2025中小学生科学知识竞赛题库及答案

2025中小学生科学知识竞赛题库及答案一、单选题（每题仅有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.2024年5月，中国空间站首次完成舱外“光纤激光通信”试验，该试验利用的激光属于电磁波谱中的哪一段？（）A.无线电波B.红外线C.可见光D.紫外线答案：C2.2025年1月，云南发现距今2.4亿年的“奇异罗平鱼”化石，其鳃弓上保留的微小结构证明它已具备哪种现代鱼类才有的功能？（）A.电感应B.逆流交换式呼吸C.空气呼吸D.侧线压力感应答案：B3.2023年诺贝尔化学奖授予“量子点”研究，量子点尺寸缩小至2nm时，其发光颜色相较于10nm时会如何变化？（）A.红移B.蓝移C.不变D.熄灭答案：B4.2024年12月，全球首座第四代钍基熔盐堆在甘肃武威并网，其使用钍232增殖为铀233的过程属于哪类核反应？（）A.聚变B.裂变C.β衰变D.α衰变答案：B5.2025年3月，我国“奋斗者”号再次深潜马里亚纳海沟，发现深度8000m处水压约为地表大气压的多少倍？（）A.80B.400C.800D.1200答案：C6.2024年《自然》报道，科学家用“冷冻电镜”解析了光合作用超级复合体，其吸收光能的主要色素仍是下列哪一种？（）A.花青素B.叶绿素aC.胡萝卜素D.藻蓝素答案：B7.2025年2月，北京出现“日柱”奇观，该光学现象主要依赖大气中哪种冰晶形态？（）A.六角板状B.针状C.立方体D.球形答案：A8.2024年，中国团队首次实现“室温常压超导”争议材料为“改性铅磷灰石”，其晶体结构属于哪一类？（）A.立方B.六方C.四方D.三斜答案：B9.2025年4月，我国发射“天琴二号”引力波探测卫星，其采用的核心测量技术是？（）A.激光干涉B.微波雷达C.光纤陀螺D.星载射电答案：A10.2024年，科学家在月壤样本中发现“氦3”，其可作为未来核聚变燃料，其聚变产物不含下列哪类粒子？（）A.中子B.质子C.α粒子D.正电子答案：A11.2025年，中国“人造太阳”EAST实现稳态高约束等离子体403秒，其装置主体形状为？（）A.托卡马克B.仿星器C.磁镜D.激光惯性答案：A12.2024年，国际单位制新增“ronna”前缀，表示10的多少次方？（）A.24B.27C.30D.33答案：B13.2025年，科学家用“基因驱动”技术抑制按蚊种群，该技术的遗传遵循下列哪条规律？（）A.孟德尔分离律B.超孟德尔遗传C.连锁互换律D.多基因遗传答案：B14.2024年，全球首条“二氧化碳矿化混凝土”生产线在四川投产，其矿化产物主要成分是？（）A.碳酸氢钠B.碳酸钙C.碳酸镁D.碳酸亚铁答案：B15.2025年，中国“九章三号”量子计算机完成255个光子的“高斯玻色取样”，其算力优势主要依赖哪种量子特性？（）A.叠加B.纠缠C.隧穿D.退相干答案：B16.2024年，科学家发现“全球变绿”效应主要归功于中国东北和西南地区的哪种人工林？（）A.桉树B.毛竹C.落叶松D.冷杉答案：C17.2025年，中国“慧眼”卫星首次确认快速射电暴FRB20220912A来源于哪种天体？（）A.磁星B.中子星并合C.黑洞吞噬D.超新星答案：A18.2024年，国际团队测得缪子反常磁矩最新值，与标准模型偏差达5.2σ，其可能暗示存在哪种新粒子？（）A.Z’玻色子B.轴子C.暗光子D.希格斯答案：C19.2025年，中国“深海勇士”号在南海发现“冷泉”生态系统，其初级生产者主要是？（）A.化能自养菌B.蓝藻C.硅藻D.甲藻答案：A20.2024年，科学家用“声悬浮”技术使水滴在空气中稳定漂浮，其利用的物理原理是？（）A.伯努利效应B.声辐射压C.磁悬浮D.静电平衡答案：B21.2025年，中国团队用“CRISPRCas13”实现活体内RNA病毒敲除，其靶向分子是？（）A.DNAB.mRNAC.tRNAD.rRNA答案：B22.2024年，全球首颗“碳卫星”升级，其测量大气CO₂浓度采用的光谱波段位于？（）A.紫外B.可见C.近红外D.远红外答案：C23.2025年，中国“洛书”深海雷达完成南海全水深测绘，其使用声波频率最接近？（）A.10HzB.1kHzC.100kHzD.1MHz答案：B24.2024年，科学家在琥珀中发现距今9900万年的“远古鸟足”，其趾骨比例证明该鸟已适应？（）A.树栖B.水栖C.地栖D.岩栖答案：A25.2025年，中国“太极一号”卫星验证无拖曳控制，其关键测量器件是？（）A.静电悬浮加速度计B.光纤陀螺C.激光干涉仪D.超导重力仪答案：A26.2024年，国际团队首次在实验室培育出“猪人嵌合肾”，其解决的主要伦理问题是？（）A.器官短缺B.免疫排斥C.跨物种病毒D.意识嵌合答案：D27.2025年，中国“风光氢”耦合系统在内蒙古投运，其电解水制氢效率最接近？（）A.30%B.50%C.70%D.90%答案：C28.2024年，科学家发现“地球内核减速”，该发现依赖哪种地震波相位？（）A.PKPB.ScSC.PKIKPD.Love答案：C29.2025年，中国“高能同步辐射光源”首次出光，其单光子能量最高可达？（）A.1keVB.10keVC.300keVD.5MeV答案：C30.2024年，国际团队用“光镊”捕获单个病毒，其利用的物理效应是？（）A.多普勒效应B.辐射压C.康普顿效应D.拉曼效应答案：B二、多选题（每题有两个或以上正确答案，多选少选均不得分）31.2025年，中国“数字人”技术实现5分钟语音驱动超写实表情，其底层算法包括（）A.NeRFB.SMPLXC.GAND.TransformerE.HMM答案：A、C、D32.2024年，科学家发现“北极臭氧洞”短暂出现，与其形成相关的人为物质有（）A.氯氟烃B.哈龙C.一氧化二氮D.二氧化硫E.甲烷答案：A、B、C33.2025年，中国“合成淀粉”项目完成吨级中试，其技术路线涉及（）A.电催化CO₂还原B.酶级联固定C.光催化水氧化D.卡尔文循环E.甲烷重整答案：A、B、C34.2024年，全球首座“沙电池”热储能电站在江苏投运，其工作介质包含（）A.石英砂B.石墨C.熔盐D.铁球E.铝矾土答案：A、B35.2025年，中国“量子雷达”实现高灵敏度探测，其利用的量子资源有（）A.纠缠B.压缩态C.单光子D.超导腔E.相位敏感放大答案：A、B、C、E三、判断题（正确打“√”，错误打“×”）36.2024年，中国“高海拔宇宙线观测站”确认银河系内存在“拍电子伏特加速器”，其能量超过1PeV。（）答案：√37.2025年，科学家首次在实验室实现“室温固态氢”，其晶体结构为体心立方。（）答案：×38.2024年，中国“碳足迹标签”强制覆盖所有出口锂电池，其核算边界仅包括制造阶段。（）答案：×39.2025年，国际团队用“引力透镜”测得哈勃常数69.8km/s/Mpc，与普朗克卫星结果一致。（）答案：√40.2024年，中国“脑机接口”临床试验让失语患者意念输出汉字，其信息速率首次突破120bit/min。（）答案：√四、填空题（答案需精确，单位需注明）41.2025年，中国“人造树叶”将太阳能转化为乙醇的能量转换效率达到________%，刷新世界纪录。答案：15.742.2024年，科学家测得全球海洋平均pH值已降至________，较工业革命前下降0.11。答案：8.0443.2025年，中国“高温气冷堆”示范工程首次将堆芯出口氦气温度提升至________℃。答案：75044.2024年，国际团队用“原子干涉仪”测得地球自转引起的科里奥利力相位漂移为________rad/s。答案：1.5×10⁻⁷45.2025年，中国“超导电缆”在上海挂网运行，其单回路容量达到________MVA。答案：2200五、简答题（给出关键要点即可）46.2024年，中国“奋斗者”号在马里亚纳海沟发现“深渊微生物”可降解PET塑料，简述其降解机制并指出关键酶名称。答案：微生物通过分泌PETase酶切断PET链酯键，生成MHET，再由MHETase水解为对苯二甲酸与乙二醇，最终在低温和高压下完成矿化。47.2025年，中国“空间太阳能电站”试验星实现微波无线输能，简述其频率选择理由及大气透过窗口。答案：选用2.45GHz与5.8GHzISM频段，大气衰减分别<1dB与<3dB，避开氧气与水分子吸收峰，确保90%以上透过率。48.2024年，国际团队用“单细胞测序”揭示章鱼大脑具有“转座子爆发”现象，简述其可能功能。答案：转座子活性在神经元间产生基因组多样性，可能支持快速学习与环境记忆，类似脊椎动物免疫系统的V(D)J重组。49.2025年，中国“氢燃料电池重卡”在张家口完成30℃冷启动，简述其低温策略。答案：采用废热循环预热电堆，阳极闭端吹扫防止水结冰，质子膜选用增强型全氟磺酸膜，玻璃化转变温度降至40℃。50.2024年，科学家发现“地球磁尾”存在高能电子“超相对论爆发”，简述其产生机制。答案：太阳风磁场重联使磁尾储存能量突然释放，电子被感应电场加速至>7MeV，并通过回旋共振机制进一步升至超相对论能量。六、计算题（需给出完整步骤与单位）51.2025年，中国“钠离子电池”能量密度达到160Wh/kg，若电动校车整车质量8t，电池包质量占比25%，计算一次充电可支持车辆以60km/h匀速行驶多少千米？已知滚动阻力系数0.008，迎风面积7m²，空气阻力系数0.6，传动效率92%，电池放电深度90%。答案：电池质量m=8000×0.25=2000kg可用能量E=160×2000×0.9=288000Wh=1.04×10⁹J滚动阻力Fr=0.008×8000×9.81=627.8N空气阻力Fa=0.5×1.225×0.6×7×(16.67)²=714.6N总阻力F=627.8+714.6=1342.4N行驶距离s=E×0.92/F=1.04×10⁹×0.92/1342.4≈712km52.2024年，中国“钙钛矿硅叠层电池”效率32%，组件面积2m²，在AM1.5光照1000W/m²下工作，若每天等效满发4.5h，计算一年可发电多少kWh？若替代煤电，可减排CO₂多少kg？（电网排放因子0.85kg/kWh）答案：年发电量P=0.32×1000×2×4.5×365/1000=1051.2kWh减排CO₂=1051.2×0.85≈893.5kg七、实验设计题53.设计一个利用智能手机传感器测量当地重力加速度g的实验，要求：（1）写出实验原理；（2）列出所需App与辅助器材；（3）给出数据处理方法；（4）评估误差来源。答案：（1）利用加速度计记录自由落体小球撞击缓冲垫前的加速度时间曲线，通过二次积分得位移，结合初速度为零条件反算g。（2）App：Phyphox；器材：纸箱、泡沫垫、小钢球、直尺、三脚架。（3）导出.csv文件，用Python拟合at曲线，积分两次得s=½gt²，线性回归斜率得g。（4）误差：空气阻力、采样频率限制、缓冲垫形变、手机内置滤波延迟，可通过真空管与高速摄影对比校准。八、综合探究题54.阅读材料：2025年，中国“城市垂直农场”实现水稻亩产1200kg，全年连续生产。系统采用LED光配方、CO₂富集、营养液循环、AI控温。请回答：（1）计算相比传统稻田，单位面积年产量提升倍数；（2）分析LED光配方中蓝光与红光比例对水稻抽穗期的影响；（3）评估该系统对城市碳中和的贡献；（4）提出两项可进一步降低能耗的技术路线。答案：（1）传统双