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，中国空间站将首次面向全球中小学生开放“太空教室”直播。若你在地面课堂同步做“水膜变水球”实验，发现水膜在空气中会缓慢变薄，其主要原因是A.水分子间引力突然消失B.水分子蒸发导致膜厚度减小C.水膜表面张力系数随时间增大D.空气中二氧化碳溶入形成碳酸答案：B解析：液态水在任何温度下都会发生蒸发，表面水分子脱离液面进入空气，使水膜变薄。表面张力系数基本不变，二氧化碳溶入对厚度影响极小。2.火星“日落”常呈淡蓝色，而地球日落呈红橙色，造成差异的关键因素是A.火星大气压远低于地球B.火星尘埃颗粒直径接近可见光波长C.火星磁场极弱D.火星距离太阳更远答案：B解析：火星悬浮尘埃粒径约1—2μm，与可见光波长接近，对红光散射更强，剩余蓝光到达观察者眼中，故日落偏蓝。3.2025年12月，我国“人造太阳”EAST实现1.2亿摄氏度稳态运行403秒，其加热等离子体主要采用A.微波电子回旋共振加热B.燃煤锅炉蒸汽加热C.激光惯性压缩加热D.化学燃烧加热答案：A解析：托卡马克装置通过电磁波共振将能量耦合给等离子体电子，实现极端高温，燃煤与化学燃烧均无法达到百万度量级。4.若把地球历史压缩为24小时，人类在最后一分钟才出现，恐龙灭绝发生的“时刻”约为A.23:30B.22:50C.21:15D.19:45答案：C解析：地球年龄约45.5亿年，恐龙灭绝在6600万年前，占比约1.45%，对应24小时中的21:15左右。5.2026年，我国将发射“天问三号”火星采样返回器。若返回舱以第二宇宙速度再入地球，其防热材料主要需抵御A.原子氧侵蚀B.激波层紫外辐射C.气动加热产生的高温D.空间静电放电答案：C解析：高速再入时，返回舱前方形成强激波，气体被压缩至数千摄氏度，防热层通过烧蚀带走热量。6.在“双碳”背景下，校园屋顶常装光伏瓦。若某硅电池片标称功率为5W，其光电转换效率为20%，则标准光照下每平方米可铺设的最大理论功率为A.100WB.200WC.1000WD.2000W答案：B解析：标准太阳光辐照度约1000W/m²，20%效率对应200W/m²输出。7.2025年，科学家首次在月壤中成功种植拟南芥，其生长必需而月壤最缺乏的营养元素是A.氮B.硅C.铝D.钛答案：A解析：月壤缺乏含氮矿物及有机质，氮是蛋白质、核酸核心元素，必须外源补充。8.若你在操场用普通吸管喝盒装牛奶，发现奶盒逐渐变瘪，这是因为A.大气压随海拔降低B.盒内气压因奶量减少而下降C.奶盒材料热胀冷缩D.重力使奶盒变形答案：B解析：吸奶时盒内空气体积增大而气体分子数减少，气压降低，外部大气压大于内部，盒壁被压瘪。9.2026年，全球首座“漂浮城市”在马尔代夫落成，其底部采用高密度聚乙烯模块，主要利用该材料的A.抗海水腐蚀与可焊接性B.高导热性C.铁磁性D.放射性屏蔽性答案：A解析：HDPE耐盐雾、抗紫外、可热熔拼接，适合海洋环境；无铁磁性、导热低、无屏蔽性。10.在“天宫课堂”中，航天员演示“乒乓球在水中浮不起来”，其物理本质是A.失重环境下无浮力B.水的密度突然变小C.表面张力大于浮力D.乒乓球被胶水固定答案：A解析：浮力由重力场中流体压强梯度产生，微重力下压强梯度趋零，浮力消失，球悬浮任意位置。11.2025年，科学家用“光声成像”技术看见活体斑马鱼大脑血管，其信号来源是A.血红蛋白吸收脉冲光后热胀冷缩产生超声B.荧光蛋白自发发光C.磁共振射频激发D.X射线康普顿散射答案：A解析：光声效应指物质吸收光能→瞬态热膨胀→发射超声波，被超声探测器接收形成图像。12.若把一根铁棒插入通电螺线管，其自感系数将A.增大B.减小C.不变D.先增后减答案：A解析：铁磁材料被磁化后磁导率μ大增，磁通量Φ增大，自感L=Φ/I随之增大。13.2026年，我国将推广“碳标签”制度，一瓶550mL苏打水标注碳排放180g，其最大排放源通常来自A.瓶身PET塑料生产B.饮料水过滤C.运输冷藏D.瓶盖印刷答案：A解析：PET树脂生产能耗高，占全生命周期碳排50%以上，运输与冷藏次之。14.若你在夜晚看到一颗流星划破天际，其发光高度一般位于大气层A.对流层顶B.平流层C.中间层D.热层答案：C解析：流星体进入地球约在80—120km高度，该区间属中间层，空气密度足以摩擦发光。15.2025年，科学家发现南极“血雪”现象加剧，雪面变红主要因为A.雪中藻类产生类胡萝卜素B.铁锈污染C.火山灰沉积D.极光染色答案：A解析：极地雪藻（Chlamydomonasnivalis）含红色色素，吸收热量加速周围雪融化，形成正反馈。16.在5G信号覆盖的校园里，电磁波频率高于4G，其单个基站覆盖半径反而变小，主要因为A.高频电磁波衍射能力弱、易被遮挡B.高频电磁波速度变慢C.高频电磁波能量被空气明显吸收D.高频电磁波无法反射答案：A解析：频率越高波长越短，衍射能力下降，绕射障碍物能力弱，需更密集基站补盲。17.2026年，中国科学家计划利用“量子隐形传态”实现1000km级城域量子通信，该过程必须依赖A.经典信道传输测量结果B.超光速粒子C.引力波D.中微子束答案：A解析：量子隐形传态需发送方通过经典信道将测量结果告知接收方，才能完成态重构，无法超光速。18.若你在生物课提取草莓DNA，加入洗洁精的主要作用是A.溶解细胞膜与核膜脂质B.提供碱性环境C.催化DNA断裂D.沉淀蛋白质答案：A解析：洗洁精含表面活性剂，可破坏膜结构脂质双层，释放细胞核内容物。19.2025年，全球首座“沙电池”在芬兰投运，其储能原理是A.利用沙粒比热容储热B.沙粒摩擦生电C.沙中金属离子电池D.沙粒压电效应答案：A解析：廉价沙填充绝热罐，电加热至500—600℃，需电时通过热交换驱动汽轮机发电。20.若你在野外用透明塑料瓶制作“太阳能蒸馏器”获取淡水，其产水速率最大提升方式是A.瓶外壁贴黑色胶带B.瓶口加装风扇C.瓶内加盐D.瓶外涂白漆答案：A解析：黑色吸热提升瓶内温度，加速蒸发；涂白会反射阳光，风扇与加盐无效。2.多选题（每题3分，共30分，多选少选均不得分）21.2026年，我国“碳汇遥感卫星”将监测森林固碳，下列波段可用于反演植被生产力的有A.红光B.近红外C.微波D.热红外答案：AB解析：红光与近红外组合计算NDVI，关联叶面积与光合作用强度；微波主要测结构，热红外测温度。22.在“天宫”微重力环境下，下列现象与地面上差别显著的有A.蜡烛火焰呈球形B.水银温度计读数异常C.弹簧振子周期变长D.毛细现象更显著答案：AD解析：无自然对流使火焰球形；毛细力主导，液面爬升更高；水银温度计依赖热胀冷缩，与重力无关；弹簧振子周期T=2π√(m/k)与重力无关。23.2025年，科学家用“基因驱动”技术抑制伊蚊种群，该技术可能带来的生态风险有A.非靶标物种基因污染B.蚊群抗性进化C.食物网结构改变D.花粉传播加速答案：ABC解析：基因驱动可扩散至近缘种，靶标物种减少影响捕食者，抗性突变或出现；与花粉无关。24.下列措施可有效降低校园“光污染”的有A.路灯加装遮光罩B.使用低色温LEDC.教学楼玻璃贴反射膜D.夜间关闭景观射灯答案：ABD解析：遮光罩与低色温减少天空辉光；关闭射灯直接降亮度；反射膜增加反射，或加剧光污染。25.2026年，我国将试点“可降解农膜”替代PE膜，下列材料具备生物降解性的有A.聚乳酸（PLA）B.聚羟基脂肪酸酯（PHA）C.聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）D.淀粉基塑料答案：ABD解析：PLA、PHA、淀粉基可被微生物分解；PET为传统石油基塑料，难降解。26.若你在海边捡到一块“浮石”，能漂浮水面的原因包括A.内部多孔充满空气B.岩石平均密度小于水C.表面疏水D.含大量重金属答案：AB解析：火山浮石孔隙率>50%，整体密度<1g/cm³；表面亲水与否不影响浮力；重金属会增大密度。27.2025年，中国“人造树叶”项目将CO₂转化为甲醇，其关键催化元素有A.铜B.钌C.钙D.氮掺杂碳答案：ABD解析：铜、钌及其合金降低CO₂还原过电位；氮掺杂碳提供活性位点；钙无催化活性。28.在校园“无废实验室”建设中，下列做法符合绿色化学原则的有A.微量化实验B.溶剂回收蒸馏C.用LED光化学反应替代重金属催化D.将废酸直接倒入水池稀释答案：ABC解析：微量、回收、替代均减少污染；直接倒废酸违反危废管理规定。29.2026年，我国将发射“太阳立体探测”双星，可同步观测太阳A.极区磁场B.日冕物质抛射立体结构C.黑子本影磁场D.太阳风氦丰度答案：AB解析：双星分离轨道形成立体视角，可重建CME三维结构；极区磁场需高倾角；黑子尺度小需高分辨率；氦丰度需就地探测。30.若你在雨天看到“倒挂彩虹”（环天顶弧），其形成条件包括A.太阳高度角<32°B.高空含六角冰晶C.观察者背对太阳D.雨滴直径>1mm答案：AB解析：环天顶弧由阳光穿过水平取向六角板状冰晶折射形成，太阳低于32°可见；与雨滴无关。3.判断题（每题1分，共10分，正确写“T”，错误写“F”）31.2026年，中国“人造月亮”卫星将部署至地球同步轨道，夜间为成都提供照明，其亮度可超过满月。答案：F解析：同步轨道距地36000km，需百米级反射镜才能达满月亮度，目前技术不可行。32.在真空中，铁锤与羽毛同时下落，加速度相同。答案：T解析：无空气阻力，所有物体自由落体加速度均为g。33.2025年，科学家发现蓝鲸心率可低至2次/分钟，其心肌细胞动作电位时长远长于小鼠。答案：T解析：蓝鲸心率慢，为维持足够射血量，心肌收缩慢，动作电位时程可达小鼠5倍。34.5G毫米波不能穿透墙体，因此室内必须安装小基站。答案：T解析：毫米波衰减大，穿透损耗高，室内覆盖需室分系统。35.在北极圈内，春分日正午太阳位于正南方。答案：T解析：春分日太阳直射赤道，北极圈任何地点正午太阳均在正南（北半球）。36.2026年，我国将试点“空气碳捕集”校车，其捕集剂为固态胺，再生能耗低于液态胺。答案：T解析：固态胺比热容小，再生温度低，能耗下降约30%。37.植物在夜晚只进行呼吸作用，不进行光合作用，因此室内夜间放植物会大幅降低氧气浓度。答案：F解析：植物呼吸耗氧速率远低于人体，对室内氧浓度影响可忽略。38.2025年，科学家用“冷冻电镜”解析新冠病毒变异株刺突蛋白，其分辨率可达原子级。答案：T解析：冷冻电镜技术突破，分辨率普遍<3Å，可辨单原子。39.在标准大气压下，冰水混合物温度可长期保持0℃而不结冰。答案：T解析：相变平台期，吸热全部用于潜热，温度恒定。40.2026年，中国“量子计算机”已能破解现行所有RSA加密。答案：F解析：当前量子比特数<1000，需百万级物理比特才能破解2048位RSA。4.填空题（每空2分，共30分）41.2026年，我国“深海勇士”号在马里亚纳海沟采集的端足类动物体内发现微塑料，其尺寸小于____μm的颗粒被称为“纳米塑料”，可穿透细胞膜。答案：100解析：粒径<100nm为纳米塑料，可跨生物屏障。42.在“天宫课堂”微重力环境下，水滴自动形成完美球形，其表面张力系数在20℃时约为____×10⁻³N/m。答案：72解析：纯水20℃表面张力72mN/m。43.2025年，中国科学家实现“二氧化碳人工合成淀粉”，其化学计量式为6nCO₂+5nH₂O→(C₆H₁₀O₅)ₙ+6nO₂，该反应中每生成1mol葡萄糖单元，需吸收____mol光子（假设量子效率100%）。答案：12解析：淀粉由葡萄糖单元聚合，每单元相当于1molCO₂固定需2molNADPH，每NADPH需2mol光子，共12mol。44.若你在操场用秒表测得单摆20次全振动用时39.8s，摆长为____m（g取9.80m/s²）。答案：0.99解析：T=39.8/20=1.99s，由T=2π√(L/g)得L=gT²/4π²≈0.99m。45.2026年，我国“硅光电池”实验室效率突破30%，其带隙能量约为____eV。答案：1.1解析：硅为间接带隙半导体，Eg≈1.12eV。46.在“无废校园”建设中，1kg废纸回收可节约木材约____kg。答案：3解析：造纸原料约70%来自木材，1kg废纸可替代0.7kg纤维，折合木材3kg。47.2025年，科学家用“基因编辑”技术治疗镰刀型贫血，需修复的基因为____基因。答案：HBB解析：β-珠蛋白基因HBB突变导致血红蛋白异常。48.2026年，中国“人造太阳”氘氚聚变反应式为____。答案：²H+³H→⁴He+n+17.6MeV解析：D-T聚变释放中子与17.6MeV能量。49.若你在夜晚观测到“国际空间站”亮度达-5等，其视星等比织女星（0等）亮____倍。答案：100解析：星等差5等，亮度比100倍。50.2025年，中国“碳卫星”采用____光谱技术反演CO₂柱浓度。答案：近红外吸收解析：1.6μm和2.0μm波段CO₂吸收线，用差分吸收光谱技术。5.实验与计算题（共50分）51.（10分）校园“雨水花园”设计某中学拟建雨水花园，汇水面积800m²，年降雨量600mm，径流系数0.8，设计滞留率75%。（1）计算年需滞留雨水体积；（2）若花园深0.5m，求最小面积；（3）简述选择植物原则。答案与解析：（1）V=800×0.6×0.8×0.75=288m³（2）A=V/h=288/0.5=576m²（3）选耐旱耐涝、根系发达、本土物种，如黄菖蒲、千屈菜、水葱，兼顾景观与生态。52.（10分）“纸桥承重”比赛用A4纸与胶水制作跨度30cm简支梁，限重20g。测得中央破坏荷载5kg，求（1）最大弯矩；（2）若梁截面为矩形宽5cm高1cm，求最大正应力；（3）提出两条优化方案。答案与解析：（1）M=FL/4=5×9.8×0.3/4=3.675N·m（2）σ=6M/(bh²)=6×3.675/(0.05×0.01²)=4.41MPa（3）改用工字形截面提高抗弯；增加腹板加劲肋防屈曲。53.（10分）“太阳能灶”测温用抛物面反光锅，口径1m，焦距0