　　)
A．土壤中缺乏氧气，根进行无氧呼吸而受害
B．土壤中水分充足，微生物繁殖过快而引起烂根
C．土壤中的有毒物质溶解到水中，使根受到毒害
D．土壤因水涝温度低，使根受到低温损害
【答案】A
【知识点】植物的呼吸作用
【解析】【分析】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。
【解答】雨水过多时，土壤透气性差，农作物根缺乏氧气，根细胞不能进行有氧呼吸，而进行无氧呼吸，无氧呼吸产生酒精对根细胞产生毒害作用而导致烂根现象。
故答案为：A。
考点3：光合作用、呼吸作用和蒸腾作用的关系
【例题】
5．小科通过微信公众号“胜哥课程”中深刻理解了呼吸作用与光合作用的本质。图中所示两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用、呼吸作用强度随时间变化的情况，据图分析不正确的是( ）
A．0时附近，植物仍在进行呼吸作用
B．a、c点的光合作用和呼吸作用强度均相等
C．该植株一昼夜内在b点时有机物总量最多
D．12时附近，光合作用强度有所下降
【答案】C
【知识点】植物的呼吸作用；光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】光合作用，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着能量的有机物，并释放氧气的过程。光合作用的实质是合成有机物，储存能量；呼吸作用是活细胞利用氧，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，供给生命活动需要的过程。呼吸作用是活细胞每时每刻都在进行，其实质是分解有机物，释放能量。
【解答】A、活细胞每时每刻都在进行呼吸作用，所以，0时植物仍会进行呼吸作用，A正确。
B、据图可知，a、c两点是光合作用强度和呼吸作用强度曲线的交点，说明这两点光合作用与呼吸作用的强度相等，B正确。
C、图中abc段的光合作用强度都是大于呼吸作用前度的，即光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物，故植物的有机物始终在积累，因此，c点有机物总量积累最多，C错误。
D、根据题图，12时附近，由于光照强度过强，植物为了避免体内水分的过度散失，叶片上的部分气孔会关闭，导致光合作用的原料（二氧化碳）供应不足，导致光合作用强度下降，D正确。
故答案为：C。
◆变式训练
6．如图表示向日葵在24小时内的水分吸收和蒸腾作用速率(毫克/小时)。下列说法正确的是
A．在暗处，蒸腾作用速率总是大于吸收速率
B．在暗处，吸收速率总是大于蒸腾作用速率
C．在光下，吸收速率总是大于蒸腾作用速率
D．在光下，蒸腾作用速率总是大于吸收速率
【答案】B
【知识点】蒸腾作用；植物的呼吸作用；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】 蒸腾作用是水分从活的植物体表面（主要是叶子）以水蒸汽状态散失到大气中的过程，是与物理学的蒸发过程不同，蒸腾作用不仅受外界环境条件的影响，而且还受植物本身的调节和控制，因此它是一种复杂的生理过程。其主要过程为：土壤中的水分→根毛→根内导管→茎内导管→叶内导管→气孔→大气.植物幼小时，暴露在空气中的全部表面都能蒸腾。植物主要通过根吸收水分和无机盐；
【解答】在暗处，吸收速率总是大于蒸腾速率；在光下，蒸腾速率先大于吸收速率后小于吸收速率，所以B正确；
故答案为：B
7．“胜哥”把池水、水草和鱼装入透明玻璃瓶，测量 pH 值后将瓶口密封，如图所示。将此瓶持续照光2天后，瓶内的生物仍生长良好，但测量得知瓶内水的 pH 值降低。在持续照光的条件下，若“胜哥”想使瓶内水的pH值回复到接近照光前的数值，则可采用下列哪一方法 (　　)
A．再多加一些鱼在瓶内 B．将二氧化碳灌入瓶内水中
C．再多加一些水草在瓶内 D．将玻璃瓶盖上黑纸
【答案】C
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】pH值降低，应该是生成的二氧化碳溶于水形成碳酸所致，则减小二氧化碳的排放或增大吸收二氧化碳的量可以使pH值升高到原来的标准。
【解答】A.再多加一些鱼在瓶内，会增大二氧化碳的排放，故A不合题意；
B.将二氧化碳灌入瓶内水中，会增大二氧化碳的排放，故B不合题意；
C.再多加一些水草在瓶内，会增大光合作用，增大二氧化碳的吸收量，故C符合题意；
D.将玻璃瓶盖上黑纸，会增大植物的呼吸作用，从而增大二氧化碳的排放，故D不合题意。
故选C。
8．生物体结构与功能相适应的现象是长期进化形成的。下列有关植物体结构与功能相适应的叙述，错误的是 (　　)
A．仙人掌的叶呈针状，有利于减少因蒸腾作用过多失水
B．根、茎和叶脉中的筛管相互连通，有利于无机盐的运输
C．根毛细胞向外突起扩大吸收面积，有利于吸收水分
D．叶片向光面与背光面相比，前者叶肉细胞中叶绿体多，有利于光合作用
【答案】B
【知识点】茎的运输作用；蒸腾作用；光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】筛管自上而下运输有机物，导管自下而上运输水分和无机盐。
【解答】A、植物吸收的水分绝大部分都通过叶片的蒸腾作用散失到空气中，为了减弱蒸腾作用，仙人掌的叶子呈针状，故A不符合题意；
B、筛管是运输有机物的，导管是运输水分和无机盐的，故B符合题意；
C、植物吸水的部位是根毛，根毛向外凸起有利于吸收水分，故C不符合题意；
D、光合作用的条件是光照和叶绿体，向光面接收的阳光较多，为了增强光合作用，向光面的叶肉细胞中的叶绿体较多，故D不符合题意。
故答案为：B。
9．如图所示为研究植物呼吸作用的装置。下列说法正确的是 (　　)
A．该实验可用于检验植物呼吸作用消耗氧气
B．若丙装置不遮光，可以证明光合作用需要二氧化碳
C．丙装置中植物换成萌发的种子，丁装置中也会出现浑浊现象
D．甲装置吸收鼓入空气中的二氧化碳排除对实验的干扰，故没有必要再设乙装置
【答案】C
【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】二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以可以用澄清石灰水来检验是否有二氧化碳产生。
【解答】A、实验通过观察丁中澄清石灰水是否变浑浊来说明呼吸作用是否产生二氧化碳，故A错误；
B、若丙不遮光、植物会进行光合作用，消耗呼吸作用产生的二氧化碳，但不确定光合作用和呼吸作用的强度，若光合作用比呼吸作用弱，还是会有二氧化碳进入丁中，使澄清石灰水变浑浊，不能说明光合作用消耗二氧化碳，故B错误；
C、正在萌发的种子也会进行呼吸作用，也能产生二氧化碳，故C正确；
D、乙装置的目的是检验甲有没有将空气中的二氧化碳除尽，使实验更有说服力，所以是有必要的，故D错误。
故答案为：C。
10．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，实验结果如下表所示。下列说法正确的是 (　　)
温度(℃) 5 10 15 20 25 30 35 40
光照下 CO2 减少量(mg/h) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 2.90 2.40
黑暗下 CO2 增加量(mg/h) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50 2.90
A．每天光照12小时，温度为 比 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30℃
C．35℃时，有光情况下，光合作用速率比呼吸作用速率慢
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】A
【知识点】光合作用的原料、条件和产物；光合作用的原理
【解析】【分析】（1）植物的光合作用是植物在叶绿体里把二氧化碳和水合成有机物，释放氧气的过程。呼吸作用是在线粒体里把有机物分解成二氧化碳和水，释放能量的过程。
（2）在读表时，要明确光照下吸收CO2的量为净吸收量，即净光合作用强度；黑暗中放出CO2的量代表的是有机物的消耗量，也代表呼吸作用强度。
【解答】A、每天光照12小时，温度为10℃条件下，积累的有机物为1.75×12﹣0.75×12=12（mg）；温度为30℃条件下，积累的有机物为3.5×12﹣3.0×12=6（mg），所以温度为10℃比30℃时植物生长快，A正确。
B、由于25℃时，光照下CO2减少量最多，积累的有机物最多。所以在昼夜不停地光照，最有利于该绿色植物生长的温度是25℃，B错误。
C、35℃时，有光情况下，光照下CO2减少量为2.90（mg/h），净光合作用强度大于0，所以光合作用速率比呼吸速率强，C错误。
D、植物光合作用指的是实际光合作用，最适温度在30℃左右，达到了6.5（mg/h）；呼吸作用速率最高为3.50（mg/h），最适温度在为35℃左右，所以该植物光合作用的最适温度与呼吸作用的最适温度不同，D错误。
故答案为： A。
11．为探究绿色植物和种子的生命活动，某兴趣小组的同学设计并实施了以下实验。下列叙述不正确的是
A．甲：实验前暗处理是将叶片内原有淀粉耗尽
B．乙：收集到的气体可以使带火星的木条复燃
C．丙：观察到的实验现象是澄清石灰水变浑浊
D．丁：燃烧的蜡烛熄灭说明种子呼吸作用产生了二氧化碳
【答案】D
【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】氧气具有助燃性，蜡烛熄灭主要是空气中的含氧量减少，而非二氧化碳增多； 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. 甲：实验前暗处理是将叶片内原有淀粉耗尽 ，A正确；
B. 乙：收集到的气体可以使带火星的木条复燃 ，B正确；
C. 丙：观察到的实验现象是澄清石灰水变浑浊 ，C正确；
D. 燃烧的蜡烛熄灭说明种子呼吸作用消耗了氧气，D错误；
故答案为：D
12．为了探究植物光合作用的影响因素，小科设计了如图的三个装置。实验前三个装置均放在黑暗处一昼夜，实验时将三个装置放在相同且适宜的温度和光照条件下，其中烧杯里的培养液可供给植物正常生活、氢氧化钠溶液的量已足够。
（1）光照4小时后，各取装置中的一张叶片用酒精进行脱色处理，滴加碘液后观察到只有乙装置中的叶片变蓝。由此可得出光合作用需要　 　。
（2）小科想继续用乙、丙装置来研究光照对蒸腾作用的影响，除去装置中的清水，在培养液中滴上适量的油，防止培养液中水的蒸发，请预测光照几小时后哪个装置中培养液的下降更多，并说明理由　 　。
【答案】（1）光照和二氧化碳
（2）乙，温度越高，蒸腾作用越强。或者丙，温度过高，为防止蒸腾作用过强，大量气孔关闭，水分散失减少。
【知识点】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】（1）对比甲和乙可知，差异在二氧化碳，对比乙和 丙可知，差异在光照。
（2）在一定温度范围内，温度越高，蒸腾作用越强。
【解答】（1）由图可知，甲中放有氢氧化钠溶液，可以吸收呼吸作用产生的二氧化碳，甲中叶片没有变蓝，说明光合作用需要二氧化碳。由乙和丙可知，丙没有光照，叶片也没有变蓝，说明光合作用需要光照，综上：光合作用需要二氧化碳和光照。
（2）乙使用的是透明塑料袋，光照条件下装置内的温度较高，蒸腾作用较强，所以营养液下降的多。也可能是丙下降的多，因为若光照强度过大，为防止蒸腾作用过强，大量气孔关闭，蒸腾作用受到抑制，水分蒸发量减少。
13．“胜哥”对“探究光照强度对光合作用的影响”进行实验改进，以绿萝作为实验材料，选择7W的LED白光灯管作为光源。实验中选择日常生活中易得的盘架作为主体装置，将此盘架和圆形透明亚克力板结合，将LED灯管固定于盘架上方，形成如图所示装置。选择长势良好且一致的绿萝叶片，利用打孔器制备直径为1cm的叶圆片若干，之后利用注射器对叶圆片进行抽真空处理。将等量叶圆片分别放入三个烧杯中，再将三个烧杯分别置于不同层面的亚克力板上。经30分钟后得到下表所示实验数据。
光强 第一片叶圆片上浮时间 所有叶圆片上浮时间
高 2min56s 11min25s
中 6min51s 14min51s
低 11min37s 24min09s
（1）该实验通过测定　 　来判断光合作用强度。
（2）上述实验结果可以得出的结论是　 　。
（3）若想要探究光的颜色对光合作用强度的影响，可以怎样改进？（写出需要调整的量和需要控制的量即可）　 　。
【答案】（1）叶圆片上浮时间
（2）在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增强而增强
（3）控制烧杯与灯的距离相等，多次调整灯的颜色
【知识点】光合作用的原料、条件和产物；光合作用的原理
【解析】【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】（1）由表格可知，光照强度越强，叶圆片上浮的时间约短，因此该实验通过测定叶圆片上浮时间，来判断光合作用强度。
（2）光合作用产生氧气是使叶圆片上浮的主要原因，由表格可知，光照强度越强，叶圆片上浮的时间越短，故可以得出的结论是在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增强而增强。
（3）若想要探究光的颜色对光合作用强度的影响，实验应设置以光的颜色为唯一变量的对照实验，因此改进为：控制烧杯与灯的距离相等，多次调整灯的颜色。
14．为了解茶树的生长规律，“胜哥”选择了乌牛早、浙农117号和龙井43号三种均生长了一年的盆栽茶树进行了光合作用的研究，实验在二氧化碳浓度保持恒定、水分适宜的同一温室内进行，并用科学仪器测出三个茶树品种的单位叶面积内有机物的积累量，实验结果如图甲所示，同时记录温室内的温度，如图乙所示。请分析回答：
（1）由图甲可知，三个茶树品种的单位叶面积内有机物积累量的高峰都出现在10：00。请分析原因　 　。
（2）综合分析图甲和图乙的实验数据，该实验可得出的结论是　 　。
（3）光合作用速率可以用单位面积、单位时间内制造的有机物质量来表示。“胜哥”按下列步骤测量茶树叶光合作用速率：
①选取n张对称性良好的茶树叶片，将每张叶片标记为如图的 A、B两部分；
②将叶片的 A 部分作遮光处理，B部分不作处理；
③光照t小时后，在所选的每张叶片A、B的对应部位各截取面积为S的小方片，分别烘干，称得 A部分小方片的总质量为 mA，B部分小方片的总质量为 mB；
④计算出樟树叶光合作用速率。
若不计t小时内呼吸作用消耗有机物，则茶树叶光合作用速率可表示为　 　(用'字母表示)。
【答案】（1）光合作用强度最大
（2）在一定范围内，温度越高，光合作用强度越大，在十点即温度为35℃时，光合作用的强度最大，之后温度升高，光合作用的强度又逐渐变弱
（3）
【知识点】光合作用的原料、条件和产物；光合作用的原理
【解析】【分析】（1）光合作用强度越大，积累的有机物越多。
（2）分析图像可知，光合作用强度与温度有关。
（3）用光合作用产生有机物的总质量除以页面数、面积和时间，即为光合作用的速率。
【解答】（1）十点时，光照强度较强，温度较高，光合作用强度大，所以积累的有机物最多。
（2）由图像可知，茶树的光合作用强度与温度有关，在一定范围内，温度越高，光合作用强度越大，在十点即温度为35℃时，光合作用的强度最大，之后温度升高，光合作用的强度又逐渐变弱。
（3）光合作用产生的有机物的总质量为，光合作用速率指的是单位面积、单位时间内制造的有机物的质量，为。
15．图甲表示植物某叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内叶肉细胞二氧化碳释放量和叶绿体氧气释放总量的变化。图乙是该植物在同一时刻二氧化碳的吸收量折线图，请分析回答：
（1）光照强度为a时，叶绿体的氧气释放量O，叶肉细胞的二氧化碳释放量是6单位　 　作用，相当于乙图中的 　 　点。
（2）光照强度为b时，叶绿体释放了3单位的氧气，可用于呼吸作用，说明此时光合作用 　 　呼吸作用。（填“＞”“＜”或“＝”）
（3）光照强度为c时，相当于图乙中的 　 　点，请说出判断依据：　 　。
【答案】（1）呼吸；X
（2）＜
（3）Y；光照强度为c时，与单位时间内叶肉细胞需要消耗的氧气相等，二氧化碳吸收量为0
【知识点】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】 图甲中光照强度为a时，叶绿体的氧气释放量O，叶肉细胞的二氧化碳释放量是6单位，可知呼吸作用需要消耗的氧气为6单位。呼吸作用无时无刻都在进行，呼吸强度不随光照强度改变。图乙中X点表示只进行呼吸作用，Y点表示光合作用=呼吸作用，XY段（不包含X、Y点）表示光合作用＜呼吸作用。
【解答】 （1）由图甲可知，光照强度为a时，叶绿体的氧气释放量0，因此此时只进行呼吸作用，光照强度为0，对应图乙中的X点。
（2）叶绿体释放的氧气首先供应给叶肉细胞进行光合作用，剩余部分释放到空气中。光照强度为b时，二氧化碳的净释放量与光合作用产生的氧气量相等，此时呼吸作用是光合作用的2倍，叶肉细胞光合作用强度小于呼吸作用强度，所以光合作用＜呼吸作用强度。
（3）光照强度为c时，单位时间内叶绿体氧气释放量是6单位，与单位时间内叶肉细胞需要消耗的氧气相等，因此光合作用强度等于呼吸作用强度，二氧化碳吸收量为0。
16．在研究植物光合作用的实验中，某研究小组在密封的容器A中充入足量的含有同位素14C的14CO2，随着时间的推移，他们发现该植物的不同器官相继出现了同位素14C（如图甲，黑色部分表示检测到同位素14C的部位）。据此回答：
（1）14CO2主要是通过图乙中　 　结构，进入到叶片中。
（2）写出14CO2在叶肉细胞中被合成有机物的文字表达式　 　。
（3）叶片中的14C主要是通过茎中的　 　送到该植物的根部。
（4）一段时间后，研究小组在容器A外的空气中发现了14CO2，请运用所学的知识解释这一现象：　 　。
【答案】（1）气孔
（2）
（3）筛管
（4）该植物中含有的14C同位素的有机物通过呼吸作用被氧化分解为含有14C的二氧化碳，并通过气孔散失到周围的空气中
【知识点】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】（1）光合作用是指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着能量的有机物。并且释放出氧的过程。
（2）气孔是由一对保卫细胞组成的，气孔是植物蒸腾失水的“门户”，也是气体交换的“窗口”。
【解答】（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。气孔是气体交换的门户，所以14CO2是通过气孔进入叶片内的。
（2）光合作用公式：
（3）叶片制造的有机物（14C）通过韧皮部中筛管输送。
（4）呼吸作用是指细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程。呼吸作用的公式：有机物+氧→二氧化碳+水+能量。该植物中含有的14C同位素的有机物通过呼吸作用被氧化分解为含有14C的二氧化碳，并通过气孔散失到周围的空气中。
17． 图中甲为研究光合作用的实验装置，用打孔器在某绿色植物的叶片上打出多个圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至不同浓度的 溶液中( 溶液能分解产生 气体)，给予一定的光照，测量每个培养器皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间(见图乙)，以研究光合作用速率与 溶液浓度的关系。请回答下列问题：
（1）曲线 ab段说明随着 溶液浓度的增加，光合速率变化情况是　 　。
（2）如果要在曲线 bc段对应的 NaHCO3浓度范围内缩短叶圆片上浮的时间，可以采取的措施是：　 　(至少答出两点)。
（3）在c 点以后叶圆片上浮所用的平均时间变长的最可能原因是：　 　。
【答案】（1）逐渐增大
（2）适当增加光照、适当提高温度
（3）因为 NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】（1）根据乙图中上浮的时间变化分析光合速率的变化；
（2）根据影响圆盘上浮时间的因素的知识解答；
（3）细胞失水会导致代谢水平降低，据此分析解答。
【解答】 （1）分析题图示甲曲线可知，在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加叶片上浮时间缩短，说明随NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐增大；
（2）促进光合作用的措施有：增加光照时间、增加原料二氧化碳和水等．如果要在曲线bc段对应的NaHCO3浓度范围内缩短叶圆片上浮的时间，可以采取的措施是：适当增加光照、适当提高温度；
（3）在c点以后叶圆片上浮所用的平均时间变长的最可能原因是NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降。
18．小科同学为了验证植物光合作用的条件和场所，设计了如下实验。
材料用具：银边天竺葵(叶边缘呈白色，无叶绿体)、黑纸片、打孔器、培养皿、吸管、适宜浓度的酒精、碘液、回形针等。
实验步骤：
①将天竺葵放置在黑暗环境中24小时。
②把黑纸片用回形针夹在天竺葵植株的某一叶片的上半部从正反两面遮住，然后把植株放在阳光下照射4小时。
③剪下此叶片，用打孔器分别在A (黑纸片遮光的绿色部位) 、B(未遮光的绿色部位)和C (未遮光的白色部位) 各取一个叶圆片(如图所示) 。
④把取下的叶圆片放入盛有酒精的小烧杯中，水浴加热，脱色后在清水中漂洗。
⑤将3个叶圆片放在培养皿中，然后用吸管吸取碘液，分别滴在3个叶圆片上，观察实验结果。请回答下列问题：
（1）步骤①的目的主要是运用植物的呼吸作用，将叶片中原有的　 　消耗或转运完。
（2）实验步骤④中将叶圆片放入酒精中，水浴加热的目的是溶解　 　，加碘液后便于观察颜色变化。
（3） 叶片A处和叶片C处能否形成一组对照试验 　 　。
（4） 小科同学是根据　 　作为观察指标来判断3个叶圆片在实验过程中是否发生了光合作用。
（5） B和C进行对照的目的：验证　 　是光合作用的场所。
【答案】（1）淀粉或有机物
（2）叶绿素（填叶绿体得1分）
（3）不能
（4）3个叶圆片是否变蓝
（5）叶绿体
【知识点】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】绿叶在光下制造有机物实验的方法步骤：①暗处理→部分遮光→②光照几小时后摘下叶片→③酒精脱色→漂洗后滴加碘液→④漂洗后观察叶色。
【解答】（1）生物的活细胞利用氧，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，这个过程叫做呼吸作用。可见，步骤①暗处理就把盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜，目的主要是运用植物的呼吸作用原理，将叶片中原有的淀粉或有机物消耗或转运完；
（2）把叶片放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热，目的是用酒精溶解叶片中的叶绿素，叶片变成黄白色，便于观察到淀粉遇碘变蓝的颜色反应。可见，实验步骤④中将叶圆片放入酒精中，水浴加热的目的是溶解叶绿素；
（3）对照实验要遵循单一变量原则，叶片A处和叶片C处不能形成一组对照实验，因为变量有两个；
（4）小科同学是根据3个叶圆片是否变蓝作为观察指标来判断3个叶圆片在实验过程中是否发生了光合作用；
（5）结合题图可知，B和C进行对照，变量是叶绿体，目的是验证叶绿体是光合作用的场所。
故答案为：（1）淀粉；（2）叶绿素；（3）不能；（4）3个叶圆片是否变蓝；（5）叶绿体
19．如图甲所示为光照强度的变化与某植物光合速率的关系，乙图表示温度变化与某种植物光合速率的关系，丙图表示森林叶面积指数与光合作用和呼吸作用的关系（叶面积指数是指单位土地面积上植物叶面积的数量，此值越大，表示植物叶片交错程度越大。光合作用的速率是植物在单位时间内制造有机物的量，因为有机物的量测定不方便，通常用氧气的释放量或二氧化碳的吸收量来表示）。请回答：
（1）甲图中曲线上B点代表的含义为　 　。
（2）由上图分析可知，该植物体在其他环境因素适宜时，体内有机物积累的速率要达到最大时对温度的要求应该是　 　℃。
（3）丙图中的阴影部分表示　 　。
【答案】（1）光合速率等于呼吸速率
（2）25
（3）呼吸作用消耗的有机物
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】（1）B点时二氧化碳的含量为0，即吸收和放出的量相同，据此比较光合作用和呼吸作用的大小；
（2）根据乙图找到光合作用和呼吸作用速率相差最大的点即可；
（3）阴影部分表示产生的有机物和剩余有机物的差，据此分析解答。
【解答】 （1）甲图中，B点表示光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用释放的二氧化碳相等，表明光合作用和呼吸作用的强度相同，因此甲图中曲线上B点代表的含义为：光合作用和呼吸作用的强度相同。
（2）由乙图分析可知，温度25℃时光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用释放的二氧化碳的差最大，表明体内有机物的积累最多，因此该植物体在其它环境因素适宜时，体内有机物积累速率要达到最大的温度要求应该是25℃．温度超过40℃时此种植物表现为光合作用速率下降，呼吸速率升高，体内有机物积累减少。
（3）光合作用制造有机物，呼吸作用消耗有机物，因此丙图中的阴影部分表示呼吸作用消耗的有机物量。
20．如图1为某植物叶片所进行的A、B两项生理活动，图2为该植物在夏季晴朗的一天24小时内呼吸作用和光合作用的变化曲线。请根据图回答下列问题：
（1）图1中，白天和晚上都能进行的生理活动是 　 　（填A或B）。
（2）图2中，代表光合作用的曲线是 　 　（填甲或乙）。
【答案】（1）A
（2）甲
【知识点】植物的呼吸作用；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】A是呼吸作用，B是光合作用；呼吸作用无时无刻不在进行，光合作用只在白天进行；
【解答】（1）白天和晚上都能进行的生理活动，即每时每刻都进行的生理活动是A呼吸作用；
（2）图2中，代表光合作用的曲线是甲。因为光合作用只在白天进行。
故答案为：（1）A（2）甲
21．如图甲，智能温室大棚能自动控制大棚内的温度、浓度、光照强度等条件，以满足大棚内作物生长发育的需求。乙图表示大棚内A、B两种植物的光合速率（用吸收量表示）与光照强度的关系曲线。请分析回答：
（1）植物A的光合作用开始于　 　（选填“d点前”、“d点”或“d点后”）。
（2）若不考虑温度对呼吸作用的影响，则当光照强度为f时，单位时间内，光合作用合成的有机物是植物A　 　（选填“多于”、“等于”或“少于”）植物B。
【答案】（1）d点前
（2）多于
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】植物在任何时刻都进行呼吸作用，而在光照下才进行光合作用。
【解答】（1）图中d点表示CO2吸收量为0，说明呼吸作用释放二氧化碳强度与光合作用吸收二氧化碳强度相等，即此时光合作用强度大于0，而光合作用强度起始于0，所以图中开始光合作用的位置在d点前。
（2）光合作用强度在图中表示为当前二氧化碳吸收量+呼吸作用二氧化碳释放量，由图可知，光照强度为f时，A和B二氧化碳吸收量相等，而根据图线的起点，A的呼吸作用强度大于B，所以A的光合作用强度大于B，即相同时间A光合作用制造的有机物要多于B。
22．“胜哥”进行光合作用实验，选取生长状况相同的植物叶，分成4等份，分别在不同温度下暗处理1小时，接着在相同光照下放置1小时，测定每份叶中有机物质量的变化，制成图甲。请回答下列问题。
（1）实验中，叶在时通过光合作用产生的有机物质量为　 　毫克；
（2）乙图是：时.该植物吸收(释放)二氧化碳随光照强度变化的曲线，则曲线上b点的含义是　 　
（3）若温度由下降到，图乙中相应的a点将往　 　方(选填“上”或“下”)移。
【答案】（1）7
（2）光合作用消耗的二氧化碳和呼吸作用产生的二氧化碳量相等
（3）上
【知识点】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】 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】（1） 实验中，叶在时，呼吸作用消耗的有机物为2mg，通过光合作用产生的有机物质量为7毫克，因为需要把暗处理前的2mg有机物在造出来，光照后1小时的呼吸作用消耗的有机物制造出来，此外还多了3mg，所以制造的有机物为7mg；
（2） 乙图是：时.该植物吸收(释放)二氧化碳随光照强度变化的曲线，则曲线上b点的含义是 光合作用消耗的二氧化碳和呼吸作用产生的二氧化碳量相等 ；
（3）若温度由下降到，呼吸作用强度减弱，所以图乙中相应的a点将往上方移。
故答案为：（1）7（2） 光合作用消耗的二氧化碳和呼吸作用产生的二氧化碳量相等 （3）上
23．金华多个乡镇有草莓种植基地。为提高温室大棚中草莓的产量，果农们有以下一些做法。
①草莓喜光，果农们一般选用无色透光的材料作为大棚膜，大棚膜要经常去除灰尘，保证良好的透光率；若光照不足时，每天早晚用补光灯补光3-4小时。
②在草莓生长初期和开花后，人工施用二氧化碳气肥。施肥方法：在棚内草莓上端50厘米处悬挂“二氧化碳发生器”，若将“二氧化碳发生器”放在草莓底部则效果不佳。每天9时-16时，施用二氧化碳气肥效果最佳。
③在果实膨大期，大棚温度白天宜控制20～25℃左右，夜间宜控制6~8℃左右。结合上述信息，运用所学知识对以上做法能提高草莓产量的原因做出解释。
【答案】植物利用二氧化碳和水，在阳光下，叶片中的叶绿体部位进行光合作用制造有机物，所以 果农们一般选用无色透光的材料作为大棚膜，大棚膜要经常去除灰尘，保证良好的透光率； 并且进行补光3-4小时，因为二氧化碳密度比空气大，所以在棚内草莓上端50厘米处悬挂“二氧化碳发生器”， 每天9时-16时，施用二氧化碳气肥效果最佳。 并且保持大棚温度白天宜控制20～25℃左右，这些操作都是为了提高植物的光合作用效率，增加更多的有机物； 夜间宜控制6~8℃左右，是因为低温可以降低植物的呼吸作用，减少有机物的消耗；从而可以提高草莓的产量；
【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】 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。
24．（2023·金华）生物体是一个在内部和外部不断进行物质循环的开放系统，其体内物质在不断地进行交换与转化。下列选项中物质甲经过某项生理活动产生物质乙的对应关系叙述正确的是（　　）
选项 物质甲 生理活动 物质乙
A 蛋白质 小肠的彻底消化 氨基酸
B 葡萄糖 细胞的呼吸作用 氧气
C 氧气 叶的光合作用 二氧化碳
D 原尿 肾小球的滤过作用 尿液
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】植物的呼吸作用；光合作用的原料、条件和产物；食物的消化与吸收；泌尿系统
【解析】【分析】通过肾小球的滤过作用变成原尿；原尿通过肾小管的重吸收作用变成尿液；二氧化碳和水在光照下由叶绿体参与生成有机物并释放出氧气，叫做植物的光合作用；葡萄糖在细胞的呼吸作用下消化为二氧化碳和水并释放出能量，叫做生物的呼吸作用；
【解答】A.蛋白质在小肠中彻底消化变成氨基酸，A正确；
B.葡萄糖在细胞的呼吸作用下消化为二氧化碳和水并释放出能量，B错误；
C.二氧化碳和水在光照下由叶绿体参与生成有机物并释放出氧气，C错误；
D.原尿通过肾小管的重吸收作用变成尿液，D错误；
故答案为：A.
25．（2023·舟山）科学小组在探究光合作用所需条件时，暗处理后，分别对三组天竺葵的叶片做如下处理：①用铝箔包住；②浸没在冷开水中；③切断叶脉。光照一段时间后，经检测发现均无淀粉产生，则三组实验可证明光合作用所需的条件分别是（　　）
A．叶绿体、光照、水分 B．光照、空气、水分
C．光照、水分、空气 D．空气、叶绿体、水分
【答案】B
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【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；
【解答】 ①用铝箔包住； 研究的是光照对光合作用的影响； ②浸没在冷开水中，开水中的空气被排出去了，所以研究是空气对光合作用的影响； ③切断叶脉，是为了研究水分对光合作用的影响；
故答案为：B.
26．（2023·杭州）为验证绿色植物在光照下能产生氧气，小金将如图所示装置放在阳光下一段时间，用带火星木条检验试管内气体，出现复燃现象。下列叙述正确的是（　　）
A．该实验中起对照作用的变量是有无金鱼藻
B．选水生植物金鱼藻作实验材料的优点是便于观察和收集气体
C．该实验证明植物在光照下产生氧气的同时也能吸收二氧化碳
D．该实验若在无光条件下进行，实验结果完全相同
【答案】B
【知识点】植物的呼吸作用；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】植物在光照条件下，吸收空气中的二氧化碳和水合成氧气和有机物的过程称为光合作用。
【解答】A.实验变量为有无光照；
B.上方的试管便于收集氧气；
C.无法说明二氧化碳是否吸收，无对照实验；
D.无光条件下不会产生氧气。
故答案为：B
27．（2022·温州）把小球藻培养液放在明亮处一段时间后，向其中滴加某种 pH指示剂(在碱性条件下呈红色)，培养液变为红色。将此培养液分为两份，一份放在明处，一份放在暗处，结果是放在明处的仍为红色，放在暗处的失去红色。对上述现象的正确解释是 (　　)
A．光合作用产生氧气 B．呼吸作用消耗氧气
C．光合作用消耗二氧化碳 D．呼吸作用产生二氧化碳
【答案】C
【知识点】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】 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，叫做光合作用；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的过程叫做呼吸作用；即植物在光下吸收二氧化碳、释放氧气，而呼吸作用吸收氧气、释放二氧化碳。
【解答】 小球藻放在暗处，不能进行光合作用，呼吸作用产生二氧化碳溶于水使培养液失去碱性恢复为原色。放在明处的小球藻进行光合作用，耗掉了二氧化碳，溶液呈现碱性，所以仍为红色。
故答案为：C。
28．（2022·富阳）为研究不同光照强度下水稻的光合作用，某实验室将水稻幼苗固定于无底反应瓶中进行实验，实验装置如图甲所示。(说明：CO2缓冲液可保持装置内CO2恒定，支持架可滑动)
实验步骤：①调节天平平衡；②用100 W的灯泡作为光源。先将灯泡置于距装置20cm处，15 min后观察并记录指针偏转方向和格数；③加大灯泡与装置间距离，过15 min再观察并记录；④连续重复步骤③。
实验结果如图乙所示，请回答下列问题。
（1）B点与A 点比较，光合作用较大的是　 　点，指针偏转的方向　 　(选填“向左”或“向右”)。
（2）C点表示的生物学含义是　 　。
（3）若图乙中曲线与横轴相交于E 点，则E 点表示的生物学含义是　 　。
（4）若用此装置测定水稻幼苗的呼吸作用，则该装置需要改变的条件是　 　。
【答案】（1）A；向右
（2）光合作用强度与呼吸作用强度相等
（3）光合作用产生的氧气被呼吸作用消耗到和实验开始时的氧气浓度相等
（4）对此装置进行遮光或黑暗处理
【知识点】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】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、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。
3、图甲实验装置设计所依据的原理是：A瓶中活的水稻苗可以进行光合作用，产生氧气使浮力增大，而B瓶中死的水稻苗不进行光合作用，不产生氧气，所以天平指针就能够发生偏转。
【解答】（1）B点比A点的光源距离远，故光合强度较大的是A点；由于A瓶光合作用强度大于呼吸作用强度，释放氧气，产生浮力，故指针偏转的方向向右。
（2）由图乙可知，A→B→C表示释放的氧气量持续增加，说明A瓶水稻苗光合作用强度大于呼吸作用强度；C→D表示氧气量又开始减少，说明A瓶水稻苗光合作用强度小于呼吸作用强度；故C点表示A瓶水稻苗光合作用强度和呼吸作用强度相等。
（3）若图乙曲线与横轴相交于E点，则E点为实验的初始位置，即表示先前光合作用积累的氧气已经全部被呼吸作用消耗。
（4）植物光合作用的必备条件是光照，植物的呼吸作用在有光无光的条件下都能进行，故若用此装置测定水稻幼苗的呼吸作用，则该装置需要改变的条件是进行遮光处理。
29．（2023·湖州）根据实验目的和原理选择恰当的实验材料，是实验获得成功的关键因素之一。在研究光合作用的实验中，选择银边天竺葵不用普通天竺葵(不带银边)，优点是可以在一张叶片上完成验证光合作用条件是否需要　 　的对照实验；在验证光合作用产物是否有氧气的实验中，不用天竺葵而用金鱼藻(水生植物)的优点是　 　。
【答案】叶绿体；便于观察和收集气体
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】光合作用的条件是叶绿体、光照；
光合作用的表达式：
【解答】银边天竺葵对比普通天竺葵，银边天竺葵的银边部分不含叶绿体，可以在一张叶片上完成验证光合作用是否需要叶绿体的对照实验；金鱼藻是水生植物，其光合作用的装置如下图
优点是便于观察和收集气体
故答案为：叶绿体 便于观察和收集气体
30．（2023·台州）图甲是一个"水绵伞”：透明塑料袋中装满水和水绵（水生藻类植物），袋口的吸管能与外界连通，调节配重能使其直立于水底。光照一段时间后，发现“水绵伞”浮到水面。某同学自制了两个相同的“水绵伞”，置于离光源距离不同的水底（水中各处温度相同且不变），如图乙，以验证光合作用的影响因素，
（1）本实验验证的是　 　对光合作用的影响。
（2）实验过程中，需要观测的是　 　。
（3）该同学观察了一整天，都没发现“水绵伞”上浮。可如何改进实验？（写出一种）　 　
【答案】（1）光照强度
（2）“水绵伞”上升到水面所需的时间（其他合理答案均可）
（3）减轻配重(“增加光照强度”“增加水绵数量”等其他合理答案均可)
【知识点】光合作用的原料、条件和产物；光合作用的原理
【解析】【分析】植物光合作用主要是指，植物利用二氧化碳和水在光照条件下产生氧气和淀粉的过程，其中光合作用强度与光照强度，温度等均有关。
【解答】（1） 离光源距离不同 ，故验证的是光照强度对光合作用的影响；
（2）水绵伞当其表面氧气多时，会增大其排开液体的体积，使其所受浮力增大，故需观测 ：水绵伞上升到水面所需的时间；
（3）没上浮，可能是浮力大小，或重力太小。故可改变：减轻配重 ， 增加光照强度 ， 增加水绵数量等。
31．（2023·绍兴）为探究光合作用的场所，小敏进行如下实验：
①将一盆阳台，上的青菜移到黑暗环境中放置24小时；
②再把该盆青菜放到阳光下照射4小时；
③取该盆中某株青菜上面积相等的茎、叶柄、叶片3个部位，浸人盛有酒精的小烧杯中进行水浴加热，直至叶片完全褪成黄白色；
④取出后用清水洗净，滴上碘液观察各部位的颜色变化；
⑤实验结果：只有叶片部位变蓝，青菜的茎、叶柄部位不变蓝。
请回答下列问题：
（1）步骤①中将青菜移到黑暗环境中放置24小时的目的是　 　。
（2）实验中选取青菜的茎和叶柄这两个非绿色部位是为了与叶片进行　 　。
（3）根据实验结果，可得出光合作用的场所是　 　。
（4）小金直接取阳台上未经暗处理的青菜的茎、叶柄、叶片3个部位，进行脱色处理后，滴加碘液观察各部位颜色变化，发现全部变蓝。得出青菜的茎、叶柄、叶片中都可以进行光合作用的结论。你是否同意小金的结论并说明理由。　 　
【答案】（1）使青菜耗尽原有淀粉，排除对实验的干扰
（2）对照
（3）叶绿体
（4）不同意。茎和叶柄能使碘液变蓝，说明它们确实含有淀粉，但这些淀粉可能是叶片合成后通过筛管运输到茎、叶柄等部位的，不能说明它们能进行光合作用。
【知识点】光合作用的原料、条件和产物；光合作用的原理
【解析】【分析】 光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，在叶绿体中把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。碘液能使淀粉变蓝色，所以可以用碘液来检验是否有淀粉存在；植物光合总用制造的有机物可以通过茎中的筛管运输到其他部位；
【解答】（1）步骤①中将青菜移到黑暗环境中放置24小时的目的是使青菜耗尽原有淀粉，排除对实验的干扰；
（2）实验中选取青菜的茎和叶柄这两个非绿色部位是为了与叶片进行对照，判断光合作用是否需要叶绿体；
（3）只有叶片部位变蓝，青菜的茎、叶柄部位不变蓝。说明了光合作用的场所是叶绿体；
（4）不同意。茎和叶柄能使碘液变蓝，说明它们确实含有淀粉，但这些淀粉可能是叶片合成后通过筛管运输到茎、叶柄等部位的，不能说明它们能进行光合作用。
故答案为：（1）使青菜耗尽原有淀粉，排除对实验的干扰 （2）对照（3）叶绿体（4）不同意。茎和叶柄能使碘液变蓝，说明它们确实含有淀粉，但这些淀粉可能是叶片合成后通过筛管运输到茎、叶柄等部位的，不能说明它们能进行光合作用。
32．（2023·金华）”碳达峰”指CO2排放量不再增加，”碳中和”指CO2排放量与减少量相等，我国科研人员利用二氧化碳、氢气等物质合成了葡萄糖和脂肪酸，大致原理如下图所示。
这一技术如果能应用和推广，将”工厂化”地吸收和利用二氧化碳，有效助力”碳达峰”、”碳中和”目标的实现。完成下列问题：
（1）利用二氧化碳最终合成葡萄糖和脂肪酸的过程类似于绿色植物的　 　 (选填”呼吸作用”“光合作用”或”蒸腾作用”)；
（2）下列做法有助于实现”碳达峰”和”碳中和”目标的是 。
A．植树造林 B．少用一次性筷子 C．提倡绿色出行
【答案】（1）光合作用
（2）A；B；C
【知识点】光合作用的原料、条件和产物；自然界中的氧循环、碳循环和氮循环
【解析】【分析】光合作用是植物通过叶绿体吸收太阳能，将二氧化碳和水转化为有机物，并将太阳能转化为生物能储存在有机物中。呼吸作用是植物利用在线粒体中将有机物分解，释放出其中的能量，供植物生长需要，过程和光合作用相反。
【解答】（1）光合作用是植物通过叶绿体吸收太阳能，将二氧化碳和水转化为有机物，并将太阳能转化为生物能储存在有机物中。所以利用二氧化碳最终合成葡萄糖和脂肪酸的过程类似于绿色植物的光合作用；
（2）”碳达峰”指CO2排放量不再增加，”碳中和”指CO2排放量与减少低相策，ABC的做法都有利于实现”碳达峰”和”碳中和”目标；
故答案为：（1）光合作用（2）ABC
33．（2023·台州）大气中二氧化碳含量的迅速增加已被认为是全球变暖的主要因素。
（1）生物的呼吸作用、煤和石油等物质的燃烧会产生大量二氧化碳气体。正常情况下，大气中二氧化碳的含量能保持相对稳定（如图），主要是因为植物的　 　作用能吸收大量的二氧化碳气体。
（2）下图表示吸收工业尾气中二氧化碳气体的一种传统
方法。
①生成的X固体是　 　。
②反应器中，氢氧化钠溶液喷成雾状可以使反应更充分。在科学中有很多“通过增大表
面积以提高物质反应或交换效率”的例子，如人体的肺部有数量众多的肺泡可以提高
气体交换效率，请你再举一个类似的例子。　 　
（3）目前，科学家正在研究“液态阳光技术”，以甲醇作为新型燃料来代替传统的煤、石油和天然气，其原理如下图所示。通过该技术，将太阳能转化为　 　能贮存在甲醇中。请你说出“液态阳光技术”的一个优点。　 　
【答案】（1）光合
（2）CaCO3；人体的小肠内有数量众多的小肠绒毛可以提高吸收营养物质的效率（其它合理答案均可）
（3）化学；利用二氧化碳为原料（其它合理答案均可）
【知识点】光合作用的原理；光合作用和呼吸作用的相互关系；盐的性质及用途；复分解反应及其应用
【解析】【分析】（1）植物光合作用是指利用二氧化碳和水在光照下生成氧气和淀粉；
（2）碳酸钠和氢氧化钙反应生成相应的盐和碱；
（3）利用太阳光参与的化学反应，将太阳能转化为化学能，为可再生能源。
【解答】（1） 植物的光合作用能吸收大量的二氧化碳气体；
（2）碳酸钠和氢氧化钙反应生成氢氧化钠和碳酸钙白色沉淀；通过增大表面积以提高物质反应或交换效率的例子如： 人体的小肠内有数量众多的小肠绒毛可以提高吸收营养物质的效率（其它合理答案均可） ；
（3）通过反应方程式可住将太阳能转化为化学能；优点为 利用二氧化碳为原料 ，减小温室效应的影响。
34．（2023·丽水）小科通过实验验证外界因素对植物光合作用的影响。
[实验器材]吸管、菠菜、注射器、烧杯、LED灯(冷光源)、秒表、刻度尺
[实验步骤]①用吸管在菠菜叶片上打孔(如图甲)，取6个叶圆片；②将叶圆片置于注射器中，吸取30毫升水，用手堵住注射器小孔，拉动活塞，反复8次，使叶圆片内气体逸出(如图乙)；③将叶圆片取出放入含有CO2释放剂的烧杯中，叶圆片沉于底部；④把LED灯放置在离烧杯10厘米处照射(如图丙)，并开始计时，观察并记录所有叶圆片都上浮所需时间；⑤改变LED灯与烧杯的距离，使距离为20厘米，30厘米，重复上述实验。
[原理解释]原来沉在水底的叶圆片，因为进行光合作用产生氧气，氧气附着在叶圆片上，使叶圆片受到的浮力变大，当浮力大于叶圆片的重力，叶圆片上浮，叶圆片上浮所需时间越短，表示光合作用越强。
（1）小科验证的是　 　对光合作用的影响(填“湿度"或“光照强度")；
（2）LED灯距烧杯越近，叶圆片上浮所需时间越　 　
（3）实验前菠菜不需要进行暗处理的理由是　 　
【答案】（1）光照强度
（2）短
（3）本实验是通过氧气产生的速度来判断光合作用的强弱，不需要检验淀粉
【知识点】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】本题考查了植物的光合作用，植物消耗二氧化碳和水，生成相应的淀粉和氧气，影响光合作用强度因素有光照强度，温度等。
【解答】（1）该实验通过改变LED灯的距离，来改变光照强度的；
（2）叶圆片上浮所需时间越短，表示光合作用越强 ；故离的越近，光合作用强度越大，时间越短；
（3）暗处理主要是消耗完体内的淀粉对实验的干扰， 本实验是通过氧气产生的速度来判断光合作用的强弱，不需要检验淀粉 。
故答案为：（1）光照强度；（2）短；（3） 本实验是通过氧气产生的速度来判断光合作用的强弱，不需要检验淀粉 。
35．（2023·丽水）2023年全球首创的架空式粮食气膜仓在四川建成使用（如图）。气膜仓具有良好的气密性和隔热性。仓内温度常年保持15℃以下，单仓能储粮7500吨。
（1）杂交水稻能遗传的高产的性状是由　 　决定；
（2）稻谷所含的营养素主要是糖类(淀粉)，在消化系统内消化分解成　 　后才能被吸收；
（3）低温使酶的活性降低，种子的　 　作用减弱 ，从而缺少有机物消耗。
【答案】（1）基因
（2）葡萄糖
（3）呼吸
【知识点】植物的呼吸作用；食物的消化与吸收；遗传和变异现象
【解析】【分析】本题考查植物的性状和呼吸作用，以及人体对淀粉的消化吸收。
【解答】（1） 高产的性状是由基因决定；
（2）糖类(淀粉)，在消化系统（小肠）内消化分解为葡萄糖后才能被吸收；
（3）种子通过呼吸作用消耗有机物，故低温使呼吸酶活性降低，减少有机物的消耗；
故答案为：（1）基因；（2）葡萄糖；（3）呼吸
36．（2022·金华）科学观念是指在理解科学知识的基础上对客观事物的整体认识。物质与能量观是重要的科学观念。图甲为小棉同学构建的植物体的能量变化模型，请模仿并完成图乙中动物体的能量变化模型建构：
（1）图乙中“？”处应该填　 　；
（2）生物呼吸作用产生的能量主要用于　 　。
【答案】（1）化学能
（2）生命活动
【知识点】光合作用的原理；光合作用和呼吸作用的相互关系；细胞呼吸
【解析】【分析】1.光合作用是指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着能量的有机物，并释放氧气的过程。
2.生物进行呼吸作用，将储存在有机物中的化学能释放出来，为细胞的生命活动提供能量。
【解答】(1)食物中含有的能量是化学能，故图乙中“？”处应该填化学能。
(2)生物呼吸作用产生的能量主要用于生命活动。
37．（2022·浙江）如图是测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液(作用是使装置内的CO2浓度保持相对稳定)，试管内气体体积的变化可根据毛细玻璃刻度管内红色液滴移动距离经计算获得。在不同强度的光照条件下，测得气体体积变化如图所示。
（1）当光照强度为15千勒克司，1小时光合作用产生该气体的量为　 　mL。
（2）为了使实验结果更具说服力，本实验还应设置对照实验。在光照相同的情况下，如果对照组刻度管中的红色液滴较初始位置向右移了5mL，其可能的原因是　 　。
（3）理想条件下将某绿色植物放在特定实验装置中，研究温度对光合作用与细胞呼吸的影响，获得的实验数据如下表所示，回答相关问题。
温度/℃ 5 10 15 20 25 30 35
光照下吸收的二氧化碳量/ mg/h 1.0 1.75 2.5 3.25 3.75 3.5 3.5
黑暗中释放的二氧化碳量/ mg/h 0.5 0.75 1.0 1.5 2.25 3.0 3.5
①若实验过程中昼夜一直不停光照，则温度约为　 　时植物生长速度最快。
②若每天提供12小时光照，其余时间黑暗处理，则24小时内植物有机物积累量最大时的温度约为　 　。
【答案】（1）200
（2）环境因素(缓冲液水分蒸发、温度升高、气体受热膨胀等，合理均可)
（3）25℃；20℃
【知识点】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】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、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。
3、图1装置在光照强度为0时，由于只进行呼吸作用液滴向左移动；在光照强度为2.5千勒克司时，光合作用等于呼吸作用，装置中液滴不动；在光照强度为大于2千勒克司时，光合作用大于呼吸作用，装置中液滴右移。
4、表格中，光照下吸收的二氧化碳量为净光合速率，黑暗中释放的二氧化碳量为呼吸速率，并且净光合速率=真光合速率-呼吸速率。因此可以根据表格中数据计算出不同温度下光合作用吸收二氧化碳总量。
【解答】（1）二氧化碳缓冲液可以维持试管中二氧化碳量的恒定，因此试管中气体含量的变化就是氧气的变化。
由于总光合量=净光合量+呼吸量，图乙植物光照强度为15千勒克司时，1小时气体体积为150毫升，所以当光照强度为15千勒克司，1小时光合作用产生该气体的量为150+50=200mL。
（2）为了使实验结果更具说服力，本实验还应设置对照实验，以排除温度、大气压等环境中的物理因素对实验的影响。因此“在光照相同的情况下，如果对照组刻度管中的红色液滴较初始位置向右移了5毫升”，其可能的原因是环境物理因素（如温度的变化）对实验的影响。
（3）表格中，光照下吸收的二氧化碳量为净光合速率，黑暗中释放的二氧化碳量为呼吸速率，并且净光合速率=真光合速率-呼吸速率。
①在温度为25℃时，植物的净光合速率达到最大，为3.75mg/h，此时植物生长速度最快，因此“若实验过程中昼夜一直不停光照”，则温度约为25℃时植物生长速度最快。
②白天的积累量-夜间的消耗量=一天中有机物的积累量，表格中可以看出温度为20℃时，
一天中有机物的积累量为3.25-1.5=1.75mg/h，该积累量最大。因此“若每天提供12小时光照，其余时间黑暗处理”，则24小时内植物有机物积累量最大时的温度约为20℃。
38．（2022·衢州）太空育种为衢州增添新活力。搭乘神舟十二号飞船的15.3克“江山黄精”种子和663粒辣椒种子，在太空旅行3个月后回到家乡。
（1）太空的特殊环境诱发种子的　 　突变，引起性状改变。返回地面进行培育时，通过人工选择的方法获得优良品种。
（2）为了使育苗间内的“太空辣椒苗”长势更好，可采取的措施有　 　(答一种即可)。
【答案】（1）基因
（2）适当提高育苗间内二氧化碳的含量
【知识点】光合作用的原理；遗传物质的传递
【解析】【分析】1.基因是决定生物性状的基本单位。
2.根据光合作用原理分析。
【解答】(1)太空的特殊环境诱发种子的基因突变，引起性状改变。返回地面进行培育时，通过人工选择的方法获得优良品种。
(2)为了使育苗间内的“太空辣椒苗”长势更好，可采取的措施有适当提高育苗间内二氧化碳的含量。
39．（2022·浙江）空腔果实内由于不发生光合作用，其中的气体成分可能与空气有差异，某同学选择了一个熟透的葫芦，按下列方案进行研究：
（1）如图甲所示，收集葫芦中气体所采用的方法是　 　。
（2）图乙的实验目的：测定葫芦中　 　的含量。老师认为用硫磺代替红磷也可以实现实验目的。但需对原实验稍作改动，这个改动是　 　。
【答案】（1）排水法
（2）氧气(O2)；将烧杯中的水换成氢氧化钠溶液
【知识点】光合作用的原料、条件和产物；光合作用的原理
【解析】【分析】（1）根据题中信息可以知道收集气体的方法为排水法；
（2）根据所学知识可以知道图乙实验是通过测量水的体积来检验其中氧气的含量的，硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫能与氢氧化钠反应，可以据此解答该题。
【解答】（1）根据题中信息可以知道收集气体的方法为排水法；
（2）根据所学知识可以知道图乙实验是通过测量水的体积来检验其中氧气的含量的；硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫能与氢氧化钠反应，所以把集气瓶中加入适量的氢氧化钠溶液，再进行实验。
40．（2022·温州）下面图甲表示光照强度的变化与某植物光合速率的关系，图乙表示温度变化与某植物光合速率的关系，图丙表示森林叶面积指数与光合作用和呼吸作用的关系(叶面积指数是指单位土地面积上植物叶面积的数量，此值越大，表示植物叶片交错程度越大)(注：光合作用的速率是植物在单位时间内制造有机物的量，因为有机物的量测定不方便，通常用氧气的释放量或二氧化碳的吸收量来表示)。请回答下列问题。
（1）图甲中曲线上B 点代表的含义为　 　；A点代表的含义为　 　。
（2）由图乙分析可知，该植物体在其他环境因素适宜时，体内有机物积累速率要达到最大的温度要求应该是　 　。温度超过40℃时此种植物表现为　 　。
（3）图丙中的阴影部分表示　 　；在对森林资源的利用中，一般要在叶面积指数为6 而不是为8时进行林木的采伐比较合算，请简要说明原因。　 　。
【答案】（1）光合作用强度等于呼吸作用强度；没有光照时的呼吸作用强度
（2）25 ℃；不再生长
（3）呼吸作用消耗有机物的量；叶面积指数为6时，该森林的干物质的量达到最大，而叶面积指数达到8时，虽然光合作用合成的有机物的量增加了，但呼吸作用消耗更多，干物质的积累量反而减少了
【知识点】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】光合作用与呼吸作用的关系是 相互依存，过程相反 。 相互依存 ：光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气，是呼吸作用能够持续进行的物质基础；而呼吸作用释放的能量，又是光合作用能够顺利进行的必要条件。两者相互依存，共同维持着植物体的生命活动。 过程相反 ：光合作用是在光照条件下，植物利用叶绿体将二氧化碳和水转化为有机物，并释放氧气的过程；而呼吸作用则是在所有活细胞中，有机物在氧的作用下被分解成二氧化碳和水，并释放能量的过程。两者在反应条件、场所、原料和产物等方面都存在明显的差异，且过程相反。
【解答】 （1）甲图中，B点表示光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用释放的二氧化碳相等，表明光合作用和呼吸作用的强度相同，因此甲图中曲线上B点代表的含义为：光合作用和呼吸作用的强度相同；A点植物不能光合作用吸收二氧化碳，只能进行呼吸作用释放二氧化碳，因此A点代表的含义为：呼吸作用的强度；此时光合作用的强度是0。
（2）由乙图分析可知，温度25℃时光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用释放的二氧化碳的差最大，表明体内有机物的积累最多，因此该植物体在其它环境因素适宜时，体内有机物积累速率要达到最大的温度要求应该是25℃．温度超过40℃时此种植物表现为光合作用速率下降，呼吸速率升高，体内有机物积累减少，不再生长。
（3）光合作用制造有机物，呼吸作用消耗有机物，因此丙图中的阴影部分表示呼吸作用消耗的有机物量，从丙图中看出，叶面积指数为6时，干物质积累量最高，因此在对森林资源的利用中，一般要在叶面积指数为6时。
41．（2022·杭州） 2021年，马延和研究团队在人工合成淀粉方面取得重大突破性进展，国际上首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。绿色植物通过光合作用制造淀粉涉及60余步代谢反应以及复杂的生理调控；而马延和团队的人工合成淀粉技术只需11步，其技术路线如图所示：绿色植物（以玉米为例）光合作用和使用马延和团队的人工合成淀粉技术合成等量淀粉的对比如表所示。回答问题：
　 玉米淀粉 人工合成淀粉
能量转化效率 2% 7%
生产条件与方式 阳光、灌溉、施肥施药、收割 全天候车间生产
生产周期 4-6个月 1-2天
占地面积 5亩地 1米3反应器
（1）马延和团队的人工合成淀粉技术可分为以下两个阶段：
阶段1：从x能→电能→氢能→甲醇；
阶段2：以甲醇为原料通过“C1→Cy→C6→淀粉”的策略，多步酶催化合成淀粉。
据图分析，在阶段1中，x能为　 　能，利用氢能合成甲醇的反应物为　 　；在阶段2中，Cy为甘油酮(C3H6O3)，则y的值为　 　（填写数字）。
（2）马延和团队的人工合成淀粉过程与绿色植物光合作用过程均需多种　 　作为催化剂，淀粉属于糖类物质，对人体的重要作用是　 　。
（3）马延和团队的人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段，但对解决粮食危机和减少碳排放有着重大意义。
据表分析，该技术相较于传统农业，在解决粮食危机问题上的优势是　 　。（写出2点）
【答案】（1）太阳；H2和CO2；3
（2）酶；为人体提供能量
（3）占地面积少，生产周期短，不受气候等因素制约，节约水资源，减少对环境污染，能量转化效率高
【知识点】光合作用的原料、条件和产物；酶及其催化作用
【解析】【分析】(1)光合作用是指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着能量的有机物，并释放氧气的过程。呼吸作用是细胞内的有机物与氧反应，最终产生二氧化碳和水或其他产物，同时把有机物中的能量释放出来供生命活动的需要的过程。
(2)酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。酶的催化作用有赖于酶分子的一级结构及空间结构的完整。
【解答】(1)阶段1：从x能→电能→氢能→甲醇；
据图分析，在阶段1中，x能为太阳能。
利用氢能合成甲醇的反应物为 H2和CO2 。
阶段2：以甲醇为原料通过“C1→Cy→C6→淀粉”的策略，多步酶催化合成淀粉。
在阶段2中，Cy为甘油酮(C3H6O3)，则y的值为 3。
(2)马延和团队的人工合成淀粉过程与绿色植物光合作用过程均需多种酶作为催化剂，淀粉属于糖类物质，对人体的重要作用是为人体提供能量。
(3)据表分析，该技术相较于传统农业，在解决粮食危机问题上的优势是：占地面积少，生产周期短，不受气候等因素制约，节约水资源，减少对环境污染，能量转化效率高。
42．（2022·宁波）在探究植物光合作用的实验中：
（1）实验前应先将两盆天竺葵放置在黑暗处一昼夜，利用　 　作用分解叶片原来积累的淀粉。
（2）如图所示的实验装置光照数小时后，从两盆天竺葵上各摘下一片叶子，经酒精脱色、漂洗后滴加碘液，变蓝色的是装置　 　(填“甲”或“乙”)中的叶片。
（3）实验中小宁发现钟罩内壁出现水珠，这些水珠　 　(填“是”或“不是”）全部来自植物的蒸腾作用。
【答案】（1）呼吸
（2）乙
（3）不是
【知识点】光合作用的原料、条件和产物；光合作用的原理
【解析】【分析】(1)绿色植物进行光合作用，即通过叶绿体，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。
呼吸作用是植物在线粒体里把有机物分解成二氧化碳和水并释放能量的过程。
(2)该实验的方法步骤：暗处理→部分遮光、光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色→分析现象，得出结论。
【解答】(1)实验前应先将两盆天竺葵放置在黑暗处一昼夜，利用呼吸作用分解叶片原来积累的淀粉。
(2)甲装置有氢氧化钠溶液，吸收二氧化碳，植物不能进行光合作用，不产生淀粉，故如图所示的实验装置光照数小时后，从两盆天竺葵上各摘下一片叶子，经酒精脱色、漂洗后滴加碘液，变蓝色的是装置乙中的叶片。
(3)实验中小宁发现钟罩内壁出现水珠，呼吸作用的产物也有水，故这些水珠不是全部来自植物的蒸腾作用。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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