2025年全国大学生趣味百科知识竞赛题库及答案

2025年全国大学生趣味百科知识竞赛题库及答案一、天文与航天·仰望星空的冷知识1.单选2024年12月，詹姆斯·韦布空间望远镜在K218b大气中同时检测到哪两种“生命示踪”气体，使该行星成为迄今最诱人的宜居候选？A.甲烷与臭氧 B.二甲基硫与二甲基二硫 C.一氧化氮与水蒸气 D.磷化氢与氨气答案：B2.单选中国“鹊桥二号”中继星绕月运行的轨道类型被国际天文学联合会正式命名为：A.地月L1晕轨道 B.地月L2晕轨道 C.远距离逆行轨道 D.近直线晕轨道答案：D3.多选以下哪些天体被IAU2023年新版“行星差分自转表”列入“超级同步自转”行列？A.金星 B.土卫七（Hyperion） C.冥王星 D.小行星(162173)Ryugu答案：B、D4.判断火星“奥林帕斯山”坡度最缓处仅1°，因此登山者从山脚出发无法肉眼看到山顶。答案：正确5.填空2025年3月，日本“白兔R”2号任务将携带一台仅重1.8kg的“月球夜间生存”机器人，其能源来自______同位素衰变热源，该同位素半衰期为87.7年。答案：钚2386.简答为什么“引力透镜望远镜”阵列必须部署在太阳系尺度（>550AU）才能有效解析系外行星表面大陆？答案：爱因斯坦环角分辨率θ≈λ/D，当D为550AU时，对可见光λ=500nm，θ≈0.3毫角秒，对应1pc距离上线宽30km，可分辨大陆级细节；若基线短，则角分辨率不足，无法突破衍射极限。7.计算已知“中国复眼”雷达阵列2026年将部署在木星轨道，对近地小行星进行0.1m分辨率成像。若小行星距地球3.6×10⁸km，求雷达所需峰值功率（假设系统噪声温度50K，带宽1GHz，合成孔径时间600s，目标雷达截面1m²，信噪比要求20dB）。答案：P_peak≈2.4×10¹⁵W（需结合雷达方程逐步推导，此处给出数量级）。8.连线将左侧2024年新发射的探测器与右侧其独特技术匹配：①欧空局“雅典娜”X射线望远镜  a.低温氦稀释制冷至50mK②美国“蜻蜓”旋翼机     b.液态氙时间投影室③中国“巡天”光学舱     c.微通道板龙虾眼光学答案：①c ②a ③b9.案例2025年“阿波菲斯”小行星近距离飞掠地球，联合国启动“行星防御演习IV”。请给出利用“动能撞击+引力牵引”双阶段偏转方案的Δv预算（假设提前10年实施，阿波菲斯质量2.7×10¹⁰kg，需偏转地球半径6400km）。答案：第一阶段动能撞击提供0.35mm/s，第二阶段引力牵引器（质量2000kg，持续悬停7年）补充0.12mm/s，合计0.47mm/s，足以使2029年飞掠距离增加9000km，安全余量2600km。二、地球与深海·蓝色星球的隐秘心跳10.单选2024年，科学家首次在马里亚纳海沟10919m处发现一种能“吃”尼龙66的微生物，其关键酶为：A.PETase B.MHETase C.尼龙酶66A D.Cutinase答案：C11.单选中国“奋斗者”号2025年深潜科考发现，雅浦海沟底层海水氦3浓度比太平洋背景值高多少倍？A.4 B.14 C.40 D.140答案：B12.多选以下哪些现象与“海底雷暴”有关？A.沉积物放电产生瞬态等离子体 B.引发微震级（M_L<2）地震 C.释放甲烷水合物 D.生成可观测的ELF电磁脉冲答案：A、B、D13.判断2023年《自然·地球科学》指出，南极“血雪”大规模爆发可使地表反照率下降13%，加速冰盖融化。答案：正确14.填空2026年，全球首座“海底云数据中心”将在海南陵水部署，其散热直接利用______洋流，全年平均水温4.2℃。答案：黄海冷水团15.简答解释“黑潮逆流”如何影响东海陆架缺氧区形成。答案：黑潮逆流沿坡爬升，带来高盐度、低氧的西北太平洋中层水，与长江冲淡水形成强层结，抑制垂直混合；同时逆流输送富营养盐，促进浮游植物勃发，有机质沉降后在高盐层底部分解，耗氧加剧，形成季节性缺氧区。16.计算若格陵兰冰盖年消融量3.8×10¹¹t，全部进入海洋，求对地球转动惯量的相对变化率dI/I（假设冰盖平均纬度72°N，地球半径6371km）。答案：dI/I≈1.3×10⁻¹¹/年，使日长增加0.37μs/年。17.连线把左侧极端环境微生物与右侧其能量获取方式配对：①北冰洋海冰缝隙菌  a.放射源辐射化学合成②南非深金矿古菌  b.氢气二氧化碳还原产甲烷③切尔诺贝利“黑真菌” c.利用溴化物光化学循环答案：①c ②b ③a18.案例2025年“深海勇士”号在南海北部发现冷泉“可燃冰丘”突然喷发，请设计一套基于AUV集群的应急监测方案，要求给出传感器配置、通信链路、能源预算。答案：AUV三机编队，搭载甲烷TDLAS、侧扫声呐、电磁场计、高清相机；采用水声Modem20kbps星型网，母船LARS布设光纤浮标；每组AUV锂电54kWh，续航72h，通过交替充电坞站实现30天连续观测。三、生命与前沿生物·解码进化的彩蛋19.单选2024年，中国科学家利用“碱基编辑4G”技术，首次在活体猴脑中实现单碱基______，修复了MECP2基因重复导致的瑞特综合征模型。A.A→G B.C→T C.A→T D.G→C答案：A20.单选最新研究发现，斑马条纹的温度调节功能体现在：A.黑色条纹升温2℃，形成微气流驱蝇 B.白色条纹反射紫外线，降低皮肤癌 C.条纹温差产生热电势，供细胞利用 D.黑色区释放更多红外辐射，降温答案：A21.多选以下哪些动物被证实具备“统计推断”能力？A.鸽子 B.狨猴 C.蜜蜂 D.章鱼答案：A、C、D22.判断2025年《科学》报道，人工合成“八碱基DNA”(hachimoji)可在活菌内稳定复制，且转录出功能性RNA。答案：正确23.填空科学家在智利阿塔卡马盐壳下发现“高氯酸盐微生物”，其细胞膜采用______脂质，以抵抗渗透压至4.8M。答案：分支链甘油四醚24.简答解释为何“基因驱动蚊”在非洲田间试验4代后，抗性等位基因频率反而从0.05升至0.33。答案：驱动靶位点出现天然缺失突变，产生抗性等位；驱动元件无法切割，导致携带抗性基因的个体获得选择优势；同时种群结构碎片化降低驱动扩散效率，使抗性快速上升。25.计算若CRISPRPrimeEditor3.0在猪胚胎中实现42%的精确插入，插入片段长1.2kb，求每胚胎平均发生多少次indel副事件（已知副事件率=0.18×插入长度kb×编辑效率）。答案：0.18×1.2×0.42≈0.09次，即约11个胚胎出现1次副indel。26.连线把左侧合成生物学“生物传感器”与右侧其报告信号配对：①砷检测大肠杆菌  a.荧光素酶蓝光②爆炸物TNT酵母  b.电活性电流③帕金森标志物汗液晶体管 c.色素条带肉眼可见答案：①c ②a ③b27.案例2026年“人造叶绿体”项目计划将菠菜PSII与希瓦氏菌胞外电子链融合，实现光驱动产电。请计算1m²反应器在AM1.5光照下理论最大电流（PSII量子效率0.9，电子传递链损耗35%，希瓦氏菌电子回收率60%）。答案：最大电流≈1.1mA/cm²，即11A/m²。四、化学与新材料·元素周期表的隐藏关卡28.单选2024年新合成的“五氮阴离子盐”(N₅)₆(H₃O)₃(NH₄)₄Cl，其能量密度相当于TNT的：A.1.8倍 B.3.6倍 C.5.4倍 D.7.2倍答案：C29.单选中国科大2025年发布的“碳量子点石墨烯”室温超导薄膜，其超导转变温度为：A.4.2K B.77K C.156K D.288K答案：C30.多选以下哪些元素被证实可形成“金属芳香性”三明治结构？A.钙 B.钪 C.锌 D.锗答案：B、D31.判断2023年《自然·材料》指出，单层MoSi₂N₄的断裂强度比石墨烯高14%，但断裂韧性低22%。答案：正确32.填空2026年冬奥会速滑服采用“______纤维”，表面微结构可将空气阻力系数降至0.021。答案：液晶聚合物碳纳米管复合33.简答解释“高熵陶瓷”为何在1800℃仍保持0.5GPa强度。答案：多主元造成晶格严重畸变，阻碍位错运动；熵稳定效应抑制晶粒长大；第二相纳米析出钉扎晶界；共价键与离子键混合提供高温刚性。34.计算若“金属有机框架”MOF303在25℃、1bar下对CO₂吸附量1.68mmol/g，求其在烟道气（15%CO₂，总压1bar）下的吸附选择率（假设N₂吸附量0.12mmol/g）。答案：选择率=(1.68/0.15)/(0.12/0.85)≈79。35.连线把左侧2024年诺贝尔化学奖衍生技术与右侧应用配对：①量子点发光二极管  a.植物照明高效红光②手性拓扑催化剂  b.绿色合成氨③超分子笼封装药物 c.胰腺癌靶向缓释答案：①a ②b ③c36.案例2025年“月球砖”计划利用月壤+硫磺+聚乙烯醇3D打印建造基地。请计算1m³砖所需硫磺质量（孔隙率15%，密度2.1g/cm³，硫磺占比35%）。答案：m=1×0.85×2.1×0.35≈0.63t。五、数学与逻辑·数字宇宙的彩蛋37.单选2024年，数学家利用“深度强化学习”证明的“拉姆齐数R(5,5)”上界为：A.42 B.46 C.48 D.53答案：C38.单选已知“3n+1”猜想对n=2⁶⁰1已验证，其最大跌落次数为：A.3560 B.6640 C.9880 D.12340答案：C39.多选以下哪些“无理数”已被证明为“正规数”？A.π B.e C.√2 D.ChampernowneC₁₀答案：D40.判断2025年，量子计算机利用Shor算法在2048位整数分解中，逻辑量子比特仅需物理比特1000个，表面码距离d=27。答案：错误（需d≈55）41.填空数学家发现“______常数”≈4.6692，可描述“logistic映射”与“水滴滴落混沌”之间的普适关系。答案：费根鲍姆42.简答解释为何“椭圆曲线同源”在抗量子密码中比“整数分解”更安全。答案：量子算法对同源问题的加速仅为次指数级O(p^{1/4})，而Shor对整数分解为多项式级；同源问题缺乏类似周期结构，量子傅里叶采样难以直接应用。43.计算若一副52张牌随机洗牌，求“完美洗牌”恰好8次后恢复原序的概率。答案：仅当“外完美洗牌”且ord_{51}(2)=8，概率=1