【2025年】新国家开放大学电大《自然科学基础》形考任务3试题及答案

【2025年】新国家开放大学电大《自然科学基础》形考任务3试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列关于能量守恒定律的表述中，正确的是（）。A.能量只能从一个物体转移到另一个物体，不能转化B.机械能守恒是能量守恒的特殊情况C.热传递过程中，热量可以自发地从低温物体传到高温物体D.能量守恒定律仅适用于宏观物体的运动2.某化学反应的ΔH为-120kJ/mol，ΔS为+50J/(mol·K)，则该反应在下列哪种温度下能自发进行？（）A.200KB.250KC.300KD.无法判断3.下列关于DNA分子结构的描述，错误的是（）。A.由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成B.磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架C.碱基配对遵循A-U、G-C的互补原则D.双螺旋结构的稳定性与氢键数量有关4.下列现象中，能用光的折射解释的是（）。A.小孔成像B.水中倒影C.海市蜃楼D.日食现象5.关于生态系统的成分，下列说法正确的是（）。A.分解者一定是细菌和真菌B.生产者都是绿色植物C.消费者的存在加速了物质循环D.非生物的物质和能量仅指阳光和空气6.下列物质中，既含有离子键又含有共价键的是（）。A.NaClB.H2OC.NaOHD.O27.某植物在光照下吸收CO2的速率为8mg/h，黑暗中释放CO2的速率为3mg/h，则其实际光合作用速率为（）。A.5mg/hB.8mg/hC.11mg/hD.无法计算8.下列关于牛顿第三定律的理解，错误的是（）。A.作用力与反作用力大小相等，方向相反B.作用力与反作用力作用在同一物体上C.作用力与反作用力同时产生，同时消失D.作用力与反作用力的性质一定相同9.下列属于不可再生能源的是（）。A.太阳能B.风能C.天然气D.地热能10.某元素原子的核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，该元素在周期表中的位置是（）。A.第三周期ⅥA族B.第三周期ⅤA族C.第四周期ⅥA族D.第四周期ⅤA族二、判断题（每题1分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）1.所有气体在温度降到足够低时都可以液化。（）2.催化剂能改变化学反应的活化能，但不改变反应的焓变。（）3.基因重组是生物变异的根本来源。（）4.静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反。（）5.同周期元素从左到右，原子半径逐渐增大。（）6.生态系统的能量流动是单向的，而物质循环是循环往复的。（）7.光的干涉和衍射现象证明了光具有粒子性。（）8.共价化合物中一定不含离子键。（）9.植物细胞的质壁分离现象说明细胞膜具有选择透过性。（）10.物体的加速度为零时，其速度一定为零。（）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述热力学第二定律的两种经典表述，并说明其本质。2.比较离子键与共价键的形成条件和特点。3.说明光合作用光反应与暗反应的联系与区别。4.分析影响导体电阻的因素，并写出电阻的计算公式。5.举例说明生态系统中信息传递的类型及其作用。四、论述题（每题15分，共30分）1.结合实例论述化学反应速率与化学平衡的影响因素，并说明二者的联系与区别。2.从结构与功能相适应的角度，分析哺乳动物小肠、植物叶肉细胞、神经元三种结构的特点及其功能。答案及解析一、单项选择题1.B解析：能量守恒定律指出能量可以转移或转化，A错误；机械能守恒是指只有重力或弹力做功时机械能不变，属于能量守恒的特殊情况，B正确；热量不能自发从低温传到高温（需外界做功），C错误；能量守恒适用于所有领域，D错误。2.C解析：反应自发的条件是ΔG=ΔH-TΔS<0。代入数据：-120000J/mol-T×50J/(mol·K)<0→T>2400K？（此处计算错误，正确应为ΔH=-120kJ/mol=-120000J/mol，ΔS=+50J/(mol·K)，则ΔG=ΔH-TΔS=-120000+50T<0→50T<120000→T<2400K？显然题目可能设置为ΔH为负（放热）、ΔS为正（熵增），则所有温度下自发。但原题可能数据有误，正确逻辑应为：若ΔH<0、ΔS>0，ΔG一定<0，反应在任何温度下自发，因此选C（300K在此范围内）。3.C解析：DNA中碱基配对是A-T、G-C，RNA中A-U，C错误。4.C解析：海市蜃楼是光在不均匀大气中折射形成的虚像，C正确；小孔成像是光的直线传播，A错误；水中倒影是反射，B错误；日食是光的直线传播，D错误。5.C解析：分解者包括腐生细菌、真菌和某些动物（如蚯蚓），A错误；生产者包括蓝藻等原核生物，B错误；消费者通过摄食促进物质循环，C正确；非生物的物质和能量包括水、无机盐等，D错误。6.C解析：NaOH中Na⁺与OH⁻间为离子键，OH⁻内部O-H为共价键，C正确；NaCl只有离子键，A错误；H2O、O2只有共价键，B、D错误。7.C解析：实际光合作用速率=净光合速率+呼吸速率=8+3=11mg/h（以CO2吸收量计），C正确。8.B解析：作用力与反作用力作用在两个不同物体上，B错误。9.C解析：天然气是化石能源，不可再生，C正确；其他为可再生能源。10.A解析：电子排布到3p⁴，说明有3个电子层（第三周期），最外层6个电子（ⅥA族），A正确。二、判断题1.√（气体液化的条件是温度低于临界温度，所有气体都有临界温度）2.√（催化剂降低活化能，不影响ΔH）3.×（基因突变是生物变异的根本来源，基因重组是重要来源）4.×（静摩擦力方向与相对运动趋势相反，可能与运动方向相同，如人走路时脚受的静摩擦力）5.×（同周期从左到右原子半径逐渐减小）6.√（能量流动单向递减，物质循环具有全球性）7.×（干涉、衍射证明光的波动性，光电效应证明粒子性）8.√（共价化合物由共价键构成，不含离子键）9.√（质壁分离需要细胞液与外界溶液存在浓度差，且细胞膜允许水通过而不允许溶质自由通过）10.×（加速度为零时速度可能匀速，如匀速直线运动）三、简答题1.热力学第二定律的两种经典表述：①克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体（即热传递具有方向性）。②开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全转化为功而不产生其他影响（即功热转化具有方向性）。本质：揭示了自然界中与热现象有关的宏观过程具有方向性，即孤立系统的熵总是趋向于增加（熵增原理）。2.离子键与共价键的比较：形成条件：离子键由活泼金属（如ⅠA、ⅡA族）与活泼非金属（如ⅥA、ⅦA族）通过电子得失形成阴阳离子后静电作用形成；共价键由非金属原子（或不活泼金属与非金属）通过共用电子对形成。特点：离子键无方向性和饱和性（离子在空间可吸引多个异号离子），形成的化合物熔沸点高、易溶于极性溶剂；共价键有方向性（电子云重叠方向固定）和饱和性（未成对电子数决定成键数），形成的单质或化合物熔沸点差异大（分子晶体低，原子晶体高）。3.光合作用光反应与暗反应的联系与区别：区别：光反应发生在类囊体薄膜，需光，水分解产生O2、[H]（NADPH）和ATP；暗反应发生在叶绿体基质，不需光，利用[H]和ATP将CO2固定并还原为糖类（C3的还原）。联系：光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi（循环利用）；二者共同完成光能到化学能的转化。4.影响导体电阻的因素及公式：因素：①材料（电阻率ρ）；②长度L（R∝L）；③横截面积S（R∝1/S）；④温度（一般金属温度升高，电阻增大）。公式：R=ρL/S（ρ为电阻率，与材料和温度有关）。5.生态系统信息传递的类型及作用举例：①物理信息：如植物开花需要光周期（光信息），调节生物的生长发育；②化学信息：如狼的尿液中含化学物质，标记领域，维持种内竞争；③行为信息：如蜜蜂跳“8”字舞，告知同伴蜜源位置，协调种内合作；作用：维持生命活动正常进行（如蝙蝠回声定位）、调节生物种间关系（如捕食者与被捕食者的信息传递）、维持生态系统稳定。四、论述题1.化学反应速率与化学平衡的影响因素及联系：影响速率的因素：①浓度：增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增加，有效碰撞频率提高，速率加快；②温度：升高温度，活化分子百分数增加，速率显著加快；③催化剂：降低活化能，增加活化分子百分数，速率加快；④压强（气体反应）：增大压强（减小体积），浓度增大，速率加快。影响平衡的因素（勒夏特列原理）：①浓度：增大反应物浓度，平衡正向移动；②温度：升高温度，平衡向吸热方向移动；③压强（气体反应）：增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动；催化剂不影响平衡，只改变达到平衡的时间。联系：速率是平衡移动的“动力”，若正逆速率不等则平衡移动；平衡是速率相等时的状态。区别：速率描述反应快慢，平衡描述反应进行的程度；改变条件对二者的影响可能不同（如催化剂影响速率但不影响平衡）。实例：合成氨反应N2+3H2⇌2NH3（ΔH<0），升高温度可加快反应速率，但平衡逆向移动（因正反应放热）；增大压强可加快速率并使平衡正向移动（气体分子数减少）。2.结构与功能相适应的实例分析：①哺乳动物小肠：结构特点为长度长（5-7米）、内表面有环形皱襞和小肠绒毛（增大表面积）、绒毛壁和毛细血管壁仅一层上皮细胞（利于物质渗透）。功能：是消化和吸收的主要场所，长和褶皱结构增加消化液接触面积（消化），单层细胞结构加速营养物质（如葡萄糖、氨基酸）进入血液（吸收）。②植物叶肉细胞：结构特点为含大量叶绿体（基粒类囊体堆叠增大膜面积）、叶绿体中含叶绿素等色素（吸收光能）、细胞质基质和线粒体提供能量。功能：叶绿体是光合