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课时训练(四)　绿色植物的光合作用和呼吸作用
基础过关
1.(2024宁波模拟)如图K4-1,将枝条保留一片叶片并置于营养液中。叶片置玻璃盒中密封(内分别放置有水或NaOH溶液),在甲叶片的盒中注入14CO2(14C具有放射性),光照一段时间后,仅在甲叶片的有机物中检测到放射性,此实验可以验证 (　　)
图K4-1
A.CO2是光合作用的原料
B.H2O是光合作用的原料
C.H2O、CO2都是光合作用的原料
D.光合作用的产物是淀粉
2.(2024杭州钱塘三模)如图K4-2所示为小应探究种子呼吸作用的实验,下列说法错误的是(　　)
图K4-2
A.①②③中种子均需消毒处理
B.②中种子经过“浸过水”处理,呼吸作用会加强
C.③中种子经过“已煮熟”处理,呼吸作用会加强
D.②中澄清石灰水会变浑浊
3.如图K4-3为水稻活细胞中葡萄糖通过呼吸作用进行物质转化的示意图。下列说法正确的是 (　　)
图K4-3
A.水稻葡萄糖在条件X下进行的呼吸又称发酵
B.条件X可能是水稻被水淹了
C.物质a是水,物质b是二氧化碳
D.等量水稻葡萄糖在条件X下比在条件Y下释放的能量多
4.(2024温州龙港二模)小麦是我国重要的粮食作物。如图K4-4中甲是小麦叶片横切面示意图,图乙表示小麦一昼夜光合作用和呼吸作用强度变化过程。下列分析错误的是(　　)
图K4-4
A.图甲中①②③细胞内含有大量的叶绿体,是光合作用的主要场所
B.图甲中④是叶脉,属于输导组织,能运输水分、无机盐和有机物
C.图乙中曲线Ⅰ代表的生理过程是光合作用,曲线Ⅱ代表的生理过程是呼吸作用
D.图乙中要提高产量应尽可能增大a
5.图K4-5中甲为光合作用最适温度条件下,植物光合速率测定装置图,图乙为某天测定过程中氧气释放量随时间变化的图像。下列说法正确的是 (　　)
图K4-5
A.图甲装置中的液滴,在光照下一定会向右移动
B.若设置对照组,对照组中的液滴可能向右移动
C.在7时左右,植物不进行光合作用
D.14时O2释放量突变是因为装置内CO2浓度减小
6.(2023台州)图K4-6中甲是一个“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。
图K4-6
(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 　　　　　　　(写出一种即可)。
7.(2024杭州萧山一模)某科学兴趣小组为研究植物呼吸作用,进行了以下实验:
Ⅰ.选取两份等量且生长状况相同、具有完整根、茎、叶的新鲜菠菜,编号为甲组和乙组。甲组菠菜用开水烫2~3分钟,乙组不做处理。然后将两份菠菜分别放入两个不透光且密闭的相同恒温箱中,将氧气和二氧化碳浓度传感器探头置于箱内,如图K4-7中(一)。
Ⅱ.连接计算机、数据采集器和传感器探头,采集24 h装置内氧气和二氧化碳浓度数据,并自动生成两种气体浓度随时间变化的图像,如图(二)(不考虑微生物呼吸作用对本实验的影响)。
图K4-7
实验分析与评价:
(1)实验中采用的恒温箱是不透光的,目的是　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)植物体内的氧气和二氧化碳是通过图(三)中的　 (填字母)进出植物体的。
(3)根据图(二)可知,乙组氧气浓度先降低得快后降低得慢,二氧化碳浓度先升高得快后升高得慢,原因是
　 。
(4)该兴趣小组欲探究“光是植物光合作用的必要条件”。现提供:新鲜的菠菜叶,两个带有橡皮塞的大锥形瓶,计算机、数据采集器和传感器探头等。请你帮助该兴趣小组写出简要的实验设计思路:
　 。
走进重高
8.为探究温度对某植物光合作用与呼吸作用的影响,兴趣小组以温度为变量进行实验。分别测出在光照与黑暗下植物体吸收和释放二氧化碳的速率,并绘成图K4-8。下列有关叙述错误的是 (　　)
图K4-8
A.从5 ℃到35 ℃,温度越高该植物的呼吸作用越强
B.光照时间相同,植物在25 ℃条件下积累的有机物最多
C.图中两曲线的交点表示光合作用消耗的二氧化碳与呼吸作用释放的二氧化碳量相等
D.光照时间相同,在35 ℃条件下植物光合作用消耗的二氧化碳多于25 ℃
【参考答案】
1.A　[解析]由题干可知,甲、乙除二氧化碳外,其他实验条件都相同。仅在甲叶片的有机物中检测到放射性,故实验可以验证二氧化碳是光合作用的原料,A符合题意。
2.C　[解析]为防止其他微生物呼吸作用对实验的干扰,①②③中种子均需消毒处理。随着含水量的升高,种子的呼吸速率会升高,②中种子经过“浸过水”处理,呼吸作用会加强。煮熟的种子不能进行呼吸作用。②中种子经过“浸过水”处理,呼吸作用会加强,产生的较多的二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊。
3.B　[解析]水稻葡萄糖在条件X下产物有酒精,故X是无氧条件,微生物的无氧呼吸称为发酵;当水稻被水淹了,根部得不到充足的氧气会进行无氧呼吸,故条件X可能是水稻被水淹了;水稻无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,有氧呼吸的产物是二氧化碳和水,故物质a是二氧化碳,物质b是水;水稻无氧呼吸释放少量的能量,有氧呼吸释放大量的能量,故等量水稻葡萄糖在条件X下比在条件Y下释放的能量少。
4.A　[解析]植物体只有绿色部分的细胞中才有叶绿体,故图甲中①③不含叶绿体,②含有大量的叶绿体。图甲中④是叶脉,叶脉中有导管和筛管,属于输导组织,能运输水分、无机盐和有机物。光合作用的必要条件是光,则光合作用在黑暗条件下会停止;呼吸作用在有光无光条件下都能进行,故图乙中曲线Ⅰ代表的生理过程是光合作用,曲线Ⅱ代表的生理过程是呼吸作用。由图乙可知,a区域光合作用强度大于呼吸作用强度,有机物得以积累,小麦的产量增加。因此图乙中要提高产量应尽可能增大a。
5.A　[解析]在光照下,装置内的植物幼苗进行光合作用产生O2,O2不断产生导致气压增大。因此图甲装置中的液滴,在光照下一定会向右移动。若设置对照组,则对照组放到黑暗环境中,CO2缓冲液可以吸收植物呼吸作用产生的CO2,O2不断被消耗,气压减小,液滴会向左移动。由图乙可知,在7时左右,O2释放量等于0,说明植物光合作用产生的O2等于呼吸作用消耗的O2。14时O2释放量突变是因为中午气温过高,植物为减少体内水分的蒸发将部分气孔关闭,进入植物叶片的CO2减少,导致光合作用释放的O2量减少。
6.(1)光照强度
(2)“水绵伞”上升到水面所需的时间(合理即可)
(3)减轻配重(或增加光照强度、增加水绵数量等,合理即可)
7.(1)避免光合作用对实验的干扰
(2)b
(3)随着呼吸作用的进行,装置内氧气浓度降低,二氧化碳浓度升高,从而导致菠菜呼吸作用减慢
(4)将等量的新鲜菠菜叶片分别放入两个大锥形瓶中,分别进行光照和遮光处理,然后用氧气传感器测定氧气含量随时间的变化
8.C　[解析]从坐标图可以看出,从5 ℃到35 ℃,温度越高该植物的呼吸作用越强。图示中在25 ℃时,光照条件下植物吸收二氧化碳速率最大,积累的有机物最多。光合作用的二氧化碳消耗量等于光照下二氧化碳的吸收量加上黑暗中呼吸作用释放的二氧化碳,因此图中两曲线的交点处光合作用消耗的二氧化碳较多。根据以上解析,光照时间相同,在35 ℃条件下植物光合作用消耗的二氧化碳为:3+3.5=6.5(mg/h),而在25 ℃时消耗的二氧化碳为:3.75+2.25=6(mg/h)。

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