2026年中小学生科学知识竞赛试题及答案

2026年中小学生科学知识竞赛试题及答案1.单项选择题（每题2分，共30分）1.2026年6月21日，北半球将迎来一次“夏至时分”，此时太阳直射点最靠近下列哪一条纬线？A.北纬66.5° B.北纬23.5° C.南纬23.5° D.赤道答案：B解析：夏至日太阳直射北回归线（北纬23.5°），北半球白昼最长。2.把一块0℃的冰与一块0℃的水共同放入绝热杯中，长时间后会发现A.冰全部融化 B.水全部结冰 C.冰水共存且比例不变 D.温度略低于0℃答案：C解析：0℃是冰水共存平衡温度，若无外部热量进出，系统状态不变。3.我国“人造太阳”EAST装置主要模拟下列哪种天体内部反应？A.核裂变 B.核聚变 C.化学反应 D.衰变反应答案：B解析：EAST通过磁约束高温等离子体实现氘氚聚变，模拟太阳能量来源。4.在显微镜下观察洋葱表皮细胞时，滴加少量碘液的目的是A.杀菌 B.增加透明度 C.使细胞核着色 D.溶解细胞壁答案：C解析：碘液与DNA结合呈棕黄色，便于观察细胞核。5.2025年底，科学家利用“量子叠加”原理成功让一只超导谐振器同时处于“振动”与“静止”状态，该现象最能体现A.相对论 B.量子纠缠 C.波粒二象性 D.能量守恒答案：C解析：宏观量子叠加直接展示物质波动性与粒子性并存。6.把一根铁棒插入通电螺线管内部，铁棒被磁化后其磁极方向A.与电流方向无关 B.与线圈绕向无关 C.可用右手螺旋定则判断 D.随机分布答案：C解析：右手握住线圈，四指电流方向，拇指指N极，铁棒磁极随之确定。7.2026年5月将发生“月掩火星”天象，届时月球遮住火星，该现象主要源于A.月球发光 B.火星靠近地球 C.视觉角度巧合 D.火星进入月球本影答案：C解析：月掩星是近处天体遮挡远处天体的视觉现象，属透视效应。8.在“双碳”背景下，下列发电方式全生命周期碳排放最低的是A.煤电 B.天然气电 C.光伏 D.风电答案：D解析：陆上风电每千瓦时碳排放约11g，低于光伏的48g。9.把新鲜紫甘蓝汁分别滴入蒸馏水、白醋、小苏打溶液中，颜色依次呈A.紫、红、绿 B.紫、绿、红 C.红、紫、绿 D.绿、紫、红答案：A解析：紫甘蓝含花青素，遇酸红、中性紫、碱绿。10.2025年诺贝尔化学奖授予“点击化学”新反应，其核心特征不包括A.产率高 B.副产物无害 C.需高温高压 D.模块化合成答案：C解析：点击化学追求温和、高效、易操作，高温高压违背初衷。11.在太空站微重力环境下，蜡烛火焰呈球形主因是A.无重力所以无燃烧 B.无对流 C.无氧气 D.温度低答案：B解析：地面火焰呈泪滴形因热空气上升形成对流；微重力下对流消失，扩散主导，火焰球形。12.把相同体积的氢气与二氧化碳注入密闭真空箱，半小时后气体分布A.氢气在上层 B.二氧化碳在上层 C.完全分层 D.均匀混合答案：D解析：气体分子热运动导致扩散，最终均匀分布。13.2026年，我国“奋斗者”号将再次深潜马里亚纳海沟，其所用钛合金球舱主要性能优势为A.密度低 B.耐腐蚀高比强 C.导热快 D.易焊接答案：B解析：深海高压高腐蚀，钛合金比强度（强度/密度）高且耐海水腐蚀。14.植物光合作用释放的氧气来源于A.CO₂ B.H₂O C.葡萄糖 D.叶绿素答案：B解析：希尔实验证实O₂来自水的光解，CO₂参与碳固定。15.若地球自转轴倾角从23.5°变为0°，则下列现象最可能消失的是A.昼夜交替 B.四季变化 C.极光 D.潮汐答案：B解析：四季因倾角导致太阳直射点往返移动，倾角0°则无四季。2.判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）16.声音在真空中可以传播。答案：×解析：声波需介质，真空中无分子振动传递能量。17.所有行星轨道都是完美圆形。答案：×解析：开普勒第一定律指出轨道为椭圆，圆是椭圆e=0特例。18.金属导体电阻随温度升高而增大。答案：√解析：温度升高，晶格振动加剧，电子散射增强，电阻上升。19.2025年商用C919客机采用碳纤维复合材料可减轻机体重量。答案：√解析：碳纤维比强度高于铝，减重15%左右，节油降碳。20.红细胞含有细胞核。答案：×解析：成熟哺乳动物红细胞无核，以腾出空间携带血红蛋白。21.太阳能热水器表面涂成黑色是为了减少热辐射。答案：×解析：黑色吸收率高，利于吸热，与辐射无关。22.在pH=9的溶液中，酚酞指示剂呈红色。答案：√解析：酚酞变色范围8.2–10.0，碱性条件下显红。23.2026年，我国“嫦娥八号”将首次在月背采样返回。答案：√解析：官方计划显示嫦娥八号月背采样，与嫦娥七号月面探测互补。24.物体做匀速圆周运动时，速度大小不变，因此加速度为零。答案：×解析：速度方向持续变化，存在向心加速度a=v²/r。25.食用加碘盐可有效预防克山病。答案：×解析：克山病与缺硒有关，碘盐预防甲状腺肿大。3.填空题（每空2分，共30分）26.2026年国际单位制新增“普朗克常数”定义，其数值为________J·s，标志________从实物基准转向基本常数基准。答案：6.62607015×10⁻³⁴，质量单位“千克”解析：2018年CGPM通过，2019年实施，2026年全球中小学教材同步更新。27.在“双缝干涉”实验中，若将光源换成电子枪，仍能在荧光屏上观察到________图样，说明电子具有________性。答案：明暗相间干涉，波动解析：德布罗意物质波假设被实验证实。28.2025年，我国科学家在________高原建成世界最大高海拔宇宙线观测站“拉索”，其核心探测器是________探测器。答案：稻城，切伦科夫解析：LHAASO位于四川稻城海拔4410m，利用切伦科夫光测宇宙线。29.植物激素________可促进果实成熟，而________可抑制发芽，延长马铃薯贮藏期。答案：乙烯，脱落酸解析：乙烯催熟，脱落酸诱导休眠。30.把一根长2m、截面积0.5mm²的铜线接在3V电源上，已知铜电阻率1.75×10⁻⁸Ω·m，则电流为________A（保留两位小数）。答案：17.14解析：R=ρL/S=1.75×10⁻⁸×2/(0.5×10⁻⁶)=0.07Ω，I=U/R=3/0.07≈42.86A，但0.5mm²=0.5×10⁻⁶m²，计算得R=0.07Ω，I=42.86A，保留两位小数42.86A，但题目要求“保留两位小数”，故填42.86。（注：现场阅卷若发现计算步骤给分，公式正确即可）31.2026年，中国“人造太阳”EAST将挑战1亿度________秒新世界纪录，该温度下等离子体主要辐射________射线。答案：1000，X解析：长脉冲高温等离子体，轫致辐射以X射线为主。32.在生态系统中，能量沿食物链流动时，相邻营养级间传递效率约为________%，因此食物链一般不超过________级。答案：10，5解析：十分之一定律，能量逐级递减，链过长顶级生物无法获得足够能量。33.2025年，科学家利用“基因驱动”技术在实验室抑制________蚊繁殖，该技术通过________酶定向剪切DNA实现快速遗传。答案：冈比亚按，CRISPR-Cas9解析：基因驱动超孟德尔遗传，可快速扩散抑制性状。34.若某小行星绕日周期为8年，则其轨道半长轴是地球轨道半长轴的________倍。（开普勒第三定律）答案：4解析：T²∝a³，(8/1)²=(a/1)³→a³=64→a=4。35.2026年，我国将发射“天问三号”，实施火星________返回任务，其中________ascentvehicle将首次从火星表面起飞。答案：样品，火星解析：MAV（MarsAscentVehicle）把样品送入火星轨道。4.实验与探究题（共40分）36.（12分）探究“不同颜色遮阳网对草莓光合速率的影响”实验材料：长势一致草莓苗30株、红、蓝、黑、白四种遮阳网、CO₂分析仪、光照传感器、温湿度记录仪、蒸馏水。实验步骤：①将草莓苗随机均分5组，每组6株，编号A–E。②A组不遮阴（对照），B–E组分别覆盖红、蓝、黑、白网，固定透光率50%。③连续7天每天10:00–14:00测定净光合速率Pn、胞间CO₂浓度Ci、气孔导度Gs。④数据取平均值，绘制Pn柱状图。问题：（1）实验需控制的环境变量有________、________。（答两点即可）答案：温度、空气湿度、土壤水分、CO₂浓度（任答两点）。（2）若红网组Pn显著高于对照，最可能原因是________。答案：红网透射红光，叶绿素a吸收峰660nm，光能利用率高。（3）若黑网组Pn低于白网，却高于对照，说明________。答案：适度遮阴降低光抑制，黑网虽透光相同但散射光比例高，叶片受光均匀。（4）为验证结果可靠性，应增加的实验方案是________。答案：重复实验3次，或扩大样本量，或交叉互换网色位置排除边缘效应。37.（14分）“自制酸碱电池”项目材料：镁条、铜片、石墨棒、橙子、番茄、土豆、苹果、导线、电压传感器、微安表。任务：①设计表格记录不同水果电池的开路电压Uoc与短路电流Isc。②探究电极间距对电压的影响：固定水果种类，改变镁铜间距d=1cm、2cm、3cm，测Uoc。③数据处理：绘制Uoc-d折线图，拟合线性方程。④结论：Uoc随d增大而________（填“升高”“降低”或“不变”），原因是________。答案：降低，电极间距增大，内阻增大，电势降增加。⑤若将三个橙子电池串联，理论上可点亮一盏1.8V10mALED，但实际LED微亮，需改进措施：________。答案：电极面积增大减小内阻，或并联电容提供瞬时大电流，或选用更低导通电压的LED。38.（14分）“模拟火星温室”设计背景：火星表面气压0.6kPa，CO₂占95%，昼夜温差120℃，辐射强。要求：用透明塑料箱、压敏胶带、生石灰、无水氯化钙、小型气泵、温湿度传感器、LED植物灯、马铃薯种子，搭建一个能在教室运行的火星温室模型。问题：（1）生石灰作用________，无水氯化钙作用________。答案：吸收CO₂生成CaCO₃，降低箱内CO₂浓度；吸收水分，模拟火星干燥。（2）气泵需连接________（填“进气”或“排气”）阀，目的是________。答案：排气，抽出空气降低气压至模拟值。（3）LED灯选择红光660nm与蓝光450nm组合，光周期设定16h光照/8h黑暗，依据是________。答案：叶绿素吸收峰及植物光周期现象，马铃薯为长日照作物。（4）若夜间箱内温度降至–10℃，可采取被动保温措施：________。答案：箱外包裹气凝胶毡或铝箔气泡膜，减少辐射散热；箱内放置相变材料（如石蜡）白天储热夜间释热。（5）评价指标：写出两项可量化指标。答案：马铃薯出苗率、日均株高增长量、箱内O₂浓度增量、能耗（Wh/株）。（任答两点）5.计算与推导题（共30分）39.（10分）2026年，某校科技社团设计“水火箭”比赛。火箭总质量（含水）0.35kg，喷嘴直径8mm，初始瓶内气压0.35MPa（表压），水喷射时间0.25s，忽略空气阻力与重力变化，假设水密度1000kg/m³。求：（1）喷出水流速度v；（2）火箭获得的最大速度V；（3）理论射高h。解析：（1）由伯努利方程p=½ρv²，得v=√(2p/ρ)=√(2×0.35×10⁶/1000)=√700≈26.46m/s。（2）动量守恒：mv=MV→V=mv/M。喷出质量m=ρAvt=1000×π×(0.004)²×26.46×0.25≈0.333kg，V=0.333×26.46/0.35≈25.2m/s。（3）竖直上抛h=V²/(2g)=25.2²/(2×9.8)≈32.4m。答案：（1）26.5m/s；（2）25.2m/s；（3）32m。40.（10分）2025年，某中学“光伏屋顶”装机10kW，年平均等效满发小时数1200h，当地煤电碳排放因子0.85kgCO₂/kWh。求：（1）年发电量E；（2）年减排CO₂质量m；（3）若系统效率衰减率0.8%/年，求第10年累计发电量ΣE。解析：（1）E=10kW×1200h=1.2×10⁴kWh。（2）m=1.2×10⁴×0.85=1.02×10⁴kg=10.2t。（3）第n年发电量Eₙ=10×1200×(1–0.008)ⁿ⁻¹，ΣE=12000×[1–(1–0.008)¹⁰]/0.008≈12000×9.23≈1.11×10⁵kWh。答案：（1）1.2万kWh；（2）10.2t；（3）11.1万kWh。41.（10分）2026年，某实验测得声音在空气中速度v=331.4√(1+t/273)m/s，t为摄氏温度。（1）推导0℃时v₀=331.4m/s；（2）若某日中午地表30℃，海拔1100m处气温20℃，声波从地面竖直向上传至1100m需时Δt，求Δt（提示：分段积分）。解析：（1）t=0代入即得v₀=331.4m/s。（2）设温度随高度线性降低，梯度Γ=–10℃/km=–0.01℃/m，则T(z)=303–0.01z，v(z)=331.4√(1+(303–0.01z–273)/273)=331.4√(1+(30–0.01z)/273)。令a=30/273，b=0.01/273，则v(z)=331.4√(1+a–bz)，dt=dz/v，Δt=∫₀¹¹⁰⁰dz/[331.4√(1+a–bz)]。令u=1+a–bz，du=–bdz，Δt=–1/(331.4b)∫u⁻⁰·⁵du=–2√u/(331.4b)|_{u₀}^{u₁}=2/(331.4b)[√(1+a)–√(1+a–b×1100)]。代入a=0.1099，b=3.663×10⁻⁵，√(1+a)=1.053，√(1+a–b×1100)=√(1.1099–0.0403)=√1.0696≈1.034，Δt=2/(331.4×3.663×10⁻⁵)×(1.053–1.034)≈3.14s。答案：3.1s。6.综合创新题（共30分）42.（15分）“火星制氧”实验设计背景：NASA“毅力号”MOXIE装置已验证火星大气CO₂制氧。CO₂→C+O₂需克服能垒。任务：（1）写出固态氧化物电解池（SOEC）电极反应式：阴极：________；阳极：________。答案：CO₂+2e⁻→CO+O²⁻；2O²⁻→O₂+4e⁻。（2）若电解效率60%，制取1kgO₂需电能约________kWh。（O₂摩尔质量32g/mol，法拉第常数96485C/mol）解析：1kgO₂=1000/32=31.25mol，每molO₂需4mole⁻，Q=