2025年大學(xué)（科學(xué)教育）科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)期末試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下關(guān)于科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本原則的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A.科學(xué)性原則要求實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)符合科學(xué)原理B.可行性原則指實(shí)驗(yàn)在實(shí)際操作中能夠?qū)崿F(xiàn)C.對(duì)照性原則可有可無(wú)D.單一變量原則是為了明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響因素2.在探究某種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)植物生長(zhǎng)的影響實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置不同濃度梯度的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑溶液處理植物，這里遵循的是（）A.科學(xué)性原則B.可行性原則C.對(duì)照性原則D.單一變量原則3.某實(shí)驗(yàn)小組欲研究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中正確的是（）A.選擇不同品種的植物，在相同光照強(qiáng)度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)B.只設(shè)置一個(gè)光照強(qiáng)度組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C.控制其他條件相同，設(shè)置多個(gè)不同光照強(qiáng)度組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)D.隨意設(shè)置光照強(qiáng)度組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)4.關(guān)于實(shí)驗(yàn)誤差的說(shuō)法，正確的是（）A.實(shí)驗(yàn)誤差無(wú)法避免B.只要實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理，就不會(huì)產(chǎn)生誤差C.多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)可以消除誤差D.誤差大小不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果5.以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確（）A.嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作B.使用精確的測(cè)量工具C.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中受到外界干擾D.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多次測(cè)量6.在設(shè)計(jì)驗(yàn)證酶的高效性實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該（）A.選擇不同的酶進(jìn)行對(duì)比B.控制溫度、pH等條件相同C.隨意設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟D.不考慮底物濃度的影響7.研究某種微生物的生長(zhǎng)條件，需要設(shè)置的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組應(yīng)該（）A.除研究條件外，其他條件都相同B.所有條件都不同C.只改變溫度條件D.只改變營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)條件8.為了探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中錯(cuò)誤的是（）A.選擇不同溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)B.保持反應(yīng)物濃度不變C.改變反應(yīng)容器的大小D.記錄不同溫度下的反應(yīng)時(shí)間9.在設(shè)計(jì)探究植物向光性實(shí)驗(yàn)時(shí)，以下做法正確的是（）A.將植物放在黑暗環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)B.用單側(cè)光照射植物C.不考慮植物的種類(lèi)D.隨意改變光照時(shí)間10.關(guān)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中樣本數(shù)量的說(shuō)法，正確的是（）A.樣本數(shù)量越少越好B.樣本數(shù)量越多實(shí)驗(yàn)越準(zhǔn)確C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵蠛侠泶_定樣本數(shù)量D.樣本數(shù)量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）請(qǐng)簡(jiǎn)述科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般步驟。12.（15分）在探究“種子萌發(fā)的環(huán)境條件”實(shí)驗(yàn)中，某小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)備四個(gè)相同的培養(yǎng)皿，分別標(biāo)記為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)。在每個(gè)培養(yǎng)皿中放入相同數(shù)量和種類(lèi)的種子，然后分別進(jìn)行如下處理：1號(hào)培養(yǎng)皿保持干燥，置于室溫環(huán)境；2號(hào)培養(yǎng)皿加入適量水，置于室溫環(huán)境；3號(hào)培養(yǎng)皿加入適量水，置于低溫環(huán)境；4號(hào)培養(yǎng)皿加入過(guò)量水，置于室溫環(huán)境。（1）該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在哪些不合理之處？（2）請(qǐng)你對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，使其更科學(xué)合理。13.（15分）為了探究植物的呼吸作用，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將一盆植物放在黑暗處一晝夜，然后選取一個(gè)葉片，用黑色塑料袋套住，扎緊袋口。一段時(shí)間后，將袋內(nèi)的氣體通入澄清石灰水中。（1）該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理是什么？（2）預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么？（3）如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不符，可能的原因有哪些？14.（15分）材料：某生物興趣小組為了探究甲狀腺激素對(duì)蝌蚪發(fā)育的影響，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取兩個(gè)相同的玻璃缸，分別貼上標(biāo)簽A、B。在A、B兩缸中分別加入等量的河水和20只同時(shí)孵化的蝌蚪，保持水溫為22℃～25℃。每天在A缸中加入5毫克甲狀腺激素，B缸中不加甲狀腺激素，其他條件相同。觀察并記錄蝌蚪的發(fā)育情況。問(wèn)題：（1）該實(shí)驗(yàn)的變量是什么？（2）該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在哪些不足之處？（3）請(qǐng)你對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行完善。15.（15分）材料：某研究小組想要探究酸雨對(duì)植物生長(zhǎng)的影響。他們選取了兩株生長(zhǎng)狀況相似的同種植物，分別放在兩個(gè)相同的花盆中，一個(gè)花盆放置在正常雨水環(huán)境中，另一個(gè)花盆放置在模擬酸雨環(huán)境中（用硫酸溶液模擬酸雨）。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，觀察植物的生長(zhǎng)情況。問(wèn)題：（1）該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理？為什么？（2）如果不合理，請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)措施。（3）請(qǐng)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并說(shuō)明理由。答案：1.C[解析]對(duì)照性原則是科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要原則之一，通過(guò)設(shè)置對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組對(duì)比，能更清晰地觀察到實(shí)驗(yàn)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，不是可有可無(wú)的C錯(cuò)誤?？茖W(xué)性原則要求實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)符合科學(xué)原理A正確；可行性原則指實(shí)驗(yàn)在實(shí)際操作中能夠?qū)崿F(xiàn)B正確；單一變量原則是為了明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響因素D正確。2.D[解析]在探究某種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)植物生長(zhǎng)的影響實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置不同濃度梯度的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑溶液處理植物，這里遵循單一變量原則，即只有生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度這一個(gè)變量，其他條件保持不變，以便明確生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度對(duì)植物生長(zhǎng)的影響，D正確?？茖W(xué)性原則強(qiáng)調(diào)符合科學(xué)原理A錯(cuò)誤；可行性原則側(cè)重于實(shí)際可操作性B錯(cuò)誤；對(duì)照性原則在此題未體現(xiàn)C錯(cuò)誤。3.C[解析]研究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，應(yīng)控制其他條件相同，設(shè)置多個(gè)不同光照強(qiáng)度組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣才能準(zhǔn)確探究光照強(qiáng)度與光合作用之間的關(guān)系，C正確。選擇不同品種的植物會(huì)引入其他變量，不利于研究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響A錯(cuò)誤；只設(shè)置一個(gè)光照強(qiáng)度組無(wú)法得出光照強(qiáng)度對(duì)光合作用影響的規(guī)律B錯(cuò)誤；隨意設(shè)置光照強(qiáng)度組不具有科學(xué)性D錯(cuò)誤。4.A[解析]實(shí)驗(yàn)誤差無(wú)法避免，即使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也會(huì)受到各種因素影響產(chǎn)生誤差，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)可以減小誤差，但不能消除誤差，誤差大小會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，A正確，BCD錯(cuò)誤。5.C[解析]實(shí)驗(yàn)過(guò)程中受到外界干擾會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作、使用精確的測(cè)量工具、對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多次測(cè)量都有助于提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，C符合題意，ABD不符合。6.B[解析]在設(shè)計(jì)驗(yàn)證酶的高效性實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)控制溫度、pH等條件相同，選擇同一種酶與無(wú)機(jī)催化劑對(duì)比，遵循單一變量原則，合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟，考慮底物濃度等對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，B正確，ACD錯(cuò)誤。7.A[解析]研究某種微生物的生長(zhǎng)條件，設(shè)置的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組應(yīng)除研究條件外，其他條件都相同，這樣才能準(zhǔn)確判斷研究條件對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響，A正確，BCD錯(cuò)誤。8.C[解析]探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，應(yīng)選擇不同溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，保持反應(yīng)物濃度不變，記錄不同溫度下的反應(yīng)時(shí)間，而改變反應(yīng)容器的大小與溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤，ABD正確。9.B[解析]在設(shè)計(jì)探究植物向光性實(shí)驗(yàn)時(shí)，要用單側(cè)光照射植物，觀察植物的生長(zhǎng)方向變化，不能將植物放在黑暗環(huán)境中，要考慮植物的種類(lèi)，合理設(shè)置光照時(shí)間，B正確，ACD錯(cuò)誤。10.C[解析]樣本數(shù)量應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵蠛侠泶_定，不是越少越好也不是越多越好，樣本數(shù)量會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，C正確，ABD錯(cuò)誤。11.科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一般步驟：明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，即確定要研究解決的問(wèn)題；提出假設(shè)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；選擇實(shí)驗(yàn)材料和儀器；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)方案實(shí)施；觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)；分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論；對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行反思和評(píng)價(jià)，如有必要可重復(fù)實(shí)驗(yàn)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。12.（1）不合理之處：①1號(hào)培養(yǎng)皿保持干燥，種子缺乏水分不能萌發(fā)，無(wú)法與其他組形成有效對(duì)照來(lái)探究種子萌發(fā)的環(huán)境條件；②4號(hào)培養(yǎng)皿加入過(guò)量水，種子可能因缺氧而無(wú)法正常萌發(fā)，也不能很好地體現(xiàn)種子萌發(fā)與水分的關(guān)系；③沒(méi)有設(shè)置適宜溫度的對(duì)照組，不能全面探究種子萌發(fā)所需的環(huán)境條件。（2）改進(jìn)：準(zhǔn)備四個(gè)相同的培養(yǎng)皿，分別標(biāo)記為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)。在每個(gè)培養(yǎng)皿中放入相同數(shù)量和種類(lèi)的種子。1號(hào)培養(yǎng)皿加入適量水，置于低溫環(huán)境；2號(hào)培養(yǎng)皿加入適量水，置于室溫環(huán)境；3號(hào)培養(yǎng)皿保持干燥，置于室溫環(huán)境；4號(hào)培養(yǎng)皿加入適量水，置于高溫環(huán)境。觀察并記錄種子萌發(fā)情況。13.（1）原理：植物在黑暗處進(jìn)行呼吸作用，產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，通過(guò)觀察澄清石灰水是否變渾濁來(lái)判斷植物是否進(jìn)行了呼吸作用以及呼吸作用的強(qiáng)度。（2）預(yù)期現(xiàn)象：澄清石灰水變渾濁。（3）結(jié)果與預(yù)期不符的原因：①植物在黑暗處放置時(shí)間不足，呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳量過(guò)少，不足以使澄清石灰水明顯變渾濁；②黑色塑料袋可能有破損，導(dǎo)致二氧化碳泄漏；③選取的葉片可能已經(jīng)死亡或呼吸作用很弱；④澄清石灰水可能已經(jīng)變質(zhì)。14.（1）變量是甲狀腺激素。（2）不足之處：①蝌蚪數(shù)量較少，可能存在偶然性；②沒(méi)有設(shè)置多個(gè)重復(fù)組；③實(shí)驗(yàn)時(shí)間可能較短，不能充分觀察到蝌蚪發(fā)育的全過(guò)程。（3）完善：取多個(gè)相同的玻璃缸，分別貼上標(biāo)簽。在每個(gè)玻璃缸中加入等量河水和較多數(shù)量（如50只）同時(shí)孵化的蝌蚪，保持水溫為22℃～25℃。將玻璃缸平均分成兩組，一組每天在每個(gè)玻璃缸中加入5毫克甲狀腺激素，另一組不加甲狀腺激素，其他條件相同。觀察并記錄蝌蚪不同時(shí)期的發(fā)育情況，設(shè)置多個(gè)重復(fù)組，延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間。15.（1）不合理。原因：只選取兩株植物，樣本數(shù)量太少，