教師資格認(rèn)定考試高級(jí)中學(xué)物理模擬題34

教師資格認(rèn)定考試高級(jí)中學(xué)物理模擬題34一、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，實(shí)線(xiàn)是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，虛線(xiàn)是這列波在t=0.05s時(shí)（江南博哥）刻的波形圖。已知該波的波速是80cm/s，則下列說(shuō)法中正確的是______。

A.這列波有可能沿x軸正向傳播B.這列波的波長(zhǎng)是10cmC.這列波的周期是1.5sD.t=0.05s時(shí)刻，x=6cm處的質(zhì)點(diǎn)正在向上運(yùn)動(dòng)正確答案：D[解析]該波的波速是80cm/s，0.05s后波運(yùn)動(dòng)的位移為4cm，虛線(xiàn)是這列波在t=0.05s時(shí)刻的波形圖，可知波向左運(yùn)動(dòng)。由圖像知波長(zhǎng)為12cm，波的周期為。t=0.05s時(shí)刻，x=6cm處的質(zhì)點(diǎn)正在向上運(yùn)動(dòng)。

2.

在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一不計(jì)電阻的矩形線(xiàn)圈，繞垂直磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生如圖甲所示的正弦交流電。把該交流電接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端，電壓表和電流表均為理想電表，Rt為熱敏電阻(溫度升高時(shí)其電阻減小)，R為定值電阻。下列說(shuō)法正確的是______。

A.在t=0.01s，穿過(guò)該矩形線(xiàn)圈的磁通量為零B.變壓器原線(xiàn)圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=36sin50πt(V)C.Rt處溫度升高時(shí)，電壓表V1、V2示數(shù)的比值不變D.Rt處溫度升高時(shí)，電流表的示數(shù)變大，變壓器輸入功率變大正確答案：D[解析]在t=0.01s時(shí)，u=0，此時(shí)矩形線(xiàn)圈的磁通量最大，A項(xiàng)錯(cuò)誤。由圖甲可知該正弦交流電電壓的最大值，周期T=2×10-2s，，則電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式，B項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)Rt的溫度升高時(shí)，Rt的阻值減小，副線(xiàn)圈電壓不變，電流表A的示數(shù)增大，電阻R兩端電壓增大，電壓表V2的示數(shù)減小，而電壓表V1測(cè)量的輸入電壓大小不變，則電壓表V1、V2示數(shù)的比值變大，C項(xiàng)錯(cuò)誤。電流表A的示數(shù)變大，則輸入電流變大，而輸入電壓不變，則輸入功率變大，D項(xiàng)正確。

3.

如圖所示，一輕繩跨過(guò)一個(gè)定滑輪，兩端各系一質(zhì)量分別為m1和m2的重物，且m1＞m2?；嗁|(zhì)量及軸上摩擦均不計(jì)，此時(shí)重物的加速度的大小為a。今用一豎直向下的恒力F=m1g代替質(zhì)量為m1的物體，可得質(zhì)量為m2的重物的加速度的大小為a'，則______。

A.a'=aB.a'＞aC.a'＜aD.不能確定正確答案：B[解析]當(dāng)兩個(gè)物體都加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩上拉力小于m1的重力，此時(shí)；當(dāng)用與m1重力相等的恒力拉m2時(shí)，繩上的拉力等于m1的重力，此時(shí)，所以a'＞a。

4.

質(zhì)量為20g的子彈沿x軸正向以500m/s的速率射入一木塊后，與木塊一起仍沿x軸正向以50m/s的速率前進(jìn)，在此過(guò)程中木塊所受沖量大小為_(kāi)_____。A.9N·sB.-9N·sC.10N·sD.-10N·s正確答案：A[解析]設(shè)沿x軸正向?yàn)檎较?，木塊的質(zhì)量為m木，子彈的初速度v0=500m/s，子彈射入木塊后二者一起運(yùn)動(dòng)的速度v=50m/s。將子彈與木塊看作一個(gè)系統(tǒng)，整個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則m子v0=(m木+m子)v，解得m木=0.18kg。故木塊的末動(dòng)量p末=m木v=9kg·m/s，而木塊的初動(dòng)量p初=0，由動(dòng)量定理可知，整個(gè)過(guò)程中木塊受到的沖量I=p末-p=9N·s。

5.

放射性同位素釷232經(jīng)α、β衰變會(huì)生成氡，其衰變方程為，則x、y的值正確的是______。A.x=2，y=3B.x=1，y=3C.x=3，y=2D.x=3，y=1正確答案：C[解析]α衰變要產(chǎn)生α粒子，故原子核經(jīng)過(guò)一次α衰變，電荷數(shù)減小2，質(zhì)量數(shù)減小4；β衰變要產(chǎn)生電子，故一次β衰變電荷數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變。根據(jù)核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)、核電荷數(shù)守恒，有90=86+2x-y，232=220+4x，則x=3，y=2。

6.

如圖所示是一定質(zhì)量理想氣體的p-V圖像。若其狀態(tài)經(jīng)A→B→C→A過(guò)程，且A→B為等容過(guò)程，B→C為等壓過(guò)程，C→A為等溫過(guò)程，則對(duì)該氣體在A、B、C三個(gè)狀態(tài)時(shí)的描述，正確的是______。

A.氣體分子的平均速率vA＞vB＞vCB.單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)nA=nB＜nCC.氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁的平均作用力FA＞FB，F(xiàn)B＞FCD.氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積碰撞的次數(shù)NA＞NB，NA＞NC正確答案：D[解析]由圖像可知，C→A為等溫變化，TA=TC，A→B為等容過(guò)程，又由于pA＞pB，由查理定律可知TA＞TB，則可知TA=TC＞TB，所以分子的平均速率vA=vC＞vB，A項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)圖像可知，VA=VB＜VC，則單位體積的分子數(shù)關(guān)系為nA=nB＞nC，B項(xiàng)錯(cuò)誤。由上述分析可知TA=TC＞TB，分子的平均速率vA=vC＞vB，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁的平均作用力FA=FC＞FB，C項(xiàng)錯(cuò)誤。由A、B兩項(xiàng)可知，vA=vC＞vB，nA=nB＞nC，可知A與C狀態(tài)的分子平均速率相等，但C狀態(tài)分子數(shù)密度較小，則單位時(shí)間內(nèi)C狀態(tài)撞擊器壁的分子數(shù)比A狀態(tài)少，A與B狀態(tài)的分子數(shù)密度相等，但A狀態(tài)的分子平均速率大，單位時(shí)間內(nèi)A狀態(tài)撞擊器壁的分子數(shù)比B狀態(tài)多，則氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積碰撞次數(shù)NA＞NB，NA＞NC，D項(xiàng)正確。

7.

如圖所示，虛線(xiàn)方框內(nèi)為四個(gè)相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)中分別放入四個(gè)單匝線(xiàn)圈，四個(gè)線(xiàn)圈的邊長(zhǎng)MN相等，線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向垂直。當(dāng)線(xiàn)圈中通有大小相同的環(huán)形電流時(shí)，四個(gè)線(xiàn)圈所受安培力最大的是______。

A．

B．

C．

D．正確答案：A[解析]安培力公式F=BIL中的L為磁場(chǎng)中通電導(dǎo)體首尾連線(xiàn)的有效長(zhǎng)度，同時(shí)要求導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)垂直。由題意可知四個(gè)線(xiàn)圈平面均與磁場(chǎng)方向垂直，A項(xiàng)中的有效長(zhǎng)度最大，根據(jù)公式F=BIL可知A項(xiàng)中的線(xiàn)圈所受到的安培力最大。

8.

如圖所示，將一物塊分成相等的A、B兩部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用繩子拴在天花板上，繩子處于豎直狀態(tài)，整個(gè)裝置靜止，則______。

A.A、B之間無(wú)摩擦力B.繩子上的拉力不可能為零C.地面與物體間沒(méi)有摩擦力D.地面受到的壓力可能為零正確答案：C[解析]對(duì)于A，如果細(xì)線(xiàn)的拉力小于A的重力，則A、B之間存在摩擦力，A項(xiàng)錯(cuò)誤。如果繩子上的拉力為零，A受重力、支持力和靜摩擦力，三力可以平衡，B項(xiàng)錯(cuò)誤。對(duì)AB整體分析，整體受重力、支持力，可能受繩子的拉力，不可能受地面的摩擦力，否則水平方向不能平衡，C項(xiàng)正確。對(duì)B分析，受重力、支持力，A對(duì)B可能有摩擦力和壓力。根據(jù)平衡條件，地面對(duì)B的支持力不可能為零，故地面受到的壓力不可能為零，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

二、計(jì)算題(本大題共20分)如圖所示，在真空中的yOz平面內(nèi)有一半徑為R的均勻帶電的圓環(huán)。圓環(huán)的電荷量為q，求：

1.

圓環(huán)軸線(xiàn)(Ox軸)上任意一點(diǎn)P處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。

正確答案：在圓環(huán)上任取一長(zhǎng)度為dl的線(xiàn)元，它所帶的電荷量。

該線(xiàn)元在P點(diǎn)所激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度dE可寫(xiě)為。

設(shè)dE與x軸之間的夾角為θ，因?yàn)閳A環(huán)關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng)，故dE在垂直于x軸方向上的分量互相抵消。P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是平行于Ox軸的分量的總和，即，積分得。

2.

圓環(huán)軸線(xiàn)(Ox軸)上任意一點(diǎn)P處的電勢(shì)大小。

正確答案：線(xiàn)元在P點(diǎn)的電勢(shì)，

因?yàn)殡妱?shì)只有大小，沒(méi)有方向，故整個(gè)圓環(huán)在P點(diǎn)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：

下面是某教師準(zhǔn)備的高中物理“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)課的部分資料。

1.

指出若用圖甲所示雙縫干涉儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象。正確答案：若用圖甲所示雙縫干涉儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則中央亮紋為白色，兩側(cè)出現(xiàn)彩色條紋。彩色條紋顯示了不同顏色光的干涉條紋間距是不同的。

2.

指出若用圖乙所示雙縫干涉儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但單縫與雙縫未平行放置時(shí)，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象。

正確答案：若用圖乙所示雙縫干涉儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但單縫與雙縫未平行放置時(shí)，光屏上出現(xiàn)的干涉條紋會(huì)變暗，當(dāng)單縫和雙縫垂直時(shí)甚至?xí)А?/p>

3.

設(shè)計(jì)一個(gè)教學(xué)片段，幫助學(xué)生分析發(fā)生上述兩種情況下可能出現(xiàn)的現(xiàn)象。

正確答案：教學(xué)片段：

師：同學(xué)們，上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)，今天老師帶大家討論幾種不同的情況。首先我們回顧一下雙縫干涉儀都包括哪些元件。

生：雙縫干涉儀各部分元件包括光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏。

師：很好，我們實(shí)驗(yàn)的時(shí)候?qū)V光片放在了單縫與光源之間，如果去掉濾光片，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有什么變化?

教師演示，學(xué)生觀察。

生：光屏上的條紋為中央亮紋為白色，兩側(cè)出現(xiàn)彩色條紋。

師：為什么明明是白光最后卻出現(xiàn)彩色條紋呢?

生：因?yàn)橹挥蓄l率相同的光才能發(fā)生干涉。

師：對(duì)，那老師如果把濾光片放在單縫與雙縫之間呢?我們來(lái)看一下。

生：沒(méi)有發(fā)生明顯變化。

師：由于濾光片會(huì)改變光程，對(duì)光也會(huì)有一定折射，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)度，所以大家還是要把濾光片放在光源與單縫之間。

生：知道了。

師：現(xiàn)在老師把濾光片放回光源與單縫之間，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)單縫，同學(xué)們注意觀察。

生：干涉條紋越來(lái)越暗，轉(zhuǎn)到垂直時(shí)消失，接著轉(zhuǎn)又越來(lái)越清晰。

師：這是為什么呢?想想光的本質(zhì)。

生：因?yàn)楣馐菣M波，當(dāng)單縫和雙縫垂直時(shí)，雙縫沒(méi)有光能穿過(guò)。

師：非常好，所以我們?cè)谶M(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，要注意哪幾點(diǎn)?

生：①放置單縫和雙縫時(shí)，必須使縫平行。

②要保證光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒和光屏的相對(duì)位置及其中心在同一條軸線(xiàn)上。

案例：

下面為一道物理習(xí)題和某同學(xué)的解答過(guò)程。

問(wèn)題：4.

簡(jiǎn)述折射率的定義。

正確答案：光從真空射人某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫作這種介質(zhì)的絕對(duì)折射率，簡(jiǎn)稱(chēng)折射率。

5.

給出該習(xí)題的正確解答。

正確答案：正確解答：

在MN面，由折射定律有，

得，

即r=30°，

在半圓柱面上發(fā)生全反射時(shí)，有，

即C=45°，

對(duì)EA光線(xiàn)，在A點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，

則∠EAO=45°，

∠MOA=180°-60°-45°=75°。

對(duì)FC光線(xiàn)，在C點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，

則∠FCO=45°，

對(duì)△OCF，有∠FOC=180°-(90°+30°)-45°=15°，

∠MOC=180°-∠FOC=180°-15°=165°，

故能從半圓柱表面上射出的光線(xiàn)限制在AC(弧)區(qū)域上，

對(duì)應(yīng)的角度為75°＜φ＜165°。

6.

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

正確答案：教學(xué)片段：

師：全反射發(fā)生的條件是什么?

生：光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)

師：那么對(duì)于此題，什么時(shí)候會(huì)發(fā)生全反射呢?

生：玻璃磚是光密介質(zhì)，空氣是光疏介質(zhì)，所以當(dāng)光從玻璃射向空氣的時(shí)候能夠發(fā)生全反射。

師：還不是很?chē)?yán)謹(jǐn)，應(yīng)該是當(dāng)光從玻璃射向空氣且入射角大于臨界角時(shí)，發(fā)生全反射。

師：那么在此題中是什么情況呢?

生：光在A點(diǎn)發(fā)生全反射。

師：不錯(cuò)，光線(xiàn)在A點(diǎn)確實(shí)發(fā)生全發(fā)射，那么在Ⅳ點(diǎn)呢?

生：在N點(diǎn)不發(fā)生全反射，光線(xiàn)直接穿過(guò)去了。

師：真的是這樣嗎?讓我們來(lái)分析一下N點(diǎn)，如果將N點(diǎn)的光線(xiàn)向左移動(dòng)一小段距離，光在出射時(shí)的光路是怎么樣的，來(lái)自己畫(huà)一下。

生：(畫(huà)完光路之后)在Ⅳ點(diǎn)前面還有一部分發(fā)生全反射，因?yàn)樵诖藭r(shí)從玻璃射出時(shí)的入射角滿(mǎn)足全反射條件。

師：很好，看來(lái)明白了，那我們重新計(jì)算一下吧。

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)。

材料下面是高中物理某教材“重力勢(shì)能”一節(jié)中關(guān)于物體沿不同路徑下落時(shí)重力做功的實(shí)驗(yàn)示意圖。

圖1

物體豎直向下運(yùn)動(dòng)，高度從h1降為h2

圖2

物體沿傾斜直線(xiàn)向下運(yùn)動(dòng)，高度從h1降為h2

圖3

物體沿任意路徑向下運(yùn)動(dòng)，高度從h1降為h2

任務(wù)：1.

說(shuō)明重力勢(shì)能這節(jié)課在教材中的作用。

正確答案：重力勢(shì)能這節(jié)課是學(xué)生第一次定量地研究能量，它的學(xué)習(xí)將會(huì)對(duì)后來(lái)動(dòng)能、機(jī)械能的學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響，也是學(xué)生第一次通過(guò)功能關(guān)系來(lái)定義能量。這節(jié)課的學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生明白功是能量轉(zhuǎn)化的量度以及它所表達(dá)的物理含義。

2.

基于以上實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)一個(gè)師生交流的教學(xué)片段。

正確答案：教學(xué)片段：

師：觀察教材上這三幅圖，同學(xué)們先獨(dú)立推導(dǎo)這幾種情況下重力所做的功。

生：利用功的表達(dá)式就可以求解。

學(xué)生完成后教師提出問(wèn)題。

師：比較容易做的是哪一種情況?

生：第一種和第二種。

師：為什么這兩種容易求解呢?

生：這兩種情況下，重力方向上的位移容易求解。

師：那么這兩個(gè)問(wèn)題的答案是什么呢?

生：mgh1-mgh2。

師：我們大膽猜想一下，第三個(gè)圖中重力所做的功和前兩個(gè)是否相等呢?

生：有可能相等。

師：我們來(lái)驗(yàn)證一下我們的猜想，第三幅圖的困難在哪里?

生：下落時(shí)所走的路徑是曲線(xiàn)。

師：那么我們?cè)趺唇鉀Q這個(gè)難點(diǎn)呢?對(duì)于曲線(xiàn)我們可以怎么處理?

生：可以把曲線(xiàn)分成很多小段，然后求和。

師：是的，分成很多小段，就可以把它看成直線(xiàn)再求解，這樣是不是就簡(jiǎn)單了，那么大家按這個(gè)方法求一下。

(學(xué)生求解)

師：大家的結(jié)果是怎樣的?

生：還是mgh1-mgh2。

師：因此我們可以看出，這三種情況下，重力做的功是相同的，這說(shuō)明了什么問(wèn)題呢?

生：重力做功與路徑無(wú)關(guān)。

師：非常好，這就是重力做功的一個(gè)特點(diǎn)。

3.

閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。

材料下圖是高中物理某教科書(shū)“全反射”一節(jié)中的演示實(shí)驗(yàn)。

任務(wù)：

設(shè)計(jì)一個(gè)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(shí)，有i＞r。當(dāng)光從其他介質(zhì)射人真空(或空氣)時(shí)，有i＜r。

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

教師板書(shū)——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(gè)概念——光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)(教師板書(shū))。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、