2026年度全国青少年科学素养竞赛试卷(含答案)

2026年度全国青少年科学素养竞赛试卷(含答案)一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.2025年11月我国发射的首颗太阳探测业务卫星“羲和二号”搭载的核心载荷用于测量太阳低层大气的磁场分布，该载荷是？A.太阳Hα成像光谱仪B.全日面矢量磁像仪C.极紫外成像望远镜D.太阳硬X射线成像仪答案：B2.常温超导候选材料LK-99的核心结构是铜掺杂的铅磷灰石，其化学式为Pb₁₀₋ₓCuₓ(PO₄)₆O，当x取何值时材料理论载流子浓度最接近超导转变阈值？A.0.3B.0.7C.1.0D.1.5答案：C3.我国“天宫”空间站2025年完成扩建后新增的变重力实验舱可实现的重力调节范围是？A.0g~0.5gB.0g~1gC.0g~2gD.0.5g~2g答案：C4.2026年正式商用的第三代北斗短报文通信服务单次最长可传输的中文字符数为？A.120B.500C.1000D.2000答案：C5.以下哪种生物特征识别技术的误识率最低，且被2025年发布的《青少年网络身份认证规范》列为未成年人账号最高等级验证方式？A.指纹识别B.人脸识别C.虹膜识别D.掌静脉识别答案：D6.碳中和目标下，我国2025年并网的首个吉瓦级钙钛矿光伏电站位于哪个省份？A.青海B.甘肃C.内蒙古D.新疆答案：A7.2025年诺贝尔生理学或医学奖授予的mRNA技术新应用方向是？A.传染病疫苗B.个性化肿瘤疫苗C.罕见病蛋白替代疗法D.自身免疫病治疗答案：B8.家用级人形机器人2026年标配的触觉传感器可识别的最小压力精度约为？A.1PaB.10PaC.100PaD.1000Pa答案：A9.我国首条商用高温超导磁悬浮列车专线“广深高速磁浮”2026年投入试运行，其设计最高时速为？A.600km/hB.800km/hC.1000km/hD.1200km/h答案：A10.以下关于生成式AI的“幻觉”现象成因，表述正确的是？A.模型训练数据存在错误标注B.模型生成时的概率采样机制导致逻辑偏差C.模型参数规模不足D.以上都是答案：D11.2025年我国科学家在云南发现的寒武纪早期新物种“长形黎镰虫”属于以下哪个动物门类的祖先类群？A.节肢动物门B.软体动物门C.腕足动物门D.棘皮动物门答案：B12.城市地下管廊2026年全面推广的光纤传感监测系统，主要通过监测什么物理量实现管线泄漏、结构变形的预警？A.光强变化B.光波长偏移C.光相位变化D.光偏振态变化答案：B13.以下哪种储能技术的循环寿命最长，适合作为电网侧长时储能的主流技术路线？A.三元锂电池B.磷酸铁锂电池C.全钒液流电池D.钠离子电池答案：C14.2025年世界卫生组织推荐的青少年每日屏幕暴露时长（非学习用途）上限为？A.1小时B.2小时C.3小时D.4小时答案：A15.我国“嫦娥七号”探测器2026年将开展月球南极探测，其核心任务目标是？A.月球南极水冰的原位探测与采样B.月球背面地质结构勘探C.月球基地选址勘测D.月球磁场测量答案：A二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分，多选、少选、错选均不得分）1.2025年发布的《中国青少年科学教育行动计划（2025-2030）》提出的核心素养维度包括？A.科学观念与应用B.科学思维与创新C.科学探究与交流D.科学态度与责任答案：ABCD2.以下属于2025年我国取得的重大科技成果的有？A.“九章三号”光量子计算原型机实现1024个光子的量子计算优越性B.“深海一号”二期工程实现水深1500米油气田的全面投产C.国产大飞机C919完成跨洲际商业首航D.全球首座第四代核电站石岛湾高温气冷堆实现满功率运行答案：ABCD3.人工智能生成内容（AIGC）在中小学教育应用中，以下属于合规使用场景的有？A.辅助学生进行探究性学习的资料检索与整理B.自动生成作业答案供学生直接提交C.为学习困难学生提供个性化知识点讲解D.模拟科学实验场景供学生虚拟操作答案：ACD4.以下关于PM2.5的表述正确的有？A.PM2.5是指空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物B.PM2.5可通过呼吸道进入肺泡甚至血液循环C.我国2025年全国地级及以上城市PM2.5平均浓度已降至25微克/立方米以下D.室内PM2.5浓度通常低于室外浓度答案：ABC5.以下属于可回收物的有？A.干净的塑料饮料瓶B.废旧锂电池C.未被污染的旧报纸D.过期药品答案：AC6.2026年即将举办的第20届全国青少年科技创新大赛设置的参赛类别包括？A.青少年科技创新成果竞赛B.科技辅导员科技教育创新成果竞赛C.青少年科技实践活动比赛D.少年儿童科学幻想绘画比赛答案：ABCD7.以下关于疫苗的表述正确的有？A.mRNA疫苗不需要进入细胞核即可发挥作用B.灭活疫苗的免疫原性通常低于减毒活疫苗C.接种疫苗是预防传染病最经济有效的手段D.疫苗接种后出现的轻微发热属于正常免疫反应答案：ABCD8.以下属于开源硬件的有？A.Arduino开发板B.树莓派C.大疆RoboMaster机甲大师S1D.micro:bit开发板答案：ABD9.农业领域的“白色革命”通常指农用地膜的推广应用，但传统地膜残留会造成“白色污染”，2025年我国全面推广的可降解地膜的主要降解材料包括？A.聚乳酸（PLA）B.聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）C.聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）D.聚乙烯（PE）答案：AC10.以下关于我国国家公园的表述正确的有？A.截至2025年底，我国正式设立的国家公园共10个B.三江源国家公园是我国面积最大的国家公园C.大熊猫国家公园地跨四川、陕西、甘肃三省D.国家公园的首要功能是发展生态旅游答案：BC三、判断题（共10题，每题1分，共10分，对的打“√”，错的打“×”）1.2025年我国自主研发的“人造太阳”EAST装置实现了1.2亿摄氏度等离子体运行1056秒的世界纪录。（√）2.5G网络的峰值速率是4G网络的10倍左右。（×，答案解析：5G网络峰值速率是4G的100倍以上，可达10Gbps以上）3.碳-14测年法可以用来测定古生物化石的绝对年龄，测量范围可达数百万年。（×，答案解析：碳-14半衰期约为5730年，有效测量范围一般不超过6万年，更古老的样本需使用其他同位素测年法）4.我国自主研发的北斗卫星导航系统已实现全球覆盖，定位精度优于10米，在亚太地区精度可达1米以内。（√）5.食用含碘食盐可以完全预防核辐射中的放射性碘对甲状腺的损伤。（×，答案解析：只有在受到核辐射暴露前或暴露后短时间内服用稳定碘片才能起到防护作用，日常食用的含碘食盐碘含量极低，无法起到防核辐射效果）6.2026年起，我国中小学科学类课程的课时占比将超过外语课程，成为义务教育阶段的核心基础课程。（√）7.人工智能的“深度学习”技术是基于人类大脑的神经元连接机制完全模拟开发的。（×，答案解析：深度学习借鉴了神经元的连接结构，但并非完全模拟人类大脑，其工作机制与人类认知存在本质差异）8.新能源汽车的动力电池回收后，梯次利用的电池可用于储能电站、低速电动车等场景，剩余材料可通过湿法冶金等技术实现镍、钴、锂等金属的回收。（√）9.厄尔尼诺现象是指赤道东太平洋海水温度异常升高的现象，通常会导致我国南方地区夏季出现洪涝、北方出现干旱的气候特征。（√）10.3D打印技术的核心原理是“增材制造”，与传统的“减材制造”相比，具有材料利用率高、可制造复杂结构件的优势。（√）四、实验探究题（共2题，每题15分，共30分）1.实验名称：不同光照强度对沉水植物光合作用产氧量的影响实验材料：长势一致的黑藻植株若干、0.5%碳酸氢钠溶液（可提供CO₂）、500mL烧杯若干、不同功率的LED冷光源（避免温度干扰）、移液管、秒表、刻度尺、遮光罩实验步骤：（1）取5个洁净烧杯，分别编号1-5，每个烧杯中加入400mL0.5%碳酸氢钠溶液，放入等量且长势一致的黑藻植株，将装置置于25℃恒温环境中静置30分钟。（2）将1号烧杯用遮光罩完全覆盖，2-5号烧杯分别放置在距离LED光源20cm、40cm、60cm、80cm处，待装置稳定5分钟后开始计时。（3）用排水集气法收集黑藻10分钟内释放的气体，通过移液管测量收集到的气体体积，记录数据如下表：组别光照距离（cm）光照强度（lux）10分钟产氧量（mL）1完全遮光0-0.222040005.834010003.14604441.25802500.3（1）1组实验中气体体积为负值的原因是什么？（4分）（2）请根据实验数据总结光照强度与沉水植物净光合速率的关系，并说明光补偿点位于哪个光照强度区间内？（6分）（3）若实验过程中发现5组装置在实验开始后的第3分钟起产气量不再增加，可能的原因有哪些？（5分）答案：（1）1组完全遮光，黑藻无法进行光合作用产生氧气，同时呼吸作用会消耗水中溶解的氧气，导致收集到的气体体积减少，因此数值为负，该数值代表10分钟内黑藻的呼吸耗氧量。（2）在实验设定的光照强度范围内（250lux~4000lux），沉水植物的净光合速率随光照强度升高而增大，净产氧量与光照强度呈正相关；光补偿点是净光合速率为0的点，即产氧量为0时的光照强度，结合数据可知1组呼吸速率为0.2mL/10min，5组净产氧量为0.3mL/10min，因此光补偿点位于0~250lux的区间内。（3）可能原因包括：①碳酸氢钠溶液浓度过低，水中CO₂被耗尽，光合作用因原料不足停止；②黑藻叶片表面被气泡覆盖，无法与溶液充分接触，CO₂吸收受阻；③光照强度过低，光反应产生的ATP和NADPH不足，暗反应受限后整体光合速率下降；④装置气密性出现问题，收集到的气体泄漏。2.实验名称：探究家用自制水果电池的输出电压影响因素实验材料：铜片、锌片（电极面积均为1cm×5cm）、导线、数字万用表、新鲜柠檬、橙子、苹果、番茄、刻度尺、不同浓度的食盐水、蔗糖溶液实验步骤：（1）将铜片和锌片打磨去除表面氧化层，插入同一块柠檬中，电极间距为2cm，插入深度为3cm，用万用表测量开路电压，记录为0.92V。（2）保持电极插入深度、电极面积不变，改变电极间距分别为1cm、2cm、3cm、4cm，测量对应电压分别为0.94V、0.92V、0.91V、0.90V。（3）保持电极间距2cm、插入深度3cm，分别将电极插入等质量的橙子、苹果、番茄中，测量电压分别为0.78V、0.65V、0.83V。（4）保持电极参数不变，将电极插入纯水中，测量电压为0.12V；插入0.1%、1%、10%食盐水溶液中，电压分别为0.45V、0.72V、0.73V；插入1%、10%蔗糖溶液中，电压分别为0.13V、0.12V。请回答以下问题：（1）水果电池的发电原理是什么？请写出电极反应方程式。（5分）（2）根据实验步骤（2）的数据，电极间距对水果电池电压的影响规律是什么？为什么影响幅度较小？（5分）（3）根据实验步骤（4）的数据，分析为什么食盐水浓度提升到10%后电压不再明显升高，而蔗糖溶液无论浓度高低电压都接近纯水水平？（5分）答案：（1）水果电池属于原电池，利用水果中的有机酸作为电解质，活泼性不同的铜片和锌片作为电极，锌的活泼性强于铜，锌电极发生氧化反应失去电子，电子通过外电路流向铜电极，电解质中的氢离子在铜电极得到电子生成氢气，从而产生电流。电极反应：负极（锌片）Zn-2e⁻=Zn²⁺；正极（铜片）2H⁺+2e⁻=H₂↑。（2）在实验范围内，电极间距越小，水果电池的输出电压略有升高，但整体影响幅度极小。原因是原电池的开路电压主要由两个电极的电极电势差决定，电极电势差只与电极材料和电解质的离子浓度、温度有关，电极间距主要影响电池内阻，开路状态下内阻几乎不产生压降，因此电压变化幅度很小，只有在带负载工作时，间距越大内阻越大，输出电压下降越明显。（3）食盐水作为电解质溶液时，浓度升高会提升溶液电导率，但原电池的电动势由电极材料的电极电势差决定，当电解质浓度达到一定水平后，电极反应的速率不再受离子浓度限制，因此电压不再明显升高；蔗糖属于非电解质，在溶液中不会电离产生自由移动的离子，溶液电导率极低，无法形成有效的原电池回路，因此无论浓度高低，电压都与纯水接近，测量到的微小电压来自电极表面杂质的微弱反应。五、综合应用题（共1题，20分）材料一：2025年我国发布《全国青少年人工智能素养提升行动方案》，提出到2030年实现所有中小学开设人工智能相关课程，每万名青少年配备1名人工智能科技辅导员，建设1000个青少年人工智能科普基地。调查显示，2025年我国青少年人工智能素养达标率为38.7%，较2022年提升17.2个百分点，但城乡差异显著，城市青少年达标率为52.3%，农村青少年仅为21.9%。材料二：2025年某地级市科技馆统计数据显示，全年接待青少年参观者27万人次，其中参与人工智能互动展项的参观者占比达72%，但展项更新率仅为12%，83%的展项为5年前的基础图像识别、语音识别演示内容，仅有17%的展项涉及生成式AI、具身智能等前沿技术；同时，62%的农村学校没有配备人工智能相关教学器材，74%的农村科技辅导员未接受过人工智能相关专业培训。材料三：2026年全国青少年科学素养竞赛将新增“人工智能实践”赛项，要求参赛选手结合生活实际设计AI应用方案，重点考察方案的科学性、创新性、实用性与社会价值。请结合上述材料回答以下问题：1.请分析当前我国青少年人工智能素养提升面临的主要问题有哪些？（8分）2.如果你所在的学校是一所乡镇农村中学，需要结合本地实际设计一个面向学生的人工智能科普实践活动，请写出活动设计方案，包括活动主题、活动目标、主要内容、实施步骤、评价方式，要求结合农村生产生活场景，可落地、成本低。（12分）答案：1.主要问题包括：（1）区域发展不均衡，城乡素养差距显著，农村地区青少年人工智能素养达标率远低于城市水平，资源分配存在明显的城乡鸿沟；（2）科普资源供给质量不足，科技馆等科普阵地的AI展项更新缓慢，内容滞后于技术发展，多为基础演示类项目，缺乏前沿性和互动性，难以激发青少年深度探究兴趣；（3）基层教育资源匮乏，农村学校普遍缺乏AI教学器材，专业师资力量不足，多数科技辅导员未接受过系统的AI专业培训，无法满足课程开设和实践指导需求；（4）素养培育的实践导向不足，现有AI教育多停留在知识普及层面，缺乏结合真实生活场景的实践应用环节，学生难以将AI技术与解决实际问题结合起来。2.活动设计方案：（1）活动主题：“AI助农小能手”——乡镇生产生活场景AI识别实践活动（2）活动目标：①让学生了解人工智能图像识别技术的基本原理，掌握开源AI工具的基本使用方