2025年度全国大学生科普知识竞赛题库及答案

2025年度全国大学生科普知识竞赛题库及答案1.天文与航天（1）2024年发射的嫦娥六号探测器完成了人类首次月背采样返回任务，其采集的月壤主要来自月球的哪个区域？A.风暴洋B.雨海C.南极-艾特肯盆地D.冷海答案：C解析：嫦娥六号选择月球南极-艾特肯盆地（SPA盆地）作为采样区，该区域是月球最大、最古老的撞击盆地，保存了月球深部物质信息，对研究月球演化具有重要价值。（2）韦伯空间望远镜的主镜采用了哪种特殊材料以适应极低温观测环境？A.铝合金B.碳化硅C.镀金铍D.二氧化硅答案：C解析：韦伯望远镜主镜由18块六边形子镜组成，每块子镜基底为轻质铍金属，表面镀有厚约100纳米的金膜，以增强红外反射率，同时铍材料在极低温（约-233℃）下仍能保持稳定形状。（3）2023年发现的系外行星LHS475b被称为“地球的表亲”，其最显著的特征是？A.与地球体积几乎相同B.拥有液态水C.大气成分与地球相似D.轨道位于恒星宜居带答案：A解析：LHS475b是一颗岩石行星，直径约为地球的99%，是目前发现的与地球体积最接近的系外行星，但尚未确认其大气或液态水存在。2.地球科学与环境（4）青藏高原的隆升对东亚气候的主要影响是？A.增强了冬季风，减弱了夏季风B.同时增强了冬季风和夏季风C.减弱了冬季风，增强了夏季风D.对季风无显著影响答案：B解析：青藏高原的隆升阻挡了西风带，迫使气流分支，同时作为“热岛”和“冷源”季节性变化，强化了海陆热力差异，使东亚夏季风（暖湿）和冬季风（干冷）均显著增强。（5）“碳中和”目标中的“碳”主要指？A.所有含碳化合物B.二氧化碳C.甲烷D.一氧化碳答案：B解析：碳中和（CarbonNeutrality）一般指通过植树造林、节能减排等方式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“净零排放”，主要针对二氧化碳而非其他温室气体。（6）2024年我国成功发射的陆地生态系统碳监测卫星（“句芒号”）的核心任务是？A.监测大气二氧化碳浓度B.测量森林植被生物量C.追踪海洋碳汇D.分析土壤有机碳含量答案：B解析：“句芒号”通过激光、多光谱等载荷，精准测量森林树高、冠幅等参数，反演植被生物量，从而计算森林碳储量，为碳汇评估提供数据支撑。3.生物与医学（7）CRISPR-Cas9基因编辑技术中，Cas9蛋白的主要功能是？A.识别目标DNA序列B.切割DNA双链C.修复DNA断裂D.合成RNA引导链答案：B解析：CRISPR系统中，sgRNA（单链引导RNA）负责识别目标DNA序列，Cas9蛋白则作为“分子剪刀”切割DNA双链，后续通过细胞自身的DNA修复机制实现基因编辑（敲除或插入）。（8）2023年全球首次获批的mRNA宫颈癌疫苗，其作用原理是？A.直接灭活HPV病毒B.诱导机体产生HPV抗体C.激活T细胞攻击癌细胞D.修复异常宫颈细胞DNA答案：B解析：mRNA疫苗编码HPV病毒的抗原蛋白（如L1蛋白），进入人体细胞后指导合成抗原，刺激免疫系统产生特异性抗体，从而预防HPV感染及后续宫颈癌发生。（9）人类肠道菌群中数量最多的微生物类群是？A.厚壁菌门B.拟杆菌门C.变形菌门D.放线菌门答案：A解析：健康成人肠道菌群中，厚壁菌门（如梭菌、乳杆菌）约占50%-75%，拟杆菌门（如拟杆菌）约占20%-50%，二者为优势菌群，其他门类占比更低。4.物理与化学（10）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.量子比特不受量子退相干影响答案：A解析：量子比特利用量子叠加原理，可同时表示0、1及二者的叠加态（如α|0⟩+β|1⟩），而传统比特只能是0或1，这使得量子计算机在处理某些问题（如大数分解）时具有指数级加速优势。（11）高温超导材料中的“高温”是指？A.高于液氮温度（-196℃）B.高于室温（25℃）C.高于水的沸点（100℃）D.高于液氦温度（-269℃）答案：A解析：传统超导材料（如金属合金）需液氦（约-269℃）冷却，而高温超导材料（如铜氧化物）可在液氮（-196℃）温度下实现超导，显著降低了应用成本，因此“高温”相对于液氦温度而言。（12）锂离子电池放电时，锂离子的迁移方向是？A.从正极迁移到负极B.从负极迁移到正极C.在正负极间双向移动D.仅在电解液中随机扩散答案：B解析：放电时，负极（如石墨）中的锂离子脱嵌，通过电解液迁移到正极（如磷酸铁锂）并嵌入，同时电子通过外电路从负极流向正极，产生电流；充电时过程相反。5.科技前沿与工程（13）2024年我国自主研发的“九章三号”光量子计算机，其主要突破是？A.首次实现量子霸权B.处理特定问题速度超越超级计算机C.实现1000个量子比特纠缠D.具备通用量子计算能力答案：B解析：“九章三号”针对高斯玻色取样问题，处理速度较前代提升百万倍，比当前全球最快超级计算机快约10^20倍，进一步巩固了我国在光量子计算领域的领先地位，但仍属于专用量子计算机。（14）可控核聚变的“磁约束”主流技术路线是？A.托卡马克装置B.惯性约束装置C.仿星器D.Z箍缩装置答案：A解析：国际热核聚变实验堆（ITER）采用托卡马克（环形磁约束）技术，通过强磁场约束高温等离子体，是目前最成熟的磁约束路线；惯性约束（如激光打靶）则通过瞬间压缩实现聚变。（15）北斗三号全球卫星导航系统的定位精度可达？A.米级B.分米级C.厘米级D.毫米级答案：A解析：北斗三号全球系统默认公开服务定位精度优于2.5米（水平）和5米（高程），通过地基增强系统可实现分米级、厘米级定位，特殊用户可达到毫米级，但常规民用为米级。（16）人工智能大模型“GPT-4”的核心技术是？A.循环神经网络（RNN）B.卷积神经网络（CNN）C.Transformer架构D.生成对抗网络（GAN）答案：C解析：GPT系列模型基于Transformer架构，通过自注意力机制（Self-Attention）捕捉长距离依赖关系，实现更高效的上下文理解和生成能力，是大语言模型的核心技术基础。（17）2023年我国首艘深远海多功能科学考察船“东方红3”号，其最先进的技术是？A.全电推进系统B.超静音设计（水下辐射噪声≤110分贝）C.万米级深潜能力D.激光雷达海洋测绘答案：B解析：“东方红3”号通过优化船型、采用浮筏隔振等技术，实现水下辐射噪声≤110分贝（接近海洋背景噪声），达到国际领先的“超静音”水平，保障海洋声学等高精度观测。（18）新型储能技术中，“液流电池”的主要优势是？A.能量密度高B.循环寿命长（超10000次）C.成本低D.响应速度快答案：B解析：液流电池通过正负电解液分离存储，循环寿命可达10000次以上（远超锂电池的2000-5000次），适合大规模、长时间储能，但能量密度较低，目前主要应用于电网调峰。（19）2024年我国成功发射的“风云三号G”卫星，属于哪一类气象卫星？A.静止轨道气象卫星B.太阳同步轨道气象卫星C.低倾角轨道降水测量卫星D.高轨合成孔径雷达卫星答案：C解析：“风云三号G”是我国首颗低倾角轨道降水测量卫星，配备双频降水雷达等载荷，可精准测量全球中低纬度地区降水三维结构，提升台风、暴雨等灾害性天气的预报能力。（20）碳捕集与封存（CCS）技术中，最成熟的封存方式是？A.地质封存（如咸水层、油气藏）B.海洋封存（注入深海）C.矿石碳化（与镁/钙矿物反应）D.生物封存（植树造林）答案：A解析：地质封存通过将二氧化碳注入地下深层咸水层、枯竭油气藏等，是目前技术最成熟、应用最广泛的封存方式；海洋封存因环境风险大尚未推广，矿石碳化成本较高，生物封存属于自然碳汇。（21）2023年诺贝尔化学奖授予量子点研究，量子点的独特性质源于？A.尺寸效应（纳米级粒径）B.表面等离子体共振C.超导特性D.铁电效应答案：A解析：量子点是直径约1-10纳米的半导体纳米晶体，其电子能级因量子限域效应（尺寸效应）呈现离散化，导致发光颜色随粒径大小可调（如小粒径发蓝光，大粒径发红光），广泛应用于显示、医疗成像等领域。（22）我国“奋斗者”号载人潜水器的最大下潜深度是？A.7062米B.10909米C.11034米D.8300米答案：B解析：2020年“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，深度达10909米，标志着我国全海深载人潜水器技术突破，此前“蛟龙号”最大下潜深度为7062米。（23）2024年国际天文学联合会（IAU）确认的“奥陌陌”（ʻOumuamua）天体的最特殊之处是？A.首个被观测到的星际彗星B.具有异常加速现象C.成分与太阳系天体完全不同D.携带有机分子答案：B解析：ʻOumuamua是人类发现的首个星际天体（来自太阳系外），其轨道观测显示存在非引力加速（即无法用太阳引力解释的速度变化），可能由表面气体喷发（类似彗星）或特殊形状（如薄片状）导致光压效应引起，具体机制仍存争议。（24）生物可降解塑料“PLA”的主要原料是？A.石油B.淀粉（如玉米）C.纤维素D.动物脂肪答案：B解析：聚乳酸（PLA）是一种生物基可降解塑料，通过乳酸单体聚合而成，而乳酸主要由玉米、木薯等农作物的淀粉经微生物发酵制得，最终可在堆肥条件下降解为水和二氧化碳。（25）2023年我国科学家在量子计算领域实现的“113个光子的量子计算原型机”名称是？A.九章三号B.祖冲之三号C.悟空号D.墨子号答案：A解析：“九章三号”光量子计算原型机实现了113个光子的量子干涉，处理高斯玻色取样问题的速度较“九章二号”提升百万倍，是当时全球光子数最多的量子计算实验。（26）地球同步轨道卫星的运行周期是？A.12小时B.24小时C.365天D.1个月答案：B解析：地球同步轨道卫星的轨道周期与地球自转周期（约23小时56分4秒）一致，因此相对于地面静止，常用于通信、气象等领域，轨道高度约35786公里。（27）2024年我国首台“质子治疗系统”获批上市，其治疗癌症的优势是？A.对正常组织损伤更小B.治疗费用更低C.适用于所有癌症类型D.治疗时间更短答案：A解析：质子治疗利用质子束的布拉格峰特性（能量在射程末端集中释放），可精准破坏肿瘤组织，减少对周围正常细胞的辐射损伤，尤其适合头部、儿童等敏感部位肿瘤，但设备成本高，并非适用于所有癌症。（28）“可燃冰”的主要成分是？A.甲烷水合物B.乙烷水合物C.丙烷水合物D.二氧化碳水合物答案：A解析：可燃冰（天然气水合物）是甲烷等气体分子与水分子在高压低温条件下形成的结晶物质，外观似冰，遇火可燃，主要分布于深海沉积物或陆域永久冻土中。（29）2023年“中国天眼”（FAST）发现的新脉冲星数量累计超过？A.100颗B.500颗C.1000颗D.2000颗答案：B解析：截至2023年底，FAST已发现超过500颗新脉冲星，约占全球同期新发现脉冲星总数的70%，