Объективная причина всегда одна: знаки препинания (в том числе кавычки разного вида, тире и дефис) служат своего рода кодом, при помощи которого пишущий стремится зафиксировать на письме свою мысль таким образом, чтобы максимально точно донести ее до читателя. О том же Чехов говорил, что знаки препинания служат нотами при чтении. Хрестоматийные примеры: казнить нельзя помиловать, поставить статую золотую пику держащую и т. п. Ср. Наташина подруга  — отличница и Наташина подруга-отличница. В первом случае перед нами предложение, а во втором только словосочетание. 

В этом случае между двумя частями предложения нужен знак препинания, потому что они не объединены вопросительной интонацией (то есть случай отличается от приводимых в справочниках примеров типа Где будет собрание и кто его председатель?). Первое из них повествовательное, оно может быть оформлено с помощью знака конца предложения, как иногда и делают, например: Ну сообщат они... И что дальше? Если требуется объединить два простых предложения в одно сложное, рекомендуем поставить между ними тире как знак неожиданного присоединения: Ну сообщат они — и что дальше?

Если сказуемое предшествует однородным подлежащим, соединенным союзом и, оно может стоять в форме множественного числа, если нужно подчеркнуть множественность предметов. Представляется, что в приведенном контексте это уместно, так как речь идет о разных видах учебных работ. Что касается определения, то, если оно относится только к ближайшему существительному, употребляется форма единственного числа: Это были последний тест и задание в рамках обучения. Если определение относится к обоим существительным, его нужно поставить в форму множественного числа: Это были последние тест и задание в рамках обучения.

Нужно написать не. В вопросительных и восклицательных предложениях частица не примыкает к местоимениям, наречиям и частицам, образуя с ними сочетания: как не, кто не, кто только не, где не, где только не, чем не, чего не, чего только не и т. п., например: Ну, как не порадеть родному человечку! (Грибоедов). Кто не проклинал станционных смотрителей, кто с ними не бранивался? (Пушкин). Чем ты не молодец? (Пушкин). Где он только не бывал! Чего он только не видал! Чем не работа! Обрыскал свет; не хочешь ли жениться? (Грибоедов). 

В правилах недостаточно разъяснений о том, от чего в подобных предложениях зависит выбор двоеточия и тире. На наш взгляд, тире нужно ставить в том случае, если главную информацию передают однородные компоненты, на них падает логическое ударение. Двоеточие нужно поставить, если главное в предложении то, сколько было предметов, логическое ударение падает на словосочетание с количественным значением. Информация о том, какие были предметы, второстепенная, дополнительная. 

Более вероятна такая расстановка знаков:

Открытие произошло на стыке двух наук — математики и физики.

В набор входит три карандаша: синий, красный и зеленый.

Вставные конструкции (слова, сочетания слов, предложения) выделяются скобками или тире. Они содержат дополнительные сведения, замечания, уточнения, пояснения, поправки к сказанному; разъясняют, толкуют основную часть высказывания. В тексте вставной конструкции сохраняются все необходимые для нее знаки (запятая, восклицательный и вопросительный знаки, многоточие, двоеточие).

В данном предложении следует поставить запятую после деепричастного оборота «глядя на меня снизу вверх»: Нет, даже если ты подойдешь ближе и усядешься на ковре, глядя на меня снизу вверх, – а где твоя хваленая гордость, а? – я тебе все равно ничего не скажу.

Экспертный совет Тотального диктанта в 2010 году принимал как допустимые оба варианта (и с запятой, и без нее) и комментировал эту пунктограмму так: «Все что угодно – запятую можно ставить и не ставить. Формально и исторически что угодно – это придаточное предложение (поэтому можно поставить запятую), но оно уже превратилось в устойчивое выражение (=разное, непредсказуемое, поэтому запятую можно не ставить). Национальный корпус русского языка показывает разные варианты пунктуации при этом обороте. Во всех текстах Стругацких из Национального корпуса запятая стоит. Но в печатных изданиях Стругацких встретился пример без запятой».

Сочетание когда надо здесь может быть воспринято как цельное по смыслу выражение, которое не требует выделения запятыми (= «в необходимых случаях»). Впрочем, оно может считаться и придаточным предложением, особенно если логическое ударение в предложении мыслится автором на слове поколотить; в таком случае когда надо приобретает свойства присоединительной конструкции. Сравним примеры, приведенные в параграфе 41.1 справочника по пунктуации Д. Э. Розенталя: Просторечные слова стали употреблять  где нужно и не нужно («везде»). — Поставить,  где нужно, недостающие знаки препинания («где это нужно»).

В этом случае нужно учесть тот факт, что союз и соединяет характеристики одного и того же лица. По сути это однородные сказуемые в неполном предложении (с пропущенным подлежащим), сравним: Он продавец и мало болтает. Следовательно, для постановки запятой здесь нет оснований: Продавец и мало болтает — это невероятно. Если требуется подчеркнуть противопоставление характеристик, перед союзом и можно поставить тире. Правда, в этом случае тире перед это нужно будет заменить на другой знак, например: Продавец — и мало болтает? Это невероятно; Продавец — и мало болтает... Это невероятно!