随着“双减”政策的落实，广大中小学生有了充足的睡眠时间。睡眠不足对学习能力会有怎样的影响?某科研团队以小鼠为实验对象，建立模拟人类睡眠不足状态的模型，并进行了如下实验。①选取发育状况一致的健康小鼠16只，随机均分为A、B两组。②采用适当的实验方法，限制B组小鼠的每日睡眠时长，使其睡眠时长为每日3.5小时，持续21天。A组小鼠不限制睡眠时长，其他实验条件均相同。③在实验的第7天、第14天、第21天，分别对两组中的每只小鼠走出同一迷宫的时间进行四次测量，计算平均值。实验结果如图所示。

1. 随着“双减”政策的落实，广大中小学生有了充足的睡眠时间。睡眠不足对学习能力会有怎样的影响?某科研团队以小鼠为实验对象，建立模拟人类睡眠不足状态的模型，并进行了如下实验。

①选取发育状况一致的健康小鼠16只，随机均分为A、B两组。

②采用适当的实验方法，限制B组小鼠的每日睡眠时长，使其睡眠时长为每日3.5小时，持续21天。A组小鼠不限制睡眠时长，其他实验条件均相同。

③在实验的第7天、第14天、第21天，分别对两组中的每只小鼠走出同一迷宫的时间进行四次测量，计算平均值。实验结果如图所示。

(1) 在限制睡眠时长的实验中，A组和B组是一组对照实验，组是对照组，该实验中变量是。

(2) 每组小鼠选取多只、多次测量且实验数据取平均值，目的是。

(3) 对比两组小鼠走出迷宫的平均时间，你认为该科研团队可以得出的结论是

(4) 本实验对你有怎样的启示?(写出一条即可)

【考点】

科学探究的基本环节;

【答案】

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解答题困难

1. 小科在一条长线的一端系了一个小球做成如图所示的单摆，他发现小球每摆动一个来回所用的时间似乎相同，于是他开始研究在摆动角度 $\text{[math]}$ 不变的情况下，单摆来回摆动一次所用的时间t与哪些因素有关，并作出以下几个猜想：

猜想1：单摆来回摆动一次所用的时间（t）可能与小球的质量（m）有关

猜想2：单摆来回摆动一次所用的时间（t）可能与线的长度（L）有关

(1) 为了验证猜想，除线，秒表和几个质量已知的小球外，小科还需要器材：。

小科在不同条件下测出小球来回摆动一次所用的时间（t）后，得到表中的一些数据：

序号	小球质量m/g	线的长度L/cm	来回摆动一次的时间t/s
1	30	120	2.2
2	40	120	2.2
3	50	120	2.2
4	50	90	1.9
5	50	60	1.5

(2) 为了研究时间（t）和质量（m）的关系，可对序号为的数据进行分析得出结论：单摆来回摆动一次所用的时间t与小球的质量（m）无关。

(3) 通过对序号3，4，5的数据分析，得出结论：单摆来回摆动一次所用时间与线的长度有关，质量相同的小球，摆线长度越短，。

(4) 实验中发现，小球摆动一个来回所用的时间很难测准，请你为小科设计一个好的测量方法。

解答题困难

2. 自然界中植物的果实颜色多样，但比较常见的是红色和黑色。为了了解食果鸟喜欢吃什么颜色的果实，中国科学院西双版纳热带植物园的研究员们专门进行了一系列研究。通过使用黑、红、黄、绿、蓝五种颜色的自然果实，对三种食果鸟进行了有关取食的探究性实验：

(1) 提出问题：西双版纳的食果鸟喜欢吃什么颜色的果实呢?

研究人员在前期查阅资料后发现：在西双版纳，成熟果实最常见的颜色是黑色和红色，分别占总数的 40%和19%。据此提出了假设。

建立假设：°

(2) 制订计划，进行实验：

研究团队选取了红耳鹎、白喉红臀鹎和蓝喉拟啄木鸟三种主要以果实为食的鸟类进行研究。因为这三种鸟类是位于亚洲的热带、亚热带地区最常见的食果鸟，具有较好的代表性。

①若每种鸟只用一只做实验是否可靠?；为什么? 。

②研究团队采用自然果实来研究鸟类的偏好，本研究应该采取原则，即除了外，其他变量应该保持一致。为了减少误差，实验还应。

③经过研究，得到了如下图所示的数据，对于图中的数据进行分析，可以得出的结论：这三种鸟都偏好颜色和颜色的果实。

解答题普通

3. 【例3】家用洗洁精是水体污染源之一，为研究其对水生生物的生存是否产生影响，某研究性学习小组以“洗洁精对草履虫的生存影响”为课题进行了一些探究。

【建立假设】不同浓度的洗洁精对草履虫生存会产生不同的影响。

【设计实验】第一步：取5个培养皿，分别标记为1~5 号。

第二步：用清洁的河水分别配制不同稀释倍数的洗洁精溶液。

第三步：在1~5号培养皿中加入等体积的上述洗洁精溶液。

第四步：在5个培养皿中各加入20只生长状态良好的草履虫，在其他条件相同的情况下培养一段时间后借助仪器进行观察，记录存活的草履虫数量。

【记录数据】

实验后测得如下数据：

培养皿编号	1	2	3	4	5
洗洁精稀释倍数	2	10	20	50	100
草履虫存活数量/只	0	5	7	11	17

(1) 【数据分析】根据以上实验数据，可以得出的结论是。

(2) 【实验改进】本实验设计还可进一步完善，最好再增设一组组。

(3) 【应用推广】根据上述探究结果，请你提出一条防治水域污染的措施：

解答题普通