2025年全國科普日科普知識競賽試題庫及答案一、單項選擇題（每題2分，共20題）1.人工智能大語言模型（如GPT-4）的核心訓練技術(shù)是？A.監(jiān)督學習B.強化學習從人類反饋（RLHF）C.無監(jiān)督預(yù)訓練+微調(diào)D.遷移學習答案：C（大語言模型的核心是通過大規(guī)模無監(jiān)督預(yù)訓練學習通用語言模式，再通過任務(wù)微調(diào)適應(yīng)具體場景。）2.量子計算的“量子并行性”源于以下哪種量子特性？A.量子糾纏B.量子疊加C.量子隧穿D.量子不可克隆答案：B（量子疊加允許量子比特同時處于0和1的疊加態(tài)，使量子計算機能并行處理大量計算路徑。）3.中國“雙碳”目標中，“碳達峰”指的是？A.二氧化碳排放總量達到歷史最高值后開始下降B.單位GDP二氧化碳排放量達到峰值C.森林碳匯量超過化石能源碳排放量D.非化石能源占比達到50%答案：A（碳達峰是指二氧化碳排放總量在某一時期達到歷史峰值，之后逐步下降。）4.CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)的“向?qū)NA（gRNA）”的主要功能是？A.切割DNA雙鏈B.識別目標基因序列C.修復(fù)DNA斷裂D.激活基因表達答案：B（gRNA通過堿基互補配對引導(dǎo)Cas9蛋白精準定位到目標基因序列。）5.嫦娥七號任務(wù)的核心目標是？A.月面采樣返回B.月球南極永久陰影區(qū)水冰探測C.建立月球科研站基本型D.驗證載人登月關(guān)鍵技術(shù)答案：B（嫦娥七號將重點探測月球南極區(qū)域的水冰分布，為后續(xù)月球基地建設(shè)提供資源依據(jù)。）6.厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生時，赤道東太平洋海域的表層水溫會？A.異常升高B.異常降低C.保持正常D.先降后升答案：A（厄爾尼諾的典型特征是赤道東太平洋海溫異常偏高，導(dǎo)致全球氣候異常。）7.石墨烯被稱為“新材料之王”，其最突出的力學特性是？A.超輕密度B.超高強度（比鋼強200倍）C.超耐高溫D.超良好導(dǎo)電性答案：B（石墨烯的抗拉強度約130GPa，是鋼的約200倍，是目前已知強度最高的材料。）8.可控核聚變的主要燃料是？A.鈾-235B.钚-239C.氘和氚D.釷-232答案：C（氘和氚在高溫高壓下發(fā)生聚變反應(yīng)，釋放巨大能量，是可控核聚變的主要燃料。）9.6G通信技術(shù)的關(guān)鍵特征之一是“空天地海一體化”，其中“空”指的是？A.衛(wèi)星通信B.無人機/飛艇通信C.地面基站D.海底光纜答案：B（6G將整合衛(wèi)星（天）、無人機/飛艇（空）、地面基站（地）和海洋節(jié)點（海），實現(xiàn)全域覆蓋。）10.mRNA疫苗的作用機制是？A.直接注入滅活病毒刺激免疫B.編碼病毒抗原蛋白的mRNA進入人體細胞，指導(dǎo)細胞合成抗原C.利用病毒載體攜帶抗原基因D.激活T細胞直接攻擊病毒答案：B（mRNA疫苗通過遞送編碼病毒刺突蛋白的mRNA進入人體細胞，細胞翻譯生成抗原，觸發(fā)免疫反應(yīng)。）11.全球首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”的主要任務(wù)是？A.驗證量子糾纏分發(fā)B.探測暗物質(zhì)C.研究太陽活動D.監(jiān)測全球氣候變化答案：A（墨子號的核心任務(wù)包括星地量子密鑰分發(fā)、量子糾纏分發(fā)和量子隱形傳態(tài)實驗。）12.人體中含量最多的微量元素是？A.鐵B.鋅C.銅D.碘答案：A（鐵是人體含量最多的微量元素，主要存在于血紅蛋白中，參與氧氣運輸。）13.可燃冰（天然氣水合物）的主要成分是？A.甲烷和水B.乙烷和水C.丙烷和水D.二氧化碳和水答案：A（可燃冰是甲烷分子被水分子籠狀結(jié)構(gòu)包裹形成的結(jié)晶物質(zhì)，1立方米可燃冰可釋放約164立方米甲烷。）14.地球大氣層中，臭氧濃度最高的層次是？A.對流層B.平流層C.中間層D.熱層答案：B（平流層中的臭氧層（約15-35公里高度）集中了大氣中90%的臭氧，能吸收紫外線。）15.半導(dǎo)體芯片制造中，“納米制程”指的是？A.芯片的厚度B.晶體管柵極的最小線寬C.芯片的表面積D.導(dǎo)線的電阻值答案：B（納米制程通常指晶體管柵極的最小寬度，數(shù)值越小，芯片集成度越高、性能越強。）16.中國“奮斗者”號載人潛水器的最大下潛深度是？A.7062米B.10909米C.8848米D.6329米答案：B（2020年，奮斗者號在馬里亞納海溝成功坐底，深度達10909米，創(chuàng)中國載人深潛紀錄。）17.光合作用中，光能轉(zhuǎn)化為化學能的關(guān)鍵物質(zhì)是？A.葉綠素B.二氧化碳C.水D.氧氣答案：A（葉綠素吸收光能，驅(qū)動水的分解和ATP（能量分子）的合成，將光能轉(zhuǎn)化為化學能。）18.太陽系中自轉(zhuǎn)方向與其他行星相反的是？A.金星B.火星C.木星D.土星答案：A（金星自東向西自轉(zhuǎn)，與地球等大多數(shù)行星的自西向東相反。）19.鋰電池中，負責傳遞鋰離子的組件是？A.正極材料（如磷酸鐵鋰）B.負極材料（如石墨）C.電解液D.隔膜答案：C（電解液是鋰離子在正負極之間移動的介質(zhì)，通常為鋰鹽的有機溶液。）20.被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）主要用于觀測？A.太陽黑子B.脈沖星C.小行星D.彗星答案：B（FAST的核心任務(wù)包括尋找脈沖星、研究星際分子、探測宇宙早期信號等。）二、判斷題（每題1分，共10題）1.黑洞是完全不發(fā)光的天體。（）答案：×（黑洞本身不發(fā)光，但周圍吸積盤的物質(zhì)因摩擦加熱會發(fā)出強烈輻射，事件視界外可被觀測。）2.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)者是沃森和克里克。（）答案：√（1953年，沃森和克里克提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，基于富蘭克林的X射線衍射數(shù)據(jù)。）3.可燃冰是一種可再生能源。（）答案：×（可燃冰的形成需要數(shù)百萬年，屬于不可再生能源。）4.5G的理論峰值速率可達20Gbps。（）答案：√（5G的eMBB（增強移動寬帶）場景下，峰值速率約20Gbps，是4G的100倍。）5.臺風眼是臺風中風力最強的區(qū)域。（）答案：×（臺風眼內(nèi)風力微弱、天氣晴朗，風力最強的區(qū)域是眼墻（臺風眼周圍的環(huán)狀云區(qū)）。）6.所有轉(zhuǎn)基因食品都對人體有害。（）答案：×（轉(zhuǎn)基因食品需經(jīng)嚴格安全評估，目前國際主流科學機構(gòu)認為批準上市的轉(zhuǎn)基因食品與傳統(tǒng)食品同樣安全。）7.地熱能屬于可再生能源。（）答案：√（地熱能來自地球內(nèi)部的熱量，可通過自然補充持續(xù)利用，屬于可再生能源。）8.光年是時間單位。（）答案：×（光年是距離單位，指光在真空中一年傳播的距離（約9.46萬億公里）。）9.抗生素可以治療病毒性感冒。（）答案：×（抗生素針對細菌感染，對病毒（如感冒病毒）無效，濫用可能導(dǎo)致耐藥性。）10.鋰電池的負極材料通常是石墨。（）答案：√（石墨因?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)適合嵌入鋰離子，是目前主流的鋰電池負極材料。）三、填空題（每題2分，共10題）1.中國首顆繞月探測衛(wèi)星的名稱是______。答案：嫦娥一號2.量子計算中，信息的基本單位是______。答案：量子比特（Qubit）3.IPv6地址的長度是______位。答案：1284.人體中含量最多的金屬元素是______。答案：鈣5.全球最大單口徑射電望遠鏡“中國天眼”的英文縮寫是______。答案：FAST6.光合作用的原料是二氧化碳和______。答案：水7.被譽為“中國航天之父”的科學家是______。答案：錢學森8.地球上現(xiàn)存體型最大的動物是______。答案：藍鯨9.半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和______之間。答案：絕緣體10.2024年發(fā)射的嫦娥六號任務(wù)的主要目標是______。答案：月背采樣返回（從月球背面南極-艾特肯盆地采集月壤并返回地球）四、簡答題（每題5分，共10題）1.請簡述人工智能大模型“涌現(xiàn)能力”的定義及其對行業(yè)的影響。答案：涌現(xiàn)能力指大模型在參數(shù)規(guī)模、數(shù)據(jù)量或計算量超過某個閾值后，突然具備的小模型不具備的能力（如邏輯推理、多語言翻譯、復(fù)雜任務(wù)規(guī)劃）。其影響包括：推動自動化辦公、醫(yī)療診斷、教育個性化等領(lǐng)域突破；降低專業(yè)任務(wù)（如代碼編寫、文案創(chuàng)作）的門檻；但也帶來信息真實性、倫理（如偏見傳播）等挑戰(zhàn)。2.碳中和的實現(xiàn)路徑主要包括哪些方面？答案：主要路徑包括：①能源轉(zhuǎn)型（發(fā)展風電、光伏、核電等非化石能源，替代煤電）；②節(jié)能提效（工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域提升能效）；③碳移除技術(shù)（如植樹造林、碳捕集與封存（CCUS）、直接空氣捕集（DAC））；④循環(huán)經(jīng)濟（減少資源浪費，提高材料回收率）；⑤政策與市場機制（碳交易、碳稅、補貼等）。3.為什么說量子計算可能突破傳統(tǒng)計算機的算力極限？答案：傳統(tǒng)計算機基于二進制比特（0或1），算力隨比特數(shù)線性增長；量子計算機利用量子疊加態(tài)，n個量子比特可同時表示2?種狀態(tài)，算力隨n指數(shù)增長。這使得量子計算在處理大數(shù)分解（如RSA加密）、量子化學模擬、復(fù)雜優(yōu)化問題時，遠超傳統(tǒng)計算機的速度。4.簡述CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)的基本原理。答案：CRISPR-Cas9系統(tǒng)由兩部分組成：①向?qū)NA（gRNA），通過堿基互補配對識別目標DNA序列；②Cas9蛋白，是“分子剪刀”，在gRNA引導(dǎo)下切割目標DNA雙鏈。DNA斷裂后，細胞通過非同源末端連接（可能引入突變）或同源重組（插入特定基因）完成修復(fù)，從而實現(xiàn)基因編輯。5.中國空間站“天宮”由哪些主要艙段組成，各有什么功能？答案：天宮空間站由天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙組成。天和核心艙是管理控制中心，負責空間站姿態(tài)、能源、通信等；問天實驗艙主要用于生命科學與生物技術(shù)實驗；夢天實驗艙聚焦微重力科學、材料科學等實驗，配備貨物氣閘艙支持載荷自動進出。6.厄爾尼諾現(xiàn)象如何影響全球氣候，舉兩個具體例子。答案：厄爾尼諾通過改變赤道太平洋海溫，影響大氣環(huán)流，導(dǎo)致氣候異常。例如：①南美洲西岸（如秘魯）因暖水聚集，降水激增，引發(fā)洪澇；②東南亞（如印尼、澳大利亞東部）因暖水東移，降水減少，出現(xiàn)干旱；③我國南方可能出現(xiàn)“暖冬”，北方夏季降水偏多。7.石墨烯被稱為“新材料之王”，其獨特性質(zhì)主要體現(xiàn)在哪些方面？答案：①力學性能：抗拉強度約130GPa（鋼的200倍），同時具有良好柔韌性；②電學性能：電子遷移率是硅的100倍，導(dǎo)電速度接近光速；③熱學性能：熱導(dǎo)率約5300W/(m·K)（銅的10倍）；④光學性能：僅吸收2.3%的可見光，幾乎透明；⑤輕薄性：單原子層厚度，1平方米僅0.77毫克。8.可控核聚變與核裂變相比有哪些優(yōu)勢？答案：①燃料豐富：氘在海水中儲量約40萬億噸，足夠人類使用數(shù)億年；②安全性高：聚變反應(yīng)需嚴格高溫高壓條件，一旦失控自動終止，無核泄漏風險；③無長壽命放射性廢物：聚變產(chǎn)物（如氦）無放射性，裂變會產(chǎn)生高放射性核廢料；④環(huán)境友好：不排放二氧化碳或硫氧化物。9.6G通信技術(shù)相較于5G，在關(guān)鍵性能指標上有哪些提升？答案：①速率：理論峰值速率達1Tbps（5G為20Gbps）；②時延：低于1毫秒（5G為1-10毫秒）；③連接密度：每平方公里支持1000萬設(shè)備（5G為100萬）；④覆蓋范圍：整