教師資格認(rèn)定考試高級(jí)中學(xué)物理模擬題5

教師資格認(rèn)定考試高級(jí)中學(xué)物理模擬題5一、單項(xiàng)選擇題1.

有一絕熱容器，中間用隔板分成兩部分，左側(cè)是理想氣體，右側(cè)是真空。現(xiàn)將隔板抽掉，讓左側(cè)的氣體自由膨脹到右側(cè)直到平衡，在此過程中______。A（江南博哥）.氣體對(duì)外做功，溫度不變，內(nèi)能減小B.氣體對(duì)外做功，溫度不變，內(nèi)能不變C.氣體不做功，溫度不變，內(nèi)能不變D.氣體不做功，溫度不變，內(nèi)能減小正確答案：C[解析]絕熱系統(tǒng)，氣體自由膨脹到右側(cè)，氣體不做功，沒有發(fā)生熱傳遞，溫度不變，內(nèi)能不變，休積變大，壓強(qiáng)變小。

2.

一個(gè)光滑的水平軌道，AB與一光滑的圓形軌道BCD相接，其中圓軌道在豎直平面內(nèi)D為最高點(diǎn)，B為最低點(diǎn)，半徑為R，一質(zhì)量為m的小球以初速度v0，沿AB運(yùn)動(dòng)，恰能通過最高點(diǎn)則______。

A.m越大，v0值越大B.R越大，v0值越大C.v0值與m，R無關(guān)D.m與R同時(shí)增大，有可能使v0不變正確答案：B[解析]恰能通過最高點(diǎn)時(shí)，重力提供向心力，因此有，，B項(xiàng)正確。

3.

一水平拋出的小球落到一傾角為θ的斜面上時(shí)，其速度方向與斜面垂直，運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖中虛線所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為______。

A．tanθ

B．2tanθ

C．

D．正確答案：D

4.

如圖，帶電粒子P所帶的電荷量是帶電粒子Q的3倍，它們以相等的速度v0從同一點(diǎn)出發(fā)，沿著跟電場強(qiáng)度垂直的方向射入勻強(qiáng)電場，分別打在M、N點(diǎn)，若OM=MN，則P和Q的質(zhì)量之比為______。

A.3:4B.4:3C.3:2D.2:3正確答案：A

5.

如圖所示，一種光導(dǎo)纖維內(nèi)芯折射率n1，外層折射率為n2，一束光信號(hào)與界面成α角由內(nèi)芯射向外層，要在界面上發(fā)生全反射，必須滿足什么條件?______

A.n1＞n2，α大于某一值B.n1＜n2，α大于某一值C.n1＞n2，α小于某一值D.n1＜n2，α小于某一值正確答案：C

6.

為了探測X星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，周期為T1，總質(zhì)量為m1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近的半徑為r2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)登陸艙的質(zhì)量為m2，則______。

A．X星球的質(zhì)量為

B．X星球表面的重力加速度為

C．登陸艙在r1與r2軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小之比為

D．登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為正確答案：A[解析]根據(jù)，可得，故A正確，D錯(cuò)誤；登陸艙在半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動(dòng)的向心加速度，此加速度與X星球表面的重力加速度并不相等，故B錯(cuò)誤；根據(jù)，得，則，故C錯(cuò)誤。

7.

如圖所示，M，N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧的圓心，∠MOP=60°。電荷量相等、符號(hào)相反的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)，這時(shí)O點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小為E1；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)，則O點(diǎn)的場場強(qiáng)大小變?yōu)镋2，E1與E2之比為______。

A．1:2

B．2:1

C．

D．正確答案：B[解析]設(shè)M點(diǎn)電荷為+q，N點(diǎn)電荷為-q，則。N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)，則電場的兩個(gè)分量如圖，，故答案為B。

8.

教學(xué)方法，是在教學(xué)過程中，______為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的、完成教學(xué)任務(wù)而采取的教與學(xué)相互作用的教學(xué)方式的總稱。A.教師和學(xué)生B.教師C.學(xué)生D.班主任正確答案：A

二、計(jì)算題1.

一質(zhì)量為m的小球以速率v0從地面開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中，小球所受空氣阻力大小與速率成正比，比例系數(shù)為k，求小球速率隨時(shí)間的變化關(guān)系v(t)。正確答案：小球豎直上升時(shí)受到重力和空氣阻力，兩者方向向下，取向上的方向?yàn)檎较?，根?jù)牛頓第二方程，得方程

，

分離變量得

積分得

當(dāng)t=0時(shí)v=v0，所以

于是

因此小球速率隨時(shí)間的變化關(guān)系為

三、案例分析題某教師為了了解學(xué)生對(duì)電路、安培力、左手定則等知識(shí)的綜合掌握與運(yùn)用情況，設(shè)計(jì)了若干檢測題，其中第5題如下。檢測結(jié)果不少學(xué)生選擇了C選項(xiàng)。

在圖示的電路中，每節(jié)電池均相同，當(dāng)電鍵S分別置于a、b兩處時(shí)，若導(dǎo)線MM'與NN'之間的安培力的大小為fa、fb，則可判斷這兩段導(dǎo)線______。

A．相互吸引，fa＞fb

B．相互排斥，fa＞fb

C．相互吸引，fa＜fb

D．相互排斥，fa＜fb

針對(duì)上述材料，回答下列問題：1.

分析學(xué)生答題錯(cuò)誤可能是由哪些原因造成的(答出2個(gè)即可)。正確答案：錯(cuò)誤的原因大致有二三：其一是對(duì)平行通電導(dǎo)體在磁場中受安培力的原理以及用左手定則的判斷方法沒有很好的理解和掌握：其二是沒有進(jìn)行正確的動(dòng)態(tài)電路分析所致；其三是按照電荷之間相互作用規(guī)律進(jìn)行判斷。

2.

針對(duì)其中由物理知識(shí)方面導(dǎo)致的錯(cuò)誤，創(chuàng)設(shè)一個(gè)問題情境，用于幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。正確答案：老師：初中時(shí)我們學(xué)習(xí)了電荷之間的相互作用規(guī)律，清同學(xué)們回憶一下是怎樣一種規(guī)律?

學(xué)生1：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。

老師：回答的很好，電荷間相互作用遵循是這樣的規(guī)律。而對(duì)于兩個(gè)相互平行的直導(dǎo)線，當(dāng)通有同方向電流或反方向的電流時(shí)，兩導(dǎo)線之間相互作用是否也會(huì)是“通同方向電流時(shí)互相排斥，通反方向電流時(shí)互相吸引”呢?

學(xué)生2：我猜想也是同樣的，同向電流相互排斥，異向電流相互吸引。

學(xué)生3：我猜想是跟學(xué)生2的結(jié)論完全相反。

老師：同學(xué)們的猜想無外乎就是這兩利，情況，到底是怎樣的規(guī)律?請(qǐng)看下面的演示實(shí)驗(yàn)。(老師邊演示邊提出問題請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)行思考)

老師：同學(xué)們先對(duì)電路圖進(jìn)行分析，當(dāng)開關(guān)S置于a處時(shí)與置于b處時(shí)，電路有什么不同?

學(xué)生4：開關(guān)接a時(shí)通過導(dǎo)線的電流要小于接b時(shí)的電流，因?yàn)檫B接的電池個(gè)數(shù)不同。

學(xué)生5：無論開關(guān)接a還是接b，兩導(dǎo)線通過的電流方向都是反方向的。

老師：同學(xué)們分析的很好，兩導(dǎo)線通有反方向的電流是如何相互作用的呢?接下來我們一起觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn))

全體學(xué)生：哦，居然是排斥的。

老師：大家討論一下為什么兩導(dǎo)線相互排斥?

學(xué)生6：我認(rèn)為是導(dǎo)線1電流產(chǎn)生的磁場對(duì)導(dǎo)線2產(chǎn)生了作用，同樣導(dǎo)線2電流產(chǎn)生的磁場對(duì)導(dǎo)線1產(chǎn)生了作用。兩導(dǎo)線是因?yàn)槭艿桨才嗔ψ饔枚嗷ヅ懦獾摹?/p>

老師：是這樣的，同學(xué)們接著思考如何判斷兩導(dǎo)線所受安培力的方向啊?

學(xué)生7：利用安培定則可以判斷導(dǎo)線1產(chǎn)生的磁場方向，再用左手定則可判斷導(dǎo)線2在導(dǎo)線1的磁場中所受到的安培力的方向；用同樣的方法可以判斷導(dǎo)線2電流產(chǎn)生的磁場對(duì)導(dǎo)線1的作用情況。所以判定出通反方向電流的兩導(dǎo)線間相互排斥。

老師：學(xué)生6和學(xué)生7分析的非常正確，請(qǐng)大家根據(jù)剛才學(xué)生6和學(xué)生7的回答繼續(xù)思考：若兩導(dǎo)線通有同方向電流會(huì)是怎樣的情況啊?

(全體學(xué)生按照思路自然順暢的得出正確的結(jié)論來)

某教師為了了解學(xué)生對(duì)電場線、電勢等知識(shí)的綜合掌握與運(yùn)用情況，設(shè)計(jì)了若干檢測題，其中第3題如下。

如圖所示，實(shí)線是一個(gè)電場中的電場線，虛線是一個(gè)負(fù)檢驗(yàn)電荷在這個(gè)電場中的軌跡，若電荷是從a處運(yùn)動(dòng)到b處，以下判斷正確的是______。

A．電荷從a到b加速度減小

B．b處電勢能大

C．b處電勢高

D．電荷在b處速度小

由圖可知，由a→b，速度變小，所以，加速度變小，選A。因?yàn)闄z驗(yàn)電荷帶負(fù)電，所以電荷運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡妱萆叻较?，所以b處電勢高于a點(diǎn)，選C。

針對(duì)上述材料，回答下列問題：3.

分析學(xué)生答題錯(cuò)誤可能是由哪些原因造成的。正確答案：錯(cuò)解原因：選A的同學(xué)屬于加速度與速度的關(guān)系不清；選C的同學(xué)屬于功能關(guān)系不清。

4.

針對(duì)其中由物理知識(shí)方面導(dǎo)致的錯(cuò)誤，給出正確的引導(dǎo)，用于幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。正確答案：本題體現(xiàn)高考在對(duì)基本概念的透徹理解、對(duì)基本規(guī)律準(zhǔn)確把握這方面的意圖。這道小題檢查了電場線的概念、牛頓第二定律、做曲線運(yùn)動(dòng)物體速度與加速度的關(guān)系、電場線與等勢面的關(guān)系、電場力功(重力功)與電勢能(重力勢能)變化的關(guān)系、能量守恒定律等基本概念和規(guī)律。教學(xué)中應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生理解概念規(guī)律的確切含義、適用條件，鑒別似是而非的說法。本題中由圖可知b處的電場線比a處的電場線密，說明b處的場強(qiáng)大于。處的場強(qiáng)。根據(jù)牛頓第二定律，檢驗(yàn)電荷在b處的加速度大于在a處的加速度，A選項(xiàng)錯(cuò)。

由圖可知，電荷做曲線運(yùn)動(dòng)，必受到不等于零的合外力，即F≠0，且F的方向應(yīng)指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹向。因?yàn)闄z驗(yàn)電荷帶負(fù)電，所以電場線指向是從疏到密。再利用“電場線方向?yàn)殡妱萁档妥羁斓姆较颉迸袛郺、b處電勢高低關(guān)系是Ua＞Ub，C選項(xiàng)不正確。

根據(jù)檢驗(yàn)電荷的位移與所受電場力的夾角大于90°，可知電場力對(duì)檢驗(yàn)電荷做負(fù)功。功是能量變化的量度，可判斷由a→b電勢能增加，B選項(xiàng)正確；又因電場力做功與路徑無關(guān)，系統(tǒng)的能量守恒，電勢能增加則動(dòng)能減小，即速度減小，D選項(xiàng)正確。

四、教學(xué)設(shè)計(jì)題閱讀下列材料，完成教學(xué)設(shè)計(jì)。

材料一：動(dòng)能與勢能的相互轉(zhuǎn)化物體自由下落或沿光滑斜面滑下時(shí)，重力對(duì)物體做正功，物體的重力勢能減少。減少的重力勢能到哪里去了?我們發(fā)現(xiàn)，在這些過程中，物體的速度增加了，表示物體的動(dòng)能增加了。這說明，物體原來的重力勢能轉(zhuǎn)化成了動(dòng)能。

原來具有一定速度的物體，由于慣性在空中豎直上升或沿光滑斜面上升，這時(shí)重力做負(fù)功，物體的速度減小，表示物體的動(dòng)能減少了。但由于物體的高度增加，它的重力勢能增加了。這說明，物體原來具有的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了重力勢能。

材料二：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。這叫做機(jī)械能守恒定律。它是力學(xué)中的一條重要定律，是普遍的能量守恒定律的一種特殊情況。

根據(jù)上述材料，回答：1.

設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于機(jī)械能守恒定律內(nèi)容和條件的教學(xué)導(dǎo)入。正確答案：導(dǎo)入新課

①提出課題——機(jī)械能守恒定律。(板書)

②力做功的過程也是能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的過程，物體的動(dòng)能和勢能總和稱為機(jī)械能，例舉通過重力或彈力做功，動(dòng)能與勢能相互轉(zhuǎn)化。(展示圖片和視頻)

瀑布(自由落體)：重力勢能→動(dòng)能

蕩秋千：動(dòng)能→重力勢能→動(dòng)能

過山車：動(dòng)能→重力勢能→動(dòng)能

撐桿跳高：動(dòng)能→彈性勢能、重力勢能→動(dòng)能

分析上述各個(gè)過程中能量轉(zhuǎn)換及重力、彈力做功的情況(學(xué)生描述)。

[實(shí)驗(yàn)]鋼球用細(xì)繩懸起，請(qǐng)一同學(xué)靠近，將鋼球偏至同學(xué)鼻子處釋放，擺回時(shí)，觀察該同學(xué)反應(yīng)，并讓學(xué)生分析會(huì)不會(huì)碰到鼻子。

2.

完成材料一部分的教學(xué)設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括學(xué)情分析和教學(xué)目標(biāo)。正確答案：學(xué)情分析

通過前幾節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生知道了重力做功會(huì)引起重力勢能的變化，彈簧的彈力做功將使彈性勢能發(fā)生變化，合外力的功將引起物體動(dòng)能的變化。使學(xué)生看到曾在初中階段學(xué)過的一些定性的東兩逐漸找到了定量方面的聯(lián)系，對(duì)功能關(guān)系的認(rèn)識(shí)加深了，也萌發(fā)了繼續(xù)探究的興趣。那么，在動(dòng)能、重力勢能和彈性勢能都參與轉(zhuǎn)化的過程中，情況又將如何呢?這是學(xué)生急待解決的問題，機(jī)械能守恒定律的建立已經(jīng)到了“水到渠成”的時(shí)候了。從知識(shí)發(fā)展的線索來看，本節(jié)內(nèi)容，既是對(duì)前面幾節(jié)內(nèi)容的總結(jié)，也是對(duì)能量守恒定律的鋪墊。通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)功是能量變化的量度會(huì)有更加深刻地理解，也為從不同角度處理力學(xué)問題提供了良好的途徑。本節(jié)內(nèi)容是本章的重點(diǎn)內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生不難掌握機(jī)械能守恒的表達(dá)式和運(yùn)用機(jī)械能守恒定律求解比較簡單的問題，但對(duì)具體問題中機(jī)械能守恒條件是否滿足的判斷還有一定困難，因此，對(duì)機(jī)械能守恒定律條件的理解是本節(jié)內(nèi)容的難點(diǎn)。

教學(xué)目標(biāo)