Question

為研究不同光照強(qiáng)度下水稻的光合作用，某實(shí)驗(yàn)室將水稻幼苗固定于無底反應(yīng)瓶中的支持架上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，支持架可上下浮動(dòng)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．
實(shí)驗(yàn)原理：該裝置中水稻光進(jìn)行生命活動(dòng)中吸收或產(chǎn)生的氣體，改變了瓶中空氣體積，可使浮力發(fā)生變化，使天平指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．
實(shí)驗(yàn)步驟：①調(diào)節(jié)天平平衡；②用100W的燈泡作為光源．先將燈泡置于距裝置20cm處，15min后觀察并記錄指針偏轉(zhuǎn)方向和格數(shù)；③加大燈泡與裝置間距離，過15min再觀察記錄；④連續(xù)重復(fù)步驟③．
實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制如圖2，請回答下列問題：

（1）該實(shí)驗(yàn)的自變量是

 

，是通過

 

進(jìn)行調(diào)控．
（2）請據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析回答：
①B點(diǎn)與A點(diǎn)比較，光合強(qiáng)度較大的是

 

點(diǎn)，指針偏轉(zhuǎn)的方向

 

．
②C點(diǎn)時(shí)甲瓶中水稻苗光合作用

 

（填“＞”“＜”或“=”）細(xì)胞呼吸．
③C點(diǎn)與D相比積累有機(jī)物較多的點(diǎn)是

 

點(diǎn)，與C點(diǎn)相比較，D點(diǎn)指針向

 

偏轉(zhuǎn)．
（3）細(xì)胞作為一個(gè)基本的生命系統(tǒng)，需要外界的能量供應(yīng)，而光合作用和呼吸作用是物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)變的兩個(gè)重要生理過程．從能量輸入水稻葉肉細(xì)胞到能被生命活動(dòng)所直接利用，其能量轉(zhuǎn)移的具體途徑是

 

（用文字和箭頭表示）．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過程

專題：

分析：分析實(shí)驗(yàn)裝置圖：以100W燈泡為光源，不斷加大燈泡與裝置間距離，即降低光照強(qiáng)度來改變光合作用強(qiáng)度．
分析曲線圖：B點(diǎn)指針偏轉(zhuǎn)較A點(diǎn)明顯，所以B點(diǎn)光合作用強(qiáng)度大；C點(diǎn)之后指針開始回偏，說明C點(diǎn)光合作用與呼吸作用強(qiáng)度相等；C點(diǎn)之后呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度，即有機(jī)物出現(xiàn)負(fù)增長．

解答： 解：（1）題中以100W燈泡為光源，不斷加大燈泡與裝置間距離，即降低光照強(qiáng)度，通過指針的偏轉(zhuǎn)來觀察光合作用強(qiáng)度的變化．可見該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度．
（2）①A點(diǎn)指針偏轉(zhuǎn)較B點(diǎn)明顯，所以A點(diǎn)光合作用強(qiáng)度大；左側(cè)是活的植物，產(chǎn)生氣體，浮力增大，指針右偏．
②C點(diǎn)之后指針開始回偏，說明C點(diǎn)光合作用與呼吸作用強(qiáng)度相等．
③C點(diǎn)之后呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度，即有機(jī)物出現(xiàn)負(fù)增長，所以有機(jī)物積累最大的點(diǎn)時(shí)C點(diǎn)．C點(diǎn)光合速率等于呼吸速率，D點(diǎn)與C點(diǎn)相比指針開始回偏，即偏左．因?yàn)榭傮w光合產(chǎn)生的氧氣為正值，指針仍在平衡點(diǎn)右側(cè)．
（3）能量輸入水稻葉肉細(xì)胞中的轉(zhuǎn)移途徑為：光能→ATP中的化學(xué)能→有機(jī)物中的化學(xué)能；葉肉細(xì)胞中能量被生命活動(dòng)直接利用時(shí)，其轉(zhuǎn)移的具體途徑是有機(jī)物中的化學(xué)能→ATP中的化學(xué)能．
故答案：（1）光照強(qiáng)度　改變（加大）燈泡與裝置間的距離
（2）①A　右　   ②=③C　左
（3）光能→ATP中的化學(xué)能→有機(jī)物中的化學(xué)能→ATP中的化學(xué)能

點(diǎn)評：本題考查光合作用、呼吸作用的相關(guān)知識及探究實(shí)驗(yàn)．本題設(shè)置的情景較新穎，干擾項(xiàng)較多，需要運(yùn)用物理學(xué)知識解決生物問題，所以能夠較好地對學(xué)生綜合能力進(jìn)行考查．