教师资格认定考试高级中学物理模拟题32

教师资格认定考试高级中学物理模拟题32一、单项选择题在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的。1.

如图所示，一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁（江南博哥）感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度v0，在以后的运动中，下列说法正确的是______。

A．圆环可能做匀减速运动

B．圆环克服摩擦力所做的功可能为

C．圆环克服摩擦力所做的功一定为

D．圆环不可能做匀速直线运动正确答案：B[解析]以圆环为研究对象，对其进行受力分析，圆环受重力，可能受支持力、向上的洛伦兹力、摩擦力。因洛伦兹力的大小与重力大小关系未知，故支持力方向可能向下，也可能向上，也可能为零。当圆环的运动速度改变时，圆环所受的洛伦兹力也发生相应的改变，圆环受到的摩擦力也会改变，导致圆环的加速度改变，所以圆环不可能做匀减速直线运动，A项错误。当mg＞qv0B，支持力N向上，N=mg-qv0B，摩擦力f=μ(mg-qv0B)，物体在摩擦力作用下做加速度增大的减速运动，直至速度减小为零。根据动能定理，圆环克服摩擦力所做的功为。当qv0B＞mg，支持力N向下，N=qv0B-mg，摩擦力f=μ(qv0B-mg)，圆环先做加速度减小的减速运动；当qvB=mg时，支持力为零，圆环做匀速运动，此时速度，根据动能定理，圆环克服摩擦力所做的功可能为，B项正确，C、D两项错误。

2.

在如图所示的竖直面内有水平向右的匀强电场，A、B两个带电小球(可视为点电荷)用相同的绝缘细线悬挂在水平天花板下，稳定后悬线恰好能保持竖直，则______。

A.A球带正电荷，B球带负电荷B.A球带负电荷，B球带正电荷C.A球带电量的绝对值比B球带电量的绝对值大D.A球带电量的绝对值比B球带电量的绝对值小正确答案：B[解析]A、B小球在电场力和库仑力作用下保持静止，库仑力为相互作用力，大小相等，方向相反，故A、B小球受到电场力大小相等，则A、B小球的带电量大小也必然相等，C、D两项错误。若A小球带正电，则A小球受到向右的电场力，要想A小球竖直静止，A小球必然受到向左的库仑力，B小球带正电，A项错误。若A小球带负电，则A小球受到向左的电场力，要想A小球竖直静止，A小球必然受到向右的库仑力，B小球带正电，受到向右的电场力和向左的库仑力，可以保持竖直静止，B项正确。

3.

用同种材料制成的倾角为30°的斜面固定在水平面上，斜面长为2.4m。一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑，当v0=2m/s时，经过0.8s后小物块停在斜面上。多次改变v0的大小，记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t，做出t-v0图像，如图乙所示，g取10m/s2，则下列说法正确的是______。

A.小物块在斜面上沿斜面向下运动时加速度大小为0.4m/s2B.小物块与该种材料间的动摩擦因数为0.5C.小物块在斜面上沿斜面向下运动时加速度大小为2.5m/s2D.若小物块以v0=4m/s速度从斜面底端沿斜面向上自由上滑，则上滑最大距离为1.2m正确答案：C[解析]t-v0图像的斜率表示加速度的倒数，则加速度，C项正确，A项错误。物块在斜面上做匀减速运动，根据牛顿第二定律有μmgcos3°-mgsin30°=ma，解得，B项错误。当小物块从斜面底端沿斜面向上自由上滑时，小物块做匀减速运动，根据牛顿第二定律有μmgcos30°+mgsin30°=ma1，解得a1=12.5m/s2，则小物块沿斜面向上滑行的最大距离，D项错误。

4.

一束单色光从某一玻璃中射出进入空气，则这束光的速度和波长变化情况分别为______。A.变慢、变短B.变慢、变长C.变快、变短D.变快、变长正确答案：D[解析]光从一种介质射入另一种介质时，频率不变。根据可知，一束单色光从某一玻璃中射出进入空气时的速度变快。根据可知，该光的波长变长。

5.

一只船在静水中的速度为3m/s，它要渡过一条宽度为300m的河，已知水流速度为4m/s。下列说法正确的是______。A.这只船不可能渡过河B.这只船的实际航线不可能垂直于河岸C.这只船过河所用的最短时间为60sD.这只船相对于岸的速度一定是5m/s正确答案：B[解析]只要船有指向对岸的分速度，则船就可以渡过河，A项错误。由于船在静水中的速度v静=3m/s＜v水=4m/s，故由矢量合成的平行四边形定则可知，无论船相对于水朝哪个方向行驶，其相对于河岸的速度(合速度)总是不可以与河岸垂直，即必然有沿河岸方向的分速度，即船的实际航线不可能垂直于河岸，B项正确。当船头正对河岸时，渡河时间最短，，而此时v静与v水垂直，也只有此时，C、D两项错误。

6.

如图所示，半径为R的半圆形导线内的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，导线平面与磁场方向垂直，导线所受磁场的合力为______。

A.πRBI，方向向上B.πRBI，方向向下C.2RBI，方向向上D.2RBI，方向向下正确答案：C[解析]安培力公式F=BILsinθ。对于弯曲导线，计算的是其有效长度，该半圆形导线的有效长度为2R。导线平面与磁场方向垂直，故导线所受安培力为F=2RBI，根据左手定则判断其方向向上。

7.

X射线射到晶体上，对于间隔为d的平行点阵平面，能产生衍射主极大的最大波长为______。

A．d

B．2d

C．

D．正确答案：B[解析]根据布拉格定律，2dsinθ=kλ，可得最大波长。

8.

一定量的氧气在不同温度下的麦克斯韦速率分布曲线如图所示，则可判断______。

A.T1＞T2B.T1=T2C.T1＜T2D.无法判断正确答案：C[解析]由麦克斯韦速率分布图可知，温度越高，相应的f(v)极大值越小，图像越平坦；温度越低，相应的f(v)图像的极大值越大，图像越尖锐，故T1＜T2。

二、计算题(本大题共20分)1.

一锥顶角为θ的圆台，上、下底面半径分别为R1和R2，它的侧面均匀带电，电荷面密度为σ，如图所示。求顶点O的电势。(以无穷远处为电势零点)

正确答案：以顶点O为坐标原点，圆锥轴线为x轴，向下为正。在任意位置x处取高度为dx的小圆环，

其面积为。

电量为。

它在O点产生的电势为

三、案例分析题(本大题共50分)阅读案例，并回答问题。案例：

下面是某位老师讲授“功的表达式”的教学片段。

师：初中我们学过做功的两个要素是什么?

生：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离。

师：在高中，当一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移，这时我们就说这个力对物体做了功。

生：为什么要引入位移这个概念呢?

师：这很简单，位移有方向性，就有了正功和负功之分。现在我们来看问题一，物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为s，求力F对物体所做的功。

图1

生：根据功的定义，这时功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积，即W=Fs。

师：问题二，如果力的方向与物体的运动方向成α角呢?同学们要注意力和位移都是矢量，可以分解。

图2

生：把力分解成和位移方向相同的一个分量，就可以用定义求了，做功W=Fscosα。

师：对，这就是我们所说的功的表达式W=Fscosoα，即力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。

问题：1.

对上述教学片段进行评析。

正确答案：该教师没有真正发挥教师的主导作用，没有设计具有思考性的问题调动学生的积极性，而是直接把问题答案呈现给学生，教师这样提出正功和负功不符合教学内容安排的科学性，没有体现讲授和发现知识相结合的教学理念。

2.

针对教学片段存在的问题，设计教学片段，帮助学生掌握功的表达式。

正确答案：教学片段：

师：初中我们学过做功的两个要素是什么?

生：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离。

师：那么在高中，当一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移，这时我们就说这个力对物体做了功。

生：为什么要引入位移这个概念呢?

师：位移具有方向性，在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致性。如果力的方向与物体的运动方向不一致呢?相反呢?力对物体做不做功?若做了功，又做了多少功?怎样计算这些功呢?本节课我们来继续学习有关功的知识，在初中的基础上进行扩展。

生：所以要注意力的方向和物体运动方向不一致的情况。

师：对，如果力的方向与物体的运动方向一致，应该如何计算这个力的功?

生：按照功的定义可计算出功W=Fs。

师：如果力的方向和物体的运动方向垂直呢?

生：在力的方向上没有发生位移，功为0。

师：那么问题来了，如果力的方向和物体的运动方向成α角呢，应如何计算这个力的功呢?

师：我们先来复习一下矢量的合成和分解，再考虑如何解决这个问题。

生：可以把力F分解到位移方向上，F1=Fcosα，那么W=Fscosα。

师：很好，同学们思考一下，能把位移s分解到力的方向上得到同样的结果吗?同学们自己动手做一下。

生：好。

案例：

下面为一道物理习题和某学生的解答过程。

问题：3.

指出此题检测了学生所学的哪些知识点?

正确答案：本题考查受力分析、圆周运动、平抛运动、动能定理等知识点。

4.

给出该习题的正确解答。

正确答案：正确解答：

带电物体在光滑圆弧轨道上运动过程中，所受支持力始终与速度方向垂直，因此，支持力不做功，只有电场力和重力做功。根据动能定理，有。

水平飞出电场后，物体只受重力作用，做平抛运动，有。

垂直击中倾角为30°的斜面：。

5.

针对学生解题过程中存在的问题，设计一个教学片段，帮助学生解决此类问题。

正确答案：教学片段：

师：同学们，我们先来分析物体的运动情况，在脱离电场前后，物体分别做什么运动?

生：脱离电场前物体做圆周远动，脱离电场后物体做平抛远动。

师：对，非常好。那么物体做圆周运动时，对物体进行受力分析，物体受到什么力?其中做功的力有哪些?

生：做圆周运动时，物体受到重力、电场力和支持力的作用。其中只有重力和电场力做功。

师：支持力为什么不做功呢?

生：支持力与速度方向始终垂直，所以不做功。

师：嗯，很对。只有重力和电场力做功，我们可以应用什么公式求物体出电场的速度呢?

生：动能定理。

师：好。接下来我们分析第二段运动过程。首先物体垂直击中倾角为30°的斜面，怎么理解?

生：物体的速度方向垂直于斜面或者说位移方向垂直于斜面。

师：物体的速度方向垂直于斜面非常准确，但位移方向也垂直于斜面吗?大家回想一下，我们讲平抛运动时说速度方向的反向延长线与水平位移的交点与水平位移是什么点?

生：交点为水平位移的中点，速度方向与位移方向不一致。题中所说的应该是速度方向。

师：非常好。大家一定要看清楚题干的描述，仔细分辨平抛运动位移方向与速度方向。还有什么问题吗?

生：没有了。

四、教学设计题(本大题共40分)阅读材料，根据要求完成教学设计。

材料一《普通高中物理课程标准(2017年版)》关于“牛顿第三定律”的内容标准为：“通过观察实验总结实验背后蕴含的物理规律。”

材料二高中物理某教科书中有关“用弹簧测力计探究作用力与反作用力的关系”的内容如下。

材料三教学对象为高中一年级学生，已学过牛顿第一定律、牛顿第二定律等相关知识。

任务：1.

简述牛顿第三定律的内容。

正确答案：牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。

2.

根据上述材料，完成“用弹簧测力计探究作用力与反作用力的关系”的学习内容的教学设计，教学设计要求包括：教学目标、教学重点、教学过程(要求含有教学环节、教学活动、设计意图等)。

正确答案：教学设计如下：

用弹簧测力计探究作用力与反作用力的关系

一、教学目标

1．通过观察实验现象和积极思考，学生逐步形成经典物理的相互作用观念；知道作用力与反作用力，理解牛顿第三定律。

2．能用牛顿第三定律解决有关生活实例，如拔河、马拉车等，学生逐步具有抽象与概括能力。

3．经历科学探究的过程，学生从中发现问题，养成合作与交流的习惯。

4．在有关作用力与反作用力的生活实例与实验结果的冲突中，能基于实验现象纠正错误观点，养成实事求是的科学态度。

二、教学重难点

1．教学重点

(1)作用力和反作用力的关系。

(2)作用力与反作用力的特点。

2．教学难点

区分平衡力和作用力与反作用力。

三、教学过程

环节一：新课导入

通过学生演示拔河比赛的实验现象引出课题，教师借此现象引出知识。

学生演示，回答问题。

【设计意图】通过日常活动导入新课，提高学生的学习兴趣。

环节二：新课教学

1．力的作用是相互的

举出现实生活中的现象，学生加以讨论，并通过演示接触与不接触物体的力的作用现象说明。学生归纳总结，动笔画出受力分析图，得出结果。

得出结论：力的作用是相互的。

2．作用力与反作用力

学生自己设计实验。

探究一：寻找作用力的反作用力

①归纳作用力与反作用力的概念，并举例说明。

②完成表格，引入问题，总结归纳。

③提问：性质相同吗?

④归纳：作用力与反作用力的特点。

⑤提问：如何研究作用力与反作用力?

探究二：作用力与反作用力的关系。

①猜想。

②小组设计实验。

③小组演示实验。

④得出结论。

学生积极讨论并回答。

3．牛顿第三定律

①总结：牛顿第三定律。

②引导学生理解牛顿第三定律。

③作用力与反作用力的实际应用，如拳击、马拉车、拔河等(回到导入事件)。

【设计意图】锻炼学生的动手和动脑能力；培养学生的独立思考与实验能力；帮助学生温故而知新；给学生思考的余地，并首尾呼应。

环节三：课后小结

1．力的作用是相互的。

2．作用力与反作用力的理解。

3．作用力与反作用力的关系。

学生认真倾听并做笔记。

【设计意图】系统梳理本节知识帮助学生记忆。

阅读材料，根据要求完成教学设计。

材料