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专项突破综合训练(二)　实验探究
一、选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.人能对外界刺激作出反应,但是反应速度各不相同,那么反应速度是否与年龄有关呢 小丽邀请家人一起做了测定反应速度的实验,结果如下表所示。下列叙述正确的是(　　)
受试者 尺子下落的高度/厘米
第一次 第二次 第三次
小丽(13岁) 18.8 18.2 17.9
妈妈(38岁) 29.6 29.3 29.5
奶奶(62岁) 48.7 49.6 50.3
注:尺子下落的高度值越小,表示反应速度越快;反之,则越慢。
A.该实验的变量是尺子下落的高度
B.根据实验结果,反应最快的是小丽
C.处理表中数据时,取最大值作为实验结果
D.该实验说明,人的反应速度与年龄无关
2.某生物学实验小组的同学从小白鼠的体内提取了一种激素,可能是胰岛素或甲状腺激素。实验小组为了探究该激素是何种激素,把生理状况相似的小鼠分成甲、乙、丙、丁四组,给甲组小鼠注射一定量的该激素,给乙组小鼠注射等量的生理盐水,给丙组小鼠饲喂含该激素的饲料,给丁组小鼠饲喂不含该激素的饲料。过一段时间观察四组小鼠变化情况。下列分析错误的是(　　)
A.如果甲组小鼠出现休克,注射适量的葡萄糖后恢复,说明该激素是胰岛素
B.如果甲组小鼠比乙组小鼠兴奋、呼吸和代谢加快,说明该激素是甲状腺激素
C.如果丙组小鼠比丁组小鼠兴奋、呼吸和代谢加快,说明该激素是甲状腺激素
D.如果丙组小鼠和丁组小鼠无明显不同,说明该激素是甲状腺激素
3.下面是科学家为揭开糖尿病的发病原因,以狗为实验动物进行研究的结果。下列对该实验结果的分析,错误的是(　　)
实验组 实验操作 实验结果
① 切除胰腺 出现糖尿
② 结扎胰管,胰腺大部分萎缩,胰岛细胞活着 不出现糖尿
③ 切除胰腺,注射胰岛提取液 不出现糖尿
A.由实验①③可知,胰岛提取液可防止糖尿的出现
B.由实验①②可知,胰岛细胞属于外分泌腺
C.由实验②③可知,胰岛提取液是由胰岛细胞分泌的
D.该研究证明糖尿病的发病可能与胰岛细胞的分泌物有关
4.为了探究鼠妇适宜的生活环境,小明进行了下图所示的实验。下列叙述正确的是 (　　)
图1
图2
A.小明采用的10只鼠妇,其大小、活力等情况可以不一致
B.没有必要进行5次实验,因为第1次实验已符合预期结果
C.可利用图1所示的实验装置探究光照对鼠妇分布的影响
D.第6次实验的结果与前5次相比差异较大,此结果应该舍去
5.为探究植被类型对空气湿度的影响,某兴趣小组选取校园内面积相等的三个区域进行了空气湿度测量,结果如下表所示。下列说法错误的是(　　)
区域 裸地 草地 灌丛
平均空气湿度/% 60 72 78
A.该实验的变量为植被类型
B.裸地可作为该实验的对照组
C.灌丛的空气湿度高于草地的空气湿度
D.测量时,不需要考虑三个区域的光照强度
6.烟草燃烧时会产生尼古丁、焦油和一氧化碳等物质,为探究吸烟对肺的影响,小秦在老师的帮助下,利用下图装置进行实验。已知一氧化碳与血红蛋白的结合能力比氧更强,导致血液中的氧含量降低。下列叙述正确的是(　　)
A.实验后,鸡血和棉絮颜色保持不变
B.下拉注射器的活塞,模拟人体的呼气过程
C.吸烟对肺有影响,对人体健康不利
D.上推注射器的活塞,可使烟雾进入锥形瓶
二、简答题
7.眼是人类认识世界的重要感觉器官。目前中小学生患近视的人数逐年增多,青少年预防近视要从了解眼球的结构和功能以及成像原理开始。图甲是眼球的结构示意图,图乙是模拟眼球成像的实验操作示意图。请据图回答下列问题。
甲
乙
(1)当精彩的画面映入眼帘时,光最先透过图甲中的[　]　　　　,然后通过瞳孔,经过　　　　(填序号)的折射,最终在　　　　　　上形成清晰的物像。物像刺激感光细胞产生与视觉有关的信息,经过　　　　　　传导到　　　　　　　　　　　,这样人就形成了视觉。
(2)图乙所示的模拟实验中,左边的白纸板相当于图甲中的　　　(填序号),中间的凸透镜相当于眼球的　　　　　　;如果换上曲度较大的凸透镜,物像会落在纸板的　　　　(填“前方”或“后方”),纸板上的图像就会变模糊。同理,青少年长时间近距离看书或看手机屏幕等,会导致眼球的角膜和　　　(填序号)曲度过大,形成近视。因此,近视应该戴　　　　　　进行矫正。
(3)为了保护视力,预防近视,你认为平时应该怎么做 　　　　　　　　　　　　　　。(至少答出一条)
(4)我们在夜晚看书时,如果突然停电,瞬间眼前一片漆黑,片刻后逐渐看见周围的物体,这与③　　　　能调节瞳孔的大小有关。
8.某校同学进行了膝跳反射的探究实验,步骤如下:
①选择身高、体重等身体状况相同且健康的甲、乙两人;
②受试者坐在椅子上,一条腿自然地搭在另一条腿上,其中甲有意识地控制膝跳,乙小腿自然放松;
③用橡皮锤分别快速叩击甲、乙两人上面那条腿膝盖下方的韧带1次;
④观察实验现象:甲同学小腿无明显反应,乙同学小腿突然跳起。
请回答下列问题。
(1)设置步骤①的目的是　　　　　　　　　　。
(2)乙同学完成膝跳反射的基本途径是　　　　　　　　　　　(用右上图中序号和箭头表示)。
(3)甲同学出现上述现象的原因是膝跳反射受[　]　　　　的控制。
(4)为了避免偶然性,增强实验结果的可靠性,你的建议是　　　　　　　　　　　。
(5)某患者除躯体运动中枢(位于大脑皮层)受伤外,其他部位完好。若医生叩击患者膝盖下方的韧带,请预测该患者的膝跳反射完成情况及有无感觉:　　　　　　　　　　。
9.糖尿病为常见的内分泌异常疾病,影响人的正常生活。为探究一定浓度的花生根茎水煮液对糖尿病小鼠是否具有降糖效果,研究人员进行了相关实验操作,如下表所示。请回答下列问题。
组别 数量/只 处理方法 实验操作
Ⅰ 10 不做处理 注射等量的生理盐水
Ⅱ 10 注射四氧嘧啶溶液
Ⅲ 10 注射四氧嘧啶溶液 注射等量的花生根茎水煮液
(1)表中,向Ⅱ组和Ⅲ组小鼠注射四氧嘧啶溶液的目的是破坏小鼠的　　　　,使小鼠患糖尿病。
(2)表格中的“ ”处应填　　　　　　　　　　　。
(3)由下图所示实验结果可知,Ⅲ组血糖含量　　　　(填“高于”或“低于”)Ⅰ组,低于Ⅱ组。由此推测,一定浓度的花生根茎水煮液对糖尿病小鼠的降糖效果是　　　(填“能”或“不能”)使血糖降至正常水平。
(4)胰岛素是调节人体血糖浓度的重要激素。当其分泌不足时,血糖浓度会　　　　(填“升高”或“降低”)。一部分糖随尿液排出,从而使组织细胞供能不足,影响代谢,使人患糖尿病。
10.为探究“被动吸烟对学习记忆能力的影响”,科研人员通过将小鼠暴露在不同剂量的被动吸烟环境中(每天置于染毒柜中6小时),7天后用跳台实验错误次数检测小鼠的学习记忆能力。跳台实验通过躲避电刺激检测小鼠学习记忆能力(如下图所示)。
注:小鼠受电刺激后跳回站台的逃避行为为正确行为,未跳回站台为错误行为。
取同品种体重相近的小鼠共40只,雌雄各半,随机均分为4组,实验结果如下表所示。
组别 小鼠处理方式 第一次跳台错误次数 第二次跳台错误次数
正常组 无烟环境中 129 46
低剂量 置于弥漫着1支香烟烟雾的染毒柜中 198 185
中剂量 置于弥漫着2支香烟烟雾的染毒柜中 214 210
高剂量 置于弥漫着4支香烟烟雾的染毒柜中 288 306
(1)在实验中设置无烟环境的正常组,主要起　　　　作用。
(2)与正常组相比,被动吸烟组小鼠跳台实验错误次数　　　　(填“增加”或“减少”),这说明　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)与正常组相比,低、中、高3个剂量组第二次跳台实验错误次数与第一次跳台实验比较　　　(填“有”或“无”)明显差异。
(4)下列关于吸烟影响的叙述,正确的是　　　　　(多选)。
A.吸烟可直接影响呼吸系统的功能 B.吸烟可诱发多种心脑血管疾病
C.被动吸烟同样危害人体健康 D.青少年吸烟会提高记忆力
11.某生物学兴趣小组根据鼠妇生活在阴暗潮湿的环境这一现象,提出问题“光照会影响鼠妇的分布吗”,并制订和实施了如下实验操作。
步骤1:在一纸盒内撒上一层湿土,以盒的横轴中线为界分为A、B两区(如下图所示)。
步骤2:选10只大小、健康状况相同的鼠妇,将其随机平均分成两组,分别放在A、B两区的中央,A区盖上纸板,B区盖上玻璃板。
步骤3:静置2分钟后,每隔1分钟观察统计1次两区中鼠妇的数量,连续统计6次,统计数据见下表。
次数 1 2 3 4 5 6
A区/只 5 6 7 9 9 10
B区/只 5 4 3 1 1 0
请你根据以上实验操作和实验统计数据,回答下列问题。
(1)该探究实验作出的假设是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)该实验是否设计了对照实验 　　　　,其理由是A、B两区除了　　　　　不同,其他条件都相同。
(3)该实验的变量是　　　　。根据实验现象,你得出的实验结论是　　　　　　　。
(4)有的同学认为该结论不是很科学,其理由是探究实验除了变量唯一外,还需要　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,以减小误差和降低偶然性。
(5)该兴趣小组想利用该套装置探究土壤湿度对鼠妇分布的影响,设计了下表所示方案。但指导老师认为该方案有一定的问题,需要改进,你认为应该将　　　　　改为　　　　,实验效果会更科学。
区域 鼠妇数量/只 盖板 土壤湿度
A 10 玻璃板 湿润
B 10 玻璃板 干燥
12.酒后驾驶是一种非常危险且不负责任的行为,它会对驾驶者自身以及其他道路使用者的生命安全造成严重威胁。某生物学兴趣小组选取了三名对酒精敏感程度相同的成年男性,对他们开展实验,实验设计及结果如下表所示。请回答下列问题。
受试者 饮酒前准确算术的题数 饮酒量/毫升 饮酒后准确算术的题数
甲 30 200 28
乙 30 500 22
丙 30 800 10
(1)该兴趣小组探究的问题是　　　　　　　　　　　　　　　。测试饮酒前准确算术的题数的目的是　　　　　　。
(2)上述三组测试,除饮酒量不同外,其余条件均相同,这遵循了　　　　　　　　原则,为了减小实验误差,增加实验的可信度,受试者还要重复上述实验,并将所测数据取　　　　值作为该实验的最后结果。
(3)上述实验结果表明,饮酒量越多,算术的准确率越　　　,从而证明饮酒量越多,人的反应速度越　　　。“酒驾”司机会出现反应慢和动作不协调的现象,严重危害道路交通安全。若某“酒驾”司机因交通事故受伤成了“植物人”,生命体征只有心跳、呼吸和血压,你认为他未受损的中枢部位最可能是　　　　。
(4)为了保证实验的准确性和科学性,除了实验的常规要求外,不同的实验还会提出一些具体的要求,如探究“口腔对馒头的消化作用”要求处理好的试管要放到　　　℃的水中5~10分钟;“观察小鱼尾鳍内血管及血液的流动”实验要求选择的小鱼尾鳍的　　　　较少,以便观察;膝跳反射实验要求受试者处于　　　　状态。
13.根据调查显示,夜间长时间暴露在人造光中会显著增加患糖尿病等血糖代谢相关疾病的风险。研究显示,棕色脂肪(棕色脂肪组织细胞含有大量的线粒体)水平更高的人,新陈代谢更快,血糖控制更好。探究过程如下。
①将两组大小、性别、生理特征及数量相同的小鼠分别置于黑暗和光照条件下。
②每组小鼠的个体均注射等量、等浓度的葡萄糖溶液。
③定时检测小鼠的血糖质量浓度及棕色脂肪组织细胞中的葡萄糖水平。
④汇总并计算每组数据的平均值,结果如图1和图2所示。
图1
图2
请据图分析并回答下列问题。
(1)该实验要研究的问题:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2)探究步骤①和②中,两组小鼠大小、性别、生理特征及数量相同,并注射等量、等浓度的葡萄糖溶液的目的是　　　　　　　　　　　　。
(3)棕色脂肪组织细胞含有大量的线粒体,可以不断地氧化分解　　　　　　,帮助调节血糖。而糖在体内的摄取、贮存和利用主要与　　　　　　的作用有关。
(4)图1结果显示,光照条件下比黑暗条件下血糖质量浓度高,结合图2结果可知,光照条件下棕色脂肪组织细胞中葡萄糖水平相对值　　　　(填“高于”或“低于”)黑暗条件下,导致血糖消耗减少,进而导致血糖浓度升高。由此可知,光照会　　　(填“促进”或“抑制”)棕色脂肪组织细胞内的葡萄糖代谢。
(5)请你根据实验结果,提出一条降低高血糖患病风险的建议:　　　　　　　　　。
14.生态瓶是一个相对独立的小型生态系统,其组成成分的完整性和复杂程度直接影响该生态系统的稳定性。
(1)下表为4名同学制作的生态瓶及其中小鱼的存活情况,请据表回答下列问题。
生态瓶 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
组成 500毫升的容器中放入等量的水、砂石
1株黑藻、1条健康的孔雀鱼 1支塑料花、1条健康的孔雀鱼 1株黑藻、1条健康的斗鱼 1株黑藻、1条健康的孔雀鱼
摆放位置 储物柜中 窗台上 窗台上 窗台上
小鱼存活时间/天 2 3 10 45
Ⅰ号和Ⅱ号生态瓶中的小鱼存活时间很短,原因是这两个生态瓶中缺乏充足的　　(填气体名称),Ⅰ号生态瓶中的小鱼存活时间更短的主要原因是　　　　　　　　　　　　。Ⅲ号生态瓶中的斗鱼主要以小动物为食,存活10天后死亡的主要原因是缺乏生命活动所需要的　　　　　　。
(2)刘老师制作了一个生态瓶作为示范,以5升矿泉水瓶为容器,里面除了非生物材料外,还放入了多种动植物,构成了如下图所示的食物网。
①请写出该食物网中最长的一条食物链　　　　　　　　　　　　　　　。生态系统中的　　　　和能量是沿着食物链流动的。
②该食物网中缺少了生态系统组成成分中的　　　　　　和　　　　　。
③若该生态瓶中的苹果螺由于温度不适等原因全部死亡,以它为食的孔雀鱼并不会受到严重影响,原因是　　　　　　　　　　　　　　　。
④该生态瓶维持了1年多,与Ⅳ号生态瓶相比,说明生物种类越多、成分越复杂,生态系统的　　　　　　能力越强,从而使生态系统服务功能　　　　　,更利于支撑　　　　。
参考答案
1.B　解析 实验的变量是受试者的年龄,而不是尺子下落的高度,A项错误。为保证实验的准确性、减小实验的误差,需要对实验设置重复组,或进行多次实验,取其平均值,作为实验的最终结果,C项错误。实验结果显示不同年龄段的反应速度不同,说明反应速度与年龄有关,D项错误。
2.D
3.B　解析 胰腺分为外分泌腺和内分泌腺两部分,内分泌腺中的胰岛细胞分泌胰岛素,因此胰岛细胞属于内分泌腺,且胰岛细胞是否属于外分泌腺通过本实验无法得知。
4.C　解析 为了控制变量,实验中所用的鼠妇应该采自同一环境,个体大小和活力等应差别不大,A项错误。1次实验具有偶然性,为了避免偶然因素的影响,保证实验结果的科学性,需要设重复组,取各重复组的平均值,减小误差,B项错误。必须尊重客观事实,第6次实验的结果与前5次相比差异较大,也不能舍去,D项错误。
5.D　解析 为了保证该对照实验的唯一变量是植被类型,其他条件(包括光照强度)应相同。
6.C　解析 实验中,香烟的烟雾中含有一氧化碳等物质,与血液中的血红蛋白结合,导致血液颜色发生变化,实验中使用了白色棉絮来模拟肺泡,烟雾中的有害物质可使棉絮颜色发生变化。通过下拉注射器的活塞,可以减小锥形瓶内的气体压力,使烟雾被吸入锥形瓶内,模拟吸烟时烟雾进入肺部的过程。
7.(1)②　角膜　①④　视网膜　视神经　大脑的一定区域
(2)⑤　晶状体　前方　①　凹透镜
(3)保持正确的读写姿势;看书或使用电子产品30~40分钟后,要远眺休息;认真做眼保健操;定期检查视力等(答出一条,合理即可)
(4)虹膜
8.(1)控制单一变量
(2)⑤→④→③→②→①
(3)A　大脑
(4)进行重复实验
(5)能完成膝跳反射且有感觉
解析 (1)对照实验需控制单一变量。(2)完成反射的过程是感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器,因此乙同学完成膝跳反射的基本途径是⑤→④→③→②→①。(3)甲有意识地控制膝跳,实验结果是小腿无明显反应,由此可知膝跳反射受A大脑的控制。(4)只做一次实验会存在一定的偶然性,应该设置重复实验(或重复组),多做几次,从而避免偶然因素的影响。(5)感受器产生的神经冲动能通过传入神经传到脊髓内的神经中枢,通过传出神经传到效应器,完成膝跳反射,同时脊髓内的神经中枢还把神经冲动经过脊髓上行传到大脑皮层,形成感觉;大脑皮层中枢有躯体运动中枢、躯体感觉中枢、视觉中枢、听觉中枢、语言中枢等;患者除躯体运动中枢受伤外,其他部位完好,这说明患者膝跳反射的反射弧是完整的,躯体感觉中枢的功能也是正常的,因此,该患者能完成膝跳反射且有感觉。
9.(1)胰岛　(2)注射等量的生理盐水　(3)高于　不能　(4)升高
解析 (1)向Ⅰ组小鼠注射生理盐水,向Ⅱ组和Ⅲ组小鼠注射四氧嘧啶溶液破坏胰岛,其目的是形成对照。(2)向Ⅲ组注射适量用生理盐水配制的花生根茎水煮液,向Ⅱ组注射等量生理盐水,形成对照实验,变量是有无花生根茎水煮液。(3)由题图可知,Ⅰ组的血糖含量相对值是9,Ⅱ组的血糖含量相对值是13,Ⅲ组的血糖含量相对值是10。所以Ⅲ组血糖含量高于Ⅰ组,低于Ⅱ组。由此推测,一定浓度的花生根茎水煮液对糖尿病小鼠具有降糖作用,但无法降至正常水平。(4)胰岛素能促进组织细胞对葡萄糖的吸收、利用和转化等,降低血糖的浓度。当其分泌不足时,会使血糖浓度过高。
10.(1)对照　(2)增加　被动吸烟影响小鼠的学习记忆能力　(3)无　(4)ABC
解析 (1)无烟环境的正常组为对照组,起对照作用。(2)由题表可知,与正常组相比,被动吸烟组小鼠跳台实验错误次数增加,说明小鼠被动吸烟可引起学习记忆能力减弱。(3)由题表可知,以正常组为对照,低、中、高3个剂量组第二次跳台实验错误次数与第一次跳台实验比较无明显差异。(4)吸烟危害人体健康,不能提高记忆力。
11.(1)光照会(或不会)影响鼠妇的分布
(2)是　光照
(3)光照　光照会影响鼠妇的分布(或鼠妇喜欢阴暗的环境)
(4)重复实验,取多次实验的平均值
(5)玻璃板　纸板
12.(1)饮酒对准确算术有影响吗　作对照
(2)单一变量　平均
(3)低　慢　脑干
(4)37　色素　放松
13.(1)光照会影响棕色脂肪组织细胞内的葡萄糖代谢吗
(2)控制单一变量
(3)葡萄糖　胰岛素
(4)低于　抑制
(5)睡觉时关灯(或睡觉前不使用手机等)
14.(1)氧气　黑藻因被遮光不能进行光合作用,但仍进行呼吸作用,使小鱼得到的氧气更少　物质和能量　(2)狐尾藻→苹果螺→米虾→孔雀鱼(合理即可)
物质　分解者　非生物部分　孔雀鱼还可以捕食米虾、椎实螺等其他生物　自我调节　增强　生态安全

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