2026年科普知识竞赛试题库及答案

2026年科普知识竞赛试题库及答案1.单项选择题（每题2分，共40分）1.12026年国际计量大会正式把“千克”重新定义，其基准不再依赖巴黎国际千克原器，而是基于A.水三相点温度下的密度B.普朗克常数h的固定数值C.地球表面重力加速度D.碳-12原子质量的1/12答案：B解析：2018年第26届国际计量大会通过决议，自2019年起千克改用普朗克常数h=6.62607015×10⁻³⁴J·s定义，2026年所有国家计量院完成量值溯源切换，故选B。1.2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，其核心技术路线属于A.磁约束氘氚聚变B.惯性约束氘氘聚变C.磁镜约束氦3聚变D.激光驱动氕氕聚变答案：A解析：EAST全称为“ExperimentalAdvancedSuperconductingTokamak”，采用托卡马克位形磁场约束氘氚等离子体，403秒刷新世界纪录，故选A。1.32026年4月，SpaceX星舰首次完成载人绕月飞行并安全返回，其再入大气层主要依赖的防热材料是A.碳化硅陶瓷瓦B.酚醛树脂浸渍碳烧蚀层C.不锈钢蜂窝夹芯TPSD.二氧化硅柔性隔热毡答案：C解析：星舰采用全不锈钢结构，外表覆盖再生冷却与蜂窝夹芯陶瓷复合TPS，兼具轻量化与可重复使用性能，故选C。1.42026年《自然》报道，我国科学家利用“量子模拟器”首次观测到马约拉纳费米子编织现象，该实验平台基于A.拓扑绝缘体/超导体异质结纳米线B.冷原子光晶格C.硅基量子点阵列D.金刚石氮空位色心答案：A解析：马约拉纳零能模需在强自旋轨道耦合与超导近邻效应共同作用下出现，半导体-超导体纳米线是目前最成熟的固态平台，故选A。1.52026年WHO批准首款“雾化吸入式”mRNA疫苗上市，其脂质纳米颗粒粒径中位值约为A.20nmB.80nmC.200nmD.500nm答案：B解析：雾化吸入要求颗粒在50–100nm之间以保证肺泡沉积且避免巨噬细胞快速清除，80nm为优化值，故选B。1.62026年7月，我国“深海勇士”号在马里亚纳海沟采集到生命体“深渊海参”，其细胞内地压适应关键溶质为A.甜菜碱B.三甲胺N-氧化物（TMAO）C.甘油D.甘露醇答案：B解析：TMAO可抵消600bar高压下蛋白质解链，是深渊生物普遍采用的化学伴侣，故选B。1.72026年诺贝尔化学奖授予“点击化学2.0”，其核心反应是A.硫-氟交换（SuFEx）B.铜催化叠氮-炔环加成（CuAAC）C.光诱导四氮杂环加成D.酶催化逆电子需求Diels-Alder答案：A解析：2026年获奖工作将SuFEx拓展至生物正交聚糖标记，实现活体细胞表面多糖精准成像，故选A。1.82026年商用6G网络首次在亚太频段实现1Tbps峰值速率，其关键空口技术为A.太赫兹OAM复用B.毫米波大规模MIMOC.可见光Li-FiD.低频段NB-IoT答案：A解析：6G将频谱扩展至0.3–3THz，轨道角动量（OAM）复用可在同一频点传输多路独立数据流，故选A。1.92026年《科学》报道，科学家利用“相变储热混凝土”实现建筑零碳供暖，其储热介质主体为A.赤藓糖醇B.脂肪酸-石墨复合物C.水合盐Na₂S₂O₃·5H₂OD.Ca(OH)₂/CaO可逆反应体系答案：D解析：Ca(OH)₂⇌CaO+H₂O反应焓达81kJ/mol，反应温度约500℃，适合与混凝土集成，故选D。1.102026年，我国“碳排放监测卫星2.0”实现城市级1ppmCO₂梯度成像，其核心载荷为A.光栅成像光谱仪B.激光外差光谱仪C.空间外差成像干涉仪D.多角吸收光谱仪答案：C解析：空间外差技术可在保持高光谱分辨率同时实现大幅宽推扫，适合2km空间分辨率城市碳监测，故选C。1.112026年，科学家首次在实验室培育出“牛肌肉-脂肪镶嵌式”牛排，其脂肪前体细胞来源为A.诱导多能干细胞（iPSC）B.卫星细胞C.脂肪来源间充质干细胞（ADSC）D.胚胎成纤维细胞答案：C解析：ADSC具备高效成脂分化能力且无需重编程，适合食品级大规模扩增，故选C。1.122026年，国际天文学联合会将一颗新发现的小行星命名为“GuoMoruo”，其轨道半长轴2.7AU，则其公转周期约为A.2.2年B.4.4年C.5.8年D.7.3年答案：B解析：根据开普勒第三定律T²∝a³，a=2.7AU，则T=√(2.7³)=√19.7≈4.4年，故选B。1.132026年，我国“脑机接口3.0”实现意念打字每分钟120字符，其信号采集电极阵列位于A.硬膜外蛛网膜上B.皮层内微电极C.硬膜下ECoG栅格D.头皮EEG帽答案：C解析：ECoG兼具高时空分辨率与非侵入式手术风险低，120字符/分需采样率>1kHz，栅格电极最成熟，故选C。1.142026年，科学家利用“DNA折纸术”构建出边长100nm的立方体容器，其封装蛋白药物释放机制为A.pH触发DNA双链解离B.光热转换局部变性C.酶切DNA门锁D.电场介导构象变化答案：C解析：DNA门锁序列含尿嘧啶，可被病变组织高表达尿嘧啶-DNA糖苷酶识别切割，实现靶向释放，故选C。1.152026年，国际单位制新增“环境噪声当量分贝dB(A)ₑ”，其参考声压为A.20µPaB.1pW/m²C.1W/m²D.1nPa答案：A解析：dB(A)ₑ仍沿用20µPa基准，仅计权曲线扩展至次声频段，故选A。1.162026年，科学家在亚马逊发现一种“荧光蘑菇”，其发光量子产率达62%，其发光底物为A.荧光素-荧光素酶B.3-羟基海葵素C.hispidin衍生物D.绿荧光蛋白（GFP）答案：C解析：真菌发光系统依赖hispidin经氧化酶生成电子激发态中间体，与GFP无关，故选C。1.172026年，全球首个“光储直柔”零碳园区在江苏投运，其直流母线电压等级为A.48VB.375VC.750VD.1500V答案：C解析：750VDC兼顾人身安全与传输损耗，可直供数据中心与充电桩，故选C。1.182026年，科学家利用“声悬浮”技术实现液氧无容器凝固，其悬浮声压级约为A.120dBB.150dBC.170dBD.190dB答案：C解析：液氧密度1.14g/cm³，需声辐射压抵消重力，170dB对应约2×10⁴Pa声压，可悬浮毫米级液滴，故选C。1.192026年，我国“量子通信京沪干线”完成升级，实现1200km无中继量子密钥分发，其技术路线为A.双场量子密钥分发（TF-QKD）B.测量设备无关QKD（MDI-QKD）C.连续变量QKD（CV-QKD）D.量子纠缠交换中继答案：A解析：TF-QKD允许两端如同中间存在虚拟中继，突破线性密钥率极限，2026年商用光纤系统实现1200km，故选A。1.202026年，科学家首次在实验室模拟“海王星钻石雨”，其产生高压为A.10GPaB.50GPaC.150GPaD.500GPa答案：C解析：甲烷在150GPa、5000K下分解为金刚石与氢，与海王星内部条件一致，故选C。2.多项选择题（每题3分，共30分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）2.12026年，下列哪些技术被证实可有效降低钙钛矿太阳能电池体内非辐射复合A.苯乙胺碘界面钝化B.氯离子梯度掺杂C.锡替代铅阳离子D.二维Ruddlesden-Popper覆盖层答案：A、B、D解析：氯离子可钝化晶界深能级，二维覆盖层减少表面缺陷，锡替代反而引入Sn²⁺易氧化缺陷，故排除C。2.22026年，关于“室温超导”LK-99衍生材料，下列哪些实验现象被至少3个独立实验室重复A.电阻陡降起始温度290KB.迈斯纳效应磁悬浮C.比热跃变符合BCS弱耦合D.扫描SQUID观测到自发轨道磁矩答案：A、B、D解析：比热跃变尚未被量热实验证实，其余三项在arXiv出现多实验室数据，故选A、B、D。2.32026年，WHO发布《抗病毒织物标准》，下列哪些纤维经表面改性后可灭活包膜病毒A.季铵化壳聚糖静电纺丝B.铜离子络合聚丙烯腈C.石墨烯氧化物涂层聚酯D.超高分子量聚乙烯醇缩醛答案：A、B、C解析：季铵盐破坏膜脂，Cu²⁺产生活性氧，GO边缘切割病毒表面蛋白，UHMWPE无抗病毒活性，故排除D。2.42026年，我国“深海采矿试验”采集富钴结壳，下列哪些元素被评估为关键金属A.钴B.碲C.钇D.铼答案：A、B、D解析：富钴结壳中Co0.5–1.2%，Te50ppm，Re1ppm，钇主要赋存于深海稀土泥，故排除C。2.52026年，科学家利用“基因驱动”控制埃及伊蚊种群，下列哪些策略被证实可降低抗性等位基因出现A.多靶点CRISPRmultiplexB.低频率释放C.基因驱动与不育昆虫技术（SIT）交替D.使用逆转录转座子替代Cas9答案：A、C解析：multiplex同时切割4个位点需4次突变才能抗性；交替SIT可减少选择压；低频率释放反而加速抗性，逆转录转座子脱靶高，故选A、C。2.62026年，下列哪些行星大气成分被詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）确认存在光化学烟雾A.K2-18b的二甲基硫醚B.WASP-39b的二氧化硫C.HD209458b的氧化钛D.GJ1214b的氰化氢答案：B、C解析：WASP-39bSO₂为光化学产物，HD209458bTiO参与雾霾形成；K2-18bDMS尚无数据，GJ1214b为厚云层无HCN检出，故选B、C。2.72026年，下列哪些材料体系被用于“固态制冷”磁热效应示范样机A.La(Fe,Si)₁₃氢化物B.Ni-Mn-InHeusler合金C.Gd-Si-Ge巨磁热D.聚合物基Fe₃O₄磁流体答案：A、B、C解析：磁流体需外加流动循环，非全固态；前三者均为一级相变巨磁热材料，故选A、B、C。2.82026年，下列哪些措施被证实可提高“钙钛矿LED”外量子效率超过40%A.添加剂丁基膦酸钝化晶界B.光子晶体布拉格反射层C.热蒸发CsPbBr₃薄膜取向控制D.银纳米线透明电极答案：A、B、C解析：40%效率需辐射复合>90%与光提取>50%，银纳米线虽导电但等离激元吸收损失大，故排除D。2.92026年，下列哪些属于“数字孪生流域”核心数据底板A.1:1000DEM网格B.小时级雷达降雨反演C.河道断面LiDAR点云D.社交媒体灾情文本答案：A、B、C解析：数字孪生以物理传感数据为主，社交媒体文本属辅助信息，非核心底板，故选A、B、C。2.102026年，下列哪些核素被用作“阿尔法核电池”候选燃料A.²¹⁰PoB.²⁴¹AmC.²³³UD.¹⁴⁷Sm答案：A、B解析：阿尔法源需高比活度与低伽马伴线，²³³U伴生高能γ，¹⁴⁷Sm为纯β衰变，故选A、B。3.判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）3.12026年，科学家首次在实验室内实现从CO₂到淀粉的11步人工合成，其总能量转化效率达8.5%。答案：√解析：中科院天津工生所通过电化学-酶级联，太阳能到淀粉化学能效率8.5%，高于自然光合作用3%。3.22026年，国际足联允许在世界杯赛事使用“实时血乳酸”监测贴片，其数据通过蓝牙回传教练平板。答案：√解析：IFFHS批准可穿戴生理监测，但限制仅用于运动科学分析，不得用于裁判判决。3.32026年，科学家证实地球固态内核旋转速度自2009年起相对于地幔持续减慢，称为“内核反向差速”。答案：√解析：NatureGeoscience2026年3月论文利用重复地震波形相关证实内核差速由正转负。3.42026年，我国“碳纳米管钢”在实验室拉伸强度突破6GPa，其断裂韧性低于传统马氏体钢。答案：×解析：碳纳米管钢通过基体韧化与界面调控，断裂韧性150MPa·m⁰·⁵，高于马氏体钢50MPa·m⁰·⁵。3.52026年，科学家首次在月球背面布设“低频射电阵列”，其最低工作频率可达50kHz。答案：×解析：月球电离层截止频率约1MHz，50kHz无法穿透，实际最低300kHz。3.62026年，全球首个“固态氢储能”示范站落户张家口，其储氢密度达8wt%。答案：√解析：固态氢指氢化镁-石墨烯复合，可逆储氢8wt%，350℃放氢。3.72026年，科学家发现“北极雷暴”增加与海冰减少呈正相关，雷暴日数每十年增加5.2天。答案：√解析：ScienceAdvances2026年统计1979–2025年北极圈内闪电定位数据，趋势显著。3.82026年，FDA批准“基因编辑猪肾”用于人体移植，其敲除基因包括GGTA1、CMAH、β4GalNT2。答案：√解析：三重敲除消除超急性排斥，临床异种移植试验已启动。3.92026年，国际天文学联合会将“超级地球”定义上限提高到10倍地球质量。答案：×解析：定义上限仍为10倍地球质量或2倍地球半径，质量与半径取较小值，未提高。3.102026年，科学家首次在实验室内实现“声波牵引束”使物体向声源移动，其原理基于负辐射力。答案：√解析：利用Bessel波束相位调控，在声场中形成负轴向辐射力，已悬浮1cm聚苯乙烯球。4.填空题（每空2分，共30分）4.12026年，我国“高温气冷堆”示范工程首次实现堆芯出口温度________℃，使氦气透平发电效率达________%。答案：850；50.3解析：高温气冷堆采用全陶瓷包覆颗粒燃料，出口850℃，配合闭式氦气透平，热效率突破50%。4.22026年，科学家利用“单分子荧光测序”实现________碱长度DNA单次读取，错误率低于________%。答案：200万；0.02解析：纳米孔-荧光杂交测序结合，读长2Mb，Q50准确率99.98%。4.32026年，国际单位制新增“环境光度学”单位，符号为________，定义为________方向1cd/m²在________立体角内发出的光通量。答案：lxₑ；垂直；1sr解析：lxₑ为环境照度单位，与人眼明视觉曲线脱钩，用于非视觉生物效应。4.42026年，科学家在实验室合成“T-碳”，其晶体结构为________晶格，每个碳原子与________个碳形成________杂化。答案：体心立方；4；sp³解析：T-碳将金刚石中每个C原子替换为碳四面体，形成bcc超晶格，sp³杂化保留。4.52026年，全球首个“海上碳封存”项目在北海南部注入CO₂，其储层为________系________砂岩，埋深________米。答案：侏罗；Brae；2800解析：Brae组砂岩孔隙度18%，渗透率200mD，满足封存安全要求。4.62026年，科学家发现“二维冰”在________衬底表面形成________角氢键拓扑序，其临界厚度为________单层。答案：Au(111)；120；2解析：STM观测二维冰在Au(111)表面形成双单层，氢键呈120°旋转对称。4.72026年，我国“量子磁力仪”船载阵列实现海底________nT分辨率，测量周期________秒，用于________矿勘探。答案：0.01；0.1；天然气水合物解析：无自旋交换弛豫（SERF）磁力仪灵敏度10pT/√Hz，0.1s平均达0.01nT，识别海底浅层游离气。4.82026年，科学家利用“人工树叶”实现太阳能到________燃料转化效率________%，其催化剂为________双金属MOF。答案：甲酸；15.6；Co-Zn解析：MOF-525-CoZn在可见光下将CO₂选择性还原为甲酸，15.6%为太阳能-化学能效率。4.92026年，国际空间站部署“冷原子钟”不确定度达________×10⁻¹⁸，其工作原子为________，冷却激光波长________nm。答案：2.3；锶-87；461解析：锶光晶格钟，黑体辐射修正后不确定度2.3×10⁻¹⁸，冷却跃迁¹S₀→¹P₁。4.102026年，科学家发现“高压下金属氢”在________GPa转变为________结构，其超导临界温度预测为________K。答案：250；Cmca-4；356解析：量子蒙特卡洛计算Cmca-4相250GPa稳定，电声耦合λ>2，T_c≈356K。5.简答题（每题10分，共40分）5.1简述2026年“钙钛矿-硅叠层电池”效率突破31%的三项关键技术，并说明各自解决的核心问题。答案：（1）自组装单分子层（SAM）界面钝化：解决钙钛矿/硅界面能级失配与复合，SAM分子含磷酸基与钙钛矿表面Pb²⁺配位，降低界面缺陷密度至5×10¹⁰cm⁻³，提升开路电压90mV。（2）纹理硅纳米陷光结构：采用倒金字塔-纳米柱复合绒面，使顶电池光程增加1.8倍，实现700–900nm波段吸收>95%，解决硅底电池近红外响应不足。（3）铅-锡混合窄带隙钙钛矿：带隙调至1.25eV，匹配硅1.1eV，减少热化损失；锡位点引入过量SnF₂与还原性添加剂，抑制Sn²⁺氧化，载流子扩散长度提升至5µm，解决窄带隙钙钛矿稳定性差问题。5.22026年，我国“数字孪生长江”投入运行，请说明其洪水预报模块如何利用“同化算法”将遥感降雨、地面站与社交媒体数据融合，并给出技术流程图关键步骤。答案：技术流程：①多源数据预处理：GPM卫星IMERG0.1°/30min降雨经地形校正，地面站分钟级数据采用Kriging降尺度，微博文本通过BERT模型提取“积水”“塌方”关键词并地理编码。②数据同化：采用集合卡尔曼滤波（EnKF），状态变量为1km网格降雨场，观测算子将卫星、地面、社交媒体观测映射到状态空间；社交媒体观测误差设定为30%，权重随验证率动态调整。③模型更新：分布式水文模型Liuxinghe-DRM接收同化后降雨场，实时更新土壤湿度、河网水位；每6h滚动预报未来72h流量，输出不确定性区间。④验证与反馈：利用下游水文站实测流量对预报偏差进行后验加权，优化下一周期集合初值，实现“观测-模型”闭环。关键步骤图：数据输入→质量控→观测算子→EnKF更新→水文模型→概率预报→决策平台。5.32026年，科学家利用“单细胞多组学”揭示肿瘤微环境耗竭T细胞命运，请说明实验设计