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2025年全民科学素质竞赛试题库(附答案)

一、单项选择题（每题2分，共30分）

1.量子计算的核心优势在于利用了量子力学的哪种特性？

A.量子纠缠与叠加态

B.量子隧穿效应

C.量子退相干

D.量子霍尔效应

答案：A

解析：量子比特通过叠加态同时表示多个状态，量子纠缠实现信息关联，这是量子计算并行处理能力的基础。

2.氢燃料电池车的能量转换过程中，主要发生的化学反应是？

A.氢气燃烧生成水

B.氢气与氧气在催化剂作用下发生电化学反应

C.氢气分解为质子和电子

D.氢气与二氧化碳反应生成甲烷

答案：B

解析：氢燃料电池通过质子交换膜，使氢气在阳极分解为质子和电子，电子经外电路产生电流，质子通过膜与阴极氧气结合生成水，本质是电化学反应而非燃烧。

3.CRISPR-Cas9基因编辑技术中，Cas9蛋白的主要功能是？

A.识别目标DNA序列

B.切割特定位置的DNA双链

C.将编辑后的DNA整合到基因组

D.修复DNA断裂处

答案：B

解析：gRNA引导Cas9蛋白定位到目标DNA序列，Cas9的核酸酶活性负责切割DNA双链，后续通过非同源末端连接或同源重组完成编辑。

4.2024年嫦娥七号任务中，我国首次在月球南极开展的关键探测是？

A.月壤成分分析

B.月球磁场测量

C.月面水冰资源勘探

D.月球火山活动监测

答案：C

解析：嫦娥七号搭载了极紫外相机和月壤结构探测仪，重点目标是确认月球南极永久阴影区是否存在水冰，并分析其分布与储量。

5.厄尔尼诺现象发生时，通常会导致我国南方地区？

A.夏季降水减少

B.冬季气温偏低

C.台风数量增多

D.春季沙尘暴频发

答案：C

解析：厄尔尼诺导致西太平洋海温降低，副热带高压位置异常，我国南方易出现“暖冬”和夏季强降水，同时西北太平洋台风生成地向偏东移动，数量可能增加。

6.大语言模型（如GPT-4）的训练过程中，关键的优化目标是？

A.减少模型参数数量

B.最大化预测下一个词的概率

C.提高模型的逻辑推理能力

D.增强多模态输入处理能力

答案：B

解析：预训练阶段的核心任务是基于海量文本，通过自监督学习优化“给定前文预测下一个词”的概率，后续微调（如指令微调）则在此基础上调整。

7.可降解塑料“聚乳酸（PLA）”的主要原料是？

A.石油基烯烃

B.玉米、木薯等生物质

C.废弃塑料再生

D.二氧化碳与环氧化合物

答案：B

解析：PLA通过乳酸单体聚合而成，乳酸主要由淀粉（如玉米）经微生物发酵制得，属于生物基可降解材料。

8.“碳中和”目标中的“中和”指的是？

A.全球二氧化碳排放量与森林吸收量相等

B.一国或地区人为二氧化碳排放与通过植树造林、碳捕集等方式移除的量相等

C.所有温室气体排放与自然吸收完全抵消

D.化石能源消耗产生的碳排放被可再生能源替代

答案：B

解析：碳中和特指特定主体（国家、企业等）在一定时间内的人为CO?排放，通过自身减排和外部碳移除（如造林、碳捕捉）实现净零排放，不包括非CO?温室气体（需另外“中和”）。

9.2023年LIGO（激光干涉引力波天文台）探测到的新型引力波信号，主要来自？

A.黑洞与中子星合并

B.超新星爆发

C.宇宙大爆炸遗留的原初引力波

D.中子星内部振荡

答案：A

解析：近年LIGO探测到的引力波事件中，约30%来自黑洞-中子星并合，这类事件能同时产生电磁信号（如伽马暴），为多信使天文学提供关键数据。

10.石墨烯被称为“新材料之王”，其独特性能不包括？

A.室温下电子迁移率是硅的100倍

B.断裂强度是钢的200倍

C.对可见光的吸收率仅2.3%

D.具有铁磁性

答案：D

解析：石墨烯是碳的二维结构，本征无磁性（需通过缺陷或掺杂引入磁性），其优势在于高导电性、超高强度和透光性。

11.合成生物学中“细胞工厂”的核心技术是？

A.设计并构建人工代谢通路

B.克隆特定功能的细胞

C.提高细胞分裂速度

D.增强细胞抗逆性

答案：A

解析：通过基因编辑改造微生物（如大肠杆菌），重新设计其代谢网络，使其高效合成目标产物（如药物、生物燃料），是“细胞工厂”的核心。

12.我国“奋斗者”号载人潜水器能下潜至11000米深海，关键材料是？

A.钛合金耐压壳

B.碳纤维复合材料

C.超高分子量聚乙烯

D.形状记忆合金

答案