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DSE 生物练习卷：人体生理、协调与恒定性（12 题・100 分・75 分钟）
练习卷 · DSE 生物 人体生理与恒定性全卷
本卷集中训练人体生理与恒定性：心输出量与气体交换、肾脏滤过与再吸收、体表面积与散热、神经传导、血糖与体温的负反馈调节，以及呼吸商与实验设计。题目附真实数据，须自行计算并以单位标示结果，并说明协调机制与恒定意义。
卷面资料 年级：中六（S6） ｜ 科目：生物 ｜ 时限：75 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：12
甲部（32 分）
循环、呼吸与排泄题，须列式计算并附单位。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 某成年人静止时心率 75 次／分，每搏输出量 70 mL。 (a) 求静止时的心输出量（L/min）。 (b) 剧烈运动时心率 150 次／分、每搏输出量 120 mL，求心输出量，并求相对静止时的倍数。 (c) 说明心输出量上升对骨骼肌的两个好处。 |
答案： (a) 心输出量＝心率×每搏输出量＝75×70＝5,250 mL/min＝5.25 L/min。 (b) 150×120＝18,000 mL/min＝18.0 L/min；18.0/5.25≈3.4 倍。 (c) 每分钟送到骨骼肌的氧与葡萄糖增加，支持更多有氧呼吸；同时加快带走二氧化碳与热，减少疲劳。 评分要点：公式与单位 2 分、静止值 1 分、运动值 1 分、倍数 1 分、两个好处各 1.5 分。 |
| 2 | 某人潮气量 500 mL，解剖死腔 150 mL，呼吸频率 15 次／分。 (a) 求每分钟总肺通气量（L/min）。 (b) 求肺泡通气量（L/min）。 (c) 若改为潮气量 1000 mL、8 次／分，求肺泡通气量并比较。 (d) 解释为何深而慢的呼吸较浅而快有效。 |
答案： (a) 500×15＝7,500 mL/min＝7.5 L/min。 (b) (500−150)×15＝5,250 mL/min＝5.25 L/min。 (c) (1000−150)×8＝6,800 mL/min＝6.8 L/min，较原来高 1.55 L/min。 (d) 死腔气量每次呼吸固定，深而慢的呼吸减少死腔所占比例，令新鲜空气到达肺泡的比例上升，故肺泡通气量较高。 评分要点：两条公式各 1.5 分、两个数值各 1 分、比较 1 分、死腔比例解释 2 分。 |
| 3 | 某成年人肾小球滤过率为 125 mL/min，每日尿量 1.5 L。 (a) 求每日产生的滤液总量（L）。 (b) 求每日再吸收的水量（L）及再吸收百分率。 (c) 指出近曲小管两项被再吸收的物质。 (d) 解释再吸收对体内恒定的重要性。 |
答案： (a) 125×60×24＝180,000 mL＝180 L。 (b) 再吸收＝180−1.5＝178.5 L；178.5/180×100≈99.2%。 (c) 葡萄糖、氨基酸、钠离子、水（任两项）。 (d) 大部分有用物质留在血液，避免随尿流失；水量与电解质得以稳定，维持血浆渗透压与酸碱值，故机体内部环境维持稳定。 评分要点：180 L 2 分、再吸收量 1 分、百分率 1 分、两项物质共 2 分、恒定说明 2 分。 |
| 4 | 以边长 1 cm 及 3 cm 的立方体模拟两种动物。 (a) 分别求两者的表面积与体积之比。 (b) 求两者比值的倍数。 (c) 解释为何小型哺乳动物每单位体重需较高的代谢率。 (d) 指出哺乳动物两种散热方式。 |
答案： (a) 1 cm 立方体：6/1＝6；3 cm 立方体：54/27＝2。 (b) 6/2＝3 倍。 (c) 小型动物表面积与体积之比较大，每单位体重散热较快，须以较高代谢率产热补偿，故耗氧量与进食量相对较大。 (d) 出汗蒸发、皮肤血管扩张并增加皮肤血流（亦可答喘气、行为调节）。 评分要点：两个比值各 1.5 分、倍数 1 分、代谢率解释 3 分、散热方式各 1 分。 |
乙部（36 分）
神经、内分泌、体温与血液题，须解释机制。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | 刺激某人手臂，动作电位传到 60 mm 外的记录电极需 2.0 ms；该人无髓鞘神经纤维的传导速度为 0.5 m/s。 (a) 求该神经纤维的传导速度（m/s）。 (b) 求它与无髓鞘纤维速度的倍数。 (c) 解释髓鞘如何加快传导，并指出这种传导方式的名称。 |
答案： (a) 60 mm÷0.002 s＝30,000 mm/s＝30 m/s。 (b) 30/0.5＝60 倍。 (c) 髓鞘是脂质，阻止离子进出轴突，动作电位只在髓鞘间隙（朗飞氏结）重新产生，冲动由一个结跳到下一个结，称为跳跃式传导，故速度大增。 评分要点：换算与单位 2 分、30 m/s 2 分、倍数 1 分、髓鞘绝缘 1 分、跳跃式传导与名称 3 分。 |
| 6 | 某人空腹血糖 4.8 mmol/L，餐后一小时升至 7.6 mmol/L。 (a) 求血糖升幅（mmol/L）。 (b) 描述餐后胰岛素与升糖素分泌的变化。 (c) 以负反馈说明血糖如何回落。 (d) 指出两个标靶组织及其反应。 |
答案： (a) 7.6−4.8＝2.8 mmol/L。 (b) 血糖上升令胰岛素分泌增加，升糖素分泌减少。 (c) 胰岛素促进肝与肌肉细胞摄取葡萄糖并合成肝糖，同时抑制肝糖分解，血糖回落至约 4.8 mmol/L，恢复后胰岛素分泌减少，形成负反馈。 (d) 肝脏（合成肝糖）、骨骼肌（摄取葡萄糖并增加呼吸）、脂肪组织（合成脂肪）（任两项）。 评分要点：升幅 1 分、两种激素变化 2 分、负反馈三步 4 分、两个标靶与反应 2 分。 |
| 7 | 某人运动 30 分钟出汗 0.8 L，汗液每升蒸发带走 2,430 kJ 热量。 (a) 求蒸发带走的总热量（kJ）。 (b) 求平均散热功率（kW）。 (c) 解释潮湿闷热环境下散热效率下降的原因。 (d) 指出身体在此环境下的两项反应。 |
答案： (a) 2,430×0.8＝1,944 kJ。 (b) 1,944 kJ÷1,800 s＝1.08 kJ/s＝1.08 kW。 (c) 空气湿度高，汗液难以蒸发，蒸发散热量大幅减少，体热积累。 (d) 皮肤血管扩张增加血流量、汗腺分泌增加、减少活动（任两项）。 评分要点：总热量 2 分、功率与单位 3 分、蒸发受阻解释 2 分、两项反应共 2 分。 |
| 8 | 某人血液血红蛋白浓度 150 g/L，血液量 5.0 L，每克血红蛋白可结合 1.34 mL 氧。 (a) 求血液可携带氧的总量（mL）。 (b) 指出运动时身体增加肌肉供氧的两项方法。 (c) 解释一氧化碳中毒的机制。 |
答案： (a) 150×1.34＝201 mL/L；201×5.0＝1,005 mL 氧。 (b) 心率与心输出量增加；呼吸加深加快以增加肺泡通气；微血管扩张令肌肉血流增加（任两项）。 (c) 一氧化碳与血红蛋白的结合力远高于氧，占据结合位置且不易解离，令血液携氧量剧减，组织缺氧。 评分要点：每升含量 1 分、总量 2 分、两项方法各 1.5 分、CO 竞争结合位置 3 分。 |
丙部（32 分）
代谢、恒定比较与实验设计题，须说明理由。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | 某人饮水不足，血浆渗透压上升，每日尿量由 1.5 L 降至 0.5 L。 (a) 指出感应血浆渗透压变化的器官及所分泌的激素。 (b) 说明该激素在肾脏的作用。 (c) 比较饮水充足与不足时尿的浓度，并解释。 (d) 说明尿量减少对恒定的意义。 |
答案： (a) 下视丘（感应渗透压）与脑下垂体后叶（分泌抗利尿激素）。 (b) 增加集尿管与远曲小管对水的通透性，促进水再吸收回血液。 (c) 饮水不足时尿量少而浓（渗透压高）；饮水充足时尿量多而稀，因抗利尿激素分泌减少。 (d) 保留水分以维持血浆渗透压与血量，避免细胞脱水，故属负反馈调节。 评分要点：两个器官 2 分、激素作用 2 分、浓度比较 2 分、恒定意义 2 分。 |
| 10 | 某人运动时耗氧 5.0 L，产生二氧化碳 4.0 L。 (a) 求呼吸商（RQ）。 (b) 判断主要能量来源并解释。 (c) 解释为何长时间运动后 RQ 会下降。 (d) 指出 RQ 大于 1.0 可能代表的情况。 |
答案： (a) 4.0/5.0＝0.8。 (b) 主要为碳水化合物与脂肪混合供能，因 RQ 介乎 0.7（脂肪）与 1.0（碳水化合物）之间。 (c) 长时间运动后肝糖与肌糖原减少，能量来源趋向脂肪，脂肪氧化需较多氧，RQ 下降。 (d) 剧烈运动时二氧化碳排出过多（过度换气）或剧烈合成脂肪，使 RQ 暂时大于 1.0。 评分要点：RQ 数值 2 分、判断与解释 3 分、脂肪氧化解释 2 分、RQ 大于 1 的情况 1 分。 |
| 11 | (a) 就传导途径、速度、持续时间及作用范围，比较神经协调与激素协调。 (b) 各举一个例子。 (c) 说明两者在体温调节中如何分工。 (d) 解释为何激素调节适合长期控制。 |
答案： (a) 神经：经神经元与突触传导；速度快；作用短暂；范围局部而精确。激素：经血液运送；速度较慢；作用持久；范围全身。 (b) 神经例子：体温过高时皮肤血管扩张的反射；激素例子：抗利尿激素调节水平衡。 (c) 神经系统负责即时反应（如出汗、血管收缩），激素（如甲状腺素）调节较长期的代谢速率与产热。 (d) 激素经血液到达全身、作用持久，适合维持长期而稳定的内部环境，不需每秒调整。 评分要点：四项比较各 1 分、两个例子共 2 分、分工 1 分、长期控制解释 1 分。 |
| 12 | 一组学生研究运动对心率的影响：静止时、慢跑 5 分钟后、休息 2 分钟后，各测心率三次并取平均。 (a) 指出自变量、因变量及两个控制变量。 (b) 解释为何每次测三次并取平均。 (c) 提出一项安全措施。 (d) 提出一项可改善效度的方法。 |
答案： (a) 自变量：运动状态（静止、运动后、休息后）；因变量：心率；控制变量：同一受试者、运动强度与时间、测量姿势、环境温度（任两项）。 (b) 减低随机误差与测量波动，平均值较可靠。 (c) 运动前做热身、身体不适即停止、避免在酷热环境运动（任一项）。 (d) 增加受试者人数并取组平均，或使用心率监测仪代替手动量度以减少人为误差。 评分要点：三个变量各 1 分、取平均理由 2 分、安全措施 1 分、改善效度 2 分。 |
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