1 . 中长跑是初中体育教学中的一项重要内容，跑步过程中蕴含着生物学原理。

(1)中长跑过程中，人体呼吸时进行气体交换的主要场所为__________。
(2)同学们利用传感器技术和自制模型（如图1）探究了呼吸时胸廓容积和气压的变化关系。如图2（b）下拉细线和气球膜时，促使模拟的呼吸肌______（选填“收缩”或“舒张”），矿泉水瓶（代替胸廓）容积变大导致内部气压_______，气体从外界进入气球（代替肺）完成吸气，而真实中长跑过程没有外力辅助，人体自身需要依靠呼吸运动实现肺与外界的_____。
(3)为测试中长跑锻炼对初中生心肺功能的影响，根据《国家学生体质健康标准》对学生的肺活量和基础心率这两个心肺功能指标以及台阶测试指数进行了记录，得出训练前的数据，然后开始为期十二周的中长跑训练，每周训练三次，每次40分钟左右，12周后再对这些学生的心肺功能指标等进行记录。数据对比结果见表：
学生心肺功能以及台阶测试对比结果

	学生人数（个）	肺活量（毫升）	台阶测试（指数）	基础心率（次/分钟）
训练前	968	1746	43	82
训练后	968	2158	49	78

*台阶测试指数是反映人体心血管系统机能状况的重要指数。台阶测试指数值越大，则反映心血管系统的机能水平越高。
本实验的变量为_____，如表1所示实验结果为_____。
(4)气体传感器能够检测在一定空间内气体成分的含量变化，你认为气体传感器还可以应用在我们学过或做过的哪个实验中？请举出一例：_____。

2 . 阅读科普短文，回答问题。
脑机接口技术通过检测大脑内神经活动信息，建立不可见的神经活动信息和可见行为反应之间的直接关系，将大脑神经活动转化为运动指令直接操控外界设备，从而跳过了大脑中转到肌肉组织或外周神经操控肌肉组织的中间过程，将成为可以破解人脑神经信息运行机制、攻克脑疾病以及辅助人类智能活动的重要技术。
脑机接口技术的信号采集部分负责对大脑神经电活动的采集，有植入式、非植入式和半植入式3种方式。植入式脑机接口是将电极芯片直接插入大脑深部核团，该方法采集的神经电信号精度高，信噪比高，但植入式的芯片会对植入位置周围的神经细胞造成损伤，安全风险较高。非植入式脑机接口是将电极芯片贴附在头皮外表面，对脑细胞没有损伤，但采集的神经信号质量不高，其信号精度低，分辨率差，并容易受到外界信号的干扰，高频电活动易于被背景噪音所淹没。介于上述两种方式之间的是半植入式，它在采集信号的质量、实现的方便性、技术安全性等方面与上述两种方式相比各有优劣。

脑机接口技术是一种多学科融合的交叉技术，涉及神经科学、计算机科学、通信与信息处理技术、人工智能技术等，展现了广阔的发展和应用前景，包括医疗与康复、科学与教育、自动驾驶、工业控制等。同时，脑机接口技术的发展和应用面临重要的技术以及法律和伦理方面的挑战。
(1)脑机接口技术的原理基于神经系统的调节方式______。
(2)根据文中对信号采集部分3种方式（植入式、非植入式和半植入式）的介绍，你认为哪一种方式最好？______请说明理由：_____。
(3)图中①所示，使用者的最高级中枢__________负责高级认知功能，例如“思考如何抓取物体”。图中⑤所示，该使用者可以完成抓取物体的动作，说明前臂肌肉作为反射弧中的_____结构没有损坏，小明推测该使用者出现异常的位置可能在脊髓，因为脊髓的______（选填“反射”或“传导”）功能在这里被脑机接口技术代替了。
(4)你认为脑机接口技术还可以应用在哪个领域？______。

3 . 《打开一颗心》是一部兼具叙事魅力、医学知识和奇迹的佳作，请你跟随作者的文字一起回忆相关知识。

(1)如图，心脏位于胸腔中间偏左，由四个部分组成：它们整齐地排列在一起，仿佛一座两层的“房子”，“楼下”是[①]_____和[②]右心室，“楼上”是[③]左心房和[④]______。
(2)富含氧气的血液从肺部流出，一路流过四条静脉，经左侧两条静脉进入左心房。如图1，在心脏充血的阶段，血液通过心房和心室之间的[⑤]_____（填写瓣膜名称），进入强有力的左心室。而在心室收缩的阶段，血液通过[⑥]动脉瓣射入[⑦]_____（填写血管名称），再经由各条动脉流遍全身。
(3)在心脏每一个收缩和__的周期，心室都先变窄、团紧、变短，接着再扩张、舒展、放长。
(4)身体里的每一个细胞都需要营养物质和_____，缺了这两样，身体组织就会以不同的速度死去，先是脑，最后是骨头。组织死亡的速度取决于每个细胞需要的氧气量。
(5)请你总结写出心脏的主要功能：_____。

4 . 受益于更加科学、全面的训练万法，近年来我国男子百米短跑整体实力逐步提升。
(1)在进行百米短跑或其它剧烈运动时建议优先使用鼻呼吸，因为鼻腔能使到达肺部的气体变得________，有助于保护肺部。
(2)下图________（填“甲”或“乙”）是运动员起跑前平静状态吸气时的示意图，此时肋骨间的肌肉和________收缩，肺内气压________，于是外界气体被吸入。深呼吸时还有腹肌等肌肉的参与。

(3)呼吸训练器是一种主动呼吸训练装置，使用者可通过抵抗训练器设定的阻力，增加与呼吸相关肌肉的肌力和耐力。科研人员选取了多名百米运动员随机均分为两组，一组进行常规训练，一组在常规训练的同时，配合使用呼吸训练器进行训练，一段时间后测定结果如图。

①上述研究中的变量为________。
②实验结果显示，训练后，________的肺活量增加，说明训练能提高百米运动员的肺活量，且训练前后相比，________，表明配合使用呼吸训练器进行训练的效果更好。
③除使用呼吸训练器训练外，你还知道哪些可以提高肺活量的训练方法？________（举一例）。

5 . 2024年3月，教育部联合相关部门开展了以“有效减少近视发生，共同守护光明未来”为主题的全国近视防控宣传教育月活动。
(1)近视是屈光不正的一种类型，下列图________（填字母）表示近视眼的成像情况。

(2)科研人员进行了为期10周，每周2次、每次45分钟的干预研究，对比分析乒乓球、羽毛球运动对近视青少年视力水平的影响（裸眼视力数值越小，表示视力水平越差），结果如下。
三组组内干预前后裸眼视力检验结果

裸眼视力	干预前			干预后
	乒乓球组	羽毛球组	对照组	乒乓球组	羽毛球组	对照组
左眼	4.44	4.49	4.43	4.52	4.54	4.32
右眼	4.43	4.41	4.37	4.53	4.45	4.31

以上研究结果显示，与对照组的前后变化相比，乒乓球组和羽毛球组干预后的左、右眼裸眼视力水平均________，且两种球类中，________运动的相对效果更好。
(3)进行乒乓球或羽毛球运动时，球体反射的光线通过相关结构的折射，在视网膜上形成物像，最终在运动员的________形成视觉。
(4)小明计划制作模拟人眼球的模型，请你将下图左侧三种材料分别画到右侧眼球结构的合适位置。________

(5)上述模型中，透明气球模拟眼球的________结构，该结构在打球的过程中能通过曲度的改变，完成远近不同距离的视觉交替。

6 . 心律失常是指心脏搏动的速度、节律或强度出现异常。有数据显示，心律失常在危害人类健康的心脏疾病中排名仅次于高血压、冠心病。

(1)人体的心脏分为四个腔，其中⑥是________。
(2)心房和心室之间、心室与动脉之间具有能开闭的⑤________，保证血液按一定方向流动。
(3)当心房的规律性收缩异常时，表现为不规则的颤动。房颤发生时心房的收缩功能丧失，使血液从心房流向________受到影响。
(4)若左心室发生颤动导致心律失常，会影响血液从左心室进入①________，严重时会引起血液循环停止，导致心脏、大脑等重要脏器缺乏血液，随时可能猝死。
(5)无创贴片式可穿戴动态心电记录仪（如图）与目前最常用的24小时动态心电图仪相比，不仅可连续使用7天甚至更长时间，还能实现实时远距离监测及线上医患互动。某研究小组对这两种设备的准确性进行了比较，部分结果如下表。

心律失常类型	24小时动态心电记录分析（次）	无创贴片式可穿戴动态心电记录分析（次）
心室心动过速	5	4
心房颤动	50	50
心脏停止搏动	7	7

两种心电记录仪记录情况基本________，说明二者的准确性相似。因无创贴片式心电记录仪佩戴时间较长，在使用时，与皮肤接触部分的材料应具备________等优点（写出一条）。

7 . 南方古猿是人类演化史上的一个重要阶段。下图是黑猩猩头骨及科学家发现的南方古猿“汤恩”和北京直立人的头骨化石。

(1)比较上图可发现，黑猩猩眼眶为正方形，而汤恩眼眶则偏_______形；汤恩的犬齿大小及颌部突起程度与______更接近。这些特征表明汤恩具有与______（填“类人猿”或“人类”）更相似的形态特征。
(2)汤恩头骨的某些结构表明它已能直立行走，科学家据此推测汤恩生活在_______（填“草原”或“森林”）环境中。
(3)从进化的角度看，黑猩猩、汤恩及北京直立人的共同祖先是________。

8 . “微针贴片”(如图1)是近年来新开发的给药技术，能有效避免药物口服可能引起的胃肠道不适，以及注射给药可能引起的感染。

(1)皮肤最外层的角质层，是由10至20层扁平细胞紧密排列组成的。因此，外用药膏中的大分子药物________(填“能”或“不能”)到达人体内部。
(2)如图2所示，采用微针给药方式，能恰好穿透角质层和表皮，而又不伤及真皮层内的_______，这意味着微针贴片可以实现“无痛注射”。
(3)2023年，我国科学家成功将阿司匹林溶液封装在微针尖端。阿司匹林是一种预防心脑血管疾病的常见药物，但长期口服极易造成消化道出血。微针贴片的应用有望改变这一现状。

①王大爷在体检时发现颈动脉里存在脂肪斑块，造成颈内动脉血管内径_______。
②为预防脑供血不足的发生，医生为他采取了阿司匹林微针经皮给药的方式。将该微针贴于上臂皮肤时，阿司匹林扩散入真皮层中_______，进入血液。
③随着血液运输，阿司匹林首先到达图3中的[       ]_______，随后依次经过肺循环和体循环到达血栓处，发挥活血溶栓的作用。

9 . 2024年1月，我国科研人员成功通过无线微创脑机接口临床试验，帮助高位截瘫患者实现了自主脑控喝水（如图1）。

                                               图1
(1)人体的神经系统由脑、脊髓以及由它们发出的______构成。在神经系统的调节下，健康人感到口渴并完成喝水动作的过程称为______，该过程的结构基础是反射弧。反射弧包括_______、传入神经、神经中枢、_______和效应器五部分。
(2)高位截瘫患者由于神经系统中枢部分的______受损，导致脑与四肢间的联系通路中断。该患者_______（填“有”或“没有”）渴觉，不能进行自主喝水。
(3)如图2所示，科研人员将脑机接口的体内机植入患者的颅骨内，负责收集大脑皮层神经细胞产生的__________，然后通过体外机将其传送到电脑或者手机上，实现脑机接口通信，再通过脑电活动驱动气动手套，使患者实现自主喝水。其中，气动手套相当于反射弧中的__________。

(4)脑机接口不但对治疗高位截瘫、渐冻症等多种疾病有着巨大潜力，还有望实现脑机融合智能，拓展人脑信息处理能力，具有广泛的应用前景。你认为在该技术推广应用之前，还需要关注哪些问题？__________。

10 . 在跨学科实践活动中，生物小组的同学根据肾单位的知识制作了相关模型（如图1）。

(1)人体内形成尿液的器官是__________，它的结构和功能单位叫做肾单位（结构示意图如图2）。
(2)请比较图1和图2，将表格中的信息补充完整。

模型与示意图中各结构的对应关系	模型各部分模拟的功能
注射器模拟肾动脉	注射器中注入白醋和石蕊试剂，白醋呈酸性，会使石蕊试剂变成红色，模拟血液
A处缠绕成团的细管模拟④______；漏斗模拟[_____]（填图2的序号）肾小囊	A处缠绕的细管上扎有小孔，其中的液体可以流入下面的漏斗，此过程模拟的是_______作用； 漏斗内有84消毒液浸泡过的滤纸，会使石蕊失去显色效果。过滤后的液体变为无色，该液体模拟______
B处模拟⑤_______；B外缠绕的细管模拟⑥_______；细管接入的烧杯模拟肾静脉	正常肾单位的⑤处会发生______作用，但该模型不能实现此过程
C处模拟膀胱	膀胱的功能是________

(3)建构模型有助于将微观、抽象的生命过程直观化、可视化，加深我们对生命现象的理解。请你对上述模型进行评价__________（写出2条具体的评价）。