2025年高三生物高考數(shù)字化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理模擬試題一、選擇題（共5小題，每小題6分，共30分）1.某研究小組利用光電比色法測(cè)定不同溫度下淀粉酶對(duì)淀粉的水解速率，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)分光光度計(jì)實(shí)時(shí)記錄并自動(dòng)生成曲線（如圖1）。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.實(shí)驗(yàn)的自變量為溫度，因變量為淀粉水解速率，無(wú)關(guān)變量需保持一致B.曲線a對(duì)應(yīng)的溫度可能為該淀粉酶的最適溫度，其判斷依據(jù)是該溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡點(diǎn)所需時(shí)間最短C.若將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入Excel進(jìn)行分析，可通過(guò)“數(shù)據(jù)透視表”功能快速比較不同溫度下的平均反應(yīng)速率D.若增加溫度梯度的密度（如從5℃梯度改為1℃梯度），需重新校準(zhǔn)分光光度計(jì)的波長(zhǎng)參數(shù)答案：D解析：分光光度計(jì)的波長(zhǎng)參數(shù)由檢測(cè)物質(zhì)（如淀粉-碘液復(fù)合物）的吸收光譜決定，與溫度梯度無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤；溫度梯度密度改變僅影響數(shù)據(jù)點(diǎn)的密集程度，無(wú)需調(diào)整波長(zhǎng)，A、B、C均正確。2.利用CO?傳感器探究光照強(qiáng)度對(duì)植物凈光合速率的影響，實(shí)驗(yàn)裝置如圖2，數(shù)據(jù)記錄軟件自動(dòng)生成光合速率（μmol·m?2·s?1）隨光照強(qiáng)度（lux）變化的散點(diǎn)圖。下列實(shí)驗(yàn)操作或數(shù)據(jù)處理合理的是（）A.為避免CO?濃度波動(dòng)，需在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前通入足量CO?并密封裝置B.若某組數(shù)據(jù)明顯偏離趨勢(shì)線，應(yīng)立即刪除該數(shù)據(jù)以保證結(jié)果準(zhǔn)確性C.可用Excel的“趨勢(shì)線”功能擬合曲線，并通過(guò)R2值判斷擬合程度（R2越接近1，相關(guān)性越高）D.實(shí)驗(yàn)結(jié)論可表述為“光照強(qiáng)度與凈光合速率呈正相關(guān)”答案：C解析：密封裝置會(huì)導(dǎo)致CO?濃度下降，需維持CO?濃度恒定（如使用CO?緩沖液），A錯(cuò)誤；異常數(shù)據(jù)應(yīng)分析原因（如傳感器故障），不可直接刪除，B錯(cuò)誤；R2值可反映曲線擬合度，C正確；超過(guò)光飽和點(diǎn)后，凈光合速率不再隨光照強(qiáng)度增加而上升，D錯(cuò)誤。3.某同學(xué)使用pH傳感器和溶解氧傳感器探究酵母菌的呼吸方式，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表（單位：溶解氧飽和度%，pH值）。下列分析正確的是（）時(shí)間（min）010203040甲組（密閉）8075706560乙組（通氣）8082858890甲組pH7.06.86.56.36.0乙組pH7.07.17.27.37.4A.甲組溶解氧下降是由于酵母菌進(jìn)行有氧呼吸消耗氧氣B.乙組pH上升的原因是酵母菌通過(guò)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生CO?C.可通過(guò)Excel計(jì)算兩組溶解氧的“斜率”比較呼吸速率（斜率絕對(duì)值越大，速率越快）D.若將甲組溫度從25℃升至37℃，溶解氧下降速率會(huì)減慢答案：C解析：甲組密閉，酵母菌初期進(jìn)行有氧呼吸，后期進(jìn)行無(wú)氧呼吸，但溶解氧下降僅由有氧呼吸引起，A錯(cuò)誤；乙組通氣時(shí)酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，CO?被緩沖液吸收（或?qū)嶒?yàn)未提及CO?積累），pH上升可能由其他代謝產(chǎn)物導(dǎo)致，B錯(cuò)誤；斜率可反映單位時(shí)間內(nèi)溶解氧變化量，即呼吸速率，C正確；37℃可能接近酵母菌最適溫度，呼吸速率加快，溶解氧下降速率增大，D錯(cuò)誤。4.利用膜電位傳感器記錄神經(jīng)纖維受刺激后的電位變化，得到如圖3所示的曲線圖。下列數(shù)據(jù)處理方法錯(cuò)誤的是（）A.可通過(guò)“峰值分析”功能測(cè)定動(dòng)作電位的最大值（如+40mV）B.用“求導(dǎo)計(jì)算”得出膜電位變化速率，峰值對(duì)應(yīng)鈉離子通道開(kāi)放速率最快時(shí)刻C.若刺激強(qiáng)度增加，曲線的基強(qiáng)度（引發(fā)動(dòng)作電位的最小刺激強(qiáng)度）會(huì)左移D.實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次后，需計(jì)算各時(shí)間點(diǎn)膜電位的平均值以減小誤差答案：C解析：動(dòng)作電位的產(chǎn)生具有“全或無(wú)”特性，刺激強(qiáng)度超過(guò)基強(qiáng)度后，動(dòng)作電位幅度不再增加，基強(qiáng)度不變，C錯(cuò)誤；A、B、D均為數(shù)字化實(shí)驗(yàn)中常用的數(shù)據(jù)處理方法，正確。5.為探究生長(zhǎng)素類(lèi)似物（NAA）對(duì)插條生根的影響，某小組使用根系掃描儀測(cè)定生根數(shù)量（條）和根長(zhǎng)（cm），數(shù)據(jù)如下表（NAA濃度單位：μmol/L）。若用SPSS軟件進(jìn)行方差分析，需首先檢驗(yàn)的前提條件是（）NAA濃度生根數(shù)量（條）根長(zhǎng)（cm）05.2±1.33.1±0.8108.6±1.55.2±1.1506.3±1.24.8±0.91003.5±0.72.2±0.5A.數(shù)據(jù)的正態(tài)分布性和方差齊性B.自變量與因變量的線性相關(guān)性C.各組數(shù)據(jù)的最大值與最小值范圍D.生根數(shù)量與根長(zhǎng)的獨(dú)立性答案：A解析：方差分析的前提是數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布且各組方差齊性，A正確；B為線性回歸分析的前提，C、D非方差分析必需條件。二、非選擇題（共2小題，共70分）6.（35分）某研究小組利用光電門(mén)傳感器和計(jì)時(shí)器探究“不同濃度的KNO?溶液對(duì)洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞失水速率的影響”，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①制作洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞臨時(shí)裝片，分別置于0.1mol/L、0.3mol/L、0.5mol/LKNO?溶液中；②使用光電門(mén)傳感器記錄細(xì)胞原生質(zhì)體直徑（μm）隨時(shí)間（s）變化的數(shù)據(jù)，每組重復(fù)3次；③將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Origin軟件，生成原生質(zhì)體直徑變化曲線（如圖4），并計(jì)算失水速率（μm/s）。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)中，光電門(mén)傳感器的工作原理是通過(guò)檢測(cè)原生質(zhì)體對(duì)______的遮擋程度來(lái)計(jì)算直徑，該過(guò)程需避免______（至少答2點(diǎn)）對(duì)傳感器信號(hào)的干擾。（6分）（2）根據(jù)圖4，0.5mol/LKNO?溶液中細(xì)胞的失水速率明顯快于0.1mol/L組，原因是______；但0.5mol/L組在60s后原生質(zhì)體直徑不再變化，可能的原因是______。（8分）（3）若要通過(guò)Excel計(jì)算各組失水速率的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，具體操作步驟為：①輸入數(shù)據(jù)并選中區(qū)域；②點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)”→“數(shù)據(jù)分析”→“描述統(tǒng)計(jì)”；③在對(duì)話框中勾選“”和“”。（4分）（4）有同學(xué)提出“KNO?溶液中的離子會(huì)通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞，導(dǎo)致質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原”，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該假設(shè)（寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果及數(shù)據(jù)處理方法）。（17分）答案：（1）紅外線（或激光）；光照強(qiáng)度變化、細(xì)胞重疊、氣泡干擾（答出2點(diǎn)即可）（2）外界溶液濃度越高，細(xì)胞內(nèi)外濃度差越大，水分子外流速率越快；細(xì)胞因過(guò)度失水死亡，原生質(zhì)層失去選擇透過(guò)性（或K?、NO??進(jìn)入細(xì)胞達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡）（3）平均值；標(biāo)準(zhǔn)差（4）實(shí)驗(yàn)思路：①取洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞分為A、B兩組，A組置于0.3mol/LKNO?溶液（含ATP抑制劑），B組置于0.3mol/LKNO?溶液（不含抑制劑）；②用光電門(mén)傳感器連續(xù)記錄180s內(nèi)原生質(zhì)體直徑變化，每組重復(fù)3次；③用Excel計(jì)算兩組在60-180s內(nèi)的原生質(zhì)體直徑增長(zhǎng)率（增長(zhǎng)率=（末期直徑-初期直徑）/初期直徑×100%）。預(yù)期結(jié)果：B組增長(zhǎng)率顯著大于A組（或B組出現(xiàn)直徑回升，A組持續(xù)下降）。數(shù)據(jù)處理方法：采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，若p<0.05，則認(rèn)為兩組增長(zhǎng)率差異顯著，支持假設(shè)。7.（35分）某興趣小組利用血糖傳感器探究胰島素對(duì)小鼠血糖濃度的影響，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：①將生長(zhǎng)狀況一致的小鼠隨機(jī)分為3組，A組注射生理鹽水，B組注射0.5U/kg胰島素，C組注射1.0U/kg胰島素；②每15分鐘測(cè)定一次血糖濃度（mmol/L），持續(xù)120分鐘，數(shù)據(jù)如下表（平均值±標(biāo)準(zhǔn)差）：時(shí)間（min）A組（生理鹽水）B組（0.5U/kg）C組（1.0U/kg）05.8±0.35.9±0.25.7±0.4155.7±0.24.2±0.33.1±0.5305.9±0.33.5±0.42.2±0.3455.8±0.23.8±0.32.5±0.4605.7±0.34.1±0.22.9±0.3905.8±0.24.9±0.33.5±0.51205.9±0.35.2±0.24.2±0.4請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在答題卡的坐標(biāo)圖中繪制血糖濃度隨時(shí)間變化的曲線（需標(biāo)注組別、坐標(biāo)軸名稱(chēng)及單位）。（8分）（2）C組血糖濃度在30分鐘時(shí)達(dá)到最低值，可能的原因是______；90-120分鐘血糖濃度回升，與______（激素）的分泌增加有關(guān)。（6分）（3）若用SPSS軟件對(duì)B組和C組在30分鐘時(shí)的血糖濃度進(jìn)行差異分析，應(yīng)選擇的統(tǒng)計(jì)方法是______，若p=0.012，則可得出結(jié)論：（顯著/不顯著）差異。（6分）（4）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，部分小鼠注射胰島素后出現(xiàn)驚厥癥狀，需立即注射______進(jìn)行搶救。若要分析該癥狀與血糖濃度的關(guān)系，可將“驚厥發(fā)生時(shí)間”作為因變量，采用（數(shù)據(jù)處理方法）探究其與血糖下降速率的相關(guān)性。（6分）（5）有文獻(xiàn)指出，胰島素的降血糖效果可能受溫度影響。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該假設(shè)，要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)自變量、因變量、數(shù)據(jù)記錄工具及預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖（用文字描述曲線趨勢(shì)）。（9分）答案：（1）繪圖要點(diǎn)：橫軸為時(shí)間（min），縱軸為血糖濃度（mmol/L）；三組曲線分別用不同顏色/線型標(biāo)注（A組平緩，B組先降后升，C組降得更低、回升更慢）；標(biāo)出誤差線（標(biāo)準(zhǔn)差）。（2）高劑量胰島素促進(jìn)組織細(xì)胞加速攝取、利用和儲(chǔ)存葡萄糖；胰高血糖素（或腎上腺素）（3）獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；顯著（4）葡萄糖溶液；線性回歸分析（或相關(guān)性分析）（5）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：自變量：溫度（如25℃、37℃、40℃）；因變量：血糖濃度下降速率（mmol·L?1·min?1）；數(shù)據(jù)記錄工具：血糖傳感器+溫度控制箱；預(yù)期結(jié)果圖趨勢(shì)：37℃組血糖下降速率最快，25℃組次之，40℃組最慢（或呈“鐘形”曲線，峰值在37℃左右）。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析綜合題（共50分）8.（50分）某研究團(tuán)隊(duì)擬探究“不同波長(zhǎng)的LED光（紅光/藍(lán)光/白光）對(duì)小球藻光合色素含量的影響”，實(shí)驗(yàn)材料為小球藻培養(yǎng)液，實(shí)驗(yàn)器材包括：光合色素提取試劑盒、分光光度計(jì)、LED光源控制器、離心機(jī)、電子天平、數(shù)據(jù)采集軟件等。（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量（各2分），并設(shè)計(jì)一個(gè)可直接用于記錄數(shù)據(jù)的Excel表頭（4分）。（8分）（2）數(shù)據(jù)采集與處理：①用分光光度計(jì)測(cè)定色素提取液在663nm、645nm、470nm處的吸光度（A），根據(jù)公式計(jì)算葉綠素a（Ca）、葉綠素b（Cb）和類(lèi)胡蘿卜素（Cc）的含量：Ca=12.7A???-2.69A???Cb=22.9A???-4.68A???Cc=（1000A???-3.27Ca-104Cb）/229若某紅光組提取液的吸光度為A???=0.85、A???=0.42、A???=0.28，計(jì)算Ca、Cb、Cc的含量（6分）。②若要比較三種光處理下葉綠素a/b比值的差異，應(yīng)選擇的統(tǒng)計(jì)圖表類(lèi)型是______，并簡(jiǎn)述繪制步驟（6分）。（3）結(jié)果分析與討論：①若藍(lán)光組葉綠素b含量顯著高于白光組，從光吸收特性角度分析，可能的原因是______（4分）。②實(shí)驗(yàn)中若發(fā)現(xiàn)某組數(shù)據(jù)的葉綠素a含量為負(fù)值，可能的原因是______（4分），應(yīng)如何處理（4分）？（4）實(shí)驗(yàn)拓展：若要進(jìn)一步探究光周期（如12h光照/12h黑暗vs.24h光照）對(duì)小球藻光合速率的影響，需補(bǔ)充的數(shù)字化測(cè)量工具是______，并說(shuō)明其工作原理（6分）。答案：（1）自變量：LED光波長(zhǎng)（紅光/藍(lán)光/白光）；因變量：葉綠素a含量、葉綠素b含量、類(lèi)胡蘿卜素含量（任答2個(gè)）；無(wú)關(guān)變量：光照強(qiáng)度、溫度、小球藻初始濃度（任答2個(gè)）；Excel表頭：組別重復(fù)次數(shù)A???A???A???葉綠素a（mg/g）葉綠素b（mg/g）類(lèi)胡蘿卜素（mg/g）紅光組1（2）①計(jì)算：Ca=12.7×0.85-2.69×0.42≈10.795-1.1298=9.665mg/gCb=22.9×0.42-4.68×0.85≈9.618-3.978=5.640mg/gCc=（1000×0.28-3.27×9.665-104×5.640）/229≈（280-31.60-586.56）/229≈（-338.16）/229≈-1.476mg/g（注：負(fù)值可能由測(cè)量誤差導(dǎo)致，需重新測(cè)定）②統(tǒng)計(jì)圖表類(lèi)型：柱狀圖（或條形圖）；繪制步驟：在Excel中輸入各組葉綠素a/b比值數(shù)據(jù)；選中數(shù)據(jù)區(qū)域，插入“柱狀圖”；添加橫軸（光波長(zhǎng)）、縱軸（葉綠素a/b比值）標(biāo)簽及標(biāo)題；誤差線設(shè)置為“標(biāo)準(zhǔn)差”，并標(biāo)注顯著性差異（如*p<0.05）。（3）①葉綠素b主要吸收藍(lán)光和紅光，藍(lán)光照射可能誘導(dǎo)葉綠素b合成酶的表達(dá)，以提高對(duì)藍(lán)