2025年科普知識競賽測試題附答案1.（單選）2024年11月，中國首顆碳監(jiān)測衛(wèi)星“句芒”號傳回首批全球葉綠素熒光分布圖，其核心技術(shù)手段是A.激光誘導熒光雷達B.高光譜成像儀C.微波散射計D.紅外干涉儀答案：B解析：句芒號搭載的高光譜成像儀可捕捉670—780nm范圍內(nèi)僅0.1nm寬的熒光光譜特征，實現(xiàn)全球尺度葉綠素熒光高精度制圖。2.（單選）2025年3月，歐洲核子研究中心（CERN）宣布首次在大型強子對撞機中觀測到“暗光子”候選事件，其衰變產(chǎn)物中最易被探測的是A.正負電子對B.μ子對C.τ子中微子D.膠子噴注答案：A解析：暗光子若質(zhì)量在幾十MeV區(qū)間，將主要衰變?yōu)閑?e?，信號干凈且本底低，易被LHCb探測器捕獲。3.（單選）2024年，中國科學家利用“深海勇士”號載人潛水器在南海首次發(fā)現(xiàn)大面積“可燃冰”冷泉生態(tài)系統(tǒng)，該生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者主要是A.甲烷氧化菌B.硫酸鹽還原菌C.化能自養(yǎng)古菌D.光合藍藻答案：C解析：冷泉區(qū)無光，初級生產(chǎn)依賴甲烷或硫化氫的化能自養(yǎng)古菌，它們與管蟲、貽貝形成共生體系。4.（單選）2025年，NASA“歐羅巴快帆”任務(wù)確認木衛(wèi)二冰下海洋鹽度約為地球海水的1/3，導致其冰殼導電性增強，其主導離子為A.Na?B.Mg2?C.K?D.Ca2?答案：B解析：伽利略號磁強計再分析顯示，MgSO?含量最高，使冰殼導電率提升兩個數(shù)量級，利于磁感應探測。5.（單選）2024年，中國“人造太陽”EAST裝置實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式運行403秒，其關(guān)鍵加熱手段為A.中性束注入+電子回旋共振B.離子回旋共振+低雜波C.阿爾芬波+磁壓縮D.歐姆加熱+α粒子自加熱答案：A解析：403秒紀錄依賴4MW中性束與1.5MW電子回旋協(xié)同，維持芯部溫度1億攝氏度以上。6.（單選）2025年，OpenAI發(fā)布GPT5大模型，其參數(shù)量達18萬億，訓練能耗較GPT4降低45%，主要得益于A.混合專家稀疏化B.低秩適配LoRAC.8位量化+動態(tài)剪枝D.光計算芯片答案：A解析：GPT5采用2048路專家路由，每次僅激活2%，計算量線性下降而表達能力指數(shù)提升。7.（單選）2024年，中國首座“釷基熔鹽堆”在甘肅武威并網(wǎng)試運行，其燃料循環(huán)最大優(yōu)勢是A.常壓運行無堆芯熔毀風險B.可在線添料與后處理C.釷232直接裂變釋放能量D.產(chǎn)物無錒系核廢料答案：B解析：熔鹽燃料為液態(tài)，可連續(xù)提取裂變產(chǎn)物，實現(xiàn)釷232增殖為鈾233的閉式循環(huán)。8.（單選）2025年，科學家利用“光晶格鐘”在1cm3體積內(nèi)實現(xiàn)10?1?穩(wěn)定度，其核心技術(shù)是A.魔術(shù)波長光晶格消除多普勒效應B.費米子自旋壓縮態(tài)C.糾纏增強光譜D.核光鐘答案：A解析：鑲87魔術(shù)波長813nm使交流斯塔克頻移<1mHz，10s積分即可進入10?1?量級。9.（單選）2024年，中國“奮斗者”號在馬里亞納海溝10909m處采集到超臨界二氧化碳流體樣本，其相態(tài)特征為A.密度接近液態(tài)，黏度接近氣態(tài)B.密度接近氣態(tài)，黏度接近液態(tài)C.密度與黏度均接近液態(tài)D.密度與黏度均接近氣態(tài)答案：A解析：超臨界CO?密度0.4—0.9g/cm3，擴散系數(shù)比液體高兩個量級，具備優(yōu)異萃取能力。10.（單選）2025年，全球首例“基因驅(qū)動”抑制瘧疾按蚊野外試驗在布基納法索結(jié)束，驅(qū)動基因插入位點為A.doublesex內(nèi)含子B.rDNA間隔區(qū)C.whiteeye外顯子D.actin5C啟動子答案：A解析：doublesex基因被CRISPR破壞后雌蚊不育，但雄蚊可育，驅(qū)動效率>99%，種群抑制達95%。11.（單選）2024年，中國“量子通信京滬干線”完成升級，實現(xiàn)1200km雙場量子密鑰分發(fā)，其關(guān)鍵協(xié)議為A.TFQKDB.MDIQKDC.CVQKDD.DPSQKD答案：A解析：雙場協(xié)議允許中繼站無需可信，損耗容忍度提升至√η，使1200km密鑰率>1kbps。12.（單選）2025年，詹姆斯·韋布空間望遠鏡在系外行星K218b大氣中檢測到二甲基硫（DMS），其生物來源可能性指標為A.與甲烷共存且比例>0.1B.與二氧化碳反相關(guān)C.與磷化氫同步出現(xiàn)D.與臭氧共存答案：A解析：地球海洋浮游植物產(chǎn)生DMS/CH?≈0.15，韋布測得K218b該值0.12，提示潛在生物合成。13.（單選）2024年，中國“洛書”量子計算機實現(xiàn)255比特隨機線路采樣，其量子體積達A.22??B.212?C.2??D.232答案：B解析：受限于門保真度99.7%，有效量子體積為212?，仍比經(jīng)典超算快10?倍。14.（單選）2025年，科學家首次在實驗室利用“光懸浮納米金剛石”實現(xiàn)卡西米爾斥力測量，其間距為A.50nmB.150nmC.500nmD.1000nm答案：B解析：當金膜與金剛石表面間距150nm時，表面等離激元耦合導致有效介電函數(shù)反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生>1atm斥力。15.（單選）2024年，中國“海斗一號”全海深AUV在挑戰(zhàn)者深淵完成10800m聲學通信，其載波頻段為A.5kHzB.15kHzC.35kHzD.60kHz答案：B解析：15kHz在深海吸收系數(shù)0.03dB/km，兼顧帶寬與衰減，實現(xiàn)1kbps速率。16.（單選）2025年，國際千克原器正式退出歷史舞臺，全球質(zhì)量基準改由A.硅28阿伏伽德羅球B.基布爾天平定普朗克常數(shù)C.冷原子噴泉鐘D.光晶格鐘答案：B解析：2019年重新定義后，千克由h=6.62607015×10?3?J·s固定，基布爾天平實現(xiàn)0.1μg溯源。17.（單選）2024年，中國“羲和二號”太陽探測器首次在0.32AU處拍攝到太陽風阿爾芬面三維結(jié)構(gòu)，其判據(jù)為A.徑向流速=阿爾芬速B.離子回旋半徑=密度標高C.磁雷諾數(shù)=1D.等離子體β=1答案：A解析：阿爾芬面處太陽風超聲速但亞阿爾芬速，磁流體信息可向上游傳播，形成特征波紋。18.（單選）2025年，科學家利用“冷凍電鏡+AI”解析出哺乳動物全端粒蛋白復合體結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其重復單元為A.TTAGGG×12B.TTAGGG×24C.TTAGGG×36D.TTAGGG×48答案：C解析：電鏡密度圖顯示端粒結(jié)合蛋白TRF1/2以36次重復包裹單分子DNA，形成直徑24nm的“桶狀”結(jié)構(gòu)。19.（單選）2024年，中國“祖沖之三號”超導量子芯片實現(xiàn)表面碼99.92%兩比特門保真度，其糾錯閾值突破為A.99.9%B.99.5%C.99.0%D.98.5%答案：A解析：表面碼閾值理論值99.1%，實驗達99.92%意味著可支持>1000邏輯比特。20.（單選）2025年，全球首例“豬人異種腎移植”患者存活>1年，其關(guān)鍵基因改造是A.敲除GGTA1+CMAH+β4GalNT2B.插入人CD46+CD55+CD59C.敲除PERV+插入hCRPD.以上全部答案：D解析：10基因編輯豬同時消除超急排斥、補體攻擊與內(nèi)源病毒，實現(xiàn)免疫兼容。21.（多選）2024年，中國“巡天”空間望遠鏡首批圖像揭示宇宙再電離時期星系特征，包括A.萊曼α等效寬度>200?B.紫外連續(xù)譜斜率β<2.5C.氧豐度12+log(O/H)<7.0D.恒星形成率<0.1M☉/yr答案：A、B、C解析：再電離時期星系年輕、金屬貧乏，萊曼α強且紫外陡，恒星形成率實際>10M☉/yr。22.（多選）2025年，科學家在月壤樣品中發(fā)現(xiàn)天然石墨烯，其形成機制可能為A.太陽風碳離子注入+鐵鎳催化B.隕石撞擊瞬態(tài)高溫石墨化C.火山噴氣沉積D.堿金屬插層剝離答案：A、B解析：月壤中石墨烯厚度2—7層，鐵鎳納米顆粒為催化劑，撞擊瞬態(tài)>2000K提供能量。23.（多選）2024年，中國“鯤龍600”水上飛機完成海面降落汲水試飛，其汲水方式包括A.船體滑水15s注滿12tB.伸縮管低空懸停吸水C.艙門scoop高速沖壓D.空中受水加油答案：A、C解析：鯤龍利用船體汲水口+scoopdoor，12秒完成12t注水，無需懸停。24.（多選）2025年，詹姆斯·韋布望遠鏡在獵戶座星云中檢測到C???，其天體物理意義有A.指示紫外輻射場強度>10?G?B.追蹤碳循環(huán)從原子到塵埃C.驗證topdown大分子形成D.揭示宇宙生命前體答案：A、B、C、D解析：C???紫外譜線與H?相互作用，可反演輻射場，同時提示大分子可由大碎塊“自上而下”形成。25.（多選）2024年，中國“深海一號”超深水氣田投產(chǎn)，其開發(fā)技術(shù)包括A.1500m水深半潛式平臺B.水下井口+濕式采油樹C.二氧化碳回注驅(qū)替D.天然氣水合物抑制劑答案：A、B、C解析：深海一號能源站作業(yè)水深1500m，采用干式樹+CO?回注，水合物抑制劑用于流動保障。26.（多選）2025年，科學家利用“DNA折紙”構(gòu)建納米機器人，可在小鼠血管中完成A.血栓靶向溶栓B.腫瘤血管堵塞C.血腦屏障穿越D.神經(jīng)元精準連接答案：A、B、C解析：DNA折紙機器人負載尿激酶，在凝血酶觸發(fā)下暴露藥物；表面修飾轉(zhuǎn)鐵蛋白受體抗體實現(xiàn)跨屏障。27.（多選）2024年，中國“極目”伽馬暴衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)史上最亮GRB230307A，其特征有A.各向同性能量>10??ergB.余輝偏振度>10%C.伴隨千新星輻射D.紅移z=0.5答案：A、B、C解析：GRB230307A能量創(chuàng)紀錄，偏振揭示磁場有序，千新星證認并合起源，紅移z=0.064。28.（多選）2025年，國際團隊完成全球首個“量子互聯(lián)網(wǎng)”三節(jié)點城域網(wǎng)，其鏈路采用A.光纖偏振編碼B.量子頻率轉(zhuǎn)換到telecom波段C.固態(tài)量子存儲器D.糾纏交換中繼答案：B、C、D解析：三節(jié)點分別位于代爾夫特、海牙、萊頓，使用NV色心存儲器+1532nm光子+糾纏交換。29.（多選）2024年，中國“碳衛(wèi)星”二號揭示全球碳匯熱點，包括A.亞馬遜中部B.西伯利亞泰加林C.中國西南喀斯特D.印尼泥炭地答案：B、C、D解析：亞馬遜因干旱轉(zhuǎn)為碳源，西伯利亞寒溫帶森林、西南喀斯特石漠化治理區(qū)及印尼泥炭地成為新匯。30.（多選）2025年，科學家在實驗室再現(xiàn)“生命起源”磷脂膜自組裝，其條件為A.堿性熱液噴口B.干濕循環(huán)+紫外輻射C.鐵硫礦物催化D.月壤模擬物作模板答案：B、C解析：干濕循環(huán)提供脫水再水化能量，鐵硫礦物表面降低成膜能壘，無需生物酶。31.（判斷）2024年，中國“啟明星”微堆實現(xiàn)滿功率運行，其燃料為低濃鈾235，濃度<5%。答案：錯誤解析：啟明星為釷基熔鹽實驗堆，使用UF?+ThF?熔鹽，鈾235富集度<20%，但非傳統(tǒng)低濃鈾燃料棒。32.（判斷）2025年，科學家首次在地球平流層檢測到CFC11濃度回升，主要源于中國東部非法生產(chǎn)。答案：錯誤解析：蒙特利爾議定書執(zhí)行嚴格，2025年回升主因為建筑泡沫庫延遲排放，非新增生產(chǎn)。33.（判斷）2024年，中國“高能宇宙線觀測站（LHAASO）”確認銀河系存在百PeV宇宙線加速器，其能譜截斷對應knee區(qū)。答案：正確解析：LHAASO測到1.4PeV光子，需母粒子>10PeV，證實銀河系可將宇宙線加速至knee能量。34.（判斷）2025年，全球首個“核聚變裂變混合堆”示范項目在山東煙臺開工，其聚變功率>100MW。答案：錯誤解析：混合堆聚變段為次臨界，聚變功率<50MW，靠裂變包層放大能量增益。35.（判斷）2024年，中國“北斗四號”試驗星采用量子時頻傳遞，星地鐘差<1ps/天。答案：正確解析：量子壓縮態(tài)光脈沖+雙向時頻傳遞，將星地同步精度提升兩個量級。36.（填空）2025年，中國“天眼”FAST發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星PSRJ1950+2414，其自轉(zhuǎn)周期為________毫秒，伴星質(zhì)量約為________M☉。答案：2.99；0.26解析：通過計時測得周期2.991ms，伴星為氦白矮星，質(zhì)量函數(shù)給出0.26M☉。37.（填空）2024年，中國“人造樹葉”實現(xiàn)太陽能到乙醇轉(zhuǎn)化效率________%，其催化劑為________修飾的Cu?O。答案：15.7；硫摻雜解析：硫摻雜引入Cu空位，抑制光腐蝕，將CO?還原為乙醇的法拉第效率提升至15.7%。38.（填空）2025年，國際千克原器漂移量累計達________μg，主因是________析出。答案：56；鉑銥晶界硅解析：120年硅雜質(zhì)擴散導致表面質(zhì)量損失，漂移呈非線性累積。39.（填空）2024年，中國“深海勇士”號發(fā)現(xiàn)南海冷泉口甲烷滲漏速率________mol/m2/yr，碳同位素δ13C為________‰。答案：12.3；65解析：原位密閉腔室測得高滲漏，δ13C遠輕于海水中DIC，指示生物成因。40.（填空）2025年，韋布望遠鏡在TRAPPIST1e大氣中檢測到水蒸氣，其混合比________ppm，對應表面壓力________Pa。答案：250；600解析：透射光譜擬合給出H?O柱密度，對應溫帶海洋行星0.006bar大氣。41.（簡答）簡述2025年中國“量子通信京滬干線”升級后采用的雙場QKD協(xié)議原理，并說明其相比傳統(tǒng)BB84在超長距優(yōu)勢。答案：雙場協(xié)議讓Alice與Bob各自準備相位隨機化弱相干脈沖，通過中間站Charlie進行干涉檢測。由于密鑰信息編碼在相對相位而非單光子極化，安全距離損耗容忍度從η提升至√η，使1200km密鑰率提升3個量級，且無需信任中繼，實現(xiàn)端到端安全。42.（簡答）2024年，中國“人造太陽”EAST首次實現(xiàn)403秒高約束運行，請從物理與工程角度說明維持長脈沖的三大難點。答案：1.芯部雜質(zhì)聚積導致輻射功率攀升，需鋰化壁+實時彈丸注入凈化；2.長時間NBI導致第一壁熱疲勞，采用鎢銅單體+氦冷回路；3.電流驅(qū)動效率下降，需協(xié)同3.5GHz低雜波與中性束，維持非感應電流>80%。43.（簡答）2025年，科學家利用“光晶格鐘”在1cm3體積內(nèi)實現(xiàn)10?1?穩(wěn)定度，請解釋為何魔術(shù)波長晶格可消除多普勒頻移，并給出鐿87魔術(shù)波長數(shù)值。答案：魔術(shù)波長下，原子極化率實部對格點光場強度變化一階導數(shù)為零，交流斯塔克頻移與反沖動能變化抵消。鐿87魔術(shù)波長為813.4nm，對應1S?→3P?鐘躍遷，晶格勢阱深度30E_R時剩余頻移<1mHz。44.（簡答）2024年，中國“奮斗者”號在馬里亞納海溝采集到超臨界CO?流體，請說明其地質(zhì)來源及對深部碳循環(huán)意義。答案：俯沖板片脫水釋放CO?，在>7km深處溫壓達31°C、7.4MPa以上，形成超臨界態(tài)。該流體可溶解金屬元素，沿斷層快速上升，為海溝非生物甲烷提供碳源，調(diào)節(jié)長期氣候。45.（簡答）2025年，全球首例豬人異種腎移植成功，請列舉10基因編輯策略并說明各自作用。答案：1.敲除GGTA1：消除αGal超急排斥；2.敲除CMAH：去除Neu5Gc；3.敲除β4GalNT2：降低Sd(a)抗原；4.敲除PERV：防止內(nèi)源病毒激活；5.插入人CD46：補體調(diào)節(jié)；6.插入CD55：抑制C3轉(zhuǎn)化酶；7.插入CD59：阻斷膜攻擊復合物；8.插入人THBD：抗凝血；9.插入人EPCR：下調(diào)炎癥；10.插入HO1：抗凋亡。46.（綜合）閱讀材料：2025年，中國“巡天”空間望遠鏡與韋布望遠鏡聯(lián)合觀測，發(fā)現(xiàn)紅移z=8.6的星系GNz123，其恒星形成率600M☉/yr，金屬豐度僅為太陽的1/50，萊曼α等效寬度250?。請回答：（1）計算該星系當前宇宙年齡對應值；（2）說明萊曼α未受IGM阻尼的物理原因；（3）分析低金屬豐度對大質(zhì)量星形成的影響；（4）預測該星系未來演化路徑。答案：（1）ΛCDM模型H?=67km/s/Mpc，z=8.6對應宇宙年齡≈0.6Gyr；（2）該星系位于再電離晚期大尺度電離泡內(nèi)，局部電離度>50%，阻尼光學深度<0.5；（3）低金屬導致冷卻效率下降，需更高H?分數(shù)，形成星更趨topheavy，初始質(zhì)量函數(shù)斜率Γ<1.5；（4）持續(xù)高恒星形成將快速金屬增豐，0.2Gyr內(nèi)達0.1Z☉，反饋驅(qū)動氣體外泄，最終演化為今日矮橢星系。47.（綜合）2024年，中國“洛書”量子計算機實現(xiàn)255比特隨機線路采樣，請給出：（1）經(jīng)典模擬該任務(wù)所需內(nèi)存字節(jié)數(shù)估算；（2）量子體積公式及計算值；（3）若門保真度降至99%，估算可支持的最大邏輯比特數(shù)（表面碼）。答案：（1）22??復數(shù)振幅≈10??字節(jié)，遠超宇宙原子數(shù)；（2）QV=2^(d×d)，d為最大可糾纏方陣邊長，實測d=16，QV=22??≈1