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【实验探究专练】代谢与平衡-2026年中考科学浙教版
1．胰蛋白酶在37℃时的催化速率最快，但保存条件为4℃。小科猜想常温保存会使胰蛋白酶的催化速率下降。为验证猜想，他设计如下实验（胰蛋白酶可分解脱脂奶中的蛋白质，使液体由乳白色变澄清，透光率越高说明蛋白质分解越彻底）。
(1)实验过程：将猪胰蛋白酶配制成质量分数为4%的溶液，分别进行三种处理：25℃常温放置过夜、4℃低温过夜、100℃高温处理10min使其失活，并设计如下方案：
组别 A B C
步骤① 1号试管加入25ml脱脂奶 2号试管加入25ml脱脂奶 3号试管加入________ml脱脂奶
步骤② 4号试管加入25ml、25℃常温过夜的胰蛋白酶溶液 5号试管加入25ml、4℃低温过夜的胰蛋白酶溶液 6号试管加入25ml、100℃高温失活的胰蛋白酶溶液
步骤③ 将六支试管均置于________℃水浴5min
步骤④ 将1号和4号、2号和5号、3号和6号试管中的物质分别倒入三个相同的实验容器中充分混合并置于步骤③温度的水浴中，每分钟取3mL溶液，测定600nm波长下的透光率，连续测量至第15min
(2)分析与讨论：实验测得透光率变化结果如图所示。
①小科得出“常温保存会使胰蛋白酶催化速率下降”的结论，其判断依据是：________。
②小科推测：胰蛋白酶本身是________，常温下会催化自身分解，导致催化速率下降。
2．酵母菌在无氧环境下将有机物分解成酒精与二氧化碳。酵母菌无氧呼吸产生的酒精会对其造成伤害，从而抑制其呼吸作用强度吗？为此，科学小组的同学进行了如下探究活动。
【提出假设】酒精对酵母菌的无氧呼吸有抑制作用，且浓度越高抑制作用越大。
【实验器材】烧杯6个，气球6个，酵母菌培养液，体积分数为20％，40％、60％、80％的酒精，蒸馏水，量筒，刻度尺等。
【实验原理】装置如图所示，气球的体积会因酵母菌的无氧呼吸而变大，从而导致烧杯中的液面上升。酵母菌有氧呼吸的化学方程式可表达为：。在相同气压与温度下，任何含相同分子数的气体体积相同。
【实验过程】如表分别向6个气球中加入10毫升酵母菌的培养液（1号气球中的酵母菌已杀死）和10毫升不同浓度的酒精或蒸馏水，然后将6个气球分别置于对应编号的6个烧杯中，保温一段时间，将观察结果记录于表中（忽略酒精蒸发）。
实验设置 装置编号
1 2 3 4 5 6
酵母菌培养液 10毫升加热杀死 10毫升 10毫升 10毫升 10毫升 10毫升
不同浓度的酒精 蒸馏水 蒸馏水 20％ 40％ 60％ 80％
液面升高的高度
(1)【因变量的观测】本实验运用了转换法这一科学方法，即通过______反映酵母菌无氧呼吸的强度。
(2)【推测实验证据】若假设成立，请推测实验结果：______。
(3)【实验反思】由于开始时气球中存在一定量的氧气，酵母菌首先进行有氧呼吸。酵母菌的有氧呼吸对实验结果有影响吗？请予以判断并解释：______。
(4)【实验改进】实验中需保证气球处于浸没状态，但随着气球膨胀，气球会露出水面，从而影响实验结果。为防止气球露出水面，装置的改进方法：______。
3．某同学在阅读资料时发现、新鲜土豆内含有过氧化氢酶、能催化分解过氧化氢、于是他开展了如下实验：
[实验方案]
①准备若干反应瓶并编号，分别将数量、大小相同且厚薄一致的新鲜土豆片贴于反应瓶的上方；
②向每个反应瓶中加入的溶液（事先已将溶液的调为）；
③将反应瓶与装满水并倒扣在水槽中的量筒相连后，再将反应瓶旋转、使土豆片与溶液混合，如图：
④记录实验现象：___________？___________。
[实验结论]pH对过氧化氢酶活性有影响。
(1)本实验探究的是___________。
(2)实验中加入“数量、大小相同且厚薄一致的新鲜土豆片”的目的是___________。
(3)为比较过氧化氢酶的活性，该同学与其他同学对步骤④“___________？”处的内容进行讨论、提出以下方案：
方案1：观察气泡产生的多少和快慢；
方案：2：观察产生相同量的气体所需时间；
方案3：观察相同时间内反应产生的气体量。
你认为哪种方案更合理？___________。
(4)实验时该同学观察到每组实验气泡产生的速度都是先快后慢，于是他认为过氧化氢酶的活性在实验中发生了改变，你是否认同他的观点？回答并说明理由。___________。
4．小塘发现，除了唾液淀粉酶，生活生产中还有其他各种淀粉酶。他购买了两种淀粉酶A与B，探究不同温度条件下这两种淀粉酶的催化作用强弱，做了如下探究实验。
组别 实验步骤 1 2 3 4 5 6 7 8
Ⅰ．设置水浴缸温度（℃） 20 30 50 50 20 10 40 40
Ⅱ．取8支试管各加入淀粉溶液（mL），分别保温5分钟 10 10 10 10 10 30 10 10
Ⅲ．另取8支试管各加入等量淀粉酶溶液，分别保温5分钟 酶A 酶A 酶A 酶A 酶B 酶B 酶B 酶B
Ⅳ．将同组两支试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5分钟。
实验结果：对各组淀粉含量进行检测，结果如图所示。图中“测量相对值”表示反应后淀粉剩余量与最初淀粉总量的比值，比值越大说明淀粉剩余越多。请回答：
(1)该实验的自变量是________。
(2)实验时，同组两支试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液先分开放在水浴中，保温5分钟后再混合，这样做的原因是________。
(3)根据结果分析，本次实验中，酶A在50℃时的催化能力比20℃时________（选填“强”“弱”）。
(4)此实验通过检测淀粉的剩余量来表示酶的催化作用强弱。若要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路是：________。
5．为探究质量相等的糖类、脂肪、蛋白质三种营养素所含能量的大小关系，某科学兴趣小组选用花生仁、大米、牛肉干3种食物（分别富含脂肪、糖类、蛋白质），设计了右图所示的实验装置进行实验，并将实验中获得的数据记录于表格中。
a.分别称取花生仁、大米、牛肉干5g，并将它们分别粉碎。
b.在如图所示的试管中加入10mL水。
c.测量并记录加热前的水温t1。
d.将粉碎后的花生仁放在燃烧匙中，然后在酒精灯上加热到自行燃烧，马上置于试管下方，使其完全燃烧干净，观察并记录水温t2。
e.在同样条件下，再分别用大米和牛肉干重复以上实验。
样品 初温t1/℃ 末温t2/℃ 水温变化/℃
花生仁 26 30.0
牛肉干 25 27.8
大米 25 27.5
（1）通过实验发现，质量相等的花生仁、牛肉干、大米三种食物含能量最高的是___________。
（2）小组同学对实验中记录水温的时间有以下三种意见，你认为最科学合理的是___________。
A．火焰熄灭时　　B．可燃物灰烬凉透时　　C．温度计显示的温度不再升高时
（3）实验结束后，小组同学认为，该实验并不能完全说明糖类、脂肪和蛋白质三类营养素所含能量的大小关系，其理由可能是___________。
6．在学习了“血液循环”相关内容后，同学们制作“人体血液循环模型”，并设计了评价表。
“人体血液循环模型”评价表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 设计合理，有创意，结构完整 结构完整 结构不完整
指标二 既能模拟人体血液循环，也能模拟动、静脉血的转换 能模拟人体血液循环，不能模拟动、静脉血的转换 不能模拟人体血液循环，也不能模拟动、静脉血的转换
小宇利用塑料管、小水泵（为“血液”循环提供动力）、水、单向阀、塑料瓶（2大2小，上下连通）、肺泡模型、组织细胞模型等制作了如图所示的模型（“→”表示血液流动方向）。
(1)该模型中单向阀模拟的是心脏的________结构。
(2)项目组通过本模型模拟该过程，药液首先进入模型中的________（填字母）。
A．瓶① B．瓶② C．瓶③ D．瓶④
(3)请你依据“指标二”对该模型进行评价并说明理由：________。
7．探究“酵母菌种群数量变化的影响因素”时，小科进行了如下操作：
①配制无菌葡萄糖培养液；
②A 试管内加入该培养液 10mL，B 试管内加入无菌水 10mL；
③向两试管内分别注入 0.1mL 酵母菌培养物，轻轻振荡；
④将试管放在 28℃的恒温箱中；
⑤每隔24小时取一定量的酵母菌培养液，制成装片后在显微镜下进行细胞计数，并多次计数取平均值，表中的数据是有氧条件下培养测得的酵母菌数（×10 6个/mL）。
培养时间（天） 1 2 3 4 5 6 7 8
A 试管 0.8 5.2 5.6 4.8 2.0 0.8 0.4 0.08
B 试管 0.8 0.4 0.1 0 0 0 0 0
请回答：
（1）实验中B 试管与A 试管形成___________；
（2）小科制作临时装片后，利用显微镜进行观察，如图所示是使用显微镜的几个操作步骤，正确的操作顺序是___________（填序号）；
（3）这一探究活动的目的是___________；
8．在学习了“泌尿系统”相关内容后，项目研究小组制作了“肾单位工作原理模型”，如图，以模拟肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。
材料：黏土小球（如下表所示）、塑料圆管、矿泉水瓶、注射器等。
表1
颜色 白色 绿色 黑色 黄色 蓝色 红色
模拟成分 水分子 无机盐 尿素 葡萄糖 蛋白质 血细胞
直径（cm） 0.8 1 1.2 1.3 2.7 2.9
数量（个） 3（其中2个内含铁珠） 3 2 3（3个内都含铁球） 3 3
(1)代表肾小球的滤过作用的是图2中的_________。（填“A”或“B”）
(2)用黏土小球模拟血液中的部分成分不能进入肾小囊，请写出肾小囊透明塑料盒上开孔的直径d的范围应为（　　）（填字母）。
A．0.8cmB．1cmC．1.3cm(3)根据评价量表（表2）评价，该模型“功能指标”被评为良好。为了使“功能指标”达到优秀水平，请你对该模型提出合理的改进建议：_________。
表2
“肾单位工作原理模型”评价量表
指标 优秀 良好 不合格
结构指标 设计有创意，具备两处《肾小球、肾小管）的结构 结构完整，但某处结构可能不清晰 结构不完整，有一处结构 不合理
功能指标 能模拟肾小球中不同成分的滤过作用：能模拟肾小管的重吸收作用（全部） 能模拟肾小球中不同成分的滤过作用；能模拟肾小管的重吸收作用（部分） 不能模拟肾小球的滤过作 用和肾小管的重吸收作用
《【实验探究专练】代谢与平衡-2026年中考科学浙教版》参考答案
1．(1) 25 37
(2) 相同时间内，常温组（A组）透光率明显低于低温组（B组），说明其催化效率降低 蛋白质
【详解】（1）实验设计需遵循单一变量原则，本实验的变量是温度，除实验变量外，其他条件要相同且适宜。因此①处应该是：加入25ml脱脂奶。由题干内容可知，胰蛋白酶在37℃时的催化速率最快，因此步骤③中，将六支试管均置于②37℃水浴5min。
（2）①从图中可以看出，相同时间内，常温组的透光率远低于低温组，且几乎没有明显上升。 透光率的变化反映了胰蛋白酶对底物的分解情况：透光率上升越快、越高，说明酶的催化速率越高。 常温组透光率低且变化小，说明常温下胰蛋白酶的催化速率下降，因此可以得出“常温保存会使胰蛋白酶催化速率下降”的结论。
②胰蛋白酶本身是蛋白质，而蛋白酶可以催化蛋白质的分解，因此常温下胰蛋白酶会催化自身分解，导致催化速率下降。
2．(1)烧杯中液面升高的高度
(2)1号烧杯液面几乎不升高，从2号到6号，烧杯液面升高的高度依次减小
(3)没有影响。有氧呼吸消耗的氧气分子数和生成的二氧化碳分子数相等，相同条件下二者体积相等，气球体积不变，因此不影响实验结果
(4)向烧杯中加入足够多的水（或在气球下方系一个重物，使气球始终浸没在水中）
【详解】（1）酵母菌无氧呼吸强度越大，产生二氧化碳越多，气球体积越大，烧杯内液面上升越高。本实验通过观测直观的液面升高高度，反映不易直接测量的无氧呼吸强度，属于转换法。
（2）若假设成立（酒精浓度越高，抑制作用越强），1号酵母菌已经被杀死，不能产生二氧化碳，因此液面几乎不升高；2号无酒精，抑制作用最弱，产生二氧化碳最多，液面升高最大；从2号到6号酒精浓度逐渐升高，抑制作用逐渐增强，产生二氧化碳逐渐减少，因此液面升高高度依次减小。
（3）根据有氧呼吸反应式，消耗氧气的分子数与生成二氧化碳的分子数相等，结合题中“相同气压温度下，相同分子数的气体体积相同”，可知有氧呼吸前后气球内气体总体积不变，不会改变烧杯液面高度，因此对实验结果无影响。
（4）若气球膨胀后露出水面，可通过增加烧杯内水的深度，保证膨胀后气球仍完全浸没；或在气球下系重物，拉住气球使其始终保持浸没状态，即可解决问题。
3．(1)pH对过氧化氢酶活性的影响
(2)控制无关变量
(3)方案3
(4)不认同，随着反应进行，过氧化氢的量减少，反应速度自然变慢，并非过氧化氢酶活性改变
【详解】（1）该实验中，自变量是溶液的pH（事先已将溶液的pH调为3、5、7、9、11），因变量是过氧化氢酶的活性，通过观察与过氧化氢分解相关的现象来体现。所以本实验探究的是pH对过氧化氢酶活性的影响。
（2）实验中加入“数量、大小相同且厚薄一致的新鲜土豆片”，是因为新鲜土豆片中含有过氧化氢酶，这样做的目的是控制无关变量，排除土豆片数量、大小、厚薄等因素对实验结果的干扰，使实验结果更可靠。
（3）方案1：观察气泡产生的多少和快慢，气泡产生的多少和快慢可以直观地反映过氧化氢分解的速率，从而体现过氧化氢酶的活性，但“多少”和“快慢”的判断相对比较主观。
方案2：观察产生相同量的气体所需时间，时间越短，说明过氧化氢分解速率越快，过氧化氢酶活性越高，该方法能较准确地比较酶活性，但操作相对复杂。
方案3：观察相同时间内反应产生的气体量，气体量越多，说明过氧化氢分解速率越快，过氧化氢酶活性越高，该方法既直观又能准确比较酶活性，操作也相对简单。
综合来看，方案3更合理，因为它能更准确地定量比较过氧化氢酶的活性。
（4）不认同该同学的观点。因为随着反应的进行，过氧化氢的量逐渐减少，即使过氧化氢酶的活性不变，反应速度也会变慢，所以每组实验气泡产生的速度先快后慢是由于过氧化氢浓度逐渐降低导致的，而不是过氧化氢酶的活性在实验中发生了改变。
4．(1)温度和酶的种类
(2)保证酶和底物在混合时就达到预设温度，避免混合过程中温度变化对实验结果的影响
(3)强
(4)在30℃~40℃之间设置一系列更小的温度梯度，重复实验，检测淀粉剩余量，找到淀粉剩余量最少的温度即为酶B的最适温度
【详解】（1）自变量是在实验过程中可以变化的量，从实验设置和图表可以看出，实验设置了不同的温度（20℃、30℃、40℃、50℃），同时使用了两种不同的酶（酶A、酶B），所以自变量是温度和酶的种类。
（2）实验时，同组两支试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液先分开放在水浴中，保温5分钟后再混合，这样做的原因是保证酶和底物在混合时就达到预设温度，避免混合过程中温度变化对实验结果的影响 如果先混合再保温，混合过程中温度会发生变化，无法保证实验是在预设温度下进行的，这样会干扰实验结果的准确性。
（3）据结果分析，本次实验中，酶A在50℃时的催化能力比20℃时强 从图表数据看，酶A在50℃时的“测量相对值”（淀粉剩余量/初始淀粉总量）比20℃时小，说明50℃时淀粉被分解得更多，酶的催化能力更强。
（4）从图表可知，酶B在30℃~40℃之间催化效果较好，所以需要在这个区间内缩小温度梯度（如31℃、32℃、33℃、34℃、35、℃36℃、37℃、38℃、39℃），重复实验，找到淀粉剩余量最少的温度，该温度就是酶B的最适温度。
5． 花生仁 C 所选取的食品可能含有多种营养素，如花生仁中既含有较多的脂肪，也含有较多的蛋白质
【分析】（1）科学探究的一般过程：提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流。
（2）种子的成分包括有机物（淀粉、蛋白质和脂肪）和无机物（水和无机盐）。有机物含有碳，能够燃烧；而无机物一般不含有碳，不能燃烧。
（3）设置对照组的必要性；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。
【详解】（1）对照实验只有一个变量，除探究条件不同外，其他条件都相同。同样的水（10mL），温度上升（℃）越高，表明含能量越多；而温度上升最高的是花生仁（3℃）。因此从该小组的实验结果可以看出，花生仁、牛肉干、大米三种食物中，含能量最多的是花生仁。
（2）A．火焰熄灭时，还有余热，此时若及时计数，会导致数据偏低，A错误。
B．核桃仁灰烬凉透时，由于这一过程热量的散失，会导致数据偏低，B错误。
C．温度计显示的温度不再升高时，说明不再有热量产生，此时记录数据比较科学，C正确。
故选C。
（3）由于同一种食物中所含糖类、脂肪和蛋白质等多种多种营养素，且各自的含量不同，比如：如花生仁中既含有较多的脂肪，也含有较多的蛋白质，因而不能通过三种食物完全说明糖类、脂肪和蛋白质三类营养素的供能情况。
6．(1)房室瓣
(2)B
(3)合格。不能模拟动脉血和静脉血和转换
【分析】血液循环包括体循环和肺循环。体循环的路线是：左心室→主动脉→各级动脉→身体各部分的毛细血管网→各级静脉→上、下腔静脉→右心房；肺循环的路线是：右心室→肺动脉→肺部毛细血管→肺静脉→左心房。药物注射进入血液循环后，首先会经过体循环回到右心房。
【详解】（1）该模型中单向阀模拟的是心脏的房室瓣结构。心脏的瓣膜能保证血液单向流动，防止血液倒流，单向阀在模型中起到类似的作用，确保 “血液”（水）按一定方向流动。
（2）在人体中，静脉注射药物后，药物首先进入体循环，经过各级静脉，然后汇集到上、下腔静脉，最终进入右心房。在该模型中，瓶②相当于右心房，所以药液首先进入模型中的瓶②，答案选B。
（3）依据 “指标二” 对该模型的评价为合格。理由是：该模型能模拟人体血液循环，水在小水泵的驱动下，通过塑料管在各个部分流动，类似血液在心脏和血管中的循环流动。但是该模型不能模拟动、静脉血的转换，模型中没有体现出在肺泡处氧气进入 “血液”、二氧化碳排出，以及在组织细胞处氧气和营养物质供给细胞、细胞产生的二氧化碳等废物进入 “血液” 的过程，即无法体现血液成分的变化，也就不能模拟动、静脉血的转换。
7． 对照 ④①③② 营养物质的有无对酵母菌数量的影响
【分析】显微镜的正确操作步骤应该是：取镜和安放、对光、放置玻片标本、观察、收放和整理。
【详解】（1）实验中B 试管与A 试管只有是否有培养液一个变量，其他条件都相同，能够形成对照。
（2）使用显微镜的几个操作步骤正确操作顺序是④对光、①放置玻片标本、③镜筒下降，注视物镜、②镜筒上升寻找物像，故顺序为：④①③②。
（3）根据表格中的数据可知，A试管中的酵母菌数量随着时间的推移变化先变多后变少，是因为在良好的营养和生长条件下，酵母生长迅速，随着酵母菌数量的不断增多，营养物质及生活空间减少，大量的酵母菌会死亡，所以数量下降。
B试管中的酵母菌数量直接减少，并在第三天就已经全部死亡，是因为B试管缺少培养液。所以该实验的目的是为了探究营养物质的有无对酵母菌数量的影响。
8．(1)A
(2)C
(3)增加不同直径的黏土小球；调整磁铁的吸附特性；优化塑料盒开孔的直径范围
【分析】（1）肾单位包括肾小球、肾小囊和肾小管。肾小球的滤过作用是指血液流经肾小球时，除了血细胞和大分子的蛋白质外，血浆中的一部分水、无机盐、尿素、葡萄糖会滤过到肾小囊形成原尿。
（2）当血液流经肾小球时，经过肾小球的滤过作用，形成原尿进入肾小囊，原尿流经肾小管时，大部分水、部分无机盐和全部的葡萄糖被重新吸收回血液，而剩下的尿素、一部分无机盐和水等由肾小管流出形成尿液。
（3）要使模型的“功能指标”达到优秀水平，需要更完善地模拟肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。
【详解】（1）图中A代表肾小球的滤过作用，B代表肾小管的重吸收作用。
（2）当血液流经肾小球时，除了血细胞和大分子的蛋白质外，血浆中的一部分水、无机盐、尿素、葡萄糖会滤过到肾小囊形成原尿。因此“肾小囊”透明塑料盒上开孔应该大于葡萄糖的直径小于蛋白质的直径，直径范围应为1.3cm＜d＜1.7cm。C正确，AB错误。
故选C。
（3）从前面的分析可知，目前模型能模拟部分功能，但不够完善。可以进一步优化模型中对物质选择性滤过和重吸收的设计。比如，增加不同直径的黏土小球；调整磁铁的吸附特性；优化塑料盒开孔的直径范围。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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