2025年度全国中学生科技知识竞赛试卷及答案

2025年度全国中学生科技知识竞赛试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.世界上第一颗人造地球卫星是由哪个国家发射的？A.美国B.苏联C.中国D.英国答案：B。1957年10月4日，苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星“斯普特尼克1号”，开启了人类探索宇宙的新纪元。2.以下哪种技术不属于人工智能的范畴？A.大数据分析B.自然语言处理C.机器人技术D.云计算答案：D。云计算是一种基于互联网的计算方式，通过将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。而大数据分析、自然语言处理和机器人技术都属于人工智能的重要研究领域。3.我国自主研发的5G通信技术中，5G指的是？A.第五代移动通信技术B.传输速率达到5Gbps的技术C.覆盖范围为5公里的通信技术D.第五代卫星通信技术答案：A。5G即第五代移动通信技术，是最新一代蜂窝移动通信技术，具有高速率、低时延、大容量等特点。4.太阳能电池板的主要材料是？A.二氧化硅B.硅C.碳化硅D.石墨烯答案：B。太阳能电池板主要材料是硅，硅是一种半导体材料，能够将光能转化为电能。二氧化硅常用于制造玻璃等；碳化硅是一种新型半导体材料，但不是太阳能电池板的主要材料；石墨烯虽然有优异的性能，但目前还未大规模应用于太阳能电池板。5.下列哪种动物是利用超声波进行定位和捕食的？A.蝙蝠B.老鹰C.蛇D.猫头鹰答案：A。蝙蝠通过发出超声波，然后根据超声波遇到障碍物反射回来的回声来定位和捕食。老鹰主要依靠敏锐的视力；蛇靠热感应和嗅觉；猫头鹰也是主要依靠视力在夜间捕食。6.基因编辑技术CRISPR/Cas9中，Cas9蛋白的作用是？A.识别特定的DNA序列B.切割DNA分子C.修复DNA损伤D.复制DNA分子答案：B。在CRISPR/Cas9基因编辑技术中，gRNA识别特定的DNA序列，而Cas9蛋白则起到切割DNA分子的作用，从而实现对特定基因的编辑。7.计算机病毒是一种？A.特殊的计算机程序B.微生物C.化学物质D.生物病毒答案：A。计算机病毒是一种人为编制的特殊的计算机程序，它能够自我复制、传播，并对计算机系统造成破坏。8.以下哪种能源属于不可再生能源？A.风能B.太阳能C.天然气D.水能答案：C。天然气是古代生物在地下经过漫长的地质年代形成的，属于化石能源，是不可再生能源。而风能、太阳能和水能都属于可再生能源，它们可以在自然界中不断地得到补充。9.量子通信的主要优势在于？A.传输速度极快B.保密性强C.传输距离远D.能耗低答案：B。量子通信利用量子力学原理进行信息传输，其主要优势在于具有极高的保密性，因为量子态的不可克隆性使得信息在传输过程中一旦被窃听就会被发现。10.世界上第一台电子计算机ENIAC诞生于哪一年？A.1943年B.1946年C.1950年D.1952年答案：B。1946年2月14日，世界上第一台电子计算机ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生，它的出现标志着计算机时代的开始。11.下列哪种现象属于光的折射现象？A.水中倒影B.小孔成像C.海市蜃楼D.日食答案：C。海市蜃楼是由于光在不均匀的大气中传播时发生折射而形成的虚像。水中倒影是光的反射现象；小孔成像是光的直线传播现象；日食也是光的直线传播形成的。12.智能手机中使用的陀螺仪的主要作用是？A.检测手机的加速度B.检测手机的方向和角度C.检测手机的位置D.检测手机的光线强度答案：B。陀螺仪主要用于检测手机的方向和角度变化，在很多应用场景如游戏、导航等中有着重要作用。检测手机加速度的是加速度计；检测手机位置通常依靠GPS等定位系统；检测光线强度的是光线传感器。13.纳米是一个？A.时间单位B.长度单位C.质量单位D.温度单位答案：B。纳米是长度单位，1纳米等于10的-9次方米，常用于描述微观世界的尺寸。14.下列哪种材料具有超导特性？A.铜B.铝C.汞D.铁答案：C。汞在一定低温下会呈现超导特性，电阻变为零。铜、铝、铁在常温下是常见的导体，但不具有超导特性。15.电动汽车的电池管理系统（BMS）的主要功能不包括？A.监测电池的状态B.控制电池的充放电C.提高电池的能量密度D.保护电池安全答案：C。电池管理系统（BMS）主要功能包括监测电池的状态（如电压、温度、电量等）、控制电池的充放电过程以及保护电池安全等。而提高电池的能量密度主要取决于电池的材料和制造工艺，不是BMS的主要功能。16.下列哪种生物属于真核生物？A.细菌B.病毒C.酵母菌D.支原体答案：C。酵母菌是单细胞真菌，属于真核生物，具有真正的细胞核。细菌、支原体属于原核生物，没有细胞核；病毒没有细胞结构，既不属于真核生物也不属于原核生物。17.物联网的核心技术之一是？A.区块链技术B.传感器技术C.虚拟现实技术D.增强现实技术答案：B。物联网是通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息。传感器技术是物联网获取信息的基础，是核心技术之一。区块链技术主要用于保证数据的安全性和不可篡改；虚拟现实技术和增强现实技术主要用于提供沉浸式的体验，并非物联网的核心技术。18.我国的“天问一号”探测器主要是用于探测？A.月球B.火星C.金星D.木星答案：B。“天问一号”是我国首次火星探测任务探测器，于2020年7月23日发射，2021年5月15日成功着陆火星。19.下列哪种技术可以实现3D打印？A.激光烧结技术B.喷墨打印技术C.热敏打印技术D.针式打印技术答案：A。激光烧结技术是3D打印的一种重要技术，它通过激光将粉末材料逐层烧结成型。喷墨打印技术、热敏打印技术和针式打印技术主要用于传统的二维打印。20.下列哪种物质是造成酸雨的主要原因？A.二氧化碳B.二氧化硫C.氮气D.氧气答案：B。二氧化硫排放到大气中，会与空气中的氧气和水反应生成硫酸，从而导致酸雨的形成。二氧化碳虽然会引起温室效应，但不是造成酸雨的主要原因；氮气和氧气是空气的主要成分，一般不会导致酸雨。二、多项选择题（每题3分，共30分。少选得1分，选错不得分）1.以下属于新能源的有？A.核能B.潮汐能C.地热能D.生物能答案：ABCD。核能、潮汐能、地热能和生物能都属于新能源。核能通过核反应释放能量；潮汐能是利用潮汐的涨落产生的能量；地热能是来自地球内部的热能；生物能是通过生物质的转化获得的能量。2.人工智能在医疗领域的应用包括？A.疾病诊断B.药物研发C.医疗影像分析D.远程医疗答案：ABCD。人工智能在医疗领域有广泛的应用，疾病诊断中可以利用机器学习算法辅助医生进行准确诊断；药物研发中可以通过人工智能技术筛选化合物等；医疗影像分析中可以快速准确地识别影像中的病变；远程医疗中可以利用人工智能实现智能问诊等功能。3.下列哪些属于计算机的输入设备？A.键盘B.鼠标C.显示器D.打印机答案：AB。键盘和鼠标是常见的计算机输入设备，用于向计算机输入信息。显示器是输出设备，用于显示计算机处理后的信息；打印机也是输出设备，用于将计算机中的信息打印出来。4.以下关于基因工程的说法正确的有？A.可以实现不同物种之间的基因转移B.可以用于改良农作物品种C.可能会带来一些伦理和安全问题D.基因工程产品都是对人类有益的答案：ABC。基因工程可以将一种生物的基因转移到另一种生物体内，实现不同物种之间的基因转移，在农业上可用于改良农作物品种。但基因工程也可能带来一些伦理和安全问题，如基因污染、生物安全等。基因工程产品并非都是对人类有益的，也可能存在潜在风险。5.下列属于航天技术应用的有？A.气象预报B.导航定位C.资源勘探D.电视转播答案：ABCD。气象卫星可以用于气象预报；导航卫星系统如GPS、北斗等用于导航定位；地球资源卫星可用于资源勘探；通信卫星用于电视转播等。6.关于机器人的分类，以下正确的有？A.工业机器人B.服务机器人C.特种机器人D.教育机器人答案：ABCD。工业机器人主要用于工业生产；服务机器人用于为人类提供各种服务，如家政服务等；特种机器人用于特殊环境和任务，如救援机器人等；教育机器人用于教学和学习。7.以下哪些是物联网的应用场景？A.智能交通B.智能家居C.智能农业D.智能医疗答案：ABCD。智能交通中可以通过物联网技术实现车辆的实时监控和交通流量的优化；智能家居可以实现家电的远程控制和自动化管理；智能农业可以对农作物的生长环境进行实时监测和调控；智能医疗可以实现医疗设备的联网和患者的远程监护。8.下列属于量子力学中的重要概念有？A.量子纠缠B.波粒二象性C.不确定性原理D.黑洞辐射答案：ABC。量子纠缠是指两个或多个量子系统之间存在的一种非定域、超光速的关联；波粒二象性表明微观粒子既具有粒子的特性又具有波的特性；不确定性原理指出不能同时精确地测量粒子的位置和动量。黑洞辐射是霍金提出的与广义相对论和量子力学相关的概念，但不属于量子力学的核心重要概念。9.新能源汽车的类型包括？A.纯电动汽车B.混合动力汽车C.燃料电池汽车D.天然气汽车答案：ABC。纯电动汽车完全依靠电力驱动；混合动力汽车结合了燃油发动机和电动机；燃料电池汽车通过燃料电池将化学能转化为电能驱动车辆。天然气汽车虽然也是一种清洁能源汽车，但通常不将其归类为新能源汽车，新能源汽车主要强调使用新型能源如电能、氢能等。10.以下哪些技术可以提高计算机的运算速度？A.多核处理器技术B.并行计算技术C.量子计算技术D.超线程技术答案：ABCD。多核处理器技术通过在一个芯片上集成多个处理器核心来提高并行处理能力；并行计算技术将一个大的计算任务分解为多个小任务并行处理；量子计算技术利用量子比特的特性进行高速计算；超线程技术可以在一个物理核心上模拟出多个逻辑核心，提高处理器的利用率，从而提高运算速度。三、简答题（每题10分，共20分）1.简述5G技术相比4G技术有哪些主要优势，并举例说明其应用场景。答：5G技术相比4G技术主要有以下优势：-高速率：5G的理论峰值速率可达20Gbps，而4G仅为1Gbps左右。这使得用户可以在短时间内下载高清电影、大型游戏等大容量文件。例如，在5G网络下，一部1GB的高清电影可能只需几秒钟就能下载完成。-低时延：5G的端到端时延可低至1毫秒，而4G时延约为30-50毫秒。低时延对于实时性要求高的应用非常关键，如自动驾驶领域，车辆可以实时接收路况信息并做出反应，减少事故发生的可能性。-大容量：5G可以支持每平方公里100万个连接，而4G仅为10万个左右。这使得更多的设备可以同时连接到网络，适用于物联网应用，如智能城市中大量的传感器、监控设备等可以同时稳定地连接到网络。应用场景举例：-增强现实（AR）/虚拟现实（VR）：高速率和低时延的特性使得5G能够支持流畅的AR/VR体验，如在沉浸式的游戏、虚拟旅游等场景中。-远程医疗：低时延保证了医生可以实时操控远程的医疗设备进行手术，高速率可以传输高清的医学影像。-工业互联网：大容量可以连接工厂内的大量设备，实现设备的智能化管理和协同工作，提高生产效率。2.请解释什么是区块链技术，并说明其主要特点和应用领域。答：区块链技术是一种分布式账本技术，它通过将数据按照时间顺序以区块的形式链接在一起，形成一个不可篡改、可追溯的分布式数据库。主要特点：-去中心化：区块链不依赖于单一的中心化机构进行管理，而是由多个节点共同维护，每个节点都有完整的数据副本，这提高了系统的可靠性和安全性。-不可篡改：一旦数据被记录到区块链上，就很难被篡改，因为每个区块都包含了前一个区块的哈希值，任何一个区块的修改都会导致后续所有区块的哈希值发生变化，从而被其他节点发现。-可追溯：区块链上的每一笔交易都可以被追溯到其源头，这有助于提高数据的透明度和可信度。-共识机制：通过共识机制，区块链网络中的节点可以就数据的一致性达成共识，确保数据的准确性。应用领域：-金融领域：如数字货币（比特币等）、跨境支付、证券交易等，可以提高交易的效率和安全性，降低成本。-供应链管理：可以实现对商品从生产到销售全过程的追溯和监控，确保商品的质量和来源可查。-物联网：在物联网设备之间实现安全的数据共享和交易，提高物联网系统的安全性和可靠性。-版权保护：可以记录作品的创作时间和版权信息，防止作品被侵权。四、论述题（10分）论述科技发展对人类社会的影响，包括积极影响和消极影响，并谈谈你对科技发展的看法。答：科技发展对人类社会产生了深远的影响，既有积极的一面，也有消极的一面。积极影响-经济增长：科技的进步推动了生产力的提高，促进了经济的快速增长。例如，工业革命时期，蒸汽机、电力等技术的发明和应用，使得生产效率大幅提升，推动了工业化进程，创造了巨大的物质财富。-生活改善：科技改善了人们的生活质量。互联网的普及让信息传播更加迅速和便捷，人们可以随时随地获取各种知识和信息；医疗技术的进步延长了人类的寿命，提高了健康水平；智能家居设备让生活更加舒适和便利。-教育变革：科技为教育带来了新的方式和手段。在线教育平台打破了时间和空间的限制，让更多的人有机会接受优质的教育资源；虚拟现实和增强现实技术可以为学生提供更加