2025年科技强国科普知识大赛考试题(附答案)

2025年科技强国科普知识大赛考试题(附答案)一、单项选择题（每题2分，共30分）1.量子计算机的核心优势在于利用了量子力学的哪种特性？A.量子叠加与量子纠缠B.量子隧穿效应C.量子霍尔效应D.量子退相干2.2024年发布的全球首款通用人工智能大模型（AGI原型机），其训练数据量达到多少量级？A.100TB级B.1PB级C.10PB级D.1EB级3.基因编辑技术CRISPR-Cas12与CRISPR-Cas9的主要区别在于？A.切割DNA的效率更高B.可编辑RNA分子C.仅适用于植物细胞D.脱靶效应完全消除4.中国“嫦娥六号”探测器的主要科学目标是？A.实现月面软着陆并释放巡视器B.从月球背面采集并返回月壤样本C.建立月面永久观测站D.探测月球极地水冰分布5.可控核聚变反应中，最常用的燃料组合是？A.氕（¹H）和氘（²H）B.氘（²H）和氚（³H）C.氚（³H）和氦-3（³He）D.氦-3（³He）和锂-6（⁶Li）6.2025年量产的新一代钠离子电池，其能量密度已达到多少Wh/kg？A.80-100B.120-150C.180-200D.250-3007.碳纳米管作为新型材料，其拉伸强度约为钢的多少倍？A.10倍B.50倍C.100倍D.200倍8.“东数西算”工程中，贵州枢纽的核心定位是？A.实时性算力中心B.冷数据存储与离线计算C.人工智能训练集群D.国际数据交互节点9.中国“奋斗者”号全海深载人潜水器的最大设计下潜深度是？A.6000米B.8000米C.10000米D.11000米10.类脑芯片与传统芯片的本质区别在于？A.采用硅基材料B.模拟神经元突触结构C.支持更高运算频率D.功耗降低50%11.智慧农业中，土壤多参数传感器通常不包括以下哪项监测指标？A.温度B.酸碱度（pH值）C.重金属含量D.电导率（EC值）12.2025年商用的6G通信技术，其理论峰值速率可达？A.10GbpsB.100GbpsC.1TbpsD.10Tbps13.我国“天舟七号”货运飞船的主要任务是？A.运送航天员往返空间站B.为空间站提供推进剂补加C.开展微重力科学实验D.验证航天器交会对接新技术14.人工合成淀粉技术的突破，其核心是将哪种物质转化为淀粉？A.二氧化碳（CO₂）B.葡萄糖（C₆H₁₂O₆）C.甲醇（CH₃OH）D.纤维素（(C₆H₁₀O₅)ₙ）15.2025年投入使用的“中国天眼”（FAST）升级版，其灵敏度提升了多少？A.10%B.30%C.50%D.100%二、填空题（每空1分，共20分）1.量子计算中，衡量计算能力的核心指标是__________，目前我国“九章三号”光量子计算机的该指标已突破__________。2.人工智能的三要素是__________、__________和__________。3.CAR-T细胞治疗技术中，“CAR”指的是__________，其主要靶点为__________（列举一种）。4.我国“天问二号”探测器计划于2025年发射，目标是探测__________（天体名称）和__________（天体类型）。5.第三代半导体材料以__________（化学式）为代表，具有__________、__________等特性（列举两点）。6.数字孪生技术的核心是通过__________和__________构建物理实体的虚拟映射。7.全海深载人潜水器的关键技术包括__________、__________和__________（列举三点）。8.脑机接口按侵入程度可分为__________和__________两大类。三、判断题（每题1分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）1.量子计算机可以完全替代经典计算机处理所有类型的计算任务。（）2.GPT-5大模型已具备人类级别的意识和情感理解能力。（）3.基因编辑技术可以完全避免脱靶效应，实现精准修改。（）4.中国空间站是目前唯一在轨运行的载人空间站。（）5.可控核聚变反应已实现“能量净增益”（Q>1），但尚未商用。（）6.2023年宣称的“室温超导”材料已被全球实验室广泛验证并量产。（）7.“东数西算”工程仅涉及数据中心的地理迁移，与算力调度无关。（）8.“奋斗者”号曾下潜至马里亚纳海沟“挑战者深渊”底部。（）9.类脑芯片的设计仍基于冯·诺依曼架构。（）10.智慧农业只需部署传感器即可实现全流程自动化。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述量子计算的基本原理及其在密码学领域的应用前景。2.人工智能大模型（如GPT-5）的训练流程包括哪些关键步骤？3.CRISPR-Cas9基因编辑技术的作用机制是什么？目前面临的主要伦理挑战有哪些？4.中国“嫦娥六号”月背采样返回任务对月球科学研究的意义体现在哪些方面？五、论述题（每题10分，共20分）1.结合“科技自立自强”国家战略，论述我国在半导体领域突破“卡脖子”技术的必要性及主要路径。2.从“双碳”目标出发，分析新能源技术（如光伏、风电、储能）如何支撑我国能源体系转型。参考答案一、单项选择题1.A2.D3.A4.B5.B6.B7.C8.B9.D10.B11.C12.C13.B14.A15.D二、填空题1.量子比特数；1000个2.数据；算法；算力3.嵌合抗原受体；CD19（或BCMA等）4.近地小行星；彗星5.GaN（氮化镓）或SiC（碳化硅）；高禁带宽度；耐高温（或高频率、高功率）6.传感器数据；物理模型7.超高压密封；深海动力供应；抗压材料（或导航定位、通信技术）8.侵入式；非侵入式三、判断题1.×2.×3.×4.×5.√6.×7.×8.√9.×10.×四、简答题1.原理：量子计算利用量子比特的叠加态（同时处于0和1的状态）和量子纠缠（多量子比特间的强关联），通过量子门操作实现并行计算，突破经典计算机的二进制限制。密码学应用：量子计算机可快速破解基于大数分解的RSA加密和椭圆曲线加密（Shor算法），推动后量子密码（如格密码）的研发；同时，量子密钥分发（QKD）利用量子不可克隆原理实现无条件安全通信。2.训练流程：①数据采集与清洗：从多源（文本、图像、视频）获取数据，过滤噪声、偏见内容；②预训练：使用Transformer架构在超大规模数据上进行自监督学习，学习通用特征；③微调：通过有监督微调（人类标注数据）和强化学习（奖励模型引导）优化任务特定性能；④评估与迭代：通过基准测试（如MMLU、HumanEval）和人工测评验证效果，调整模型参数。3.机制：CRISPR-Cas9系统由向导RNA（gRNA）和Cas9蛋白组成，gRNA靶向特定DNA序列，Cas9蛋白切割DNA双链，通过非同源末端连接（NHEJ）或同源重组（HDR）实现基因编辑。伦理挑战：人类胚胎编辑可能导致“设计婴儿”，破坏基因多样性；脱靶效应的潜在风险；技术滥用（如增强型基因改造）引发社会公平争议；跨物种基因编辑可能破坏生态平衡。4.意义：①月背样本分析：月背保存了更原始的月壳物质，可揭示月球早期演化（如岩浆海假说）；②撞击坑研究：月背撞击坑密集，样本可反演太阳系小天体撞击历史；③空间环境探测：月背无地球电磁干扰，为低频射电观测、太阳风与月壤相互作用研究提供独特条件；④技术验证：为未来载人登月、月球基地建设积累采样返回技术经验。五、论述题1.必要性：半导体是信息产业的核心，我国在芯片设计（EDA工具）、制造（光刻机、光刻胶）、材料（高纯度硅片、靶材）等环节依赖进口，“卡脖子”技术限制了5G、AI、自动驾驶等战略性新兴产业发展；保障产业链安全、维护国家科技主权需实现自主可控。路径：①基础研究突破：加大对第三代半导体（GaN、SiC）、量子芯片、光子芯片等前沿领域的研发投入，布局碳基芯片等颠覆性技术；②产业链协同：建立“高校-科研院所-企业”联合创新体系（如“链主”企业牵头，中小企业配套）；③人才培养：通过“强基计划”“卓越工程师”项目培育半导体专业人才；④政策支持：落实税收优惠、知识产权保护、大基金投资等产业政策；⑤国际合作：在非敏感领域参与全球标准制定，避免技术“脱钩”。2.支撑作用：①可再生能源替代：光伏（HJT、钙钛矿电池）、风电（16MW级海上风机）技术提升，度电成本降至0.2元/kWh以下，逐步替代煤电成为主力电源；②储能技术突破：锂离子电池（能量密