1 . 2023年10月31日，神舟十六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景海鹏、朱杨柱、桂海潮身体健康状态良好，但是航天员长时间处于失重环境，这样是否会导致航天员出现骨质疏松，增加骨折风险？科研人员用大鼠和鱼骨开展了相关研究。
(1)航天员需要在飞船锻炼区跑步来锻炼身体，他们的运动离不开运动系统，运动系统的组成包括骨、___和骨骼肌。在研究中，选取体重、年龄相同的20只雌性健康大鼠，平均分成两组，第一组进行吊尾（模拟失重状态），第二组不进行吊尾，连续饲养四周，这体现了对照实验的___原则，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，科研人员测得并记录了20只大鼠股骨的实验数据，下表中结果是他们通过计算平均值后得到的。

组别	骨松质骨密度（g/cm）	骨小梁间隙/mm	最大抗压载荷/N
实验组	0.14	0.16	124
对照组	0.20	0.12	194

据上表数据可知，模拟航天员失重状态，大鼠尾部悬吊4周后，骨松质骨密度下降，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___。
(3)科研人员还进行了“探究骨的成分和特性”实验。
如图1中鱼肋骨经过彻底煅烧后变脆易断，此实验证明骨中含有___，它与骨的硬脆有关。图2中鱼肋骨经过质量分数为10%的盐酸浸泡后变柔韧，可以打结，此实验证明骨中含有___，它与骨的柔韧有关。老年人的骨中无机物增多，骨的弹性变小，易___，其修复与骨膜上的___细胞有关。

2 . 关节是运动系统的重要组成部分，运动强度过大可能引起关节损伤。由于大鼠与人类运动系统组成相似，人体运动的相关研究常以大鼠为模型。生物小组的同学研究了不同运动强度对大鼠膝关节的影响，实验过程如下：
①选择8周龄、体重200~220克的健康雄性大鼠40只，随机分为a、b、c、d四组，每组10只。②利用自制电动跑台，每天同时训练大鼠1小时。其中a组不运动；b组为低强度运动，运动速度15米/分钟；c组为中强度运动，运动速度25米/分钟；d组为高强度运动，运动速度35米/分钟。③8周后，观察大鼠的膝关节，测量软骨厚度，结果如下表。

组别	膝关节	软骨厚度（微米）
a	无明显关节积液和滑膜肿胀，关节软骨表面完整、未见裂痕及纤维化表现	263
b		295
c		332
d	轻微的关节积液和滑膜肿胀，关节软骨表面可见散在的裂痕及纤维化改变	189

(1)大鼠在电动跑台上跑动时，需通过___牵拉骨绕关节运动。
(2)如图为关节的结构模式图，关节囊可以分泌滑液注入[   ]___中。关节损伤可造成滑液分泌量过大，形成“关节积液”，导致出现关节疼痛、肿胀等症状。滑膜肿胀、关节积液及关节软骨表面磨损等会影响关节___的特性。
(3)每组用10只大鼠而不用1只的目的是___。
(4)能够体现控制单一变量原则的实验操作有___。
(5)由实验结果可知：a、b、c三组大鼠未见明显的膝关节损伤，b组和c组大鼠关节软骨均___，增强了运动时的缓冲力，且___（填“低”“中”或“高”）强度的运动对关节软骨的促进效果更好。根据该实验结果，请提出一条科学运动的建议___。

3 . 关节是运动系统的重要组成部分，运动强度过大可能引起关节损伤。由于大鼠与人类运动系统组成相似，人体运动的相关研究常以大鼠为模型。生物小组的同学研究了不同运动强度对大鼠膝关节的影响，实验过程如下：
①选择8周龄、体重200-220克的健康雄性大鼠40只，随机分为a、b、c、d四组，每组10只。
②利用自制电动跑台，每天同时训练大鼠1小时。其中a组不运动；b组为低强度运动，运动速度15米/分钟；c组为中强度运动，运动速度25米/分钟；d组为高强度运动，运动速度35米/分钟。
③8周后，观察大鼠的膝类节，测量软骨厚度，结果如表。
表：运动8周后各组大鼠膝关节观察及软骨厚度测量结果

组别	膝关节	软骨厚度（微米）
a	无明显关节积液和滑膜肿胀，关节软骨表面完整、未见裂痕及纤维化表现	263
b		295
c		332
d	轻微的关节积液和滑膜肿胀，关节软骨表面可见散在的裂痕及纤维化改变	189

(1)大鼠在电动跑台上跑动时，需通过___的收缩提供动力，牵拉___绕关节运动，该过程是在神经系统的支配下实现的。
(2)如图为关节的结构模式图，滑膜是关节囊的内层，可以分泌滑液注入[   ]___中。关节损伤可造成滑液分泌量过大，形成“关节积液”，导致出现关节疼痛、肿胀等症状。滑膜肿胀、关节积液及关节软骨表面磨损等会影响关节___的特性。

(3)实验中，设置a组大鼠的目的是起___作用，每组用10只大鼠而不用1只的目的是___。
(4)由实验结果可知：a、b、c三组大鼠未见明显的膝关节损伤，b组和c组大鼠关节软骨均___，增强了运动时的缓冲力，且___（填“低”或“中”或“高”）强度的运动对关节软骨的促进效果更好。根据该实验结果，请提出一条科学运动的建议：___。

4 . 关节是运动系统的重要组成部分，运动强度过大可能引起关节损伤。由于大鼠与人类运动系统组成相似，人体运动的相关研究常以大鼠为模型。生物小组的同学研究了不同运动强度对大鼠膝关节的影响，实验过程如下：
①选择8周龄、体重200-220克的健康雄性大鼠40只，随机分为a、b、c、d四组，每组10只。
②利用自制电动跑台，每天同时训练大鼠1小时。其中a组不运动；b组为低强度运动，运动速度15米/分钟；c组为中强度运动，运动速度25米/分钟；d组为高强度运动，运动速度35米/分钟。
③8周后，观察大鼠的膝关节，测量软骨厚度，结果如表1。
表1运动8周后各组大鼠膝关节观察及软骨厚度测量结果

组别	膝关节	软骨厚度（微米）
a	无明显关节积液和滑膜肿胀，关节软骨表面完整、未见裂痕及纤维化表现	263
b		295
c		332
d	轻微的关节积液和滑膜肿胀，关节软骨表面可见散在的裂痕及纤维化改变	189

(1)大鼠在电动跑台上跑动时，需通过______提供动力，牵拉_______绕关节运动，该过程是在______系统的支配下实现的。
(2)下图为关节的结构模式图，滑膜是①的内层，可以分泌滑液注入②______中。关节损伤可造成滑液分泌量过大，形成“关节积液”，导致出现关节疼痛、肿胀等症状。滑膜肿胀､关节积液及关节软骨表面磨损等会影响关节______（选填“牢固”和“灵活”）的特性。
   
(3)实验中，设置a组大鼠的目的是起_______作用，每组用10只大鼠而不用1只的目的是______，能够体现控制单一变量原则的实验操作有_______（写出一条即可）。
(4)由实验结果可知：a、b、c三组大鼠未见明显的膝关节损伤，b组和c组大鼠关节软骨均_____，增强了运动时的缓冲力，且______（填“低”或“中”或“高”）强度的运动对关节软骨的促进效果更好。根据该实验结果，请提出一条科学运动的建议：______。

5 . 随着全民健康意识的增强，越来越多的人把健身作为一种时尚的生活方式，然而由于健身方式不科学

(1)骨在运动系统中的作用，与骨具有较强的韧性和硬度密切相关。研究者用大鼠进行了为期6周的跑台运动实验，实验处理及结果如下表。

	不运动组	低强度运动（12m/min）	高强度运动组（20m/min）
骨重量（e）【骨硬度指标】	1.08	1.23	1.06
最大负荷量（N）【骨强度指标】	109.64	110.23	94.54
弹性挠度（mm）【骨韧性指标】	0.41	0.5	0.46

①该实验探究了________对大鼠股骨发育是否有影响。
②结果表明，________能够更好地改善骨发育情况。
(2)不当健身还可能影响关节健康。如图为不同运动方式中膝关节承受的压力，请据此推测：________（选填：“平地行走”“快速行走”“上楼梯”“下楼梯”）对膝盖的压力更大。
(3)以下建议不利于登山爱好者预防膝关节损伤的是________。

A．登山前充分进行热身运动，增强关节灵活性

B．使用登山杖、护膝和穿减震鞋减轻关节负荷

C．平时注意饮食结构，控制体重，减少膝关节压力

D．下山时选择最短路径，并尽可能加快下山速度

(4)综上所述，你对“科学健身”中“科学”的理解是________。

6 . 关节是运动系统的重要组成部分，运动强度过大可能引起关节损伤。由于大鼠与人类运动系统组成相似，人体运动的相关研究常以大鼠为模型。生物小组的同学研究了不同运动强度对大鼠膝关节的影响，实验过程如下：
①选择8周龄、体重200～220克的健康雄性大鼠40只，随机分为a、b、c、d四组，每组10只。
②利用自制电动跑台，每天同时训练大鼠1小时。其中a组不运动；b组为低强度运动，运动速度15米/分钟；c组为中强度运动，运动速度25米/分钟；d组为高强度运动，运动速度35米/分钟。
③8周后，观察大鼠的膝关节，测量软骨厚度，结果如下表。
运动8周后各组大鼠膝关节观察及软骨厚度测量结果

组别	膝关节	关节软骨厚度（微米）
a	无明显关节积液和滑膜肿胀，关节软骨表面完整、未见裂痕及纤维化表现	263
b		295
c		332
d	轻微的关节积液和滑膜肿胀，关节软骨表面可见散在的裂痕及纤维化改变	189

(1)如图为关节的结构模式图，滑膜是关节囊的内层，可以分泌滑液注入［　　］______中。关节损伤可造成滑液分泌量过大，形成“关节积液”，导致出现关节疼痛、肿胀等症状。（方括号［　］内填序号，横线上填相应的名称）
(2)运动前，如果不进行热身，运动时容易用力过猛，关节头会从［　　］______中滑脱出来，即造成______。在立定跳远的过程中，关节中能够减少摩擦，缓冲机械压力的结构是［　　］_______。（方括号［　］内填序号，横线上填相应的名称）
(3)当你做引体向上时，将身体拉至最高位置的过程中，下图中的肌肉3与肌肉4分别处于______状态。

(4)实验中，每组用10只大鼠而不用1只的目的是______________，该实验的变量是_____________。
(5)由实验结果可知：a、b、c三组大鼠未见明显的膝关节损伤，b组和c组大鼠关节软骨均______，增强了运动时的缓冲力，且______（填“低”或“中”或“高”）强度的运动对关节软骨的促进效果更好。根据该实验结果，请提出一条科学运动的建议____________。

7 . 关节是运动系统的重要组成部分，运动强度过大可能引起关节损伤。由于大鼠与人类运动系统组成相似，人体运动的相关研究常以大鼠为模型。生物小组的同学研究了不同运动强度对大鼠膝关节的影响，实验过程如下。
①选择年龄、体重相近的健康雄性大鼠40只，随机分为a、b、c、d四组，每组10只。
②利用自制的电动跑台，每天同时训练大鼠1小时。其中a组不运动；b组低强度运动，运动速度15米/分钟；c组中强度运动，运动速度25米/分钟；d组高强度运动，运动速度35米/分钟。
③8周后，观察大鼠的膝关节，测量软骨厚度，结果如表。

组别	膝关节	软骨厚度（微米）
a	无明显关节积液和滑膜肿胀，关节软骨表面完整、未见裂痕及纤维化表现	263
b		295
c		332
d	轻微的关节积液和滑膜肿胀，关节软骨表面可见散在的裂痕及纤维化改变	189

(1)大鼠在电动跑台上跑动时，需通过骨骼肌的________（选填“收缩”或“舒张”）提供动力，牵拉________绕关节运动。该过程是在________系统的支配下实现的。
(2)关节损伤可造成滑液分泌量过大，形成“关节积液”，导致出现关节疼痛、肿胀等症状。关节积液和关节软骨表面磨损等会影响关节________的特性。
(3)由实验结果可知，a、b、c三组大鼠未见明显的膝关节损伤，b组和c组大鼠关节软骨的厚度均________，增强了运动时的缓冲力，且________（选填“低”“中”或“高”）强度的运动对关节软骨的促进效果更好。
(4)请根据该实验结果，提出一条科学运动的建议：__________。

8 . 骨质疏松症是一种容易引起骨折的全身性骨病，主要是由多种原因导致的骨密度和骨质量下降，使骨的脆性增加而造成的疾病。世界卫生组织公布数据显示1/3确诊患有骨质疏松症。为探究“不同强度的运动对糖尿病大鼠股骨的骨密度和骨代谢强度的影响”，研究人员进行了相关实验研究。
   
(1)实验选取20只大小相近的雄性______（“健康”或“患糖尿病”）的大鼠，随机分为四组，每组各进行____个重复实验。A组的处理是______，B、C、D组分别进行低强度、中强度、高强度运动训练。
(2)实验结果如图1、2所示，实验结果表明，_____强度运动对糖尿病大鼠股骨骨密度和骨代谢强度的提高最有利。判断的依据是在此运动强度下，_________。
(3)为帮助糖尿病患者预防或减轻骨质疏松症，请依据上述研究结果，从运动强度的角度提出合理的建议：______。

9 . 运动强度过大可能会引起关节损伤。由于小鼠的运动系统与人类相似，因此，对人体运动的相关研究常以小鼠为模型。生物小组的同学研究了不同强度对小鼠膝关节的影响，实验过程如下：
①选择8周龄，体重200克左右的健康雄性小鼠40只．随机均分为甲、乙、丙、丁4组。
②利用自制电动跑台，每天同时训练小鼠1小时。其中甲组不运动；乙组为低强度运动，运动速度为15米/分钟；丙组为中强度运动，运动速度为25米/分钟；丁组为高强度运动，运动速度为35米/分钟。
③8周后，观察各组小鼠的膝关节并测量关节软骨厚度，结果如下表。

组别	膝关节	关节软骨厚度/微米
甲	无明显关节积液和滑膜肿胀，关节软骨表面完整，未见裂痕及纤维化表现	263
乙		295
丙		332
丁	轻微的关节积液和滑膜肿胀，关节软骨表面可见散在的裂痕及纤维化表现	189

(1)小鼠在电动跑台上跑动时，需通过骨骼肌的_________提供动力，牵拉______绕关节活动，该过程是在____________系统的支配下实现的。
(2)滑膜是关节囊的内层，它可以分泌滑液到__________中。关节损伤可造成滑液分泌量过大，形成“关节积液”，导致出现关节疼痛、肿胀等症状。滑膜肿胀、关节积液及__________表面磨损等会影响关节的__________性。
(3)实验中，设置甲组的目的是起____________作用。
(4)由实验结果可知，甲、乙、丙3组小鼠未见明显的膝关节损伤，乙组和丙组小鼠的关节软骨厚度均__________，增强了运动时的缓冲力，且__________（填“低”“中”或“高”）等强度的运动对关节软骨厚度的促进效果更好。根据该实验的结果，请提出一条有关科学运动的建议：________________。

10 . 在学校科技节模型设计比赛中，“未来发明家”团队展示了他们的一个设计作品，如图甲所示(“缩手反射模型”简要说明：①“气动人工肌肉”通入高压空气可实现收缩；②触碰感应装置后，控制系统能控制相应气动人工肌肉的收缩和舒张)，图乙为关节示意图，请据图回答下列问题。
   
(1)图甲的气动人工肌肉模型中，轻质铝材相当于运动系统中的__________，轴承相当于运动系统中的_________。
(2)当触碰感应装置后，控制系统控制气动人工肌肉______收缩，气动人工肌肉_______舒张，这样就完成了缩手反射。(本小题填字母)
(3)随着2022年北京冬奥会的成功举办，不少同学会到冰雪场馆体验滑雪项目。然而，热身活动不充分或姿势不当，容易在滑雪过程中出现各种运动损伤。研究者对某地10家滑雪场进行调查，对278名滑雪受伤者损伤部位进行统计(如下表)。由表可知，______关节在滑雪运动中最容易受伤。

损伤部位	膝关节	踝关节	腰部	腕关节	头颈部
人数	98	63	47	38	32
比例%	35.25	22.66	16.91	13.67	11.51

(4)运动员训练时经常会使用运动护膝。护膝能依靠紧实的包裹增加膝关节的牢固性，避免膝关节受伤。护膝与图乙关节结构中的_______具有相似的作用。（填序号）