教師資格認(rèn)定考試高級中學(xué)物理模擬題27

教師資格認(rèn)定考試高級中學(xué)物理模擬題27一、單項選擇題1.

下圖為高中物理某教科書的一個實驗，該實驗在物理教學(xué)中用于學(xué)習(xí)的物理知識是______。

圖10.1-1壓下活塞，觀察筒底物品的變化A.能量守恒定律B.熱和內(nèi)能C.自燃D.功和內(nèi)能正確答案：D[解析]迅速壓下筒中的活塞，壓縮氣體做功，氣體內(nèi)能增加，溫度升高，棉花燃燒，這屬于功和內(nèi)能一節(jié)的實驗。

2.

圖中三條實線a、b、c表示三個等勢面。一個帶電粒子射入電場后只在電場力作用下沿虛線所示途徑由M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)，由圖可以看出______。

A.三個等勢面的電勢關(guān)系是φa＞φb＞φcB.三個等勢面的電勢關(guān)系是φa＜φb＜φcC.帶電粒子在N點(diǎn)的動能較小，電勢能較大D.帶電粒子在N點(diǎn)的動能較大，電勢能較小正確答案：C[解析]物體做曲線運(yùn)動時，一定受到指向其曲線內(nèi)側(cè)的力，若物體只受電場力，則電場力一定指向曲線內(nèi)側(cè)，然后根據(jù)電場力做功情況進(jìn)一步判斷動能、電勢能的變化情況，或者根據(jù)電場線方向判斷電勢的高低。由于電場線跟等勢線互相垂直，所以根據(jù)題意可知，帶電粒子所受電場力指向曲線內(nèi)側(cè)，帶電粒子從M運(yùn)動到N過程中電場力做負(fù)功，電勢能增加，動能減小，故在N點(diǎn)動能小，電勢能大，故C項正確，D項錯誤。由于不知電荷帶電的正負(fù)，因此無法判斷電場線方向，故三個等勢面的電勢高低無法判斷，故A、B兩項錯誤。

3.

一沿x軸正方向傳播的簡諧橫波t時刻的波形圖像如圖所示，已知該波的周期為T，a、b、c、d為沿波傳播方向上的四個質(zhì)點(diǎn)。則下列說法中錯誤的是______。

A．在時，質(zhì)點(diǎn)c的速度達(dá)到最大值

B．在t+2T時，質(zhì)點(diǎn)d的加速度達(dá)到最大值

C．從t到t+2T的時間間隔內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)d通過的路程為6cm

D．t時刻后，質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先回到平衡位置正確答案：A[解析]在時，質(zhì)點(diǎn)c到達(dá)正的最大位移處，此處質(zhì)點(diǎn)c的速度為零，A項錯誤。橫波的波長為2m，d點(diǎn)到波源的距離為個波長。在t+2T時，質(zhì)點(diǎn)d的位置與現(xiàn)在距波源0.05m處的質(zhì)點(diǎn)位置相同，在正的最大位移處。此時加速度方向向下，且最大，B項正確。從t到t+2T的時間間隔內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)d振動了個周期，通過的路程s=3A=6cm，C項正確。由于波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)b向y軸正向運(yùn)動直接到達(dá)平衡位置，質(zhì)點(diǎn)a也沿y軸正向運(yùn)動到最大位移處再回到平衡位置，質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先回到平衡位置，D項正確。故本題選A。

4.

如圖所示，相互垂直的固定絕緣光滑擋板PO、QO豎直放置在重力場中，a、b為兩個帶有同種電量的小球(可以近似看成點(diǎn)電荷)。當(dāng)用水平向左作用力F作用于b時，a、b緊靠擋板處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)若稍改變F的大小，使b稍向左移動一小段距離，則當(dāng)a、b重新處于靜止?fàn)顟B(tài)后______。

A.a、b問電場力增大B.作用力F將增大C.系統(tǒng)重力勢能增加D.系統(tǒng)的電勢能將增加正確答案：C[解析]對于球a而言，原來它受重力、PO對它水平向右的支持力及b對它的電場力，方向在ba的連線上，三力平衡，可以看成電場力與支持力的合力與重力相等，當(dāng)b球向左移動時，電場力的方向要發(fā)生變化，根據(jù)矢量三角形可知，此時電場力與支持力都會變小，A項錯誤。對a、b球整體進(jìn)行分析，由水平方向上受力平衡可得，力F的大小等于PO對球a向右的支持力，因此，作用力F將變小，B項錯誤。因為電場力減小，故兩球間的距離在增大，所以a球的重力勢能變大，即系統(tǒng)的重力勢能增加，C項正確。兩球的距離增大，電場力做正功，故電勢能將減小，D項錯誤。

5.

在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場中，有不計重力的甲、乙兩個帶電粒子，在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動方向和軌跡示意圖如圖所示。則下列說法中正確的是______。

A.甲、乙兩粒子所帶電荷種類不同B.若甲、乙兩粒子的動量大小相等，則甲粒子所帶電荷量較大C.若甲、乙兩粒子所帶電荷量及運(yùn)動的速率均相等，則甲粒子的質(zhì)量較大D.該磁場方向一定是垂直紙面向里正確答案：C[解析]由圖知，兩粒子均沿逆時針方向做圓周運(yùn)動，若磁場方向垂直紙面向里，兩粒子均帶正電：若磁場方向垂直紙面向外，兩粒子均帶負(fù)電。故甲、乙兩粒子所帶電荷種類相同，磁場方向可能垂直紙面向里，也可能垂直紙面向外，A、D兩項錯誤。由若甲、乙兩粒子的動量大小相等，由題知，磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，甲的運(yùn)動半徑大于乙的運(yùn)動半徑，則甲粒子所帶電荷量小于乙粒子所帶電荷量，B項錯誤。由若甲、乙兩粒子所帶電荷量及運(yùn)動的速率均相等，則甲粒子的質(zhì)量大于乙粒子的質(zhì)量，C項正確。故本題選C。

6.

如圖所示，質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30°的固定斜面，其運(yùn)動的加速度為此物體在斜面上升的最大高度為h，則在這個過程中物體______。

A．重力勢能減小了mgh

B．動能損失了mgh

C．克服摩擦力做功

D．機(jī)械能損失正確答案：D[解析]上升過程中重力做負(fù)功WG=-mgh，所以重力勢能增加mgh，A項錯誤。在沿斜面方向上受到沿斜面向下重力的分力和沿斜面向下的摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律可得mgsin30°+f=ma，解得故摩擦力做功故需要克服摩擦力做功機(jī)械能損失C項錯誤，D項正確。斜面的長度動能損失量為合外力做的功的大小B項錯誤。

7.

大科學(xué)工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來發(fā)電，氘核聚變反應(yīng)方程是已知的質(zhì)量為2.0136u，的質(zhì)量為3.0150u，的質(zhì)量為1.0087u，1u相當(dāng)于931MeV。氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為______。A.3.7MeVB.3.3MeVC.2.7MeVD.0.93MeV正確答案：B[解析]根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE=Δmc2即可求出核反應(yīng)釋放的能量。因氘核聚變的核反應(yīng)方程為：核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為Δm=2mH-(mHe+mn)=0.0035u；釋放的核能為ΔE=Δmc2=3.3MeV，B項正確。

8.

一個T型電路如圖所示，電路中的電阻R1=10Ω、R2=120Ω、R3=40Ω，另有一測試電源，電動勢為100V、內(nèi)阻忽略不計，則______。

A.當(dāng)cd端短路時，ab之間的等效電阻是60ΩB.當(dāng)ab端短路時，cd之間的等效電阻是40ΩC.當(dāng)ab兩端接通測試電源時，cd兩端的電壓為80VD.當(dāng)cd兩端接通測試電源時，ab兩端的電壓為80V正確答案：C[解析]當(dāng)cd端短路時，R2與R3并聯(lián)后與R1串聯(lián)，A項錯誤。當(dāng)ab端短路時，R1與R3并聯(lián)后與R2串聯(lián)，B項錯誤。當(dāng)ab兩端接通測試電源時，R1與R3串聯(lián)接入電路，電路中電流兩端的電壓Ucd=I1R3=2A×40Ω=80V，C項正確。同理可得，當(dāng)cd兩端接通測試電源時，ab兩端的電壓Uab=25V，D項錯誤。

二、計算題(共20分)1.

質(zhì)量為m的物體懸于一條輕繩的一端，繩另一端繞在一輪軸的軸上，如圖所示。軸水平且垂直于輪軸面，其半徑為r，整個裝置架在光滑的固定軸承之上。當(dāng)物體從靜止釋放后，在時間t內(nèi)下降了一段距離S。試求整個輪軸的轉(zhuǎn)動慣量。(用m、r、t和S表示)

正確答案：設(shè)繩子對物體(或繩子對輪軸)的拉力為T，則根據(jù)牛頓運(yùn)動定律和轉(zhuǎn)動定律得：

mg-T=ma；Tr=Jβ；由運(yùn)動學(xué)關(guān)系有：a=rβ

由上述各式解得：

又根據(jù)已知條件v0=0，故

三、案例分析題(第1小題20分，第2小題30分，共計50分)案例：

下面是一道習(xí)題和某學(xué)生的解答。

如圖所示的電路，已知電源電動勢ε=6.3V，內(nèi)電阻r=0.5Ω，固定電阻R1=2Ω，R2=3Ω，R3是最大阻值為5Ω的滑動變阻器，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸點(diǎn)，求通過電源的電流范圍。

將滑動觸頭滑至左端，R3與R1串聯(lián)再與R2并聯(lián)，外電阻

再將滑動觸頭滑至右端，R3與R2串聯(lián)再與R1并聯(lián)，外電阻

所以電流的取值范圍為2.4A≤I≤3A。

問題：1.

分析學(xué)生答題錯誤的原因是什么。正確答案：錯誤原因：

該學(xué)生錯誤地認(rèn)為滑動變阻器作限流用時，當(dāng)滑片移到兩頭，通過用電器的電流最大或最小。這是平時學(xué)生思維定勢的原因，不分析具體電路，只要電路中有滑動變阻器就認(rèn)為滑片在它的兩頭，通過的電流是最大或最小，

2.

設(shè)計一個教學(xué)思路，針對其中由物理知識導(dǎo)致的錯誤，給出正確的引導(dǎo)。正確答案：教學(xué)思路：

教師啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行電路的簡化，幫助學(xué)生真正認(rèn)識到滑動變阻器所在位置對電流最大值和最小值的影響，也可以將這種類型的題目歸類總結(jié)。運(yùn)用電阻串并聯(lián)的規(guī)律求出總電阻的阻值或阻值變化的表達(dá)式足解電路的首要任務(wù)。

案例：

下面是某教師關(guān)于動量概念的教學(xué)。

教師：前面幾章我們主要應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律研究了物體的運(yùn)動，但對于有些物體的運(yùn)動直接應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律會有困難，如爆炸類物體、碰撞等，這類運(yùn)動有什么特征?

學(xué)生：運(yùn)動非常劇烈。

教師：不是指這個方面。我指的是它們運(yùn)動的時間非常短，運(yùn)動情況不明確。

學(xué)生：哦，所以不能用牛頓第二定律。

教師：物理學(xué)家引入了動量來解決這些問題，同學(xué)們看一下，動量是怎么定義的?

學(xué)生：動量是物體的質(zhì)量與速度的乘積。

教師：由這個定義可以看出物體的作用效果由物體的質(zhì)量和速度一起決定的，那么動量的方向和速度的方向一致嗎?

學(xué)生：一致。

問題：3.

對上述教學(xué)片段進(jìn)行評述。正確答案：該教師的教學(xué)不符合從生活走向物理的原則。教師在教授新課時沒有很好地結(jié)合實際生活經(jīng)驗讓學(xué)生理解抽象的物理概念，在導(dǎo)入上沒有激起學(xué)生的求知欲望，會影響接下來的學(xué)習(xí)。

4.

針對上述教師教學(xué)存在的問題，設(shè)計一個教學(xué)片段，幫助學(xué)生掌握動量的概念。正確答案：師：同學(xué)們，如果一片樹葉從樹上掉下來，你會躲開嗎?

生：不會。

師：那從同樣高的地方掉下一個鉛球呢?

生：當(dāng)然會躲。

師：為什么?

生：因為鉛球太重了。

師：那如果我直接遞給你一個鉛球，你會躲嗎?

生：不會。

師：為什么?

生：因為速度不一樣。

師：可見物體由于運(yùn)動產(chǎn)生的作用效果不僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，還與該物體運(yùn)動的速度有關(guān)，它們的值越大，產(chǎn)生的效果越明顯。物理學(xué)上把反映物體運(yùn)動效果的質(zhì)量和速度的乘積的量，叫作動量。這就是我們今天將要學(xué)習(xí)的一個概念——動量，即p=mv。那么動量是矢量還是標(biāo)量?

生：矢量，因為速度是一個有方向的物理量。

師：對，動量的方向就是速度的方向。

四、教學(xué)設(shè)計題(第1小題12分，第2小題28分，共40分)1.

閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計。

材料

如圖所示為高中物理某教科書“全反射”一節(jié)中的演示實驗。

任務(wù)：

設(shè)計一個教學(xué)片段，向?qū)W生介紹全反射現(xiàn)象。正確答案：師：前面我們學(xué)習(xí)了光的折射定律，其內(nèi)容是什么?

生：

師：上式中，入射角i和折射角r有怎樣的關(guān)系?

生：當(dāng)光從真空(或空氣)斜射入其他介質(zhì)時，有i＞r。當(dāng)光從其他介質(zhì)射入真空(或空氣)時，有i＜r。

師：那么，當(dāng)光從其他介質(zhì)斜射入真空(或空氣)時，逐漸增大入射角i時，將會發(fā)生什么現(xiàn)象?

教師板書——全反射。

師：這就是我們今天要講的內(nèi)容——全反射。在學(xué)習(xí)全反射之前，我們先要學(xué)習(xí)兩個概念——光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)(教師板書)。大家還記得折射率的定義吧，大家查一下折射率表，找一下水、玻璃、金剛石的折射率。

生：水的折射率為1.33；玻璃的折射率為1.5～1.8；金剛石的折射率為2.42。

師：光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)的定義大家應(yīng)該都知道了吧?

生：知道了。

師：大家一定要注意相對這兩個字。比如說大家看玻璃的折射率是1.5～1.8，相對水的1.33而言，玻璃就是光密介質(zhì)，但相對金剛石的2.42就是光疏介質(zhì)了。大家一定要注意相對性。知道光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)的定義后，我們來看全反射。

教師操作：教師拉上窗簾，拿出半圓形玻璃磚，讓一束白光沿著玻璃磚的半徑射到它平直的邊上，逐漸增大入射角，讓同學(xué)們觀察反射光及折射光，尤其注意折射光。

學(xué)生發(fā)現(xiàn)折射光逐漸變暗，最后消失，發(fā)生全反射現(xiàn)象。

師：同學(xué)們，請畫出光路圖并分析全反射發(fā)生的條件。

學(xué)生畫圖，教師觀看并指導(dǎo)。

師：大家畫好了吧!發(fā)生全反射的位置是在哪里呢?

生：在光從玻璃折射到空氣的界面。

師：非常好，這就是發(fā)生全反射的第一個條件，全反射發(fā)生在光密介質(zhì)(玻璃)射入光疏介質(zhì)(空氣)時。大家想一下為什么反過來不可以呢?

生：因為光路是可逆的，如果反過來連入射光都消失了折射光也就不存在了。

師：非常好，我們再來看另一個條件。折射光消失，說明折射角為多少度啊?

生：90°。當(dāng)光疏介質(zhì)為空氣時，根據(jù)折射率公式

師：計算得非常準(zhǔn)確。我們將r稱為臨界角，記為C。這就是發(fā)生全反射的第二個條件——入射角要大于或等于臨界角。同學(xué)們理解了嗎?

生：理解了。

師：好，大家整理下筆記。

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(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》關(guān)于“楞次定律”的內(nèi)容要求是：探究影響感應(yīng)電流方向的因素，理解楞次定律。

材料二

高中物理某版教科書：“楞次定律”一節(jié)關(guān)于“磁通量變化與感應(yīng)電流的關(guān)系”的實驗內(nèi)容如下。

材料三

教學(xué)對象為高中二年級學(xué)生，已學(xué)過感應(yīng)電流的產(chǎn)生等知識。

任務(wù)：2.

簡述楞次定律的內(nèi)容。正確答案：楞次定律：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。

3.

根據(jù)上述材料，完成“楞次定律”的學(xué)習(xí)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計。設(shè)計要求包括：教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)過程(要求含有教師活動、學(xué)生活動、設(shè)計意圖，可以采用表格式、敘述式等)。正確答案：教學(xué)設(shè)計：

楞次定律

【教學(xué)目標(biāo)】

知識與技能：

①理解楞次定律的內(nèi)容及實質(zhì)。

②能運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，解答有關(guān)問題。

過程與方法：

①體驗楞次定律實驗探究過程。

②形成對物理現(xiàn)象的觀察能力和對實驗數(shù)據(jù)的分析、歸納、概括、表述能力。

情感態(tài)度與價值觀：

①感受科學(xué)家對規(guī)律的研究過程，學(xué)習(xí)他們對工作嚴(yán)肅認(rèn)真不怕困難的科學(xué)態(tài)度。

②學(xué)會欣賞楞次定律的簡潔美。

【教學(xué)重難點(diǎn)】

重點(diǎn)：

①楞次定律的獲得及理解。

②應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。

③利用右手定則判斷導(dǎo)體切割磁感線時感應(yīng)電流的方向。

④引導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)，以感應(yīng)電流的磁場作為“中介”來確定感應(yīng)電流的方向。

難點(diǎn)：

楞次定律的理解及實際應(yīng)用。

【教學(xué)過程】教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖新課導(dǎo)入教師做演示實驗。對比實驗一：強(qiáng)磁性球和鐵球從同一高度同時自由釋放。對比實驗二：強(qiáng)磁性球和鐵球分別通過甲、乙鋁管從同一高度同時自由釋放。對比實驗三：強(qiáng)磁性球和鐵球分別通過乙、甲鋁管從同一高度同時自由釋放設(shè)置疑問：為什么強(qiáng)磁性球和鐵球通過鋁管后不是同時落地學(xué)生猜測實驗的結(jié)果，學(xué)生代表與老師共同完成實驗，并回答強(qiáng)磁性球和鐵球是不是同時落地(對比實驗一中兩球同時落地：對比實驗二、三中兩球不是同時落地)學(xué)生產(chǎn)生疑問從小實驗帶給學(xué)生一個不常見的現(xiàn)象,固有知識不能解釋現(xiàn)有現(xiàn)象，讓學(xué)生產(chǎn)生探究欲望，激起學(xué)生學(xué)習(xí)熱情讓學(xué)生帶著疑問進(jìn)入新課學(xué)習(xí)，啟發(fā)他們獨(dú)立思考新課學(xué)習(xí)復(fù)習(xí)上節(jié)課關(guān)于“電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生條件”中