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IB 体育、运动与健康科学 SL Paper 2 练习卷（结构题・10 题・100 分）
练习卷 · IB SEHS SL
IB SEHS SL Paper 2 结构题练习卷（10 题・100 分・75 分钟）：能量系统与 ATP 供应、最大摄氧量与 Karvonen 强度、Fick 方程与心输出量、杠杆力矩与抛体、肌肉疲劳、热调节与补水、BMI 与体脂计算、技能学习与回馈、急慢性负荷比与伤患、运动营养计算。全部数值附步骤及评分要点。
卷面资料 年级：IB ｜ 科目：体育 ｜ 时限：75 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：10
甲部 能量系统、心肺与生物力学（第 1–4 题，40 分）
每题须列出公式与计算步骤；数值答案须附单位。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | Q1 一名 70 kg 运动员的脱脂组织约为体重的 40%，每公斤脱脂组织可动用的 ATP-PC 存量为 0.25 mol，1 mol ATP 释出约 50 kJ；磷酸原系统可维持约 10 秒。(a) 计算其 ATP-PC 系统可提供的 ATP 摩尔数与总能量。(b) 计算该系统的最大平均功率（kW）。(c) 另一名运动员以糖解供应 90 g 葡萄糖（每摩尔葡萄糖净得 2 mol ATP，摩尔质量 180 g/mol）；计算可得能量，并求 ATP-PC 与糖解能量之比。(d) 若 60 秒冲刺共消耗 800 kJ，求 ATP-PC 所占百分比。 | (a) 脱脂组织 = 70 × 0.40 = 28 kg；ATP = 28 × 0.25 = 7.0 mol；能量 = 7.0 × 50 = 350 kJ。（3 分：质量、摩尔数、能量各 1 分） (b) 功率 = 350 kJ ÷ 10 s = 35 kW。（2 分） (c) 葡萄糖 90 ÷ 180 = 0.5 mol → ATP = 1.0 mol → 50 kJ；比值 350 ÷ 50 = 7。（3 分） (d) 350 ÷ 800 × 100 = 43.75%。（2 分） 评分要点：只写“ATP-PC 很快”而无计算不给分；功率单位须为 kW 或 kJ/s。（2 分） |
| 2 | Q2 一名 20 岁运动员体重 70 kg，最大摄氧量为 55 mL/kg/min，安静心率 60 bpm。(a) 换算其绝对最大摄氧量（L/min）及相当于多少 MET（1 MET = 3.5 mL/kg/min）。(b) 以其最大心率 = 220 − 年龄，用 Karvonen 法求 70% 与 85% 强度对应的心率。(c) 若每消耗 1 L 氧气约产生 5 kcal，求其最大强度下每分钟能量消耗，并解释为何以此强度训练不能长时间维持。 | (a) 55 × 70 ÷ 1000 = 3.85 L/min；55 ÷ 3.5 = 15.7 MET。（3 分） (b) 最大心率 = 220 − 20 = 200 bpm；70%：60 + 0.70 × (200 − 60) = 158 bpm；85%：60 + 0.85 × 140 = 179 bpm。（3 分） (c) 3.85 × 5 = 19.25 kcal/min；此强度接近最大有氧功率，乳酸快速累积、糖原迅速耗尽，故只能维持数分钟。（4 分） 评分要点：Karvonen 必须用储备心率（最大 − 安静），直接用 0.7 × 200 不给满分。 |
| 3 | Q3 同一运动员安静时每搏输出量 70 mL、心率 70 bpm、动静脉氧差 50 mL/L；最大运动时每搏输出量 120 mL、心率 190 bpm、动静脉氧差 160 mL/L。(a) 计算安静与最大运动时的心输出量（L/min）。(b) 用 Fick 方程求两个状态的摄氧量，并换算为 mL/kg/min。(c) 计算每搏输出量的增幅百分比，并说明运动员心输出量提升主要靠哪一个因素。 | (a) 安静：70 × 70 = 4,900 mL/min = 4.9 L/min；最大：120 × 190 = 22,800 mL/min = 22.8 L/min。（3 分） (b) Fick：摄氧量 = 心输出量 × 动静脉氧差。安静 4.9 × 50 = 245 mL/min = 3.5 mL/kg/min；最大 22.8 × 160 = 3,648 mL/min = 52.1 mL/kg/min。（3 分） (c) (120 − 70) ÷ 70 × 100 = 71.4%；训练者主要靠每搏输出量上升（心室容积与心肌收缩力增加），心率上限反而略降。（4 分） |
| 4 | Q4 (a) 二头肌弯举时，肌肉施力 300 N，力臂 0.04 m；前臂末端负重 80 N，载重臂 0.30 m。求两个力矩，并判断能否举起。(b) 若要举起该负重，肌肉须施力多少？并求此杠杆的机械利益（施力臂 ÷ 载重臂）。(c) 一名运动员以 12 m/s、45 度投掷标枪（取 g = 9.81 m/s²，忽略空气阻力）；求水平射程、最大高度与滞空时间。 | (a) 肌肉力矩 = 300 × 0.04 = 12 N·m；负重力矩 = 80 × 0.30 = 24 N·m；力矩不足，不能举起。（3 分） (b) 所需肌力 = 24 ÷ 0.04 = 600 N；机械利益 = 0.04 ÷ 0.30 = 0.133，属第三类杠杆，力学上不利但换取速度与活动范围。（2 分） (c) 射程 = 12² × sin90 ÷ 9.81 = 14.7 m；最大高度 = (12 × sin45)² ÷ (2 × 9.81) = 3.67 m；滞空 = 2 × 12 × sin45 ÷ 9.81 = 1.73 s。（3 分） 评分要点：力矩单位须为 N·m；射程与高度须用 m。 |
乙部 肌肉、体温调节与体成分（第 5–7 题，30 分）
每题须以生理机制解释，不可只列名称。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | Q5 一名划船运动员连续 60 秒最大用力，峰值力量由 620 N 跌至 480 N。(a) 计算力量跌幅百分比，并列举两个造成疲劳的周边因素。(b) 比较 I 型与 IIx 型肌纤维在收缩速度、抗疲劳性与能量系统上的差异（各一项）。(c) 解释为何乳酸阈值（约 4 mmol/L）比最大摄氧量更能预测耐力表现，并说明“乳酸不是疲劳唯一原因”。 | (a) (620 − 480) ÷ 620 × 100 = 22.6%。（2 分）周边因素：无机磷酸与氢离子累积抑制肌球蛋白横桥循环；糖原耗竭；钙离子释放与回收受损（任两项，1 分）。 (b) I 型：收缩慢、抗疲劳高、主要靠有氧；IIx 型：收缩快、易疲劳、主要靠磷酸原与糖解。（3 分） (c) 乳酸阈值反映在仍可持续的强度下清除乳酸的能力，直接对应比赛速度；最大摄氧量只代表上限，未必能被利用。乳酸伴随氢离子上升降低 pH、抑制磷酸果糖激酶与钙敏感度，但无机磷酸、ADP 与糖原耗竭同样限制收缩，故不能单一归因。（4 分） 评分要点：“乳酸令人酸”此类循环论证不给分。 |
| 6 | Q6 一名 65 kg 球员在 32 度、相对湿度 70% 的环境比赛 90 分钟，体重由 65.0 kg 减至 63.8 kg，期间只喝了 0.4 L 水。(a) 求净体重流失（kg）及占体重百分比；若每流失 1% 体重耐力表现约下降 2%，估算表现跌幅。(b) 说明在高湿环境散热效率下降的两个原因，并提出两项可行的降温或补水措施。(c) 若其做功功率 240 W、机械效率 20%，求产热功率；再以蒸发 1 L 汗约散热 2,430 kJ 计算，每小时需蒸发多少汗才可维持热平衡？ | (a) 流失 = 1.2 kg，净流失 = 1.2 − 0.4 = 0.8 kg；0.8 ÷ 65 × 100 = 1.23%；表现跌幅约 1.23 × 2 = 2.5%。（3 分） (b) 湿度高令汗液难以蒸发（环境水汽压高、蒸发梯度小），蒸发降温失效；皮肤血流与肌肉争夺血液，令工作肌供氧下降。措施：赛前与赛中每 15–20 分钟小量补水（含电解质）、冰毛巾／冰背心、缩短热身、安排阴凉休息。（3 分） (c) 代谢功率 = 240 ÷ 0.20 = 1,200 W，产热 = 1,200 − 240 = 960 W = 0.96 kJ/s；每小时 0.96 × 3,600 = 3,456 kJ；÷ 2,430 = 1.42 L/h。（4 分） 评分要点：必须区分“流汗量”与“净流失”；只答“多喝水”不给分。 |
| 7 | Q7 一名 20 岁男运动员体重 72 kg、身高 1.78 m；三点皮褶总和 48 mm。以 D = 1.10938 − 0.0008267S + 0.0000016S² − 0.0002574A（S 为皮褶总和 mm，A 为年龄）及 Siri 方程体脂率 = 495 ÷ D − 450。(a) 计算 BMI 与体脂率。(b) 求脂肪重量与去脂体重。(c) 若目标体脂率为 10% 而保持去脂体重不变，求目标体重及需减少的脂肪量；并说明为何单靠 BMI 不足以评估运动员体成分。 | (a) BMI = 72 ÷ 1.78² = 22.7 kg/m²；D = 1.10938 − 0.0396816 + 0.0036864 − 0.005148 = 1.0682；体脂率 = 495 ÷ 1.0682 − 450 = 13.4%。（4 分） (b) 脂肪 = 0.1338 × 72 = 9.6 kg；去脂体重 = 72 − 9.6 = 62.4 kg。（2 分） (c) 目标体重 = 62.4 ÷ 0.90 = 69.3 kg，需减脂肪 72 − 69.3 = 2.7 kg。（2 分）BMI 只看体重与身高，肌肉量高者 BMI 偏高但体脂正常；皮褶与围度反映分布，故运动员应以体成分而非 BMI 判断。（2 分） |
丙部 技能学习、受伤与营养（第 8–10 题，30 分）
作答须引用数据或训练原则，并以运动专项例子说明。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 8 | Q8 一名初学者练习篮球罚球，每组 10 球，五组的入球数依次为 4、5、6、7、8。(a) 计算每组成功率及由第一组到第五组的百分点与相对增幅。(b) 说明 Fitts 与 Posner 三阶段技能学习的特征，并指出此运动员最可能处于哪一阶段。(c) 一星期后保留测试成功率为 70%；求与第五组的差距，并比较“结果知识”与“表现知识”对学习的作用。 | (a) 40%、50%、60%、70%、80%；百分点增幅 80 − 40 = 40；相对增幅 40 ÷ 40 × 100 = 100%。（3 分） (b) 认知期：需大量口语提示、动作僵硬、错误多；联结期：动作渐趋协调、错误减少、能自我修正；自动期：动作自动化、可同时处理战术。此运动员动作仍在改进且需提示，最可能处于联结期。（4 分） (c) 差距 = 80 − 70 = 10 个百分点；部分进步可能来自当日状态而非学习，保留测试才反映真实学习。结果知识（入球与否）提供目标达成资讯；表现知识（出手角度、跟随动作）提供动作修正资讯，初学者两者皆需要，但表现知识对技术定型更关键。（3 分） |
| 9 | Q9 一名跑手过去 7 日训练负荷（RPE × 分钟）合计 3,200 AU，过去 28 日平均每周 2,400 AU；一次训练为 RPE 7、90 分钟。(a) 计算该次训练负荷，及急慢性负荷比（ACWR）。(b) 已知 ACWR 0.8–1.3 为较安全区间，求在急性负荷 3,200 AU 下慢性负荷的上限，并评论此跑手现况。(c) 说明两种常见跑步伤患的机制，并列出复健后重返比赛的三项客观标准。 | (a) 该次负荷 = 7 × 90 = 630 AU；ACWR = 3,200 ÷ 2,400 = 1.33。（3 分） (b) 慢性上限 = 3,200 ÷ 1.3 = 2,462 AU；现时 2,400 AU 略低于上限，即 ACWR 1.33 刚超出安全带上缘，属“负荷急升”的黄灯区：短期内受伤风险上升，应维持或略减急性负荷、增加低强度恢复课。（4 分） (c) 胫骨内侧压力症候群：反复撞击与跖屈令胫骨后内侧受力，骨膜与屈肌附着处发炎；髂胫束症候群：膝屈伸时髂胫束在股骨外上髁前后滑动，摩擦与髋外展肌无力令压力增加。重返标准：疼痛评分 0–2/10 且跑步时不出现、患侧肌力达健侧 90% 以上、专项动作（如单脚跳、变向）无痛且对称。（3 分） |
| 10 | Q10 一名 70 kg 运动员进行碳水负荷，目标每日摄取 8 g/kg 碳水化合物、1.6 g/kg 蛋白质，总能量 3,000 kcal（碳水与蛋白质各 4 kcal/g，脂肪 9 kcal/g）。(a) 计算碳水与蛋白质的克数及各自提供的能量。(b) 求脂肪的克数，并计算三大营养素供能百分比（须合计 100%）。(c) 说明赛前 3 小时进食的高碳水餐有何生理作用，并解释为何赛前不宜大量摄取高脂或高纤食物。 | (a) 碳水 = 8 × 70 = 560 g → 2,240 kcal；蛋白质 = 1.6 × 70 = 112 g → 448 kcal。（4 分） (b) 脂肪能量 = 3,000 − 2,240 − 448 = 312 kcal → 34.7 g；百分比：74.7%、14.9%、10.4%，合计 100%。（3 分） (c) 高碳水餐补充肝糖与肌糖原、稳定血糖，令比赛初期血糖与糖原供应充足；高脂食物胃排空慢，易引起腹胀、恶心与胃部不适；高纤维同样延缓排空并增加肠道蠕动，可能在比赛中引起肠胃不适。（3 分） 评分要点：百分比须合计 100%；只写“吃碳水好”而无计算不给分。 |
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