2025年科普知识竞赛考试题库及答案

2025年科普知识竞赛考试题库及答案1.2025年计划实施的嫦娥七号任务中，其重点探测目标之一是月球南极永久阴影区，该区域被认为可能存在哪种对深空探测至关重要的资源？答案：水冰（固态水）。2.太阳系八大行星中，唯一自东向西逆向自转的行星是哪一颗？其大气主要成分是什么？答案：金星；大气主要成分为二氧化碳（占比约96.5%）。3.超新星爆发是大质量恒星演化末期的剧烈爆炸现象，其中由白矮星吸积物质超过钱德拉塞卡极限引发的爆发属于哪种类型？答案：Ia型超新星。4.地球同步轨道卫星的运行周期与地球自转周期一致，其轨道高度约为多少公里（精确到千位）？答案：约36000公里。5.天文学家通过分析恒星光谱中的吸收线可以确定恒星的组成，这一方法利用了物理学中的什么原理？答案：不同元素的原子会吸收特定波长的光（原子光谱的特征性）。6.地球内部结构中，软流层位于哪一层？该层与地球的哪种地质活动密切相关？答案：上地幔顶部；与岩浆活动、板块运动密切相关。7.2023年全球平均气温较工业化前水平上升约1.2°C，导致这一现象的主要温室气体除二氧化碳外，还有哪两种？答案：甲烷（CH₄）、一氧化二氮（N₂O）。8.喀斯特地貌的形成主要依赖水对哪种岩石的溶蚀作用？典型地貌包括哪些（列举两种）？答案：石灰岩（碳酸钙为主的岩石）；峰林、溶洞、地下河等。9.海洋中“黑烟囱”（热液喷口）周围能形成独特生态系统，其初级生产者不依赖阳光，而是通过哪种方式获取能量？答案：化能合成作用（利用热液中的硫化物等化学物质氧化释放的能量）。10.地球自转速度的微小变化会影响“世界时”（UT），为协调原子时（TAI）与世界时，国际上采用的调整机制叫什么？答案：闰秒（通过增加或减少一秒保持两者同步）。11.DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸由哪三部分构成？答案：脱氧核糖、磷酸基团、含氮碱基（腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、鸟嘌呤G、胞嘧啶C中的一种）。12.人体血液中红细胞的主要功能是运输氧气，这一功能依赖于红细胞内的哪种蛋白质？该蛋白质的辅基含有哪种金属离子？答案：血红蛋白；铁离子（Fe²⁺）。13.CRISPR-Cas9基因编辑技术中，Cas9蛋白的主要作用是什么？其“靶向定位”功能由哪种分子实现？答案：切割目标DNA双链；向导RNA（gRNA）。14.生态系统中“生产者-消费者-分解者”的能量流动遵循“十分之一定律”，即每一级能量传递效率约为10%，这一现象的根本原因是什么？答案：大部分能量通过呼吸作用以热能形式散失，无法被下一营养级利用。15.植物光合作用分为光反应和暗反应（卡尔文循环）两个阶段，其中光反应的直接产物包括哪三种物质？答案：ATP（三磷酸腺苷）、NADPH（还原型辅酶Ⅱ）、氧气（O₂）。16.牛顿第一定律（惯性定律）指出“物体在不受外力或合外力为零时保持静止或匀速直线运动”，这里的“外力”是否包括物体内部各部分之间的相互作用力？答案：不包括，仅指物体与外界其他物体之间的相互作用力（内力不改变整体运动状态）。17.量子力学中“量子纠缠”现象指两个或多个粒子的状态相互关联，即使相距遥远也能瞬间影响彼此，这一现象是否违反相对论的“光速不可超越”原则？答案：不违反，因为纠缠粒子间的信息传递无法用于超光速通信（不传递有效信息）。18.核电站利用核裂变释放能量，目前商业核电站主要使用哪种核燃料？其裂变产物中常见的放射性同位素包括哪些（列举两种）？答案：铀-235（或富集铀）；铯-137、锶-90等。19.锂电池充电时，锂离子从正极向负极移动并嵌入负极材料（如石墨），放电时的离子移动方向是怎样的？这一过程中电能与化学能如何转化？答案：放电时锂离子从负极脱嵌，向正极移动；化学能转化为电能。20.彩虹的形成需要阳光照射到水滴并发生折射、反射和色散，其中色散现象的本质是不同波长的光在水中的什么物理量不同？答案：折射率（波长不同，光在介质中的传播速度不同，导致折射角差异）。21.人工智能领域的“大语言模型”（如GPT-4）主要通过哪种训练方式学习语言规律？其核心架构通常基于什么模型？答案：基于海量文本的自监督学习；Transformer架构（注意力机制）。22.可重复使用火箭回收时，通常采用“栅格舵”控制姿态，其工作原理与飞机的哪种部件类似？回收过程中发动机需要多次点火，目的是什么？答案：与飞机的水平尾翼或副翼类似（通过改变气流方向调整姿态）；通过反向推力降低速度，实现软着陆。23.合成生物学的核心目标之一是设计并构建人工生物系统，目前已实现的应用包括哪些（列举两种）？答案：人工合成胰岛素（通过改造大肠杆菌生产）、生物降解塑料（如聚羟基脂肪酸酯PHA的微生物合成）。24.5G通信相比4G，主要提升了哪三个方面的性能？其采用的关键技术包括哪些（列举两种）？答案：提升了峰值速率、低延迟、连接密度；关键技术如毫米波通信、大规模MIMO（多输入多输出）。25.太空育种（航天诱变育种）的原理是利用空间辐射、微重力等环境诱导植物种子发生哪种变化？与传统诱变育种相比，其优势是什么？答案：基因突变（染色体畸变或基因点突变）；突变频率更高、变异类型更丰富。26.地球磁层是地球磁场在太阳风作用下形成的保护区域，其主要作用是阻挡哪种对生物有害的宇宙粒子？磁层的“磁尾”延伸方向与太阳风的关系是怎样的？答案：高能带电粒子（如太阳风中的质子、电子）；磁尾背向太阳延伸。27.气象学中“锋面”是冷暖气团的交界面，冷锋与暖锋的主要区别在于哪种气团主动移动？冷锋过境时常伴随的天气现象有哪些？答案：冷锋是冷气团主动向暖气团移动，暖锋是暖气团主动向冷气团移动；冷锋过境常伴随大风、降温、雷阵雨等。28.土壤的“阳离子交换量”（CEC）是衡量土壤肥力的重要指标，其数值大小主要取决于土壤中哪种成分的含量？该成分具有怎样的结构特点？答案：腐殖质（或黏土矿物）；腐殖质带有负电荷，能吸附阳离子（如K⁺、Ca²⁺），黏土矿物（如蒙脱石）具有层状结构，表面带负电。29.人体免疫系统中，B淋巴细胞的主要功能是产生抗体，而T淋巴细胞可分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞，其中细胞毒性T细胞的作用是什么？答案：直接攻击被病原体感染的宿主细胞或癌细胞（通过释放穿孔素、颗粒酶等使靶细胞裂解）。30.植物的“向光性”生长是由于单侧光导致哪种植物激素分布不均？该激素的主要作用是什么？答案：生长素（吲哚乙酸IAA）；促进细胞伸长（背光侧生长素浓度高，细胞生长更快，导致茎向光弯曲）。31.狭义相对论的两个基本假设是“光速不变原理”和“相对性原理”，其中“相对性原理”指的是什么？答案：物理定律在所有惯性参考系中形式相同（不存在绝对的静止参考系）。32.半导体二极管具有单向导电性，其核心结构是PN结，当PN结加正向电压（P区接正极，N区接负极）时，空间电荷区会变宽还是变窄？此时二极管处于导通还是截止状态？答案：变窄；导通状态。33.化学反应速率的影响因素包括浓度、温度、催化剂等，其中催化剂改变反应速率的本质是改变了反应的什么？答案：反应的活化能（降低活化能，使更多分子达到反应所需能量）。34.天然气的主要成分是甲烷，其完全燃烧的化学反应方程式是什么？若不完全燃烧可能产生哪种有毒气体？答案：CH₄+2O₂点燃CO₂+2H₂O；一氧化碳（CO）。35.激光的“相干性”指的是激光的光波在相位、频率上高度一致，这一特性主要源于激光的哪种产生机制？答案：受激辐射（原子在入射光刺激下发射与入射光同频率、同相位的光）。36.卫星导航系统（如北斗）定位的基本原理是通过测量卫星到接收机的距离，结合多颗卫星的位置信息进行空间交汇。这里的“距离”是通过测量哪种信号的传播时间计算得到的？答案：无线电信号（电磁波）的传播时间（距离=光速×时间差）。37.海洋中的“赤潮”是由某些藻类大量繁殖引起的生态灾害，其发生的主要原因包括哪些（列举两项）？答案：水体富营养化（氮、磷等营养盐过多）、水温适宜、静风或弱风环境等。38.人体中含量最多的金属元素是钙，其主要存在形式是什么？缺钙可能导致的疾病在儿童和成人中分别叫什么？答案：以羟基磷灰石的形式存在于骨骼和牙齿中；儿童佝偻病、成人骨质疏松症。39.地热能的利用方式包括发电和直接供暖，其中地热发电主要利用地下热水或蒸汽的哪种能量？其发电过程与火力发电的主要区别是什么？答案：热能（内能）；地热能直接利用地下热能，无需燃烧化石燃料（无二氧化碳等排放）。40.声音的“响度”主要由声波的哪个物理量决定？“音调”主要由哪个物理量决定？答案：响度由振幅（或声强）决定；音调由频率决定。41.微生物发酵工程中，“好氧发酵”和“厌氧发酵”的主要区别在于是否需要氧气参与，举例说明两种发酵的典型产品。答案：好氧发酵如青霉素生产（需氧气）；厌氧发酵如酒精（乙醇）发酵（无需氧气）。42.地球的“岁差”现象是指地轴的长期进动，导致春分点在黄道上缓慢西移，其周期约为多少年？这一现象对天文观测有何影响？答案：约26000年；导致恒星的赤经、赤纬等坐标随时间变化（如北极星的更替）。43.材料科学中“形状记忆合金”（如镍钛合金）的记忆效应源于其内部的哪种相变？当温度低于相变温度时，合金处于什么状态？答案：马氏体相变（可逆的马氏体与奥氏体相变）；马氏体状态（容易变形）。44.大气中的臭氧层主要分布在平流层，其主要作用是吸收哪种对生物有害的紫外线？臭氧（O₃）的形成与哪种物质的光解有关？答案：吸收波长较短的紫外线（UV-B和部分UV-C）；氧气（O₂）在短波紫外线照射下分解为氧原子（O），氧原子与氧气结合生成臭氧。45.人体血液循环分为体循环和肺循环，其中体循环的起点和终点分别是心脏的哪个腔室？答案：起点是左心室，终点是右心房。46.化学中的“同分异构体”指分子式相同但结构不同的化合物，举例说明两种常见的同分异构类型。答案：结构异构（如正丁烷与异丁烷）、立体异构（如顺反异构、对映异构）。47.量子计算的“量子比特”（Qubit）与经典比特的本质区别是什么？目前实现量子比特的物理系统包括哪些（列举两种）？答案：量子比特可以处于0和1的叠加态，而经典比特只能是0或1；实现系统如超导量子电路、离子阱、光子等。48.土壤污染中的“重金属污染”（如镉、铅）具有难降解、易富集的特点，常用的修复技术包括哪些（列举两种）？答案：植物修复（利用超积累植物吸收重金属）、化学淋洗（通过化学试剂溶解重金属并去除）。49.天文学中“视星等”表示天体的视亮度，而“绝对星等”表示天体在标准距离（10秒差距）下的亮度。若某恒星的视星等为m，距离为d秒差距，其绝对星等M的计算公式是什么？答案：M=m-5(lgd-1)（或M=m+5-5lgd）。50.植物的“光周期现象”指植物开花对昼夜长短的响应，短日植物需要在怎样的光周期条件下才能开花？举例说明一种短日植物。答案：需要连续黑暗时间超过一定临界值（通常日照时间短于临界日长）；如菊花、大豆等。51.热力学第一定律的数学表达式为ΔU=Q+W，其中各符号的物理意义是什么？答案：ΔU为系统内能变化量，Q为外界对系统传递的热量（Q>0表示吸热），W为外界对系统做的功（W>0表示外界做功）。52.海水的“盐度”通常用千分比表示，全球平均盐度约为35‰，即每千克海水中溶解的盐类物质约为多少克？答案：35克。53.生物进化的“自然选择”学说由达尔文提出，其核心观点包括哪四个要点？答案：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。54.化学中“胶体”的本质特征是分散质粒子直径在1-100纳米之间，其具有的特殊性质包括哪些（列举两种）？答案：丁达尔效应（光的散射）、电泳现象（胶粒带电，在电场中移动）。55.人工智能“计算机视觉”领域中，目标检测任务需要同时完成哪两项任务？常用的算法框架包括哪些（列举两种）？答案：目标定位（boundingbox预测）和目标分类；算法如YOLO（YouOnlyLookOnce）、FasterR-CNN。56.地球的“磁倾角”（磁偏角）是指地磁场方向与水平面的夹角，在赤道和两极地区的磁倾角分别有何特征？答案：赤道附近磁倾角接近0°（磁场水平），两极附近磁倾角接近90°（磁场垂直向下或向上）。57.人体消化系统中，小肠是主要的吸收器官，其内壁的哪种结构显著增加了吸收面积？该结构表面还有更微小的突起叫什么？答案：小肠绒毛；微绒毛（形成“刷状缘”）。58.材料的“强度”是指材料抵抗破坏的能力，常见的强度类型包括哪些（列举三种）？答案：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度（或剪切强度）。59.气象卫星通过探测大气中的哪种电磁波来获取云图？静止气象卫星和极轨气象卫星的主要区别是什么？答案：可见光和红外电磁波；静止卫星定点于赤道上空（与地球同步），覆盖固定区域；极轨卫星绕地球两极运行，覆盖全球但需时间。60.基因工程中“载体”的作用是将外源基因导入宿主细胞，常用的载体包括哪些（列举两种）？载体需要具备的基本条件有哪些（列举两项）？答案：质粒、噬菌体（或病毒载体）；条件：能自主复制、具有多个限制酶切点、有标记基因（如抗生素抗性基因）。61.物理学中“多普勒效应”指波源与观察者相对运动时，观察者接收到的频率发生变化。当警车鸣笛向观察者驶来时，观察者听到的音调会升高还是降低？答案：升高（波源靠近时，波长被压缩，频率增加）。62.海洋“潮汐”现象主要由月球和太阳的引力引起，其中起主导作用的是月球，原因是什么？答案：潮汐力与天体质量成正比，与距离的三次方成反比；月球距离地球更近，虽然质量小于太阳，但潮汐力更大。63.人体的“血型”由红细胞表面的抗原决定，ABO血型系统中，O型血的红细胞表面不含A、B抗原，其血清中含有哪种抗体？答案：抗A抗体和抗B抗体。64.化学中的“中和反应”是酸和碱反应生成盐和水的过程，其实质是什么？举例说明一个中和反应的应用。答案：H⁺（氢离子）与OH⁻（氢氧根离子）结合生成H₂O（水）；应用如用氢氧化铝治疗胃酸过多（Al(OH)₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O）。65.可再生能源包括太阳能、风能、水能等，其中“生物质能”的本质是储存了哪种能源？其利用方式包括哪些（列举两种）？答案：太阳能（通过植物光合作用固定）；利用方式如直接燃烧（生物质燃料）、发酵生产沼气（甲烷）。66.天文学中“超新星遗迹”是超新星爆发后抛出的物质扩散形成的结构，其中最著名的是位于金牛座的哪个天体？答案：蟹状星云（M1）。67.地球的“水圈”包括海洋、冰川、地下水等，其中占全球淡水总量比例最大的是哪种水体？答案：冰川（约占68.7%）。68.人体神经系统中，“反射弧”的基本结构包括哪五个部分？答案：感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。69.材料的“导热性”用热导率表示，金属的热导率通常较高，其主要原因是什么？非金属材料中热导率较高的典型例子是什么？答案：金属中存在大量自由电子，自由电子的运动传递热量；例子如金刚石（热导率远高于大多数金属）。70.气象学中“台风”（西北太平洋）和“飓风”（大西洋）本质上是同一种天气系统，其形成的必要条件包括哪些（列举两项）？答案：温暖的海水（表面温度≥26.5°C）、足够的地转偏向力（纬度≥5°）、大气层结不稳定（上冷下热）。71.遗传学中“伴性遗传”指基因位于性染色体上，其遗传方式与性别相关。人类红绿色盲属于伴X隐性遗传，若女性携带者（XᴮXᵇ）与正常男性（XᴮY）婚配，儿子患色盲的概率是多少？答案：50%（儿子从母亲获得Xᵇ的概率为50%，从父亲获得Y，故XᵇY患病）。72.化学中的“氧化还原反应”的本质是电子的转移，其中“氧化剂”在反应中被氧化还是被还原？其化合价如何变化？答案：氧化剂被还原；化合价降低。73.人工智能“强化学习”的核心是智能体通过与环境交互，学习最大化累积奖励的策略，其经典模型包括哪三个要素？答案：状态（State）、动作（Action）、奖励（Reward）。74.地球的“岩石圈”由地壳和上地幔顶部的刚性部分组成，其下的软流层呈塑性状态，这一结构对板块运动有何影响？答案：软流层为板块运动提供了“滑动层”，板块可在软流层上移动。75.人体的“内分泌系统”通过分泌激素调节生理功能，甲状腺激素的主要作用是什么？分泌不足在婴幼儿时期会导致哪种疾病？答案：促进新陈代谢、生长发育和神经系统发育；呆小症（克汀病）。76.物理学中“功”的计算公式为W=F·s·cosθ，其中θ是哪个物理量之间的夹角？当θ=90°时，力对物体是否做功？答案：力的方向与位移方向的夹角；不做功（cos90°=0）。77.土壤的“pH值”影响植物生长，多数农作物适宜的土壤pH范围是多少？酸性土壤（pH<5.5）常用哪种物质改良？答案：pH6.0-7.5（中性至弱酸性）；常用熟石灰（氢氧化钙Ca(OH)₂）中和酸性。78.生物分类学中“双名法”由林奈创立，每个物种的学名由哪两部分组成？举例说明一个物种的学名（用拉丁文表示）。答案：属名（首字母大写）和种加词（小写）；例如智人Homosapiens。79.化学中的“同分异构”除结构异构外，还包括立体异构，其中“对映异构”（手性异构）的分子具有怎样的结构特征？答案：分子中存在手性碳原子（连接四个不同原子或基团的碳原子），且分子不能与其镜像重叠（像左右手一样）。80.航天任务中“逃逸塔”的作用是什么？它通常在火箭发射的哪个阶段工作？答案：在火箭发生故障时，将载人飞船（或返回舱）带离危险区域；主要在火箭起飞至亚轨道阶段（约120秒内）工作。81.地球的“大气分层”中，平流层的温度随高度增加而升高，原因是什么？该层对航空飞行有何优势？答案：平流层中存在臭氧层，臭氧吸收紫外线释放热量；优势是气流平稳（无对流运动），适合大型客机巡航。82.人体的“血液循环”中，肺动脉中流动的是动脉血还是静脉血？肺静脉中流动的是动脉血还是静脉血？答案：肺动脉流静脉血（含氧量低）；肺静脉流动脉血（含氧量高）。83.材料的“疲劳强度”是指材料在循环载荷下抵抗破坏的能力，其与静载荷下的强度有何不同？答案：疲劳强度通常低于静载荷下的抗拉强度（循环载荷会导致微观裂纹扩展）。84.气象学中“露点温度”是指空气在水汽含量不变的情况下冷却至饱和时的温度，当实际温度高于露点温度时，空气处于未饱和还是饱和状态？答案：未饱和状态（相对湿度<100%）。85.遗传学中“基因重组”发生在减数分裂的哪个阶段？其意义是什么？答案：发生在减数第一次分裂前期（同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换）和后期（非同源染色体自由组合）；意义是产生多样化的配子，增加遗传多样性。86.化学中的“可逆反应”在一定条件下达到平衡，若增大反应物浓度，平衡向哪个方向移动？此时正反应速率和逆反应速率的关系如何？答案：向正反应方向移动；正反应速率暂时大于逆反应速率，最终重新达到平衡时两者相等。87.人工智能“自然语言处理”（NLP）中的“词嵌入”（WordEmbedding）技术的作用是什么？常用的词嵌入模型包括哪些（列举两种）？答案：将词语转换为低维连续向量（捕捉词语的语义和语法信息）；模型如Word2Vec、GloVe（全局向量表示）。88.地球的“地磁场”对生命的保护作用除了阻挡高能粒子外，还与哪种生物现象相关？举例说明。答案：与部分生物的导航行为相关；如信鸽利用地磁场辨别方向，海龟迁徙依赖地磁场定位。89.人体的“免疫系统”分为非特异性免疫和特异性免疫，其中非特异性免疫的第一道防线包括哪些？答案：皮肤和黏膜（物理屏障）、黏膜分泌物（如唾液中的溶菌酶）。90.物理学中“浮力”的计算公式为F浮=ρ液gV排，其中ρ液是液体密度，g是重力加速度，V排是物体排开液体的体积。该公式的理论依据是什么？答案：阿基米德原理（浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体所受的重力）。91.土壤的“团粒结构”是土壤肥力的重要指标，其特点是土粒胶结成近似圆球状的小团聚体，这种结构对土壤的水、气、热状况有何影响？答案：团粒结构内部孔隙保水，团粒之间孔隙通气，协调了