教師資格認定考試高級中學(xué)物理模擬題32

教師資格認定考試高級中學(xué)物理模擬題32一、單項選擇題在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的。1.

如圖所示，一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長的粗糙細桿上滑動，細桿處于磁（江南博哥）感應(yīng)強度為B的勻強磁場中?，F(xiàn)給圓環(huán)一個水平向右的初速度v0，在以后的運動中，下列說法正確的是______。

A．圓環(huán)可能做勻減速運動

B．圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為

C．圓環(huán)克服摩擦力所做的功一定為

D．圓環(huán)不可能做勻速直線運動正確答案：B[解析]以圓環(huán)為研究對象，對其進行受力分析，圓環(huán)受重力，可能受支持力、向上的洛倫茲力、摩擦力。因洛倫茲力的大小與重力大小關(guān)系未知，故支持力方向可能向下，也可能向上，也可能為零。當(dāng)圓環(huán)的運動速度改變時，圓環(huán)所受的洛倫茲力也發(fā)生相應(yīng)的改變，圓環(huán)受到的摩擦力也會改變，導(dǎo)致圓環(huán)的加速度改變，所以圓環(huán)不可能做勻減速直線運動，A項錯誤。當(dāng)mg＞qv0B，支持力N向上，N=mg-qv0B，摩擦力f=μ(mg-qv0B)，物體在摩擦力作用下做加速度增大的減速運動，直至速度減小為零。根據(jù)動能定理，圓環(huán)克服摩擦力所做的功為。當(dāng)qv0B＞mg，支持力N向下，N=qv0B-mg，摩擦力f=μ(qv0B-mg)，圓環(huán)先做加速度減小的減速運動；當(dāng)qvB=mg時，支持力為零，圓環(huán)做勻速運動，此時速度，根據(jù)動能定理，圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為，B項正確，C、D兩項錯誤。

2.

在如圖所示的豎直面內(nèi)有水平向右的勻強電場，A、B兩個帶電小球(可視為點電荷)用相同的絕緣細線懸掛在水平天花板下，穩(wěn)定后懸線恰好能保持豎直，則______。

A.A球帶正電荷，B球帶負電荷B.A球帶負電荷，B球帶正電荷C.A球帶電量的絕對值比B球帶電量的絕對值大D.A球帶電量的絕對值比B球帶電量的絕對值小正確答案：B[解析]A、B小球在電場力和庫侖力作用下保持靜止，庫侖力為相互作用力，大小相等，方向相反，故A、B小球受到電場力大小相等，則A、B小球的帶電量大小也必然相等，C、D兩項錯誤。若A小球帶正電，則A小球受到向右的電場力，要想A小球豎直靜止，A小球必然受到向左的庫侖力，B小球帶正電，A項錯誤。若A小球帶負電，則A小球受到向左的電場力，要想A小球豎直靜止，A小球必然受到向右的庫侖力，B小球帶正電，受到向右的電場力和向左的庫侖力，可以保持豎直靜止，B項正確。

3.

用同種材料制成的傾角為30°的斜面固定在水平面上，斜面長為2.4m。一小物塊從斜面頂端以沿斜面向下的初速度v0開始自由下滑，當(dāng)v0=2m/s時，經(jīng)過0.8s后小物塊停在斜面上。多次改變v0的大小，記錄下小物塊從開始運動到最終停下的時間t，做出t-v0圖像，如圖乙所示，g取10m/s2，則下列說法正確的是______。

A.小物塊在斜面上沿斜面向下運動時加速度大小為0.4m/s2B.小物塊與該種材料間的動摩擦因數(shù)為0.5C.小物塊在斜面上沿斜面向下運動時加速度大小為2.5m/s2D.若小物塊以v0=4m/s速度從斜面底端沿斜面向上自由上滑，則上滑最大距離為1.2m正確答案：C[解析]t-v0圖像的斜率表示加速度的倒數(shù)，則加速度，C項正確，A項錯誤。物塊在斜面上做勻減速運動，根據(jù)牛頓第二定律有μmgcos3°-mgsin30°=ma，解得，B項錯誤。當(dāng)小物塊從斜面底端沿斜面向上自由上滑時，小物塊做勻減速運動，根據(jù)牛頓第二定律有μmgcos30°+mgsin30°=ma1，解得a1=12.5m/s2，則小物塊沿斜面向上滑行的最大距離，D項錯誤。

4.

一束單色光從某一玻璃中射出進入空氣，則這束光的速度和波長變化情況分別為______。A.變慢、變短B.變慢、變長C.變快、變短D.變快、變長正確答案：D[解析]光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時，頻率不變。根據(jù)可知，一束單色光從某一玻璃中射出進入空氣時的速度變快。根據(jù)可知，該光的波長變長。

5.

一只船在靜水中的速度為3m/s，它要渡過一條寬度為300m的河，已知水流速度為4m/s。下列說法正確的是______。A.這只船不可能渡過河B.這只船的實際航線不可能垂直于河岸C.這只船過河所用的最短時間為60sD.這只船相對于岸的速度一定是5m/s正確答案：B[解析]只要船有指向?qū)Π兜姆炙俣?，則船就可以渡過河，A項錯誤。由于船在靜水中的速度v靜=3m/s＜v水=4m/s，故由矢量合成的平行四邊形定則可知，無論船相對于水朝哪個方向行駛，其相對于河岸的速度(合速度)總是不可以與河岸垂直，即必然有沿河岸方向的分速度，即船的實際航線不可能垂直于河岸，B項正確。當(dāng)船頭正對河岸時，渡河時間最短，，而此時v靜與v水垂直，也只有此時，C、D兩項錯誤。

6.

如圖所示，半徑為R的半圓形導(dǎo)線內(nèi)的電流為I，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，導(dǎo)線平面與磁場方向垂直，導(dǎo)線所受磁場的合力為______。

A.πRBI，方向向上B.πRBI，方向向下C.2RBI，方向向上D.2RBI，方向向下正確答案：C[解析]安培力公式F=BILsinθ。對于彎曲導(dǎo)線，計算的是其有效長度，該半圓形導(dǎo)線的有效長度為2R。導(dǎo)線平面與磁場方向垂直，故導(dǎo)線所受安培力為F=2RBI，根據(jù)左手定則判斷其方向向上。

7.

X射線射到晶體上，對于間隔為d的平行點陣平面，能產(chǎn)生衍射主極大的最大波長為______。

A．d

B．2d

C．

D．正確答案：B[解析]根據(jù)布拉格定律，2dsinθ=kλ，可得最大波長。

8.

一定量的氧氣在不同溫度下的麥克斯韋速率分布曲線如圖所示，則可判斷______。

A.T1＞T2B.T1=T2C.T1＜T2D.無法判斷正確答案：C[解析]由麥克斯韋速率分布圖可知，溫度越高，相應(yīng)的f(v)極大值越小，圖像越平坦；溫度越低，相應(yīng)的f(v)圖像的極大值越大，圖像越尖銳，故T1＜T2。

二、計算題(本大題共20分)1.

一錐頂角為θ的圓臺，上、下底面半徑分別為R1和R2，它的側(cè)面均勻帶電，電荷面密度為σ，如圖所示。求頂點O的電勢。(以無窮遠處為電勢零點)

正確答案：以頂點O為坐標原點，圓錐軸線為x軸，向下為正。在任意位置x處取高度為dx的小圓環(huán)，

其面積為。

電量為。

它在O點產(chǎn)生的電勢為

三、案例分析題(本大題共50分)閱讀案例，并回答問題。案例：

下面是某位老師講授“功的表達式”的教學(xué)片段。

師：初中我們學(xué)過做功的兩個要素是什么?

生：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上移動的距離。

師：在高中，當(dāng)一個物體受到力的作用，且在力的方向上移動了一段位移，這時我們就說這個力對物體做了功。

生：為什么要引入位移這個概念呢?

師：這很簡單，位移有方向性，就有了正功和負功之分?，F(xiàn)在我們來看問題一，物體m在水平力F的作用下水平向前行駛的位移為s，求力F對物體所做的功。

圖1

生：根據(jù)功的定義，這時功等于力跟物體在力的方向上移動的距離的乘積，即W=Fs。

師：問題二，如果力的方向與物體的運動方向成α角呢?同學(xué)們要注意力和位移都是矢量，可以分解。

圖2

生：把力分解成和位移方向相同的一個分量，就可以用定義求了，做功W=Fscosα。

師：對，這就是我們所說的功的表達式W=Fscosoα，即力F對物體所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夾角的余弦這三者的乘積。

問題：1.

對上述教學(xué)片段進行評析。

正確答案：該教師沒有真正發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，沒有設(shè)計具有思考性的問題調(diào)動學(xué)生的積極性，而是直接把問題答案呈現(xiàn)給學(xué)生，教師這樣提出正功和負功不符合教學(xué)內(nèi)容安排的科學(xué)性，沒有體現(xiàn)講授和發(fā)現(xiàn)知識相結(jié)合的教學(xué)理念。

2.

針對教學(xué)片段存在的問題，設(shè)計教學(xué)片段，幫助學(xué)生掌握功的表達式。

正確答案：教學(xué)片段：

師：初中我們學(xué)過做功的兩個要素是什么?

生：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上移動的距離。

師：那么在高中，當(dāng)一個物體受到力的作用，且在力的方向上移動了一段位移，這時我們就說這個力對物體做了功。

生：為什么要引入位移這個概念呢?

師：位移具有方向性，在初中學(xué)習(xí)功的概念時，強調(diào)物體運動方向和力的方向的一致性。如果力的方向與物體的運動方向不一致呢?相反呢?力對物體做不做功?若做了功，又做了多少功?怎樣計算這些功呢?本節(jié)課我們來繼續(xù)學(xué)習(xí)有關(guān)功的知識，在初中的基礎(chǔ)上進行擴展。

生：所以要注意力的方向和物體運動方向不一致的情況。

師：對，如果力的方向與物體的運動方向一致，應(yīng)該如何計算這個力的功?

生：按照功的定義可計算出功W=Fs。

師：如果力的方向和物體的運動方向垂直呢?

生：在力的方向上沒有發(fā)生位移，功為0。

師：那么問題來了，如果力的方向和物體的運動方向成α角呢，應(yīng)如何計算這個力的功呢?

師：我們先來復(fù)習(xí)一下矢量的合成和分解，再考慮如何解決這個問題。

生：可以把力F分解到位移方向上，F(xiàn)1=Fcosα，那么W=Fscosα。

師：很好，同學(xué)們思考一下，能把位移s分解到力的方向上得到同樣的結(jié)果嗎?同學(xué)們自己動手做一下。

生：好。

案例：

下面為一道物理習(xí)題和某學(xué)生的解答過程。

問題：3.

指出此題檢測了學(xué)生所學(xué)的哪些知識點?

正確答案：本題考查受力分析、圓周運動、平拋運動、動能定理等知識點。

4.

給出該習(xí)題的正確解答。

正確答案：正確解答：

帶電物體在光滑圓弧軌道上運動過程中，所受支持力始終與速度方向垂直，因此，支持力不做功，只有電場力和重力做功。根據(jù)動能定理，有。

水平飛出電場后，物體只受重力作用，做平拋運動，有。

垂直擊中傾角為30°的斜面：。

5.

針對學(xué)生解題過程中存在的問題，設(shè)計一個教學(xué)片段，幫助學(xué)生解決此類問題。

正確答案：教學(xué)片段：

師：同學(xué)們，我們先來分析物體的運動情況，在脫離電場前后，物體分別做什么運動?

生：脫離電場前物體做圓周遠動，脫離電場后物體做平拋遠動。

師：對，非常好。那么物體做圓周運動時，對物體進行受力分析，物體受到什么力?其中做功的力有哪些?

生：做圓周運動時，物體受到重力、電場力和支持力的作用。其中只有重力和電場力做功。

師：支持力為什么不做功呢?

生：支持力與速度方向始終垂直，所以不做功。

師：嗯，很對。只有重力和電場力做功，我們可以應(yīng)用什么公式求物體出電場的速度呢?

生：動能定理。

師：好。接下來我們分析第二段運動過程。首先物體垂直擊中傾角為30°的斜面，怎么理解?

生：物體的速度方向垂直于斜面或者說位移方向垂直于斜面。

師：物體的速度方向垂直于斜面非常準確，但位移方向也垂直于斜面嗎?大家回想一下，我們講平拋運動時說速度方向的反向延長線與水平位移的交點與水平位移是什么點?

生：交點為水平位移的中點，速度方向與位移方向不一致。題中所說的應(yīng)該是速度方向。

師：非常好。大家一定要看清楚題干的描述，仔細分辨平拋運動位移方向與速度方向。還有什么問題嗎?

生：沒有了。

四、教學(xué)設(shè)計題(本大題共40分)閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計。

材料一《普通高中物理課程標準(2017年版)》關(guān)于“牛頓第三定律”的內(nèi)容標準為：“通過觀察實驗總結(jié)實驗背后蘊含的物理規(guī)律。”

材料二高中物理某教科書中有關(guān)“用彈簧測力計探究作用力與反作用力的關(guān)系”的內(nèi)容如下。

材料三教學(xué)對象為高中一年級學(xué)生，已學(xué)過牛頓第一定律、牛頓第二定律等相關(guān)知識。

任務(wù)：1.

簡述牛頓第三定律的內(nèi)容。

正確答案：牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。

2.

根據(jù)上述材料，完成“用彈簧測力計探究作用力與反作用力的關(guān)系”的學(xué)習(xí)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計，教學(xué)設(shè)計要求包括：教學(xué)目標、教學(xué)重點、教學(xué)過程(要求含有教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)活動、設(shè)計意圖等)。

正確答案：教學(xué)設(shè)計如下：

用彈簧測力計探究作用力與反作用力的關(guān)系

一、教學(xué)目標

1．通過觀察實驗現(xiàn)象和積極思考，學(xué)生逐步形成經(jīng)典物理的相互作用觀念；知道作用力與反作用力，理解牛頓第三定律。

2．能用牛頓第三定律解決有關(guān)生活實例，如拔河、馬拉車等，學(xué)生逐步具有抽象與概括能力。

3．經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問題，養(yǎng)成合作與交流的習(xí)慣。

4．在有關(guān)作用力與反作用力的生活實例與實驗結(jié)果的沖突中，能基于實驗現(xiàn)象糾正錯誤觀點，養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度。

二、教學(xué)重難點

1．教學(xué)重點

(1)作用力和反作用力的關(guān)系。

(2)作用力與反作用力的特點。

2．教學(xué)難點

區(qū)分平衡力和作用力與反作用力。

三、教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一：新課導(dǎo)入

通過學(xué)生演示拔河比賽的實驗現(xiàn)象引出課題，教師借此現(xiàn)象引出知識。

學(xué)生演示，回答問題。

【設(shè)計意圖】通過日?；顒訉?dǎo)入新課，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

環(huán)節(jié)二：新課教學(xué)

1．力的作用是相互的

舉出現(xiàn)實生活中的現(xiàn)象，學(xué)生加以討論，并通過演示接觸與不接觸物體的力的作用現(xiàn)象說明。學(xué)生歸納總結(jié)，動筆畫出受力分析圖，得出結(jié)果。

得出結(jié)論：力的作用是相互的。

2．作用力與反作用力

學(xué)生自己設(shè)計實驗。

探究一：尋找作用力的反作用力

①歸納作用力與反作用力的概念，并舉例說明。

②完成表格，引入問題，總結(jié)歸納。

③提問：性質(zhì)相同嗎?

④歸納：作用力與反作用力的特點。

⑤提問：如何研究作用力與反作用力?

探究二：作用力與反作用力的關(guān)系。

①猜想。

②小組設(shè)計實驗。

③小組演示實驗。

④得出結(jié)論。

學(xué)生積極討論并回答。

3．牛頓第三定律

①總結(jié)：牛頓第三定律。

②引導(dǎo)學(xué)生理解牛頓第三定律。

③作用力與反作用力的實際應(yīng)用，如拳擊、馬拉車、拔河等(回到導(dǎo)入事件)。

【設(shè)計意圖】鍛煉學(xué)生的動手和動腦能力；培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考與實驗?zāi)芰?；幫助學(xué)生溫故而知新；給學(xué)生思考的余地，并首尾呼應(yīng)。

環(huán)節(jié)三：課后小結(jié)

1．力的作用是相互的。

2．作用力與反作用力的理解。

3．作用力與反作用力的關(guān)系。

學(xué)生認真傾聽并做筆記。

【設(shè)計意圖】系統(tǒng)梳理本節(jié)知識幫助學(xué)生記憶。

閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計。

材料