2026年江苏省科学大众金钥匙科技竞赛试题及答案

2026年江苏省科学大众金钥匙科技竞赛试题及答案1.单选题（每题2分，共20分）1.2026年1月，南京紫金山实验室宣布实现1.2Pb/s超高速实时传输，其核心技术是A.空分复用多芯光纤 B.硅基光电子集成 C.量子纠缠中继 D.太赫兹波段放大答案：A解析：多芯光纤通过在同一包层内布置19个独立纤芯，每芯携带80个波长，每波1.6Tb/s，实现总容量1.2Pb/s，为目前公开报道最高实时传输纪录。2.太湖“湖泛”现象通常在夏季高温无风日出现，其直接诱因是A.蓝藻厌氧分解 B.硝酸盐过饱和 C.底泥重金属溶出 D.表层水体放射性增强答案：A解析：蓝藻死亡后沉入水底，在厌氧条件下分解，消耗底泥间隙水溶氧，释放硫化氢与甲烷，形成黑水团并上浮，造成“湖泛”。3.2025年12月，我国首座“近零能耗”高铁站——苏州南站投入运行，其全年综合能耗强度为A.15kWh/m² B.25kWh/m² C.35kWh/m² D.45kWh/m²答案：B解析：站房采用地源热泵+光伏建筑一体化+相变储能吊顶，全年供暖空调照明能耗25kWh/m²，仅为常规站房30%。4.在“碳足迹”计算中，下列哪项属于Scope3间接排放A.企业外购电力 B.员工通勤 C.锅炉天然气燃烧 D.公司车辆柴油答案：B解析：Scope3涵盖上下游价值链排放，员工通勤归属“下游租赁资产与特许经营权”子类。5.2026年3月，江苏沿海发现全球新记录鸟种“勺嘴鹬东方亚种”，其喙型适应A.滤食浮游生物 B.探洞捕食蟹类 C.横扫泥沙寻多毛类 D.啄食坚果答案：C解析：勺状喙缘可在退潮滩涂左右横扫0.5cm薄层泥沙，高效摄食隐藏的多毛类与寡毛类。6.我国自主三代核电“华龙一号”江苏连云港示范工程采用A.石墨水冷 B.压水堆+非能动安全壳 C.钠冷快堆 D.熔盐堆答案：B解析：华龙一号为177组燃料组件压水堆，双层安全壳，二次侧非能动余热排出，72小时无需外部电源。7.2025年诺贝尔化学奖授予“量子点”，其发光波长主要受控于A.晶格常数 B.颗粒粒径 C.表面配体 D.溶剂极性答案：B解析：量子限域效应使能隙与粒径平方成反比，直径2nmCdSe发射520nm绿光，6nm则移至620nm红光。8.江苏高邮咸鸭蛋蛋黄“红油”现象主要与下列哪种脂肪酸有关A.棕榈酸 B.油酸 C.硬脂酸 D.花生四烯酸答案：B解析：高邮麻鸭日粮添加5%裂殖藻粉，蛋黄油酸含量提高至48%，熔点降低，腌制后油脂易析出形成“红油”。9.2026年5月，南京长江段首次记录到“淡水水母”桃花水母，其生态位属于A.初级生产者 B.浮游肉食者 C.底栖碎屑者 D.寄生者答案：B解析：桃花水母以桡足类、枝角类为食，触手刺细胞释放毒素麻痹猎物，属浮游肉食者。10.在元宇宙数字孪生太湖系统中，为保证1:1几何精度，采用的基准坐标系为A.WGS84 B.CGCS2000 C.江苏2000独立坐标 D.ITRF2020答案：B解析：CGCS2000与我国北斗框架一致，平面精度±2cm，高程±4cm，满足厘米级孪生需求。2.判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）11.2026年扬州世界园艺博览会首次实现100%绿电供应，全部来自苏北大风电。答案：×解析：绿电由盐城海上风电+宝应渔光互补+储能联合提供，并非单一风电。12.量子计算机“祖冲之三号”在2025年10月实现105量子比特相干时间>100μs。答案：√解析：采用超导transmon方案，105比特T1平均108μs，T285μs，刷新纪录。13.江苏沿海滩涂“互花米草”被列为外来入侵物种，其扩张会降低底栖动物多样性。答案：√解析：米草形成致密根系，改变沉积物氧化还原电位，导致底栖多毛类与双壳类减少40%。14.石墨烯眼罩宣称可永久抗菌，其机制是破坏细菌细胞膜并诱导ROS爆发。答案：√解析：石墨烯边缘锋利，可物理切割膜；同时sp²杂化碳催化O₂→•O₂⁻，氧化损伤DNA。15.2026年1月，南京地铁7号线全线实现GoA4无人值守，列车最小追踪间隔90秒。答案：√解析：基于车—车通信（TACS）系统，取消轨旁联锁，最小折返间隔压缩至90秒。16.长江江豚声呐频率主峰为20kHz，可穿透水下10m泥沙层探测底栖鱼。答案：×解析：江豚声呐主峰125kHz，波长1.2cm，易被泥沙散射，无法穿透10m。17.江苏“深地实验室”锦屏地下2400m处宇宙线通量仅为地表亿分之一，适合暗物质探测。答案：√解析：锦屏岩层为大理岩，放射性本底低，μ通量0.2m⁻²d⁻¹，国际领先。18.食用“人造肉”植物蛋白汉堡，其血红素铁含量与牛肉相当，故贫血人群可完全替代。答案：×解析：人造肉添加酵母发酵血红素（0.32mg/100g），仅为牛肉1/3，且为非血红素铁，吸收率差。19.2026年4月，苏州工业园区开通全国首条氢能低空物流航线，无人机续航3小时。答案：√解析：采用30L35MPa碳纤维瓶+燃料电池，功率2kW，续航180km，载重10kg。20.太湖“鲢鳙控藻”生态模型显示，每放养1t鲢鱼可移除磷0.9kg，相当于消纳蓝藻干重1.8t。答案：√解析：鲢鱼肠内容物磷含量0.9%，饵料转化系数1.8，计算得1t鱼移除0.9kg磷，对应1.8t蓝藻（含磷0.05%）。3.不定项选择题（每题3分，共30分，每题有1~3个正确答案，多选少选均不得分）21.关于“钙钛矿/硅叠层太阳电池”，下列说法正确的是A.顶电池带隙1.68eV B.底电池采用HJT结构 C.理论极限效率43% D.封装需阻隔UV-A答案：ABC解析：顶电池带隙1.68eV吸收高能光子，底电池HJT带隙1.12eV，双结极限43%，钙钛矿怕水氧而非UV-A。22.2026年6月，江苏发布《近岸海域赤潮预警等级》，赤潮密度达到“红色预警”需满足A.有毒藻密度>10⁶cells/L B.有害藻密度>10⁷cells/L C.海水pH>8.3 D.溶解氧<4mg/L答案：AB解析：红色预警标准：有毒藻>10⁶或有害藻>10⁷cells/L，并伴随pH>8.3或DO<4mg/L之一即可，但CD非充分条件。23.下列哪些技术可用于“碳捕集与封存（CCUS）”A.胺液吸收 B.钙循环 C.直接空气捕集DAC D.微藻光合固定答案：ABC解析：微藻固定属“利用”而非“封存”，故D不选。24.关于“固态电池”，下列说法正确的是A.硫化物电解质室温离子电导>10mS/cm B.锂金属负极理论比容量3860mAh/g C.界面副反应导致循环衰减 D.可沿用现有锂离子电池涂布工艺答案：BC解析：硫化物电导仅2–8mS/cm，A夸大；固态需干法或溅射工艺，D错误。25.2026年7月，南京长江大桥实施“数字健康监测”，传感器网络包括A.光纤FBG应变阵列 B.加速度MEMS节点 C.无人机红外热像 D.北斗高精度位移答案：ABD解析：红外热像用于表观裂缝，非结构力学参数，C不属核心监测。26.江苏“智慧农田”利用Sentinel-2卫星NDVI反演叶面积指数（LAI），需进行A.大气校正 B.地形校正 C.土壤背景校正 D.云掩膜答案：ACD解析：江苏平原地形起伏<30m，地形校正可忽略。27.关于“氢冶金”，下列说法正确的是A.氢还原Fe₂O₃为放热反应 B.需使用绿氢才能全生命周期零碳 C.竖炉还原气H₂体积分数>90% D.产物为海绵铁答案：BCD解析：Fe₂O₃+3H₂→2Fe+3H₂O为吸热，A错。28.2026年8月，江苏近海建成世界最大“潮光互补”电站，其特点包括A.双向灯泡贯流机组 B.光伏组件铺设在库区潮间带 C.年均等效利用小时3800h D.采用半潜式升压站答案：ABC解析：升压站为固定式高桩承台，D错。29.下列哪些属于“合成生物学”伦理红线A.释放含基因驱动蚊子 B.人工合成最小支原体 C.人—动物嵌合胚胎超过14天 D.商业销售DIYCRISPR试剂盒答案：ACD解析：最小支原体为2010年里程碑，属允许研究。30.2026年9月，无锡发布全国首个“量子安全政务外网”，其技术层包括A.QKD链路 B.一次一密对称加密 C.后量子算法 D.区块链存证答案：ABC解析：区块链为应用层，非技术层核心。4.综合题（共40分）31.（10分）阅读材料：2026年太湖“引江济太”调水试验，望虞河引水100m³/s，持续90天。入湖总氮2.8mg/L、总磷0.08mg/L；出湖总氮1.9mg/L、总磷0.05mg/L。太湖库容44亿m³，假设完全混合，无其他源汇。（1）计算90天累计输入氮、磷质量。（3分）（2）估算湖体氮、磷浓度下降幅度。（4分）（3）指出该模型最大不确定因素。（3分）答案与解析：（1）V入=100×90×86400=7.776×10⁸m³m氮=7.776×10⁸m³×2.8g/m³=2.18×10⁹g=2180tm磷=7.776×10⁸×0.08=62.2t（2）初始氮=44×10⁸×2.8=1.23×10¹⁰g初始磷=44×10⁸×0.08=3.52×10⁸g输出氮=7.776×10⁸×1.9=1.48×10⁹g输出磷=7.776×10⁸×0.05=38.9×10⁶gΔ氮=2180−1480=700t，湖体下降ΔC氮=700×10⁶g/44×10⁸m³=0.16mg/L，降幅5.7%Δ磷=62.2−38.9=23.3t，ΔC磷=0.053mg/L，降幅6.6%（3）完全混合假设忽略太湖西高东低流场、沉积物再悬浮与生物固氮，为最大不确定因素。32.（10分）实验设计：验证“家用LED补光能否提高阳台番茄冬季产量”。供试材料：樱桃番茄“千禧”、5W红光LED（660nm）、5W蓝光LED（450nm）、照度计、电子天平。（1）写出实验组与对照组设置。（3分）（2）列出需要控制的3个无关变量。（3分）（3）给出产量评价指标与统计方法。（4分）答案与解析：（1）实验组：红蓝光组合3:1，光强200μmol·m⁻²·s⁻¹，每日补光6h（18:00–24:00）；对照组：不补光，仅自然光。（2）温度（18–22℃）、灌溉量（滴灌500mL/株/天）、CO₂浓度（环境~400ppm）、株距（30cm）、基质（泥炭:蛭石=3:1）。（3）指标：单株果数、单果重、可溶性固形物（°Brix）。统计：独立样本t检验，显著水平α=0.05，n=15。33.（10分）计算：某县推广“空气源热泵+地暖”替代散煤，单户供暖面积100m²，热负荷指标40W/m²，采暖季120天，COP随环境温度变化：−12℃时2.2，7℃时3.5，加权平均2.8。电网碳排放因子0.5701tCO₂/MWh。原散煤热值29.3MJ/kg，效率60%，碳排放2.66tCO₂/t煤。（1）计算单户耗电量与碳排。（4分）（2）计算单户原散煤用量与碳排。（3分）（3）给出碳减排量与减排率。（3分）答案与解析：（1）Q=100×40×120×24=11.52MWh=41.47GJW=Q/COP=11.52/2.8=4.11MWh碳排=4.11×0.5701=2.34tCO₂（2）煤耗=41.47/29.3/0.6=2.36t碳排=2.36×2.66=6.28tCO₂（3）减排=6.28−2.34=3.94t，减排率62.7%。34.（10分）案例分析：2026年10月，江苏某化工园区发生苯乙烯储罐泄漏，形成直径50m液池，气温25℃，风速2m/s，大气稳定度D类。苯乙烯物性：沸点145℃，饱和蒸气压640Pa，分子量104，扩散系数0.088cm²/s。（1）选用哪类模型预测下风向浓度？给出理由。（3分）（2）计算蒸发速率。（4分）（3）提出3条应急监测建议。（3分）答案与解析：（1）采用重气体修正的高斯烟团模型，因苯