2025年科普知識競賽題庫及答案1.2024年嫦娥七號探測器在月球南極的主要科學(xué)目標(biāo)之一是探測哪種關(guān)鍵資源？答案：月壤中的水冰（或水含量），旨在分析其分布與存在形式，為未來月球基地建設(shè)提供資源支撐。2.根據(jù)2024年IPCC（政府間氣候變化專門委員會）最新報告，全球平均氣溫較工業(yè)化前已上升約多少攝氏度？答案：1.2-1.3℃，接近《巴黎協(xié)定》設(shè)定的1.5℃溫控目標(biāo)臨界值。3.CRISPR-Cas12系統(tǒng)與傳統(tǒng)CRISPR-Cas9相比，在基因編輯中有何獨特優(yōu)勢？答案：Cas12可靶向單鏈DNA，切割效率更高，且脫靶率更低，同時具備“附帶切割”特性（切割靶標(biāo)后可非特異性切割其他單鏈DNA），適用于核酸檢測。4.量子計算機(jī)中“量子比特”與經(jīng)典比特的本質(zhì)區(qū)別是什么？答案：量子比特可同時處于0和1的量子疊加態(tài)，并通過量子糾纏實現(xiàn)多比特關(guān)聯(lián)計算；經(jīng)典比特只能是0或1的確定狀態(tài)。5.全固態(tài)鋰電池中使用的固體電解質(zhì)主要解決了液態(tài)鋰電池的什么安全隱患？答案：避免液態(tài)電解液泄漏、揮發(fā)或高溫分解引發(fā)的燃燒、爆炸風(fēng)險，同時提升電池能量密度。6.2024年發(fā)布的GPT-5在技術(shù)上的核心突破是什么？答案：多模態(tài)理解與提供能力顯著提升，可同時處理文本、圖像、視頻、音頻等多類型數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)跨模態(tài)邏輯推理（如根據(jù)圖片提供符合語境的視頻腳本）。7.“熱穹頂”現(xiàn)象是如何加劇極端高溫的？答案：高壓系統(tǒng)像“鍋蓋”般籠罩某區(qū)域，抑制空氣對流，地面吸收的熱量難以擴(kuò)散；同時下沉氣流增溫（絕熱壓縮），導(dǎo)致持續(xù)高溫。8.合成生物學(xué)中“人造細(xì)胞”的核心構(gòu)建要素包括哪些？答案：人工設(shè)計的膜結(jié)構(gòu)（如脂質(zhì)體）、遺傳物質(zhì)（如人工合成的DNA/RNA）、代謝系統(tǒng)（酶促反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)）及信息傳遞機(jī)制（類似細(xì)胞信號通路）。9.2024年太陽活動峰年的主要表現(xiàn)是什么？答案：太陽黑子數(shù)量激增（可達(dá)200以上），日冕物質(zhì)拋射（CME）頻率顯著增加（平均每天3-5次），伴隨強(qiáng)烈的太陽耀斑爆發(fā)。10.LIGO（激光干涉引力波天文臺）通過測量什么變化來探測引力波？答案：兩條垂直激光臂的長度差（約10?1?米級），引力波會導(dǎo)致時空畸變，使激光干涉條紋發(fā)生規(guī)律性變化。11.光催化分解水制氫的關(guān)鍵瓶頸是什么？答案：高效穩(wěn)定的光催化劑開發(fā)，需同時具備寬光譜吸收（覆蓋可見光）、高電荷分離效率（減少電子-空穴復(fù)合）及抗腐蝕能力（避免光腐蝕）。12.元宇宙中“數(shù)字孿生”技術(shù)主要應(yīng)用于哪些領(lǐng)域？答案：工業(yè)制造（設(shè)備實時監(jiān)控與故障預(yù)測）、城市管理（交通流量模擬與災(zāi)害預(yù)警）、醫(yī)療（器官功能仿真與手術(shù)規(guī)劃）。13.腸道菌群產(chǎn)生的“短鏈脂肪酸”主要通過哪種代謝過程提供？答案：厭氧微生物（如厚壁菌門的羅斯拜瑞氏菌）分解膳食纖維（如果膠、纖維素），經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生乙酸、丙酸、丁酸等短鏈脂肪酸。14.2024年觀測顯示木星“大紅斑”發(fā)生了什么變化？其本質(zhì)是什么？答案：大紅斑尺寸持續(xù)縮?。ㄖ睆郊s1.4萬公里，較19世紀(jì)縮小一半），但垂直高度增加（從約8公里升至12公里）；本質(zhì)是反氣旋風(fēng)暴（逆時針旋轉(zhuǎn)，已存在至少350年）。15.海洋酸化主要由哪種氣體導(dǎo)致？對海洋生物的核心影響是什么？答案：大氣中二氧化碳（CO?）濃度升高（溶于海水提供碳酸）；抑制鈣化生物（如珊瑚、貝類、浮游有孔蟲）的碳酸鈣外殼/骨骼形成，威脅海洋食物鏈基礎(chǔ)。16.超導(dǎo)體的“邁斯納效應(yīng)”指什么現(xiàn)象？答案：超導(dǎo)體在臨界溫度以下會完全排斥內(nèi)部磁場（磁場無法穿透超導(dǎo)體），使超導(dǎo)體成為理想抗磁體，可懸浮于永磁體上方（磁懸浮原理）。17.綠色化學(xué)“原子經(jīng)濟(jì)性”原則的核心是什么？答案：反應(yīng)物中的原子盡可能多地轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物（原子利用率接近100%），減少副產(chǎn)物和廢棄物提供，從源頭降低污染。18.2024年我國首顆“量子微納衛(wèi)星”主要驗證的技術(shù)是什么？答案：微納衛(wèi)星平臺上的量子密鑰分發(fā)（QKD）技術(shù)，包括小型化量子光源（如糾纏光子源）、低功耗量子信號處理及星地光鏈路對準(zhǔn)。19.植物“向光性”由哪種激素調(diào)控？其作用機(jī)制如何？答案：生長素（吲哚乙酸）；單側(cè)光照導(dǎo)致莖尖生長素向背光側(cè)運輸，背光側(cè)細(xì)胞伸長速率快于向光側(cè)，莖部因此向光彎曲。20.首個星際天體“奧陌陌”（Oumuamua）最特殊的物理特征是什么？答案：形狀細(xì)長（長寬比約10:1，長約400米），無彗發(fā)或彗尾（區(qū)別于彗星），表面呈紅色（可能因宇宙射線照射導(dǎo)致有機(jī)物積累）。21.城市熱島效應(yīng)的主要成因包括哪些？答案：建筑材料（如混凝土、瀝青）比熱容?。ㄎ鼰峥?、放熱快）；人為熱源（空調(diào)、工業(yè)、交通）排放大量熱量；綠地與水體減少（蒸發(fā)散熱減弱）。22.核磁共振（MRI）成像利用了原子核的什么特性？關(guān)鍵參數(shù)是什么？答案：氫原子核的自旋磁矩（在外加磁場中產(chǎn)生進(jìn)動）；不同組織中氫核的弛豫時間（T1、T2）差異，通過接收弛豫信號重建圖像。23.全氟化合物（PFCs）為何被稱為“永久化學(xué)品”？答案：碳氟鍵（C-F）鍵能極高（約485kJ/mol），難以被光解、水解或生物降解，可在環(huán)境中存在數(shù)百年，易在生物體內(nèi)積累。24.星鏈（Starlink）低軌衛(wèi)星（約550公里）相比高軌衛(wèi)星的優(yōu)勢是什么？答案：信號延遲極低（約20ms，遠(yuǎn)低于高軌衛(wèi)星的500ms以上），傳輸速率更高（單星容量超100Gbps），覆蓋更均勻（需約4.2萬顆衛(wèi)星實現(xiàn)全球覆蓋）。25.端粒酶在細(xì)胞衰老中的作用是什么？活性異常會導(dǎo)致哪些疾??？答案：端粒酶通過添加端粒重復(fù)序列（如TTAGGG）延長染色體末端端粒，防止細(xì)胞因端?？s短而衰老；活性過高可能促進(jìn)癌細(xì)胞無限增殖，活性過低則加速正常細(xì)胞衰老（如早衰癥）。26.2024年帕克太陽探測器首次進(jìn)入太陽的哪個層？該層的特征是什么？答案：日冕層（太陽大氣最外層）；溫度極高（約100萬℃），但物質(zhì)密度極低（粒子數(shù)密度約10?/cm3），遠(yuǎn)超光球?qū)樱s5500℃，粒子數(shù)密度約1023/cm3）。27.厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生時，赤道東太平洋海水溫度如何變化？對全球氣候的典型影響有哪些？答案：海水溫度異常升高（較常年偏高0.5℃以上）；南美洲西岸（秘魯、厄瓜多爾）暴雨洪澇，東南亞（印尼、澳大利亞）干旱，我國南方可能出現(xiàn)暖冬、北方夏季降水減少。28.量子糾纏為何被稱為“幽靈般的超距作用”？實際應(yīng)用案例是什么？答案：糾纏粒子間的狀態(tài)關(guān)聯(lián)無需傳遞信息（關(guān)聯(lián)速度超過光速），違背經(jīng)典物理的定域性；應(yīng)用如量子通信（量子密鑰分發(fā)），可實現(xiàn)無條件安全加密。29.燃料電池與普通電池的本質(zhì)區(qū)別是什么？答案：燃料電池是能量轉(zhuǎn)換裝置（持續(xù)輸入燃料如氫氣、氧化劑如氧氣即可發(fā)電）；普通電池是能量存儲裝置（化學(xué)能預(yù)先存儲，放電后需充電）。30.2024年發(fā)布的“類腦芯片”與傳統(tǒng)馮·諾依曼芯片的差異是什么？答案：類腦芯片模仿生物神經(jīng)突觸結(jié)構(gòu)（支持并行計算、事件驅(qū)動），功耗低（約1mW/平方毫米）；傳統(tǒng)芯片依賴CPU與內(nèi)存分離架構(gòu)（串行計算，功耗高）。31.表觀遺傳學(xué)研究的核心是什么？常見機(jī)制有哪些？答案：不改變DNA序列的基因表達(dá)可遺傳變化；機(jī)制包括DNA甲基化（如CpG島甲基化抑制基因轉(zhuǎn)錄）、組蛋白修飾（如乙?；せ罨颍?、非編碼RNA調(diào)控（如miRNA抑制mRNA翻譯）。32.系外行星“凌日法”的探測原理是什么？更易發(fā)現(xiàn)哪類行星？答案：行星從恒星前方經(jīng)過時，恒星亮度短暫下降（如地球凌日時太陽亮度下降約0.008%）；易發(fā)現(xiàn)軌道周期短（靠近恒星）、體積大（如熱木星）的行星。33.冰川“物質(zhì)平衡”為負(fù)時，冰川處于什么狀態(tài)？主要影響因素有哪些？答案：物質(zhì)平衡=積累量（降雪）-消融量（融化、蒸發(fā)），負(fù)值表示冰川退縮（消融大于積累）；主因是氣溫升高（加速融化）、降水形態(tài)變化（降雪減少，降雨增加）。34.激光產(chǎn)生的核心機(jī)制“受激輻射”與“自發(fā)輻射”的區(qū)別是什么？答案：受激輻射產(chǎn)生的光子與入射光子同頻率、同相位、同方向（相干光）；自發(fā)輻射光子無固定相位和方向（非相干光，如普通燈光）。35.離子液體被稱為“綠色溶劑”的原因是什么？答案：蒸氣壓極低（不易揮發(fā)，減少空氣污染）、熱穩(wěn)定性高（可在高溫下使用）、可設(shè)計性強(qiáng)（通過調(diào)整陰陽離子組合滿足不同溶解需求）。36.腦機(jī)接口（BCI）的侵入式與非侵入式技術(shù)各有何優(yōu)缺點？答案：侵入式（如腦內(nèi)電極）信號分辨率高（可記錄單個神經(jīng)元活動），但有感染、排異風(fēng)險；非侵入式（如EEG頭罩）無創(chuàng)傷，信號分辨率低（僅能捕捉腦區(qū)整體活動）。37.根瘤菌與豆科植物的“共生固氮”模式是怎樣的？答案：根瘤菌侵入植物根毛形成根瘤，利用植物提供的有機(jī)物（如糖類），將空氣中的氮氣（N?）轉(zhuǎn)化為氨（NH?）供植物吸收，實現(xiàn)“氮素固定”。38.銀河系中心黑洞（人馬座A）的質(zhì)量約為太陽的多少倍？2024年EHT新觀測揭示了什么？答案：約430萬倍；其周圍吸積盤內(nèi)緣存在“事件視界影子”（直徑約50微角秒），且磁場呈現(xiàn)螺旋結(jié)構(gòu)（驅(qū)動物質(zhì)落入黑洞）。39.地?zé)崮艿闹饕梅绞接心男?？與太陽能相比的優(yōu)勢是什么？答案：利用方式包括發(fā)電（如干熱巖發(fā)電）、直接供暖（如溫泉）、農(nóng)業(yè)溫室；優(yōu)勢是連續(xù)性好（不受晝夜、天氣影響），能量密度高（單位面積地?zé)崮苁翘柲艿?-3倍）。40.黑體輻射研究推動了哪個物理理論的誕生？該理論的核心觀點是什么？答案：量子力學(xué)；能量傳遞是離散的（存在最小能量單位“量子”，E=hν，h為普朗克常數(shù)），顛覆了經(jīng)典物理的“能量連續(xù)”假設(shè)。41.金屬有機(jī)框架（MOF）在氣體存儲中的優(yōu)勢是什么？答案：高比表面積（可達(dá)7000m2/g）、可調(diào)孔道結(jié)構(gòu)（通過配體設(shè)計匹配目標(biāo)氣體分子大?。?，可高效存儲氫氣（H?）、甲烷（CH?）等。42.2024年“實時數(shù)字人”技術(shù)突破了什么限制？核心支撐技術(shù)有哪些？答案：突破延遲限制（響應(yīng)時間從秒級降至毫秒級），支持實時交互；核心技術(shù)包括高精度3D建模、AI驅(qū)動的動態(tài)表情提供、低延遲網(wǎng)絡(luò)傳輸（如5G+邊緣計算）。43.細(xì)胞自噬的主要功能是什么？異常與哪些疾病相關(guān)？答案：降解細(xì)胞內(nèi)受損細(xì)胞器（如線粒體）、錯誤折疊蛋白或入侵病原體（維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)）；自噬異常與神經(jīng)退行性疾?。ㄈ绨柎暮Ｄ?，β-淀粉樣蛋白積累）、癌癥（自噬抑制可能促進(jìn)腫瘤生長）相關(guān)。44.柯伊伯帶與奧爾特云的主要區(qū)別是什么？答案：柯伊伯帶位于海王星軌道外（約30-50天文單位），呈盤狀分布，包含冰質(zhì)小天體（如冥王星、鬩神星）；奧爾特云是包圍太陽系的球狀云團(tuán)（約50000-100000天文單位），是長周期彗星（如哈雷彗星）的發(fā)源地。45.土壤鹽漬化的主要成因及對農(nóng)業(yè)的影響是什么？答案：成因包括不合理灌溉（地下水蒸發(fā)導(dǎo)致鹽分表聚）、海水倒灌、干旱區(qū)蒸發(fā)強(qiáng)烈；影響是土壤滲透壓升高，抑制作物根系吸水（“生理干旱”），導(dǎo)致減產(chǎn)甚至絕收。46.多普勒效應(yīng)在天文觀測中的典型應(yīng)用是什么？答案：測量天體的視向速度（光譜紅移或藍(lán)移）；如星系光譜紅移（波長變長）表明星系遠(yuǎn)離地球，支持宇宙膨脹理論（哈勃定律）。47.光致變色材料的變色原理是什么？常見應(yīng)用有哪些？答案：材料在光照下發(fā)生可逆的分子結(jié)構(gòu)變化（如螺吡喃開環(huán)提供有色體，避光時閉環(huán)恢復(fù)無色）；應(yīng)用包括智能眼鏡（隨光照調(diào)節(jié)透光率）、防偽標(biāo)簽（特定波長光照下顯示隱藏信息）。48.6G相比5G的關(guān)鍵技術(shù)突破可能體現(xiàn)在哪些方面？答案：太赫茲通信（300GHz-3THz頻段，帶寬是5G的100倍以上）、空天地一體化網(wǎng)絡(luò)（覆蓋衛(wèi)星、無人機(jī)、地面基站）、AI原生網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)絡(luò)功能由AI動態(tài)優(yōu)化，如智