教師資格認(rèn)定考試高級(jí)中學(xué)物理模擬題32

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

如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁（江南博哥）感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)給圓環(huán)一個(gè)水平向右的初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)中，下列說(shuō)法正確的是______。

A．圓環(huán)可能做勻減速運(yùn)動(dòng)

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(yùn)動(dòng)正確答案：B[解析]以圓環(huán)為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)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(yùn)動(dòng)速度改變時(shí)，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(huì)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(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)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(yùn)動(dòng)，直至速度減小為零。根據(jù)動(dòng)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(yùn)動(dòng)；當(dāng)qvB=mg時(shí)，支持力為零，圓環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度，根據(jù)動(dòng)能定理，圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為，B項(xiàng)正確，C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.

在如圖所示的豎直面內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B兩個(gè)帶電小球(可視為點(diǎn)電荷)用相同的絕緣細(xì)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(fù)電荷B.A球帶負(fù)電荷，B球帶正電荷C.A球帶電量的絕對(duì)值比B球帶電量的絕對(duì)值大D.A球帶電量的絕對(duì)值比B球帶電量的絕對(duì)值小正確答案：B[解析]A、B小球在電場(chǎng)力和庫(kù)侖力作用下保持靜止，庫(kù)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(chǎng)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(xiàng)錯(cuò)誤。若A小球帶正電，則A小球受到向右的電場(chǎng)力，要想A小球豎直靜止，A小球必然受到向左的庫(kù)侖力，B小球帶正電，A項(xiàng)錯(cuò)誤。若A小球帶負(fù)電，則A小球受到向左的電場(chǎng)力，要想A小球豎直靜止，A小球必然受到向右的庫(kù)侖力，B小球帶正電，受到向右的電場(chǎng)力和向左的庫(kù)侖力，可以保持豎直靜止，B項(xiàng)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(zhǎng)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(shí)，經(jīng)過(guò)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(yùn)動(dòng)到最終停下的時(shí)間t，做出t-v0圖像，如圖乙所示，g取10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是______。

A.小物塊在斜面上沿斜面向下運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小為0.4m/s2B.小物塊與該種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5C.小物塊在斜面上沿斜面向下運(yùn)動(dòng)時(shí)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(xiàng)正確，A項(xiàng)錯(cuò)誤。物塊在斜面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有μmgcos3°-mgsin30°=ma，解得，B項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)小物塊從斜面底端沿斜面向上自由上滑時(shí)，小物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，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(xiàng)錯(cuò)誤。

4.

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

5.

一只船在靜水中的速度為3m/s，它要渡過(guò)一條寬度為300m的河，已知水流速度為4m/s。下列說(shuō)法正確的是______。A.這只船不可能渡過(guò)河B.這只船的實(shí)際航線不可能垂直于河岸C.這只船過(guò)河所用的最短時(shí)間為60sD.這只船相對(duì)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(guò)河，A項(xiàng)錯(cuò)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(wú)論船相對(duì)于水朝哪個(gè)方向行駛，其相對(duì)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(shí)際航線不可能垂直于河岸，B項(xiàng)正確。當(dāng)船頭正對(duì)河岸時(shí)，渡河時(shí)間最短，，而此時(shí)v靜與v水垂直，也只有此時(shí)，C、D兩項(xiàng)錯(cuò)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(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)線平面與磁場(chǎng)方向垂直，導(dǎo)線所受磁場(chǎng)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(duì)于彎曲導(dǎo)線，計(jì)算的是其有效長(zhǎng)度，該半圓形導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度為2R。導(dǎo)線平面與磁場(chǎng)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(duì)于間隔為d的平行點(diǎn)陣平面，能產(chǎn)生衍射主極大的最大波長(zhǎng)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(zhǎng)。

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(wú)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(jì)算題(本大題共20分)1.

一錐頂角為θ的圓臺(tái)，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(diǎn)O的電勢(shì)。(以無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn))

正確答案：以頂點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，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(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)為

三、案例分析題(本大題共50分)閱讀案例，并回答問(wèn)題。案例：

下面是某位老師講授“功的表達(dá)式”的教學(xué)片段。

師：初中我們學(xué)過(guò)做功的兩個(gè)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(dòng)的距離。

師：在高中，當(dāng)一個(gè)物體受到力的作用，且在力的方向上移動(dòng)了一段位移，這時(shí)我們就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。

生：為什么要引入位移這個(gè)概念呢?

師：這很簡(jiǎn)單，位移有方向性，就有了正功和負(fù)功之分?，F(xiàn)在我們來(lái)看問(wèn)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(duì)物體所做的功。

圖1

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

師：?jiǎn)栴}二，如果力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)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(gè)分量，就可以用定義求了，做功W=Fscosα。

師：對(duì)，這就是我們所說(shuō)的功的表達(dá)式W=Fscosoα，即力F對(duì)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(wèn)題：1.

對(duì)上述教學(xué)片段進(jìn)行評(píng)析。

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

2.

針對(duì)教學(xué)片段存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)教學(xué)片段，幫助學(xué)生掌握功的表達(dá)式。

正確答案：教學(xué)片段：

師：初中我們學(xué)過(guò)做功的兩個(gè)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(dòng)的距離。

師：那么在高中，當(dāng)一個(gè)物體受到力的作用，且在力的方向上移動(dòng)了一段位移，這時(shí)我們就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。

生：為什么要引入位移這個(gè)概念呢?

師：位移具有方向性，在初中學(xué)習(xí)功的概念時(shí)，強(qiáng)調(diào)物體運(yùn)動(dòng)方向和力的方向的一致性。如果力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向不一致呢?相反呢?力對(duì)物體做不做功?若做了功，又做了多少功?怎樣計(jì)算這些功呢?本節(jié)課我們來(lái)繼續(xù)學(xué)習(xí)有關(guān)功的知識(shí)，在初中的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展。

生：所以要注意力的方向和物體運(yùn)動(dòng)方向不一致的情況。

師：對(duì)，如果力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向一致，應(yīng)該如何計(jì)算這個(gè)力的功?

生：按照功的定義可計(jì)算出功W=Fs。

師：如果力的方向和物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直呢?

生：在力的方向上沒(méi)有發(fā)生位移，功為0。

師：那么問(wèn)題來(lái)了，如果力的方向和物體的運(yùn)動(dòng)方向成α角呢，應(yīng)如何計(jì)算這個(gè)力的功呢?

師：我們先來(lái)復(fù)習(xí)一下矢量的合成和分解，再考慮如何解決這個(gè)問(wèn)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(dòng)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(guò)程。

問(wèn)題：3.

指出此題檢測(cè)了學(xué)生所學(xué)的哪些知識(shí)點(diǎn)?

正確答案：本題考查受力分析、圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理等知識(shí)點(diǎn)。

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(yùn)動(dòng)過(guò)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(chǎng)力和重力做功。根據(jù)動(dòng)能定理，有。

水平飛出電場(chǎng)后，物體只受重力作用，做平拋運(yùn)動(dòng)，有。

垂直擊中傾角為30°的斜面：。

5.

針對(duì)學(xué)生解題過(guò)程中存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一個(gè)教學(xué)片段，幫助學(xué)生解決此類問(wèn)題。

正確答案：教學(xué)片段：

師：同學(xué)們，我們先來(lái)分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，在脫離電場(chǎng)前后，物體分別做什么運(yùn)動(dòng)?

生：脫離電場(chǎng)前物體做圓周遠(yuǎn)動(dòng)，脫離電場(chǎng)后物體做平拋遠(yuǎn)動(dòng)。

師：對(duì)，非常好。那么物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)物體進(jìn)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(yùn)動(dòng)時(shí)，物體受到重力、電場(chǎng)力和支持力的作用。其中只有重力和電場(chǎng)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(duì)。只有重力和電場(chǎng)力做功，我們可以應(yīng)用什么公式求物體出電場(chǎng)的速度呢?

生：動(dòng)能定理。

師：好。接下來(lái)我們分析第二段運(yùn)動(dòng)過(guò)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(shuō)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(zhǔn)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(yùn)動(dòng)時(shí)說(shuō)速度方向的反向延長(zhǎng)線與水平位移的交點(diǎn)與水平位移是什么點(diǎn)?

生：交點(diǎn)為水平位移的中點(diǎn)，速度方向與位移方向不一致。題中所說(shuō)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(xì)分辨平拋運(yùn)動(dòng)位移方向與速度方向。還有什么問(wèn)題嗎?

生：沒(méi)有了。

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

材料一《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》關(guān)于“牛頓第三定律”的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)為：“通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)總結(jié)實(shí)驗(yàn)背后蘊(yùn)含的物理規(guī)律?！?/p>

材料二高中物理某教科書中有關(guān)“用彈簧測(cè)力計(jì)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(duì)象為高中一年級(jí)學(xué)生，已學(xué)過(guò)牛頓第一定律、牛頓第二定律等相關(guān)知識(shí)。

任務(wù)：1.

簡(jiǎn)述牛頓第三定律的內(nèi)容。

正確答案：牛頓第三定律：兩個(gè)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(cè)力計(jì)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(jì)，教學(xué)設(shè)計(jì)要求包括：教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)過(guò)程(要求含有教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)活動(dòng)、設(shè)計(jì)意圖等)。

正確答案：教學(xué)設(shè)計(jì)如下：

用彈簧測(cè)力計(jì)探究作用力與反作用力的關(guān)系

一、教學(xué)目標(biāo)

1．通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)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(shí)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(guò)程，學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)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(shí)例與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的沖突中，能基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象糾正錯(cuò)誤觀點(diǎn)，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

二、教學(xué)重難點(diǎn)

1．教學(xué)重點(diǎn)

(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(diǎn)。

2．教學(xué)難點(diǎn)

區(qū)分平衡力和作用力與反作用力。

三、教學(xué)過(guò)程

環(huán)節(jié)一：新課導(dǎo)入

通過(guò)學(xué)生演示拔河比賽的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引出課題，教師借此現(xiàn)象引出知識(shí)。

學(xué)生演示，回答問(wèn)題。

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)日?；顒?dòng)導(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(shí)生活中的現(xiàn)象，學(xué)生加以討論，并通過(guò)演示接觸與不接觸物體的力的作用現(xiàn)象說(shuō)明。學(xué)生歸納總結(jié)，動(dòng)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(jì)實(shí)驗(yàn)。

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(shuō)明。

②完成表格，引入問(wèn)題，總結(jié)歸納。

③提問(wèn)：性質(zhì)相同嗎?

④歸納：作用力與反作用力的特點(diǎn)。

⑤提問(wèn)：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(jì)實(shí)驗(yàn)。

③小組演示實(shí)驗(yàn)。

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(shí)際應(yīng)用，如拳擊、馬拉車、拔河等(回到導(dǎo)入事件)。

【設(shè)計(jì)意圖】鍛煉學(xué)生的動(dòng)手和動(dòng)腦能力；培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考與實(shí)驗(yàn)?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(rèn)真傾聽并做筆記。

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

閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。

材料