Question

利用如圖一所示裝置探究光照對紫羅蘭葉片光合作用的影響．燒杯中為CO₂緩沖液①實驗開始時打開活塞開關，使水柱液面平齊，然后關閉活塞開關②用100W的燈泡作為光源，先將燈泡置于距裝置20厘米處，15分鐘后觀察并記錄指U型管液面高度差方向和刻度，③加大燈泡與裝置間距離，過15分鐘再觀察記錄；④連續重復步驟③．實驗結果如圖二所示，請回答下列問題：

請根據圖回答下列問題：
（1）該實驗的自變量是

 

，通過控制燈泡和裝置的距離進行調控．
（2）請據實驗結果分析回答：
①B點與A點比較，光合作用強度較大的是

 

點，u型管液面高低為左

 

右

 

（高或低）．
②C點表示的是

 

．
③CD段形成的原因是

 

，與C點相比較，D點高度差

 

（減小或增大）．
④若燈泡置于20cm處時，則U型管液面差為15ml，植物的凈光合作用速率是

 

mL/h．
（3）利用圖一裝置測量某發芽種子的呼吸速率
①實驗思路是對裝置1進行遮光處理，燒杯中盛放

 

溶液，測量水柱移動的距離．
②利用上述裝置測得該發芽種子的呼吸熵（RQ=

釋放二氧化碳體積

消耗的氧體積

）為0.7，假設發芽種子進行完全需氧呼吸，可以推測需氧呼吸分解的有機物中除

 

以外還有其他有機物．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環境因素,光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：設計實驗應遵循對照原則、單一變量等原則；光照下，植物進行光合作用和呼吸作用兩種生理活動，裝置與燈泡的距離越近，光合作用強度越大，光合作用速率與呼吸作用速率差值越到，U型管的高度差越大．呼吸熵是釋放的二氧化碳與消耗氧氣的比值．比值等于1，說明呼吸作用分解的物質是糖類，比值不等于1，說明還有非糖類物質氧化分解．

解答： 解：（1）根據題干的描述“用100W的燈泡作為光源，先將燈泡置于距裝置20厘米處”和“加大燈泡與裝置間距離”可知，燈泡與裝置的距離越遠，光照越弱，因此本實驗的自變量是光照強度．
（2）①根據乙圖可知，A點距離裝置的距離比B點距離裝置的距離近，說明A點的光照強度高于B點，所以A點的光合作用速率高于B點光合作用速率，產生的氣體大，左側的液面上升，右側的液面下降．
②C點前，液面高度差值逐漸增大，說明光合作用速率大于呼吸作用速率；C點后，液面高度的差值逐漸變小，光合作用速率小于呼吸作用速率，因此C點表示光合作用速率等于呼吸作用速率．
③C點后，由于距離遠光照弱，光合作用速率小于呼吸作用速率，因此高度差在變小；由于D點光合作用速率小于C點光合作用速率，即D點時光合作用速率與呼吸作用速率的差值小于C點，因此D點高度差變小．
④由于右側下降的高度和左側上升的高度相同，因此高度差為下降高度的2倍，即2×（光合作用速率-呼吸作用速率）=15，說明凈光合作用速率為7.5．
（3）①遮光時，植物不進行光合作用進行有氧呼吸，消耗氧氣釋放二氧化碳，因此燒杯中需要加入吸收二氧化碳的溶液，通常為NaOH．
②呼吸熵是釋放的二氧化碳與消耗氧氣的比值，比值等于1，說明分解的物質是糖類，比值小于1，說明分解的物質不都是糖類．
故答案為：
（1）光照強度        
（2）①A     左高右低      ②光合作用速率等于呼吸作用速率      ③呼吸作用強度大于光合作用強度   減小     ④7.5  
（3）①NaOH          ②糖類

點評：本題具有一定的難度，以測定光合作用速度為背景，著重考查了環境因素影響光合作用和呼吸作用的相關知識，解題的關鍵是明確圖1裝置高度差的大小說明光合作用速率與呼吸作用速率的差值大小；圖2中距離越近說明光合作用速率越快．