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中考二轮复习：控制变量法
一、选择题
1．“胜哥”在透明塑料袋中装入水和水绵(藻类)，袋口的吸管能与外界连通，并挂上合适配重制成“水绵伞”(如图)。水槽中装有相同体积且富含二氧化碳的水，将水绵伞放入其中恰好悬浮，比较相同时间内水绵伞露出水面的体积判断光合作用强度。下列装置中能探究光照强度对水绵光合作用影响的是(　　)
A． B．
C． D．
2．要证明铁钉生锈的过程中有水参加反应，则必须完成的图示实验是（　　）
A．甲、 乙 B．甲、 丙
C．乙、 丙 D．甲、 乙、 丙
3．为研究中医名方—柴胡疏肝散对功能性消化不良的作用，“胜哥”以大鼠为对象设置4组实验，通过测定大鼠的胃排空率进行研究，结果如下表。下列叙述不正确的是
组别 状态 胃排空率（%）
正常组 健康大鼠 55.80
模型组 患病大鼠未给药 38.65
柴胡疏肝散组 患病大鼠+柴胡疏肝散 51.12
药物A组 患病大鼠+药物A 49.92
注：药物A为治疗功能性消化不良的常用药物
A．与正常组相比，模型组大鼠胃排空率明显降低
B．正常组能对比反映出给药组大鼠恢复胃排空的程度
C．与正常组相比，柴胡疏肝散具有促进胃排空的作用
D．柴胡疏肝散与药物A对患病大鼠促进胃排空的效果相似
4．如图所示是“胜哥”所做的实验场景，这些实验中同时用到控制变量法和转换法的是（　　）
A．实验室制取氧气实验 B．芝麻和黄豆混合实验
C．研究电热跟哪些因素有关实验 D．探究平面镜成像实验
二、实验与探究题
5．微塑料污染成为全球性环境问题。“胜哥”为研究不同浓度微塑料溶液对植物生长的影响，选择绿豆种子进行实验。实验步骤如下：
I.将微塑料颗粒研磨成粉末，配制成浓度分别为0%(清水)、0.05%、0.1%、0.2%的溶液。
Ⅱ.选取经发芽率测试合格的同一批次、饱满无破损并消毒后的绿豆种子40粒，随机分为A、B、C、D四组，每组10粒。
Ⅲ.将种子放入垫有滤纸的培养皿中，分别加入等量对应浓度的微塑料溶液，置于25℃恒温培养箱中。
IV.每天观察记录每组种子萌发总数(胚根突破种皮视为萌发)及第5天后的平均根长，连续观察5天。实验结果如下表，请回答：
组别 微塑料溶液浓度 第1天萌发总数 第2天萌发总数 第3天萌发总数 第4天萌发总数 第5天萌发总数 平均根长 (cm)
A 0% 2 5 8 10 10 5.2
B 0.05% 1 3 6 8 9 4.1
C 0.10% 0 1 3 5 7 2.8
D 0.20% 0 0 0 1 2 1.3
（1）实验设置的对照组是　 　组。
（2）将绿豆种子置于“25℃”恒温箱中培养的原因是　 　。
（3）“胜哥”认为微塑料会阻碍植物根系的正常发育，并影响植物生长。结合表分析，其依据是：　 　。
（4）结合实验结果分析，若微塑料随雨水进入农田，除农作物根系发育受抑制外，可能还会造成哪些生态危害 　 　(写出一种)。
6．小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了碱和盐的性质后，将少量硫酸铜溶液滴入2mL氢氧化钠溶液中，没有观察到预期的蓝色絮状沉淀，这是为什么呢？
【猜想】猜想一：氢氧化钠与硫酸铜反应放热，使氢氧化铜的溶解度增大。猜想二：生成的氢氧化铜继续与氢氧化钠发生反应。
【实验】实验操作及现象如图：
（1）为了验证猜想一，小科应选择　 　两组实验进行对比。
（2）若猜想二正确，C中“？”处应填写的现象是　 　。
（3）查阅资料得知：氢氧化铜能与氢氧化钠溶液发生反应，生成可溶物。小科再次做硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应的实验时，他应该怎么做才能立即观察到预期的蓝色絮状沉淀，请你写出一种方法。　 　
7．历史上糖尿病曾属不治之症，科学家对糖尿病成因展开了长期的探索。材料1：哺乳动物的胰腺主要由胰腺细胞和胰岛细胞组成。20世纪初，有假说认为胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质。为验证此假说，很多研究者给切除胰腺后患糖尿病的狗注射胰腺提取液，结果发现狗的尿糖没有明显降低。
材料2：针对材料1的实验结果，有人解释可能是胰腺提取液中胰腺细胞分泌的某种物质分解了胰岛所分泌的抗糖尿病物质。1920年，班廷了解到，结扎胰腺导管能引起胰腺萎缩但胰岛却保持完好。于是，班廷设想用结扎胰腺导管的手段改进前人制取胰腺提取液的方法。他将健康狗的胰腺导管结扎，等胰腺完全萎缩后，切除整个胰腺制成胰腺提取液。将其注射到切除胰腺后患糖尿病的狗体内，发现狗的血糖和尿糖都明显降低。通过多次实验，他证实了胰腺中的胰岛细胞确实能分泌抗糖尿病的物质，即胰岛素。
（1）材料1中哪项证据不支持当时的假说？　 　。
（2）根据材料2预测，结扎胰腺导管、胰腺完全萎缩的狗能否分泌大量的胰液？　 　。
（3）材料2中班廷实验与材料1中前人所做的实验都是将健康狗先　 　处理，成为糖尿病狗后，再注射胰腺提取液进行前后对照而得出结论的。他的创新之处是改进了胰腺提取液的制取方法，从而保证了胰腺提取液中的　 　不被胰液所分解。
8．已知卵巢分泌的雌性激素能促进子宫发育。“胜哥”为探究垂体能分泌促性腺激素影响卵巢和子宫的发育，用一批幼鼠做了如下实验：
组别 处理措施 相同条件下喂养一段时间后，卵巢平均质量/mg 相同条件下喂养一段时间后，子宫平均质量/mg
1 不作处理 68 216
2 A 36 93
3 切除垂体，同时定期注射适量雌性激素 37 219
4 切除垂体，同时定期注射适量促性腺激素 66 218
请回答下列问题
（1）分组时应将　 　的雌性幼鼠随机分成4组，每组10只。
（2）表中第1组是本实验的　 　。（填“对照组”或“实验组”）
（3）表中A处的处理方法是　 　。
（4）第3组实验结果产生的原因是　 　。
9． 氧化铁、氯化铁、二氧化锰等都可用做过氧化氢溶液制取氧气的催化剂。为了比较氯化铁与二氧化锰的催化能力强弱，“胜哥”利用下图装置进行实验：
步骤1：检查装置气密性，并正确连接装置；
步骤2：按下表所示实验药品及用量进行实验。
组别 5%的过氧化氢溶液/mL 催化剂 60s内收集到氧气的体积/mL
1 20 无 　
2 20 2g二氧化锰 　
3 20 2g氯化铁 　
（1）装置连接的正确顺序是　 　(用图中的字母表示)。
（2）组别1 不放任何药剂的目的是　 　。
（3）此实验是依据　 　的现象来比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱。
（4）若“胜哥”还想同时比较氧化铁催化过氧化氢溶液制取氧气的能力，请在答题纸上将“胜哥”设计的实验表格补充完整　
　。
10．风能是一种低碳、清洁的能源。如图1所示为“胜哥”设计的一款测量风车功率的装置，已知，风车功率与风速、风叶质量、风叶长度等有关。除以上因素以外，为了研究风车功率与风向和叶片夹角的关系，“胜哥”展开如下实验：
①将电风扇定在某一档位下启动，并调整风向与叶片的夹角θ为30°，如图2所示。
②实验时在细线下挂上一定量的回形针，使它缓慢匀速提升。
③测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间 t、回形针的总质量m，计算出风车功率。
④在不改变电风扇档位的情况下，调整风向与叶片的夹角分别为45°、60°、75°，重复上述步骤，得到实验结果如图3所示。请回答：
（1）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、量角器、刻度尺、　 　。
（2）根据以上实验所测数据计算风车功率P=　 　(用字母h、t、m、g表示)。
（3）本实验可得出结论是　
　。
（4）“胜哥”用相同装置研究风车功率与叶片长度的关系，认为只需在叶片宽度和材料不变情况下，增长叶片的长度进行实验，从控制变量的角度判断“胜哥”的做法是否可行并说明理由： 　
　。
11．在用锌和稀硫酸制取氢气的实验上，有同学发现，不同小组实验时反应速率有些差异，这和哪些因素有关呢 “胜哥”设计了如图实验，通过测量完全反应用时来反映反应速率，最终记录数据如表所示：
实验编号 硫酸的质量分数 反应起始温度/℃ 完全反应用时/s
① 10% 20 500
② 10% 25 270
③ 20% 20 300
④ 20% 25 a
⑤ 20% 30 80
（1）在进行不同组别实验时，对锌粒的要求是需控制它们的颗粒大小和　 　相同。
（2）“胜哥”观察到　 　现象，即可判断反应已结束。
（3）通过比较　 　(填实验编号)组别，可以判断硫酸浓度对反应快慢有影响。
（4）根据表格信息，请你推测实验④中，完全反应用时a 的取值范围：　 　。
12．“胜哥”用如图所示装置探究电流通过导体产生的热量与导体电阻、电流大小的关系。甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油，瓶内电阻的阻值分别为5欧和10欧，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。
实验一：闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h1和h2。
实验二：断开开关，当两根玻璃管中的液面降回到原来的高度后，减小滑动变阻器连入电路的阻值。再闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h3和h4。
（1）除电流表和秒表外，本实验中还需要用到的测量工具为　 　。
（2）实验中，将电阻丝串联连接的目的是为了保证实验时　 　相同。
（3）多次重复实验均发现 h1＜h3＜h4，则可以得出的结论为 　
　。
13．车厘子营养丰富，但不易贮藏，采摘后易出现果皮褐变和腐烂变质等现象。因此车厘子的保鲜研究具有重要意义。“胜哥”通过观察不同CO2浓度下车厘子的变化情况来探究最佳贮藏条件。
[实验操作]：随机选取颜色均匀、无病虫害和无机械损伤的车厘子果实4箱(每箱3kg)并标记为A、B、C、D。各箱气体比例分别为A组 B组 C组 其余成分为N2；D组未经处理。四箱车厘子均贮藏在4℃温度下，每5天随机选取30个果实测定相关指标。数据记录如下图所示：
（1）D组在本实验中的作用：　 　。
（2）分析图甲信息可得出本实验二氧化碳浓度为　 　时贮藏的车厘子品质最佳。
（3）果实中苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性与其褐变有关，结合分析图甲、乙信息可推测，苯丙氨酸解氨酶(PAL)对果实的褐变起　 　(选填“促进”或“抑制”)作用。
（4）实验中氧气含量不能为0，是为了防止其进行　 　产生酒精而影响品质。
14． “胜哥”研究了睡前长时间使用手机对睡眠质量的影响。选取200名睡前习惯使用手机的健康人群，随机均分成甲、乙两组，甲组睡前1小时可自由使用手机，乙组睡前1小时不使用手机，30天后测得结果如图1。
（1）设置甲组的目的是　 　。
（2）分析实验结果，可以得出的结论是　 　。
（3）“胜哥”研究发现，褪黑素是人体分泌的一种促进睡眠的激素，下图表示暗信号条件下人体分泌褪黑素的过程。
①此反射活动中的效应器是　 　。
②结合图2中褪黑素的分泌情况，请对青少年的入睡时间提出合理建议：　 　。
15．拟南芥植物作为十字花科植物的典型代表，已多次被带上太空进行研究。为研究乙烯、生长素对拟南芥根生长的影响机理，“胜哥”进行了如下实验。
（1）实验一：“胜哥”将拟南芥幼苗分别放在经不同处理的培养液中培养，一段时间后，测量并记录根伸长区细胞生长情况，结果如下表(“+”越多则表明长度越长)。
组别 实验处理 根伸长区细胞生长情况
1 空白对照 ++++
2 加入乙烯 +++
3 加入生长素 ++
4 加入乙烯和生长素 +
①太空中拟南芥生长的东倒西歪主要是因为失去了　 　的刺激；
②实验结果说明：在该实验条件下，单独加入乙烯或生长素都能够　 　(填“促进”或“抑制”)根生长；与单独处理相比较，两者同时加入，对根生长的共同作用效果是　 　；
（2）实验二：将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养(ACC是乙烯前体，分解后产生乙烯)，12h后测定幼苗根中生长素的含量，实验结果如图所示。据图分析，可得出的结论是　 　。
16． 下图甲为“胜哥”做的纸飞机项目海报。
“胜哥”用相同的A4纸设计并折叠了不同形状的纸飞机(如图乙)，在同一地点，用相同的投掷角度和力度，进行多次实验，测量并计算出平均飞行距离，结果如下表一：
表一：纸飞机平均飞行距离
纸飞机大小 纸飞机飞行距离平均值(厘米)
中翅型 平斗型 尖头型 波浪型
大 446 272 234 539
中 334 175 201 372
小 171 146 176 188
（1）本实验中，“胜哥”研究的问题是　
　。
（2）在同一地点，“胜哥”用相同的投掷角度和力度，其目的是　 　。
（3）根据表一数据，某同学想取得好成绩，应该采取哪种折叠方式 答：　 　。
（4）“胜哥”又选择不同厚度的纸张折叠成大小、形状相同的纸飞机重复实验，结果如下表二：
表二：纸飞机飞行距离与纸张厚度的关系
纸张厚度/(克/米2) 60 70 100 115
飞行距离平均值/厘米 352 627 575 410
他想要进一步确定飞行距离最远的纸张厚度，接下来应怎么做 答：　 　。
17．稳度就是物体稳定的程度。为探究物体的稳度与什么因素有关，某同学进行了如下探究：三块相同的橡皮泥分别固定在三个相同的圆柱体的底部、中部和顶部(如图甲所示)。将圆柱体放在水平木板的同一位置上慢慢转动木板(如图乙)，直至圆柱体翻倒，记录此时木板转过的角度θ，记录结果如下表所示。
实验次数 1 2 3
重心离支持面高度 低 中 高
物体刚好翻倒时转过的角度θ 大 较大 小
（1）如图乙所示，若此时圆柱体静止，则其所受到摩擦力的情况是（）(填字母).
A．受到沿木板向下的摩擦力
B．受到沿木板向上的摩擦力
C．不受摩擦力
（2）物体刚好翻倒时木板转过的角度θ越大，反映物体的稳度越　 　(选填“大”或“小”)。
（3）分析实验数可据在知卡车装货时，为使卡车不易翻倒，对于形状相同、质量不同的货物，装在下层的应该是　 　。
（4）有同学认为该实验的装置可以换成一个矿泉水瓶，通过不断改变瓶中的水量改变其整体重心，请回答这样的设计是否合理，并说明理由　 　。
18．学习小组开展“设计和制作简易供氧器”的实践活动。查阅资料得知：某制氧机的制氧剂为过碳酸钠（化学式：2Na2CO3.3H2O2，白色固体）和二氧化锰。
已知过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na2CO3和H2O2，能产生氧气并放出热量。
活动一：制氧速率探究：小组同学设计如下实验方案探究影响实验速率的因素，结果如下：
实验序号 过碳酸钠质量/g 二氧化锰质量/g 加水体积/mL 温度/℃ 收集100毫升氧气的时间/s
① 10 0.3 100 26 36.59
② 20 0.3 100 26 11.67
③ 10 0.3 100 41 22.00
（1）判断制氧速率的快慢我们需要比较　 　；
（2）由实验①和实验②可以得出结论　 　；
（3）夏季时，为了延长供氧时间，可采取的措施是　 　。
活动二：供氧装置评价
评价维度 评价等级
合格 良好 优秀
装置 有发生、收集和净化装置 有发生、收集和净化装置，局部体化设计局部一体化设计 综合考虑各种因素（简便美观流速安全环保等），整体可调控及一体化设计
（4）针对上图装置，你的评价等级及理由是　 　。
19．水对生命活动起着重要的作用，为了研究种子发芽与水的关系，某校同学进行了以下探究实践。
（1）在“种子发芽需要水”的假设下，有同学设计了以下两个实验方案：
方案I 方案Ⅱ
取两粒绿豆，一粒每天浇水，一粒不浇水。 取40粒绿豆，随机平均分成两组，一组每天浇水，一组不浇水。
你认为哪个方案更加合理 请说明理由。　 　。
（2）在方案讨论过程中，有同学提出，如果用雨水浇灌种子，更符合自然界的种子发芽情况，还能进一步探究不同酸度的雨水对种子发芽的影响。于是改进了实验方案，用不同pH的溶液模拟雨水浇灌绿豆种子，设计了下表中的6组实验。实验2中的蒸馏水在整个实验中的作用是 　 　。
（3）同学们配制了不同pH的溶液，实施了6组实验，记录发芽时间和发芽率如下表。
实验编号 1 2 3 4 5 6
浇灌情况及pH 不浇水 蒸馏水 稀硝酸 稀硝酸 稀硝酸 稀硝酸
发芽时间 不发芽 第4天 第4天 第4天 第4天 不发芽
发芽率% 0% 100% 100% 93% 57% 0%
其中实验　 　与实验 　 　对照，可以得出种子发芽需要水。
（4）根据实验数据，你认为酸雨(pH<5.6)对绿豆种子的发芽率是否有影响 请说明理由　 　。
20．菠菜采摘后的储存运输过程，叶片容易变黄，甚至腐烂变质。为了延长菠菜的保鲜时间，“胜哥”在常温下用不同气体比例对菠菜保存效果进行了研究。将同样品质的新鲜菠菜分成100 g一份，分别装入4组气调包装袋（能调节气体成分）中(见表)，每隔两天测定呼吸速率(每千克菠菜每小时产生的二氧化碳量)和叶绿素含量，结果如下图所示。回答下列问题：
组别 气体
1 空气(21%氧气＋78%氮气＋1%其他气体)
2 5%氧气＋85%氮气＋10%其他气体
3 10%氧气＋80%氮气＋10%其他气体
4 15%氧气＋75%氮气＋10%其他气体
（1）此项研究中，　 　(填序号)组为实验的对照组。
（2）该实验应该在黑暗条件下进行，原因是　 　。
（3）综合图1、图2结果可知，常温3～8天内，菠菜最好保存在　 　组的气体条件下。
（4）菠菜主要食用绿叶部分，因此农民在种植菠菜时应多施含　 　的无机盐。
21． 如图为验证蚂蚁是否通过气味传递信息的实验装置。解剖盘内放适量的清水，将三块相同的石头放入清水中，做成高出水面的A、B、C三个“小岛”，用两根等长的木条做“桥”将B 岛分别与A 岛、C岛连接，蚂蚁只能通过“桥”从一个小岛到达其他小岛。实验中，先将蚂蚁放在B 岛上，C岛上放食物，A岛上什么都不放，一段时间后蚂蚁在B 岛和C岛间来回移动，去C岛搬运食物，没有蚂蚁去 A 岛；若将连接B、C岛之间的“桥”和A、B岛之间的“桥”对换，蚂蚁就会向 A 岛爬去，而不再去有食物的 C岛。
请回答：
（1）实验中，所选用的蚂蚁应具备的特征是____。(可多选)
A．捕获于同一个蚁穴
B．大小一样，“年龄”相同
C．处于饥饿状态
（2）实验过程中移动木条要用镊子。不能用手直接移动木条的原因是　 　。
（3）若气味是蚂蚁传递信息的唯一方式，则在木条上涂上有其他气味的物质后，蚂蚁可能表现出的行为是　 　。
（4）目前，研究人员已从蚂蚁的腺体分泌物中成功分离出能引导蚂蚁找到食物源或回巢路线的“追踪信息素”。为引导蚂蚁远离农作物从而保护庄稼，基于蚂蚁追踪信息素能引导蚂蚁行动的特性，现有以下方案，其中最合理的是____。
A．在庄稼上喷信息素，让蚂蚁混乱离开
B．在农田入口放沾信息素的木板，吸引蚂蚁后清扫
C．在距农田5~10m处，隔段距离放涂信息素的糖水碟
D．把信息素涂稻草人上，立在田里赶蚂蚁
22．“扔纸飞机”是民间传统游戏，某兴趣小组同学为了探究纸飞机的飞行距离与哪些因素有关，进行了如下实验：小组成员将打印纸和旧报纸裁成不同面积的纸张，制作了相同形状的纸飞机若干个，利用固定在室内某一位置的简易发射器，以相同大小的发射速度和不同发射角度 (发射方向与水平面的夹角)进行多次实验，整理相关数据如表1。
表1：纸飞机飞行距离的影响因素实验记录表
编号 纸张大小 纸张材质 不同发射角度飞行的平均距离 (米)
① 18厘米×26厘米 打印纸 6.5 15.8 15.0 8.9
② 18厘米×13厘米 打印纸 6.4 15.8 15.1 8.8
③ 18厘米×26厘米 旧报纸 5.6 14.2 13.2 7.6
（1）本实验研究了纸飞机的飞行距离与发射角度、纸张大小和　 　的关系。
（2）综合表1信息，分析该实验中纸飞机飞行距离与发射角度之间的关系：　 　。
（3）若要寻找纸飞机最大飞行距离的发射角度，在上述研究结果的基础上，应如何设置发射角度进行进一步实验 　 　。
（4）小组成员又制作了三架形状相同的纸飞机，用该发射器以相同大小的发射速度进行实验，实验要求如表2。若甲、乙、丙这三架纸飞机飞行距离分别为S甲、S乙、S丙，请预测它们的大小关系：　 　(从大到小排列)。
表2：三架纸飞机实验要求
纸飞机 纸张大小 纸张材质 发射角度
甲 18厘米×13厘米 打印纸 45°
乙 18厘米×13厘米 打印纸 30°
丙 18厘米×13厘米 旧报纸
23．某科研小组为了探究羽毛球撞击球拍时，球拍所产生最大力与拍线松紧程度(单位：磅)的关系，进行如下实验：①选择5支相同的球拍，将拍线松紧程度分别调节为20、22、24、26、28磅；②先使羽毛球撞击拍线松紧程度为20磅的球拍拍面中心位置A，拍面中心位置A 最终移动到B点，测出AB的距离为△x；③测出球拍拍面中心位置A移动△x距离后(即B点)的力 F；④然后换用拍线松紧程度分别为22、24、26、28磅的球拍，重复步骤②③，记录的实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
拍线松紧程度/磅 20 22 24 26 28
△x/毫米 7.89 4.80 3.98 3.01 2.52
F/牛 90 99 108 117 126
（1）该实验需要准备的测量工具有刻度尺和　 　。
（2）改变拍线松紧程度进行实验时，应控制羽毛球发射速度　 　(填“相同”或“不同”)。
（3）步骤③中测力计在 B 点位置测出的力作为拍面产生的最大力，其理由是　 　。
（4）根据该实验结果可以初步得出的结论是　 　。
24．小明用塑料杯、注射器、学生电源等器材，将图钉按压在塑料杯底部充当电极，组装了如图的电解水实验简易装置，并用一定浓度的碳酸钠溶液代替水进行实验。检验气密性后，在注射器顶端抽气，使碳酸钠溶液充满注射器，闭合开关，进行实验，记录数据如下表。
图钉材质 电源电压/V 碳酸钠溶液浓度 图钉长度/ mm 收集3mL氢气所需时间/s
Fe-Ni 9 12% 8 352
Fe-Ni 9 12% 15 245
Fe-Ni 9 12% 20 205
（1）该实验需要用到的测量工具是　 　。 (例举一个)
（2）检查装置气密性时，小明在注射器顶端抽气使水充满注射器后，关闭止水夹。判断该装置气密性良好的实验现象是　 　。
（3）根据表格内的数据，可得出的结论是　 　。
（4）该装置还可用于探究影响电解水反应速率的因素有　 　。
25．蓝莓被誉为“浆果之王”，具有提高视力、延缓衰老等多种功效。为了探究蓝莓种子的萌发是否会受到种植环境pH的影响，某研究小组设计了如下实验。
①分别配制pH 为3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0的6组营养液；
②将20粒蓝莓种子用pH为3.0的营养液浸泡24h；
③将种子均匀放置于带纱布且灭菌的1号培养皿中，并添加pH为3.0的营养液，保持纱布湿润；
④换用不同pH的营养液，重复步骤②-③；
⑤将6个培养皿置于25℃的恒温培养箱中培养并观察统计种子的萌发率，绘制结果如图。
（1）为保证实验结论的准确性，在本实验中需要控制相同的量有　 　。 (写出一点)
（2）写出步骤①中用pH试纸测定溶液 pH的操作方法　 　。
（3）步骤③中保持纱布湿润的目的是　 　。
（4）如图为pH对蓝莓种子萌发率的影响情况，可以得出的结论是　 　。
26．为探究“重力势能大小与质量的关系”，小明提出猜想：质量越大，重力势能越大。实验步骤如下：
步骤一：选择同种材质不同质量的三只金属实心小球，如图甲。
步骤二：在一个铝盘中放入大约2厘米厚的细沙，将米尺竖直立在细沙内，零刻度线与沙面齐平，如图乙。
步骤三：在一定高度H静止释放小球，当小球静止在沙坑中时，记录相关距离。
步骤四： ，更换小球，重复步骤三。多次实验并计算沙坑的凹陷距离如下表。
金属小球 释放的高度H/厘米 沙坑的凹陷距离/厘米
A 70 1.20
B 70 0.64
C 70 0.74
（1）步骤四中的 处的操作是　 　。
（2）用图乙中的H、H1和H2来表示沙坑的凹陷距离　 　。
（3）实验中发现小球撞击沙坑后效果不明显，请提出一个具体的改进建议：　 　。
（4）分析实验数据发现与猜想不同，重新思考后小明换用如图丙所示小球进行实验，得到了预想的结果。请结合所学知识，解释原实验与预想结果不一致的原因　 　。
27． 酵母菌在营养物质丰富、温度适宜的情况下进行呼吸作用，产生气体，从而使馒头变得松软多孔。为了探究影响酵母菌呼吸作用强弱的因素，小科进行了下列实验：
①取4支试管，分别编号为A、B、C、D。在A、B、C试管中分别加入适量且等量的蔗糖、食盐、小苏打，D试管不做处理。
②在烧杯中倒入100毫升约40℃的温水，并加入2勺干酵母，用玻璃棒搅拌，制成酵母液。
③将配制好的酵母液分别倒入上述4 支试管，每支试管约 25 毫升，并在4 支试管口分别套一个等大的气球，振荡试管。
④将这4支试管同时放入装有200 毫升、40℃温水的水槽中进行恒温水浴10分钟，如图1所示。
（1） D 试管起　 　作用。
（2）实验中通过　 　反映酵母菌呼吸作用的强弱。
（3）上述实验是为了探究　 　对酵母菌呼吸作用强弱的影响。
（4）小科利用上述实验装置进一步探究了温度对酵母菌呼吸作用强弱的影响，并绘制了如图2所示的曲线，由此可以得出的结论是　 　。
28．科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。
[项目任务]自制测力计并用于测量力的大小，
[项目准备]提供材料如图甲，弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙。
[评价量规]在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表中为部分评价指标。
评价指标 评价等级
优秀 良好 待改进
调零方式 多种方式调零 只能移动指针调零 不能调零
精确度 达到0.1牛 达到0.2牛 大于0.2牛
（1）[项目制作]
选择材料时，弹簧比橡皮筋更合适。理由是一定范围内，弹簧的伸长量与受到的拉力成　 　关系，便于标注均匀刻度；
（2）选用图乙中b弹簧制作测力计，确定“0”和“2牛”刻度后．两者之间分为10等份，则该测力计的最小刻度为　 　牛，小组同学用制好的弹簧侧力计称量身边小物件的重力；
（3）[项目评价]
自制测力计“调零方式”指标为良好。用该测力计利量水平拉力，应先将测力计水平放置，弹簧处于自由状态，指针调整到　 　刻度位置，方可进行测量：
（4）实测时，挂上0.1牛的铅粒，发现测力计示数几乎没有变化，为使“精确度"指标表现更优秀，需选取图乙中　 　弹簧取代b弹簧制作测力计(填“a"或“c")．
29． 小塘利用图甲装置来比较不同金属与稀盐酸反应的快慢情况，压强传感器能够测出密闭容器内的气压大小．现将铁、锌、铝与等质量、等质量分数的稀盐酸反应，相关数据记录如图乙．已知在等温、等体积条件下，装置内气压与气体的质量成正比．
（1）实验选择的金属，除了颗粒大小相似外，还要控制成一致的变量是　 　．
（2）分析图乙数据后，小塘得出“本次实验的三种金属，铝与稀盐酸反应最快”这一结论，他基于的依据是　 　．同时又根据　 　可判断出三次实验的盐酸都已经反应完全．
（3）在进行上述实验过程中，发现每组的实验测得的装置内压强的实际值都比计算得到的理论值大，请分析可能的原因有　 　．（写出1点）
答案
1．D
2．B
3．C
4．C
5．（1）A组
（2）25℃是绿豆种子萌发的适宜温度
（3）微塑料溶液浓度越高，绿豆种子萌发后的平均根长越短，根系发育程度会影响水分和无机盐的有效吸收
（4）种子的萌发速度减缓或萌发率下降
6．（1）AB
（2）固体消失
（3）将氢氧化钠溶液滴入硫酸铜溶液中
7．（1）研究者给切除胰腺后患糖尿病的狗注射胰腺提取液，结果发现狗的尿糖没有明显降低。
（2）不能
（3）切除胰腺；胰岛素
8．（1）健康的生长发育状况和个体大小相近（合理即可）
（2）对照组
（3）切除垂体，同时注射等量（或适量）生理盐水
（4）切除垂体后，促性腺激素减少，导致卵巢不能正常发育，而定期注射的雌性激素促进了子宫发育
9．（1）a-c-b-d
（2）建立对照组
（3）60s内第2组和第3组实验收集到氧气的体积
（4）
组别 5%的过氧化氢溶液/mI 催化剂 60s内收集到氧气的体积/mL
1 20 无 　
2 20 2g二氧化锰 　
3 20 2g氯化铁 　
4 20 2g氧化铁 　
10．（1）秒表
（2）
（3）在风速、风叶质量和风叶长度相同时，在风向与风叶夹角为30°~60°之间，风车功率逐渐增大，在60°~75°间，风车功率逐渐减小，在60°时风车功率最大。
（4）不可行，没有控制叶片的质量相同，存在两个变量。
11．（1）质量
（2）注射器活塞不再移动/不再产生气泡
（3）①③
（4）
12．（1）刻度尺
（2）电流大小和通电时间
（3）在通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大、导体电阻越大，电流通过导体产生的热量越多
13．（1）对照
（2）8%
（3）抑制
（4）无氧呼吸
14．（1）对照
（2）睡前长时间使用手机会降低睡眠质量
（3）松果体；晚上适当早睡
15．（1）重力；抑制；抑制作用增强
（2）乙烯通过促进生长素含量增加来影响根的生长
16．（1）纸飞机在空中飞行的距离与纸飞机大小和形状有什么关系
（2）控制变量的单一性
（3）波浪型、大的纸飞机
（4）选择70克/米2厚度附近的纸张折成与上述相同大小、形状的纸飞机进行重复实验
17．（1）B
（2）大
（3）质量大的货物
（4）不合理，因为重心在改变的同时，重力大小也在改变，存在两个变量
18．（1）收集相同体积氧气所需的时间
（2）在其他条件相同的情况下，过碳酸钠质量越大，制氧速率越快
（3）降低反应温度
（4）评价等级良好，因为该供氧装置有发生、收集和净化装置，一体化设计，但不可控
19．（1）方案Ⅱ，方案I中种子颗粒数太少，存在偶然性
（2）对照
（3）1；2
（4）酸雨(pH<5.6)会降低绿豆种子的发芽率，表中属于酸雨环境的实验5和6种子萌发率比其它组都低。
20．（1）1
（2）避免在光下进行光合作用对实验产生干扰
（3）3
（4）氮
21．（1）A；C
（2）手可能会擦去蚂蚁留下的有气味的物质(或手可能会留下含有气味的其他物质)
（3）蚂蚁会迷失方向
（4）C
22．（1）纸张材质
（2）发射角度在0-45°范围内，随着发射角度的增加飞机飞行的距离先增大后减小
（3）在0°到30°之间设置更小的间隔角度进行实验
（4）s乙> s甲>s丙
23．（1）弹簧测力计
（2）相同
（3）B处弹性形变程度最大
（4）其他条件相同时，拍线拉得越紧，球拍所产生的最大拉力越大
24．（1）秒表、刻度尺
（2）一段时间后注射器内的液面没有下降
（3）当电压、碳酸钠溶液浓度相同时，图钉长度越长，电解水的速度越快
（4）碳酸钠溶液浓度、电源电压大小
25．（1）营养液的质量/蓝莓种子的大小
（2）用洁净的玻璃棒蘸取营养液，滴在 pH 试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡对照
（3）为种子萌发提供适宜水分
（4）温度相同时，蓝莓种子的萌发率随pH变大而先变大后变小，在pH等于4左右萌发率最高
26．（1）抹平沙坑
（2）
（3）增加金属球的质量
（4）原实验C球质量大于A球，但体积也变大，导致小球落到沙坑时，压力对压强的影响小于受力面积的影响。
27．（1）对照
（2）气球的大小
（3）不同物质(不同营养物质、物质种类、营养物质的种类等)
（4）当其它条件相同时，在一定温度范围内，随着温度的升高，酵母菌的呼吸作用先增强后减弱，在45℃左右最强
28．（1）正比
（2）0.2
（3）0
（4）a
29．（1）金属的质量
（2）在相同时间内，铝与稀盐酸反应使装置内气压上升得最快；实验最后得到瓶内气压相同，产生气体相同；最终装置内气压相同
（3）氢气中混入了氯化氢气体或水蒸气
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中考二轮复习：控制变量法
一、选择题
1．“胜哥”在透明塑料袋中装入水和水绵(藻类)，袋口的吸管能与外界连通，并挂上合适配重制成“水绵伞”(如图)。水槽中装有相同体积且富含二氧化碳的水，将水绵伞放入其中恰好悬浮，比较相同时间内水绵伞露出水面的体积判断光合作用强度。下列装置中能探究光照强度对水绵光合作用影响的是(　　)
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】控制变量法；光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】水棉球体积大小不同，会导致误差。
【解答】由控制变量法可知，要探究光照强度的影响，应控制除光照强度以外的条件相同。实验通过改变水棉与光源之间的距离来改变，光照强度，可知D图符合题意。
故答案为：D。
2．要证明铁钉生锈的过程中有水参加反应，则必须完成的图示实验是（　　）
A．甲、 乙 B．甲、 丙
C．乙、 丙 D．甲、 乙、 丙
【答案】B
【知识点】控制变量法；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】图乙中没有空气，可用甲乙探究铁生锈是否需要接触空气。
【解答】由控制变量法可知，要探究铁生锈需要水，则应控制除水以外的条件相同，由图像可知，选择的是图甲和图丙。
故答案为：B。
3．为研究中医名方—柴胡疏肝散对功能性消化不良的作用，“胜哥”以大鼠为对象设置4组实验，通过测定大鼠的胃排空率进行研究，结果如下表。下列叙述不正确的是
组别 状态 胃排空率（%）
正常组 健康大鼠 55.80
模型组 患病大鼠未给药 38.65
柴胡疏肝散组 患病大鼠+柴胡疏肝散 51.12
药物A组 患病大鼠+药物A 49.92
注：药物A为治疗功能性消化不良的常用药物
A．与正常组相比，模型组大鼠胃排空率明显降低
B．正常组能对比反映出给药组大鼠恢复胃排空的程度
C．与正常组相比，柴胡疏肝散具有促进胃排空的作用
D．柴胡疏肝散与药物A对患病大鼠促进胃排空的效果相似
【答案】C
【知识点】控制变量法
【解析】【分析】根据表中数据进行分析，注意控制变量法的使用，胃排空率越接近正常小鼠，说明药物促进胃排空的效果越好。
【解答】A、由表中数据可知，正常组胃排空率为55.80%，模型组的胃排空率为38.65%，可知与模型组的胃排空率明显比正常组低，故A不符合题意；
B、与正常组相比，给药组的胃排空率越接近，说明恢复的越好，故B不符合题意；
C、使用柴胡疏肝散后，胃排空率仍低于正常组，应与模型组相比，才能说明柴胡疏肝散具有促进胃排空的作用，故C符合题意；
D、由表中数据可知，柴胡疏肝散和药物A组的效果差异不大，故D不符合题意。
故答案为：C。
4．如图所示是“胜哥”所做的实验场景，这些实验中同时用到控制变量法和转换法的是（　　）
A．实验室制取氧气实验 B．芝麻和黄豆混合实验
C．研究电热跟哪些因素有关实验 D．探究平面镜成像实验
【答案】C
【知识点】控制变量法；分子之间存在空隙；平面镜成像特点、原理和现象；常用电热器；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】转换法：用更易观察的现象来反映不易观察的现象，的研究方法。
【解答】A、实验室制取氧气的实验没有应用控制变量法和转换法，故A错误；
B、芝麻和黄豆混合模拟分子间存在空隙，采用的是类比法，故B错误；
C、探究电热的影响因素的实验中，用温度计示数变化来反映电热的多少，采用的是转换法；串联是因为要控制电流和时间相同，采用了控制变量法，故C正确；
D、平面镜成像用与点燃的蜡烛等大的蜡烛B与蜡烛的像重合来反映物与像的大小关系，采用了等效替代法，故D错误。
故答案为：C。
二、实验与探究题
5．微塑料污染成为全球性环境问题。“胜哥”为研究不同浓度微塑料溶液对植物生长的影响，选择绿豆种子进行实验。实验步骤如下：
I.将微塑料颗粒研磨成粉末，配制成浓度分别为0%(清水)、0.05%、0.1%、0.2%的溶液。
Ⅱ.选取经发芽率测试合格的同一批次、饱满无破损并消毒后的绿豆种子40粒，随机分为A、B、C、D四组，每组10粒。
Ⅲ.将种子放入垫有滤纸的培养皿中，分别加入等量对应浓度的微塑料溶液，置于25℃恒温培养箱中。
IV.每天观察记录每组种子萌发总数(胚根突破种皮视为萌发)及第5天后的平均根长，连续观察5天。实验结果如下表，请回答：
组别 微塑料溶液浓度 第1天萌发总数 第2天萌发总数 第3天萌发总数 第4天萌发总数 第5天萌发总数 平均根长 (cm)
A 0% 2 5 8 10 10 5.2
B 0.05% 1 3 6 8 9 4.1
C 0.10% 0 1 3 5 7 2.8
D 0.20% 0 0 0 1 2 1.3
（1）实验设置的对照组是　 　组。
（2）将绿豆种子置于“25℃”恒温箱中培养的原因是　 　。
（3）“胜哥”认为微塑料会阻碍植物根系的正常发育，并影响植物生长。结合表分析，其依据是：　 　。
（4）结合实验结果分析，若微塑料随雨水进入农田，除农作物根系发育受抑制外，可能还会造成哪些生态危害 　 　(写出一种)。
【答案】（1）A组
（2）25℃是绿豆种子萌发的适宜温度
（3）微塑料溶液浓度越高，绿豆种子萌发后的平均根长越短，根系发育程度会影响水分和无机盐的有效吸收
（4）种子的萌发速度减缓或萌发率下降
【知识点】控制变量法；种子萌发的过程与必要条件
【解析】【分析】（1）控制变量法的实验中，未做特殊处理的是对照组，作用是对照。
（2）将绿豆放置与适宜的温度下有利于种子的萌发和生长。
（3）根据表中数据可知，微塑料溶液浓度越高，绿豆种子萌发后的平均根长越短，说明对植物的生长造成影响。
（4）根据表中数据进行分析，塑料溶液浓度越高，绿豆种子萌发率越低，且发芽速度慢，据此分析可能导致的危害。
【解答】（1）由表中数据可知，A组未添加微塑料，可知属于空白对照组。
（2）将绿豆种子置于“25℃”恒温箱中培养的原因是25℃是绿豆种子萌发的适宜温度，可以在促进种子萌发的同时防止温度对实验造成干扰。
（3）由表中数据可知，微塑料溶液浓度越高，绿豆种子萌发后的平均根长越短，根系发育程度会影响水分和无机盐的有效吸收，所以得出：微塑料会阻碍植物根系的正常发育，并影响植物生长的结论。
（4）由表中数据可知，微塑料溶液浓度越高，绿豆种子萌发率越低，且发芽速度慢，说明微塑料可能会导致种子的萌发速度减缓或萌发率下降。
6．小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了碱和盐的性质后，将少量硫酸铜溶液滴入2mL氢氧化钠溶液中，没有观察到预期的蓝色絮状沉淀，这是为什么呢？
【猜想】猜想一：氢氧化钠与硫酸铜反应放热，使氢氧化铜的溶解度增大。猜想二：生成的氢氧化铜继续与氢氧化钠发生反应。
【实验】实验操作及现象如图：
（1）为了验证猜想一，小科应选择　 　两组实验进行对比。
（2）若猜想二正确，C中“？”处应填写的现象是　 　。
（3）查阅资料得知：氢氧化铜能与氢氧化钠溶液发生反应，生成可溶物。小科再次做硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应的实验时，他应该怎么做才能立即观察到预期的蓝色絮状沉淀，请你写出一种方法。　 　
【答案】（1）AB
（2）固体消失
（3）将氢氧化钠溶液滴入硫酸铜溶液中
【知识点】实验方案设计与评价；控制变量法
【解析】【分析】（1）根据对比实验的设计要求分析，设计对比实验时需控制变量，且变量唯一；
（2）根据氢氧化钠与氢氧化铜反应会使氢氧化铜消失分析；
（3）根据要使硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应立即观察到预期的蓝色絮状沉淀需控制氢氧化钠用量分析。
【解答】（1） 要验证氢氧化钠与硫酸铜反应放热，使氢氧化铜的溶解度增大，需进行其它条件不变，只水的温度不同的对比实验，即AB两组实验进行对比。
（2） 生成的氢氧化铜能继续与氢氧化钠发生反应 ，则向氢氧化铜粉末中加入氢氧化钠溶液，会观察到固体消失。
（3） 做硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应的实验时，要立即观察到预期的蓝色絮状沉淀，可将氢氧化钠溶液滴入硫酸铜溶液中，以防止氢氧化钠消耗氢氧化铜。
故答案为：（1）AB；（2）固体消失；（3）将氢氧化钠溶液滴入硫酸铜溶液中 。
7．历史上糖尿病曾属不治之症，科学家对糖尿病成因展开了长期的探索。材料1：哺乳动物的胰腺主要由胰腺细胞和胰岛细胞组成。20世纪初，有假说认为胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质。为验证此假说，很多研究者给切除胰腺后患糖尿病的狗注射胰腺提取液，结果发现狗的尿糖没有明显降低。
材料2：针对材料1的实验结果，有人解释可能是胰腺提取液中胰腺细胞分泌的某种物质分解了胰岛所分泌的抗糖尿病物质。1920年，班廷了解到，结扎胰腺导管能引起胰腺萎缩但胰岛却保持完好。于是，班廷设想用结扎胰腺导管的手段改进前人制取胰腺提取液的方法。他将健康狗的胰腺导管结扎，等胰腺完全萎缩后，切除整个胰腺制成胰腺提取液。将其注射到切除胰腺后患糖尿病的狗体内，发现狗的血糖和尿糖都明显降低。通过多次实验，他证实了胰腺中的胰岛细胞确实能分泌抗糖尿病的物质，即胰岛素。
（1）材料1中哪项证据不支持当时的假说？　 　。
（2）根据材料2预测，结扎胰腺导管、胰腺完全萎缩的狗能否分泌大量的胰液？　 　。
（3）材料2中班廷实验与材料1中前人所做的实验都是将健康狗先　 　处理，成为糖尿病狗后，再注射胰腺提取液进行前后对照而得出结论的。他的创新之处是改进了胰腺提取液的制取方法，从而保证了胰腺提取液中的　 　不被胰液所分解。
【答案】（1）研究者给切除胰腺后患糖尿病的狗注射胰腺提取液，结果发现狗的尿糖没有明显降低。
（2）不能
（3）切除胰腺；胰岛素
【知识点】观察结果的记录与分析；实验探究的其他思想方法；控制变量法
【解析】【分析】（1）材料一中的假说为胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质，故可比较前后尿液糖含量即可判断；
（2）胰腺分泌的胰液是通过导管进入小肠处的；
（3）为避免实验的严谨性，应避免自身分泌的胰岛素和胰液的干扰。
【解答】（1） 研究者给切除胰腺后患糖尿病的狗注射胰腺提取液，结果发现狗的尿糖没有明显降低，故不支持该项假说；
（2）胰液是通过导管进入小肠处，故不能分泌；
（3）人所做的实验都是将健康狗先切除胰腺，保证提取液中的胰岛素不被胰液分解。
8．已知卵巢分泌的雌性激素能促进子宫发育。“胜哥”为探究垂体能分泌促性腺激素影响卵巢和子宫的发育，用一批幼鼠做了如下实验：
组别 处理措施 相同条件下喂养一段时间后，卵巢平均质量/mg 相同条件下喂养一段时间后，子宫平均质量/mg
1 不作处理 68 216
2 A 36 93
3 切除垂体，同时定期注射适量雌性激素 37 219
4 切除垂体，同时定期注射适量促性腺激素 66 218
请回答下列问题
（1）分组时应将　 　的雌性幼鼠随机分成4组，每组10只。
（2）表中第1组是本实验的　 　。（填“对照组”或“实验组”）
（3）表中A处的处理方法是　 　。
（4）第3组实验结果产生的原因是　 　。
【答案】（1）健康的生长发育状况和个体大小相近（合理即可）
（2）对照组
（3）切除垂体，同时注射等量（或适量）生理盐水
（4）切除垂体后，促性腺激素减少，导致卵巢不能正常发育，而定期注射的雌性激素促进了子宫发育
【知识点】观察结果的记录与分析；科学探究的基本环节；控制变量法
【解析】【分析】 科学探究是探索生命的重要方法，科学探究的一般过程：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与搜集数据、分析与论证、评估、交流与合作。
【解答】（1） 分组时应将健康的生长发育状况和个体大小相近 的雌性幼鼠随机分成4组，每组10只。
（2） 表中第1组是本实验的对照组，即不做任何处理的一组；
（3） 探究垂体能分泌促性腺激素影响卵巢和子宫的发育 ，表中A处的处理方法是切除垂体，同时注射等量（或适量）生理盐水；
（4） 第3组实验结果产生的原因是切除垂体后，促性腺激素减少，导致卵巢不能正常发育，而定期注射的雌性激素促进了子宫发育；
故答案为：（1）健康的生长发育状况和个体大小相近 （2）对照组 （3）切除垂体，同时注射等量（或适量）生理盐水 （4）切除垂体后，促性腺激素减少，导致卵巢不能正常发育，而定期注射的雌性激素促进了子宫发育
9． 氧化铁、氯化铁、二氧化锰等都可用做过氧化氢溶液制取氧气的催化剂。为了比较氯化铁与二氧化锰的催化能力强弱，“胜哥”利用下图装置进行实验：
步骤1：检查装置气密性，并正确连接装置；
步骤2：按下表所示实验药品及用量进行实验。
组别 5%的过氧化氢溶液/mL 催化剂 60s内收集到氧气的体积/mL
1 20 无 　
2 20 2g二氧化锰 　
3 20 2g氯化铁 　
（1）装置连接的正确顺序是　 　(用图中的字母表示)。
（2）组别1 不放任何药剂的目的是　 　。
（3）此实验是依据　 　的现象来比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱。
（4）若“胜哥”还想同时比较氧化铁催化过氧化氢溶液制取氧气的能力，请在答题纸上将“胜哥”设计的实验表格补充完整　
　。
【答案】（1）a-c-b-d
（2）建立对照组
（3）60s内第2组和第3组实验收集到氧气的体积
（4）
组别 5%的过氧化氢溶液/mI 催化剂 60s内收集到氧气的体积/mL
1 20 无 　
2 20 2g二氧化锰 　
3 20 2g氯化铁 　
4 20 2g氧化铁 　
【知识点】控制变量法；制取氧气的原理；催化剂在化学反应中的作用；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）左侧为发生装置。最右侧为收集装置，中间的集气瓶要求短进长出。
（2）不作任何处理的是对照组，作用是对照。
（3）表中记录的数据即为用于比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱点的数据。
（4）补充数据时要注意控制变量法的使用。
【解答】（1）使用排水法测量氧气的体积，气体应从短管进入集气瓶，可知顺序为：a-c-b-d。
（2）组别1不放任何药剂，是对照组，作用是对照。
（3）由表中数据可知，实验通过比较60s内第2组和第3组实验收集到氧气的体积来比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱。
（4）要探究氧化铁的催化能力，只需在表中加一列催化剂为氧化铁的数据即可，如图所示
组别 5%的过氧化氢溶液/mI 催化剂 60s内收集到氧气的体积/mL
1 20 无 　
2 20 2g二氧化锰 　
3 20 2g氯化铁 　
4 20 2g氧化铁 　
10．风能是一种低碳、清洁的能源。如图1所示为“胜哥”设计的一款测量风车功率的装置，已知，风车功率与风速、风叶质量、风叶长度等有关。除以上因素以外，为了研究风车功率与风向和叶片夹角的关系，“胜哥”展开如下实验：
①将电风扇定在某一档位下启动，并调整风向与叶片的夹角θ为30°，如图2所示。
②实验时在细线下挂上一定量的回形针，使它缓慢匀速提升。
③测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间 t、回形针的总质量m，计算出风车功率。
④在不改变电风扇档位的情况下，调整风向与叶片的夹角分别为45°、60°、75°，重复上述步骤，得到实验结果如图3所示。请回答：
（1）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、量角器、刻度尺、　 　。
（2）根据以上实验所测数据计算风车功率P=　 　(用字母h、t、m、g表示)。
（3）本实验可得出结论是　
　。
（4）“胜哥”用相同装置研究风车功率与叶片长度的关系，认为只需在叶片宽度和材料不变情况下，增长叶片的长度进行实验，从控制变量的角度判断“胜哥”的做法是否可行并说明理由： 　
　。
【答案】（1）秒表
（2）
（3）在风速、风叶质量和风叶长度相同时，在风向与风叶夹角为30°~60°之间，风车功率逐渐增大，在60°~75°间，风车功率逐渐减小，在60°时风车功率最大。
（4）不可行，没有控制叶片的质量相同，存在两个变量。
【知识点】控制变量法；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据实验过程可知，缺少测量时间的秒表。
（2）回形针给风车的拉力等于重力。
（3）根据图3进行分析，注意控制变量法的使用。
（4）由控制变量法可知，要控制变量的唯一性。
【解答】（1）由③可知，需要测量时间，可知还需要的测量仪器为秒表。
（2）功率。
（3）由图3可知，在风速、风叶质量和风叶长度相同时，在风向与风叶夹角为30°~60°之间，风车功率逐渐增大，在60°~75°间，风车功率逐渐减小，在60°时风车功率最大。
（4）增长叶片的长度，叶片的质量也会发生改变，存在两个变量，所以不可行。
11．在用锌和稀硫酸制取氢气的实验上，有同学发现，不同小组实验时反应速率有些差异，这和哪些因素有关呢 “胜哥”设计了如图实验，通过测量完全反应用时来反映反应速率，最终记录数据如表所示：
实验编号 硫酸的质量分数 反应起始温度/℃ 完全反应用时/s
① 10% 20 500
② 10% 25 270
③ 20% 20 300
④ 20% 25 a
⑤ 20% 30 80
（1）在进行不同组别实验时，对锌粒的要求是需控制它们的颗粒大小和　 　相同。
（2）“胜哥”观察到　 　现象，即可判断反应已结束。
（3）通过比较　 　(填实验编号)组别，可以判断硫酸浓度对反应快慢有影响。
（4）根据表格信息，请你推测实验④中，完全反应用时a 的取值范围：　 　。
【答案】（1）质量
（2）注射器活塞不再移动/不再产生气泡
（3）①③
（4）
【知识点】控制变量法；金属的化学性质；影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】（1）实验通过反应用时比较反应速度，可知锌的质量应相同。
（2）反应有气泡产生，所以不再有气泡产生，说明反应结束，也可通过观察到注射器活塞不再移动进行判断。
（3）根据表中数据进行分析，注意控制变量法的使用。
（4）根据表中数据进行分析，结合浓度和温度的影响综合考虑。
【解答】（1）锌的质量对最终产生氢气的质量有影响，可知对反应用时有影响，所以应控制锌的质量相同。
（2）反应结束，不再有气泡产生，可知将观察到注射器活塞不再移动。
（3）由表中数据可知，①③硫酸溶液的浓度不同，温度相同，反应用时不同，可知硫酸浓度对反应快慢有影响。
（4）由①③可知，硫酸浓度越大，反应时间越短；由③⑤可知，硫酸浓度一定时，温度越高，反应用时越短，可知a大于80，小于270。
12．“胜哥”用如图所示装置探究电流通过导体产生的热量与导体电阻、电流大小的关系。甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油，瓶内电阻的阻值分别为5欧和10欧，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。
实验一：闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h1和h2。
实验二：断开开关，当两根玻璃管中的液面降回到原来的高度后，减小滑动变阻器连入电路的阻值。再闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h3和h4。
（1）除电流表和秒表外，本实验中还需要用到的测量工具为　 　。
（2）实验中，将电阻丝串联连接的目的是为了保证实验时　 　相同。
（3）多次重复实验均发现 h1＜h3＜h4，则可以得出的结论为 　 　。
【答案】（1）刻度尺
（2）电流大小和通电时间
（3）在通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大、导体电阻越大，电流通过导体产生的热量越多
【知识点】观察结果的记录与分析；控制变量法；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）根据要记录液面上升的高度分析；
（2）电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联电路电流的规律分析；
（3）第二次实验中，电路的电阻变小，电流变大；电阻丝产生的热量不易直接观察，由转换法，可使等质量初温相同的液体吸收热量，由温度变化确定产生的热量多少，结合控制变量法分析；
【解答】（1）除电流表和秒表外，因要记录液面上升的高度，本实验中还需要用到的测量工具为刻度尺；
（2）串联电路各处的电流都相等，实验中，将电阻丝串联连接的目的是为了保证实验时电流大小和通电时间相同；
（3）第二次实验中，电路的电阻变小，电流变大，对甲中电阻丝而言而知，因h1＜h3，则有，第二次实验电阻产生热量多；可知，在电阻和通电时间不变时，电流越大，产生的热量越多；根据可知，h3＜h4，可得出在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，总之可以得出的结论为：在通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大、导体电阻越大，则电流通过导体产生的热量越多。
故答案为：（1）刻度尺；（2）电流大小和通电时间；（3）在通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大、导体电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。
13．车厘子营养丰富，但不易贮藏，采摘后易出现果皮褐变和腐烂变质等现象。因此车厘子的保鲜研究具有重要意义。“胜哥”通过观察不同CO2浓度下车厘子的变化情况来探究最佳贮藏条件。
[实验操作]：随机选取颜色均匀、无病虫害和无机械损伤的车厘子果实4箱(每箱3kg)并标记为A、B、C、D。各箱气体比例分别为A组 B组 C组 其余成分为N2；D组未经处理。四箱车厘子均贮藏在4℃温度下，每5天随机选取30个果实测定相关指标。数据记录如下图所示：
（1）D组在本实验中的作用：　 　。
（2）分析图甲信息可得出本实验二氧化碳浓度为　 　时贮藏的车厘子品质最佳。
（3）果实中苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性与其褐变有关，结合分析图甲、乙信息可推测，苯丙氨酸解氨酶(PAL)对果实的褐变起　 　(选填“促进”或“抑制”)作用。
（4）实验中氧气含量不能为0，是为了防止其进行　 　产生酒精而影响品质。
【答案】（1）对照
（2）8%
（3）抑制
（4）无氧呼吸
【知识点】控制变量法；植物的呼吸作用
【解析】【分析】（1）控制变量法的实验中，不作处理的为对照组。
（2）根据果实褐变指数最低，说明车厘子的品质最佳进行分析。
（3）变指数最低的一组PAL活性最强，可知PAL有抑制果实褐变的作用。
（4）植物细胞进行无氧呼吸的文字表达式为。
【解答】（1）D组未经处理，属于对照组，作用是对照。
（2）由图甲可知，B组车厘子点的褐变指数最低，说明车厘子的品质最佳，可知二氧化碳的最佳浓度为8%。
（3）由（2）可知，褐变指数最低的是B组，由图乙可知，B组PAL活性最强，可知PAL有抑制果实褐变的作用。
（4）没有氧气，细胞将进行无氧呼吸，产生酒精，影响果实的品质。
14．“胜哥”研究了睡前长时间使用手机对睡眠质量的影响。选取200名睡前习惯使用手机的健康人群，随机均分成甲、乙两组，甲组睡前1小时可自由使用手机，乙组睡前1小时不使用手机，30天后测得结果如图1。
（1）设置甲组的目的是　 　。
（2）分析实验结果，可以得出的结论是　 　。
（3）研究发现，褪黑素是人体分泌的一种促进睡眠的激素，下图表示暗信号条件下人体分泌褪黑素的过程。
①此反射活动中的效应器是　 　。
②结合图2中褪黑素的分泌情况，请对青少年的入睡时间提出合理建议：　 　。
【答案】（1）对照
（2）睡前长时间使用手机会降低睡眠质量
（3）松果体；晚上适当早睡
【知识点】控制变量法；应答性反应与反射弧
【解析】【分析】（1）控制变量法的实验中，不做处理的对照组的作用均为对照。
（2）根据图像进行分析，可知睡前一小时不玩手机能提高睡眠质量，故可得：睡前长时间玩手机会降低睡眠质量。
（3）根据图2进行分析，褪黑色在晚上分泌较多。
【解答】（1）甲不做特殊处理，属于对照组，作用是对照。
（2）由图甲可知，一段时间之后，乙的睡眠指数下降，说明睡眠质量变好，甲几乎不变，故可得：睡前长时间使用手机会降低睡眠质量。
（3）由流程图可知，效应器是分泌褪黑素的松果体。
由图2可知，褪黑色在晚上分泌较多，青少年晚上应适当早睡，且睡眠环境光线弱。
15．拟南芥植物作为十字花科植物的典型代表，已多次被带上太空进行研究。为研究乙烯、生长素对拟南芥根生长的影响机理，“胜哥”进行了如下实验。
（1）实验一：“胜哥”将拟南芥幼苗分别放在经不同处理的培养液中培养，一段时间后，测量并记录根伸长区细胞生长情况，结果如下表(“+”越多则表明长度越长)。
组别 实验处理 根伸长区细胞生长情况
1 空白对照 ++++
2 加入乙烯 +++
3 加入生长素 ++
4 加入乙烯和生长素 +
①太空中拟南芥生长的东倒西歪主要是因为失去了　 　的刺激；
②实验结果说明：在该实验条件下，单独加入乙烯或生长素都能够　 　(填“促进”或“抑制”)根生长；与单独处理相比较，两者同时加入，对根生长的共同作用效果是　 　；
（2）实验二：将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养(ACC是乙烯前体，分解后产生乙烯)，12h后测定幼苗根中生长素的含量，实验结果如图所示。据图分析，可得出的结论是　 　。
【答案】（1）重力；抑制；抑制作用增强
（2）乙烯通过促进生长素含量增加来影响根的生长
【知识点】观察结果的记录与分析；控制变量法
【解析】【分析】1、 拟南芥在地球陆地上生长发育会受到重力的影响，而在太空中生长发育受到的重力会大大降低，只受微重力影响。
2、对照实验：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。根据变量设置对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组。没有处理的就是对照组。
【解答】（1）① 拟南芥的样子看起来东倒西歪，这主要是因为失去了重力的刺激。在地球上，植物的生长方向通常会受到重力的影响，使得根部向下生长，茎部向上生长。然而，在太空环境中，由于失去了重力的刺激， 拟南芥的茎部无法保持直立生长，因此出现了东倒西歪的现象。
②分析实验一：由第1组分别与2、3组实验对比可得乙烯和生长素都能够抑制根的生长；第4组与2、3组实验对比可得：与单独处理相比较，两者共同作用时抑制作用增强。
（2）据图分析，ACC的浓度越高，幼苗根中生长素的含量越高，所以可得出乙烯通过促进生长素含量增加来影响根的生长。
故答案为：（1）①重力；②抑制；抑制作用增强；（2）乙烯通过促进生长素含量增加来影响根的生长。
16． 下图甲为“胜哥”做的纸飞机项目海报。
“胜哥”用相同的A4纸设计并折叠了不同形状的纸飞机(如图乙)，在同一地点，用相同的投掷角度和力度，进行多次实验，测量并计算出平均飞行距离，结果如下表一：
表一：纸飞机平均飞行距离
纸飞机大小 纸飞机飞行距离平均值(厘米)
中翅型 平斗型 尖头型 波浪型
大 446 272 234 539
中 334 175 201 372
小 171 146 176 188
（1）本实验中，“胜哥”研究的问题是　
　。
（2）在同一地点，“胜哥”用相同的投掷角度和力度，其目的是　 　。
（3）根据表一数据，某同学想取得好成绩，应该采取哪种折叠方式 答：　 　。
（4）“胜哥”又选择不同厚度的纸张折叠成大小、形状相同的纸飞机重复实验，结果如下表二：
表二：纸飞机飞行距离与纸张厚度的关系
纸张厚度/(克/米2) 60 70 100 115
飞行距离平均值/厘米 352 627 575 410
他想要进一步确定飞行距离最远的纸张厚度，接下来应怎么做 答：　 　。
【答案】（1）纸飞机在空中飞行的距离与纸飞机大小和形状有什么关系
（2）控制变量的单一性
（3）波浪型、大的纸飞机
（4）选择70克/米2厚度附近的纸张折成与上述相同大小、形状的纸飞机进行重复实验
【知识点】控制变量法
【解析】【分析】（1）表中记录的数据即为探究的影响因素。
（2）根据控制变量法可知，要控制变量的唯一性。
（3）取得好成绩，即飞行距离最远，结合表中数据进行判断。
（4）根据表中数据可知，为进一步确定飞行距离最远的纸张厚度，接下来应选择70克/米2厚度附近的纸张折成与上述相同大小、形状的纸飞机进行重复实验。
【解答】（1）由表中数据可知，变量是飞机的形状和飞机的大小，则探究的问题是：纸飞机在空中飞行的距离与纸飞机大小和形状有什么关系
（2）为了控制变量，防止对实验造成干扰，在同一地点，用相同的投掷角度和力度将飞机投掷出去。
（3）由表中数据可知，飞行最远的飞机是波浪型、大的纸飞机。
（4）由表中数据可知，纸张厚度在70克/米2左右飞行距离最远，为进一步确定飞行距离最远的纸张厚度，接下来应选择70克/米2厚度附近的纸张折成与上述相同大小、形状的纸飞机进行重复实验。
17．稳度就是物体稳定的程度。为探究物体的稳度与什么因素有关，某同学进行了如下探究：三块相同的橡皮泥分别固定在三个相同的圆柱体的底部、中部和顶部(如图甲所示)。将圆柱体放在水平木板的同一位置上慢慢转动木板(如图乙)，直至圆柱体翻倒，记录此时木板转过的角度θ，记录结果如下表所示。
实验次数 1 2 3
重心离支持面高度 低 中 高
物体刚好翻倒时转过的角度θ 大 较大 小
（1）如图乙所示，若此时圆柱体静止，则其所受到摩擦力的情况是（）(填字母).
A．受到沿木板向下的摩擦力
B．受到沿木板向上的摩擦力
C．不受摩擦力
（2）物体刚好翻倒时木板转过的角度θ越大，反映物体的稳度越　 　(选填“大”或“小”)。
（3）分析实验数可据在知卡车装货时，为使卡车不易翻倒，对于形状相同、质量不同的货物，装在下层的应该是　 　。
（4）有同学认为该实验的装置可以换成一个矿泉水瓶，通过不断改变瓶中的水量改变其整体重心，请回答这样的设计是否合理，并说明理由　 　。
【答案】（1）B
（2）大
（3）质量大的货物
（4）不合理，因为重心在改变的同时，重力大小也在改变，存在两个变量
【知识点】控制变量法；重力的大小；摩擦力的存在
【解析】【分析】（1）存在摩擦力的情况：物体间存在相对运动或相对运动趋势。
（2）实验通过比较刚好翻倒时定的角度大小来反映物体的稳度，角度越大，物体的稳度越大。
（3）根据表中的实验结果进行分析可知，重心低、稳度大，所以要将质量大的物体放在下面，降低车 的重心。
（4）由控制变量法可知，每次探究时要确保变量的唯一性。
【解答】（1）摩擦力的方向与物体间相对运动或运动趋势的方向相反，物体有沿木板向下滑的趋势，可知摩擦力沿木板向上。
故答案为：B。
（2）角度越大，说明越不易倾倒，则反映物质的稳度越大。
（3）由表中数据可知，重心越低，稳度越大，可知为了使卡车不易倾倒，应将质量大的货物放在下层。
（4）加水可以使重心变高，但同时会导致重力发生改变，存在多个变量，可知设计不合理。
18．学习小组开展“设计和制作简易供氧器”的实践活动。查阅资料得知：某制氧机的制氧剂为过碳酸钠（化学式：2Na2CO3.3H2O2，白色固体）和二氧化锰。
已知过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na2CO3和H2O2，能产生氧气并放出热量。
活动一：制氧速率探究：小组同学设计如下实验方案探究影响实验速率的因素，结果如下：
实验序号 过碳酸钠质量/g 二氧化锰质量/g 加水体积/mL 温度/℃ 收集100毫升氧气的时间/s
① 10 0.3 100 26 36.59
② 20 0.3 100 26 11.67
③ 10 0.3 100 41 22.00
（1）判断制氧速率的快慢我们需要比较　 　；
（2）由实验①和实验②可以得出结论　 　；
（3）夏季时，为了延长供氧时间，可采取的措施是　 　。
活动二：供氧装置评价
评价维度 评价等级
合格 良好 优秀
装置 有发生、收集和净化装置 有发生、收集和净化装置，局部体化设计局部一体化设计 综合考虑各种因素（简便美观流速安全环保等），整体可调控及一体化设计
（4）针对上图装置，你的评价等级及理由是　 　。
【答案】（1）收集相同体积氧气所需的时间
（2）在其他条件相同的情况下，过碳酸钠质量越大，制氧速率越快
（3）降低反应温度
（4）评价等级良好，因为该供氧装置有发生、收集和净化装置，一体化设计，但不可控
【知识点】控制变量法；制取氧气的原理；影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】（1）表中记录的数据即为反应快慢的参考数据。
（2）根据表中数据进行分析，注意控制变量法的使用。
（3）根据表中数据可知，温度高会加快反应速度，所以夏季要适当降温。
（4）结合图像和表中判断表中进行分析判断。
【解答】（1）由表中数据可知，我们通过比较收集100毫升氧气的时间来反映制氧速率的快慢。
（2）由表中数据可知，过碳酸钠质量更大的实验②中制氧速率更快，故可得：在其他条件相同的情况下，过碳酸钠质量越大，制氧速率越快。
（3）由①③可知，其它条件相同时，温度越高，反应速度越快，夏季温度较高，为减慢反应速率，可适当降低温度。
（4）由图可知，该装置有发生、收集和净化装置，具有局部一体化设计，但反应不可控，所以等级为良好。
19．水对生命活动起着重要的作用，为了研究种子发芽与水的关系，某校同学进行了以下探究实践。
（1）在“种子发芽需要水”的假设下，有同学设计了以下两个实验方案：
方案I 方案Ⅱ
取两粒绿豆，一粒每天浇水，一粒不浇水。 取40粒绿豆，随机平均分成两组，一组每天浇水，一组不浇水。
你认为哪个方案更加合理 请说明理由。　 　。
（2）在方案讨论过程中，有同学提出，如果用雨水浇灌种子，更符合自然界的种子发芽情况，还能进一步探究不同酸度的雨水对种子发芽的影响。于是改进了实验方案，用不同pH的溶液模拟雨水浇灌绿豆种子，设计了下表中的6组实验。实验2中的蒸馏水在整个实验中的作用是 　 　。
（3）同学们配制了不同pH的溶液，实施了6组实验，记录发芽时间和发芽率如下表。
实验编号 1 2 3 4 5 6
浇灌情况及pH 不浇水 蒸馏水 稀硝酸 稀硝酸 稀硝酸 稀硝酸
发芽时间 不发芽 第4天 第4天 第4天 第4天 不发芽
发芽率% 0% 100% 100% 93% 57% 0%
其中实验　 　与实验 　 　对照，可以得出种子发芽需要水。
（4）根据实验数据，你认为酸雨(pH<5.6)对绿豆种子的发芽率是否有影响 请说明理由　 　。
【答案】（1）方案Ⅱ，方案I中种子颗粒数太少，存在偶然性
（2）对照
（3）1；2
（4）酸雨(pH<5.6)会降低绿豆种子的发芽率，表中属于酸雨环境的实验5和6种子萌发率比其它组都低。
【知识点】控制变量法；种子萌发的过程与必要条件；全球性大气环境问题（酸雨、温室效应、臭氧空洞）
【解析】【分析】（1）每组只有一粒种子，种子没有萌发可能是其自身存在问题，会干扰实验。
（2）控制变量法实验中，未做特殊处理的对照组的作用是对照。
（3）由控制变量法可知，要控制变量的唯一性，分析表中数据可知，选择1和2探究水的影响。
（4）由表中数据分析可知，酸雨条件下种子萌发率低。
【解答】（1）为了避免偶然性，得出具有普遍性规律的结论，实验时应在两组和中多放置几颗绿豆。
（2）甲组未做特殊处理，可知是对照组，作用是对照。
（3）实验1和2的变量是是否有水，可知通过实验1和实验2的实验结果可得：种子发芽需要水。
（4）由表中数据可知，第5和第6组溶液的pH值小于5.6，种子的萌发率降低，甚至不能萌发，可知酸雨会降低绿豆种子的发芽率。
20．菠菜采摘后的储存运输过程，叶片容易变黄，甚至腐烂变质。为了延长菠菜的保鲜时间，“胜哥”在常温下用不同气体比例对菠菜保存效果进行了研究。将同样品质的新鲜菠菜分成100 g一份，分别装入4组气调包装袋（能调节气体成分）中(见表)，每隔两天测定呼吸速率(每千克菠菜每小时产生的二氧化碳量)和叶绿素含量，结果如下图所示。回答下列问题：
组别 气体
1 空气(21%氧气＋78%氮气＋1%其他气体)
2 5%氧气＋85%氮气＋10%其他气体
3 10%氧气＋80%氮气＋10%其他气体
4 15%氧气＋75%氮气＋10%其他气体
（1）此项研究中，　 　(填序号)组为实验的对照组。
（2）该实验应该在黑暗条件下进行，原因是　 　。
（3）综合图1、图2结果可知，常温3～8天内，菠菜最好保存在　 　组的气体条件下。
（4）菠菜主要食用绿叶部分，因此农民在种植菠菜时应多施含　 　的无机盐。
【答案】（1）1
（2）避免在光下进行光合作用对实验产生干扰
（3）3
（4）氮
【知识点】观察结果的记录与分析；实验探究的其他思想方法；控制变量法；植物生长需要无机盐；光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】（1）分析题目中的图表及结合光合作用和呼吸作用的原理进行解答；
（2）对照实验：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。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组，没有处理的就是对照组。
【解答】（1）对实验变量进行处理的，就是实验组，没有处理的就是对照组，1组有空气，属于正常状况下气体条件，为对照组；
（2）菠菜储存运输过程中应该处于黑暗条件下，菠菜在光照下可以进行光合作用，黑暗条件下可以避免菠菜在光下进行光合作用对实验的干扰；
（3）要使菠菜保存最好，应该要减弱呼吸作用的同时确保菠菜叶绿素含量较高；从图1可以看出，3-8天时，3组菠菜的呼吸速率最小且菠菜叶绿素含量最高，故3组的气体条件最适合储存；
（4）氮肥作用是促使作物的茎，叶生长茂盛，叶色浓绿。菠菜主要食用绿叶部分，因此农民在种植菠菜时应多施含氮丰富的无机盐。
故答案为： （1）1；（2）避免在光下进行光合作用对实验的干扰；（3）3；（4） 氮 。
21． 如图为验证蚂蚁是否通过气味传递信息的实验装置。解剖盘内放适量的清水，将三块相同的石头放入清水中，做成高出水面的A、B、C三个“小岛”，用两根等长的木条做“桥”将B 岛分别与A 岛、C岛连接，蚂蚁只能通过“桥”从一个小岛到达其他小岛。实验中，先将蚂蚁放在B 岛上，C岛上放食物，A岛上什么都不放，一段时间后蚂蚁在B 岛和C岛间来回移动，去C岛搬运食物，没有蚂蚁去 A 岛；若将连接B、C岛之间的“桥”和A、B岛之间的“桥”对换，蚂蚁就会向 A 岛爬去，而不再去有食物的 C岛。
请回答：
（1）实验中，所选用的蚂蚁应具备的特征是____。(可多选)
A．捕获于同一个蚁穴
B．大小一样，“年龄”相同
C．处于饥饿状态
（2）实验过程中移动木条要用镊子。不能用手直接移动木条的原因是　 　。
（3）若气味是蚂蚁传递信息的唯一方式，则在木条上涂上有其他气味的物质后，蚂蚁可能表现出的行为是　 　。
（4）目前，研究人员已从蚂蚁的腺体分泌物中成功分离出能引导蚂蚁找到食物源或回巢路线的“追踪信息素”。为引导蚂蚁远离农作物从而保护庄稼，基于蚂蚁追踪信息素能引导蚂蚁行动的特性，现有以下方案，其中最合理的是____。
A．在庄稼上喷信息素，让蚂蚁混乱离开
B．在农田入口放沾信息素的木板，吸引蚂蚁后清扫
C．在距农田5~10m处，隔段距离放涂信息素的糖水碟
D．把信息素涂稻草人上，立在田里赶蚂蚁
【答案】（1）A；C
（2）手可能会擦去蚂蚁留下的有气味的物质(或手可能会留下含有气味的其他物质)
（3）蚂蚁会迷失方向
（4）C
【知识点】控制变量法
【解析】【分析】（1）为了使实验现象更明显，实验应选择处于饥饿状态的蚂蚁。
（2）用手可能会破坏原有的气味，对实验造成干扰。
（3）根据题中信息可知依靠气味传递信息，蚂蚁沿气味方向移动，从而辨别方向，若气味被破坏，则蚂蚁将失去方向。
（4）根据题中信息可知，为了让蚂蚁远离庄稼，应将信息素放在离庄稼较远的位置。
【解答】（1）实验要验证的是蚂蚁能否通过气味传递信息，饥饿的蚂蚁对食物的需求更大，所以应选择处于饥饿状态的蚂蚁进行实验，为了控制变量，应选择来自同一蚁穴的蚂蚁，实验探究的问题
与蚂蚁的“年龄无关。
故答案为：AC。
（2）用手直接接触木条，手上残留的有气味的物质可能会干扰实验，且用手移动木条，可能会擦去蚂蚁留下的有气味的物质，干扰实验。
（3 ）若气味是蚂蚁传递信息的唯一方式，则在木条上涂上有其他气味的物质后，蚂蚁不能凭借气味传递信息，则蚂蚁将迷失方向。
（4）将信息素放置在糖水碟中，蚂蚁被吸引而向糖水碟移动，从而远离庄稼。
故答案为：C。
22．“扔纸飞机”是民间传统游戏，某兴趣小组同学为了探究纸飞机的飞行距离与哪些因素有关，进行了如下实验：小组成员将打印纸和旧报纸裁成不同面积的纸张，制作了相同形状的纸飞机若干个，利用固定在室内某一位置的简易发射器，以相同大小的发射速度和不同发射角度 (发射方向与水平面的夹角)进行多次实验，整理相关数据如表1。
表1：纸飞机飞行距离的影响因素实验记录表
编号 纸张大小 纸张材质 不同发射角度飞行的平均距离 (米)
① 18厘米×26厘米 打印纸 6.5 15.8 15.0 8.9
② 18厘米×13厘米 打印纸 6.4 15.8 15.1 8.8
③ 18厘米×26厘米 旧报纸 5.6 14.2 13.2 7.6
（1）本实验研究了纸飞机的飞行距离与发射角度、纸张大小和　 　的关系。
（2）综合表1信息，分析该实验中纸飞机飞行距离与发射角度之间的关系：　 　。
（3）若要寻找纸飞机最大飞行距离的发射角度，在上述研究结果的基础上，应如何设置发射角度进行进一步实验 　 　。
（4）小组成员又制作了三架形状相同的纸飞机，用该发射器以相同大小的发射速度进行实验，实验要求如表2。若甲、乙、丙这三架纸飞机飞行距离分别为S甲、S乙、S丙，请预测它们的大小关系：　 　(从大到小排列)。
表2：三架纸飞机实验要求
纸飞机 纸张大小 纸张材质 发射角度
甲 18厘米×13厘米 打印纸 45°
乙 18厘米×13厘米 打印纸 30°
丙 18厘米×13厘米 旧报纸
【答案】（1）纸张材质
（2）发射角度在0-45°范围内，随着发射角度的增加飞机飞行的距离先增大后减小
（3）在0°到30°之间设置更小的间隔角度进行实验
（4）s乙> s甲>s丙
【知识点】控制变量法
【解析】【分析】（1）根据控制变量法和表中数据进行分析可知，还探究了飞行距离与纸张材质的关系。
（2）根据表中数据进行分析，注意前提。
（3）为了研究最合适的反射角度，应减小每次实验间的角度差异进行重复实验。
（4）根据表中数据，找到飞行距离与角度和材质的关系，从而确定最大距离之间的大小关系。
【解答】（1）由表中数据可知，还探究了飞行距离与纸张材质的关系。
（2）由表中数据可知，在发射角度在0-45°范围内，随着发射角度的增加飞机飞行的距离先增大后减小。
（3）结合表中数据可知，为寻找纸飞机最大飞行距离的发射角度，应在0°到30°之间设置更小的间隔角度进行实验。
（4）由表中数据可知，角度从30°增大到45°，飞行距离在减小，可知S乙距离最远；由①③可知，打印纸制作的飞机飞行距离更远，可知S甲大于S丙。
23．某科研小组为了探究羽毛球撞击球拍时，球拍所产生最大力与拍线松紧程度(单位：磅)的关系，进行如下实验：①选择5支相同的球拍，将拍线松紧程度分别调节为20、22、24、26、28磅；②先使羽毛球撞击拍线松紧程度为20磅的球拍拍面中心位置A，拍面中心位置A 最终移动到B点，测出AB的距离为△x；③测出球拍拍面中心位置A移动△x距离后(即B点)的力 F；④然后换用拍线松紧程度分别为22、24、26、28磅的球拍，重复步骤②③，记录的实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
拍线松紧程度/磅 20 22 24 26 28
△x/毫米 7.89 4.80 3.98 3.01 2.52
F/牛 90 99 108 117 126
（1）该实验需要准备的测量工具有刻度尺和　 　。
（2）改变拍线松紧程度进行实验时，应控制羽毛球发射速度　 　(填“相同”或“不同”)。
（3）步骤③中测力计在 B 点位置测出的力作为拍面产生的最大力，其理由是　 　。
（4）根据该实验结果可以初步得出的结论是　 　。
【答案】（1）弹簧测力计
（2）相同
（3）B处弹性形变程度最大
（4）其他条件相同时，拍线拉得越紧，球拍所产生的最大拉力越大
【知识点】控制变量法；弹力；力的测量
【解析】【分析】（1）弹簧测力计是用于测量力的大小的仪器。
（2）根据控制变量法进行分析，探究时控制变量的唯一性。
（3）弹力是由物体发生弹性形变而产生的力，弹性形变量越大，弹力越大。
（4）根据表中数据进行分析，可知最大拉力与拍线松紧程度成正比，拍线松紧程度越大，最大拉力越大。
【解答】（1）实验需要测量力的大小，可知还需要的仪器是弹簧测力计。
（2）由控制变量法可知，为防止其它因素干扰，在探究拍线松紧程度对球拍所产生最大力的影响时，要控制羽毛球发射速度相同。
（3）由图可知，B点拍面的形变量最大，可知测力计在 B 点位置测出的力作为拍面产生的最大力。
（4）由表中数据可知，从实验1到实验5，拍线松紧程度逐渐变大，球拍所产生的最大拉力也逐渐变大，故可得：其他条件相同时，拍线拉得越紧，球拍所产生的最大拉力越大。
24．小明用塑料杯、注射器、学生电源等器材，将图钉按压在塑料杯底部充当电极，组装了如图的电解水实验简易装置，并用一定浓度的碳酸钠溶液代替水进行实验。检验气密性后，在注射器顶端抽气，使碳酸钠溶液充满注射器，闭合开关，进行实验，记录数据如下表。
图钉材质 电源电压/V 碳酸钠溶液浓度 图钉长度/ mm 收集3mL氢气所需时间/s
Fe-Ni 9 12% 8 352
Fe-Ni 9 12% 15 245
Fe-Ni 9 12% 20 205
（1）该实验需要用到的测量工具是　 　。 (例举一个)
（2）检查装置气密性时，小明在注射器顶端抽气使水充满注射器后，关闭止水夹。判断该装置气密性良好的实验现象是　 　。
（3）根据表格内的数据，可得出的结论是　 　。
（4）该装置还可用于探究影响电解水反应速率的因素有　 　。
【答案】（1）秒表、刻度尺
（2）一段时间后注射器内的液面没有下降
（3）当电压、碳酸钠溶液浓度相同时，图钉长度越长，电解水的速度越快
（4）碳酸钠溶液浓度、电源电压大小
【知识点】长度的测量；气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；控制变量法
【解析】【分析】（1）根据表中距离的数据进行分析，刻度尺是测量长度的仪器，秒表是测量时间的仪器。
（2）装置气密性良好，能支持稳定的水柱。
（3）根据表中数据进行分析，注意控制变量法的使用。
（4）根据实验探究可知，还能探究碳酸钠溶液浓度、电源电压大小对水电解速率的影响。
【解答】（1）由表中数据可知，实验需要测量图钉的长度和收集氢气的时间，可知需要的仪器是秒表和刻度尺。
（2）装置气密性良好，说明能形成稳定的压强差，所以将观察到的现象为：一段时间后注射器内的液面没有下降。
（3）由表中数据可知，当电压、碳酸钠溶液浓度相同时，图钉长度越长，收集3mL氢气所需时间越短，说明电解水的速度越快。
（4）改变碳酸钠浓度，控制其他条件相同，可用于探究碳酸钠溶液浓度对电解水反应速率的影响；改变电源大小，控制其他条件相同，可用于探究电源大小对电解水反应速率的影响。
25．蓝莓被誉为“浆果之王”，具有提高视力、延缓衰老等多种功效。为了探究蓝莓种子的萌发是否会受到种植环境pH的影响，某研究小组设计了如下实验。
①分别配制pH 为3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0的6组营养液；
②将20粒蓝莓种子用pH为3.0的营养液浸泡24h；
③将种子均匀放置于带纱布且灭菌的1号培养皿中，并添加pH为3.0的营养液，保持纱布湿润；
④换用不同pH的营养液，重复步骤②-③；
⑤将6个培养皿置于25℃的恒温培养箱中培养并观察统计种子的萌发率，绘制结果如图。
（1）为保证实验结论的准确性，在本实验中需要控制相同的量有　 　。 (写出一点)
（2）写出步骤①中用pH试纸测定溶液 pH的操作方法　 　。
（3）步骤③中保持纱布湿润的目的是　 　。
（4）如图为pH对蓝莓种子萌发率的影响情况，可以得出的结论是　 　。
【答案】（1）营养液的质量/蓝莓种子的大小
（2）用洁净的玻璃棒蘸取营养液，滴在 pH 试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡对照
（3）为种子萌发提供适宜水分
（4）温度相同时，蓝莓种子的萌发率随pH变大而先变大后变小，在pH等于4左右萌发率最高
【知识点】控制变量法；种子萌发的过程与必要条件；pH值的测量及方法
【解析】【分析】（1）（3）根据种子萌发的条件进行分析判断。
（2）不能将试纸伸进待测液中，也不能将试纸润湿。
（4）根据图像进行分析，判断萌发率较高的条件。
【解答】（1）种子自身条件也会对种子的萌发造成影响，所以要控制种子自身条件相似，例如种子大小、饱满程度等相同。实验变量为营养液的pH值，所以还应控制营养液的量相同等。
（2）用pH试纸测定溶液 pH的操作方法：用洁净的玻璃棒蘸取营养液，滴在 pH 试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡对照。
（3）种子的萌发需要水分，所以要保持纱布湿润。
（4）由图像可知，温度相同时，蓝莓种子的萌发率随pH变大而先变大后变小，在pH等于4左右萌发率最高。
26．为探究“重力势能大小与质量的关系”，小明提出猜想：质量越大，重力势能越大。实验步骤如下：
步骤一：选择同种材质不同质量的三只金属实心小球，如图甲。
步骤二：在一个铝盘中放入大约2厘米厚的细沙，将米尺竖直立在细沙内，零刻度线与沙面齐平，如图乙。
步骤三：在一定高度H静止释放小球，当小球静止在沙坑中时，记录相关距离。
步骤四： ，更换小球，重复步骤三。多次实验并计算沙坑的凹陷距离如下表。
金属小球 释放的高度H/厘米 沙坑的凹陷距离/厘米
A 70 1.20
B 70 0.64
C 70 0.74
（1）步骤四中的 处的操作是　 　。
（2）用图乙中的H、H1和H2来表示沙坑的凹陷距离　 　。
（3）实验中发现小球撞击沙坑后效果不明显，请提出一个具体的改进建议：　 　。
（4）分析实验数据发现与猜想不同，重新思考后小明换用如图丙所示小球进行实验，得到了预想的结果。请结合所学知识，解释原实验与预想结果不一致的原因　 　。
【答案】（1）抹平沙坑
（2）
（3）增加金属球的质量
（4）原实验C球质量大于A球，但体积也变大，导致小球落到沙坑时，压力对压强的影响小于受力面积的影响。
【知识点】控制变量法；势能的影响因素
【解析】【分析】（1）实验根据沙坑的凹陷距离反应重力势能的大小，所以在重复实验前应先将沙坑填平。
（2）根据题中图像进行分析计算。
（3）根据重力势能与物体的质量和高度有关去，且质量越大，高度越高，重力势能越大。
（4）为避免体积差异对实验造成影响，应控制小球的体积相同。
【解答】（1）在更换小球之间需要先将沙坑填平，再进行重复实验，测量每次实验中沙坑的凹陷距离。
（2）由图可知，为小球的直径，小球陷入沙坑中的深度为。
（3）为了使实验效果更明显可通过增大金属球的质量或让小球从更高的位置下落。
（4）由图甲可知，原实验中C球与A球体积大小不同，没有控制变量，导致没有得到预期的结果。
27． 酵母菌在营养物质丰富、温度适宜的情况下进行呼吸作用，产生气体，从而使馒头变得松软多孔。为了探究影响酵母菌呼吸作用强弱的因素，小科进行了下列实验：
①取4支试管，分别编号为A、B、C、D。在A、B、C试管中分别加入适量且等量的蔗糖、食盐、小苏打，D试管不做处理。
②在烧杯中倒入100毫升约40℃的温水，并加入2勺干酵母，用玻璃棒搅拌，制成酵母液。
③将配制好的酵母液分别倒入上述4 支试管，每支试管约 25 毫升，并在4 支试管口分别套一个等大的气球，振荡试管。
④将这4支试管同时放入装有200 毫升、40℃温水的水槽中进行恒温水浴10分钟，如图1所示。
（1） D 试管起　 　作用。
（2）实验中通过　 　反映酵母菌呼吸作用的强弱。
（3）上述实验是为了探究　 　对酵母菌呼吸作用强弱的影响。
（4）小科利用上述实验装置进一步探究了温度对酵母菌呼吸作用强弱的影响，并绘制了如图2所示的曲线，由此可以得出的结论是　 　。
【答案】（1）对照
（2）气球的大小
（3）不同物质(不同营养物质、物质种类、营养物质的种类等)
（4）当其它条件相同时，在一定温度范围内，随着温度的升高，酵母菌的呼吸作用先增强后减弱，在45℃左右最强
【知识点】控制变量法；真菌与人的关系
【解析】【分析】（1）控制变量法的实验中不做任何处理的一组为对照组。
（2）实验采用了转换法，用气体体积变化反映酵母菌呼吸作用强弱，气体体积越大，说明呼吸作用越强。
（3）实验中的唯一变量即为探究的影响因素。
（4）根据图2进行分析，得出呼吸作用强度与温度的关系以及最适宜温度。
【解答】（1）D不做处理，是对照组，作用是对照。
（2）实验中试管内压强变化会导致气体体积发生改变，可知实验中通过气体的体积大小反应酵母菌呼吸作用的强弱。
（3）由实验操可知，不同试管内放置的物质种类不同，可知探究的是不同物质对酵母菌呼吸作用强弱的影响。
（4）由图2可知，在其它条件相同时，在一定温度范围内，随着温度的升高，酵母菌的呼吸作用先增强后减弱，在45℃左右最强
28．科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。
[项目任务]自制测力计并用于测量力的大小，
[项目准备]提供材料如图甲，弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙。
[评价量规]在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表中为部分评价指标。
评价指标 评价等级
优秀 良好 待改进
调零方式 多种方式调零 只能移动指针调零 不能调零
精确度 达到0.1牛 达到0.2牛 大于0.2牛
（1）[项目制作]
选择材料时，弹簧比橡皮筋更合适。理由是一定范围内，弹簧的伸长量与受到的拉力成　 　关系，便于标注均匀刻度；
（2）选用图乙中b弹簧制作测力计，确定“0”和“2牛”刻度后．两者之间分为10等份，则该测力计的最小刻度为　 　牛，小组同学用制好的弹簧侧力计称量身边小物件的重力；
（3）[项目评价]
自制测力计“调零方式”指标为良好。用该测力计利量水平拉力，应先将测力计水平放置，弹簧处于自由状态，指针调整到　 　刻度位置，方可进行测量：
（4）实测时，挂上0.1牛的铅粒，发现测力计示数几乎没有变化，为使“精确度"指标表现更优秀，需选取图乙中　 　弹簧取代b弹簧制作测力计(填“a"或“c")．
【答案】（1）正比
（2）0.2
（3）0
（4）a
【知识点】控制变量法；二力平衡的条件及其应用；弹力
【解析】【分析】物体发生形变后，会对外界物体施加由于恢复形变而产生的力称为弹力，弹力的大小与其形变量成正比，即胡克定律。
【解答】（1）由图乙可知 一定范围内，弹簧的伸长量与受到的拉力正比关系，便于标注均匀刻度；
（2）最小刻度=；
（3）此操作的目的，避免自身重力的影响，故此时指针为0刻度处；
（4）由图乙可知，当拉力相同时，a的弹簧形变量大，故选a弹簧取代b弹簧制作测力计 ；
故答案为：（1）正比；（2）0.2；（3）0；（4）a
29． 小塘利用图甲装置来比较不同金属与稀盐酸反应的快慢情况，压强传感器能够测出密闭容器内的气压大小．现将铁、锌、铝与等质量、等质量分数的稀盐酸反应，相关数据记录如图乙．已知在等温、等体积条件下，装置内气压与气体的质量成正比．
（1）实验选择的金属，除了颗粒大小相似外，还要控制成一致的变量是　 　．
（2）分析图乙数据后，小塘得出“本次实验的三种金属，铝与稀盐酸反应最快”这一结论，他基于的依据是　 　．同时又根据　 　可判断出三次实验的盐酸都已经反应完全．
（3）在进行上述实验过程中，发现每组的实验测得的装置内压强的实际值都比计算得到的理论值大，请分析可能的原因有　 　．（写出1点）
【答案】（1）金属的质量
（2）在相同时间内，铝与稀盐酸反应使装置内气压上升得最快；实验最后得到瓶内气压相同，产生气体相同；最终装置内气压相同
（3）氢气中混入了氯化氢气体或水蒸气
【知识点】控制变量法；金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，并且金属越活泼，越容易先和盐溶液反应。
【解答】（1）实验中还要控制成一致的变量是铁、锌、铝三种金属的质量；
（2）分析乙图，根据气压越大，即生成气气体积的越多，得出三个实验在相同时间内，铝与稀盐酸反应使装置内气压上升得最快，反应速度最快；根据三次实验最终气压相等，即生成氢气体积相等得出三次实验的盐酸都已反应完全；
（3）在进行上述实验过程中，发现每组实验测得的装置内压强的实际值都比计算得到的理论值大，如图丙所示，可能的原因是反应放热，温度升高，气体热胀冷缩，盐酸和水蒸发加快，导致氢气中混有氯化氢和水蒸气，使得气压变大；
故答案为：
（1）金属的质量；
（2）在相同时间内，铝与稀盐酸反应使装置内气压上升得最快；实验最后得到瓶内气压相同，产生气体相同；
（3）氢气中混入了氯化氢气体或水蒸气。
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