江苏省中小学生金钥匙科技竞赛(初中组)考试题及答案

江苏省中小学生金钥匙科技竞赛(初中组)考试题及答案一、单项选择题（共20题，每题3分，合计60分。每题只有1个正确选项）1.2024年江苏省发布的长江十年禁渔中期评估数据显示，长江江苏段旗舰物种种群数量较禁渔前提升超过30%，该旗舰物种是？A.中华鲟B.长江江豚C.胭脂鱼D.扬子鳄【答案】B【解析】长江江豚是长江淡水生态系统的旗舰物种，其种群数量是长江生态质量的核心指标；中华鲟为洄游性鱼类，当前长江江苏段出现频次较低；胭脂鱼为国家二级保护动物，但不属于旗舰物种；野生扬子鳄主要分布于安徽、浙江交界的扬子鳄国家级自然保护区，江苏境内无稳定野生种群。2.家庭安装的石墨烯地暖相比传统电阻地暖制热效率高出30%以上，其核心是利用了石墨烯的哪项特性？A.高导电性B.高导热性C.高强度D.高透光性【答案】B【解析】石墨烯的室温热导率可达5300W/(m·K)，是铜的13倍，电热转换效率超过99%，通电后热量可以快速均匀传导至地面，减少热损耗，因此是地暖材料的核心优势。3.袋装坚果、烘焙食品包装中常放入小袋脱氧剂，用于延长食品保质期，常见食品脱氧剂的主要成分是？A.生石灰B.硅胶C.还原铁粉D.小苏打【答案】C【解析】还原铁粉可与包装内的氧气、水蒸气发生氧化反应，消耗氧气避免食品氧化变质；生石灰、硅胶为干燥剂，仅能吸收水分，无法除氧；小苏打为食品膨松剂，无脱氧作用。4.植物进行光合作用时，叶绿体主要吸收以下哪两类光谱？A.红光和蓝紫光B.绿光和红光C.蓝光和绿光D.黄光和蓝紫光【答案】A【解析】叶绿素a、叶绿素b的吸收光谱集中在红光区和蓝紫光区，绿光几乎不被吸收而被反射，因此植物叶片大多呈现绿色。5.2024年嫦娥六号完成人类首次月球背面采样返回任务，月球背面与正面相比最显著的地貌差异是？A.月海分布更多B.环形山分布更多C.月壤厚度更薄D.平均温度更高【答案】B【解析】月球正面受地球遮挡，小行星撞击概率较低，分布有大量暗色月海；月球背面无地球遮挡，受小天体撞击频次更高，因此环形山分布密度是正面的3倍以上，月壤厚度也高于正面，且背阳面温度可低至-200℃，远低于正面最低温度。6.当前广泛应用的生成式AI大模型，其核心技术基础属于以下哪个领域？A.物联网B.区块链C.深度学习D.量子计算【答案】C【解析】生成式AI大模型基于Transformer深度学习架构，通过海量数据训练学习语言、图像的生成规律，是人工智能深度学习领域的技术成果；物联网是物物相连的网络，区块链是分布式记账技术，量子计算是基于量子力学的计算技术，均与生成式AI核心技术无关。7.多数新能源汽车搭载的热泵空调冬季制热效率可达传统电阻空调的3倍以上，核心原因是？A.直接将电能转化为热能B.搬运外界环境中的热量进入车内C.仅利用电池余热制热D.采用了隔热性能更好的管道【答案】B【解析】热泵空调基于逆卡诺循环原理，消耗1kWh电能可从外界环境中搬运3-4kWh的热量进入车内，而电阻制热仅能将1kWh电能转化为约0.95kWh的热能，因此制热效率大幅提升。8.江苏省地跨亚热带季风气候与温带季风气候区，以下哪条地理分界线穿过江苏省北部？A.黑河-腾冲线B.秦岭-淮河线C.400mm等降水量线D.地势第一、二级阶梯分界线【答案】B【解析】秦岭-淮河线为中国南北方地理分界线，在江苏省内穿过淮安市，该线以北为温带季风气候，以南为亚热带季风气候；黑河-腾冲线为中国人口密度分界线，位于我国中西部；400mm等降水量线为半湿润与半干旱区分界线，位于华北、西北区域；第一、二级阶梯分界线位于青藏高原边缘，均不经过江苏。9.中小学生使用的5G校园电话卡，其信号传输信息依靠的载体是？A.红外线B.紫外线C.电磁波D.超声波【答案】C【解析】移动通信信号属于无线电波，是电磁波的一种，可在无介质的空间中传播；红外线多用于遥控设备，紫外线多用于消毒，超声波为机械波，无法在真空环境中传播，均不用于移动通信信号传输。10.国家强制推行无磷洗衣粉，主要是为了避免以下哪种环境问题？A.臭氧层空洞B.水体富营养化C.酸雨D.白色污染【答案】B【解析】磷是水生植物生长的核心营养元素，含磷污水排入自然水体会导致藻类大量繁殖，引发水体富营养化，是太湖、巢湖等湖泊蓝藻爆发的主要诱因；臭氧层空洞由氟利昂等卤代烃排放引发，酸雨由二氧化硫、氮氧化物排放引发，白色污染由废弃塑料引发，均与含磷洗涤剂无关。11.当手不小心被针刺时，人体会先完成缩手动作再感觉到疼痛，关于该过程描述正确的是？A.缩手反射属于条件反射B.痛觉产生的部位是脊髓C.缩手反射的神经中枢位于大脑皮层D.缩手反射为非条件反射，痛觉产生于大脑皮层【答案】D【解析】缩手反射是人生来就有的非条件反射，神经中枢位于脊髓，反射弧路径短，因此反应速度快；痛觉信号需要传递到大脑皮层才能产生，路径更长，因此会出现先缩手后感知疼痛的现象。12.我国自主研发的北斗卫星导航系统为江苏省农机自动驾驶、渔船定位提供了厘米级定位服务，北斗三号系统的卫星轨道不包含以下哪种？A.地球静止轨道B.倾斜地球同步轨道C.中圆地球轨道D.近地轨道【答案】D【解析】北斗三号系统采用三种轨道混合星座架构：地球静止轨道卫星可覆盖中国及周边区域，提供短报文通信等特色服务；倾斜地球同步轨道卫星可提升高纬度区域的定位精度；中圆地球轨道卫星可实现全球覆盖；近地轨道轨道高度低于1000km，多用于空间站、低轨通信卫星，不属于北斗系统的卫星轨道类型。13.位于江苏苏州的中国船舶七〇二所研发的“奋斗者”号全海深载人潜水器，2020年在马里亚纳海沟成功坐底的深度为？A.7062米B.9872米C.10909米D.12543米【答案】C【解析】“奋斗者”号是我国自主研发的全海深载人潜水器，2020年11月10日在马里亚纳海沟成功坐底，深度10909米，创造了中国载人深潜的最高纪录；7062米是“蛟龙”号载人潜水器的最大下潜深度。14.冬季戴眼镜的同学从寒冷的室外进入温暖的室内，镜片会出现起雾现象，该现象对应的物态变化是？A.汽化B.液化C.升华D.凝华【答案】B【解析】室内温度较高的水蒸气接触温度较低的镜片时，放热液化形成微小的水滴附着在镜片表面，就是肉眼可见的“雾”。15.太湖蓝藻治理是江苏省生态保护的核心工作之一，导致太湖蓝藻大规模爆发的主要污染因素是？A.重金属污染B.氮磷营养盐超标C.石油类污染D.酸碱污染【答案】B【解析】蓝藻的生长需要大量氮、磷元素，太湖流域工业、农业、生活污水排放导致水体氮磷浓度超标，是蓝藻大规模爆发的核心诱因。16.学校常用的人脸识别门禁系统，第一步要完成的是人脸检测，以下属于人脸检测范畴的是？A.判断当前人脸是否为数据库内的学生B.提取人脸的五官特征点C.从图像中定位人脸的位置和大小D.比对当前人脸与数据库存储的人脸特征【答案】C【解析】人脸检测的功能是从输入图像中判断是否存在人脸，并定位人脸的位置、大小、角度，是人脸识别、特征提取等后续步骤的基础；A、B、D均属于人脸识别的范畴。17.我们日常食用的红薯，属于植物的哪个器官？A.块根B.块茎C.果实D.种子【答案】A【解析】红薯是植物的变态块根，用于储存养分；土豆属于变态块茎，有芽眼，红薯无芽眼结构。18.海绵城市建设中广泛使用透水砖替代传统黏土砖，透水砖的主要原料多为以下哪种？A.废陶瓷、工业矿渣B.聚乙烯塑料C.原木纤维D.废弃玻璃【答案】A【解析】透水砖多以废陶瓷、粉煤灰、矿渣等工业废弃物为原料，经高压成型、高温烧制而成，透水性可达1mm/s以上，同时实现了废弃物的资源化利用，避免黏土砖烧制破坏耕地。19.家庭安装的智能电能表，计量的是以下哪个物理量？A.电压B.电流C.瞬时电功率D.消耗的电功（电能）【答案】D【解析】智能电能表计量的是家庭消耗的电能，单位为千瓦时（度），属于电功的计量单位；电压、电流、瞬时电功率为瞬时物理量，可通过电能表辅助功能读取，但不属于核心计量内容。20.2024年建成通车的苏锡常南部高速是全国首条全场景智慧高速公路，配备了车路协同系统，该系统不需要用到以下哪种技术？A.5G通信技术B.激光雷达C.毫米波雷达D.核聚变技术【答案】D【解析】车路协同系统通过激光雷达、毫米波雷达采集路面车辆、行人信息，通过5G通信实现车与路、车与车的信息交互，可实现自动驾驶辅助、事故预警等功能；核聚变技术当前仍处于试验阶段，未应用于智慧交通领域。二、判断题（共15题，每题2分，合计30分。正确选√，错误选×）1.雨后天空出现的彩虹，是阳光通过水滴发生折射、反射后形成的色散现象。【答案】√【解析】阳光进入水滴后先发生一次折射，在水滴内部发生反射，再从水滴射出时发生第二次折射，不同波长的光折射角度不同，因此形成七色光谱，也就是彩虹。2.所有转基因食品都对人体有害，不能食用。【答案】×【解析】转基因食品上市前需要经过严格的毒理性、致敏性等安全评估，我国批准上市的转基因食品均经过多轮验证，安全性与普通食品无差异。3.病毒没有细胞结构，必须寄生在活细胞内才能完成繁殖。【答案】√【解析】病毒属于非细胞生物，仅由核酸和蛋白质外壳组成，无法自主完成代谢活动，必须依赖宿主细胞的细胞器才能完成复制繁殖。4.太阳能光伏发电是利用半导体的光伏效应，将太阳能直接转化为电能。【答案】√【解析】光伏电池的核心是PN结，光子照射到PN结上时会激发产生电子-空穴对，在电场作用下形成电势差，实现光能到电能的直接转换。5.江苏省海岸线全部为基岩海岸，适合建设大型深水港口。【答案】×【解析】江苏省90%以上的海岸线为淤泥质海岸，水深较浅，仅连云港区域为基岩海岸，适合建设深水港口。6.二氧化碳是唯一的温室气体。【答案】×【解析】甲烷、氧化亚氮、氟利昂、全氟碳化物等均属于温室气体，其中甲烷的温室效应是二氧化碳的28倍。7.人在运动后出汗，汗液蒸发会吸收热量，帮助调节体温。【答案】√【解析】蒸发是液态水转化为气态水的过程，需要吸收热量，运动后出汗蒸发可带走身体多余的热量，避免体温过高。8.5G信号的频率高于4G信号，因此5G信号的绕射能力更强，覆盖范围更广。【答案】×【解析】电磁波频率越高波长越短，绕射能力越差，穿透障碍物时的损耗越大，因此5G基站的覆盖半径仅为4G基站的1/3左右，需要更多基站才能实现同等覆盖。9.加碘食盐中添加的是碘单质，可以直接被人体吸收。【答案】×【解析】碘单质有毒性，不能直接食用，加碘食盐中添加的是碘酸钾或碘化钾，属于碘的化合物，可被人体吸收用于合成甲状腺激素。10.月球上没有空气，声音无法在月球表面传播。【答案】√【解析】声音是机械波，传播需要介质，月球表面为真空环境，没有空气作为传播介质，因此无法传播声音。11.酸雨是指pH值小于7的降水。【答案】×【解析】正常降水因为溶解了空气中的二氧化碳，本身呈弱酸性，pH值约为5.6，因此酸雨的定义是pH值小于5.6的降水。12.人工智能可以完全取代人类的创造性劳动。【答案】×【解析】当前人工智能属于弱人工智能，仅能基于训练数据生成内容，没有自主意识和原创思维，无法取代人类的创造性劳动。13.植物白天只进行光合作用，夜间只进行呼吸作用。【答案】×【解析】植物的呼吸作用全天都在进行，白天有光照时同时进行光合作用和呼吸作用，当光合作用速率高于呼吸作用速率时，会释放氧气、积累有机物。14.江苏省是全国海上风电装机容量最高的省份，风电项目主要集中在沿海区域。【答案】√【解析】江苏沿海区域风速稳定，可开发风电资源超过3000万千瓦，截至2024年海上风电装机容量突破1800万千瓦，居全国第一位。15.用铁锅炒菜时，少量铁元素会溶解到食物中，长期食用可帮助预防缺铁性贫血。【答案】√【解析】铁锅炒菜时，铁会与食物中的酸性物质反应生成可被人体吸收的亚铁离子，长期使用可补充人体所需的铁元素，降低缺铁性贫血的发病概率。三、综合应用题（共3题，每题12分，合计36分）1.江苏省正在全面推行“双碳”行动，某初中科技小组开展家庭碳排放测算实践，已知家庭碳排放核心测算公式如下：①用电碳排放（kg）=月度用电量（度）×0.785②天然气碳排放（kg）=月度天然气使用量（立方米）×2.1③私家车出行碳排放（kg）=月度汽油消耗量（升）×2.7请回答以下问题：（1）小明家2024年6月用电120度，使用天然气15立方米，爸爸开私家车上下班当月耗油60升，请计算小明家6月的总碳排放量。（4分）（2）小明家准备将4盏100W的白炽灯全部更换为10W的LED灯，假设每盏灯每天点亮3小时，每月按30天计算，请问每月可节约多少度电？对应减少多少碳排放？（4分）（3）请写出2条家庭生活中可落地的低碳减排措施。（4分）【参考答案及评分标准】（1）用电碳排放：120×0.785=94.2kg；天然气碳排放：15×2.1=31.5kg；私家车碳排放：60×2.7=162kg；总碳排放量=94.2+31.5+162=287.7kg。（计算步骤正确得3分，结果正确得1分，共4分）（2）单盏灯功率差为100-10=90W，4盏灯总功率差为4×90=360W=0.36kW；每月总用电时长=3×30=90小时；每月节约电量=0.36kW×90h=32.4度；减少碳排放量=32.4×0.785=25.434kg。（计算步骤正确得3分，结果正确得1分，共4分）（3）示例：①短途出行选择步行、自行车或公共交通，减少私家车使用；②随手关闭待机电器，减少待机耗电；③洗菜、淘米水用来冲厕所、浇花，节约用水；④减少一次性餐具、塑料袋的使用。（每条2分，合理即可，共4分）2.科技小组开展太湖蓝藻治理探究实践，已知蓝藻是一类原核生物，大量繁殖会引发水体黑臭、鱼虾死亡等问题，江苏省当前已形成“蓝藻打捞-资源化利用”的完整治理体系。请回答以下问题：（1）蓝藻属于原核生物，和高等绿色植物相比，它没有什么细胞结构？（2分）（2）蓝藻大规模爆发会导致水体溶解氧大幅下降，鱼虾死亡，请解释其背后的原理。（4分）（3）打捞的蓝藻可用于生产沼气、有机肥料、生物饲料等，说明该资源化利用模式的2项优势。（3分）（4）为从源头减少蓝藻爆发，可采取哪些管控措施？（3分）【参考答案及评分标准】（1）没有成形的细胞核，也没有叶绿体结构。（2分，答出成形细胞核即可得满分）（2）①蓝藻大量繁殖会覆盖水面，阻挡阳光进入水下，导致水下水生植物无法进行光合作用死亡，微生物分解死亡植物会消耗大量溶解氧；②蓝藻死亡后被微生物分解也会消耗大量溶解氧，同时释放藻毒素，导致鱼虾缺氧、中毒死亡。（每点2分，共4分，合理即可）（3）示例：①避免蓝藻堆积在水体中腐烂引发二次污染；②实现废弃物资源化利用，替代化肥、化石能源，减少碳排放；③避免蓝藻填埋占用土地资源。（答出1点得1.5分，共3分，合理即可）（4）示例：①严控工业、农业、生活污水排放，减少氮磷营养盐进入太湖；②环湖建设生态缓冲带，拦截面源污染；③推广生态农业，减少化肥、农药的使用量。（答出1点得1分，共3分，合理即可）3.某科技小组想要测量一块不规则小石块的密度，手边只有弹簧测力计、烧杯、水、细线，没有天平和量筒，请完成以下实验设计：（1）写出完整的实验步骤。（5分）（2）推导小石块密度的计算公式（水的密度用ρ水表示）。（4分）（3）如果小石块具有吸水性，会导致测量的密度比真实值偏大还是偏小？为什么？（3分）【参考答案及评分标准】（1）实验步骤：①用细线将小石块绑好，用弹簧测力计测出小石块在空气中的重力，记为G；②往烧杯中加入适量的水，将小石块完全浸没在水中，确保小石块不接触烧杯的底部和侧壁，读出此时弹簧测力计的拉力示数，记为F拉。（步骤清晰准确得5分，遗漏“完全浸没”“不接触烧杯”扣2分）（2）推导过程：小石块的质量m=G/g；小石块完全浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F拉；根据阿基米德原理，F浮=ρ水gV排，因为小石块完全浸没，所以小石块的体积V=V排=F浮/(ρ水g)=(G-F拉)/(ρ水g)；因此小石块的密度ρ石=m/V=(G/g)÷[(G-F拉)/(ρ水g)]=Gρ水/(G-F拉)。（推导过程正确得4分，结果正确即可）（3）测量值偏大（1分）。原因：小石块吸水会导致排开的水的体积小于小石块的真实体积，根据密度公式ρ=m/V，体积测量值偏小，因此密度测量值大于真实值（2分）。四、创新思维题（共2题，每题12分，合计24分）1.江苏省是农业大省，每年农作物秸秆产量超过3000万吨，秸秆禁烧全面推行后，秸秆处理是农户面临的共性难题。请你设计一套秸秆资源化利用方案，至少包含3种利用方式，说明每种方式的技术路径和优势，要求方案可落地、成本可控。【参考答案及评分标准】方案可包含以下3种及以上利用方式，逻辑清晰、可行性强即可满分：（1）秸秆腐熟还田：将小麦、水稻秸秆用粉碎机粉碎后，喷洒腐熟菌剂，直接翻耕到土壤中。优势：操作简单、成本低，可增加土壤有机质含量，改善土壤板结问题，减少化肥使用量10%以上，适合大面积推广。（4分）（2）秸秆生物质发电+灰分还田：将秸秆收集后运输到生物