长安大学《现代自然科学概论》2023-2024学年第一学期期末试卷

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2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在地球科学中，板块构造学说解释了许多地质现象。以下关于板块运动的结果，哪一项不是其直接造成的？（）A.地震的发生B.火山的喷发C.海陆变迁D.全球气候变暖2、化学的物理化学领域，以下哪个热力学函数可以用来判断化学反应的自发性？（）A.焓B.熵C.自由能D.内能3、在生物学的遗传学部分，基因的突变是生物进化的原材料。以下关于基因突变特点的描述，哪一项是不准确的？（）A.随机性B.低频性C.多方向性D.有害性4、在化学的元素周期表相关知识中，已知某元素位于第三周期，其最高价氧化物对应的水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应。该元素可能是以下哪种？（）A.钠B.铝C.硅D.硫5、在物理学的万有引力定律部分，假设地球的质量不变，半径增大为原来的两倍，那么地球表面的重力加速度将变为原来的多少？（）A.1/2B.1/4C.2倍D.4倍6、在天文学的射电天文学研究中，以下哪种天体常常是射电辐射的重要来源？（）A.脉冲星B.类星体C.星系团D.以上都是7、在物理学中，牛顿运动定律是经典力学的基础。当一个物体在光滑水平面上受到一个水平力的作用时，以下关于它的运动状态的描述，哪一项是错误的？（）A.物体将沿力的方向做加速运动B.物体的速度将均匀增加C.物体的加速度与力的大小成正比D.物体的运动方向会立即改变8、光具有波粒二象性，这是现代物理学的重要概念之一。以下关于光的波粒二象性的表述，哪一个是正确的？（）A.在一些实验中表现出波动性，在另一些实验中表现出粒子性，二者不能同时出现B.光的波动性和粒子性是相互独立的，没有任何关联C.光的波长越长，其粒子性越明显；波长越短，波动性越明显D.光既具有波动性，又具有粒子性，取决于具体的实验条件和观测方式9、对于一个生态系统来说，以下哪种生物在维持生态平衡方面发挥的作用最为重要：（）A.生产者B.消费者C.分解者D.顶级掠食者10、在天文学中，矮星系是一种相对较小的星系。矮星系与正常星系相比，通常具有以下哪些特点？（）A.恒星数量少，结构简单B.恒星数量多，结构复杂C.气体含量高，恒星形成活跃D.气体含量低，恒星形成缓慢11、在研究生物的遗传规律时，以下哪种交配方式可以用于判断显性性状和隐性性状：（）A.自交B.测交C.杂交D.回交12、在生物学的植物学部分，植物的光合作用是地球上最重要的化学反应之一。以下关于光合作用过程的描述，哪一项是不准确的？（）A.光合作用分为光反应和暗反应两个阶段B.光反应在叶绿体的基质中进行，暗反应在类囊体薄膜上进行C.光反应产生氧气和ATP，暗反应将二氧化碳固定并合成有机物D.光合作用的产物不仅有有机物，还有氧气13、在电磁学中，法拉第电磁感应定律揭示了电磁现象之间的重要联系。以下关于法拉第电磁感应定律的描述，哪一项不准确？（）A.闭合电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量变化率成正比B.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，就一定会产生感应电流C.感应电流的方向总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.法拉第电磁感应定律只适用于闭合的导线回路14、天文学中，脉冲星是一种快速旋转的中子星，会周期性地发射电磁脉冲信号。以下关于脉冲星的描述，哪一项是正确的？（）A.脉冲星的脉冲周期是固定不变的B.脉冲星的脉冲信号强度是均匀的C.脉冲星的旋转速度会逐渐减慢D.脉冲星的质量都很小15、在物理学的近代物理部分，量子力学的概念改变了人们对微观世界的认识。以下关于微观粒子的波粒二象性的描述，哪一项是错误的？（）A.微观粒子有时表现出粒子性，有时表现出波动性B.微观粒子的波动性和粒子性可以同时表现出来C.微观粒子的波动性和粒子性是相互独立的D.对微观粒子的观察会影响其状态二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）请说明牛顿第三定律的内容，并举例说明其在生活中的体现。2、（本题5分）简述达尔文进化论中自然选择的过程。3、（本题5分）简述原子的结构，以及各部分的主要功能。4、（本题5分）植物的光合作用是地球上生命存在的基础。请详细阐述光合作用的过程，包括光反应和暗反应的具体步骤和物质变化。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入探讨热力学第三定律，阐述其物理意义和在低温物理学、材料科学等领域的应用，分析绝对零度不可达到的原因和相关实验研究。2、（本题5分）全面论述化学键的极化和分子间作用力（范德华力、氢键），分析其对物质物理性质（如熔点、沸点、溶解度）的影响，探讨在化学分离和材料设计中的应用。3、（本题5分）深入探讨化学反应的热力学和动力学之间的关系，通过具体的化学反应实例分析反应的可能性和速率，探讨如何综合考虑热力学和动力学因素来优化化学反应条件。4、（本题5分）全面论述热力学第二定律的含义、表达式及其在实际生活和工业生产中的应用，探讨如何提高能源利用效率以减少熵增。5、（本题5分）全面论述化学键的类型（离子键、共价键、金属键）和特点，通过具体的化合物分析化学键的形成和对物质性质的影响，探讨化学键理论的发展。四、实验设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）设计实验探究不同材料的导热性能。选取几种常见的固体材料，通过加热一端并测量另一端的温度变化速率，比较它们的导热性能，分析材料结构与导热性能的关系。2、（本题10分）设计实验研究物体的弹性模量测定。对弹性物体施加力，测量形变和应力，计算弹性模量。说明实验设计思路、所需器材及对弹性模量的理解。3、（本题10分）设计实验探究不同材料的绝热性