第第頁第5節(jié)科學(xué)探究數(shù)據(jù)分析類實驗探究題練習(xí)（含答案）數(shù)據(jù)分析類實驗探究題

一、探究題

1．小葉黑柴胡是常用藥材，具有鎮(zhèn)痛、解熱等作用，其種子較難萌發(fā)，通常采用高錳酸鉀溶液浸泡處理提高種子的萌發(fā)率（高錳酸鉀有殺菌消毒作用，當(dāng)濃度小于或等于1%時能提升種子的萌發(fā)率）。小濱探究了不同濃度高錳酸評溶液對小葉黑柴胡種子萌發(fā)率的提升效果。實驗過程如下：

步驟一：取若干粒大小相近的小葉黑柴胡種子在清水中浸泡12小時。

步驟二：取出種子，用濾紙吸干其表面水分，隨機平均分成6組。

步驟三：將6組種子分別浸泡在清水（對照組）和0.2%、0.4%、0.6%、0.8%0，1.0%的高錳酸鉀溶液中，并在室溫下放置4小時。

步驟四：取出種子用清水清洗干凈，均勻地放置在鋪有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中，48小時后觀察種子萌發(fā)情況，統(tǒng)計萌發(fā)種子的數(shù)量，計算萌發(fā)率，繪制成圖甲。

（1）實驗前，應(yīng)挑選相同的小葉黑柴胡種子進行實驗。（寫出兩兩點）

（2）實驗步驟二中，用濾紙吸干種子表面水分的目的是。

（3）請將對照組實驗數(shù)據(jù)補充在圖甲中，完成折線圖。。

（4）圖甲為本實驗結(jié)果?；谠搶嶒灲Y(jié)果，能得到的結(jié)論是什么？。

（5）處理種子的溫度也會影響其萌發(fā)率，萌發(fā)率與處理溫度的關(guān)系如圖乙。結(jié)合圖甲、圖乙信息可知，要使小葉黑柴胡種子萌發(fā)率最高，應(yīng)采用的方法有。

2．牛奶中的大腸桿菌會對人們的健康造成影響。某同學(xué)為了探究不同溫度對牛奶中大腸桿菌含量的影響，進行了相關(guān)實驗，結(jié)果如表1所示（細菌百分比100%代表起始的大腸桿菌含量，“—”表示未檢測到大腸桿菌含量）。

表1

滅菌時間/秒細菌百分比變化滅菌溫度0102030405060

25℃100%103%107%113%120%131%145%

70℃100%41%13%7%1.5%0.2%—

140℃100%1.7%0.4%————

表2

營養(yǎng)物質(zhì)含量滅菌時間/秒（毫克/100克）滅菌溫度0102030405060

25℃125.8125.8125.8125.7125.7125.7125.6

70℃125.8109.197.389.284.780.577.4

140℃125.838.812.71.4———

（1）表1數(shù)據(jù)中25℃的細菌百分比增加的原因是。

（2）根據(jù)實驗，該同學(xué)得出結(jié)論：溫度越高，滅菌效果越好，請從表中尋找支持該結(jié)論的證據(jù)。

（3）目前常用的牛奶殺菌技術(shù)主要有巴氏滅菌（65~75℃滅菌，20~30秒）；超高溫滅菌（130℃~150℃滅菌，5~10秒）。該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)：牛奶中營養(yǎng)物質(zhì)（蛋白質(zhì)）含量與滅菌時間存在以下規(guī)律（見表2）。請結(jié)合探究結(jié)果及所查資料，判斷牛奶殺菌應(yīng)選擇哪種滅菌方式，并說明理由。

3．在學(xué)習(xí)吉他的演奏過程中，小科發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低是受各種因素影響的，他決定對此進行研究，經(jīng)過和同學(xué)們討論，提出了以下猜想：

猜想1：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的橫截面積有關(guān)。

猜想2：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的長短有關(guān)。

猜想3：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的材料有關(guān)。

猜想4：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的松緊程度有關(guān)。

猜想5：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與撥動琴弦的力的大小有關(guān)。

為了驗證上述猜想是否正確，他找來了下表所列的5種規(guī)格的琴弦，因為音調(diào)的高低取決于聲源振動的頻率，頻率越大，音調(diào)越高。于是他借來了一個能夠測量振動頻率的儀器進行實驗。

（1）經(jīng)過討論，小科發(fā)現(xiàn)以上5個猜想中有一個肯定不正確，請你找出來并說明理由。()

（2）在松緊程度保持不變的前提下，小科做了以下實驗，重復(fù)實驗取平均值后得到如下數(shù)據(jù)。

請分析長度與橫截面積，哪個對音調(diào)的影響更大，并說明理由。()

編號材料長度（cm）橫截面積（）振動頻率（Hz）

1銅400.8400

2銅800.8200

3銅1600.8100

4銅800.4800

5銅801.650

（3）為了探究猜想3，小科該如何設(shè)計實驗方案（材料有鐵絲、纖維、尼龍，與編號2進行對比）。()

4．小明利用礦泉水瓶等器材制作會“旋轉(zhuǎn)的瓶子”。將礦泉水瓶去掉頂部，在靠近底部同一高度的側(cè)壁上等距打若干個相同的小孔，小孔中插入吸管，再用細線將其懸掛起來，如圖甲所示。

【實驗?zāi)康摹刻骄康V泉水瓶旋轉(zhuǎn)快慢的影響因素。

【實驗過程】往瓶中加水后，水從吸管中噴出，瓶子發(fā)生旋轉(zhuǎn)。通過調(diào)節(jié)注水速度使瓶內(nèi)水位保持不變。記錄礦泉水瓶旋轉(zhuǎn)5周所用時間。

【實驗結(jié)果】如表所示。

編號水位深度吸管數(shù)量/根礦泉水瓶旋轉(zhuǎn)5周所時間/秒

第1次第2次第3次

1號15215.115.316.1

2號47.97.38.2

3號64.94.54.7

4號7.525.05.35.5

5號42.42.63.1

（1）根據(jù)圖乙中吸管的出水方向，可判斷瓶子沿時針旋轉(zhuǎn)；（填“順”或“逆”）

（2）實驗中，1號礦泉水瓶旋轉(zhuǎn)1周所需平均時間秒；

（3）根據(jù)本實驗數(shù)據(jù)推測，水位深度、吸管數(shù)量這兩變量中哪個變量對礦泉水瓶旋轉(zhuǎn)快慢的影響更大，請說明推測依據(jù)。。

5．為了研究管道中水流動快慢與管道傾角的關(guān)系，某科學(xué)興趣小組按下圖進行實驗。

①將軟管A端與水龍頭連接，但軟管B端與管道接觸處放置泡沫粒，調(diào)節(jié)管道傾角為10°。調(diào)節(jié)水龍頭使水流速最大時，讓水流沖擊B端泡沫粒，記錄泡沫粒經(jīng)過長度為60厘米管道到達水槽所用的時間。重復(fù)3次實驗并計算平均值；

②改變管道傾角，使其分別為20°、30°，重復(fù)步驟①；

③記錄數(shù)據(jù)如下表。

組別管道傾角流經(jīng)時間（s）

第1次第2次第3次平均

110°4.04.13.94.0

220°2.52.42.42.43

330°1.31.41.41.37

（1）該實驗是通過來比較水流的快慢：

（2）本實驗得出的結(jié)論是：；

（3）據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，水流速度越大，對土壤的侵蝕力度就越大。請結(jié)合實驗數(shù)據(jù)判斷下列圖中哪個地區(qū)土壤侵蝕最嚴(yán)重。

6．為探究影響蠟燭燃燒時間長短的因素，小明進行如圖實驗，步驟如下：

①測量A、B、C三個燒杯的容積。

②將A燒杯倒扣在點燃的蠟燭上方，立即用橡皮泥密封住燒杯尖嘴口。

③記錄蠟燭燃燒的時間。

④換用B、C燒杯重復(fù)步驟②和③，實驗結(jié)果如表。

組別燒杯容積/毫升蠟燭燃燒的時間/秒

第一次第二次第三次平均時間

A24016181416

B460272840

C102068736970

（1）本實驗研究的問題是蠟燭燃燒時間長短是否受影響。

（2）本實驗需要用到的測量工具有。

（3）小明發(fā)現(xiàn)B組第三次實驗時，橡皮泥未完全封住燒杯尖嘴口。為此，增做了第四次實驗，測得蠟燭燃燒的時間為29秒。則B組蠟燭燃燒的平均時間為秒。

7．小明發(fā)現(xiàn)建筑物中的柱子有大有小且形狀各異，承重大小也不相同。他猜想：柱子的承重效率與橫截面的形狀、周長等因素有關(guān)。查閱資料獲知，柱子的承重效率可以用承重比（柱子能承受的最大質(zhì)量與柱子質(zhì)量的比值）表示，承重比越大，承重效率越高。為研究柱子承重效率與橫截面的形狀、周長的關(guān)系，他開展如下探究：

①用紙板制成高度相同的各種實驗所需的空心模型（如圖）。

②測出模型的橫截面周長、質(zhì)量。

③測量模型的最大承重質(zhì)量。多次重復(fù)實驗，整理相關(guān)數(shù)據(jù)如表。

組別橫截面形狀周長/厘米承重比

1183509

2243307

3303116

4303319

5303514

6303766

（1）研究模型承重效率與橫截面形狀關(guān)系時，除橫截面周長、高度相同外，還要控制相同的因素有（寫出一個）

（2）根據(jù)1、2、3組實驗結(jié)果，可得出的結(jié)論是。

（3）根據(jù)實驗結(jié)果，小明推測柱子高度、橫截面周長一定時，圓柱承重效率最大。寫出其推測過程：。

參考答案：

1．品種、大小、飽滿程度防止對高錳酸鉀溶液浸泡種子產(chǎn)生影響在一定的范圍內(nèi)高錳酸鉀能夠促進小葉黑柴胡種子的萌發(fā)，高錳酸鉀溶液濃度為0.4%時，小葉黑柴胡種子的萌發(fā)率最高在20℃的條件下，用濃度為0.4%的高錳酸鉀溶液浸泡種子

【分析】對照實驗是在研究一種條件對研究對象的影響時，所進行的除了這種條件不同外，其他條件都相同的實驗，這個不同的條件，就是唯一變量。一般的對實驗變量進行處理的，就是實驗組，沒有對實驗變量進行處理的就是對照組。為確保實驗組、對照組實驗結(jié)果的合理性，對影響實驗的其他相關(guān)因素應(yīng)設(shè)置均處于相同且理想狀態(tài)，這樣做的目的是控制單一變量，便于排除其它因素對實驗結(jié)果的影響和干擾。

【詳解】（1）本實驗?zāi)康氖翘骄坎煌瑵舛雀咤i酸鉀對小葉黑柴胡種子萌發(fā)率的影響，變量是不同濃度的高錳酸鉀溶液，除了這種條件不同外，其他條件都相同。所以，實驗步驟一中，應(yīng)挑選品種、大小、飽滿程度相同的小葉黑柴胡種子進行實驗。

（2）為了探究高錳酸鉀對種子發(fā)芽率的影響，需要設(shè)置以不同高錳酸鉀溶液濃度為變量的對照實驗，則步驟一中需要用濾紙吸干種子表面水分，以防止對高錳酸鉀溶液浸泡種子產(chǎn)生影響。

（3）對照組種子發(fā)芽率接近于浸泡0.2%高錳酸鉀溶液的種子。折線圖如圖：

（4）根據(jù)圖甲的實驗結(jié)果可知，在一定的范圍內(nèi)高錳酸鉀能夠促進小葉黑柴胡種子的萌發(fā)，高錳酸鉀溶液濃度為0.4%時，小葉黑柴胡種子的萌發(fā)率最高。

（5）根據(jù)圖乙信息可知，在20℃時小葉黑柴胡種子的萌發(fā)率最高。所以結(jié)合圖甲、圖乙信息可知，要使小葉黑柴胡種子萌發(fā)率最高，應(yīng)采用的方法有：在20℃的條件下，用濃度為0.4%的高錳酸鉀溶液浸泡種子。

2．25℃是適于細菌生長繁殖的溫度70℃時隨著時間的增加細菌百分比不斷減少；140℃時隨著時間的增加細菌百分比不斷減少；在70℃和140℃時，相同的滅菌時間內(nèi)溫度高細菌百分比少牛奶殺菌應(yīng)選擇巴氏滅菌，因為在相同的滅菌時間內(nèi)，巴氏滅菌能夠剛好的保持牛奶的營養(yǎng)物質(zhì)。

【分析】對照實驗是在研究一種條件對研究對象的影響時，所進行的除了這種條件不同外，其他條件都相同的實驗，這個不同的條件，就是惟一變量。設(shè)置一組對照實驗，使實驗結(jié)果具有說服力。一般的對實驗變量進行處理的，就是實驗組，沒有處理是的就是對照組。

【詳解】（1）細菌生長需要的基本條件包括豐富的有機物、充足的水分、適宜的溫度和一定的生存空間。表1數(shù)據(jù)中25℃的細菌百分比增加的原因是：25℃是適于細菌生長繁殖的溫度。

（2）從表中可以看出：70℃時隨著時間的增加細菌百分比不斷減少；140℃時隨著時間的增加細菌百分比不斷減少；在70℃和140℃時，相同的滅菌時間內(nèi)溫度高細菌百分比少。所以溫度越高，滅菌效果越好。

（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，牛奶殺菌應(yīng)選擇巴氏滅菌，因為在相同的滅菌時間內(nèi)，巴氏滅菌能夠剛好的保持牛奶的營養(yǎng)物質(zhì)。

3．見解析見解析見解析

【詳解】（1）[1]5個猜想中猜想5不正確，因為撥動琴弦的力大小只會影響琴弦的振動幅度，即聲音的響度，并不會影響其音調(diào)。

（2）[2]對比表中1、2、3組數(shù)據(jù)可知，材料相同，橫截面積等不變的情況下，長度變?yōu)樵瓉淼?倍，振動頻率降為原來的；對比2、4、5組數(shù)據(jù)可知，材料相同、長度等不變的情況下，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，振動頻率降為原來的；故橫截面積對音調(diào)的影響更大。

（3）[3]要想探究猜想3：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的材料有關(guān)，需要保持材料的長度、橫截面積相同，換用不同材料琴弦進行測量；具體方案如下：取長度均為80cm、橫截面積均為的鐵絲、纖維和尼龍，保持松緊程度不變，撥動琴弦測量振動頻率。重復(fù)實驗取平均值，記錄實驗數(shù)據(jù)在下表格，比較記錄的數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。

編號材料長度（cm）橫截面積（）振動頻率（Hz）

1銅800.8

2鐵絲800.8

3纖維800.8

4尼龍800.8

4．逆3.1見解析

【詳解】（1）[1]由乙圖可知，水從吸管中噴出，在水的反沖作用下，會使礦泉水瓶沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。

（2）[2]三次實驗中1號礦泉水瓶旋轉(zhuǎn)5周所需時間分別為：15.1s、15.3、16.1s，則礦泉水瓶旋轉(zhuǎn)5周所需的平均時間

則礦泉水瓶旋轉(zhuǎn)1周所需的時間

（3）[3]分析表中的數(shù)據(jù)可知，水位深度對礦泉水瓶旋轉(zhuǎn)快慢的影響大于吸管數(shù)量對礦泉水瓶旋轉(zhuǎn)快慢的影響；較1號和2號（4號和5號）可知水位深度相同時，吸管數(shù)量增大一倍，瓶子旋轉(zhuǎn)5周所需時間約為原來；比較1號和4號（2號和5）可知吸管數(shù)量相同時，水位深度降為原來的，瓶子旋轉(zhuǎn)5周所需時間約為原來的。

5．流經(jīng)時間見解析A

【詳解】（1）[1]水流的流經(jīng)距離相同時，用的時間不同，故該實驗是通過測量水的流經(jīng)時間來比較水流快慢的。

（2）[2]由表中數(shù)據(jù)可知，水流的流經(jīng)距離相同，傾角越大，流經(jīng)時間約小，由可知，水流速度越大，水流的越快。

（3）[3]由圖可知，AD圖水平傾角最大，水流速度最大，A圖降水量大于D圖降水量，沖刷時間更長，土壤侵蝕最嚴(yán)重，故選A。

6．空氣體積/氧氣體積量筒（量杯）、秒表28

【分析】運用探究實驗