【素养测评】苏教版（2017秋）五年级下册科学第四单元《简单机械》测试提升卷 （含答案）

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【素养测评】苏教版科学五年级下册
期中测试提升卷
题号 一 二 三 四 五 六 总分
得分
一、知识广场（每空 1 分，共 10 分）
细胞的结构一般包括（ ）、细胞质和（ ），植物细胞还具有（ ）和叶绿体等结构。
科学家根据海豚发出（ ）并接收反射波来定位的原理，发明了声呐。声呐可以用于探测海洋深度、（ ）等。
地球在自转的同时还围绕太阳进行公转，公转的方向是（ ），公转过程中地轴始终倾斜，且倾斜方向（ ），地轴与公转轨道平面的夹角约为（ ）。
除了昼夜交替和四季变化，地球的运动还会产生（ ）和（ ）等自然现象。
二、判断大厅（每题 2 分，共 20 分）
所有细胞都能独立完成营养、呼吸、排泄、运动等生命活动。（ ）
模仿海豚皮肤的特殊结构，有助于减少潜艇在水中受到的阻力，提高航行速度。（ ）
只要有足够先进的显微镜，就可以观察到细胞内的所有结构和生命活动。（ ）
地球自转一圈的时间正好是 24 小时，不多也不少。（ ）
四季变化的根本原因是地球距离太阳的远近不同。（ ）
仿生学不仅可以模仿生物的外在结构和功能，还可以从生物的行为、习性等方面获得灵感进行发明创造。（ ）
用显微镜观察标本时，为了使看到的物像更清晰，可以随意调节粗准焦螺旋和细准焦螺旋。（ ）
极昼和极夜现象只会出现在地球的南极和北极地区。（ ）
细胞学说的建立，使生物学的研究进入到微观层面，为现代生物学的发展奠定了重要基础。（ ）
利用声呐探测水下物体时，超声波在水中的传播速度会受到水温、盐度等因素的影响。（ ）
三、选择乐园（每题 2 分，共 30 分）
以下关于细胞的说法，正确的是（ ）。
A. 细胞的大小和形状都是固定不变的
B. 细胞中的叶绿体是进行呼吸作用的场所
C. 细胞是生物体结构和功能的基本单位
下列仿生学成果中，与海豚有关的是（ ）。
A. 人工冷光 B. 声呐 C. 蝇眼照相机
用显微镜观察洋葱表皮细胞临时装片时，发现视野中有一个污点，移动装片和转动目镜，污点都不动，说明污点在（ ）。
A. 目镜上 B. 物镜上 C. 装片上
地球公转产生的现象是（ ）。
A. 昼夜交替 B. 时间差异 C. 昼夜长短的变化
下列关于仿生学的描述，错误的是（ ）。
A. 仿生学是一门综合性学科，涉及多个领域的知识
B. 仿生学的发明创造都只是模仿生物的表面特征
C. 随着科技发展，仿生学的应用前景越来越广阔
在探究细胞结构和功能的实验中，通常需要对细胞进行染色，目的是（ ）。
A. 使细胞的结构更清晰，便于观察
B. 杀死细胞，防止细胞活动影响观察
C. 让细胞变得更漂亮
下列现象中，能证明地球自转的是（ ）。
A. 傅科摆实验 B. 月食现象 C. 昼夜长短的周年变化
一年中，北半球正午太阳高度角最大的一天是（ ）。
A. 春分日 B. 夏至日 C. 冬至日
科学家通过研究（ ）的眼睛结构，发明了电子蛙眼，可用于监控机场飞机的起降。
A. 青蛙 B. 老鹰 C. 蝴蝶
当太阳直射南回归线时，南半球处于（ ）。
A. 春季 B. 夏季 C. 冬季
用显微镜观察细胞时，若要将视野左上方的物像移到视野中央，应将玻片标本向（ ）移动。
A. 左上方 B. 右上方 C. 左下方
下列关于地球运动的说法，正确的是（ ）。
A. 地球自转和公转的速度都是恒定不变的
B. 地球自转产生四季变化，公转产生昼夜交替
C. 地球的自转和公转是同时进行的
模仿蜂巢的结构，人们发明了（ ），这种结构的材料重量轻、强度高，广泛应用于航空航天等领域。
A. 纳米材料 B. 蜂窝材料 C. 超导材料
下列关于极昼极夜现象的说法，正确的是（ ）。
A. 极昼极夜现象每年在全球各地都会出现一次
B. 极昼极夜现象出现的范围会随着季节发生变化
C. 极昼极夜现象只与地球自转有关，与公转无关
在使用显微镜观察细胞时，发现视野较暗，应该（ ）。
A. 调节粗准焦螺旋 B. 调节反光镜或光圈 C. 调节细准焦螺旋
四、问题城堡（每题 4 分，共 20 分）
请详细阐述细胞学说的主要内容，并说明其对生物学发展的重要意义。
结合海豚与声呐的例子，说明仿生学的研究过程通常包括哪些步骤。
地球的自转和公转对地球上的生命有哪些重要影响？请分别举例说明。
用显微镜观察细胞时，可能会遇到哪些问题？应该如何解决这些问题？
分析说明为什么不同地区的四季变化特点有所不同，这与地球的运动有什么关系？
五、科学探究情境题（8 分）
同学们在学习了细胞结构和地球运动相关知识后，设计了一个综合探究实验。他们想探究光照条件和温度对植物细胞内叶绿体分布的影响。实验材料有：长势相同的绿萝叶片、显微镜、光照培养箱、恒温箱、载玻片、盖玻片等。
实验步骤如下：
将绿萝叶片平均分成四组，分别标记为 A、B、C、D。
A 组叶片放在常温（25℃）且光照强度为 1000lux 的光照培养箱中培养 24 小时。
B 组叶片放在低温（15℃）且光照强度为 1000lux 的光照培养箱中培养 24 小时。
C 组叶片放在常温（25℃）且光照强度为 500lux 的光照培养箱中培养 24 小时。
D 组叶片放在低温（15℃）且光照强度为 500lux 的恒温箱中培养 24 小时。
24 小时后，从每组叶片上切取相同部位的小块叶片，制作临时装片，在显微镜下观察并记录植物细胞内叶绿体的分布情况。
（1）在这个实验中，变量是什么？控制不变的因素有哪些？（3 分）
（2）预测实验结果并说明理由。（3 分）
（3）通过这个实验，你能得出什么结论？（2 分）
六．拓展长廊（每题 6 分，共 12 分）
1. 假设你是一位生物工程师，受海豚回声定位系统的启发，要设计一种用于地下管道检测的设备。请描述你设计的设备的工作原理、结构特点以及它相较于传统地下管道检测方法的优势。
2. 周末，你和家人一起去郊外露营。到达露营地后，发现需要搭建一个简易的晾衣架来晾晒衣物。你观察周围环境，发现有一些粗细不同的树枝、藤蔓等材料。请你利用所学的简单机械知识，设计一个晾衣架，并说明设计方案、使用的简单机械原理以及该晾衣架的特点。
参考答案
一、知识广场
1. 细胞膜、细胞核、细胞壁、
解析：细胞的基本结构包含细胞膜、细胞质、细胞核，这是细胞进行生命活动的基础。植物细胞因需支撑和进行光合作用，额外具有细胞壁和叶绿体。细胞壁起保护和支持作用，叶绿体是光合作用场所。
2. 超声波、搜寻水下目标
解析：海豚利用超声波回声定位，声呐模仿这一原理。海洋探测中，声呐通过发射和接收超声波，测量时间差来计算海洋深度、搜寻潜艇等水下目标。
3. 自西向东、保持不变 、66.5°
解析：地球公转方向与自转一致为自西向东。地轴倾斜方向不变及特定夹角，使太阳直射点在南北回归线间移动，产生四季和昼夜长短变化。
极昼极夜现象、昼夜长短的周年变化
解析：极昼极夜现象出现在极圈以内，是地球公转时地轴倾斜导致太阳直射点变化产生的。昼夜长短周年变化也因地球公转，不同季节太阳直射点不同造成。
二、判断大厅
1. ×
解析：单细胞生物的单个细胞能独立完成这些生命活动，如草履虫。但多细胞生物细胞有分化，不同细胞分工合作共同完成生命活动，如人体神经细胞主要负责传递信息，不能独立完成排泄等所有生命活动。
2. √
解析：海豚皮肤柔软且具特殊结构，能减少水的阻力。模仿其皮肤结构应用于潜艇，可降低潜艇与水的摩擦阻力，提高航行速度。
3. ×
解析：虽然显微镜不断发展，但细胞内部分结构和生命活动极其微小、复杂且动态变化。例如，一些分子层面的生命活动，仅靠显微镜难以完全观察清楚，还需结合其他技术手段如分子生物学方法等。
4. ×
解析：地球自转周期约 24 小时，精确值是 23 小时 56 分 4 秒，日常说 24 小时是近似值，用于生活计时方便。
5. ×
解析：四季变化根本原因是地球公转过程中地轴倾斜，导致太阳直射点在南北回归线间移动，使不同地区接受太阳辐射不同。地球公转轨道近似椭圆，但距离太阳远近变化对四季形成影响较小。
6. √
解析：仿生学范畴广泛，如模仿蝙蝠回声定位发明雷达是从功能模仿；模仿鸟类飞行行为，研究其起飞、飞行姿态等，对飞行器设计有启发。
7. ×
解析：粗准焦螺旋使镜筒大幅升降，用于快速找到物像；细准焦螺旋使镜筒小幅度升降，用于精细调节物像清晰度。使用时应先调粗准焦螺旋找到物像，再用细准焦螺旋调清晰，不能随意调节，否则可能找不到物像或压碎玻片。
8. √
解析：极昼极夜是因地球公转时地轴倾斜，在南北极圈（纬度 66.5° 及以上）地区，会出现太阳整日不落或整日不出的现象，其他地区不会出现。
9.√
解析：细胞学说揭示了细胞统一性和生物体结构统一性，让人们从细胞角度认识生命现象，推动生物学微观研究，是现代生物学重要基石。
10. 利用声呐探测水下物体时，超声波在水中的传播速度会受到水温、盐度等因素的影响。（√）
解析：超声波在水中传播时，水温升高、盐度增加，水分子和盐离子运动状态改变，会使超声波传播速度发生变化。
三、选择乐园
1. C
解析：细胞大小和形状多样且会变化，如肌肉细胞收缩舒张时形状改变，A 错误；叶绿体是光合作用场所，线粒体是呼吸作用场所，B 错误；细胞是生物体结构和功能基本单位，C 正确。
2. B
解析：人工冷光模仿萤火虫发光原理；声呐模仿海豚回声定位原理；蝇眼照相机模仿苍蝇复眼结构，所以与海豚有关的是声呐，选 B。
3. B
解析：移动装片和转动目镜污点不动，说明污点不在装片和目镜上，因为这两个部件移动时污点应随之移动，所以污点在物镜上，选 B。
4. C
解析：昼夜交替和时间差异是地球自转产生的；昼夜长短变化是地球公转过程中太阳直射点移动导致的，所以选 C。
5. B
解析：仿生学涉及生物、物理、化学、工程等多领域知识，A 正确；仿生学不仅模仿表面特征，还深入模仿结构、功能、行为、原理等，如模仿蝙蝠回声定位原理发明雷达，不是仅模仿表面，B 错误；科技发展使人们对生物认识加深，仿生学应用前景广阔，C 正确。
6. A
解析：细胞内部分结构无色透明，不易观察，染色可使结构对比度增强，更清晰呈现，便于观察细胞结构，不是为杀死细胞或让细胞漂亮，所以选 A。
7. A
解析：傅科摆实验直观证明地球自转；月食是地球、月球、太阳位置关系导致的天文现象，与地球自转无关；昼夜长短周年变化是地球公转结果，所以选 A。
8. B
解析：夏至日太阳直射北回归线，北半球正午太阳高度角达到一年中最大值，选 B。春分日和秋分日太阳直射赤道，冬至日太阳直射南回归线，北半球正午太阳高度角较小。
9. A
解析：电子蛙眼模仿青蛙眼睛对运动物体敏感，能迅速发现目标特点发明，用于机场监控飞机起降，选 A。
10. B
解析：太阳直射南回归线时，南半球获得太阳辐射多，气温高，处于夏季，选 B。此时北半球处于冬季。
11. A
解析：显微镜下物像与玻片移动方向相反，物像在左上方，要移到中央，玻片应向左上方移动，选 A。
12. C
解析：地球自转和公转速度并非恒定，自转有长期、季节性和不规则变化，公转速度在近日点快，远日点慢，A 错误；地球自转产生昼夜交替，公转产生四季变化，B 错误；地球在自转同时围绕太阳公转，C 正确。
13. B
解析：蜂巢由许多六边形巢室组成，结构稳定、省材料。模仿其结构发明蜂窝材料，重量轻、强度高，用于航空航天等，选 B。纳米材料是指尺寸在纳米量级的材料，超导材料是在特定温度下电阻为零的材料，与蜂巢结构无关。
14. B
解析：极昼极夜只出现在极圈以内，不是全球各地，A 错误；极昼极夜范围随季节变化，夏至日北极圈及其以北极昼，南极圈及其以南极夜，冬至日相反，B 正确；极昼极夜是地球公转时地轴倾斜导致，与公转和自转都有关，C 错误。
15. B
解析：视野暗时，调节反光镜使光线反射更多进入镜筒，或调大光圈让更多光线通过，可增亮视野。粗准焦螺旋和细准焦螺旋用于调节物像清晰度，与视野明暗无关，所以选 B。
四、问题城堡
1.
答案：细胞学说主要内容包括：所有的生物都是由一个或多个细胞组成的；细胞是生物体结构和功能的基本单位；所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的。
细胞学说对生物学发展意义重大。它揭示了生物体结构的统一性，将人们对生物的认识带入细胞层面，为生物学研究奠定基础。推动了生物学各分支学科发展，如细胞学、遗传学等基于细胞学说展开深入研究。使生物学研究更具系统性和科学性，引导科学家从细胞角度探究生命现象本质，为现代生物学发展搭建框架，促进生物技术、医学等领域进步，如细胞工程技术发展，为疾病治疗、生物制药等提供新途径。
2.
答案：仿生学研究过程一般有以下步骤。首先是观察发现，科学家观察到海豚能在水中精准定位，发出超声波并接收反射波，这是仿生学研究起点，从生物特殊能力或结构发现研究方向。 接着进行原理分析，深入研究海豚回声定位原理，包括超声波产生、传播、接收和分析机制，明确其生物学原理，为后续模仿奠定理论基础。 然后开展设计模仿，根据海豚回声定位原理，设计声呐系统，选择合适材料和技术，模拟海豚超声波发射和接收方式，制造声呐设备。 最后是实验优化，对设计制造的声呐进行实验测试，在不同环境条件下检测性能，根据实验结果优化改进，使其更精准、高效，满足实际应用需求。
3.
答案：地球自转影响：产生昼夜交替，使地球表面温度不至于过高或过低，适宜生命生存。如植物白天进行光合作用制造有机物，夜晚呼吸作用消耗部分有机物，昼夜交替保证植物正常生理活动。动物形成昼夜节律，昼行性动物白天活动觅食，夜行性动物夜晚活动，利于动物适应环境获取食物、躲避天敌。
地球公转影响：形成四季变化，不同季节气候、光照、降水等条件不同，促使生物进化出多样适应性。例如，温带地区树木春季发芽开花，夏季生长茂盛，秋季结果落叶，冬季休眠，适应四季变化。候鸟随季节迁徙，秋季气温降低、食物减少，候鸟飞往温暖南方，春季再飞回北方繁殖，依靠四季变化完成生命周期。
4.
答案：可能遇到问题及解决方法如下：
视野中找不到物像：原因可能是标本未正对通光孔、焦距未调好等。解决方法是重新放置标本，使标本正对通光孔，转动粗准焦螺旋缓慢下降镜筒，眼睛看着物镜，防止压碎玻片，再缓慢上升镜筒，同时左眼观察目镜找物像，必要时微调细准焦螺旋。
视野模糊：可能粗准焦螺旋未调好或物镜未对准通光孔。先检查物镜是否对准，若已对准，通过调节细准焦螺旋使物像清晰，若仍模糊，重新调节粗准焦螺旋，再用细准焦螺旋微调。
视野过亮或过暗：过亮可调节反光镜为平面镜或调小光圈；过暗则调节反光镜为凹面镜或调大光圈，使视野亮度适宜。
视野中有污点：移动装片，若污点移动则在装片上，可清洁装片；若污点不动，转动目镜，污点动则在目镜上，清洁目镜；若污点仍不动则在物镜上，需专业人员清洁物镜。
答案：不同地区四季变化特点不同与地球运动密切相关。地球公转时地轴倾斜且方向不变，太阳直射点在南北回归线间移动，导致不同纬度地区接受太阳辐射差异，形成不同四季特点。
低纬度地区靠近赤道，全年获得太阳辐射相对均匀，四季变化不明显，如热带雨林地区终年高温多雨。高纬度地区，如极地地区，太阳高度角小，获得太阳辐射少，冬季漫长寒冷，夏季短促凉爽，极圈以内有极昼极夜现象，四季变化独特。 中纬度地区四季分明，夏季太阳直射点靠近，获得太阳辐射多，气温高；冬季太阳直射点远离，获得太阳辐射少，气温低，春秋为过渡季节。这是地球公转过程中太阳直射点位置变化，使不同地区接受太阳辐射不同造成的。
五、科学探究
（1）变量：温度和光照强度。有常温（25℃）与低温（15℃）的温度变量，以及光照强度 1000lux 和 500lux 的变量。
控制不变的因素：植物种类（均为绿萝叶片）、叶片部位（每组都取自相同部位）、培养时间（均为 24 小时）、制作临时装片的方法等。这些因素保持一致，才能确保实验结果是由温度和光照强度这两个变量引起的。
（2）预测结果：在常温且光照强度高（A 组）的条件下，叶绿体可能分布更为均匀且数量较多地集中在受光面，因为适宜的温度和充足的光照有利于光合作用，叶绿体为更好地吸收光能，会做出这样的分布调整。在低温且光照强度高（B 组）的条件下，叶绿体分布可能相对较少集中在受光面，因为低温可能抑制了细胞的生理活动，包括叶绿体的移动和分布调整能力。在常温但光照强度低（C 组）的条件下，叶绿体可能会试图向细胞内更有利于吸收光的位置聚集，但由于光照不足，其分布的优化程度可能不如 A 组。在低温且光照强度低（D 组）的条件下，叶绿体的分布可能最不利于光合作用，聚集在有效吸收光位置的叶绿体数量可能最少，因为低温和低光照双重不利条件对细胞生理活动和叶绿体功能的抑制作用更强。
理由：温度会影响细胞内酶的活性，从而影响细胞的生理功能，包括叶绿体的运动和分布相关的生理过程。光照强度是光合作用的关键影响因素，叶绿体为适应光照变化，会在细胞内调整分布以提高光合作用效率。
（3）结论：温度和光照强度对植物细胞内叶绿体的分布有显著影响。适宜的温度和较高的光照强度有利于叶绿体在细胞内进行合理分布，以更好地进行光合作用；而低温和低光照强度会抑制叶绿体的正常分布调整，影响光合作用的效率。
六．拓展长廊
1. 工作原理：模仿海豚回声定位原理，设备向地下管道发射特定频率的超声波信号。超声波在遇到管道内部的裂缝、堵塞物或其他异常结构时，会发生反射。设备接收反射回来的超声波信号，通过分析信号的时间延迟、强度变化等特征，来确定异常点的位置、大小和性质。例如，信号延迟较长可能表示异常点距离发射源较远，信号强度变化较大可能意味着异常点的尺寸较大或性质特殊。
结构特点：设备主体包括超声波发射模块、接收模块和数据分析处理模块。超声波发射模块采用高频率、定向性好的换能器，确保超声波能准确地向地下管道发射。接收模块配备高灵敏度的传感器，能够精确捕捉反射回来的微弱超声波信号。数据分析处理模块采用先进的算法，能够快速准确地解析接收到的信号，将其转化为直观的管道内部状况信息，如以图像或数据报表的形式呈现。设备整体设计紧凑，便于携带和操作，适合在不同场地进行地下管道检测工作。
优势：相较于传统的地下管道检测方法，如直接挖掘检查或使用简单的探测棒等，这种基于仿生原理的设备具有非侵入性，不会对地下管道造成额外破坏，减少了检测过程中的修复成本和对周边环境的影响。检测范围更广、精度更高，能够检测到管道内部微小的裂缝和堵塞，及时发现潜在问题。检测速度快，能够快速获取大量管道信息，提高检测效率，节省时间和人力成本。
2.设计方案：选择两根较粗且直的树枝作为支架，将它们垂直插入地面一定深度，保证支架稳定。然后选取一根相对较细且长的树枝作为横杆，架在两根支架顶部。用藤蔓将横杆与支架固定好。接着，在横杆上每隔一段距离系上用藤蔓编成的小挂钩，用于挂衣服。
简单机械原理：此晾衣架运用了杠杆原理。横杆相当于杠杆，支架与横杆的接触点可看作支点。当在挂钩上挂衣物时，衣物的重力相当于阻力，横杆能保持平衡，使衣物可以稳定悬挂。
晾衣架特点：利用自然材料搭建，环保且就地取材，方便快捷。基于杠杆原理设计，结构简单却能有效地承受衣物重量。通过合理设置挂钩位置，可以晾晒多件衣物，满足露营时晾晒的基本需求。同时，整个晾衣架的搭建过程相对容易，不需要复杂工具，适合在野外环境下操作。
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