七年级科学 1.5科学探究 专题训练（含解析）

1.为探究幼虫是否有趋光行为，小宁所在的兴趣小组进行了如图所示的科学探究实验：
【实验目的】探究幼虫是否有趋光行为。
【提出猜想】幼虫可能有趋光行为。
【实验步骤】
①在一个黑暗的空间内架设Y字型走道，放置数只昆虫幼虫于起点。
②在走道中间放一个隔板，阻挡光线，在甲处放置一个光源，观察到幼虫都朝甲处移动。
③把这些幼虫放回起点，将光源移到乙处，观察到幼虫都朝乙处移动。
④将光源移走，观察幼虫移动的方向。
【实验结论】幼虫有趋光行为。
请回答下列问题：
（1）昆虫幼虫的数量应不少于10只，理由是______。
（2）实验中应保证使用同一光源且光照强度不变，这是为了______。
（3）结合实验结论，可知步骤④中将光源移走后，将观察到幼虫______。
2.小明发现不同季节的植物叶片颜色深浅不同，春天绿色浅，到了夏天变为深绿色。为探究叶片绿色深浅的影响因素，小科利用甜橙盆栽分4组开展了10天的实验，具体如图所示。
（1）小明的实验方案所基于的假设是 。
（2）小红认为，叶片绿色深浅还可能与温度有关，为了探究叶片变成深绿色的最佳温度（适合生长温度在15℃﹣35℃之间 ），请帮助她设计实验步骤。
备选器材：甜橙盆栽若干、可设定温度的大棚温室、色度计（精确测颜色的深浅）、计时器等其他常用器材。
3.豆芽是我们常见的营养丰富的蔬菜之一，生产和运输均须避光。如果暴露在光下，过一段时间就会变绿。妈妈指着菜蓝子问小金，这是为什么呢？小金回答说，因为豆芽合成叶绿素需要光。为验证自己的假设，小金设计了如下的实验方案：
①选取生长状况相同的豆芽，均分并标记为A、B两组，分别置于光照和黑暗的条件下，并适时洒清水以保持湿润。②一段时间后，观察并记录A、B两组豆芽的颜色。
请你回答有关问题。
（1）小金设计的验证实验基于的假设是： ；
（2）该验证实验的单一变量是 ；
（3）实验的预期结果是： 。
4.黑白瓶法是一种通过测定水中溶解氧气含量的变化，反映水体有机物生成量的研究方法。某小组采用黑白瓶法测定某湖泊不同深度的水中24小时内的溶氧量变化（不考虑温度的影响）。
实验步骤：
①采水：选取若干透光的白瓶、不透光的黑瓶分成6组，分别采集6个不同深度的水样，装满水后将瓶盖盖好，同时在相应的深度取等体积的水进行初始溶氧量的测定。
②挂瓶：将这些瓶分别悬挂在原采水深度处，放置24小时。
③测氧：测定各水深处白瓶和黑瓶内水中的溶氧量。
④计算：将测出的溶氧量减去初始溶氧量，算出每个水深处各个黑、白瓶中溶氧量的变化值，并计算其平均值，结果如下表：
水深（m） 瓶内水中溶氧量变化值（g/m3 24h）
白瓶 黑瓶
1 +7 ﹣2
2 +5 ﹣2
3 +2 ﹣2
4 0 ﹣2
5 ﹣2 ﹣2
5.7（水底） ﹣3 ﹣3
回答下列问题：
（1）水深1至3米处的白瓶中溶氧量的变化由 决定（填生理过程）。
（2）由于操作者不小心，有一个l米处的白瓶掉到水底，一昼夜后其瓶中的溶氧量变化偏小，其原因是 。
（3）根据表中数据分析，该湖泊生态系统的垂直结构中，生产者分布的范围是 。
5.“生根粉”能促进植物根部细胞分化，加速根系生长发育，在植物扦插、移栽中被广泛应用。小嘉同学在月季扦插实践中想要使用生根粉，但又无法确定精准的生根粉浓度和浸泡时间，为此设计如下实验：
①配制浓度0.1mg/mL、0.2mg/mL、0.3mg/mL的生根粉水溶液，每种浓度的生根粉水溶液分装在3个容器内，作实验组备用；
②选取长势相近的月季枝条，随机分配至各组，每组8条，分别在清水及不同浓度的生根粉水溶液中浸泡2h、4h、6h和8h；
③培养28天后，测量各组枝条的生根数，统计平均值，结果如下表。（单位：条）
生根粉浓度/浸泡时间 清水 0.1mg/mL 0.2mg/mL 0.3mg/mL
2h 1.0 3.5 4.7 6.8
4h 1.0 9.3 10.1 13.7
6h 1.0 9.5 14.3 11.3
8h 1.0 3.3 6.0 3.0
（1）本实验探究的是 对月季扦插生根数的影响。
（2）实验中每一组选取的月季枝条长势相近，目的是 。
（3）根据实验数据分析，月季扦插中最适合的生根粉浓度和浸泡时间分别是 。
6.如图甲所示为家用扫地机器人，其底部安装有滚刷，内置集尘器。机器人在除尘时先“脱灰”（滚刷将灰尘从地面上脱离附着），后“吸灰”（将脱附的灰尘转移进集尘器）。

小金对影响滚刷在地毯上“脱灰”效果的因素开展探究；
小金认为：在“吸灰”效果一定时，“脱灰”效果可以用“除尘能力C”来表示，其测量和表达如下：
第一步：选取长、宽一定的干净地毯，均匀撒上质量为m的灰；
第二步：测出干净集尘器的质量，将被测机器人放在地毯上直线运行清扫10次，完成后测出集尘器质量；
用表示除尘能力；
小金提出：滚刷在地毯上的“脱灰”效果与滚刷的滚速、刷毛的粗细和刷毛与地毯的间距三个因素有关；
小金在保持“吸灰”效果一定的情况下，对滚刷的滚速这个因素进行了实验，得到如图乙所示的结果；
（1）除尘能力C的数值越大，表示除尘能力越___________（选填“强”或“弱”）；
（2）在研究滚刷“脱灰”效果与滚刷的滚速关系时，实验中需要控制刷毛的粗细和___________保持不变，改变滚刷的滚速，测定除尘能力C；
（3）根据图乙得出的结论是：___________。
7.春暖花开、燕雁北飞，秋寒叶落、燕雁南归。人们通常认为候鸟的迁徙与气温变化有关。据加拿大洛文教授14年的观察记录，有一种候鸟黄脚鹬，每年长途跋涉1.6万公里来往于北美洲的加拿大和南美洲之间，总是固定于5月26～29日在加拿大首次产蛋。根据上述现象，洛文教授认为气温不是引起候鸟迁徙的原因。他在1924年9月捕获了若干只某种候鸟，分两组进行实验，实验的过程与结果如表。
所捕候鸟的处理 3个月后放飞的所捕候鸟情况
第一组 置于日照时间逐渐缩短的自然环境中 留在原地
第二组 置于日光灯下，用灯光模拟日照，并一天天延长光照时间 多数往相同方向飞
（1）根据洛文教授的实验设计，你认为他的猜想是 。
（2）若洛文教授根据此实验就对候鸟迁徙的原因下结论，这种做法是否合理，并说明理由。 。
8.七年级（1）班的探究性学习小组提出这样一个问题：“人的脉搏与运动快慢有什么关系？”，针对这一问题，它们提出两种猜想：
姓名 安静状态 跳绳后 100米赛跑后
小宁 82 123 136
小科 80 125 138
小晶 78 120 135
小莹 79 121 137
猜想一：脉搏快慢与运动有关；
猜想二：脉搏快慢与运动无关；
究竟哪一种猜想是正确的呢？该同学设计了如下实验：对4位同学在安静状态、跳绳后、100米赛跑后，分别测定他们在1分钟内的脉搏次数，测得数据如表所示。
（1）对数据进行归纳分析，你支持哪一种猜想？___________。（选填“猜想一”或“猜想二”）
（2）通过实验，若实验结果与你的假设不符合时，则应该( )
A．修改结果，使结果与假设相符 B．修改假设，重新进行实验
C．修改实验过程，使结果与假设相符
（3）科学探究的基本步骤可以分为：①提出问题；②建立猜想与假设；③设计研究方案④获取事实与证据⑤得出结论⑥评价与交流。
王老师在课堂上发现一位同学精神不振且很疲劳，脸色绯红，同时伴有咳嗽，于是她估计该同学可能在发烧，要求该同学测量体温。上述信息中，从探究的角度上讲，老师的“估计”属于___________（填序号，下同），要求该同学测量体温的目的是___________。
9.为研究水体酸碱度对石蛙卵孵化率是否有影响，某科学小组取同一卵块上大小及发育程度相近的石蛙卵600枚，平均分成六等份，进行了如下实验：
组别 水槽内液体 温度 酸碱度（用pH表示） 其他孵化条件 孵化率（%）
1 1000毫升 20℃左右 5.0 每2天更换一次水，换水时要保护好蛙卵；保证定时通入氧气；放在阳光充足的地方；其他条件均相同且适宜。 2
2 1000毫升 20℃左右 5.2 2
3 1000毫升 20℃左右 5.6 5
4 1000毫升 20℃左右 6.0 78
5 1000毫升 20℃左右 6.8 99
6 1000毫升 28℃左右 6.8 87
（注：表中的pH数值越小，表明水体酸性越强）
请分析以上实验，回答问题：
（1）探究中每组都用了100枚卵，而不是只用少数几枚，目的是 。
（2）从实验结果可以看出，水温为 20℃左右时石蛙卵孵化的最适pH为 。
（3）该探究中前5组可以形成对照，能得出的结论是 。
10.某兴趣小组在学习了“青蛙的生殖和发育”后，想探究“环境污染物对青蛙受精卵孵化率的影响”。于是设计了如下实验方案：
①取3个相同的鱼缸，各加入等量的清水并编号甲、乙、丙；
②分别把5克化肥、5克洗涤剂作为污染物放入甲、乙两个鱼缸中；
③从池塘中采集一定数量的青蛙受精卵，平均分为3份（各100枚），同时放入3个鱼缸中
④将3个鱼缸放在相同的适宜环境中，定时进行观察和记录。
试分析回答下列问题。
（1）青蛙从幼体到成体的发育过程中，____________会发生很大的改变。
（2）若环境污染物会抑制青蛙受精卵的孵化，则预期的实验现象应该是：____________。
（3）如果把丙缸中发育成的幼蛙均分成A、B两组，然后在A组的皮肤表面涂上油脂后放在潮湿的草丛中，B组直接放在潮湿的草丛中，哪一组的幼蛙可能会死亡，你的理由是？____________。
11.梅雨季节，保存不当的食品表面很容易发霉，这是空气中的霉菌在食品表面大量繁殖所致。为了探究温度和水分对霉菌繁殖的影响，山山取3片相同的烘干面包分别编号为、、，用牙签在每片面包上均匀涂抹少量霉菌，进行如下探究：
步骤一：将面包直接置于塑料袋中，扎紧袋口，放在的环境里。
步骤二：将面包滴10滴蒸馏水后置于塑料袋中，扎紧袋口，放在的环境里。
步骤二：将面包 ① 后置于塑料袋中，扎紧袋口，放在的环境里。
步骤四：每天同一时间观察并记录每片面包上出现的菌落的数量。15天后，观察结果如下图：
（1）本实验通过观察______比较面包的发霉程度；
（2）若设置和进行对照，以上步骤三中①处应填写：______。
（3）从实验可知，防止食品发霉的方法是______。
12..如图表示了一种怀孕蜥蜴培养在不同温度下，所产幼仔的性别百分比。
（1）如果有10只蜥蜴出生于32℃的环境中，则雄性的数目最可能是________。
（2）根据图示信息，请提出一种合理的推断：________。
答案及解析
1.避免出现偶然性，使实验更具科学性 控制单一变量 随机到处移动
【解析】（1）如果采集的幼虫生病、或受其它非生物因素的影响、处于特殊生长时期等都会导致实验结论出错。所以实验中昆虫幼虫的数量应不少于10只，原因是减少误差，避免偶然性，使实验更具科学性。
（2）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。其中不同的条件就是实验变量。设计原则：一个探究实验中只能有一个实验变量，其他因素均处于相同理想状态，这样便于排除因其他因素的存在而影响、干扰实验结果的可能。因此实验中应保证使用同一光源且光照强度不变，这是为了控制单一变量。
（3）光源在甲处，观察到幼虫都朝甲处移动，将光源移到乙处，观察到幼虫都朝乙处移动。这说明幼虫有趋光行为。因此若将光源移走后，幼虫则会随机到处移动。
2.解：1.由于设置的4个实验组是分别在不同日照长度的条件下，因此该实验的自变量是日照长度，探究的问题是日照长度对叶片绿色深浅的影响，实验假设是日照长短能影响叶片绿色的深浅。
2.为探究叶片绿色深浅是否与温度有关，需要设置不同温度下的实验组，因此再增加8个实验组，将4个实验组的温度控制在15°C条件下，另外4个实验组温度控制在35°C条件下，其他设置同现在的第1组、第2组、第3组和第4组，10天后观察并用色度计比较各实验组的叶色深浅情况。具体操作步骤如下：
第一步：取生长状况一致的甜橙盆栽若干平均分成12个组，每组至少有3盆，将4个实验组的温度控制在15°C条件下，编号第1，第2，第3和第4四个实验组，另取4个实验组的温度控制在25°C条件下，编号第5，第6，第7和第8四个实验组，另外4个实验组温度控制在35°C条件下，编号第9，第10，第11和第12四个实验组。
第二步：将第1，第5，第9组的日照控制在早上4：30——晚上19：30的15h时长内日照，将第2、第6和第10组的日照控制在早上6：00——晚上18：00的12h时长内日照，将第3，第7和第11组的日照日照控制在早上7：30——晚上14：30的9h时长内日照，将第4，第8和第12组的日照日照控制在早上9：00——晚上15：00的6h时长内日照，其他的条件都相同且适宜的条件下培养10天。
第三步：10天后观察并用色度计比较各实验组的叶色深浅情况。
故答案为：1.日照长短能影响叶片绿色的深浅；
2.第一步：取生长状况一致的甜橙盆栽若干平均分成12个组，每组至少有3盆，将4个实验组的温度控制在15°C条件下，编号第1，第2，第3和第4四个实验组，另取4个实验组的温度控制在25°C条件下，编号第5，第6，第7和第8四个实验组，另外4个实验组温度控制在35°C条件下，编号第9，第10，第11和第12四个实验组。
第二步：将第1，第5，第9组的日照控制在早上4：30——晚上19：30的15h时长内日照，将第2、第6和第10组的日照控制在早上6：00——晚上18：00的12h时长内日照，将第3，第7和第11组的日照日照控制在早上7：30——晚上14：30的9h时长内日照，将第4，第8和第12组的日照日照控制在早上9：00——晚上15：00的6h时长内日照，其他的条件都相同且适宜的条件下培养10天。
第三步：10天后观察并用色度计比较各实验组的叶色深浅情况。
3.解：（1）作出假设是对提出问题的肯定或否定回答，该验证实验的假设是豆芽合成叶绿素需要（或不需要）光。
（2）本实验探究豆芽合成叶绿素需要光吗？实验的单一变量是光，其它的实验条件保持相同。
（3）根据”豆芽如果暴露在光下，过一段时间就会变绿“的情况，实验的预期结果是：A组豆芽变绿色，B组豆芽不变绿色。
故答案为：（1）豆芽合成叶绿素需要（或不需要）光；
（2）光；
（3）A组豆芽变绿色，B组豆芽不变绿色。
4.解：（1）绿色植物利用光能，通过叶绿体，把二氧化碳和水转化成贮存着能量的有机物（主要是淀粉），并且释放出氧气的过程，就是绿色植物的光合作用。水深1至3米处的白瓶中溶氧量的变化由绿色植物的光合作用决定。
（2）由于操作者不小心，有一个l米处的白瓶掉到水底，一昼夜后其瓶中的溶氧量变化偏小，其原因是水越深光线越弱，光合作用的强度越弱，产生的氧气越少。
（3）根据表中数据分析，水深1至3米处水中24小时内的溶氧量在增加，在此范围内的绿色植物光合作用的强度强于呼吸作用的强度。所以该湖泊生态系统的垂直结构中，生产者分布的范围是水深1至3米处。
故答案为：（1）绿色植物的光合作用
（2）水越深光线越弱，光合作用的强度越弱，产生的氧气越少
（3）水深1至3米处
5.解：（1）提出问题是探究实验前提和基础，小嘉同学在月季扦插实践中要使用生根粉，但无法确定精确的生根粉浓度和浸泡时间，所以本实验是探究不同生根粉浓度和浸泡时间处理对月季插条生根数的影响。
（2）对照实验是指有一个因素不同以外其它的实验条件保持相同，有利于控制实验的变量，本实验中清水是对照组，实验组有生根粉浓度有0.1mg/mL，0.2mg/mL，0.3mg/mL，其它的实验条件保持相同，有利于控制实验的变量，得出的结果更科学合理。因此，预实验共设置3个实验组，每组选取的月季插条生理状况要相近，目的是控制单一变量。
（3）实验数据显示，根数量的最大值出现在浸泡6h的0.2mg/mL浓度组，这是月季扦插中最适合的生根粉浓度和浸泡时间。
答案：（1）不同生根粉浓度和浸泡时间处理；（2）控制单一变量；（3）0.2mg/mL、6h。
6. 强 刷毛与地毯的间距 当刷毛的粗细和刷毛与地毯的间距相同时，滚刷的滚速越大，除尘能力越强
【解析】（1）[1]测出干净集尘器的质量，将被测机器人放在地毯上直线运行清扫10次，完成后测出集尘器质量，当的值越大，即清理的灰尘质量越大，由除尘能力计算的C的数值越大，所以C的数值越大，表示除尘能力越强。
（2）[2]由题意猜测，滚刷在地毯上的“脱灰”效果与滚刷的滚速、刷毛的粗细和刷毛与地毯的间距三个因素有关，由控制变量法可得，研究滚刷“脱灰”效果与滚刷的滚速关系时，需要控制刷毛的粗细和刷毛与地毯的间距保持不变，改变滚刷的滚速。
（3）[3]观察图乙发现，除尘能力C随滚刷的滚速增大而增大，所以可得结论：当刷毛的粗细和刷毛与地毯的间距相同时，滚刷的滚速越大，除尘能力越强
7.解：（1）根据表格中洛文教授的实验设计可知，一组候鸟置于日照时间逐渐缩短的自然环境中；另一组候鸟置于日光灯下，用灯光模拟日照，并一天天延长光照时间；两组候鸟形成对照实验，唯一的变量是日照时间的长短，所以他的猜想是日照时间的长短变化是引起候鸟迁徙的原因。
（2）对照实验设计应遵循可重复性原则：在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度，保证实验结果的可靠性。若洛文教授根据此实验就对候鸟的迁徙原因下结论，这种做法是不合理的，原因是只进对一种候鸟进行研究，不具有普遍意义，实验结论不准确。
故答案为：（1）日照时间的长短变化是引起候鸟迁徙的原因；
（2）不合理；因为只对一种候鸟进行了研究，不具有普遍意义。
8.猜想一 B ② ④
【解析】（1）从小组的实验数据分析可知：脉搏随着运动强度的增强，脉搏次数增加，得出的结论是脉搏快慢运动有关，因此猜想一正确。
（2）对原有知识进行大胆质疑是推动科学进步的前提。探究性实验教学的目的并不在于得到一个统一的而且是正确的结果，而重在使学生真正参与探究过程，从过程中获取具体经验和方法训练，因此探究性实验必须强调过程训练，若实验结果与你的假设不符合时，修改假设，重新进行实验。
（3）科学探究的基本步骤可以分为：①提出问题；②建立猜想与假设；③设计研究方案④获取事实与证据⑤得出结论⑥评价与交流。从科学探究的角度上讲，老师的“估计”属于②建立猜测和假设，要求该同学测量体温的目的是④获取事实与证据。
9.解：（1）探究中每组用了100枚卵，而不是只用少数几枚，目的是排除偶然因素的影响，减少实验误差。
（2）表中的1～5组是以水体的酸碱度为变量的对照实验，根据表中数据可知，水体的酸碱度会影响石蛙的孵化率，从实验结果可以看出，pH为6.8时石蛙的孵化率最高。
（3）表中的1～5组是以水体的酸碱度为变量的对照实验，根据表中数据可知，水体的酸碱度会影响石蛙的孵化率，且水体的酸性越弱，孵化率越高。
故答案为：（1）排除偶然因素的影响，减少实验误差；
（2）6.8；
（3）水体酸碱度对石蛙卵孵化率有影响，且水体的酸性越弱，孵化率越高。
10.生活方式和形态结构 甲、乙两个鱼缸中青蛙受精卵的孵化数量低于丙鱼缸 A组幼蛙可能死亡，理由是：青蛙用湿润的皮肤辅助呼吸，皮肤表面涂上油脂后不能呼吸
【解析】（1）像青蛙的发育过程一样，经历受精卵→蝌蚪→幼蛙→成蛙四个阶段，而且发育过程中幼体和成体在形态结构和生活习性上具有明显的差异性，这种发育类型我们称为变态发育。
（2）如果该同学的假设是“环境污染物会影响青蛙受精卵的孵化”，由于分别把5克化肥、5克洗涤剂作为污染物放入甲、乙两个鱼缸中，而各种污染物可能会降低青蛙受精卵的孵化率，丙没有做任何处理。所以预期的实验现象应该是：甲、乙两个鱼缸中青蛙受精卵的孵化率低于丙鱼缸。
（3）青蛙属于两栖动物，用肺呼吸，皮肤辅助呼吸。如果把丙缸中发育成的幼蛙均分成A、B两组，然后在A组的皮肤表面涂上油脂后放在潮湿的草丛中，B组直接放在潮湿的草丛中，则A组的幼蛙可能会死亡，原因是青蛙用湿润的皮肤辅助呼吸，皮肤表面涂上油脂后不能呼吸。
11. 面包表面的菌落数量 滴10滴蒸馏水 脱水、冷冻等
【解析】（1）由图可知，本实验通过观察面包表面的菌落数量来比较面包的发霉程度，故填面包表面的菌落数量。
（2）由题文可知，步骤一、二中的A、B面包比较的是水对霉变的影响，步骤二、三应该比较的是温度对霉变的影响，所以B、C面包水应加等量的水，即将面包滴10滴蒸馏水，故填滴10滴蒸馏水。
（3）由上述可知，食品在水和温度较高的条件下易发生霉变，所以防止食品发霉的方法是脱水、冷冻等，故填脱水、冷冻等。
12. 10只 蜥蜴产幼仔的性别百分比受温度影响
【解析】（1）从表格中可以看出，蜥蜴在低温为32度条件下只发育为雄性（雌性为0），如果有10只蜥蜴出生于32℃的环境中，则雄性的数目最可能是10只。
（2）从表可以看出，蜥蜴在25℃至30时℃时，雌性比例占得越来越少，在32℃时雌性比例为零，全部为雄性。因此可提出一种合理的推断：蜥蜴产幼仔的性别百分比受温度影响。
科学探究