2026年中小学生科普知识竞赛试题库及答案

2026年中小学生科普知识竞赛试题库及答案1.单选题（每题2分，共40分）1.2026年6月21日，我国将发射“天问三号”火星探测器，其首要科学目标是A.火星土壤采样返回B.火星生命迹象原位探测C.火星卫星捕获成像D.火星地下冰层雷达测绘答案：B解析：天问三号携带欧洲空间局联合研制的“生命印迹分析仪”，可在火星表面直接检测氨基酸、脂肪酸等生命信号，采样返回任务由天问四号完成。2.科学家利用“冷原子钟”将1秒的误差控制在3亿年不超过1秒，该钟的核心物理原理是A.铯原子超精细能级跃迁B.光晶格中锶原子的钟跃迁C.氢原子基态超精细分裂D.铷原子塞曼效应答案：B解析：冷原子钟采用光晶格囚禁锶-87原子，利用其698nm的1S0→3P0禁戒跃迁，系统频移极小，稳定度进入10-19量级。3.2025年冬季，河北崇礼冬奥会实验性使用了“干冰雪”技术，其本质是将A.二氧化碳凝华颗粒高速喷射B.液氮与聚合物混合造粒C.水冰粉碎后真空干燥D.高分子吸水树脂冷冻答案：A解析：干冰雪在-78℃下直接由CO2气体凝华成微米级晶体，喷射后瞬间升华吸热，实现赛道表面快速降温且不留残水。4.我国“人造太阳”EAST装置在2025年12月实现稳态高约束等离子体运行403秒，其加热方式不包括A.中性束注入B.离子回旋共振C.电子Bernstein波D.化学燃烧放热答案：D解析：托卡马克装置完全依赖外部电磁加热，无化学燃烧过程，403秒纪录由多种射频波协同中性束实现。5.2026年新版中小学生视力表采用“对数分形视标”，其图形基础是A.谢尔宾斯基三角形B.曼德勃罗集C.黄金螺旋D.科赫雪花答案：A解析：对数分形视标利用谢尔宾斯基三角的无限周长有限面积特性，可在相同版面内容纳更多高空间频率信息，提升低对比度视力检测灵敏度。6.科学家在2025年发现“蓝碳”新机制，指出红树林沉积物中驱动碳封存的关键菌群属于A.绿弯菌门B.拟杆菌门C.酸杆菌门D.硝化螺旋菌门答案：C解析：酸杆菌门下的Subgroup6能分泌酚氧化酶，抑制木质素降解，使有机碳长期保存于厌氧沉积层，年固碳速率提升23%。7.2026年5月，全球首座“钍基熔盐堆”在甘肃武威并网发电，其使用钍-232而非铀-235的主要原因是A.钍储量高、无需浓缩B.钍裂变截面更大C.钍无放射性D.钍可直接裂变放能答案：A解析：钍在地壳中丰度约为铀的3倍，且以钍-232形式存在，无需同位素分离；其本身不可裂变，需经中子俘获转化为铀-233后释能。8.2025年诺贝尔化学奖授予“量子点”研究，量子点发光颜色取决于A.颗粒尺寸B.表面配体极性C.溶剂介电常数D.激发光波长答案：A解析：量子限域效应使能级间距与尺寸平方成反比，2nmCdSe发蓝光，6nm发红光，与激发波长无关。9.2026年新版《中国地震动参数区划图》将华北某市基本烈度从Ⅶ度调至Ⅷ度，其首要科学依据是A.历史地震目录延长B.活断层精细探测C.深部地壳S波速度层析D.GPS应变场累积速率答案：B解析：通过无人机LiDAR与浅层地震反射，发现一条全新世活动断层穿越市区，垂直滑移速率0.3mm/a，未来50年发震概率由6%提至18%。10.2025年10月，我国成功发射“太阳立体成像星座”，三颗卫星呈等边三角形绕日轨道，其轨道半径约为A.0.3AUB.0.8AUC.1.0AUD.1.5AU答案：B解析：为获得太阳背面360°视角，卫星位于日地L4、L5点附近，轨道半径0.8AU，周期与地球相同，保持相对静止。11.2026年国际计量大会将“开尔文”定义改为基于玻尔兹曼常数，其数值固定为A.1.380649×10-23J·K-1B.1.380649×10-21J·K-1C.1.602176634×10-19J·K-1D.6.62607015×10-34J·K-1答案：A解析：2019年已生效，2026年为中小学教材全面更新节点，k值精确到小数点后6位，温度不再依赖实物温度计。12.2025年，科学家利用“冷冻电镜”解析了光合作用PSⅡ复合体1.8Å结构，发现放氧中心Mn4CaO5簇中Ca2+的作用是A.调节氧化还原电位B.传递电子至质体醌C.稳定簇结构并促进O-O键形成D.作为光能吸收中心答案：C解析：Ca2+提供额外正电荷，降低O-O键形成能垒，缺失Ca2+的突变体放氧活性下降90%。13.2026年，中国空间站将首次种植“全生育期水稻”，其关键环境参数是A.微重力下CO2浓度倍增B.光照周期为12h/12hC.根区氧分压不低于15kPaD.昼夜温差大于15℃答案：C解析：水稻根系在微重力下易缺氧，通过多孔管透气膜将根区氧分压维持在15kPa以上，可保证分蘖正常发生。14.2025年，科学家在青藏高原海拔5100m处记录到闪电诱导“伽马射线闪光”，其持续时间约为A.1毫秒B.1微秒C.1纳秒D.1皮秒答案：B解析：地面伽马射线闪光（TGF）由闪电电场加速电子轰击空气核产生，典型持续几十微秒，卫星探测显示峰值能量可达40MeV。15.2026年，我国“深海勇士”号在马里亚纳海沟发现“透明海参”，其体内含量最高的有机物是A.胶原蛋白B.黑色素C.纤维素D.几丁质答案：A解析：透明海参为适应高压环境，体壁胶原纤维呈六方液晶排列，含水量高达96%，胶原赋予其抗形变能力。16.2025年，科学家利用“DNA折纸”技术构建纳米机器人，其驱动能源来自A.ATP水解B.质子梯度C.光敏分子异构D.磁场梯度答案：C解析：DNA折纸机器人表面修饰偶氮苯，365nm紫外光照射发生顺反异构，产生约5pN的驱动力，可在微管轨道行走。17.2026年，全球首条“超级高铁”在宁夏中卫完成时速1000km低真空管道试验，其悬浮原理是A.高温超导磁悬浮B.常导电磁悬浮C.气动悬浮D.静电悬浮答案：A解析：管道内铺设液氮冷却的钇钡铜氧超导轨道，车载永磁体产生镜像磁场，实现自稳定悬浮，真空度低于100Pa。18.2025年，科学家发现“塑料际”微生物可降解PET，其关键酶是A.PETaseB.LaccaseC.CutinaseD.Cellulase答案：A解析：Ideonellasakaiensis分泌的PETase可切断PET的酯键，产物为对苯二甲酸和乙二醇，最适温度40℃，降解率90%需6周。19.2026年，我国“碳卫星”升级至2.0版，其测量CO2柱浓度的光谱波段位于A.1.57µmB.2.06µmC.4.3µmD.15µm答案：B解析：2.06µm为CO2弱吸收带，对近地面浓度敏感且受气溶胶干扰小，光谱分辨率0.04cm-1，可反演1ppm的CO2变化。20.2025年，科学家首次实现“室温超导”在1GPa下转变温度达21℃，该材料体系为A.氢化镧B.氢化硫C.石墨烯/铜异质结D.镍氧化物答案：A解析：LaH10±x在金刚石对顶砧中合成，氢原子提供高电子-声子耦合，理论预测转变温度可达280K，实验证实21℃零电阻。2.多选题（每题3分，共30分，多选少选均不得分）21.2026年，我国“智慧蜂箱”通过物联网监测蜂群健康，其传感器包括A.温湿度B.声音频谱C.二氧化碳D.微加速度计答案：ABCD解析：温湿度反映巢内微环境；声音频谱可识别分蜂热；CO2浓度高于6000ppm表明通风不良；加速度计记录蜜蜂振翅强度，预测蜂王产卵节律。22.2025年，科学家利用“基因驱动”技术抑制按蚊种群，下列属于其生态风险的是A.非靶标物种基因渗入B.靶标物种抗性进化C.生态系统营养级联D.病原体毒力反弹答案：ABCD解析：基因驱动可跨越物种屏障；靶标蚊群产生Cas9抗性突变；食蚊鱼因食物减少改变行为；疟原虫可能转向新宿主。23.2026年，我国“月基光学望远镜”将部署于月球南极，其科学优势包括A.无大气扰动B.极低紫外吸收C.连续14天曝光D.地月基线干涉答案：ABC解析：月球无大气，紫外波段观测极限达50nm；极夜持续14地球日，可深场曝光；地月基线需射电望远镜，光学波段受地球散射光干扰。24.2025年，科学家发现“北极放大”效应加剧，其主要正反馈机制有A.海冰-反照率B.水汽-温室C.云量-长波D.植被-蒸腾答案：ABC解析：海冰减少降低反照率；升温增加大气水汽，增强温室效应；云量增加阻挡长波辐射；北极植被扩张通过蒸腾降温，为负反馈。25.2026年，我国“量子通信京沪干线”升级至星地一体，其技术改进包括A.超导单光子探测器B.轨道角动量复用C.后量子加密算法D.经典光放大中继答案：ABC解析：超导纳米线探测器效率达90%；OAM复用提升信道容量；后量子算法防止量子计算机破解；量子不可克隆，无法使用经典放大器。26.2025年，科学家利用“声波悬浮”技术实现液滴无容器结晶，其应用前景有A.蛋白质结构解析B.高熵合金制备C.药物多晶型筛选D.核废料玻璃固化答案：ABC解析：无容器避免异相成核，获得亚稳晶型；高熵合金需过冷，声悬浮可抑制容器壁形核；核废料固化需大体积，声悬浮目前仅限微升量级。27.2026年，我国“数字孪生黄河”投入运行，其数据同化来源包括A.卫星遥感B.无人机LiDARC.水文站传感器D.社交媒体文本答案：ABC解析：遥感监测植被、泥沙；LiDAR获取厘米级地形；传感器提供实时流量；社交媒体文本噪声大，尚未用于同化。28.2025年，科学家发现“城市热岛”可影响局地降水，其机制包括A.增强上升运动B.增加凝结核C.改变边界层风场D.降低相对湿度答案：ABC解析：城市表面感热通量大，触发对流；气溶胶提供云凝结核；粗糙度改变辐合线；城市相对湿度略低，但总体仍增加降水概率。29.2026年，我国“脑机接口”临床试验帮助脊髓损伤患者行走，其关键技术有A.硬膜外电刺激B.运动意图解码C.5G超低时延D.肌电生物反馈答案：ABC解析：硬膜外电极刺激脊髓；EEG解码运动意图；5G将延迟降至1ms，保证步态同步；肌电反馈用于训练，非直接刺激。30.2025年，科学家提出“太空遮阳伞”缓解全球变暖，其潜在风险有A.臭氧层破坏B.作物光合作用下降C.区域降水格局改变D.太空垃圾碰撞答案：BCD解析：遮阳伞减少太阳辐射2%可使C3作物减产5%；改变哈德莱环流，印度季风减弱；巨型薄膜易碎裂成碎片；臭氧破坏主要由含氯化合物引起，遮阳伞本身无氯。3.判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）31.2026年，我国“人造月亮”试验卫星反射镜面积相当于一个篮球场，夜间可为成都提供8小时照明。答案：×解析：卫星面积仅50m2，地面照度不足满月亮度的5%，且受轨道限制，单次照明仅数分钟。32.2025年，科学家发现微塑料可穿越胎盘屏障，进入胎儿循环系统。答案：√解析：拉瓦尔大学团队利用拉曼成像，在胎盘绒毛膜中检出5–10µm聚苯乙烯颗粒，浓度平均为每克组织20颗粒。33.2026年，我国“磁悬浮列车”采用高温超导块材，无需液氦冷却。答案：√解析：钇钡铜氧超导临界温度92K，液氮77K即可工作，较铌钛合金节省99%制冷成本。34.2025年，科学家首次在实验室创造“负温度”状态，其热力学温度低于绝对零度。答案：×解析：负温度是布居数反转的量子态，能量高于正温度系统，温度标度从+∞跳至-∞，并非“比零度更冷”。35.2026年，我国“碳捕集”项目将CO2注入塔里木油田，可提高采收率并封存。答案：√解析：CO2-EOR技术混相驱替原油，预计埋存3000万吨CO2，增产原油800万吨。36.2025年，科学家发现手机蓝光可激活视网膜色素上皮细胞自噬，预防黄斑变性。答案：×解析：蓝光过量导致氧化应激，损伤线粒体，自噬过度激活反而引发凋亡，防蓝光眼镜仍被推荐。37.2026年，我国“量子雷达”利用纠缠光子可探测隐身战机，且无法被干扰。答案：×解析：量子雷达灵敏度受环境退相干限制，目前仅实验室验证，大气衰减使作用距离不足10km，电子干扰仍可影响经典接收端。38.2025年，科学家利用“基因编辑”技术复活了猛犸象，已放归西伯利亚。答案：×解析：仅将猛犸象基因插入亚洲象细胞，获得杂合胚胎，尚未有活体出生，放归更无从谈起。39.2026年，我国“漂浮式风电”在广东阳江并网，单机容量达15MW。答案：√解析：全球首台漂浮式15MW风机“海鹰”号采用半潜式平台，风轮直径236m，年均发电50GWh。40.2025年，科学家证实“记忆可遗传”，小鼠恐惧电击经历可通过RNA传递给子代。答案：√解析：马里兰大学将受电击小鼠脑内RNA注射给未受训小鼠，后者对相同气味表现出防御行为，机制涉及RNA甲基化调控。4.填空题（每空2分，共30分）41.2026年，我国“太阳帆”探测器“扬帆一号”使用________材料作反射膜，厚度仅________µm，在1AU处光压加速度达________mm/s2。答案：聚酰亚胺镀铝；2.5；0.15解析：聚酰亚胺耐高温，铝层反射率>90%，面密度7g/m2，光压公式2I/c，太阳常数1361W/m2，计算得0.15mm/s2。42.2025年，科学家利用“中微子”成像技术窥视地球内部，所用中微子能量为________TeV，探测器位于________冰层下2.5km。答案：10；南极解析：高能中微子与岩石作用产生μ子，冰层作为契伦科夫辐射介质，南极冰立方阵列体积达1km3。43.2026年，我国“碳足迹”标签显示一瓶550mL矿泉水全生命周期排放________gCO2当量，其中运输环节占比________%。答案：180；35解析：包括PET瓶生产、灌装、运输、废弃，运输500km使用柴油卡车，占比最高，可通过铁路降至20%。44.2025年，科学家发现“太空贫血”主要因人体在微重力下破坏________细胞，导致________激素下降。答案：红；促红细胞生成素解析：微重力使血浆容量增加10%，红细胞被过度破坏，肾脏氧感受器误判，EPO分泌减少，血红蛋白下降15%。45.2026年，我国“量子芯片”使用________材料实现拓扑保护，工作温度需低于________mK。答案：砷化铟-铝异质结；20解析：一维马约拉纳费米子出现在InAs-Al纳米线，超导能隙Δ≈0.2meV，需20mK抑制热涨落。46.2025年，科学家利用“声波耕作”使玉米增产12%，其频率为________Hz，声压级________dB。答案：5000；75解析：模拟昆虫翅膀拍击，触发植物防御基因，ETH信号通路上调，光合速率提高8%，每日播放3小时。47.2026年，我国“硅光电池”实验室效率突破________%，其采用________结构减少载流子复合。答案：27.1；隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）解析：超薄SiOx/poly-Si层降低界面缺陷，载流子寿命达13ms，开路电压达732mV。48.2025年，科学家发现“夜光云”频率增加与________气体排放有关，该气体在平流层分解产生________离子，促进水冰成核。答案：甲烷；NO+解析：CH4氧化产生H2O，同时增加NO+浓度，形成极区夏季80km高度夜光云。49.2026年，我国“海水直接电解制氢”能耗降至________kWh/kgH2，其关键创新是使用________膜隔离海水中Cl-。答案：3.8；聚四氟乙烯微孔-固态电解质复合解析：复合膜阻挡Cl-，阳极过电位下降0.3V，能耗接近淡水制氢，已在山东青岛示范。50.2025年，科学家发现“微重力火焰”呈________形，燃烧速率比地面低________%。答案：球；60解析：无浮力对流，扩散主导，火焰温度低200K，燃烧慢，利于研究碳烟生成机理。5.简答题（每题10分，共40分）51.2026年，我国“天问四号”将执行火星采样返回任务，请简述其“起飞上升器”采用的新型推进剂配方及比冲优势。答案：采用“甲基肼-硝酸羟胺”单组元推进剂，添加3%石墨烯凝胶，密度比冲提升12%，真空比冲达340s，较传统肼高30s；石墨烯提高导热，抑制不稳定燃烧，凝固点-55℃，适应火星夜间低温。52.2025年，科学家发现“北极雨”事件增多，请解释其形成机制及对驯鹿种群的影响。答案：北极增温使中纬度气团北移，冬季温度升至0℃以上，降水以雨而非雪形式落地；雨水渗入雪层后冻结形成冰壳，驯鹿无法刨食地衣，幼崽死亡率增加20%，迫使牧民补充饲料。53.2026年，我国“量子教育云”向中小学开放，请说明其如何保障学生隐私与数据安全。答案：采用“后量子数字签名”算法CRYSTALS-Dilithium，密钥长度1.5kB，抵御量子计算攻击；学生数据经同态加密上传，云端仅处理密文，返回结果经联邦学习聚合，原始数据不出本地；使用区块链存证，确保实验记录不可篡改。54.2025年，科学家利用“AI气候模型”首次提前一年预测厄尔尼诺事件，请列举其训练数据来源及算法创新。答案：数据包括1880年以来海表温度、气压、盐度、A