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第四章 植物與土壤 實驗探究專題
參考答案及解析
1．為了研究植被對水土流失的影響，興趣小組的同學們進行了如下實驗：
①取2個一端開口的容器標為A、B，用松散的泥土在容器內堆制成一個斜坡模型；
②在B容器的斜坡模型表面鋪上一層草皮，A組斜坡不做處理；
③另取一個空的容器置于裝置下方（圖中該容器已省略），用灑水壺在斜坡上方灑水；
④觀察和記錄實驗現象。
（1）這是一個模擬實驗，實驗中草皮模擬的變量是指自然界的 　植被　 。
（2）為了排除其他因素對實驗結果的干擾，在用灑水壺灑水時，兩組實驗中有哪些量需要保持一致（寫2項） 　 　 、　 　 。
（3）實驗中需要觀察和記錄的實驗現象是 　 　 。
【答案】（1）植被；（2）灑水的水流大小、灑水的高度；（3）斜坡底下泥沙堆積的多少。
【解析】
（1）實驗中草皮模擬的變量是指自然界中植被。
（2）為了排除其他因素對實驗結果的干擾，在用灑水壺灑水時，灑水壺在同樣的高度，灑水的水流一樣大。
（3）觀察并記錄斜坡底下泥沙堆積的多少。
2．為了研究管道中水流動快慢與管道傾角的關系，某科學興趣小組按如圖進行實驗。
①將軟管A端與水龍頭連接，在軟管B端與管道接觸處放置泡沫粒，調節管道傾角為10°。調節水龍頭使水流速最大時，讓水流沖擊B端泡沫粒，記錄泡沫粒經過長度為60厘米管道到達水槽所用的時間。重復3次實驗并計算平均值。
②改變管道傾角，使其分別為20°、30°，重復步驟①。
③記錄數據如下表。
組別 管道傾角 流經時間（s）
第1次 第2次 第3次 第4次
1 10° 4.0 4.1 3.9 4.0
2 20° 2.5 2.4 2.4 2.43
3 30° 1.3 1.4 1.4 1.37
（1）該實驗是通過 　 　 來比較水流的快慢。
（2）本實驗得出的結論是：　 　 。
（3）據研究發現，水流速度越大，對土壤的侵蝕力度就越大。請結合實驗數據判斷下列圖中哪個地區土壤侵蝕最嚴重 　 　 。
【答案】（1）水的流經時間（2）管道傾角越大，管道中水流動越快（3）A
【解析】
（1）由表格中的數據可知，水流的流經距離相同時，用的時間不同，故該實驗是通過測量水的流經時間來比較水流快慢的；
（2）在實驗中，水流的流經距離是相同的，都為60cm，在前三次實驗中，管道傾角越大，管道中水流動用時越少，由此本實驗得出的結論是：管道傾角越大，管道中水流動越快。
（3）由實驗結論可知，在降水量越大，坡度較大且植被覆蓋率較低的區域，水流速度越大，其土壤被侵蝕的可能性就越大。在下列圖中A地區與BC地區相比，ABC地區降水量相同，但是A地區傾角最大，植被覆蓋率低，所以A土壤侵蝕最嚴重；A地區與D地區相比，水平傾角相同，但是A地區A地區降水量大，植被覆蓋率低，所以A土壤侵蝕最嚴重。
3．為了探究植物的生長受到哪些因素的影響，進行了如下的實驗：選取相同的花盆和同樣的植物，按表給定的條件進行（+號的個數代表澆水量的多少或光照時間的長短或施同種肥料的多少）。
號碼 選用的土壤 澆水量 光照時間 施肥量
1 壤土 +++ ++++ +++
2 黏土 +++ ++++ +++
3 壤土 +++ ++++ ++
4 黏土 +++ ++ ++
5 壤土 ++++ +++
（1）對比1、2號盆中的植物的生長情況，研究的應是 　 　 對植物生長會造成什么影響。
（2）為了研究施肥多少對植物生長的影響，應對 　 　 盆植物生長情況作比較。
（3）比較2號和4號植物的生長情況，能不能得出比較科學的結論？為什么？
　 　 。
【答案】（1）不同土壤 （2）1號和3號
（3）不能，因為2號和4號的變量有兩個，不能確定生長狀況是由哪個變量引起的。
【解析】
（1）分析1號2號花盆，澆水量、施肥量和光照時間相同，不同的是1號是壤土2號是黏土，所以想探究的問題是不同土壤對植物生長的影響。
（2）為了研究施肥多少對植物生長的影響，其唯一的變量應是施肥量，其他的土壤的種類、澆水量和光照時間都應相同，符合條件的是1號和3號。
（3）2號和4號變量有兩個，光照時間和施肥量，結果無法確定是由那個條件引起的。
4．小科在校園里散步時，發現路邊有一塊草坪幾乎沒有什么草生長，他猜測是因為：“行人經常在草坪上行走，造成土壤因板結而缺少空氣，從而影響草的生長。”小科設計如下方案以初步驗證這個觀點。
步驟1：在校園中選擇一塊干燥、疏松的土地和一塊干燥、被多次踩過的土地，各取相等的土塊，分別記作甲土塊和乙土塊；
步驟2：將甲、乙土塊放入2只同規格的燒杯中，用量筒取一定體積的水，分別沿燒杯壁緩慢地向燒杯內注水，直到水剛好浸沒甲、乙土塊，如圖所示：記錄量筒中剩余水的體積分別為V1、V2。
請回答：
（1）步驟1中“？”處應補充內容為 　 　 。
（2）實驗時要選取相對干燥的土壤，這是因為 　 　 ，實驗效果明顯。
（3）若發現V1　 　 V2（填“大于”“小于”或“等于”），說明疏松的土地比踩踏過的土地空氣含量高。
【答案】（1）長、寬、厚（2）干燥的土壤中空氣的體積更大（3）小于
【解析】
（1）實驗中需要控制變量，確保除了土壤的疏松程度之外，其他條件如土塊的大小都相同，以便進行準確的比較。因此步驟1中“？”處應補充內容為長、寬、厚。
（2）干燥的土壤中含有較多的空氣，當加水時，空氣會被排出，通過觀察排出空氣的多少可以判斷土壤的疏松程度。濕潤的土壤中空氣含量較少，可能影響實驗效果，因此實驗時要選取相對干燥的土壤，這是因為干燥的土壤中空氣的體積更大，實驗效果明顯。
（3）實驗中，如果向甲土塊（疏松土壤）注水時排出的空氣較多，導致剩余水的體積 V1 小，而向乙土塊（被踩過的土壤）注水時剩余水的體積 V2 大，這表明甲土塊中的空氣含量較高，因此疏松的土地空氣含量高于被踩踏過的土地。因此若發現V1 小于 V2，則說明疏松的土地比踩踏過的土地空氣含量高。
5．“蟻巢土”（螞蟻巢穴中的土壤）很肥沃，有利于植物的生長。小科設計下面的實驗來探究“蟻巢土”對植物的生長是否有影響。
Ⅰ.實驗步驟
（1）土壤采集：
土壤編號 土壤來源 采集方法
①號土壤 “蟻巢土” 以螞蟻窩為中心，挖取直徑為10cm、深10cm范圍的土壤
②號土壤 螞蟻窩附近的土壤 在螞蟻窩附近找到土質和含水量等相同的土壤，按相同方法取土
（2）土壤分裝：將20只大小相同的花盆平均分成兩組，將等量的①、②號土壤分別裝入第一組和第二組花盆中。
（3）種植植物：在20只花盆中各栽種1株生長良好、大小相同的大豆幼苗，置于溫度適宜且有光照的地方進行培養，定期噴灑 　 　 。每日測量并記錄不同土壤中植株的高度（平均值），連續18天。
Ⅱ.實驗結果
不同土壤中大豆幼苗的生長曲線如圖，請據上述實驗回答問題。
（1）土壤除了能固定植物，還能為植物的生長提供水分、空氣和 　 　 。
（2）請將實驗步驟（3）補充完整 　 　 。
（3）根據上述實驗結果，可以得出結論：　 　 。
（4）為使實驗結果更有說服力，該實驗還可以怎樣改進？　 　 。
【答案】（1）無機鹽（2）蒸餾水（3）蟻巢土有利于植物的生長（4）用不同的植物進行重復實驗
【解析】
（1）土壤除了能固定植物，還能為植物的生長提供水分、空氣和 無機鹽。
（2）為確保實驗組、對照組實驗結果的合理性，對影響實驗的其他相關因素應設置均處于相同理想狀態，所以要適當噴灑蒸餾水。
（3）由于①號土壤中的植物高度高于②號土壤中的植物高度，所以初步得出結論：蟻巢土有利于植物的生長。
（4）為使實驗結果更有說服力，還應該用不同的植物進行重復實驗。
6．為了測定某菜地土壤中空氣的體積分數，小蘭和小浦分別取了長、寬、厚都是4cm的土塊，各自展開以下實驗：
小蘭：另取一塊相同規格的鐵塊，將土塊和鐵塊分別放入2只相同的燒杯中，用量筒量取一定體積的水，先沿燒杯壁緩慢地向燒杯內注水，如圖甲所示。快要浸沒土塊或鐵塊時，？，直到水把土塊和鐵塊剛好浸沒。記錄加入水的體積分別為V1、V2。
小浦：將該土塊搗碎裝入量筒內，使土壤表面保持平整，再取一量筒量取一定體積的水，加水至土壤剛好浸沒（操作方法與小蘭相同），如圖乙所示。記錄加入水的體積為V3。
（1）根據實驗目的，小蘭實驗步驟中操作“？”處應該是 　 　 。
（2）根據小蘭的實驗，該土塊中空氣的體積分數為 　 　 。小蘭在向放有土塊的燒杯中注水時，不慎有少量水濺出，會導致測得的土塊中空氣的體積分數 　 　 。（填“偏大”“不變”或“偏小”）。
（3）小浦認為自己的實驗方案更加簡便，請你結合實驗目的評價小浦的方案是否合理，并說明理由。
　 　
【答案】（1）改用滴管滴加水；（2）100%；偏大；
（3）不合理，這樣會改變土塊中的空氣體積分數。
【解析】
（1）根據實驗目的，快要浸沒土壤時，再換用滴管向量筒內滴水至土壤剛好浸沒，測得數據更準確，因此，小蘭實驗步驟中操作“？”處應該是改用滴管滴加水。
（2）根據小蘭的實驗，該土塊中空氣的體積分數為100%100%。小蘭在向放有土塊的燒杯中注水時，不慎有少量水濺出，使得測量的水的體積增大，會導致測得的土塊中空氣的體積分數偏大。
（3）小浦的方案不合理，將土塊搗碎改變了土塊的疏松程度，從而改變了土塊中空氣的體積分數。
7．長、寬、高分別是10cm、10cm、5cm的鐵塊和相同體積的土壤，分別放入大燒杯中注水至剛好浸沒為止，則需往裝鐵塊的燒杯中加3個滿量筒和圖甲的水，往裝土壤的燒杯中加3個滿量筒和圖乙的水，回答下列問題。
（1）用同樣體積的鐵塊和土壤的目的是 　 　 。
（2）往裝土塊的燒杯中加入水的量為 　 　 ，計算得到土壤中空氣的體積分數大約為 　 　 。
（3）浸沒同樣體積的鐵塊和土壤，加入水量不同的原因是 　 　 。
【答案】（1）形成對照，便于測量土壤中空氣的體積；（2）750mL；20%；（3）土壤中有空氣。
【解析】
（1）用同樣體積的鐵塊和土壤目的是形成對照，便于測量土壤中空氣的體積；
（2）由圖可知，量筒的量程為200mL，分度值為10mL，
圖甲中量筒內水的體積為50mL，圖乙中量筒內水的體積為150mL，
因往放鐵塊燒杯中加了3個滿量筒和圖甲所示的水，往放土壤燒杯中加了3個滿量筒和圖乙所示的水，所以，倒入放鐵塊燒杯中和放土壤燒杯中的水分別為：
V鐵水＝3×200mL+50mL＝650mL，V土水＝3×200mL+150mL＝750mL；
土壤的體積：V土＝10cm×10cm×5cm＝500cm3，
因土壤中有空氣，空氣的體積等于土壤中燒杯比鐵塊中燒杯多加的水，
所以，空氣的體積：V空＝V土水﹣V鐵水＝750mL﹣650mL＝100mL＝100cm3，
則土壤中空氣體積分數為100%＝20%。
（3）由于土壤中有空氣，所以浸沒同樣體積的鐵塊和土壤，加入的水量不同。
8．以下為教材中觀察小麥根尖的活動：
Ⅰ.取小麥的幼根，先用放大鏡觀察它的外形，找到根尖的各部分結構，注意根毛的數量和著生部位。
Ⅱ.用顯微鏡（低倍鏡，不加蓋玻片）觀察根毛細胞的結構特點。
Ⅲ.用顯微鏡觀察植物根尖縱切的永久裝片。
回答以下問題：
（1）在用顯微鏡觀察根毛細胞的結構特點時，載玻片上面不加蓋玻片，除了載玻片上的水不會污染鏡頭外，還有一個原因最可能是 　C　 。
A.為了減少麻煩，方便操作 B.為了擴大視野，便于觀察
C.根毛本身有一定的厚度，加蓋玻片觀察容易碰到鏡頭
（2）如圖為顯微鏡下觀察到的根尖各結構中的部分細胞。實驗表明，具有大液泡的細胞吸水能力強。則從細胞形態、結構上看，下列具備較強吸水功能的細胞是 　BD　 。（用字母表示）
A.根冠細胞B.根毛細胞C.分生區細胞D.伸長區細胞
（3）有同學認為：將小麥幼苗放在土壤浸出液中培養時，浸出液的溶質質量分數越大，小麥幼苗吸水現象越明顯。你是否贊同他的觀點，簡要說明理由。 　 　 。
【答案】（1）C；（2）BD；（3）當細胞外的土壤浸出液濃度大于細胞液濃度時，細胞反而會失水。
【解析】
（1）A、用顯微鏡觀察根毛細胞的結構特點時，載玻片上面不加蓋玻片，不是為了方便操作，A錯誤；
B、用顯微鏡觀察根毛細胞的結構特點時，載玻片上面不加蓋玻片，并不能擴大視野，B錯誤；
C、用顯微鏡觀察根毛細胞的結構特點時，載玻片上面不加蓋玻片，是為了防止根毛本身有一定的厚度，加蓋玻片觀察容易碰到鏡頭，C正確。
（2）具有大液泡的細胞吸水能力強。則從細胞形態、結構上看，具有大液泡的有B根毛細胞以及D伸長區細胞，所以二者具備較強吸水功能，BD符合題意。
（3）將小麥幼苗放在土壤浸出液中培養時，并不是浸出液的溶質質量分數越大，小麥幼苗吸水現象越明顯。因為當細胞外的土壤浸出液濃度大于細胞液濃度時，細胞反而會失水。
9．某校科學興趣小組在學習了“植物體對水的吸收、利用和散失”的知識后，利用食鹽、水、新鮮冬瓜和自制土密度計對植物細胞吸水、失水的原理展開探究。他們將冬瓜除去瓜瓤后制成“冬瓜碗”，并在“冬瓜碗”中加入240g密度為1.2g/cm3的食鹽水。并在溶液中放置自制土密度計（實驗裝置如圖甲所示），通過觀察一段時間后土密度計浸沒深度的變化，分析研究冬瓜得失水分的狀況。若土密度計在溶液中浸沒的深度隨時間的變化曲線如圖乙所示。請你幫助該興趣小組完成實驗的探究和分析。
（1）實驗過程中，土密度計所受的浮力 　 　 （選填“增大”、“減小”或“不變”）。根據土密度計浸沒深度的變化情況可知，冬瓜在鹽水中 　 　 （選填“吸水”或“失水”），且速度變化的特點是 　 　 。
（2）根據圖象數據通過計算可知，一段時間后鹽水的密度是 　 　 g/cm3
（3）為了提高該實驗中土密度計的精確程度，可以采取的辦法是 　 　 。
【答案】見試題解答內容
【解答】解：（1）實驗過程中，土密度計始終處于漂浮，所受的浮力與密度計重力，而重力不變，所以浮力不變。
根據圖象可知：土密度計浸沒深度逐漸變大，則V排變大，而浮力不變，由阿基米德原理F浮＝ρ鹽水gV排可知，ρ鹽水變小，即鹽水里的水增加，所以冬瓜在鹽水中失水，土密度計浸沒深度是先快后幾乎不再變深，所以冬瓜失水速度變化的特點是先快后慢，最后幾乎不變。
（2）根據圖象數據算可知：
開始時浸沒深度為h1＝6cm，則F浮1＝G，即ρ鹽水1gSh1＝G；
一段時間后浸沒深度為h2＝6.4cm，則F浮2＝G，即ρ鹽水2gSh2＝G；
所以，ρ鹽水2gSh2＝ρ鹽水1gSh1；
鹽水的密度ρ鹽水2ρ鹽水11.2g/cm3＝1.125g/cm3。
（3）為了使測量結果更準確，應使“密度計”測量時浸沒的深度變化大，根據ΔV＝sh，所以可知減小S，即可使h變大，因此可以選用更細的吸管等方法。
故答案為：（1）不變；失水；先快后慢，最后幾乎不變；（2）1.125；（3）選用更細的吸管。
10．玉米是世界上重要的糧食作物，某些地區由于長期化肥使用不當等原因，鹽堿地面積在快速增加，玉米生長面臨著土壤鹽漬化的威脅，在一定程度上影響著全球的糧食供應。為了能讓鹽堿地玉米豐產增收，科研人員選用具有一定耐鹽性的“京科665”玉米作實驗材料，用特殊培養液模擬鹽漬化土壤環境，進行了相關研究，圖甲是該玉米葉的橫切圖，請據圖回答。
（1）“京科665”玉米能在特殊培養液中吸收水分，其根毛細胞內溶液的濃度 　 　 （填“＞”或“＜”）特殊培養液濃度。根吸收的水分絕大部分以氣體形式通過葉片的①氣孔散失到大氣中。
（2）圖甲②是玉米的葉肉細胞，其產生的有機物，在玉米開花結果期間，通過③中的 　 　 組織輸送到果實，主要貯存在種子的胚乳里。
（3）葉的光合速率是影響玉米產量的重要因素。科研人員發現，氯化鈣能影響鹽堿地玉米的光合速率，實驗時分別向六組特殊培養液中添加不同濃度的氯化鈣溶液，培養一段時間后，結果如圖乙。分析圖中數據，該實驗中對照組氯化鈣的濃度為 　 　 mol L﹣1。
【答案】（1）＞（2）輸導（3）0
【解析】
（1）當周圍水溶液的濃度小于細胞液的濃度時，細胞就吸水。因此“京科665”玉米能在特殊培養液中吸收水分，其根毛細胞內溶液的濃度大于特殊培養液濃度。
（2）葉脈屬于輸導組織，包括篩管（運輸有機物）和導管（運輸水和無幾樣），所以②玉米的葉肉細胞產生的有機物，在玉米開花結果期間，通過③葉脈中輸導組織輸送到果實。玉米是單子葉植物，它的營養物質主要貯存于胚乳中。
（3）分析圖中數據，該實驗中對照組氯化鈣的濃度為0mmol L﹣1。
11．某科學興趣小組將新鮮的蘿卜分別放入濃鹽水和清水中，一段時間后取出并制成臨時裝片，在顯微鏡下觀察，結果如圖所示。請回答：
（1）在顯微鏡下觀察到放在清水中的蘿卜細胞是 　 　 （填序號）。
（2）另取一塊蘿卜先稱其質量，然后放在濃鹽水中數小時，在此過程中，每隔相同時間稱量一次，則能代表蘿卜塊質量隨時間變化曲線的是 　 　 。
A.B.C.D.
（3）農民伯伯對農作物一次施肥過多會出現萎蔫現象，最簡便有效的解決辦法是 　 　 。
【答案】（1）①；（2）D；（3）澆水。
【解析】
（1）①的液泡大，是吸水；②的液泡小，是失水，故可得出放在清水中的蘿卜細胞是①。
（2）根據信息“放在濃鹽水中數小時”，則細胞會失水，質量減小，D符合題意。
（3）對農作物一次施肥過多會出現萎蔫現象，主要是外部溶液濃度過大使細胞失水，可通過澆水緩解。
12．倪老師在課堂.上展示課本上“植物植物細胞細胞失水的實驗”后，要求同學們再想出其它方法探究植物細胞的吸水和失水條件。小森同學做了如下實驗：
步驟一：分別取20mL清水和20mL不同濃度（5%、10%）的食鹽水依次置于A、B、C三個燒杯。
步驟二：取三塊新鮮小蘿卜塊，分別置于A、B、C三個燒杯中（蘿卜塊全部被淹沒），都靜置浸泡5分鐘。
步驟三：取出蘿卜塊，分別測量出三只燒杯中液體的體積。
步驟四：記錄數據于下列表中。
周圍溶液濃度（%）
清水（A） 5%的食鹽水（B） 10%的食鹽水（C）
溶液體積（mL） 19.5 22.6 24.4
（1）步驟二中存在明顯不足，請幫助指正：　 　 。
（2）A組清水測出的值略變小（不考慮蒸發、讀數誤差），原因最可能是：　 　 。
（3）從B組和C組實驗對比得出的結論是：　 　 。
（4）該實驗除了通過定量證明植物細胞的吸水或失水，也可以通過 　 　 的變化來定性證明植物細胞的吸水或失水。
【答案】（1）蘿卜塊大小應該一樣。
（2）蘿卜塊細胞液的濃度大于清水的濃度，因此蘿卜塊吸水。
（3）當蘿卜塊細胞液濃度與周圍溶液濃度差別越大時，蘿卜塊失水越快。
（4）蘿卜塊硬挺和軟縮的變化。
【解析】
（1）這是一個對照試驗，變量是溶液的濃度，所以不能有其他的變量，因此蘿卜塊應該一樣大。
（2）植物細胞吸水的原理是：當細胞液濃度大于周圍水溶液濃度時，植物細胞吸水；當植物細胞液濃度小于周圍水溶液濃度時，植物細胞失水．A組清水體積略變小，原因最可能是：蘿卜塊細胞液的濃度大于清水的濃度，因此蘿卜塊吸水，導致A組清水體積略變小。
（3）從B組和C組實驗對比得出的結論是：當蘿卜塊細胞液濃度與周圍溶液濃度差別越大時，蘿卜塊失水越快。
（4）細胞的吸水和失水不只通過溶液體積的變化來定量證明，也可以通過測量蘿卜塊硬挺和軟縮的變化來定性證明，蘿卜塊變的硬挺表示它吸水了，吸水越多越硬；蘿卜塊變的軟縮表示失水了，失水越多越軟。
13．我國近三分之二的人口以稻米為主食。近年來，一些農田受到了重金屬鎘的污染。水稻籽粒中的鎘含量及稻谷產量會受到土壤鎘濃度的影響嗎？有必要在鎘污染農田全面停止水稻種植嗎？科研人員選擇了48個品種的水稻對此展開了研究，結果如下：
不同鎘濃度土壤中水稻籽粒鎘含量及稻谷產量（48個品種的水稻平均值）
土壤鎘濃度（毫克/千克） 籽粒鎘含量均值（毫克/千克） 稻谷產量均值（克/盆）
鎘0.68（中度污染） 0.022 121.37
鎘2.01（重度污染） 0.213 129.85
（農作物鎘含量國家安全標準值：0.2毫克/千克）
（1）實驗時實驗時每個品種都要設置一個相同大小的實驗區，而不是每個品種一株水稻植株，原因是
　 　 。
（2）實驗結果表明，土壤鎘濃度增加會導致水稻籽粒中的鎘含量 　 　 （選填“增加”或“減少”），稻谷產量 　 　 選填（“會”或“不會”）降低
（3）研究發現某些水稻品種具有富集鎘的作用，土壤中的鎘離子主要通過水稻根尖的 　 　 吸收進入植物體內。
（4）已有研究表明，有的水稻吸收鎘能力弱，有的水稻吸收鎘能力強，且這兩類水稻都有一定的種植價值。請你選擇一種并說明其種植價值 　 　 。
【答案】（1）避免偶然性，減小實驗誤差。（2）增加；不會。（3）成熟區。
（4）選擇鎘吸收能力弱的水稻，這種水稻籽粒中的鎘含量最低，檢測水稻籽粒中的鎘含量如果低于國家安全標準值，則可以食用。可選擇鎘吸收能力強的水稻，這種水稻將土壤中的鎘吸收后大大降低土壤的鎘含量，減輕鎘污染，但要注意無害化處理不能使用及飼養動物。
【解析】
（1）實驗時實驗時每個品種都要設置一個相同大小的實驗區，而不是每個品種一株水稻植株，這是為了避免因偶然因素而產生實驗誤差，目的是保證變量的唯一和避免實驗的偶然性。
（2）從表格中可以看出，土壤鎘濃度不同，但稻谷產量均值相差不大，籽粒鎘含量增加，因此得出土壤鎘濃度增加會導致水稻籽粒中的鎘含量增加，稻谷產量不會降低。
（3）在伸長區的上部，細胞停止伸長，并且開始分化，表皮一部分向外突起形成根毛。根吸收水分和無機鹽的主要部位。成熟區及其上部，根內部一部分細胞分化形成導管，能輸導水分和無機鹽。所以根吸收鎘元素的主要部位是根尖的成熟區。鎘元素溶解在水中被根吸收后 通過導管運輸到植物的地上部分。
（4）有的水稻鎘吸收能力，有的水稻則吸收能力強，選擇鎘吸收能力弱的水稻，這種水稻籽粒中的鎘含量最低，檢測水稻籽粒中的鎘含量如果低于國家安全標準值，則可以食用；也可選擇鎘吸收能力強的水稻，這種水稻將土壤中的鎘吸收后大大降低土壤的鎘含量，減輕鎘污染，但要注意無害化處理不能使用及飼養動物。
14．同學們學習了“植物的莖與物質的運輸”一節內容后，進行如下實驗活動。
（1）將一根楊樹的枝條插入稀釋的紅墨水中（圖一），放在陽光下。觀察到葉脈發紅時，將枝條的莖進行橫切和縱切，能看到被染紅的是圖二中的 　 　 （填數字序號），此部位中的 　 　 屬于輸導組織，具有向上運輸水和無機鹽的功能。
（2）將楊樹的枝條環割去一圈樹皮（圖三），一段時間后，會在環割處的 　 　 形成枝瘤（選填“上方”或“下方”）。
【答案】（1）⑤；導管（2）上方
【解析】
（1）莖中輸導組織根據其構造和功能的不同，分為導管和篩管。導管的主要功能是自下而上運輸水和無機鹽，篩管的主要功能是自上而下運輸有機物。導管位于木質部中，是自下而上輸送水分和無機鹽的管道。所以植物莖插入紅墨水中放在陽光下曬，葉脈都變紅了，此時將莖橫切和縱切，可以看到染成紅色的部分是⑤木質部。
（2）篩管位于莖的②韌皮部，作用是由上向下運輸有機物。把生長健壯的樹枝，剝去一圈樹皮，樹皮中有韌皮部，因此莖的韌皮部被割斷，有機物到達環割處的上方后無法再向下運輸，就會在切口的上方會形成節瘤。
15．某科學興趣小組為了驗證水分和無機鹽在莖木質部的導管中能自下而上地向枝端運輸，設計了如下實驗。
【實驗材料和器具】新鮮帶葉的木本植物枝條若干，燒杯（或礦泉水瓶），紅墨水，清水，刀片，放大鏡等。
【實驗步驟】
①取______的同種木本植物枝條3根，將每根枝條的下端用刀片削成面積相似的斜面，再分別按表中的3種處理方法處理。
②處理好后，將每組枝條分別插入3瓶盛有等量稀釋紅墨水的燒杯中，并用3個夾子將各組枝條分別固定（B 組枝條只將剝去樹皮的木質部部分浸入紅墨水中），置于溫暖、光照充足的地方，10分鐘后取出枝條，用刀片橫切、縱切枝條的中上部，用放大鏡觀察橫縱切面的染色部位，并將實驗現象記錄在表中。
【實驗結果與分析】
實驗組別 實驗現象（記錄被染色的部位）
A.自然帶葉枝條（不作處理） ×××
B.剝去下半部樹皮的帶葉枝條 ×××
C.除去木質部和髓的帶葉枝條，只留下樹皮 ×××
【表達與交流】
（1）請補充①中橫線上的內容 　 　 。
（2）將每根枝條的下端用刀片削成面積相似的斜面的目的是 　 　 。
（3）將處理好的枝條置于溫暖、光照充足的地方的原因是 　 　 。
（4）若實驗結論成立，則A組的實驗現象是 　 　 ；C組實驗現象是都不變紅。
【答案】（1）控粗細大小相似、葉片數相同
（2）增大吸收水分和無機鹽等物質的面積
（3）增強蒸騰作用，使實驗效果更明顯
（4）木質部被染成紅色；樹皮不被染成紅色
【解析】
（1）對照實驗要保證單一變量。①中橫線上的內容應該是取粗細大小相似、葉片數相同的同種木本植物枝條3根，將每根枝條的下端用刀片削成面積相似的斜面，目的是控制單一變量。
（2）扦插時，為了讓枝條更好地吸收水分和無機鹽，處理方法是將每根枝條的下端用刀片削成面積相似的斜面的目的是增大吸收水分和無機鹽等物質的面積。
（3）蒸騰作用會促進水和無機鹽的運輸，植物的蒸騰作用受溫度、光照強度等因素的影響，實驗時將處理好的枝條置于溫暖、光照充足的地方的原因是增強蒸騰作用，使實驗效果更明顯。
（4）導管是植物體內木質部中把根部吸收的水和無機鹽輸送到植株身體各處的管狀結構，而不在樹皮，植物體就是靠根、莖、葉的導管把水運輸到植物體的全身。篩管是植物韌皮部（樹皮包括表皮和韌皮部）內輸導有機養料的管道，將葉子通過光合作用制造的有機物自上而下運輸到植物體的全身。若實驗結論成立，則A組的實驗現象是木質部被染成紅色，且樹皮不被染成紅色，C組實驗現象是都不變紅。
16．植物的蒸騰作用速率受多種因素影響，其中風速是一個重要的環境因素。小文利用圖甲裝置研究了風速對植物蒸騰作用的影響，實驗過程如下：
①挑選一定數量的桑樹枝，隨機均勻分為A、B、C三組。
②分別插入裝有30mL水的燒杯，并向水中加入植物油。
③將三組植物分別放入三個溫度相同的密閉玻璃罩中，測得初始空氣濕度值。
④調節玻璃罩內風扇的轉速，A組無風，B組低風速，C組高風速。
⑤每隔20秒測量各裝置內的空氣濕度值。
⑥多次重復實驗，統計并處理實驗數據，結果如圖乙所示。
（1）步驟②，在水中加入植物油的目的是 　 　 。
（2）玻璃罩內空氣濕度值增加的越快來說明蒸騰作用速率 　 　 。
（3）根據圖乙，無風組（A組）和低風速組（B組）的數據對比，可以得出的結論是 　 　 。
（4）圖乙顯示，強風組的蒸騰作用速率基本不變，未能繼續上升。請結合植物蒸騰作用的原理，分析可能的原因 　 　 。
【答案】（1）防止燒杯內水分的蒸發；
（2）越高；
（3）在一定范圍內，低風速能夠促進蒸騰作用；
（4）植物體部分氣孔閉合，抵消了風速增加對蒸騰作用的促進作用。
【解析】
（1）在水中加入植物油，植物油能在水面形成油膜，目的是防止燒杯內水分的蒸發。
（2）水分從活的植物體表面以水蒸氣狀態散失到大氣中的過程，叫做蒸騰作用。因此，玻璃罩內空氣濕度值增加的越快來說明蒸騰作用速率越高。
（3）由圖甲可知，植物的蒸騰作用能提高裝置內的空氣濕度。由圖乙可知，無風組濕度值的增加速度低于低風速組，則可以得出的結論是：在一定范圍內，低風速能夠促進蒸騰作用。
（4）強風可能導致氣孔關閉，因此，強風組的蒸騰作用速率基本不變，未能繼續上升，可能的原因是：植物體部分氣孔閉合，抵消了風速增加對蒸騰作用的促進作用。
17．為解析植物體內水的運輸和抗旱機理、選育抗旱品種，科研人員利用莖流傳感器監測水在西瓜植株內的運輸情況，如圖所示。
（1）莖流傳感器監測的主要部位是西瓜莖中的 　 　 組織。
（2）圖乙中，傳感器A、B在13～15時流速均減慢。分析其原因可能是：13～15時氣溫升高，葉片上的部分 　 　 關閉，從而減少水分散失。
（3）根據上述實驗數據，為滿足西瓜果實膨大期對水的需求，同時考慮節約用水，適合西瓜的灌溉時間段為 　 　 時。
【答案】（1）輸導；（2）氣孔；（3）22～6。
【解析】
（1）水分和無機鹽在植物體內通過導管運輸。莖流傳感器能監測水在西瓜植株內的運輸情況，故監測的主要部位是西瓜莖中的輸導組織。
（2）植物葉片上的氣孔是蒸騰作用的門戶。故傳感器A、B在13～15時流速均減慢，原因可能是：13～15時氣溫升高，西瓜為減少體內水分的蒸發，葉片上的部分氣孔關閉，從而減少水分散失。
（3）根據圖乙傳感器B的數據，9～22時水分主要通過蒸騰作用散失。根據傳感器C的數據，22～6時水分主要提供給西瓜生長。故為滿足西瓜果實膨大期對水的需求，同時考慮節約用水，適合西瓜的灌溉時間段為22～6時。
18．在探究“植物體主要通過什么器官散失水分”的問題時，小金同學設計了如下實驗：取A、B、C三個量筒，放在室內陰涼處。A中不放植物，B、C中各放一個生長狀態相同的天竺葵枝條，B去掉所有葉片，C保留所有葉片，每天上午8時，向量筒加水至100毫升。晚上8時記錄液面的刻度，連續5天，測得數據如下表所示。請分析數據并回答問題：
組別 液面刻度（毫升）
第一天 第二天 第三天 第四天 第五天
A 99.5 99.5 99 99.7 99.3
B 94 96 90 97 92
C 60 62 50 64 60
（1）在五天中，每個量筒每天散失水分的量是不一樣的，由此推斷氣溫最高的是第 　 　 天。
（2）在分析天竺葵的莖散失水分時，應選取的實驗組別是 　 　 。
（3）小金同學分析表格數據可得到的結論是 　 　 。
（4）根據以上結論，分析移栽樹木時剪去部分葉片可以提高成活率的原因是 　 　 。
【答案】（1）三（2）A和B（3）植物體散失水分的主要器官是葉片
（4）降低蒸騰作用，減少水分散失
【解析】
（1）水分的蒸發和散失受溫度的影響，溫度越高，水分散失越多。由表中可知，第三天，A、B、C三個量筒中水分散失最多，由此推斷第三天溫度最高。
（2）分析天竺葵的莖散失水分，變量是植物的莖，應選擇A、B兩組，形成對照實驗。
（3）小金同學分析表格數據可以看出C量筒內的枝條帶有葉片，結果每天散失的水分都比A、B量筒的多，所以得到的結論是植物體散失水分的主要器官是葉片。
（4）移栽樹木降低蒸騰作用，減少水分散失，提高成活率。所以，移栽樹木時剪去部分葉片是為了降低蒸騰作用，減少水分散失。
19．小安發現溫室大棚的內壁凝結了水珠，他認為除了土壤中水分的蒸發，水還來自植物的蒸騰作用。于是對植物的蒸騰作用進行了深入的研究。
問題一：蒸騰作用的強弱與什么因素有關呢？
（1）小安做出假設，并通過圖1所示實驗裝置進行了實驗驗證。那么他作出的假設是 　 　 。
（2）下列對該實驗設計的相關分析，說法不正確的是 　 　 。
A．加入油層可以防止水分從液面蒸發 B．實驗前后液面高度差反映蒸騰作用強弱
C．將1、2、3分別放在不同濕度條件下 D．該實驗應該多次重復，結果才更加可信
問題二：氣孔是如何實現自動控制的？
氣孔是植物蒸騰作用的“門戶”。如圖2是氣孔張開和閉合的電鏡掃描照片。
小吉推測：綠色植物氣孔的狀態可能和保衛細胞的吸水與失水有關，他設計了如下實驗：
①撕取菠菜葉下表皮，將其在清潔載玻片上的一滴清水中展平，蓋上蓋玻片制成臨時裝片，立即放在顯微鏡下觀察氣孔的狀態。
②從蓋玻片的一側滴入一定濃度的蔗糖溶液，在蓋玻片的另一側用吸水紙吸引。重復幾次后，再在顯微鏡下觀察氣孔的狀態。
（3）請根據已有知識預測步驟②中觀察到氣孔的狀態是 　 　 的，原因是 　 　 。
【答案】（1）葉的多少影響蒸騰作用的強度，植物蒸騰與葉片的數量有關（合理即可）。
（2）C。
（3）閉合；由于細胞液的濃度小于蔗糖溶液濃度，保衛細胞會失水。
【解析】
（1）本實驗所探究的問題是：“植物體什么結構與蒸騰作用有關呢？”，圖中實驗裝置顯示，變量是葉，因此，假設是：葉的多少影響蒸騰作用的強度，植物蒸騰與葉片的數量有關。
（2）A、本實驗是探究實驗，實驗要設置對照，要有唯一變量并進行重復實驗，結果才更科學。實驗中為減少試管中水分蒸發影響實驗現象，在試管中滴加油可以防止水分從液面蒸發，A正確。
B、實驗過程中，植物通過葉片蒸騰失水，失水越多，試管中液面下降越多，因此液面高度差能反映蒸騰作用的強弱，B正確。
C、實驗裝置1、2、3放在不同環境中，做法不正確，因為這樣設計實驗變量不唯一，失去科學性，因此，C錯誤。
D、該探究實驗要多次重復實驗，結果才更可信，D正確。
（3）撕取菠菜葉下表皮，放在清水中，保衛細胞會吸水膨脹，所以①中觀察到氣孔的狀態是張開的；從蓋玻片的一側滴入一定濃度的蔗糖溶液，在蓋玻片的另一側用吸水紙吸引，由于細胞液的濃度小于蔗糖溶液濃度，保衛細胞會失水，所以②中觀察到氣孔的狀態是閉合的。
20．如圖所示，兩個完全相同的錐形瓶中裝入相同溫度、相同質量的水，把甲、乙兩根枝條分別插入錐形瓶中，放在調節好的天平。上再次調節天平平衡。整個裝置處于有陽光的環境下。
（1）該實驗可以探究 　 　 。
（2）小寧認為一段時間后，若天平發生傾斜，就可以得出實驗結論，但老師不贊同小寧的說法。其中的緣由是 　 　 。
（3）小寧改正錯誤后，發現一段時間后，天平向 　 　 傾斜。
（4）根據此實驗，提示我們移栽植物時應 　 　 。
【答案】（1）葉是蒸騰作用的主要器官；（2）變量不唯一，天平發生傾斜還有瓶內水分蒸發的原故；
（3）左；（4）去掉部分枝葉。
【解析】
（1）觀圖可知，葉片是實驗的變量，該實驗可以探究葉是蒸騰作用的主要器官。
（2）此實驗變量不唯一，天平發生傾斜還有瓶內水分蒸發的原故，因此，老師不贊同小寧的說法。
（3）右側枝條帶葉，葉是蒸騰作用的主要器官，右側散失的水分多，因此，小寧改正錯誤后，發現一段時間后，天平向左傾斜。
（4）根據此實驗，可得出葉是蒸騰作用的主要器官，因此，提示我們移栽植物時應去掉部分枝葉。
21．小明同學在研究蠶豆葉片上、下表皮氣孔數時，采用了以下三種方案進行實驗。
方案一：在一株生長旺盛的蠶豆植株上選取一片蠶豆葉，用濾紙把它上、下表皮的水分吸干，將兩張浸有氯化鈷溶液的藍色濾紙（遇水會變紅）相對應地貼在葉片上、下表皮的表面，并用回形針將其固定，觀察濾紙，哪一張先變色，哪一張的顏色深一些。
方案二：把一片新鮮的蠶豆葉片浸沒在冷水中，觀察葉片兩面的氣泡數目。
方案三：取3株具有等量等大葉片的該植物嫩枝，按圖丙所示方法處理。
（1）方案一實驗中，濾紙貼上后經過一段時間，發現貼在葉片下表皮上的試紙先變色且顏色深一些。這種實驗現象說明下表皮散發出來的水分 　 　 （選填“多于”、“等于”或“少于”）上表皮散發出來的水分。
（2）小明按方案二進行實驗，發現無論上表皮還是下表皮都沒有觀察到氣泡。根據學過的知識，你認為小明沒有觀察到氣泡可能的原因是 　 　 。
（3）在方案三中，實驗開始時，先將各裝置的質量調至80克，其后每隔4小時測一次各裝置的質量，直至實驗結束得到如圖丁的實驗結果，請判斷實驗時間為12小時的時候，由下表皮蒸騰作用散失的水量為 　 　 克。
【答案】（1）多于（2）自來水的溫度太低（3）3
【解析】
（1）發現貼在葉片下表皮上的試紙先變色且顏色深一些，說明下表皮散失了更多水分，即明下表皮散發出來的水分多于上表皮散發出來的水分。
（2）影響蒸騰作用的因素有環境氣溫、光照強度、空氣濕度、空氣的流動狀況等。小明按方案二進行實驗，發現無論上表皮還是下表皮都沒有觀察到氣泡。根據學過的知識，小明沒有觀察到氣泡可能的原因是：自來水的溫度太低，植物的蒸騰作用強度極低，幾乎停滯。
（3）由圖可得總散失水分質量為5g，上表皮散失水分2g，故由下表皮蒸騰作用散失的水量為：
5g﹣2g═3g。
22．番茄維生素含量豐富，深受大眾喜愛。某生物興趣小組研究了其生理活動：圖甲中的A、B、C分別表示番茄的某些生理過程，圖乙是大棚內番茄種植密度與有機物制造和消耗的關系圖。為了進一步探究番茄幼苗的生理活動，生物興趣小組設計了圖丙所示的實驗裝置。據圖分析作答：
（1）圖甲中根吸收的水分主要用于[　 　 ]（填寫字母）表示的生理作用。
（2）當播種密度過大或過小時，番茄產量都不理想。分析圖乙曲線可知，種植密度為 　 　 時（填“m1”、“m2”、“m3”或“m4”），有機物積累得最多。
（3）生物興趣小組實驗過程如下：
①首先關閉閥門，在黑暗處放置一段時間后，玻璃管中的紅色小液滴會向左移動。
②將此裝置在黑暗處放置一晝夜后，移到陽光下，打開閥門并移除氫氧化鈉溶液，切斷葉片甲中A與B之間的主葉脈。一段時間后取下葉片甲，除去葉綠素后滴加碘液，實驗現象是：A不變藍，B變藍，據此可得出的結論是 　 　 。
【答案】（1）B；（2）m2；（3）水是光合作用的原料。
【解析】
（1）圖甲中，根吸收的水分主要用于植物體的B蒸騰作用，只有很少部分水分參與植物的光合作用等生命活動，大部分水散失到大氣中，促進了生物圈的水循環。
（2）合理密植，有利于農作物充分利用光能，提高光合作用效率。種植過密，植物葉片相互遮蓋，只有上部葉片進行光合作用，種植過稀，部分光能得不到利用，光能利用率低。只有合理密植才是最經濟的做法。光合作用制造有機物，呼吸作用分解有機物。植物積累有機物的量＝植物進行光合作用制造有機物的量﹣植物進行呼吸作用消耗有機物的量。分析圖乙曲線可知，種植密度為m2時，有機物積累的最多。
（3）將此裝置在黑暗處放置一晝夜后，移到陽光下，打開閥門并移除氫氧化鈉溶液，AB的變量是水，所以一段時間后，甲葉片除去葉綠素后滴加碘液，A中由于缺少水分，不能進行光合作用產生淀粉，因此滴加碘液不變藍，B中有水分，能進行光合作用產生淀粉，滴加碘液變藍，說明水是光合作用的原料，淀粉是光合作用的產物。
23．如圖是科學教材中有關綠色植物的三個重要實驗，請回答下列問題。
（1）圖1是“研究植物蒸騰作用的實驗”。該實驗判斷植物蒸騰作用的強弱的依據是 　 　 。
（2）圖2是“證明植物進行呼吸作用的實驗”。用繩子扎緊袋口后，在暗處放置一個晚上的目的是 　 　 。寫出菠菜呼吸作用的文字表達式 　 　 。
（3）圖3是探究“植物光合作用需要二氧化碳”實驗。最后滴加碘液后觀察到的實驗現象是 　 　 。
【答案】（1）U形管（或壓強計）右端下降的距離（或液面差）
（2）讓菠菜只進行呼吸作用產生大量二氧化碳，防止植物進行光合作用消耗二氧化碳，干擾試驗；有機物+氧氣→二氧化碳+水+能量
（3）A葉片不變藍，B葉片變藍
【解析】
（1）若用圖1裝置探究植物的蒸騰作用，用U形管（或壓強計）右端下降的距離（或液面差） 來表示植物蒸騰作用的強弱。
（2）用繩子扎緊袋口在暗處放置一個晚上，能阻止光的進入，讓菠菜只進行呼吸作用產生大量二氧化碳，防止植物進行光合作用消耗二氧化碳，干擾試驗。呼吸作用的表達式：有機物+氧氣→二氧化碳+水+能量。
（3）B中的氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳，缺少二氧化碳，A中清水不吸收二氧化碳，A、B形成對照，變量是二氧化碳。淀粉遇碘變藍是淀粉的特性，葉片A能進行光合作用，制造淀粉，滴加碘液變藍，葉片B不能進行光合作用，不能制造淀粉，滴加碘液不變藍。由此得出的結論是二氧化碳是植物光合作用的原料。
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第四章 植物與土壤 實驗探究專題
1．為了研究植被對水土流失的影響，興趣小組的同學們進行了如下實驗：
①取2個一端開口的容器標為A、B，用松散的泥土在容器內堆制成一個斜坡模型；
②在B容器的斜坡模型表面鋪上一層草皮，A組斜坡不做處理；
③另取一個空的容器置于裝置下方（圖中該容器已省略），用灑水壺在斜坡上方灑水；
④觀察和記錄實驗現象。
（1）這是一個模擬實驗，實驗中草皮模擬的變量是指自然界的 　植被　 。
（2）為了排除其他因素對實驗結果的干擾，在用灑水壺灑水時，兩組實驗中有哪些量需要保持一致（寫2項） 　 　 、　 　 。
（3）實驗中需要觀察和記錄的實驗現象是 　 　 。
2．為了研究管道中水流動快慢與管道傾角的關系，某科學興趣小組按如圖進行實驗。
①將軟管A端與水龍頭連接，在軟管B端與管道接觸處放置泡沫粒，調節管道傾角為10°。調節水龍頭使水流速最大時，讓水流沖擊B端泡沫粒，記錄泡沫粒經過長度為60厘米管道到達水槽所用的時間。重復3次實驗并計算平均值。
②改變管道傾角，使其分別為20°、30°，重復步驟①。
③記錄數據如下表。
組別 管道傾角 流經時間（s）
第1次 第2次 第3次 第4次
1 10° 4.0 4.1 3.9 4.0
2 20° 2.5 2.4 2.4 2.43
3 30° 1.3 1.4 1.4 1.37
（1）該實驗是通過 　 　 來比較水流的快慢。
（2）本實驗得出的結論是：　 　 。
（3）據研究發現，水流速度越大，對土壤的侵蝕力度就越大。請結合實驗數據判斷下列圖中哪個地區土壤侵蝕最嚴重 　 　 。
3．為了探究植物的生長受到哪些因素的影響，進行了如下的實驗：選取相同的花盆和同樣的植物，按表給定的條件進行（+號的個數代表澆水量的多少或光照時間的長短或施同種肥料的多少）。
號碼 選用的土壤 澆水量 光照時間 施肥量
1 壤土 +++ ++++ +++
2 黏土 +++ ++++ +++
3 壤土 +++ ++++ ++
4 黏土 +++ ++ ++
5 壤土 ++++ +++
（1）對比1、2號盆中的植物的生長情況，研究的應是 　 　 對植物生長會造成什么影響。
（2）為了研究施肥多少對植物生長的影響，應對 　 　 盆植物生長情況作比較。
（3）比較2號和4號植物的生長情況，能不能得出比較科學的結論？為什么？
　 　 。
4．小科在校園里散步時，發現路邊有一塊草坪幾乎沒有什么草生長，他猜測是因為：“行人經常在草坪上行走，造成土壤因板結而缺少空氣，從而影響草的生長。”小科設計如下方案以初步驗證這個觀點。
步驟1：在校園中選擇一塊干燥、疏松的土地和一塊干燥、被多次踩過的土地，各取相等的土塊，分別記作甲土塊和乙土塊；
步驟2：將甲、乙土塊放入2只同規格的燒杯中，用量筒取一定體積的水，分別沿燒杯壁緩慢地向燒杯內注水，直到水剛好浸沒甲、乙土塊，如圖所示：記錄量筒中剩余水的體積分別為V1、V2。
請回答：
（1）步驟1中“？”處應補充內容為 　 　 。
（2）實驗時要選取相對干燥的土壤，這是因為 　 　 ，實驗效果明顯。
（3）若發現V1　 　 V2（填“大于”“小于”或“等于”），說明疏松的土地比踩踏過的土地空氣含量高。
5．“蟻巢土”（螞蟻巢穴中的土壤）很肥沃，有利于植物的生長。小科設計下面的實驗來探究“蟻巢土”對植物的生長是否有影響。
Ⅰ.實驗步驟
（1）土壤采集：
土壤編號 土壤來源 采集方法
①號土壤 “蟻巢土” 以螞蟻窩為中心，挖取直徑為10cm、深10cm范圍的土壤
②號土壤 螞蟻窩附近的土壤 在螞蟻窩附近找到土質和含水量等相同的土壤，按相同方法取土
（2）土壤分裝：將20只大小相同的花盆平均分成兩組，將等量的①、②號土壤分別裝入第一組和第二組花盆中。
（3）種植植物：在20只花盆中各栽種1株生長良好、大小相同的大豆幼苗，置于溫度適宜且有光照的地方進行培養，定期噴灑 　 　 。每日測量并記錄不同土壤中植株的高度（平均值），連續18天。
Ⅱ.實驗結果
不同土壤中大豆幼苗的生長曲線如圖，請據上述實驗回答問題。
（1）土壤除了能固定植物，還能為植物的生長提供水分、空氣和 　 　 。
（2）請將實驗步驟（3）補充完整 　 　 。
（3）根據上述實驗結果，可以得出結論：　 　 。
（4）為使實驗結果更有說服力，該實驗還可以怎樣改進？　 　 。
6．為了測定某菜地土壤中空氣的體積分數，小蘭和小浦分別取了長、寬、厚都是4cm的土塊，各自展開以下實驗：
小蘭：另取一塊相同規格的鐵塊，將土塊和鐵塊分別放入2只相同的燒杯中，用量筒量取一定體積的水，先沿燒杯壁緩慢地向燒杯內注水，如圖甲所示。快要浸沒土塊或鐵塊時，？，直到水把土塊和鐵塊剛好浸沒。記錄加入水的體積分別為V1、V2。
小浦：將該土塊搗碎裝入量筒內，使土壤表面保持平整，再取一量筒量取一定體積的水，加水至土壤剛好浸沒（操作方法與小蘭相同），如圖乙所示。記錄加入水的體積為V3。
（1）根據實驗目的，小蘭實驗步驟中操作“？”處應該是 　 　 。
（2）根據小蘭的實驗，該土塊中空氣的體積分數為 　 　 。小蘭在向放有土塊的燒杯中注水時，不慎有少量水濺出，會導致測得的土塊中空氣的體積分數 　 　 。（填“偏大”“不變”或“偏小”）。
（3）小浦認為自己的實驗方案更加簡便，請你結合實驗目的評價小浦的方案是否合理，并說明理由。
　 　
7．長、寬、高分別是10cm、10cm、5cm的鐵塊和相同體積的土壤，分別放入大燒杯中注水至剛好浸沒為止，則需往裝鐵塊的燒杯中加3個滿量筒和圖甲的水，往裝土壤的燒杯中加3個滿量筒和圖乙的水，回答下列問題。
（1）用同樣體積的鐵塊和土壤的目的是 　 　 。
（2）往裝土塊的燒杯中加入水的量為 　 　 ，計算得到土壤中空氣的體積分數大約為 　 　 。
（3）浸沒同樣體積的鐵塊和土壤，加入水量不同的原因是 　 　 。
8．以下為教材中觀察小麥根尖的活動：
Ⅰ.取小麥的幼根，先用放大鏡觀察它的外形，找到根尖的各部分結構，注意根毛的數量和著生部位。
Ⅱ.用顯微鏡（低倍鏡，不加蓋玻片）觀察根毛細胞的結構特點。
Ⅲ.用顯微鏡觀察植物根尖縱切的永久裝片。
回答以下問題：
（1）在用顯微鏡觀察根毛細胞的結構特點時，載玻片上面不加蓋玻片，除了載玻片上的水不會污染鏡頭外，還有一個原因最可能是 　C　 。
A.為了減少麻煩，方便操作 B.為了擴大視野，便于觀察
C.根毛本身有一定的厚度，加蓋玻片觀察容易碰到鏡頭
（2）如圖為顯微鏡下觀察到的根尖各結構中的部分細胞。實驗表明，具有大液泡的細胞吸水能力強。則從細胞形態、結構上看，下列具備較強吸水功能的細胞是 　BD　 。（用字母表示）
A.根冠細胞B.根毛細胞C.分生區細胞D.伸長區細胞
（3）有同學認為：將小麥幼苗放在土壤浸出液中培養時，浸出液的溶質質量分數越大，小麥幼苗吸水現象越明顯。你是否贊同他的觀點，簡要說明理由。 　 　 。
9．某校科學興趣小組在學習了“植物體對水的吸收、利用和散失”的知識后，利用食鹽、水、新鮮冬瓜和自制土密度計對植物細胞吸水、失水的原理展開探究。他們將冬瓜除去瓜瓤后制成“冬瓜碗”，并在“冬瓜碗”中加入240g密度為1.2g/cm3的食鹽水。并在溶液中放置自制土密度計（實驗裝置如圖甲所示），通過觀察一段時間后土密度計浸沒深度的變化，分析研究冬瓜得失水分的狀況。若土密度計在溶液中浸沒的深度隨時間的變化曲線如圖乙所示。請你幫助該興趣小組完成實驗的探究和分析。
（1）實驗過程中，土密度計所受的浮力 　 　 （選填“增大”、“減小”或“不變”）。根據土密度計浸沒深度的變化情況可知，冬瓜在鹽水中 　 　 （選填“吸水”或“失水”），且速度變化的特點是 　 　 。
（2）根據圖象數據通過計算可知，一段時間后鹽水的密度是 　 　 g/cm3
（3）為了提高該實驗中土密度計的精確程度，可以采取的辦法是 　 　 。
10．玉米是世界上重要的糧食作物，某些地區由于長期化肥使用不當等原因，鹽堿地面積在快速增加，玉米生長面臨著土壤鹽漬化的威脅，在一定程度上影響著全球的糧食供應。為了能讓鹽堿地玉米豐產增收，科研人員選用具有一定耐鹽性的“京科665”玉米作實驗材料，用特殊培養液模擬鹽漬化土壤環境，進行了相關研究，圖甲是該玉米葉的橫切圖，請據圖回答。
（1）“京科665”玉米能在特殊培養液中吸收水分，其根毛細胞內溶液的濃度 　 　 （填“＞”或“＜”）特殊培養液濃度。根吸收的水分絕大部分以氣體形式通過葉片的①氣孔散失到大氣中。
（2）圖甲②是玉米的葉肉細胞，其產生的有機物，在玉米開花結果期間，通過③中的 　 　 組織輸送到果實，主要貯存在種子的胚乳里。
（3）葉的光合速率是影響玉米產量的重要因素。科研人員發現，氯化鈣能影響鹽堿地玉米的光合速率，實驗時分別向六組特殊培養液中添加不同濃度的氯化鈣溶液，培養一段時間后，結果如圖乙。分析圖中數據，該實驗中對照組氯化鈣的濃度為 　 　 mol L﹣1。
11．某科學興趣小組將新鮮的蘿卜分別放入濃鹽水和清水中，一段時間后取出并制成臨時裝片，在顯微鏡下觀察，結果如圖所示。請回答：
（1）在顯微鏡下觀察到放在清水中的蘿卜細胞是 　 　 （填序號）。
（2）另取一塊蘿卜先稱其質量，然后放在濃鹽水中數小時，在此過程中，每隔相同時間稱量一次，則能代表蘿卜塊質量隨時間變化曲線的是 　 　 。
A.B.C.D.
（3）農民伯伯對農作物一次施肥過多會出現萎蔫現象，最簡便有效的解決辦法是 　 　 。
12．倪老師在課堂.上展示課本上“植物植物細胞細胞失水的實驗”后，要求同學們再想出其它方法探究植物細胞的吸水和失水條件。小森同學做了如下實驗：
步驟一：分別取20mL清水和20mL不同濃度（5%、10%）的食鹽水依次置于A、B、C三個燒杯。
步驟二：取三塊新鮮小蘿卜塊，分別置于A、B、C三個燒杯中（蘿卜塊全部被淹沒），都靜置浸泡5分鐘。
步驟三：取出蘿卜塊，分別測量出三只燒杯中液體的體積。
步驟四：記錄數據于下列表中。
周圍溶液濃度（%）
清水（A） 5%的食鹽水（B） 10%的食鹽水（C）
溶液體積（mL） 19.5 22.6 24.4
（1）步驟二中存在明顯不足，請幫助指正：　 　 。
（2）A組清水測出的值略變小（不考慮蒸發、讀數誤差），原因最可能是：　 　 。
（3）從B組和C組實驗對比得出的結論是：　 　 。
（4）該實驗除了通過定量證明植物細胞的吸水或失水，也可以通過 　 　 的變化來定性證明植物細胞的吸水或失水。
13．我國近三分之二的人口以稻米為主食。近年來，一些農田受到了重金屬鎘的污染。水稻籽粒中的鎘含量及稻谷產量會受到土壤鎘濃度的影響嗎？有必要在鎘污染農田全面停止水稻種植嗎？科研人員選擇了48個品種的水稻對此展開了研究，結果如下：
不同鎘濃度土壤中水稻籽粒鎘含量及稻谷產量（48個品種的水稻平均值）
土壤鎘濃度（毫克/千克） 籽粒鎘含量均值（毫克/千克） 稻谷產量均值（克/盆）
鎘0.68（中度污染） 0.022 121.37
鎘2.01（重度污染） 0.213 129.85
（農作物鎘含量國家安全標準值：0.2毫克/千克）
（1）實驗時實驗時每個品種都要設置一個相同大小的實驗區，而不是每個品種一株水稻植株，原因是
　 　 。
（2）實驗結果表明，土壤鎘濃度增加會導致水稻籽粒中的鎘含量 　 　 （選填“增加”或“減少”），稻谷產量 　 　 選填（“會”或“不會”）降低
（3）研究發現某些水稻品種具有富集鎘的作用，土壤中的鎘離子主要通過水稻根尖的 　 　 吸收進入植物體內。
（4）已有研究表明，有的水稻吸收鎘能力弱，有的水稻吸收鎘能力強，且這兩類水稻都有一定的種植價值。請你選擇一種并說明其種植價值 　 　 。
14．同學們學習了“植物的莖與物質的運輸”一節內容后，進行如下實驗活動。
（1）將一根楊樹的枝條插入稀釋的紅墨水中（圖一），放在陽光下。觀察到葉脈發紅時，將枝條的莖進行橫切和縱切，能看到被染紅的是圖二中的 　 　 （填數字序號），此部位中的 　 　 屬于輸導組織，具有向上運輸水和無機鹽的功能。
（2）將楊樹的枝條環割去一圈樹皮（圖三），一段時間后，會在環割處的 　 　 形成枝瘤（選填“上方”或“下方”）。
15．某科學興趣小組為了驗證水分和無機鹽在莖木質部的導管中能自下而上地向枝端運輸，設計了如下實驗。
【實驗材料和器具】新鮮帶葉的木本植物枝條若干，燒杯（或礦泉水瓶），紅墨水，清水，刀片，放大鏡等。
【實驗步驟】
①取______的同種木本植物枝條3根，將每根枝條的下端用刀片削成面積相似的斜面，再分別按表中的3種處理方法處理。
②處理好后，將每組枝條分別插入3瓶盛有等量稀釋紅墨水的燒杯中，并用3個夾子將各組枝條分別固定（B 組枝條只將剝去樹皮的木質部部分浸入紅墨水中），置于溫暖、光照充足的地方，10分鐘后取出枝條，用刀片橫切、縱切枝條的中上部，用放大鏡觀察橫縱切面的染色部位，并將實驗現象記錄在表中。
【實驗結果與分析】
實驗組別 實驗現象（記錄被染色的部位）
A.自然帶葉枝條（不作處理） ×××
B.剝去下半部樹皮的帶葉枝條 ×××
C.除去木質部和髓的帶葉枝條，只留下樹皮 ×××
【表達與交流】
（1）請補充①中橫線上的內容 　 　 。
（2）將每根枝條的下端用刀片削成面積相似的斜面的目的是 　 　 。
（3）將處理好的枝條置于溫暖、光照充足的地方的原因是 　 　 。
（4）若實驗結論成立，則A組的實驗現象是 　 　 ；C組實驗現象是都不變紅。
16．植物的蒸騰作用速率受多種因素影響，其中風速是一個重要的環境因素。小文利用圖甲裝置研究了風速對植物蒸騰作用的影響，實驗過程如下：
①挑選一定數量的桑樹枝，隨機均勻分為A、B、C三組。
②分別插入裝有30mL水的燒杯，并向水中加入植物油。
③將三組植物分別放入三個溫度相同的密閉玻璃罩中，測得初始空氣濕度值。
④調節玻璃罩內風扇的轉速，A組無風，B組低風速，C組高風速。
⑤每隔20秒測量各裝置內的空氣濕度值。
⑥多次重復實驗，統計并處理實驗數據，結果如圖乙所示。
（1）步驟②，在水中加入植物油的目的是 　 　 。
（2）玻璃罩內空氣濕度值增加的越快來說明蒸騰作用速率 　 　 。
（3）根據圖乙，無風組（A組）和低風速組（B組）的數據對比，可以得出的結論是 　 　 。
（4）圖乙顯示，強風組的蒸騰作用速率基本不變，未能繼續上升。請結合植物蒸騰作用的原理，分析可能的原因 　 　 。
17．為解析植物體內水的運輸和抗旱機理、選育抗旱品種，科研人員利用莖流傳感器監測水在西瓜植株內的運輸情況，如圖所示。
（1）莖流傳感器監測的主要部位是西瓜莖中的 　 　 組織。
（2）圖乙中，傳感器A、B在13～15時流速均減慢。分析其原因可能是：13～15時氣溫升高，葉片上的部分 　 　 關閉，從而減少水分散失。
（3）根據上述實驗數據，為滿足西瓜果實膨大期對水的需求，同時考慮節約用水，適合西瓜的灌溉時間段為 　 　 時。
18．在探究“植物體主要通過什么器官散失水分”的問題時，小金同學設計了如下實驗：取A、B、C三個量筒，放在室內陰涼處。A中不放植物，B、C中各放一個生長狀態相同的天竺葵枝條，B去掉所有葉片，C保留所有葉片，每天上午8時，向量筒加水至100毫升。晚上8時記錄液面的刻度，連續5天，測得數據如下表所示。請分析數據并回答問題：
組別 液面刻度（毫升）
第一天 第二天 第三天 第四天 第五天
A 99.5 99.5 99 99.7 99.3
B 94 96 90 97 92
C 60 62 50 64 60
（1）在五天中，每個量筒每天散失水分的量是不一樣的，由此推斷氣溫最高的是第 　 　 天。
（2）在分析天竺葵的莖散失水分時，應選取的實驗組別是 　 　 。
（3）小金同學分析表格數據可得到的結論是 　 　 。
（4）根據以上結論，分析移栽樹木時剪去部分葉片可以提高成活率的原因是 　 　 。
19．小安發現溫室大棚的內壁凝結了水珠，他認為除了土壤中水分的蒸發，水還來自植物的蒸騰作用。于是對植物的蒸騰作用進行了深入的研究。
問題一：蒸騰作用的強弱與什么因素有關呢？
（1）小安做出假設，并通過圖1所示實驗裝置進行了實驗驗證。那么他作出的假設是 　 　 。
（2）下列對該實驗設計的相關分析，說法不正確的是 　 　 。
A．加入油層可以防止水分從液面蒸發 B．實驗前后液面高度差反映蒸騰作用強弱
C．將1、2、3分別放在不同濕度條件下 D．該實驗應該多次重復，結果才更加可信
問題二：氣孔是如何實現自動控制的？
氣孔是植物蒸騰作用的“門戶”。如圖2是氣孔張開和閉合的電鏡掃描照片。
小吉推測：綠色植物氣孔的狀態可能和保衛細胞的吸水與失水有關，他設計了如下實驗：
①撕取菠菜葉下表皮，將其在清潔載玻片上的一滴清水中展平，蓋上蓋玻片制成臨時裝片，立即放在顯微鏡下觀察氣孔的狀態。
②從蓋玻片的一側滴入一定濃度的蔗糖溶液，在蓋玻片的另一側用吸水紙吸引。重復幾次后，再在顯微鏡下觀察氣孔的狀態。
（3）請根據已有知識預測步驟②中觀察到氣孔的狀態是 　 　 的，原因是 　 　 。
20．如圖所示，兩個完全相同的錐形瓶中裝入相同溫度、相同質量的水，把甲、乙兩根枝條分別插入錐形瓶中，放在調節好的天平。上再次調節天平平衡。整個裝置處于有陽光的環境下。
（1）該實驗可以探究 　 　 。
（2）小寧認為一段時間后，若天平發生傾斜，就可以得出實驗結論，但老師不贊同小寧的說法。其中的緣由是 　 　 。
（3）小寧改正錯誤后，發現一段時間后，天平向 　 　 傾斜。
（4）根據此實驗，提示我們移栽植物時應 　 　 。
21．小明同學在研究蠶豆葉片上、下表皮氣孔數時，采用了以下三種方案進行實驗。
方案一：在一株生長旺盛的蠶豆植株上選取一片蠶豆葉，用濾紙把它上、下表皮的水分吸干，將兩張浸有氯化鈷溶液的藍色濾紙（遇水會變紅）相對應地貼在葉片上、下表皮的表面，并用回形針將其固定，觀察濾紙，哪一張先變色，哪一張的顏色深一些。
方案二：把一片新鮮的蠶豆葉片浸沒在冷水中，觀察葉片兩面的氣泡數目。
方案三：取3株具有等量等大葉片的該植物嫩枝，按圖丙所示方法處理。
（1）方案一實驗中，濾紙貼上后經過一段時間，發現貼在葉片下表皮上的試紙先變色且顏色深一些。這種實驗現象說明下表皮散發出來的水分 　 　 （選填“多于”、“等于”或“少于”）上表皮散發出來的水分。
（2）小明按方案二進行實驗，發現無論上表皮還是下表皮都沒有觀察到氣泡。根據學過的知識，你認為小明沒有觀察到氣泡可能的原因是 　 　 。
（3）在方案三中，實驗開始時，先將各裝置的質量調至80克，其后每隔4小時測一次各裝置的質量，直至實驗結束得到如圖丁的實驗結果，請判斷實驗時間為12小時的時候，由下表皮蒸騰作用散失的水量為 　 　 克。
22．番茄維生素含量豐富，深受大眾喜愛。某生物興趣小組研究了其生理活動：圖甲中的A、B、C分別表示番茄的某些生理過程，圖乙是大棚內番茄種植密度與有機物制造和消耗的關系圖。為了進一步探究番茄幼苗的生理活動，生物興趣小組設計了圖丙所示的實驗裝置。據圖分析作答：
（1）圖甲中根吸收的水分主要用于[　 　 ]（填寫字母）表示的生理作用。
（2）當播種密度過大或過小時，番茄產量都不理想。分析圖乙曲線可知，種植密度為 　 　 時（填“m1”、“m2”、“m3”或“m4”），有機物積累得最多。
（3）生物興趣小組實驗過程如下：
①首先關閉閥門，在黑暗處放置一段時間后，玻璃管中的紅色小液滴會向左移動。
②將此裝置在黑暗處放置一晝夜后，移到陽光下，打開閥門并移除氫氧化鈉溶液，切斷葉片甲中A與B之間的主葉脈。一段時間后取下葉片甲，除去葉綠素后滴加碘液，實驗現象是：A不變藍，B變藍，據此可得出的結論是 　 　 。
23．如圖是科學教材中有關綠色植物的三個重要實驗，請回答下列問題。
（1）圖1是“研究植物蒸騰作用的實驗”。該實驗判斷植物蒸騰作用的強弱的依據是 　 　 。
（2）圖2是“證明植物進行呼吸作用的實驗”。用繩子扎緊袋口后，在暗處放置一個晚上的目的是 　 　 。寫出菠菜呼吸作用的文字表達式 　 　 。
（3）圖3是探究“植物光合作用需要二氧化碳”實驗。最后滴加碘液后觀察到的實驗現象是 　 　 。
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