2025年高中创新能力大赛笔试题资格审查试题(附答案)

2025年高中创新能力大赛笔试题资格审查试题(附答案)2025年全国高中创新能力大赛笔试题·资格审查试题（考试时长90分钟，满分100分，所有答案需书写在专用答题纸指定区域，超出区域作答无效）第一部分通识逻辑与创新素养客观题（共35分）一、单项选择题（共15小题，每小题1分，合计15分）1.根据科技部2024年印发的《青少年科技创新人才培养三年行动计划（2025-2027）》，我国面向2035年创新型人才梯队建设目标，将累计为国家储备不少于多少名具备顶尖创新潜质的青少年科创后备人才？A.5万名B.10万名C.15万名D.20万名2.2024年4月我国全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造了新的世界纪录，实现了高约束模式下长脉冲等离子体稳定运行的时长为：A.121秒B.207秒C.403秒D.652秒3.下列关于“类脑计算”与传统冯·诺依曼架构计算的核心差异描述中，错误的是：A.类脑计算将存储与计算单元融合，不存在传统架构的“存储墙”瓶颈B.类脑计算的信息传递采用脉冲触发机制，功耗仅为同算力传统芯片的千分之一级别C.类脑计算目前已实现完全脱离算法预设、自主产生意识的通用智能能力D.类脑计算的模拟对象是人脑神经元的连接与信号传递逻辑，更适配复杂模式识别场景4.我国2024年发布的基础教育阶段科创赛事合规清单中，明确要求参赛项目的核心创意贡献者必须为：A.在校指导教师B.年满18周岁的高校科研人员C.参赛选手本人D.企业技术研发人员5.某高中生团队设计了一款基于环境温差发电的户外山地可穿戴监测设备，在昼夜温差12℃的环境下，采用碲化铋温差发电片的转换效率约为3.2%，若每片发电片的散热端与吸热端有效换热面积均为0.04㎡，吸热端吸收的太阳辐照功率为800W/㎡，则单片发电片的最大输出功率约为：A.0.8WB.1.024WC.3.2WD.10.24W6.下列关于科创项目伦理审查的表述，符合全国高中创新能力大赛官方要求的是：A.所有涉及活体脊椎动物的实验，必须提前提交学校或赛事组委会认可的伦理审查证明B.为了获取更精准的实验数据，可以在未告知受试者的前提下采集普通人的面部生物特征信息C.复刻已公开的国外科创获奖项目内容，仅替换实验参数就可以作为原创项目参赛D.涉及转基因生物的实验项目，可以将实验后剩余的转基因植株直接丢弃到公共生活垃圾箱7.2024年中国科学技术大学团队研发的“九章三号”量子计算原型机，求解特定高斯玻色采样问题的速度，相比目前全球最快的超级计算机“前沿”快多少个数量级？A.10^6倍B.10^12倍C.10^18倍D.10^24倍8.高中生物实验中经常用到的琼脂培养基，其核心提取原料从哪种藻类中获取的比例最高？A.海带B.紫菜C.石花菜D.马尾藻9.下列不属于“负碳技术”范畴的是：A.生物质发电结合碳捕获与封存技术（BECCS）B.工业尾气直接高空排放到平流层C.矿物风化碳汇技术D.直接空气碳捕获技术（DAC）10.某高中生团队研发了一款自适应城市内涝监测井盖，当井内积水深度达到30cm时自动触发报警信号，该装置的水位检测模块最适配的低成本传感器类型是：A.电阻式薄膜压力传感器B.红外距离传感器C.超声波液位传感器D.气泡式水位传感器11.2025年我国计划发射的首枚可重复使用载人火箭，其核心回收技术采用的着陆缓冲装置核心原理是：A.反推发动机反向减速+着陆腿液压缓冲B.降落伞减速+气囊缓冲C.滑翔翼伞减速+机械锁止固定D.磁悬浮吸附式定点着陆12.下列关于开源硬件的知识产权规则描述，正确的是：A.所有开源硬件项目都可以直接用于商业盈利且无需告知原作者B.开源硬件的设计文件必须完全公开，允许任何人修改、二次开发并基于相同协议传播C.使用开源硬件作为项目核心部件的科创作品，不能申报各类青少年科创赛事D.开源硬件的协议效力高于国家知识产权相关法律规定13.高中化学实验中采用滴定法测定未知浓度盐酸溶液的浓度，若滴定管的起始读数为0.00mL，终点读数为22.50mL，则该次滴定的有效数字位数为：A.2位B.3位C.4位D.5位14.面向深空探测任务的月球车车轮采用镂空弹性结构设计，最不可能的核心设计目标是：A.降低车轮整体重量减少发射成本B.提升月壤地形下的防滑脱困能力C.缓冲月面极端温度变化带来的结构形变D.提升车轮的刚性，完全避免任何形变15.教育部2024年发布的《高中科技创新实践活动指引》中要求，每名高中生高中阶段完成的创新性探究实践项目累计时长不得低于：A.12学时B.36学时C.72学时D.108学时二、多项选择题（共10小题，每小题2分，合计20分，多选、少选、错选均不得分）1.下列属于2025年全国高中创新能力大赛官方明确禁止参赛的项目范畴的有：A.未提交伦理审查证明的人体试食类实验项目B.核心创意全部来自网络公开教程、参赛选手无任何自主改进内容的复刻类项目C.涉及国家一级保护野生物种的非保护性观测类实验项目D.所有使用3D打印机制作零部件的机械类创新项目2.下列关于跨学科创新项目选题的判断标准，符合大赛导向的有：A.选题必须来自真实生活场景的实际问题，而非凭空臆造的伪需求B.选题的解决方案必须具备可落地性，不能是完全没有实现路径的科幻类设想C.选题的研究过程必须符合高中阶段学生的知识能力边界，不能全部由高校科研人员代劳完成D.选题不需要考虑成本约束，只要技术足够先进就是优秀创新项目3.2024年我国实现商业化落地的前沿储能技术包括下列哪些选项？A.100MW级全钒液流电池储能电站B.1GWh级钠离子电池储能示范项目C.10MW级重力储能项目D.100kWh级液态金属电池家庭储能装置4.某高中生团队准备开展校园本地植物多样性调查的创新项目，下列操作符合生态保护要求的有：A.采用高清拍照识别的方式记录物种信息，不随意采摘野生植物B.对于无法现场鉴定的极小部分物种，采集不超过1片的叶片标本带回实验室比对C.实验完成后所有采集的标本统一归档存放，不随意丢弃野外D.为了获取更完整的根系数据，将所有发现的草本植物全部挖回实验室5.下列创新方案中，适配我国西北干旱地区沙漠治理场景的可行方案有：A.基于可降解生物材料的固沙保水种植袋技术B.利用沙漠充足光热资源的光伏治沙+菌草种植复合系统C.大规模抽取地下水灌溉沙漠造林，快速提升植被覆盖率D.基于沙漠表层砾石层的新型无源水汽收集装置6.高中物理创新实验中，要精准测量自由落体的瞬时速度，可以采用的低成本方案包括：A.采用手机慢动作摄影结合图像识别的轨迹分析方案B.采用光电门传感器结合数据采集器的动态测量方案C.采用打点计时器结合纸带逐点计算的方案D.采用人工秒表掐时间结合公式估算的方案7.生成式AI工具在高中科创项目中的合理应用场景包括：A.辅助整理过往同领域项目的研究进展文献，减少无效信息检索时间B.辅助模拟不同参数调整下的实验结果走向，优化实验参数设计路径C.完全代替参赛选手完成所有实验操作和项目报告撰写D.辅助排查实验方案中存在的逻辑漏洞和安全风险点8.下列关于微塑料污染的创新研究方向，符合高中生日前科研能力边界的有：A.采用自制过滤装置采集本地城市雨水样本，定量检测微塑料含量B.设计基于食用菌菌丝的低成本吸附材料，用于去除水体中的微塑料C.研发可以完全降解所有微塑料的转基因超级工程菌D.调研本地社区居民的微塑料认知水平，设计对应的科普宣传方案9.面向智能驾驶场景的车载毫米波雷达，相比传统摄像头传感器的核心优势包括：A.雨雾天气下的探测稳定性更强，不受光线条件影响B.可以精准探测目标物体的运动速度，完成动态轨迹预判C.可以清晰识别行人的面部表情，判断其移动意图D.成本更低，算法复杂度更低，隐私泄露风险极小10.创新项目的专利申请环节中，下列属于我国专利法保护的创新成果类型有：A.产品的外观设计方案B.全新的实用技术改造方案C.科学发现的新宇宙天体运行规律D.全新的工艺流程设计方案第二部分跨学科创新场景主观题（共35分，共3道题，根据答题完整性酌情给分）1.（本题12分）华北平原某连片蔬菜种植基地，单个标准化冬暖式大棚尺寸为长80m、宽12m，棚顶可铺设光伏组件的有效区域占总棚顶面积的65%。现有量产N型TOPCon光伏组件的转换效率为26%，标准工况（太阳辐照强度1000W/㎡）下单块组件峰值输出功率为580W，当地年等效光伏满发小时数为1320h。请完成以下三个要求：第一，列式计算单个大棚的年光伏发电量；第二，提出2种兼顾光伏发电效率与棚内蔬菜产量的作物种植优化方案，说明核心逻辑；第三，设计1款适配该场景的低成本智能监测装置，说明核心功能与工作原理。2.（本题12分）2024年我国嫦娥六号任务完成月背南极区域采样返回，从带回的1.2kg月壤样本中发现了新的高丰度氦-3富集区域，已知氦-3与氘的核聚变反应方程式为³He+²H→⁴He+¹H，单次完全反应释放18.3MeV能量，1MeV=1.6×10^-13J，标准煤的完全燃烧热值为29.3MJ/kg。请完成以下三个要求：第一，列式计算1kg纯氦-3完全参与聚变反应，释放的总能量相当于多少吨标准煤完全燃烧的总释能量；第二，设计2种无需大型工业采矿设备、适配月面无人自主运行的氦-3原位提取方案；第三，对比传统氘氚核聚变，列出氦-3核聚变应用于民用能源领域的3项核心优势。3.（本题11分）当前我国居家养老场景下的老人跌倒监测存在两大行业痛点：采用视觉摄像头的方案存在严重隐私泄露风险，绝大多数老人家属不愿在家中公共区域安装正对起居空间的摄像头；采用可穿戴监测设备的方案普遍存在佩戴遗忘、充电频次高、佩戴舒适度差的问题，实际场景中有效利用率不足20%。请你基于高中阶段所学的物理、信息技术知识，设计一款基于家用普通WiFi信号的无接触跌倒监测系统，说明核心工作原理、相较于现有方案的3项核心创新点，以及降低误报率的2个具体优化路径。第三部分创新潜质开放性论述题（共30分，2道题选做1道，答题需逻辑自洽、符合高中认知边界）1.2024年我国启动通用人工智能基础教育全国试点，多所高中开始探索将AI生成式工具、AI仿真平台融入日常实验教学体系，传统的理化生实验课普遍存在耗材成本高、高危实验无法实操、探究性不足的痛点。请你任选一门高中理科的常规教学实验，设计1个用AI技术重构该实验流程、提升学生探究性的创新落地方案，要求说明传统实验的现存痛点、AI方案的具体运行流程、投入成本估算，以及对应的伦理风险防控措施。2.国内多数老旧小区配套建设的口袋公园普遍存在利用率不足40%的问题，主要问题集中在：设施单一仅满足基础散步需求，没有适配老人、未成年人、残障群体的差异化功能场景，日常运维资金不足，无法发挥绿地的生态价值。请你结合高中阶段跨学科知识，设计一款面向老旧小区全年龄段居民的口袋公园微改造创新方案，明确核心创新亮点、单位平米改造投入成本区间，以及预计可以实现的利用率提升幅度与实测验证方法。参考答案及评分标准第一部分客观题一、单项选择题1.答案：B考点：国家青少年科创人才培养政策，10万名后备人才为公开明确的储备目标。2.答案：C考点：国内核聚变领域最新重大科研成果，403秒为2024年最新世界纪录。3.答案：C考点：前沿技术概念辨析，当前全球类脑计算尚未实现具备自主意识的通用智能能力。4.答案：C考点：科创赛事合规要求，明确参赛选手必须为项目核心创意贡献者。5.答案：B计算过程：0.04㎡×800W/㎡×3.2%=1.024W。6.答案：A考点：科创伦理规范，所有涉及脊椎动物的实验必须提交合规伦理证明。7.答案：C考点：量子计算最新成果，九章三号的算力优势领先超级计算机10^18倍。8.答案：C考点：生物实验耗材常识，琼脂主要从石花菜等红藻中提取。9.答案：B考点：双碳技术概念辨析，工业尾气高空排放不属于碳减排或碳汇技术范畴。10.答案：A考点：传感器选型，电阻式薄膜压力传感器适配低成本内涝监测场景，稳定性高不受杂物遮挡影响。11.答案：A考点：商业航天回收技术核心原理，可重复使用载人火箭采用反推减速加着陆腿缓冲方案。12.答案：B考点：开源硬件知识产权规则，开源硬件要求设计文件完全公开，允许二次开发并基于同协议传播。13.答案：C考点：化学实验有效数字规则，滴定管读数精确到小数点后两位，0.00mL到22.50mL有效数字为4位。14.答案：D考点：工程设计逻辑，弹性结构设计不可能实现完全无任何形变的效果。15.答案：B考点：高中科创实践国家要求，每名高中生累计探究实践时长不低于36学时。二、多项选择题1.答案：ABC解析：3D打印制作零件属于常规科创手段，不属于禁止参赛范畴。2.答案：ABC解析：创新项目选题必须考虑落地可行性与成本约束，D选项表述错误。3.答案：ABCD解析：上述四类储能技术均已在2024年实现商业化示范落地。4.答案：ABC解析：完整挖取野生草本植物会破坏本地生态，不符合生态保护要求。5.答案：ABD解析：大规模抽取地下水灌溉会加剧西北干旱区域地下水枯竭，不符合可持续发展要求。6.答案：ABC解析：人工秒表测量自由落体速度误差超过30%，无法实现精准测量。7.答案：ABD解析：AI工具不能完全替代学生完成实验操作与报告撰写，违背赛事原创要求。8.答案：ABD解析：研发转基因超级降解菌远超高中生日前科研能力边界，且存在生物安全风险。9.答案：ABD解析：毫米波雷达不具备光学成像能力，无法识别行人面部表情，C选项表述错误。10.答案：ABD解析：新发现的天体运行规律属于科学发现范畴，不