2025年科普知识竞赛题库及答案

2025年科普知识竞赛题库及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.目前人类已知宇宙中最古老的光线来自约多少年前？A.138亿年B.46亿年C.1000万年D.5000年答案：A（宇宙大爆炸理论认为，宇宙年龄约138亿年，最古老的光线是宇宙微波背景辐射，形成于大爆炸后约38万年）2.以下哪种技术是CRISPR-Cas9基因编辑系统的核心？A.识别特定DNA序列并切割B.逆转录RNA为DNAC.合成人工染色体D.扩增特定基因片段答案：A（CRISPR-Cas9通过向导RNA识别目标DNA序列，Cas9蛋白进行定点切割，实现基因编辑）3.地球内部圈层中，厚度最大的是？A.地壳B.地幔C.外核D.内核答案：B（地幔厚度约2865公里，占地球体积的82.3%，是最厚的圈层）4.量子计算机的“量子比特”与传统计算机“比特”的本质区别是？A.量子比特可同时处于0和1的叠加态B.量子比特存储容量更大C.量子比特传输速度更快D.量子比特不需要电力驱动答案：A（量子叠加态是量子计算的核心特性，允许量子比特同时表示多个状态，实现并行计算）5.以下哪种现象属于“光的衍射”？A.水中筷子看起来弯折B.肥皂泡上的彩色条纹C.小孔成像D.日食时边缘的光线弯曲答案：D（光绕过障碍物传播的现象为衍射，日食时太阳光绕过月球边缘发生衍射，导致边缘光线弯曲）6.2023年国际天文学联合会（IAU）确认的“第九大行星”候选天体主要依据是？A.直接光学观测图像B.柯伊伯带天体轨道异常C.引力透镜效应D.射电望远镜信号答案：B（科学家通过分析柯伊伯带小天体轨道的聚集现象，推测存在大质量行星的引力扰动）7.以下哪种材料属于“形状记忆合金”？A.钛合金B.镍钛合金C.铝合金D.不锈钢答案：B（镍钛合金在特定温度下可恢复原始形状，广泛应用于医疗支架和智能器件）8.植物进行光合作用时，吸收的主要光波长是？A.红光和蓝紫光B.绿光和黄光C.紫外线和X射线D.红外光和远红光答案：A（叶绿素主要吸收红光（640-660nm）和蓝紫光（430-450nm），对绿光吸收最少，故叶片呈绿色）9.以下哪种能源不属于“可再生能源”？A.潮汐能B.页岩气C.地热能D.生物质能答案：B（页岩气是非常规天然气，属于化石能源，不可再生）10.人工智能“大语言模型”（如GPT-4）的核心训练方法是？A.监督学习B.强化学习从人类反馈中学习（RLHF）C.无监督学习D.迁移学习答案：B（当前主流大模型通过RLHF优化输出，结合人类偏好调整模型参数）11.地球大气中，臭氧浓度最高的层次是？A.对流层B.平流层C.中间层D.热层答案：B（平流层中的臭氧层集中了90%的大气臭氧，位于15-35公里高度）12.以下哪种动物属于“完全变态发育”？A.蝗虫B.蜻蜓C.蝴蝶D.蟋蟀答案：C（完全变态发育经历卵、幼虫、蛹、成虫四阶段，蝴蝶符合；蝗虫等为不完全变态，无蛹期）13.2024年发射的“嫦娥七号”探测器主要任务是？A.月面采样返回B.月球南极找水C.建立月球基地D.探测月球磁场答案：B（嫦娥七号将重点探测月球南极永久阴影区的水冰分布，为后续载人登月和基地建设提供数据）14.以下哪种现象与“温室效应”无关？A.大气中CO₂浓度升高B.南极冰盖融化C.平流层臭氧空洞D.全球平均气温上升答案：C（臭氧空洞由氟利昂等物质破坏臭氧层导致，与温室效应（CO₂等气体保温）机制不同）15.化学中“同分异构体”是指？A.质子数相同、中子数不同的原子B.分子式相同、结构不同的化合物C.电子数相同、电荷不同的离子D.分子量相同、元素组成不同的物质答案：B（如乙醇（C₂H₅OH）和二甲醚（CH₃OCH₃）分子式均为C₂H₆O，但结构不同）16.以下哪种技术是“元宇宙”的核心支撑？A.5G通信B.脑机接口C.数字孪生D.以上都是答案：D（元宇宙需要高带宽（5G）、虚实交互（脑机接口）、虚拟镜像（数字孪生）等多技术融合）17.人体中含量最多的金属元素是？A.钙B.铁C.钠D.钾答案：A（钙占人体体重约1.5%，主要存在于骨骼和牙齿中）18.以下哪种天文现象是由于地球公转引起的？A.昼夜交替B.四季变化C.时差D.月相变化答案：B（地球公转时地轴倾斜导致太阳直射点南北移动，形成四季；昼夜交替和时差由自转引起，月相由月球公转引起）19.新材料“石墨烯”的特性不包括？A.强度超过钢100倍B.良好的导电性C.完全不透明D.厚度仅为单原子层答案：C（石墨烯是单原子层碳材料，透光率约97.7%，几乎透明）20.以下哪种疾病由病毒引起？A.肺结核B.疟疾C.流感D.坏血病答案：C（流感由流感病毒引起；肺结核（细菌）、疟疾（疟原虫）、坏血病（缺乏维生素C））二、判断题（每题1分，共15分）1.黑洞会吞噬所有靠近的物质，连光也无法逃逸，因此无法被观测到。（）答案：×（黑洞周围吸积盘的物质摩擦会释放X射线，事件视界望远镜已直接拍摄到黑洞阴影）2.植物的“光合作用”只在白天进行，“呼吸作用”只在夜晚进行。（）答案：×（呼吸作用是细胞的持续过程，昼夜都在进行；光合作用需要光，主要在白天）3.声音在真空中的传播速度比在空气中快。（）答案：×（声音传播需要介质，真空中无法传播）4.所有恒星最终都会演化成黑洞。（）答案：×（只有质量超过3倍太阳质量的恒星末期才可能形成黑洞，小质量恒星会变成白矮星或中子星）5.人工智能的“图灵测试”是判断机器是否具备人类智能的唯一标准。（）答案：×（图灵测试是经典方法，但现代AI更关注具体任务表现（如语言生成、图像识别））6.地球上的“极昼”“极夜”现象仅出现在北极和南极点。（）答案：×（极圈（66.5°）以内地区都会出现极昼极夜，纬度越高持续时间越长）7.化学中的“燃烧”一定需要氧气参与。（）答案：×（如氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，无需氧气）8.人体的“白细胞”主要功能是运输氧气。（）答案：×（红细胞运输氧气，白细胞负责免疫防御）9.地震波中的“横波”比“纵波”传播速度快，因此地震时先感觉到横波。（）答案：×（纵波速度更快（5-7km/s），横波（3-4km/s），所以先感觉到上下颠簸（纵波），后左右摇晃（横波））10.月球表面的重力约为地球的1/6，因此同一物体在月球上的质量比地球小。（）答案：×（质量是物体固有属性，不随位置改变；重量（重力）会因引力变化而改变）11.塑料属于“有机高分子材料”。（）答案：√（塑料由高分子聚合物制成，如聚乙烯、聚氯乙烯）12.太阳系中体积最大的行星是土星。（）答案：×（木星体积是太阳系其他行星总和的2.5倍，是体积最大的行星）13.糖尿病是由于胰岛素分泌不足或细胞对胰岛素不敏感导致的。（）答案：√（1型糖尿病因胰岛β细胞破坏导致胰岛素缺乏，2型因胰岛素抵抗）14.光年是时间单位。（）答案：×（光年是距离单位，指光在真空中一年传播的距离（约9.46万亿公里））15.酸雨的pH值通常小于5.6。（）答案：√（正常雨水因溶解CO₂呈弱酸性（pH≈5.6），pH＜5.6的降水为酸雨）三、简答题（每题5分，共45分）1.简述“碳中和”的定义及实现路径。答案：碳中和指一定时间内，人为排放的CO₂总量通过植树造林、碳捕捉（CCUS）等方式抵消，达到净零排放。实现路径包括：①能源结构转型（发展风电、光伏等可再生能源替代化石能源）；②提升能源效率（工业、交通、建筑领域节能）；③碳汇增强（森林、湿地保护与修复）；④碳捕捉与封存技术（直接空气捕捉CO₂并封存地下）。2.为什么天空呈现蓝色？答案：阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光组成。大气中的氮气、氧气等分子对短波光（蓝、紫光）的散射（瑞利散射）远强于长波光（红光）。人眼对蓝光更敏感，因此天空看起来是蓝色。3.说明“转基因技术”与“基因编辑技术”的区别。答案：转基因技术是将外源基因（如其他物种的基因）导入目标生物基因组，使其获得新性状（如抗虫棉转入Bt毒蛋白基因）；基因编辑技术（如CRISPR-Cas9）则是对生物自身基因进行定点修改（删除、插入或替换），不引入外源基因（如编辑水稻自身基因提高抗逆性）。4.简述“板块构造学说”的核心内容。答案：地球岩石圈被划分为若干刚性板块（如亚欧板块、太平洋板块），这些板块漂浮在软流层上缓慢移动。板块交界处是地质活动活跃区：碰撞挤压形成山脉（如喜马拉雅山）、海沟；张裂拉伸形成裂谷（如东非大裂谷）或海洋；板块间的错动引发地震。5.解释“量子纠缠”现象及其应用前景。答案：量子纠缠指两个或多个量子系统相互作用后，其状态无法独立描述，任一粒子状态变化会瞬间影响其他粒子（无论距离多远）。应用前景包括：量子通信（绝对安全的密钥传输）、量子计算（利用纠缠态实现并行计算）、量子精密测量（提高传感器精度）。6.为什么深海生物能承受巨大水压？答案：深海生物体内外压力平衡：①体液与周围海水渗透压相近，避免内外压力差；②细胞结构特殊（如细胞膜含更多不饱和脂肪酸，保持流动性）；③无刚性骨骼（如某些鱼类骨骼退化，由柔软组织支撑）；④体内含抗压成分（如三甲胺氧化物稳定蛋白质结构）。7.简述“5G”与“4G”的主要区别。答案：①峰值速率：5G理论速率10Gbps（4G约100Mbps）；②延迟：5G低至1ms（4G约50ms）；③连接密度：5G支持100万台/平方公里设备（4G约10万台）；④场景扩展：5G支持增强移动宽带（eMBB）、超可靠低时延（URLLC）、海量机器通信（mMTC），覆盖自动驾驶、工业互联网等新场景。8.说明“温室气体”的主要种类及对气候的影响。答案：主要温室气体包括CO₂（化石燃料燃烧）、CH₄（沼气、垃圾填埋）、N₂O（农业施肥）、氟利昂（制冷剂）等。它们能吸收地表