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A-Level 生物 9700 Paper 5 模拟卷（规划、分析与评价）｜30 分、1 小时 15 分、附答案及评分准则
TutorZone 原创模拟卷 · CIE A-Level 生物 9700 Paper 5（规划、分析与评价）
2 题 10 个部分 · 30 分 · 1 小时 15 分 · 准用计算机
卷制对照
| 试卷 | 时间 | 分数 | 性质 |
|---|---|---|---|
| Paper 5（规划、分析与评价） | 1 小时 15 分 | 30 分 | 本卷 |
| Paper 4（A Level 结构题） | 2 小时 | 100 分 | A Level 另一卷 |
| Paper 3（AS 实验技巧） | 2 小时 | 40 分 | AS 卷 |
| Paper 2（AS 结构题） | 1 小时 15 分 | 60 分 | AS 卷 |
| Paper 1（多项选择） | 1 小时 | 40 分 | AS 卷 |
资料表（Data and formulae）
| 量 | 数值 |
|---|---|
| 重力加速度 g | 9.81 m s⁻² |
| 室温摩尔体积 | 24.0 dm³ mol⁻¹ |
| 氧气摩尔质量 | 32.0 g mol⁻¹ |
| 葡萄糖 Mr | 180 |
| 标准大气压 | 101 kPa |
| 20 °C 水蒸气压 | 2.3 kPa |
题目
Total: 30 marks · 1 h 15 min · calculator allowed
第 1 · 实验规划：温度对过氧化氢酶活性的影响 [15]
(a) 一名学生要研究温度对马铃薯过氧化氢酶活性的影响，以过氧化氢分解时释出氧气的速率作为量度。指出自变量、因变量，以及两个需要控制的变量。 [2]
(b) 描述如何把反应混合物保持在 10 °C 至 50 °C 的指定温度，并说明如何准确确定混合物的温度。 [3]
(c) 描述如何准确量度氧气释放的速率。 [4]
(d) 说明应绘画哪一条图线显示温度与速率的关系，指出预期的形状，并解释如何由速率计算 Q₁₀。 [3]
(e) 指出两项令实验更可靠或更安全的措施，并各说明原因。 [3]
第 2 · 数据分析与评价：光强与光合作用速率 [15]
(a) 一名学生研究光强对水草（Elodea）光合作用的影响。他以气密的量气管收集水草在 5 分钟内释出的氧气，并改变灯与水草之间的距离 d；假设水草位置的光强与 1/d² 成正比。结果列于下表。完成下表，计算每个距离下每分钟的氧气释放速率（cm³ min⁻¹），并以 2 位小数表示。 [3]
(b) 以速率（cm³ min⁻¹）为纵轴、1/d²（cm⁻²）为横轴作图，描述所得的关系，并说明梯度的意义。 [4]
(c) 用图线的梯度预测 d = 25 cm 时的速率，并与由原始数据推算的结果比较。 [3]
(d) 计算 d = 50 cm 时速率的百分比不确定度（量气管读数 ±0.05 cm³、计时 ±1 s）。 [2]
(e) 指出两项影响结果的限制或误差，并各提出改善方法。 [3]
答案及评分准则
| 第 | 部分 | 答案 | 评分要点 | 分 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | (a) | 自变量：温度（10、20、30、40、50 °C）。因变量：氧气释放的速率（cm³ s⁻¹）。控制变量：过氧化氢的浓度与体积（20 cm³ 的 2.0% w/v 溶液）、马铃薯圆片的数目与总表面积（5 片、厚 2 mm、用同一打孔器切出）、酸碱度（同一缓冲液），以及收集气体的时间长度。 | 1 分：自变量为温度、因变量为氧气释放速率 1 分：两个控制变量（过氧化氢浓度／体积、圆片数目与大小、pH、收集时间） |
2 |
| 1 | (b) | 用五个水浴分别设在 10、20、30、40、50 °C，以温度计确认水浴读数稳定。把盛有 20 cm³ 2.0% 过氧化氢的试管放入水浴 5 分钟，马铃薯圆片亦在同一水浴预热 5 分钟，令两者都达至水浴温度。混合前用温度计量出试管内液体的实际温度并记录，不可假设等于水浴设定值；实际温度应在目标 ±0.5 °C 之内。 | 1 分：五个水浴分别设在 10–50 °C 1 分：过氧化氢与圆片先在水浴预热 5 分钟达温 1 分：用量出的液体实际温度而非假设等于水浴设定 |
3 |
| 1 | (c) | 加入圆片后立即塞紧并接上气密注射器（或在水面上倒置量气管），同时开始计时。每 10 秒记录气体体积一次，共 120 秒。取最初 30 秒体积对时间图的最陡切线斜率作为初速率（cm³ s⁻¹），因为后段底物浓度下降、速率会减慢。每个温度重复三次取平均；每次用新鲜圆片与新鲜过氧化氢，并用滤纸吸干圆片表面的水。 | 1 分：气密装置（注射器／倒置量气管）不漏气 1 分：每 10 秒读体积，共记录 120 秒 1 分：用最初 30 秒最陡切线求初速率，不用全程平均 1 分：重复三次取平均／每次用新圆片与新鲜试剂 |
4 |
| 1 | (d) | 以初速率（cm³ s⁻¹）为纵轴、温度（°C）为横轴作图。预期由 10 °C 升至约 40 °C 时速率平稳上升（每升 10 °C 约加倍），在 40 °C 附近达最高点，之后急降，因为酶在高温变性、活性位点失去形状。Q₁₀ 等于 (T + 10) °C 的速率除以 T °C 的速率，例如 30 °C 与 20 °C 速率之比。 | 1 分：速率对温度作图，两轴标明单位 1 分：预期先升后急降，约 40 °C 最高，之后因酶变性 1 分：Q₁₀ = rate(T + 10) ÷ rate(T) |
3 |
| 1 | (e) | ① 每个温度重复三次并取平均，减少随机误差。② 全部圆片用同一打孔器切出、厚薄一致并吸干表面水，令表面积与酶量相同，属控制变量。③ 过氧化氢对皮肤与眼睛有刺激性，须戴护目镜及手套并在通风处操作；50 °C 水浴有烫伤风险，用夹子取试管。 | 1 分：重复三次取平均（减随机误差） 1 分：同一打孔器／厚薄一致／吸干（控制表面积与酶量） 1 分：护目镜手套、通风、用夹子取热试管（安全理由） |
3 |
| 2 | (a) | 速率 = 5 分钟体积 ÷ 5：d = 10 cm → 20.0 ÷ 5 = 4.00；20 cm → 5.00 ÷ 5 = 1.00；30 cm → 2.22 ÷ 5 = 0.44；40 cm → 1.25 ÷ 5 = 0.25；50 cm → 0.80 ÷ 5 = 0.16 cm³ min⁻¹。 | 1 分：五个值全部除以 5 分钟（4.00、1.00、0.44、0.25、0.16） 1 分：单位 cm³ min⁻¹ 1 分：全部以 2 位小数一致表示 |
3 |
| 2 | (b) | 五点大致落在通过原点的直线上：1.00 × 10⁻² → 4.00；2.50 × 10⁻³ → 1.00；1.11 × 10⁻³ → 0.44；6.25 × 10⁻⁴ → 0.25；4.00 × 10⁻⁴ → 0.16。最小二乘梯度约 4.0 × 10² cm³ min⁻¹ cm²。直线通过原点表示速率与光强成正比，即在整个范围内光是限制因子；梯度代表每增加一单位 1/d² 所增加的速率。 | 1 分：两轴标明变量与单位 1 分：五点正确描绘 1 分：关系为通过原点的直线 1 分：梯度约 4.0 × 10² cm³ min⁻¹ cm²，并指出成正比／光为限制因子 |
4 |
| 2 | (c) | d = 25 cm 时 1/d² = 1 ÷ 625 = 1.60 × 10⁻³ cm⁻²，速率 = 4.0 × 10² × 1.60 × 10⁻³ = 0.64 cm³ min⁻¹。由原始数据：5 分钟体积 = 2000 ÷ 625 = 3.20 cm³，速率 = 3.20 ÷ 5 = 0.64 cm³ min⁻¹。两者一致（相差小于 1%），支持速率与光强成正比的结论。 | 1 分：1/d² = 1.60 × 10⁻³ cm⁻² 1 分：用梯度乘得 0.64 cm³ min⁻¹ 1 分：与数据推算值比较并作结论 |
3 |
| 2 | (d) | 体积不确定度：0.05 ÷ 0.80 × 100% = 6.25%；时间不确定度：1 ÷ 300 × 100% = 0.33%；合计 6.58%，约 6.6%（或取 7%）。50 cm 时体积最小，所以相对不确定度最大，该点在图上最不可靠。 | 1 分：6.25% + 0.33% = 6.6% 1 分：指出 50 cm 体积最小、相对不确定度最大 |
2 |
| 2 | (e) | ① 用间尺量灯与水草的距离，光源位置（灯丝）不易界定，而且灯泡发热会令水温上升、改变酶的活性 → 用光源箱或 LED、固定灯与水草的距离，并用水浴把水温维持在 25 °C。② 部分氧气溶于水或附在水草表面而没有进入量气管 → 先让水草适应 5 分钟、轻敲量气管令气泡上升，或用溶解氧电极直接量度。③ 只用水中溶解的二氧化碳，5 分钟内可能耗尽而成限制因子 → 改用固定浓度的碳酸氢钠溶液。 | 1 分：第一项限制（距离／光源位置、灯泡发热）及改善（光源箱、固定距离、水浴控温） 1 分：第二项限制（氧气溶解／附着、二氧化碳耗尽）及改善（适应 5 分钟、轻敲、碳酸氢钠溶液） 1 分：改善方法须能针对所指出的误差 |
3 |
课题分布
| 题号 | 课题 | 分数 |
|---|---|---|
| 1 | 实验规划：温度对过氧化氢酶活性的影响 | 15 |
| 2 | 数据分析与评价：光强与光合作用速率 | 15 |
常见失分位
- 规划题只写“量度氧气”，没有说明如何求初速率（例如最初 30 秒的最陡切线），方法分全部失掉。
- 把 5 分钟的总体积当成速率，忘记除以时间，单位写成 cm³ 而不是 cm³ min⁻¹。
- 作图时横轴用 d 而不是 1/d²，得出一条曲线，无法判断是否成正比。
- 评价误差只写“人为错误”，没有指出具体来源（灯丝位置、灯泡发热、氧气溶解）及改善方法。
常见问题
Paper 5 考什么？
Paper 5 是 A Level 的规划、分析与评价卷：1 小时 15 分、30 分。第一题要求你设计一个实验（变量、方法、数据处理、安全），第二题给你一组数据，要你完成表格、作图、求梯度和不确定度，并评价误差。
没有做过该实验也可以做吗？
可以。Paper 5 考的是实验设计与数据处理的思路，不需要亲手做过该实验；但一定要熟习控制变量、求初速率、作图求梯度及百分比不确定度这几项技巧。
为什么用 1/d² 而不用 d 作横轴？
光强与距离平方成反比，所以 1/d² 才是真正的自变量。速率对 1/d² 作图若得通过原点的直线，就证明速率与光强成正比；用 d 作图只会得曲线，无法判定关系。
本卷由 TutorZone 导师依公开课程大纲自行编写，题目与数据均为原创，与 CIE 官方无关。
答案卷附评分要点，只供学习用途；转载请注明出处。
