三、素养提升
13. 某校生物学兴趣小组的同学制作了手肘运动时“肌肉牵动骨运动”的模型(如图甲所示),所用的实验材料是两块长方形的硬纸板(模拟骨)、两条长度适当的松紧带(模拟肌肉)、一颗工字钉(模拟关节)。图乙是关节的结构示意图。请据图回答问题。(在方括号中填序号,在方括号后的横线上填相应的名称)

(1)图甲中的⑤相当于,将两块骨连接起来。图甲中的③④两端都分别连在①②两块硬纸板上,这表示肌肉两端的附着在不同的骨上。
(2)图甲中的虚线箭头表示(选填“屈肘”或“伸肘”)过程,此时③处于(选填“收缩”或“舒张”)状态。
(3)图乙中的关节周围由[①]包裹,将两块骨牢固地联系在一起。[]内有滑液,可以减少骨与骨之间的摩擦。
13. 某校生物学兴趣小组的同学制作了手肘运动时“肌肉牵动骨运动”的模型(如图甲所示),所用的实验材料是两块长方形的硬纸板(模拟骨)、两条长度适当的松紧带(模拟肌肉)、一颗工字钉(模拟关节)。图乙是关节的结构示意图。请据图回答问题。(在方括号中填序号,在方括号后的横线上填相应的名称)
(1)图甲中的⑤相当于,将两块骨连接起来。图甲中的③④两端都分别连在①②两块硬纸板上,这表示肌肉两端的附着在不同的骨上。
(2)图甲中的虚线箭头表示(选填“屈肘”或“伸肘”)过程,此时③处于(选填“收缩”或“舒张”)状态。
(3)图乙中的关节周围由[①]包裹,将两块骨牢固地联系在一起。[]内有滑液,可以减少骨与骨之间的摩擦。
答案
(1)关节;肌腱
(2)伸肘;舒张
(3)关节囊;②;关节腔
(2)伸肘;舒张
(3)关节囊;②;关节腔
解析
【分析】
本题考查运动系统的组成、关节结构及骨骼肌的协作关系,解题思路:先明确图甲模型各部分对应的实际结构(硬纸板模拟骨、工字钉模拟关节、松紧带模拟肌肉),再结合骨骼肌的结构特点、屈肘/伸肘时肌肉的状态,以及图乙关节的结构名称和功能,逐一分析题目问题。
【解析】
(1)图甲中⑤是连接两块硬纸板(骨)的结构,对应实际的关节;骨骼肌由中间的肌腹和两端的肌腱组成,肌腱需附着在不同的骨上,因此③④两端连在不同硬纸板上的结构是肌腱。
(2)图甲虚线箭头显示,此时模拟肱二头肌的④收缩,模拟肱三头肌的③舒张,对应伸肘过程,因此为伸肘,③处于舒张状态。
(3)图乙中①是关节囊,包裹整个关节,将骨牢固联系;②是关节腔,内部有滑液,可减少骨与骨之间的摩擦。
【答案】
(1)关节;肌腱
(2)伸肘;舒张
(3)关节囊;②;关节腔
【知识点】
运动系统组成;关节结构功能;骨骼肌结构功能
【点评】
本题通过模型与实际结构结合的形式,考查运动系统的基础知识点,需准确对应模型与实际结构,理解肌肉协作和关节功能,属于基础应用题型,注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.6
本题考查运动系统的组成、关节结构及骨骼肌的协作关系,解题思路:先明确图甲模型各部分对应的实际结构(硬纸板模拟骨、工字钉模拟关节、松紧带模拟肌肉),再结合骨骼肌的结构特点、屈肘/伸肘时肌肉的状态,以及图乙关节的结构名称和功能,逐一分析题目问题。
【解析】
(1)图甲中⑤是连接两块硬纸板(骨)的结构,对应实际的关节;骨骼肌由中间的肌腹和两端的肌腱组成,肌腱需附着在不同的骨上,因此③④两端连在不同硬纸板上的结构是肌腱。
(2)图甲虚线箭头显示,此时模拟肱二头肌的④收缩,模拟肱三头肌的③舒张,对应伸肘过程,因此为伸肘,③处于舒张状态。
(3)图乙中①是关节囊,包裹整个关节,将骨牢固联系;②是关节腔,内部有滑液,可减少骨与骨之间的摩擦。
【答案】
(1)关节;肌腱
(2)伸肘;舒张
(3)关节囊;②;关节腔
【知识点】
运动系统组成;关节结构功能;骨骼肌结构功能
【点评】
本题通过模型与实际结构结合的形式,考查运动系统的基础知识点,需准确对应模型与实际结构,理解肌肉协作和关节功能,属于基础应用题型,注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.6
14. 2026年5月29日,“神舟二十二号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,现场医监医保人员确认航天员身体健康状态良好。但是航天员长时间处于失重环境,是否会导致他们出现骨质疏松的问题,增加骨折风险?科研人员用大鼠和鱼肋骨开展了相关研究。
(1)选取体重、年龄相同的20只雌性健康大鼠,平均分成两组,这体现了对照实验的原则。第一组大鼠的尾部悬吊(模拟失重状态),第二组大鼠的尾部不悬吊,连续饲养4周,其中第组是对照组。每组用10只大鼠而不用1只的目的是。
(2)实验完成后,科研人员测量并记录了20只大鼠股骨的实验数据,下表中的数据是相关数据的平均值。

由上表数据可知,模拟航天员失重状态时,大鼠尾部悬吊4周后,骨松质的骨密度下降,最大抗压载荷下降。综上所述,长时间处于失重状态可能会导致航天员。
(1)选取体重、年龄相同的20只雌性健康大鼠,平均分成两组,这体现了对照实验的原则。第一组大鼠的尾部悬吊(模拟失重状态),第二组大鼠的尾部不悬吊,连续饲养4周,其中第组是对照组。每组用10只大鼠而不用1只的目的是。
(2)实验完成后,科研人员测量并记录了20只大鼠股骨的实验数据,下表中的数据是相关数据的平均值。
由上表数据可知,模拟航天员失重状态时,大鼠尾部悬吊4周后,骨松质的骨密度下降,最大抗压载荷下降。综上所述,长时间处于失重状态可能会导致航天员。
答案
(1) 单一变量(控制变量);二;避免实验偶然性,减小实验误差,使实验结果更准确可靠
(2) 出现骨质疏松的问题,增加骨折风险
(2) 出现骨质疏松的问题,增加骨折风险
解析
【分析】
本题为实验探究题,分为两小问。第(1)问考查对照实验的核心原则:对照实验需保证除实验变量外其他条件一致,对照组为不施加实验处理的组,多只实验对象可降低实验偶然性;第(2)问需对比表格中两组大鼠的骨相关数据,推导失重对骨的影响。
【解析】
(1)对照实验中,选取体重、年龄相同的大鼠,确保仅尾部是否悬吊这一变量不同,体现了单一变量(控制变量)原则;第二组大鼠尾部不悬吊,处于自然状态,是对照组;每组用10只大鼠而非1只,是因为单只大鼠的实验结果易受个体特殊情况影响,多只可避免实验偶然性,减小实验误差,使结果更准确可靠。
(2)对比表格数据:尾部悬吊(模拟失重)组的骨松质骨密度(0.14g·cm⁻¹)低于不悬吊组(0.20g·cm⁻¹),最大抗压载荷(124N)也低于不悬吊组(194N),说明模拟失重会使大鼠骨密度下降、抗压能力降低,结合题干问题,可得出长时间处于失重状态可能导致航天员出现骨质疏松的问题,增加骨折风险。
【答案】
(1) 单一变量(控制变量);二;避免实验偶然性,减小实验误差,使实验结果更准确可靠
(2) 出现骨质疏松的问题,增加骨折风险
【知识点】
对照实验原则;实验数据分析;生物实验探究
【点评】
本题围绕失重对骨的影响展开,考查对照实验的设计逻辑和实验结论推导,属于基础实验题,需学生掌握对照实验核心要点,并能正确分析实验数据得出结论。
【难度系数】
0.6
本题为实验探究题,分为两小问。第(1)问考查对照实验的核心原则:对照实验需保证除实验变量外其他条件一致,对照组为不施加实验处理的组,多只实验对象可降低实验偶然性;第(2)问需对比表格中两组大鼠的骨相关数据,推导失重对骨的影响。
【解析】
(1)对照实验中,选取体重、年龄相同的大鼠,确保仅尾部是否悬吊这一变量不同,体现了单一变量(控制变量)原则;第二组大鼠尾部不悬吊,处于自然状态,是对照组;每组用10只大鼠而非1只,是因为单只大鼠的实验结果易受个体特殊情况影响,多只可避免实验偶然性,减小实验误差,使结果更准确可靠。
(2)对比表格数据:尾部悬吊(模拟失重)组的骨松质骨密度(0.14g·cm⁻¹)低于不悬吊组(0.20g·cm⁻¹),最大抗压载荷(124N)也低于不悬吊组(194N),说明模拟失重会使大鼠骨密度下降、抗压能力降低,结合题干问题,可得出长时间处于失重状态可能导致航天员出现骨质疏松的问题,增加骨折风险。
【答案】
(1) 单一变量(控制变量);二;避免实验偶然性,减小实验误差,使实验结果更准确可靠
(2) 出现骨质疏松的问题,增加骨折风险
【知识点】
对照实验原则;实验数据分析;生物实验探究
【点评】
本题围绕失重对骨的影响展开,考查对照实验的设计逻辑和实验结论推导,属于基础实验题,需学生掌握对照实验核心要点,并能正确分析实验数据得出结论。
【难度系数】
0.6
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