2026金钥匙竞赛试题及答案

2026金钥匙竞赛试题及答案#2026年全国金钥匙科技竞赛初赛试题及答案第一模块：客观题（共60分）一、单项选择题（共20题，每题2分，共40分。其中1-15题为全组别必做题，16-20题按组别选做：小学组作答16-17题，初中组作答18-19题，高中组作答20题）2025年我国嫦娥六号探测器成功完成人类首次月球背面南极-艾特肯盆地采样返回任务，本次任务带回的月球样品总重量约为？A.1731gB.1935gC.2100gD.2358g2026年我国首款国产大飞机C919已实现累计商业运营突破100万小时，下列关于C919所用材料的说法错误的是？A.机身使用的第三代铝锂合金密度低于传统铝合金，强度更高B.舷窗采用的有机玻璃属于无机非金属材料C.发动机叶片采用的高温钛合金可承受1200℃以上的工作温度D.内饰采用的碳纤维复合材料具有质量轻、抗冲击性强的特点下列关于2025年我国发布的《新型电力系统发展蓝皮书（2025版）》中提到的新型电力系统核心特征的说法，错误的是？A.高比例可再生能源成为电力供应主体B.高比例电力电子装备成为电力系统核心调节载体C.源网荷储一体化实现电力供需动态平衡D.完全取消化石能源发电保障体系我国科学家2025年研发出全球首株自主固氮水稻新品种，该品种通过导入哪种微生物的固氮基因实现了自主固氮，减少氮肥使用量60%以上？

A.根瘤菌B.蓝细菌C.固氮螺菌D.巴氏杆菌2026年我国已实现全国所有地级市5G-A网络连续覆盖，下列关于5G-A（第五代移动通信增强版）技术的说法正确的是？A.下行峰值速率可达10Gbps，是传统5G的10倍B.端到端时延最低可达1ms，仅为传统5G的1/10C.支持每平方公里百万级连接数，是传统5G的5倍D.无法支持通感一体化应用场景下列关于日常生活中常见科技产品的原理说法错误的是？A.家用空气炸锅主要通过热风循环加热食物，减少油脂使用B.智能手环的心率监测功能主要通过绿光光电传感器检测血液流动变化C.家用反渗透净水器的过滤精度可达0.1纳米，可去除水中所有重金属离子D.无线充电主要采用电磁感应原理，充电效率最高可达95%以上

7.2025年全球首座第四代核电高温气冷堆示范电站在我国山东荣成实现满功率稳定运行，下列关于高温气冷堆的说法错误的是？A.采用氦气作为冷却剂，出口温度可达750℃以上B.具有固有安全性，极端工况下不会发生堆芯熔毁事故C.产生的余热可用于大规模制氢，实现零碳制氢D.所用核燃料为浓缩度90%以上的高浓铀

8.下列关于天文领域2025年重大发现的说法正确的是？A.詹姆斯·韦布望远镜首次发现太阳系外存在宜居行星，其表面存在液态水B.我国郭守敬望远镜（LAMOST）发布千万级恒星光谱数据库，为银河系演化研究提供核心数据C.人类首次拍摄到银河系中心黑洞的高清图像，证实了黑洞自转的存在D.我国天问三号火星采样返回任务成功着陆火星，采集样品约500g下列关于农业科技的说法错误的是？A.植物工厂通过人工调控光照、温度、二氧化碳浓度，可实现蔬菜周年连续生产B.无人农机采用北斗卫星导航定位，作业精度可达厘米级C.智慧农业系统中的土壤墒情传感器主要检测土壤的氮磷钾含量D.光伏农业可实现上可发电、下可种植，提高土地利用效率2025年我国研发的全球首台超导量子计算机“悟空3号”实现了1000万比特的超导量子比特纠缠，下列关于量子计算的说法正确的是？A.量子计算机采用二进制比特作为基本信息单元，运算速度随比特数线性增长B.量子计算的“量子优越性”是指在所有问题上运算速度都超过传统超级计算机C.量子密码通信基于量子不可克隆原理，可实现绝对安全的信息传输D.量子计算机目前已可大规模应用于民用密码破解、天气预报等领域下列关于碳中和相关技术的说法错误的是？A.碳捕捉、利用与封存（CCUS）技术可将工业排放的二氧化碳收集后用于驱油、生产化工产品等B.林业碳汇是指通过植树造林、森林管理等方式吸收大气中的二氧化碳，抵消碳排放C.生物炭还田可将农作物秸秆转化为炭材料施入土壤，实现碳的长期封存D.我国提出的“双碳”目标是指2035年实现碳达峰，2060年实现碳中和2025年我国发布的《生物多样性保护白皮书》显示，我国已建成全球最大的国家公园体系，下列不属于我国首批国家公园的是？A.三江源国家公园B.大熊猫国家公园C.黄山国家公园D.武夷山国家公园下列关于应急科普知识的说法正确的是？A.发生地震时，住在高层的居民应立即乘坐电梯逃生B.遇到雷雨天气时，可在大树下躲避C.发现有人煤气中毒时，应首先打开门窗通风，将中毒者转移到空气新鲜的地方D.被毒蛇咬伤后，应快速奔跑前往医院救治2026年生成式人工智能大模型已在教育、医疗、工业等领域大规模应用，下列关于大模型的说法错误的是？A.大模型的训练需要大量高质量数据、高性能算力和先进算法的支撑B.大模型生成的内容都是完全准确的，无需人工核验即可直接使用C.大模型可实现多模态交互，支持文本、图像、语音、视频等多种内容的生成和理解D.大模型的推理能力可辅助科研人员开展新药研发、新材料设计等工作我国科学家2025年研发出全球首款可折叠的钙钛矿太阳能电池，光电转换效率可达32%，下列关于钙钛矿太阳能电池的说法错误的是？

A.钙钛矿太阳能电池的制备工艺简单，生产成本远低于传统晶硅电池B.钙钛矿太阳能电池可制成柔性、半透明产品，适配光伏建筑一体化等场景C.钙钛矿太阳能电池的稳定性已经超过晶硅电池，可实现25年以上的使用寿命D.钙钛矿太阳能电池的弱光发电性能优于晶硅电池，阴天也可实现较高的发电效率组别选做题（小学组）16.下列做法符合低碳生活要求的是？A.夏天将空调温度设置为18℃B.出行优先选择公共交通或非机动车C.购买过度包装的礼品D.经常使用一次性餐具（小学组）17.下列关于急救知识的说法正确的是？A.被猫狗抓伤后无需接种狂犬疫苗B.发生火灾时乘坐电梯快速逃生C.误食强酸强碱后立即催吐D.发现有人触电首先切断电源（初中组）18.下列关于化学知识的说法正确的是？A.为了使食品保鲜，可在食品中添加大量甲醛B.小苏打是发酵粉的主要成分之一，其化学式为Na₂CO₃C.铁在潮湿的空气中更容易生锈，是因为铁和氧气、水发生了氧化反应D.洗洁精去除油污的原理是油污溶解在洗洁精中形成溶液（初中组）19.下列关于物理知识的说法错误的是？A.北斗卫星导航是通过电磁波传递信号的B.近视眼镜的镜片是凸透镜，对光线有会聚作用C.核电站发电是将核能转化为电能D.水在4℃时密度最大，所以冬天湖面结冰时水下温度保持4℃左右，保障水生生物生存（高中组）20.下列关于生物知识的说法正确的是？A.人体胰岛素的化学本质是蛋白质，只能通过注射给药，口服会被消化分解B.光合作用的光反应阶段发生在叶绿体基质中，暗反应阶段发生在类囊体薄膜上C.基因突变都是有害的，会导致生物性状发生改变D.生长素的作用具有两重性，浓度越高促进植物生长的效果越强二、判断题（共10题，每题2分，共20分，全组别必做）2025年我国成功实现了二氧化碳人工合成淀粉的工业化生产，转化效率是传统农业生产的10倍以上。（）我国自主研发的“华龙一号”三代核电技术，所有核心部件均已实现100%国产化。（）绿色食品是指颜色为绿色的、无农药残留的农产品。（）3D打印技术目前已可打印人体器官，完全替代器官移植供体。（）我国科学家2022年发现的新矿物“嫦娥石”，是人类首次在月球上发现的新矿物，2025年已在嫦娥六号带回的月背样品中发现大量嫦娥石赋存。（）电动汽车的动力电池在低温环境下续航里程下降，主要是因为低温下电池的化学反应速率降低，活性下降。（）光年是天文学中常用的时间单位，指光在真空中传播一年的时间。（）转基因食品都含有对人体有害的物质，食用会导致基因突变。（）2026年我国已建成全球首个商业运行的海上浮动核电站，可为远海岛屿、海上油气平台提供稳定的电力供应。（）人工智能大模型的训练只需要大量数据，不需要算力和算法支持。（）第二模块：综合应用题（共30分，按组别作答）小学组综合应用题（30分）2025年我国多地推行“智慧校园”建设，某小学安装了智慧教室系统，包含智能照明、环境监测、智慧黑板三个核心模块，请回答下列问题：智能照明系统可根据教室内的自然光亮度自动调节灯光亮度，还能在教室无人时自动关闭灯光，该系统主要用到了哪两种传感器？（8分）环境监测模块可实时显示教室内的温度、湿度、二氧化碳浓度，当二氧化碳浓度超过1500ppm时会自动开启新风系统，请问教室内二氧化碳浓度过高会对学生产生什么影响？新风系统的作用是什么？（10分）智慧黑板替代了传统的黑板和粉笔，采用电容触控技术，可直接书写、播放多媒体课件，还能实现课堂内容一键录制、分享，请问智慧黑板相比传统黑板有哪些优势？（至少写出3点，12分）初中组综合应用题（30分）2025年我国首条跨海高铁——福厦高铁已安全运营满1年，该高铁设计时速350公里，跨越泉州湾、湄洲湾、同安湾三个海湾，是我国高铁技术走向深蓝的标志性工程，请回答下列问题：跨海高铁的桥梁建设需要克服海水腐蚀的问题，工程师采用了高性能耐候钢作为桥梁主体材料，还在钢结构表面涂装了防腐涂层，请从化学角度分析海水腐蚀钢铁的原理，以及防腐涂层的作用原理。（10分）跨海高铁运行时需要抵御强台风的影响，列车采用了流线型车头设计，车身表面采用了光滑的空气动力学涂层，请从物理角度分析这两种设计是如何降低台风对列车运行的影响的？（10分）福厦高铁全线采用了北斗高精度定位系统和5G-A网络，实现了列车运行的全自动驾驶，定位精度可达厘米级，请问全自动驾驶相比传统人工驾驶有哪些优势？（至少写出3点，10分）高中组综合应用题（30分）2025年我国科学家成功实现了兆瓦级质子交换膜电解水制氢的稳定运行，转换效率可达85%以上，为绿氢规模化应用奠定了基础，请回答下列问题：

1.请写出质子交换膜电解水制氢的阴极和阳极反应方程式，说明该技术相比传统碱性电解水制氢的优势。（10分）绿氢是指利用可再生能源发电制取的氢气，碳排放量接近零，目前我国绿氢的应用场景主要包括交通、钢铁、化工等领域，请分别说明绿氢在这三个领域替代化石能源的减排原理。（10分）目前绿氢的生产成本约为18元/千克，远高于灰氢（化石能源制氢）的8元/千克，请分析制约绿氢成本下降的主要因素，以及未来的降本路径。（10分）第三模块：开放探究题（共10分，全组别必做）2026年我国提出“科技助老”专项行动，要求利用科技手段解决老年人面临的数字鸿沟、健康监测、居家养老等问题，请你设计一款面向居家养老的科技产品，写出产品名称、核心功能、工作原理、应用场景。要求设计科学合理、符合现有技术水平、针对性解决养老痛点。参考答案及评分标准一、单项选择题答案及解析【答案】C。解析：嫦娥六号2025年返回地球共带回月背样品2100克，A选项1731克是嫦娥五号带回的月球样品重量，B、D为干扰项。【答案】B。解析：有机玻璃是聚甲基丙烯酸甲酯，属于有机高分子合成材料，不属于无机非金属材料，其余选项说法均正确。【答案】D。解析：新型电力系统以化石能源作为兜底保障，不会完全取消化石能源发电，其余选项均为新型电力系统核心特征。【答案】B。解析：我国科学家通过将蓝细菌的固氮基因导入水稻基因组，实现了水稻自主固氮，减少氮肥使用量60%以上。【答案】A。解析：5G-A下行峰值速率可达10Gbps，是传统5G的10倍；B选项传统5G端到端时延为1ms，5G-A时延低至0.1ms；C选项5G-A支持每平方公里千万级连接数；D选项5G-A支持通感一体化应用场景。【答案】C。解析：反渗透净水器过滤精度为0.1-1纳米，无法完全去除所有直径小于0.1纳米的重金属离子，其余选项说法均正确。【答案】D。解析：高温气冷堆所用核燃料为浓缩度低于10%的低浓铀，90%以上浓缩度的高浓铀为武器级核燃料，其余选项说法均正确。【答案】B。解析：A选项韦布望远镜尚未确认太阳系外宜居行星存在液态水；C选项银心黑洞高清图像2022年首次发布；D选项天问三号火星采样返回任务计划2028年实施，2025年尚未执行。【答案】C。解析：土壤墒情传感器主要检测土壤含水量，土壤氮磷钾含量由养分传感器检测，其余选项说法均正确。【答案】C。解析：A选项量子计算机采用量子比特作为基本信息单元，运算速度随比特数指数增长；B选项量子优越性是指在特定问题上运算速度超过传统超级计算机；D选项量子计算目前仍处于试验阶段，尚未大规模民用。【答案】D。解析：我国双碳目标是2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和，其余选项说法均正确。【答案】C。解析：我国首批国家公园包括三江源、大熊猫、东北虎豹、海南热带雨林、武夷山5个，黄山国家公园尚未纳入首批名单。【答案】C。解析：A选项地震时不能乘坐电梯逃生；B选项雷雨天气不能在大树下躲避；D选项被毒蛇咬伤后应避免剧烈运动，防止毒素扩散。【答案】B。解析：大模型生成的内容存在幻觉问题，可能出现错误信息，需要人工核验后使用，其余选项说法均正确。【答案】C。解析：钙钛矿太阳能电池的稳定性目前仍低于晶硅电池，尚未实现25年以上的使用寿命，其余选项说法均正确。16.（小学组）【答案】B。解析：其余选项均不符合低碳生活要求。17.（小学组）【答案】D。解析：A选项被猫狗抓伤后需及时接种狂犬疫苗；B选项火灾时不能乘坐电梯逃生；C选项误食强酸强碱后不能催吐，避免灼伤消化道。18.（初中组）【答案】C。解析：A选项甲醛有毒，不能用于食品保鲜；B选项小苏打的化学式为NaHCO₃；D选项洗洁精去除油污的原理是乳化作用。19.（初中组）【答案】B。解析：近视眼镜的镜片是凹透镜，对光线有发散作用。20.（高中组）【答案】A。解析：B选项光反应发生在类囊体薄膜，暗反应发生在叶绿体基质；C选项基因突变大多为中性突变，少数为有利或有害突变；D选项生长素浓度过高会抑制植物生长。二、判断题答案及解析【√】解析：2025年我国已实现二氧化碳人工合成淀粉的万吨级工业化生产，转化效率是传统农业的10倍以上。【√】解析：华龙一号所有核心部件国产化率达100%，拥有完全自主知识产权。【×】解析：绿色食品是指按绿色食品标准生产、全程质量控制、安全优质的农产品，并非特指绿色的农产品。【×】解析：3D打印人体器官目前仍处于临床试验阶段，尚未实现临床应用替代供体。【√】解析：嫦娥石是人类首次在月球上发现的新矿物，2025年嫦娥六号带回的月背样品中证实存在大量嫦娥石赋存。【√】解析：低温会降低动力电池的电化学活性，导致续航里程下降。【×】解析：光年是长度单位，指光在真空中传播一年的距离。【×】解析：经过国家安全评估的转基因食品是安全的，不会导致人体基因突变。【√】解析：2026年我国首座海上浮动核电站“玲珑一号”已实现商业运营，可为远海场景提供电力。【×】解析：大模型训练需要数据、算力、算法三者共同支撑，缺一不可。三、综合应用题答案小学组【答案】光照强度传感器（4分）、人体红外传感器（4分）。【答案】影响：二氧化碳浓度过高会导致学生出现头晕、乏力、注意力不集中、记忆力下降等症状，影响学习效率和身体健康（5分）。作用：新风系统可将室外新鲜空气经过过滤后引入室内，同时排出室内污浊空气，降低室内二氧化碳、甲醛、粉尘等污染物浓度，保持教室内空气清新（5分）。【答案】每点4分，答对3点即可得满分：①无需使用粉笔，避免粉笔灰污染，保护师生呼吸道健康；②支持多媒体内容展示，可融入图片、视频、动画等素材，提升课堂趣味性和教学效率；③课堂内容可一键保存、分享，方便学生课后复习，无需课上大量记笔记；④触控书写精准，支持多人同时书写，满足互动教学需求；⑤使用寿命长，长期使用成本低于传统黑板。初中组【答案】海水腐蚀原理：海水中含有大量氯化钠等电解质，钢铁中的铁和碳在电解质溶液中形成原电池，发生电化学腐蚀，铁作为负极失去电子被氧化，生成铁的氧化物（铁锈），最终导致钢结构强度下降（6分）。防腐涂层作用：涂层可隔绝钢结构与海水、空气的接触，阻断原电池形成的条件，从而抑制电化学腐蚀的发生（4分）。【答案】流线型车头：可减少列车运行时的空气阻力，同时引导气流顺着车身表面流动，降低台风对车头的正面冲击力，减少列车侧向倾覆的风险（5分）。光滑表面涂层：可降低空气与车身表面的摩擦力，减少气流在车身表面形成的湍流，降低横向风对列车的升力和侧向力，提升列车运行的稳定性（5分）。【答案】每点3分，答对3点得满分：①运行精度更高，可精确控制列车的加减速和停靠位置，提升运行效率，减少晚点率；②可实时监测列车运行状态和线路状况，遇到异常情况可自动采取制动等措施，提升运行安全性；③降低驾驶员的工作强度，减少人为操作失误导致的事故；④可实现列车的最优调度，提升线路的运输能力，降低运营成本。高中组【答案】阴极反应：$\ce{2H^{+}+2e^{-}=H_{2}↑}$（2分），阳极反应：$\ce{2H_{2}O-4e^{-}=O_{2}↑+4H^{+}}$（2分）。优势：①电流密度更高，