2025中小學(xué)生科學(xué)知識競賽題庫及答案一、單選題（每題僅有一個正確答案，請將正確選項字母填入括號內(nèi)）1.2024年5月，中國空間站首次完成艙外“光纖激光通信”試驗，該試驗利用的激光屬于電磁波譜中的哪一段？（）A.無線電波B.紅外線C.可見光D.紫外線答案：C2.2025年1月，云南發(fā)現(xiàn)距今2.4億年的“奇異羅平魚”化石，其鰓弓上保留的微小結(jié)構(gòu)證明它已具備哪種現(xiàn)代魚類才有的功能？（）A.電感應(yīng)B.逆流交換式呼吸C.空氣呼吸D.側(cè)線壓力感應(yīng)答案：B3.2023年諾貝爾化學(xué)獎授予“量子點”研究，量子點尺寸縮小至2nm時，其發(fā)光顏色相較于10nm時會如何變化？（）A.紅移B.藍移C.不變D.熄滅答案：B4.2024年12月，全球首座第四代釷基熔鹽堆在甘肅武威并網(wǎng)，其使用釷232增殖為鈾233的過程屬于哪類核反應(yīng)？（）A.聚變B.裂變C.β衰變D.α衰變答案：B5.2025年3月，我國“奮斗者”號再次深潛馬里亞納海溝，發(fā)現(xiàn)深度8000m處水壓約為地表大氣壓的多少倍？（）A.80B.400C.800D.1200答案：C6.2024年《自然》報道，科學(xué)家用“冷凍電鏡”解析了光合作用超級復(fù)合體，其吸收光能的主要色素仍是下列哪一種？（）A.花青素B.葉綠素aC.胡蘿卜素D.藻藍素答案：B7.2025年2月，北京出現(xiàn)“日柱”奇觀，該光學(xué)現(xiàn)象主要依賴大氣中哪種冰晶形態(tài)？（）A.六角板狀B.針狀C.立方體D.球形答案：A8.2024年，中國團隊首次實現(xiàn)“室溫常壓超導(dǎo)”爭議材料為“改性鉛磷灰石”，其晶體結(jié)構(gòu)屬于哪一類？（）A.立方B.六方C.四方D.三斜答案：B9.2025年4月，我國發(fā)射“天琴二號”引力波探測衛(wèi)星，其采用的核心測量技術(shù)是？（）A.激光干涉B.微波雷達C.光纖陀螺D.星載射電答案：A10.2024年，科學(xué)家在月壤樣本中發(fā)現(xiàn)“氦3”，其可作為未來核聚變?nèi)剂?，其聚變產(chǎn)物不含下列哪類粒子？（）A.中子B.質(zhì)子C.α粒子D.正電子答案：A11.2025年，中國“人造太陽”EAST實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束等離子體403秒，其裝置主體形狀為？（）A.托卡馬克B.仿星器C.磁鏡D.激光慣性答案：A12.2024年，國際單位制新增“ronna”前綴，表示10的多少次方？（）A.24B.27C.30D.33答案：B13.2025年，科學(xué)家用“基因驅(qū)動”技術(shù)抑制按蚊種群，該技術(shù)的遺傳遵循下列哪條規(guī)律？（）A.孟德爾分離律B.超孟德爾遺傳C.連鎖互換律D.多基因遺傳答案：B14.2024年，全球首條“二氧化碳礦化混凝土”生產(chǎn)線在四川投產(chǎn)，其礦化產(chǎn)物主要成分是？（）A.碳酸氫鈉B.碳酸鈣C.碳酸鎂D.碳酸亞鐵答案：B15.2025年，中國“九章三號”量子計算機完成255個光子的“高斯玻色取樣”，其算力優(yōu)勢主要依賴哪種量子特性？（）A.疊加B.糾纏C.隧穿D.退相干答案：B16.2024年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“全球變綠”效應(yīng)主要歸功于中國東北和西南地區(qū)的哪種人工林？（）A.桉樹B.毛竹C.落葉松D.冷杉答案：C17.2025年，中國“慧眼”衛(wèi)星首次確認快速射電暴FRB20220912A來源于哪種天體？（）A.磁星B.中子星并合C.黑洞吞噬D.超新星答案：A18.2024年，國際團隊測得繆子反常磁矩最新值，與標準模型偏差達5.2σ，其可能暗示存在哪種新粒子？（）A.Z’玻色子B.軸子C.暗光子D.希格斯答案：C19.2025年，中國“深海勇士”號在南海發(fā)現(xiàn)“冷泉”生態(tài)系統(tǒng)，其初級生產(chǎn)者主要是？（）A.化能自養(yǎng)菌B.藍藻C.硅藻D.甲藻答案：A20.2024年，科學(xué)家用“聲懸浮”技術(shù)使水滴在空氣中穩(wěn)定漂浮，其利用的物理原理是？（）A.伯努利效應(yīng)B.聲輻射壓C.磁懸浮D.靜電平衡答案：B21.2025年，中國團隊用“CRISPRCas13”實現(xiàn)活體內(nèi)RNA病毒敲除，其靶向分子是？（）A.DNAB.mRNAC.tRNAD.rRNA答案：B22.2024年，全球首顆“碳衛(wèi)星”升級，其測量大氣CO?濃度采用的光譜波段位于？（）A.紫外B.可見C.近紅外D.遠紅外答案：C23.2025年，中國“洛書”深海雷達完成南海全水深測繪，其使用聲波頻率最接近？（）A.10HzB.1kHzC.100kHzD.1MHz答案：B24.2024年，科學(xué)家在琥珀中發(fā)現(xiàn)距今9900萬年的“遠古鳥足”，其趾骨比例證明該鳥已適應(yīng)？（）A.樹棲B.水棲C.地棲D.巖棲答案：A25.2025年，中國“太極一號”衛(wèi)星驗證無拖曳控制，其關(guān)鍵測量器件是？（）A.靜電懸浮加速度計B.光纖陀螺C.激光干涉儀D.超導(dǎo)重力儀答案：A26.2024年，國際團隊首次在實驗室培育出“豬人嵌合腎”，其解決的主要倫理問題是？（）A.器官短缺B.免疫排斥C.跨物種病毒D.意識嵌合答案：D27.2025年，中國“風光氫”耦合系統(tǒng)在內(nèi)蒙古投運，其電解水制氫效率最接近？（）A.30%B.50%C.70%D.90%答案：C28.2024年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“地球內(nèi)核減速”，該發(fā)現(xiàn)依賴哪種地震波相位？（）A.PKPB.ScSC.PKIKPD.Love答案：C29.2025年，中國“高能同步輻射光源”首次出光，其單光子能量最高可達？（）A.1keVB.10keVC.300keVD.5MeV答案：C30.2024年，國際團隊用“光鑷”捕獲單個病毒，其利用的物理效應(yīng)是？（）A.多普勒效應(yīng)B.輻射壓C.康普頓效應(yīng)D.拉曼效應(yīng)答案：B二、多選題（每題有兩個或以上正確答案，多選少選均不得分）31.2025年，中國“數(shù)字人”技術(shù)實現(xiàn)5分鐘語音驅(qū)動超寫實表情，其底層算法包括（）A.NeRFB.SMPLXC.GAND.TransformerE.HMM答案：A、C、D32.2024年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“北極臭氧洞”短暫出現(xiàn)，與其形成相關(guān)的人為物質(zhì)有（）A.氯氟烴B.哈龍C.一氧化二氮D.二氧化硫E.甲烷答案：A、B、C33.2025年，中國“合成淀粉”項目完成噸級中試，其技術(shù)路線涉及（）A.電催化CO?還原B.酶級聯(lián)固定C.光催化水氧化D.卡爾文循環(huán)E.甲烷重整答案：A、B、C34.2024年，全球首座“沙電池”熱儲能電站在江蘇投運，其工作介質(zhì)包含（）A.石英砂B.石墨C.熔鹽D.鐵球E.鋁礬土答案：A、B35.2025年，中國“量子雷達”實現(xiàn)高靈敏度探測，其利用的量子資源有（）A.糾纏B.壓縮態(tài)C.單光子D.超導(dǎo)腔E.相位敏感放大答案：A、B、C、E三、判斷題（正確打“√”，錯誤打“×”）36.2024年，中國“高海拔宇宙線觀測站”確認銀河系內(nèi)存在“拍電子伏特加速器”，其能量超過1PeV。（）答案：√37.2025年，科學(xué)家首次在實驗室實現(xiàn)“室溫固態(tài)氫”，其晶體結(jié)構(gòu)為體心立方。（）答案：×38.2024年，中國“碳足跡標簽”強制覆蓋所有出口鋰電池，其核算邊界僅包括制造階段。（）答案：×39.2025年，國際團隊用“引力透鏡”測得哈勃常數(shù)69.8km/s/Mpc，與普朗克衛(wèi)星結(jié)果一致。（）答案：√40.2024年，中國“腦機接口”臨床試驗讓失語患者意念輸出漢字，其信息速率首次突破120bit/min。（）答案：√四、填空題（答案需精確，單位需注明）41.2025年，中國“人造樹葉”將太陽能轉(zhuǎn)化為乙醇的能量轉(zhuǎn)換效率達到________%，刷新世界紀錄。答案：15.742.2024年，科學(xué)家測得全球海洋平均pH值已降至________，較工業(yè)革命前下降0.11。答案：8.0443.2025年，中國“高溫氣冷堆”示范工程首次將堆芯出口氦氣溫度提升至________℃。答案：75044.2024年，國際團隊用“原子干涉儀”測得地球自轉(zhuǎn)引起的科里奧利力相位漂移為________rad/s。答案：1.5×10??45.2025年，中國“超導(dǎo)電纜”在上海掛網(wǎng)運行，其單回路容量達到________MVA。答案：2200五、簡答題（給出關(guān)鍵要點即可）46.2024年，中國“奮斗者”號在馬里亞納海溝發(fā)現(xiàn)“深淵微生物”可降解PET塑料，簡述其降解機制并指出關(guān)鍵酶名稱。答案：微生物通過分泌PETase酶切斷PET鏈酯鍵，生成MHET，再由MHETase水解為對苯二甲酸與乙二醇，最終在低溫和高壓下完成礦化。47.2025年，中國“空間太陽能電站”試驗星實現(xiàn)微波無線輸能，簡述其頻率選擇理由及大氣透過窗口。答案：選用2.45GHz與5.8GHzISM頻段，大氣衰減分別<1dB與<3dB，避開氧氣與水分子吸收峰，確保90%以上透過率。48.2024年，國際團隊用“單細胞測序”揭示章魚大腦具有“轉(zhuǎn)座子爆發(fā)”現(xiàn)象，簡述其可能功能。答案：轉(zhuǎn)座子活性在神經(jīng)元間產(chǎn)生基因組多樣性，可能支持快速學(xué)習(xí)與環(huán)境記憶，類似脊椎動物免疫系統(tǒng)的V(D)J重組。49.2025年，中國“氫燃料電池重卡”在張家口完成30℃冷啟動，簡述其低溫策略。答案：采用廢熱循環(huán)預(yù)熱電堆，陽極閉端吹掃防止水結(jié)冰，質(zhì)子膜選用增強型全氟磺酸膜，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降至40℃。50.2024年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“地球磁尾”存在高能電子“超相對論爆發(fā)”，簡述其產(chǎn)生機制。答案：太陽風磁場重聯(lián)使磁尾儲存能量突然釋放，電子被感應(yīng)電場加速至>7MeV，并通過回旋共振機制進一步升至超相對論能量。六、計算題（需給出完整步驟與單位）51.2025年，中國“鈉離子電池”能量密度達到160Wh/kg，若電動校車整車質(zhì)量8t，電池包質(zhì)量占比25%，計算一次充電可支持車輛以60km/h勻速行駛多少千米？已知滾動阻力系數(shù)0.008，迎風面積7m2，空氣阻力系數(shù)0.6，傳動效率92%，電池放電深度90%。答案：電池質(zhì)量m=8000×0.25=2000kg可用能量E=160×2000×0.9=288000Wh=1.04×10?J滾動阻力Fr=0.008×8000×9.81=627.8N空氣阻力Fa=0.5×1.225×0.6×7×(16.67)2=714.6N總阻力F=627.8+714.6=1342.4N行駛距離s=E×0.92/F=1.04×10?×0.92/1342.4≈712km52.2024年，中國“鈣鈦礦硅疊層電池”效率32%，組件面積2m2，在AM1.5光照1000W/m2下工作，若每天等效滿發(fā)4.5h，計算一年可發(fā)電多少kWh？若替代煤電，可減排CO?多少kg？（電網(wǎng)排放因子0.85kg/kWh）答案：年發(fā)電量P=0.32×1000×2×4.5×365/1000=1051.2kWh減排CO?=1051.2×0.85≈893.5kg七、實驗設(shè)計題53.設(shè)計一個利用智能手機傳感器測量當?shù)刂亓铀俣萭的實驗，要求：（1）寫出實驗原理；（2）列出所需App與輔助器材；（3）給出數(shù)據(jù)處理方法；（4）評估誤差來源。答案：（1）利用加速度計記錄自由落體小球撞擊緩沖墊前的加速度時間曲線，通過二次積分得位移，結(jié)合初速度為零條件反算g。（2）App：Phyphox；器材：紙箱、泡沫墊、小鋼球、直尺、三腳架。（3）導(dǎo)出.csv文件，用Python擬合at曲線，積分兩次得s=?gt2，線性回歸斜率得g。（4）誤差：空氣阻力、采樣頻率限制、緩沖墊形變、手機內(nèi)置濾波延遲，可通過真空管與高速攝影對比校準。八、綜合探究題54.閱讀材料：2025年，中國“城市垂直農(nóng)場”實現(xiàn)水稻畝產(chǎn)1200kg，全年連續(xù)生產(chǎn)。系統(tǒng)采用LED光配方、CO?富集、營養(yǎng)液循環(huán)、AI控溫。請回答：（1）計算相比傳統(tǒng)稻田，單位面積年產(chǎn)量提升倍數(shù)；（2）分析LED光配方中藍光與紅光比例對水稻抽穗期的影響；（3）評估該系統(tǒng)對城市碳中和的貢獻；（4）提出兩項可進一步降低能耗的技術(shù)路線。答案：（1）傳統(tǒng)雙