2025年科普知識競賽題及答案一、天文與航天知識1.2024年發(fā)射的嫦娥六號探測器從月球背面采集的月壤樣本中，含量最高的金屬元素是？答案：鋁（月壤中金屬元素以鋁、鐵、鈣為主，其中鋁的質量占比約15%-18%，高于鐵和鈣）。2.若某恒星的光譜中氫原子巴爾末系Hα線（波長656.3納米）紅移至669.4納米，該恒星相對地球的退行速度約為多少？（光速取3×10?千米/秒）答案：約6×103千米/秒（根據紅移公式v≈c×Δλ/λ?，Δλ=669.4-656.3=13.1納米，v≈3×10?×13.1/656.3≈6×103千米/秒）。3.2025年計劃發(fā)射的“近地小行星防御探測器”主要任務是驗證哪種小行星偏轉技術？答案：動能撞擊技術（通過高速撞擊改變小行星軌道，此前NASA的DART任務已驗證該技術可行性）。4.太陽活動周期約為11年，2025年處于第25太陽活動周的哪個階段？答案：峰年（第25太陽活動周預計2025年達到峰值，太陽黑子數、耀斑爆發(fā)頻率均處于高位）。5.以下哪種天體現(xiàn)象無法在地球上用肉眼觀測到？A.仙女座星系B.海王星C.哈雷彗星回歸（2061年）D.國際空間站過境答案：B（海王星亮度約7.8等，肉眼可見極限約6等，需望遠鏡觀測；仙女座星系為4.3等，肉眼可見；國際空間站過境亮度可達-5等，肉眼清晰可見）。6.地月拉格朗日L2點的特點是？答案：該點與地球、月球保持相對靜止，處于月球背面一側，可避免地球無線電干擾，適合部署天文觀測設備（如嫦娥四號中繼星“鵲橋”即位于此）。7.2025年計劃開展的“太陽極區(qū)探測任務”主要目的是研究？答案：太陽磁場的南北極結構及其對太陽風、日球層的影響（極區(qū)磁場是太陽活動周期的重要驅動因素，此前探測器多在黃道面觀測，極區(qū)數據稀缺）。8.若某系外行星的軌道周期為365天，軌道半長軸與地球相同，但其母恒星質量是太陽的1.5倍，根據開普勒第三定律，該行星實際軌道周期會？答案：更短（開普勒第三定律T2∝a3/M，M增大則T減小，實際周期約為365/√1.5≈298天）。9.以下哪項不屬于月球基地建設需重點解決的問題？A.宇宙輻射防護B.月壤制氧技術C.地球-月球實時通信延遲D.晝夜溫差控制（約-180℃至120℃）答案：C（地月距離約38萬千米，通信延遲約2.5秒，屬于可接受范圍；其他三項均為生存與運行關鍵）。10.2025年將實施的“太陽系邊際探測任務”目標天體可能是？答案：奧爾特云天體（如彗星或冰質小天體，此前旅行者1號、2號已進入星際空間，該任務旨在近距離探測奧爾特云物質）。二、物理與新材料11.常溫超導若實現(xiàn)，最可能首先應用于哪個領域？A.家用冰箱B.高壓輸電C.手機電池D.汽車輪胎答案：B（超導無電阻特性可大幅降低輸電損耗，當前電網損耗約6%-8%，超導輸電可降至接近0）。12.用激光冷卻原子時，激光頻率需略低于原子共振頻率，原因是？答案：利用多普勒效應——運動原子迎面接收激光時，頻率會因多普勒頻移接近共振頻率，吸收光子后動量減小，實現(xiàn)冷卻（反向運動原子則因頻移遠離共振，不易吸收）。13.量子計算中“量子比特”與經典比特的本質區(qū)別是？答案：量子比特可處于0和1的疊加態(tài)（如|0?+|1?），而經典比特只能是0或1；疊加態(tài)使量子計算具備并行處理能力。14.下列哪種現(xiàn)象不涉及量子隧穿效應？A.掃描隧道顯微鏡成像B.太陽內部核聚變C.LED發(fā)光D.α衰變答案：C（LED發(fā)光是電子-空穴復合釋放光子，屬電致發(fā)光；量子隧穿指微觀粒子穿透高于其能量的勢壘，如STM中電子隧穿至探針、太陽核聚變更低能量的質子隧穿庫侖勢壘、α粒子隧穿原子核勢壘）。15.2025年有望量產的“鈣鈦礦-晶硅疊層太陽能電池”效率突破30%的關鍵是？答案：拓寬光譜吸收范圍（鈣鈦礦吸收短波光，晶硅吸收長波光，疊層結構實現(xiàn)全光譜利用，減少能量損失）。16.超材料“隱形斗篷”的原理是？答案：通過人工設計的微結構調控電磁波（如可見光、微波）的傳播路徑，使其繞過被隱藏物體，等效于物體不存在（需針對特定波段設計，非全波段隱形）。17.磁懸浮列車“常導型”與“超導型”的主要區(qū)別是？答案：常導型利用電磁吸引（列車與軌道間保持10-15毫米懸?。璩掷m(xù)供電；超導型利用電磁排斥（懸浮高度可達100毫米以上），超導線圈零電阻特性可減少能耗。18.下列哪種材料的強度重量比最高？A.鈦合金B(yǎng).碳纖維復合材料C.超高強鋼D.鋁合金答案：B（碳纖維密度約1.8g/cm3，拉伸強度約3500MPa，強度重量比是鋼的5倍、鈦合金的2倍以上）。19.熱核聚變中“等離子體約束”的核心挑戰(zhàn)是？答案：高溫等離子體（約1億℃）與任何固體材料接觸即冷卻，需通過磁約束（如托卡馬克裝置的環(huán)形磁場）或慣性約束（激光壓縮靶丸）實現(xiàn)非接觸約束。20.2025年可能商用的“固態(tài)電池”相比液態(tài)鋰電池的優(yōu)勢不包括？A.能量密度更高B.充電速度更快C.完全杜絕熱失控D.循環(huán)壽命更長答案：C（固態(tài)電池使用固體電解質，熱穩(wěn)定性優(yōu)于液態(tài)，但極端條件下仍可能因枝晶穿透或界面反應引發(fā)熱失控，無法“完全杜絕”）。三、生物與醫(yī)學21.CRISPR-Cas12技術與CRISPR-Cas9的主要區(qū)別是？答案：Cas12切割單鏈DNA（Cas9切割雙鏈DNA），且具有“附帶切割”活性（切割目標后可非特異性切割其他單鏈DNA），更適用于核酸檢測（如新冠病毒快速檢測）。22.合成生物學中“細胞工廠”的核心是？答案：通過基因編輯改造微生物（如大腸桿菌、酵母），使其高效合成目標產物（如藥物前體、生物燃料、可降解塑料）。23.以下哪種疾病由朊病毒引起？A.艾滋病B.瘋牛病C.瘧疾D.流感答案：B（朊病毒是蛋白質構象異常的感染性因子，無核酸，可導致神經退行性疾病如瘋牛病、克雅氏病）。24.人體中壽命最長的細胞是？A.紅細胞（約120天）B.皮膚表皮細胞（約28天）C.神經元（多數伴隨終身）D.白細胞（數小時至數月）答案：C（大腦皮層神經元在無病理損傷下可存活數十年，與個體壽命幾乎同步）。25.2025年可能上市的“通用型CAR-T細胞療法”需解決的關鍵問題是？答案：避免免疫排斥（傳統(tǒng)CAR-T使用患者自體細胞，通用型需使用供體來源細胞，需敲除HLA基因并表達免疫抑制分子，防止被患者免疫系統(tǒng)攻擊）。26.植物“光周期現(xiàn)象”的本質是？答案：通過光敏色素（如phyA、phyB）感知晝夜長度變化，調控開花基因表達（長日照植物需超過臨界日長開花，短日照植物則相反）。27.下列哪種動物的再生能力最強？A.蠑螈（可再生四肢、脊髓、視網膜）B.壁虎（僅再生尾巴）C.海星（再生部分肢體）D.斑馬魚（再生鰭、心臟組織）答案：A（蠑螈是脊椎動物中再生能力最全面的物種，可重建復雜器官如四肢的骨骼、肌肉、神經）。28.腸道菌群對人體的作用不包括？A.合成維生素KB.參與藥物代謝C.直接攻擊癌細胞D.調節(jié)免疫系統(tǒng)答案：C（腸道菌群通過代謝產物（如短鏈脂肪酸）或刺激免疫細胞間接影響腫瘤微環(huán)境，無法直接攻擊癌細胞）。29.2025年可能應用的“mRNA疫苗2.0”技術改進方向是？A.改用DNA作為載體B.提高熱穩(wěn)定性（如無需超低溫保存）C.僅針對單一致病原D.降低抗原表達效率答案：B（當前mRNA疫苗需-20℃至-70℃保存，改進脂質納米顆粒（LNP）配方可提升熱穩(wěn)定性，便于運輸）。30.人體中“血腦屏障”的主要組成是？答案：腦毛細血管內皮細胞間的緊密連接（阻止大分子物質、病原體進入腦組織，小分子如氧氣、葡萄糖可通過主動運輸或擴散通過）。四、化學與環(huán)境31.2025年推廣的“綠氫”是指通過哪種方式生產的氫氣？A.天然氣重整B.水電解（利用可再生能源）C.煤制氫D.工業(yè)副產氫答案：B（綠氫定義為使用風電、光伏等可再生能源發(fā)電電解水制氫，碳排放接近0；灰氫（天然氣重整）、藍氫（灰氫+碳捕集）均含碳排放）。32.酸雨的主要成因是大氣中哪種物質濃度過高？A.二氧化碳（導致溫室效應）B.二氧化硫（生成H2SO4）和氮氧化物（生成HNO3）C.臭氧（平流層保護，對流層有害）D.甲烷（溫室氣體）答案：B（酸雨pH＜5.6，主要由SO2和NOx與水反應生成強酸）。33.可降解塑料“PLA”的全稱是？答案：聚乳酸（由乳酸單體聚合而成，原料為可再生資源如玉米淀粉，可在堆肥條件下降解為CO2和水）。34.以下哪種物質屬于二次污染物？A.工廠直接排放的SO2B.汽車尾氣中的NOC.光化學煙霧中的臭氧（O3）D.建筑揚塵中的PM10答案：C（二次污染物是一次污染物在大氣中發(fā)生化學反應生成的新物質，如NO與O2反應生成NO2，NO2光解生成O3）。35.2025年將擴大應用的“全釩液流電池”優(yōu)勢是？A.能量密度極高（＞300Wh/kg）B.循環(huán)壽命長（＞10000次）C.無需電解液存儲D.適合小型電子設備答案：B（全釩液流電池通過不同價態(tài)釩離子的氧化還原反應儲能，電解液可循環(huán)使用，循環(huán)壽命超1萬次，適合大規(guī)模儲能；能量密度較低（約20-50Wh/kg），不適合小型設備）。36.海水淡化中“反滲透法”的核心是？A.加熱使海水蒸發(fā)冷凝B.利用半透膜在高壓下阻擋鹽分C.加入化學試劑沉淀鹽分D.冷凍使淡水結晶分離答案：B（反滲透膜孔徑約0.1納米，可阻擋Na+、Cl-等離子，在壓力驅動下使淡水通過，是當前主流海水淡化技術）。37.碳中和“1.5℃目標”指的是？答案：將全球平均氣溫較工業(yè)化前水平升高控制在1.5℃以內（根據IPCC報告，超過此閾值將導致更嚴重的極端氣候、生態(tài)系統(tǒng)崩潰）。38.以下哪種方法不能減少汽車尾氣中的氮氧化物（NOx）？A.使用三元催化器（同時處理CO、HC、NOx）B.提高發(fā)動機燃燒溫度（高溫促進NOx生成）C.采用選擇性催化還原（SCR）技術（注入尿素分解NH3還原NOx）D.推廣電動車替代燃油車答案：B（燃燒溫度越高，N2和O2反應生成NOx的速率越快，需通過EGR（廢氣再循環(huán)）降低燃燒溫度）。39.2025年可能普及的“固態(tài)儲氫”技術原理是？答案：利用金屬氫化物（如LaNi5、MgH2）或多孔材料（如MOF）與氫氣發(fā)生可逆化學反應/物理吸附，實現(xiàn)高密度、安全儲氫（體積儲氫密度高于高壓氣態(tài)或液氫）。40.土壤“重金屬污染”修復中，“植物萃取法”的關鍵是？答案：篩選超富集植物（如蜈蚣草富集砷、東南景天富集鎘），其地上部分重金屬含量可達普通植物100倍以上，收獲后集中處理。五、地理與生態(tài)41.2025年我國將啟動的“國家公園體系”中，面積最大的可能是？A.三江源國家公園（覆蓋青海西南部，約19萬平方公里）B.大熊貓國家公園（川陜甘交界，約2.2萬平方公里）C.海南熱帶雨林國家公園（約0.42萬平方公里）D.東北虎豹國家公園（吉黑交界，約1.41萬平方公里）答案：A（三江源是長江、黃河、瀾滄江發(fā)源地，生態(tài)屏障作用關鍵，面積遠超其他國家公園）。42.厄爾尼諾現(xiàn)象對我國氣候的主要影響是？A.北方夏季更濕潤（拉尼娜易導致北澇南旱）B.南方冬季偏暖（厄爾尼諾年冬季風偏弱，冷空氣活動少）C.臺風數量增多（西北太平洋海溫降低，臺風生成減少）D.長江流域伏旱加重（副高位置異常，降水可能偏多）答案：B（厄爾尼諾年，赤道中東太平洋海溫異常升高，影響大氣環(huán)流，我國南方冬季氣溫偏高，北方可能出現(xiàn)暖冬；臺風生成數減少，長江流域可能多降水）。43.以下哪種地貌由冰川侵蝕形成？A.雅丹地貌（風力侵蝕）B.角峰（冰川刨蝕山峰周圍形成）C.沖積扇（流水堆積）D.喀斯特溶洞（流水溶蝕）答案：B（角峰是多個冰斗之間的尖銳山峰，如珠峰附近的章子峰）。44.2025年監(jiān)測的“全球海洋酸化”主要原因是？A.工業(yè)廢水排入海洋B.大氣CO2濃度升高（溶于海水生成碳酸）C.海洋生物呼吸作用D.石油泄漏污染答案：B（工業(yè)革命以來大氣CO2從280ppm升至約420ppm，約30%被海洋吸收，導致海水pH值下降約0.1，影響珊瑚、貝類等鈣化生物）。45.我國“三北防護林”的主要作用是？A.防治水土流失（長江中上游防護林為主）B.防風固沙（針對西北、華北、東北的土地荒漠化）C.增加木材產量（非主要目標）D.調節(jié)區(qū)域小氣候（輔助作用）答案：B（三北地區(qū)是我國荒漠化最嚴重區(qū)域，防護林通過降低風速、固定沙丘遏制沙漠擴張）。46.下列哪種動物屬于“關鍵種”（對生態(tài)系統(tǒng)結構起決定性作用）？A.北極熊（頂級捕食者，控制海豹數量）B.旅鼠（數量波動大，影響北極狐等捕食者）C.蜜蜂（傳粉者，影響80%以上開花植物繁殖）D.蚊子（傳播疾病，控制動物種群）答案：C（蜜蜂的傳粉行為直接影響植物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)生產力，其消失將導致大量植物無法繁殖，屬于關鍵種）。47.2025年將重點治理的“城市內澇”主要與哪種因素無關？A.硬化地面比例過高（雨水下滲減少）B.排水系統(tǒng)設計標準低（如“一年一遇”vs“五十年一遇”）C.全球變暖導致極端降水增多D.地下水過度開采（導致地面沉降，加劇積水）答案：D（地下水超采主要導致地面沉降，但內澇核心是短時間降水量超過排水能力，與地面硬化、排水標準、極端降水直接相關）。48.“藍碳”指的是？答案：海洋生態(tài)系統(tǒng)（如紅樹林、鹽沼、海草床）通過光合作用固定的碳（單位面積固碳能力是陸地森林的10倍以上，且碳存儲時間長達數千年）。49.我國“南水北調”東線工程的水源是？A.長江下游（江蘇揚州江都水利樞紐）B.長江中游（丹江口水庫，中線水源）C.長江上游（金沙江，西線規(guī)劃中）D.珠江（未納入南水北調）答案：A（東線從揚州抽取長江水，沿京杭大運河逐級提水北送，主要緩解華北東部缺水）。50.2025年可能實施的“國土空間規(guī)劃”中，“生態(tài)保護紅線”內禁止的活動是？A.必要的科研監(jiān)測B.原住民傳統(tǒng)生活C.礦產開發(fā)（除戰(zhàn)略性礦種且無法避讓）D.森林防火設施建設答案：C（生態(tài)保護紅線嚴格管控人為活動，禁止開發(fā)性、生產性建設活動，僅允許必要的生態(tài)保護、監(jiān)測、修復及民生設施）。六、信息技術與人工智能51.2025年可能商用的“6G”相比5G的核心優(yōu)勢是？A.更高的峰值速率（預計1Tbps，5G為10Gbps）B.更低的延遲（＜1ms，5G為1-10ms）C.支持空天地一體化通信（衛(wèi)星、無人機、地面基站融合）D.以上都是答案：D（6G將實現(xiàn)“全域覆蓋”，融合太赫茲通信、可見光通信、衛(wèi)星互聯(lián)網，速率、延遲、覆蓋范圍全面提升）。52.人工智能“大模型”訓練所需的關鍵資源是？A.海量數據（如千億級參數模型需萬億級token數據）B.高性能計算集群（GPU/TPU算力）C.領域專家標注（小模型需，大模型依賴自監(jiān)督學習）D.A和B答案：D（大模型（如GPT-4）需大規(guī)模無標注數據和算力支撐，參數規(guī)模與數據量、算力呈指數級關系）。53.以下哪種技術不屬于“數字孿生”？A.城市級實時仿真系統(tǒng)（映射物理城市運行）B.汽車碰撞測試虛擬仿真（替代部分實車測試）C.電商平臺用戶畫像（分析消費習慣）D.核電站設備健康監(jiān)測（實時映射設備狀態(tài)）答案：C（數字孿生需建立物理實體的動態(tài)虛擬模型，具備實時交互能力；用戶畫像是數據統(tǒng)計，無物理實體映射）。54.2025年可能普及的“邊緣計算”主要解決什么問題？A.降低云服務器算力壓力（數據在本地處理）B.減少數據傳輸延遲（如自動駕駛需毫秒級響應）C.提升數據隱私性（敏感數據不傳回云端）D.以上都是答案：D（邊緣計算將算力下沉至終端或靠近終端的邊緣節(jié)點，適用于低延遲、高隱私、大流量場景）。55.量子通信中“量子密鑰分發(fā)（QKD）”的安全性基于？A.計算復雜度（如RSA依賴大數分解）B.量子不可克隆定理（任何竊聽會改變量子態(tài)，被通信雙方察覺）C.哈希函數碰撞難度D.對稱加密算法強度答案：B（QKD利用單光子偏振態(tài)或相位編碼密鑰，竊聽必然導致量子態(tài)坍縮，通信雙方可檢測到誤碼率異常，確保無條件安全）。56.人工智能“多模態(tài)大模型”的“多模態(tài)”指？A.支持文本、圖像、語音、視頻等多種數據類型輸入輸出B.同時運行多個任務（如聊天、翻譯、繪畫）C