2025年科普综合知识竞赛考试题(附答案)

2025年科普综合知识竞赛考试题(附答案)一、单项选择题（每题2分，共40分）1.2024年，国际天文学联合会（IAU）确认太阳系中某行星的卫星数量突破100颗，这一行星是（）。A.土星B.木星C.天王星D.海王星2.全球气候观测系统（GCOS）2024年报告显示，当前全球平均气温较工业化前水平上升约（）。A.1.0℃B.1.2℃C.1.5℃D.1.8℃3.CRISPR-Cas9基因编辑技术的核心原理是（）。A.修复DNA单链断裂B.特异性切割目标DNA序列C.合成人工染色体D.激活沉默基因表达4.量子计算机与传统计算机的本质区别在于（）。A.使用二进制而非十进制B.利用量子叠加和纠缠态并行计算C.运算速度更快D.存储容量更大5.可降解塑料“聚乳酸（PLA）”的主要原料是（）。A.石油B.玉米淀粉C.纤维素D.聚乙烯6.2024年，中国“嫦娥七号”探测器在月球背面完成的关键任务是（）。A.月壤采样返回B.月面生物实验C.极区水冰探测D.建立永久基地7.人工智能大模型“GPT-5”的核心技术突破是（）。A.多模态交互能力B.完全自主学习C.情感识别D.量子计算集成8.下列能源中，属于二次能源的是（）。A.太阳能B.天然气C.氢能D.地热能9.人体中含量最多的常量元素是（）。A.碳B.氢C.氧D.氮10.2024年，全球首座商用量子通信干线“京雄干线”正式开通，其核心技术是（）。A.卫星激光通信B.量子密钥分发（QKD）C.5G毫米波传输D.光纤超算互联11.下列现象中，由地球公转引起的是（）。A.昼夜交替B.时差C.四季变化D.极光12.被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）主要用于（）。A.气象观测B.深空通信C.脉冲星探测D.卫星导航13.医学中“mRNA疫苗”的作用机制是（）。A.直接注射病毒抗原B.利用病毒载体传递抗原基因C.向人体细胞传递mRNA指令合成抗原D.激活人体自身干细胞14.石墨烯被称为“新材料之王”，其最突出的物理特性是（）。A.高导热性B.超疏水性C.单原子层厚度D.室温超导性15.2024年，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟下潜至11054米，其外壳主要采用的材料是（）。A.钛合金B.铝合金C.碳纤维D.不锈钢16.下列关于“温室效应”的表述，错误的是（）。A.主要温室气体包括CO₂、CH₄、N₂OB.温室效应完全由人类活动引起C.适度温室效应是地球宜居的重要条件D.过量温室效应会导致全球变暖17.2024年，全球首款获批上市的通用型CAR-T细胞疗法采用的技术是（）。A.基因敲除免疫排斥基因B.全人工合成免疫细胞C.病毒载体递送治疗基因D.干细胞定向分化18.下列化学反应中，属于吸热反应的是（）。A.燃烧反应B.中和反应C.分解碳酸钙D.金属与酸的反应19.地球大气层中，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20.2024年，国际团队宣布在实验室实现“可控核聚变”净能量增益（Q>1），其采用的主要技术路径是（）。A.磁约束（托卡马克）B.惯性约束（激光聚变）C.冷核聚变D.仿星器二、填空题（每空2分，共30分）1.太阳系中体积最大的行星是________，其大气中标志性的“大红斑”是持续数百年的________。2.2024年，中国科学家首次在月壤中发现________（一种可用于核聚变的燃料），储量预计可供地球使用数万年。3.人体消化系统中，吸收营养物质的主要器官是________；呼吸系统中，气体交换的场所是________。4.量子力学中描述微观粒子状态的基本方程是________，由物理学家________提出。5.2024年，中国“北斗三号”系统完成全球组网后，定位精度提升至________米级，支持________（填通信技术）短报文通信。6.化学中，“绿色化学”的核心是________，其12条原则中最关键的是________。7.生态系统的组成包括________和________两大部分，其中________是生态系统的基石。8.2024年，全球首个“数字孪生地球”平台上线，其核心技术是________和________。三、判断题（每题2分，共20分）1.光年是时间单位。（）2.所有细菌都会导致疾病。（）3.原子弹利用的是核聚变反应。（）4.北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统。（）5.病毒属于生物，因为它能在宿主细胞内复制。（）6.石油是可再生能源。（）7.酸雨的主要成因是大气中二氧化碳浓度过高。（）8.5G通信的关键技术包括毫米波和MassiveMIMO（大规模多输入多输出）。（）9.基因编辑技术可以完全消除所有遗传病。（）10.地球的地核主要由铁和镍组成，分为液态外核和固态内核。（）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述温室效应的形成机制及其对地球生态的影响。2.解释“量子纠缠”现象，并说明其在通信领域的应用前景。3.为什么说热带雨林被称为“地球之肺”？请从生态学角度分析。4.新能源汽车（如电动汽车）相比传统燃油车有哪些环境优势？需结合能源链全周期分析。5.举例说明人工智能在医疗领域的具体应用（至少3例）。五、论述题（每题15分，共30分）1.结合当前科技发展，论述“碳中和”目标对全球能源结构转型的推动作用。要求涵盖传统能源挑战、可再生能源发展、储能技术突破及政策支持等方面。2.随着基因编辑技术（如CRISPR）的进步，讨论科技伦理在生物医学研究中的重要性及应对措施。需涉及伦理风险、基本原则和监管框架。参考答案一、单项选择题1.B2.B3.B4.B5.B6.C7.A8.C9.C10.B11.C12.C13.C14.A15.A16.B17.A18.C19.B20.B二、填空题1.木星；风暴（或“反气旋风暴”）2.氦-3（³He）3.小肠；肺泡4.薛定谔方程；薛定谔5.0.1（或“亚米级”）；卫星6.从源头上减少或消除污染；预防污染（或“防止废物产生”）7.生物群落；非生物环境；生产者（或“绿色植物”）8.数字孪生技术；物联网（或“5G/6G通信”“人工智能”）三、判断题1.×（光年是距离单位）2.×（多数细菌是无害或有益的）3.×（原子弹是核裂变，氢弹是核聚变）4.√5.√（病毒能复制增殖，符合生物基本特征）6.×（石油是化石能源，不可再生）7.×（酸雨主因是硫氧化物和氮氧化物）8.√9.×（存在脱靶效应，且伦理限制禁止编辑生殖细胞）10.√四、简答题1.形成机制：太阳短波辐射穿透大气到达地表，地表吸收后以长波辐射（红外线）反射回太空；温室气体（如CO₂、CH₄）吸收部分长波辐射，重新向地表发射，使地表温度升高。影响：适度温室效应维持地球宜居温度（约15℃）；过量导致全球变暖，引发冰川融化、海平面上升、极端天气（如高温、暴雨）、生态系统失衡（物种迁徙或灭绝）等。2.量子纠缠：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），违反经典物理的“定域性”。应用前景：量子密钥分发（QKD）利用纠缠光子对生成绝对安全的密钥（任何窃听会破坏纠缠态，被接收方察觉），实现“无条件安全”通信；未来可能用于量子互联网，支持超远距离加密传输。3.热带雨林通过光合作用吸收大量CO₂，释放O₂（约占全球氧气总量的20%），维持全球碳氧平衡；其生物量占全球陆地生态系统的50%以上，是最大的碳汇之一；此外，雨林通过蒸腾作用调节区域气候，间接影响全球水循环，故被称为“地球之肺”。4.环境优势：①尾气零排放，减少PM2.5、NOx等污染物；②若电力来自可再生能源（风电、光伏），全生命周期碳排放比燃油车低70%以上；③电池回收技术（如梯次利用）可降低资源消耗；④电机效率（约90%）远高于燃油发动机（约30%），能源利用率更高。5.应用案例：①医学影像诊断：AI分析X光片、CT/MRI影像，辅助识别肺癌、乳腺癌等早期病灶（如谷歌DeepMind的视网膜病变检测系统）；②药物研发：AI模型（如AlphaFold）预测蛋白质结构，加速新药分子筛选（缩短研发周期30%-50%）；③个性化治疗：基于患者基因组数据和电子病历，AI推荐靶向治疗方案（如肿瘤免疫治疗用药指导）；④手术辅助：机器人手术系统（如达芬奇）通过AI实时规划手术路径，提高精度。五、论述题1.（要点）-传统能源挑战：化石能源（煤、石油、天然气）燃烧是CO₂排放主因（占全球排放75%），导致全球变暖；同时，化石能源不可再生，储量有限（如石油剩余可采年限约50年）。-可再生能源发展：风电、光伏成本十年下降80%以上（2024年光伏度电成本约0.2元/度），2024年全球可再生能源发电量占比达32%（2010年仅18%）；氢能（绿氢）作为储能载体，通过电解水制氢（利用风电/光伏弃电），可解决可再生能源间歇性问题。-储能技术突破：锂电池（能量密度提升至300Wh/kg）、液流电池（长时储能）、压缩空气储能等技术成熟，2024年全球储能装机量达500GWh，支撑电网稳定；重力储能（如抽水蓄能）占比仍超90%，但新型技术（如飞轮储能）加速商业化。-政策支持：全球130多个国家提出“碳中和”目标（中国2060年，欧盟2050年）；碳交易市场（如中国全国碳市场）覆盖40亿吨排放量；补贴政策（如美国《通胀削减法案》对光伏/电动车补贴）推动技术迭代。结论：碳中和目标倒逼能源结构从“化石主导”转向“可再生为主”，推动全球能源体系向清洁、低碳、安全方向转型。2.（要点）-伦理风险：①脱靶效应：CRISPR可能切割非目标基因，导致不可预测的遗传缺陷；②“设计婴儿”：编辑生殖细胞（如CCR5基因）可能引发“基因增强”，加剧社会不平等；③生态风险：基因编辑生物（如抗虫作物）释放后可能破坏原有生态平衡。-基本原则：①尊重原则：保护受试者自主权（如遗传病患者的知情同意）；②不伤害原则：确保技术应用的安全性（避免不可逆伤害）；③公正原则：防止技术被少数群体垄断，保障公共利益；④责任原则：明确研究者、企业、监管机构的伦理责任。