1.5科学探究 同步练习（含解析）

科学探究
一、单选题
1.小明指着厨房桌面上的一小块白色固体，问妈妈：“这是什么？”妈妈说：“可能是蜡块，也可能是小石子。”爸爸说：“把它放到水中，若沉下去就是小石子，若漂浮着就是蜡块”。小明的妈妈和爸爸的说法分别属于科学探究过程中的（ ）
A. 猜想和设计研究方案 B. 猜想和反思评价 C. 设计实验和获得结论 D. 猜想和进行实验
2.最早的抗生素—青霉素是弗莱明发明的，在一次偶然的机会，他发现培养皿上不小心沾有青霉菌，而在青霉菌的周围没有其他的细菌生存。为什么会产生这种现象 于是他多次实验考查青霉菌对细菌繁殖的影响，在实验前，最适合做实验猜想的是( )
A. 青霉菌与细菌间是互利关系 B. 青霉菌污染了细菌生存的环境
C. 青霉菌产生了对人类有益的物质 D. 青霉菌产生了可以抑制细菌增殖的物质
3.开学了，七年级的新生小明漫步在学校校园，脑子里涌出很多有趣的问题：①学校占地面积多大？②树上的知了是怎么发出声音的？③新的班主任是否严厉？④学校今年中考的重点率是多少？其中，属于科学问题的是（ ）
A. ② B. ①② C. ①②④ D. ①②③④
4.下列关于“观察豆类种子的发芽及幼苗对光的适应”这一实验的表述中，错误的是（ ）
A. 豆类种子发芽一般是先长出根、后长出芽的
B. 豆类种子幼芽在出土前呈钩状，有利于保护幼苗减少因摩擦而损伤
C. 因为叶绿素的形成需要光，所以光是种子萌发的必要条件
D. 实验需要在温暖、湿润且通风的环境中选行
5.市场上的防晒霜都宣称可以防晒。暑假期间，舟山某校初中学生外出徒步旅游，准备借此机会做一个关于某品牌防晒霜的实验，看它是否有效。其中四位同学的实验方案如下表：你认为最为合理的实验方案是（ ）
实验人 实验方案
A.小科 一只手背上涂上防晒霜，另一只手不涂。一天后，比较两只手背的灼烧程度。
B.小英 第一天手背涂上防晒霜，第二天不涂。比较这二天手背被灼伤的程度。
C.小玲 在同学的手背上涂上防晒霜，自己不涂。一天后，比较自己手背与同学手背被灼伤的程度。
D.小红 手心上涂上防晒霜，手背上不涂。一天后，比较手心与手背被灼伤的程度。
A. A B. B C. C D. D
6.我们从科学课本中已经认识了不少科学家，从中我们知道了科学家对自然界的事物的存在、发展和变化的研究方法是（ ）
A. 科学家就在实验室里研究自然界的现象，得出科学结论
B. 科学家就在图书馆里查阅资料得出科学结论
C. 科学家就在野外考察得出科学结论
D. 科学家不断提出新问题，搜集信息，把考察或实验的结果记录下来，经过分析、论证，得出结论
7.下列选项属于科学假设的是（ ）
A. 食物变质是否和微生物有关 B. 食物变质和哪些因素有关
C. 食物变质和微生物的生长有关 D. 以上选项都错
8.李明同学为了探究鲫鱼“浮头”的原因，取来两只相同的鱼缸甲、乙，并设计了下列实验方案，试选出最合理的一种( )
A. 取大小、活力相当的两条鲫鱼，分别放入盛有等量河水的鱼缸甲、乙中，甲中泵入空气，乙中不作处理，放置于相同的环境中观察 B. 取一大一小活力相当的鲫鱼，分别放入盛有等量河水的鱼缸甲、乙中，甲用玻璃封闭，乙不作处理，放置于相同的环境中观察
C. 取大小、活力相当的两条鲫鱼，分别放入甲、乙两鱼缸中，甲中加适量河水，乙中加等量煮沸后冷却的河水，放置于相同的环境中观察 D. 取大小、活力相当的六条鲫鱼，平均投放于甲、乙两鱼缸中，甲中加适量河水，乙中加等量煮沸后冷却的河水，放置于相同的环境中观察
9.伽利略的理想实验将可靠的事实和理论结合起来，如图是伽利略的理想实验，让小球从斜面 AO 上某处静止释放，沿斜面滚下，经 O 点滚上斜面 OB。有关他的理想实验程序内容如下：(1)减少第二个斜面 OB 的倾角，小球在这个斜面上仍能达到原来的高度，但这时它要运动的远些。(2)两个对接的斜面中，使静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。(3)如果没有摩擦，小球上升到释放的高度。(4)继续减少斜面 OB 的倾角，小球到达同一的高度时就会离得更远，最后使斜面 OB 处于水平位置，小球沿水平面做持续的匀速直线运动。有关理想实验程序先后顺序排列的正确选项是( )
A. 事实(2)→事实(1)→推论(3)→推论(4) B. 事实(2)→推论(1)→推论(3)→推论(4)
C. 事实(2)→推论(3)→推论(1)→推论(4) D. 事实(2)→事实(1)→推论(4)→推论(3)
10.某人做了这么一个实验：①制备培养基，等量分装在试管中，并进行灭菌。②将平菇菌种无菌操作后等量接种到培养基中。③把接种后的培养基放在两个培养箱中，一个为对照组，另一个培养箱的中央放入磁铁，并按不同直径的圆周放入 3 圈实验组培养基（见图）。④每日做观察记录，其中包括测量菌丝的长度，观察菌丝色泽等等。该实验要研究的问题是( )
A. 磁场对培养基的影响有哪些 B. 培养基对平菇生长有哪些影响
C. 磁场对平菇生长有什么影响 D. 有利于平菇生长的环境因素有哪些
11.加酶洗衣粉是在合成洗衣粉中加入 0.2%～0.5%的酶制剂制成的。某科学兴趣小组对某种加酶洗衣粉洗涤效果与水温之间的关系进行研究，每次实验所选的衣料、奶渍的量、洗衣粉的用量和用水量均相同，测得这种加酶洗衣粉在不同水温条件下除去衣服上奶渍所需的时间，实验结果如下表所示：
水温 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 70℃ 80℃
除去奶渍所需时间 28 秒 12 秒 6 秒 4 秒 12 秒 17 秒
由表中数据判断，用这种加酶洗衣粉除去奶渍效果最好的水温条件可能是( )
A. 80℃ B. 60℃ C. 50℃ D. 30℃
12.在研究“变扁了的乒乓球如何复原”的实验中，有的同学提出了乒乓球的复原是依靠球内空气的受热膨胀的看法，这应该属于实验中的（ ）
A. 提出问题 B. 收集证据 C. 建立假设 D. 分析实验现象
二、填空题
13.下列是小红同学进行的一次探究活动：
（A）小华发现池中有小白点在浮动，仔细看很久；
（B）心想“这是生物吗？”
（C）于是取一滴池水，做成玻片标本，用显微镜观察；
（D）原来是草履虫．
以上活动中哪一个属于提出问题________，哪一个属于实验________．
14.为什么人的肺不是一个大的囊泡，而是由很多小的肺泡构成的呢？用下列切萝卜的模拟实验可帮助理解：如图，将一个大块萝卜不断等分，测量切块的边长，计算切块的表面积求和．
（1）.通过“切块表面积之和”这一数据的变化可以说明，由于许多肺泡的存在增大了肺的表面积，从而升高 的效率．
（2）.人体的消化系统中也存在增大表面积的结构，该结构的名称是 ．
三、解答题
15.请阅读下面的文章，并据此回答问题：
科学家在研究大气中CO2的浓度变化会对地球的平均气温造成什么影响的问题时，采用的研究途径之一是：研究古气候大气中CO2的浓度变化和当时大气平均温度的变化关系．
（1）有种方法是测量浅海贝类化石中硼、钙元素含量的比例．因为这个比例高低和这些贝类生长时的海水酸碱度有关，而海水酸碱度又和大气中CO2的浓度有关．将得到的有关数据和通过其它研究途径得到的同时期大气平均温度对比，即可得到同时期大气平均温度与大气中CO2的浓度的对应关系．海水酸碱度和大气中CO2的浓度有关的科学原理是________．
请在坐标图中，标出坐标轴的含义，并大致表示大气中CO2的浓度对海水酸碱度（用海水pH表示，海水略呈弱碱性）的影响关系________．
（2）科学家也通过另外途径研究古气候时CO2的浓度变化与当时大气平均温度的关系．如比较古代植物叶片化石及近现代植物标本，发现很多地区较多同种近现代植物叶片单位面积上气孔数目减少．从植物对环境的适应性考虑，造成这种变化的可能原因是：________、________（请写出两种）．
（3）在生物圈中，你认为当前影响大气中CO2浓度变化的主要直接因素是：________、________（请写出两点）．
四、实验探究题
16.请根据以下材料，完成有关的探究实验：
资料一：繁殖期间的雄性三刺鱼腹部会变成红色，相互间经常发生猛烈的搏斗。
资料二：身穿红色衣服的人经过鱼缸时，鱼缸中腹部变红的三刺鱼会出现攻击行为，而对穿非红色衣服的人无反应。为了探究引发繁殖季节的雄性三刺鱼发生攻击行为的诱因，生物实验小组将自制的4种模型分别投入到4个鱼缸中(内有大小基本相同的繁殖期间的雄性三刺鱼各1条)，观察三刺鱼的反应情况。模型形状与颜色和三刺鱼的反应情况记录如下表：
鱼缸 模型 三刺鱼的反应
1号 三刺鱼外形，腹部灰褐色 无反应
2号 三刺鱼外形，腹部红色 有攻击行为
3号 鲳鱼外形，腹部灰褐色 无反应
4号 鲳鱼外形，腹部红色 有攻击行为
（1）如果作出的假设是________，验证该假设的最简单的实验组合是1号和2号。
（2）1号和2号、3号和4号两组对照实验的变量都是________；通过这两组对照实验，你得出的实验结论是________。
（3）如果去掉2号、3号两组实验，只考虑1号和4号两组的实验，大家认为得出的结论会不准确，请说明理由________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 A
【解析】【分析】科学探究的基本环节为提出问题→猜想与假设→制定计划→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→拓展与迁移，
【解答】妈妈说：“可能是蜡烛，也可能是小石子”，可能这个词语表明妈妈的话属于猜想与假设。
爸爸说：“把它放到水中，若沉下去就是小石子，若漂浮着就是蜡块”，爸爸的话表明他正针对这个探究做出实验，故属于设计方案的环节。
故选：A。
2.【答案】 D
【解析】【分析】探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的，发现问题后，根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设。设计探究的方案，包括选择材料、设计方法步骤等。按照探究方案进行探究，得到结果，再分析所得的结果与假设是否相符，从而得出结论。
【解答】弗莱明在培养细菌的器具中发现一种青霉菌，在这种青霉菌的周围没有其他细菌生存，因此，他提出的问题应该是：青霉菌产生的处为什么没有细菌？作出假设是对提出问题的回答，弗莱明针对青霉菌处没有细菌的事实作出的假设应该是：青霉菌能产生抑制细菌增殖的物质，故D说法正确
故答案为：D

3.【答案】 A
【解析】【分析】提出问题是科学探究的第一步，科学问题要有科学性、探究性。
【解答】②树上的知了是怎么发出声音的？ 属于科学问题，①学校占地面积多大？属于数学问题，③新的班主任是否严厉？④学校今年中考的重点率是多少？是对某事的问题，没有探究性，因此不属于科学问题，A符合题意。
故答案为：A
4.【答案】 C
【解析】【分析】根据科学探究实验的原则：①对照原则；②单一变量原则解题。
【解答】A、豆类种子发芽时，胚根首先突破种皮，发育成植物体的根，故一般是先长出根、后长出芽，是正确的；
B、豆类种子幼芽在出土前呈钩状，有利于保护幼苗减少因摩擦而损伤，是正确的；
C、种子萌发需要的外界条件有充足的氧气、适量的水和适宜的温度；不需要光，故C错误；
D、种子萌发需要的外界条件有充足的氧气、适量的水和适宜的温度；故实验需要在温暖、湿润且通风的环境中选行，故D正确；
故答案为：C。
5.【答案】 A
【解析】【分析】对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同之外，其他条件都相同的实验，叫做对照实验。
【解答】A、小科，采取两只手背一只涂抹、一只不涂抹防晒霜进行对比实验，对比实验的影响因素基本一致，因此所获得的实验结果比较科学．这样的实验方案是最为合理的，A符合题意。
B、小英， 第一天手背涂上防晒霜，第二天不涂。因为不同时间涂抹，时间因素控制不了天气的变化，这会成为对比实验中的不同因素，故该实验结果不具有科学性，实验方案不合理，B不符合题意。
C、小玲，因为采取不同实验者，由于个人的体质因素不同，从而让对比实验会因影响因素不同，导致不具有科学性，故该实验方案不合理，C不符合题意。
D、小红，由于采取不同部位的皮肤进行对比实验，使对比实验的影响因素不同，而让对比实验会因影响因素的不同，不具有科学性．该实验方案不合理，D不符合题意。
故答案为：A
6.【答案】 D
【解析】【分析】科学探究包括提出问题、建立假设、搜集证据、得出结论，分析和讨论。
【解答】A、科学家经常会在实验室研究自然界的现象，但是得出科学结论是要有一个具体的过程的，此说法并不完整，A不符合题意
B、发展和变化的研究方法并没有体现出来， B不符合题意。
C、光是在野外考察就能得出科学结论，叙述并没有提及发展和变化的研究方法的实质，C不符合题意。
D、科学家不断提出新问题，搜集信息，把考察或实验的结果记录下来，经过分析、论证，得出结论此说法中确实展现了科学家对自然界的事物的存在、发展和变化的研究方法，D符合题意。
故答案为：D
7.【答案】 C
【解析】【分析】本题主要考查科学探究中假设环节的举例， 科学假说是指符合证据、同时可以被证实或者被反驳的猜测性解释。
【解答】A、食物变质是否和微生物有关，其实这是属于科学探究中的提出问题，A不符合题意。
B、食物变质和哪些因素有关，其实这是属于科学探究中的提出问题，B不符合题意。
C、食物变质和微生物的生长有关，这句话可以理解成假设食物变质和微生物的生长有关，因此它就是属于科学假设，C符合题意。
D、C选项是对的，D不符合题意。
故答案为：C

8.【答案】 D
【解析】【分析】控制变量在进行科学实验的概念，是指那些除了实验因素(自变量)以外的所有影响实验结果的变量，这些变量不是本实验所要研究的变量，所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。
【解答】A C、只有两条鲫鱼，实验对象太少，容易产生实验现象偶然性；故A C错误；
B、一大一小的鲫鱼，后面甲密闭，乙不作处理，存在多个变量；故B错误；
D、6条鲫鱼，实验对象有多个，甲中放正常河水，乙煮沸后的河水，唯一变量有无空气；故D正确；
故答案为：D。
9.【答案】 C
【解析】【分析】科学探究的基本方法：观察法。常用方法：调查法，实验法，测量法。观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表，用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象，从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性和计划性、系统性和可重复性。
【解答】理想实验是根据实验现象作出对应的推论；（2）属于实验事实，根据实验事实得出结论（3）；然后进一步假设若减少OB倾角，小球仍能达到原来高度；即得出（1）；再进一步减小斜面 OB 的倾角实验，得出结论（4）；故C符合；
故答案为：C。
10.【答案】 C
【解析】【分析】根据科学探究实验的原则：①对照原则；②单一变量原则知识解题。
【解答】解：通过对题干的分析可知，本实验的唯一变量是磁场，故探究的是磁场对平菇生长的影响；
故答案为：C。
11.【答案】 B
【解析】【分析】科学探究的基本环节：发现问题、提出问题；建立猜想和假设；设计方案、制定计划；收集证据、检验假设；得出结论、作出解释；评价与交流。科学探究方法常见的有：控制变量法、转换法、等效替代法等，在设计实验时所采用的实验方法为控制变量法，所谓控制变量法是指在研究或解决问题的过程中，对影响事物变化的因素和规律加以人为控制，只改变某个变量的大小，而保证其他的变量不变，最终解决所研究的问题。该实验探究的是某种加酶洗衣粉洗涤效果与水温之间的关系，实验的变量是：水温，实验所选的衣料、奶渍的量、洗衣粉的用量和用水量均相同。通过比较除去衣服上奶渍所需的时间，来判断加酶洗衣粉洗涤效果。除去衣服上奶渍所需的时间越短，则加酶洗衣粉洗涤效果越好。
【解答】该实验探究的是某种加酶洗衣粉洗涤效果与水温之间的关系，实验的变量是：水温，实验所选的衣料、奶渍的量、洗衣粉的用量和用水量均相同。通过比较除去衣服上奶渍所需的时间，来判断加酶洗衣粉洗涤效果。除去衣服上奶渍所需的时间越短，则加酶洗衣粉洗涤效果越好。由表格可知，当水温为60℃，除去衣服上奶渍所需的时间最短，故这种加酶洗衣粉除去奶渍效果最好的水温条件可能是60℃。
故答案为：B
12.【答案】 C
【解析】【分析】科学探究包括提出问题、建立假设、收集证据、得出结论。
【解答】有的同学提出了乒乓球的复原是依靠球内空气的受热膨胀的看法，这一环节它是因为研究 “变扁了的乒乓球如何复原”的实验中提出了猜想，意思是假设乒乓球的复原是依靠球内空气的受热膨胀，因此属于实验中的建立假设，C符合题意。
故答案为：C
二、填空题
13.【答案】 B；C
【解析】【分析】科学探究的基本环节是：提出问题→作出假设→制定计划→实施计划→表达交流．其中能够提出有研究价值的问题，并作出符合科学事实的假设，是探究成功的前提；制定出恰当的科学探究计划，则是探究成功的关键，所以科学探究的第一步是发现和提出问题．
【解答】解：A、某同学发现池水中有一运动的白点，属于科学探究的发现问题；
B、心想这是生物吗，属于属于科学探究的提出问题；
C、于是取一滴池水，做成玻片标本，用显微镜观察，属于科学探究的实施计划；
D、原来是草履虫，属于科学探究的得出结论．
故答案为：B； C；
14.【答案】 （1）气体交换
（2）小肠绒毛
【解析】【分析】通过切萝卜的模拟实验可以知道：切块越小、切块表面积之和越大，如下表：
切块边长 切块数 切块表面积
8 1 8×8×4×1=256
4 8 4×4×4×8=514
2 64 2×2×4×64=1024
… … …
【解答】解：（1）通过类比可知：许多肺泡的存在增大了肺的表面积，有利于进行气体交换．（2）小肠内壁有环形皱襞，皱襞上有小肠绒毛，皱襞和绒毛的存在增大了消化和吸收的面积．
故答案为：（1）气体交换；（2）小肠绒毛．
三、解答题
15.【答案】 （1）二氧化碳溶于水形成碳酸；
（2）大气温度升高；二氧化碳含量升高
（3）化石燃料的燃烧；植物的光合作用
【解析】【分析】（1）根据二氧化碳溶于水形成碳酸分析；（2）根据大气温度降低，植物蒸发水分减少，二氧化碳的含量降低，植物的光合作用减弱分析；（3）根据化石燃料的燃烧释放大量二氧化碳、植物的光合作用吸收大量二氧化碳分析．
【解答】解：（1）二氧化碳溶于水形成碳酸，大气中的二氧化碳浓度越高，溶于水生成的碳酸就越大，海水的pH就越低；大气中CO2的浓度对海水酸碱度（用海水pH表示，海水略呈弱碱性）的影响关系图如下：
2）较多同种近现代植物叶片单位面积上气孔数目减少．可能是因为环境温度升高，叶片单位面积上气孔数目较少的植物蒸腾作用弱，更适应这种环境；可能是环境干旱，叶片单位面积上气孔数目较少的植物蒸腾作用弱，更适应这种环境；可能是环境中二氧化碳浓度升高，气温升高，叶片单位面积上气孔数目较少的植物蒸腾作用弱，更适应这种环境．（3）化石燃料的燃烧释放大量二氧化碳、植物的光合作用吸收大量二氧化碳，这是当前影响大气中CO2浓度变化的主要直接因素．
故答案为：（1）二氧化碳溶于水形成碳酸； 2）大气温度升高；二氧化碳含量升高；（3）化石燃料的燃烧；植物的光合作用．
四、实验探究题
16.【答案】 （1）红色可能是导致繁殖期间雄性三刺鱼发生攻击行为的诱因
（2）模型腹部颜色；红色是导致繁殖期间雄性三刺鱼发生攻击行为的诱因
（3）1号与4号模型中包含2个变量，没有控制单一变量
【解析】【分析】实验通过对比生活在不同颜色的鱼中的三刺鱼的反应，探究三刺鱼相互攻击的原因，这样的实验为对照实验，对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同外，其他条件都相同的实验，这个不同的条件，就是惟一变量。设置一组对照实验，使实验结果具有说服力，一般的对实验变量进行处理的，就是实验组，没有处理是的就是对照组。
【解答】（1）繁殖期间雄性三刺鱼腹部会变成红色，之后它们会相互攻击，因此提出假设红色可能是导致繁殖期间雄性三刺鱼发生攻击行为的诱因.
（2）1号和2号、3号和4号两组对照实验的变量都是模型腹部颜色，腹部灰褐色的鱼是没有攻击行为或无反应，但是腹部是红色的鱼时就存在攻击行为，因此通过对照说明红色是导致繁殖期间雄性三刺鱼发生攻击行为的诱因。
（3）1号与4号模型中包含2个变量，不符合控制变量法的准则，无法作对照实验没有控制单一变量。
故答案为：（1）红色可能是导致繁殖期间雄性三刺鱼发生攻击行为的诱因（2）模型腹部颜色；红色是导致繁殖期间雄性三刺鱼发生攻击行为的诱因（3）1号与4号模型中包含2个变量，没有控制单一变量