教师资格认定考试高级中学物理模拟题12

教师资格认定考试高级中学物理模拟题12一、单项选择题1.

如图所示，相互垂直的固定绝缘光滑挡板PO、QO竖直放置在重力场中，A、B为两个带有同种电量的小球(可以近似看成点电荷)，当用水平向左作用力F作用于（江南博哥）b时，A、B紧靠挡板处于静止状态。现若稍改变F的大小，使b稍向左移动一小段距离，则当A、B重新处于静止状态后______。

A.A、B间电场力增大B.作用力F将增大C.系统重力势能增加D.系统的电势能将增加正确答案：C[解析]对于球a而言，原来它受重力、PO对它水平向右的支持力及b对它的电场力，方向在ba的连线上，三力平衡，可以看成电场力与支持力的合力与重力相等，当b球向左移动时，电场力的方向要发生变化，根据矢量三角形可知，此时电场力与支持力都会变小，故选项A错误。对A、B球整体进行分析，由水平方向上受力平衡可得，力F的大小等于PO对球a向右的支持力，因此，作用力F将变小。选项B错误。因为电场力减小，故两球间的距离在增大，所以a球的重力势能变大，即系统的重力势能增加，选项C正确。两球的距离增大，电场力做正功，故电势能将减小，选项D错误。

2.

如图所示，A、B两质量相等的物体，原来静止在平板小车C上，A和B间夹一被压缩了的轻弹簧，A、B与平板车上表面动摩擦因数之比为3:2，地面光滑。当弹簧突然释放后，A、B相对C滑动的过程中

①A、B系统动量守恒

②A、B、C系统动量守恒

③小车向左运动

④小车向右运动

以上说法中正确的是______。A.①②B.①③C.②③D.①④正确答案：C[解析]A、B组成的系统受到平板小车C的摩擦力，系统动量不守恒，A、B、C组成的系统，受到的合力为零，动量守恒，①错误②正确；当压缩弹簧突然释放将A、B弹开过程中，A、B相对C发生相对运动，A向左运动，A受到的摩擦力向右，故C受到A的滑动摩擦力向左，B向右运动，B受到的摩擦力向左，故C受到B的滑动摩擦力向右，而A、B与平板车的上表面的滑动摩擦力之比为3:2，所以C受到向左的摩擦力大于向右的摩擦力，故C向左运动，③正确④错误，故C正确。

3.

下列说法正确的是______。

A.图①为两列频率相同，振幅相同的相干水波于某时刻叠加。实线和虚线分别表示波峰和波谷，则此时c点正处于平衡位置且向下运动B.图②S为在水面上振动的波源，M、N为在水面上的两块挡板。要使A处水也能发生振动，则波源S的频率应该变大C.图③是一个单摆做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图所示。由此判断出该单摆摆长约为1mD.图④是竖直肥皂膜的横截面，用单色光照射薄膜，在薄膜上产生明暗相间的竖直条纹正确答案：C[解析]c点是波峰和波谷叠加，两列波的振动相互抵消，即c点处于平衡位置不动，A错；要使A处水也能发生振动，要求波要发生衍射，由波长越长，越容易衍射，，因v相同，所以频率f越小，波长越长，波越容易发生衍射，A处水能发生振动，B错；由图③知当f=0.5Hz时发生共振，T=1/f=2s，，联立得L=1m，C对；光从肥皂膜的前后表面反射形成相干光，其路程差与薄膜厚度有关，在重力作用下，肥皂膜形成上薄下厚的楔形，在同一水平面上厚度相等，形成亮纹(或暗纹)，因此，干涉条纹是水平的，D错。

4.

根据磁感应强度的定义式，下列说法中正确的是______。A.在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比B.一小段通电直导线在空间某处所受磁场力F=0，那么该处的B一定为零C.一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到磁场力F也一定为零D.磁场中某处的B的方向跟电流在该处所受磁场力F的方向相同正确答案：C[解析]磁场的磁感应强度是磁场的特性，与导线受力、电流及导线长度无关，所以选项A、B错误；由安培力公式F=BIL知，当B=0时，安培力等于零，所以C正确；磁场方向与安培力方向、电流方向满足左手定则，即与安培力方向垂直，所以D错误。

5.

下列关于布朗运动的说法，正确的是______。A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越不明显C.布朗运动是由液体各个部分的温度不同而引起的D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的正确答案：D[解析]布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动，A错误。液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越激烈，B错误。布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的，C错误，D正确。

6.

关于近代物理，下列说法正确的是______。

A．α射线是高速运动的氦原子

B．核聚变反应方程表示质子

C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比

D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征正确答案：D[解析]α射线是高速运动的氦核流，不是氦原子，故A错误。表示中子，故B错误。根据光电效应方程Ekm=hv-W0，知最大初动能与照射光的频率成线性关系，不是正比，故C错误。玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征，故D正确。

7.

如图所示，小木块P和长木板Q叠放后静置于光滑水平面上。P、Q的接触面是粗糙的。用足够大的水平力F拉Q，P、Q间有相对滑动。在P从Q左端滑落以前，关于水平力F的下列说法中正确的是______。

A.F做的功小于P、Q动能增量之和B.F做的功等于P、Q动能增量之和C.F的冲量大于P、Q动量增量之和D.F的冲量等于P、Q动量增量之和正确答案：D[解析]以P、Q系统为对象，根据能量守恒定律得，拉力做的功等于P、Q动能增量与摩擦生热之和，故AB错误。由于一对作用力和反作用力在同样时间内的总冲量一定为零，因此系统内力不改变系统总动量，因此，的冲量等于P、Q动量增量之和。故C错误，D正确。故选D。

8.

《普通高中物理课程标准(实验)》提出了物理课程的基本理念，下列表述不正确的是______。A.在课程目标上注重提高全体学生的科学素养B.在课程结构上重视基础，体现课程的选择性C.在课程内容上体现基础性、选择性、严谨性D.在课程实施上注重自主学习，提倡教学方式多样化正确答案：C[解析]《普通高中物理课程标准(实验)》提出了物理课程的基本理念，包括：在课程目标上注重提高全体学生的科学素养；在课程结构上重视基础，体现课程的选择性；在课程内容上体现时代性、基础性、选择性；在课程实施上注重自主学习，提倡教学方式多样化；在课程评价上强调更新观念，促进学生发展。

二、计算题(本大题共1小题，共20分)1.

跳水运动员自10m跳台自由下落，入水后因受水的阻碍而减速，设加速度a-kv2，k=0.4m-1。求运动员速度减为入水速度的10%时的入水深度。正确答案：取水面为坐标原点，竖直向下为x轴。

跳水运动员入水时的速度：

入水后速度减为入水速度的10%时：

列式：，考虑到，有

三、案例分析题(本大题共50分)案例：

下面是一道作业题及某学生的解答。

习题：半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示。整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下，在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出)。直导体棒在水平外力作用下以速度ω绕O逆时针匀速转动、转动过程中始终与导轨保持良好接触，设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略，重力加速度大小为g。求：

(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小；

(2)外力的功率。

解：(1)导体棒AB上的感应电动势的大小为

ε=Blv=B(2r)(2rω)-Br(rω)=3Br2ω

根据右手定则，感应电流的方向是从B端流向A端，因此电阻R的感应电流的方向是从C端流向D端。由欧姆定律可得通过R的感应电流的大小是

I=ε/R=3Br2ω/R

(2)滑动摩擦力所做的功Wf=fs，其中竖直方向上受力平衡f=μN=μmg

在t时间内导体棒在内、外圆轨道上运动的距离为

s内=rωt

s外=2rωt

所以克服摩擦力所做的功为Wf=fs=f(s内+s外)=3mgrωt。

消耗在电阻R上的功为

所以外力所做的功为

外力的功率为P=W/t=3mgrω+9B2r4ω2/R1.

指出作业中的错误并分析错误的原因。正确答案：这位学生在用公式ε=Blv求解导体棒产生的感应电动势时，没有认识到导体棒上各点的线速度大小不一致，而用端点处的瞬时速度代入求解，学生对公式ε=Blv所适用的条件没有掌握。另外，在求摩擦力做功时将摩擦力的大小求解错误，原因是学生没有认真的进行受力分析，而是想当然，物理基础知识掌握不扎实。

2.

针对上述错误原因设计一个教学片段，帮助学生正确解决该问题。正确答案：首先，引导学生对该题的物理过程有个清楚的认识。

师：从题目中我们看到导体棒在导轨上做圆周运动，会产生感应电动势吗?

生：会，因为导体棒做切割磁感线运动。

师：那么感应电动势怎么求解呢?

生：用ε=Blv这个公式来求解。

师：这个公式适用的条件是什么呢?

生：导体棒上的速度要均匀一致。

师：很好，那大家看一下这个导体棒上的速度一样吗?如果不一样我们怎么求呢?

生：不一样，可以求导体棒的平均切割速度。

师：对，导体棒的平均切割速度就是，代入公式既可以求出感应电动势和感应电流。

师：接下来我们求外力的功率，首先我们分析一下外力所做的功转化为哪些部分?

生：转化为电阻的焦耳热和克服摩擦力做的功。

师：为了求克服摩擦力所做的功我们首先要知道摩擦力的大小，因而要先进行受力分析。

生：恩，导体棒受到支持力、重力、安培力。

师：在竖直方向上受到内外轨道对它的支持力和自身的重力，即mg=2FN，所以。再利用公式求摩擦力的大小，继而求出摩擦力的功。

下面是教师在“牛顿第一定律”一课中，向学生讲解的教学片段。

师：前面我们学习了怎样描述运动以及运动的一些规律，但是没有进一步讨论物体为什么会做这种或那种运动，要讨论这个问题，就必须要知道运动和力的关系，那么这节课就一起来探究力和运动的关系。

多媒体演示伽利略实验。

师：通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体，如果受到的阻力为零时，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。”

师：后来，科学家迪卡儿在伽利略的基础上进行了补充：如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去。

师：最后，伟大的科学家牛顿在前人的基础上进行补充：物体除了运动的以外，还有静止的，那么，静止的物体在没有受到外力作用时，保持什么状态呢?(将保持静止状态)

最后教师在学生概括的基础上引导学生进行总结：

一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

问题：3.

对上述课堂实录进行评述。正确答案：该教学片段存在以下几个问题：

①教学方式过于呆板，不利于学生的灵活学习。在教学过程中灌输知识，而不是学生自主研究、合作、启发，不符合新课程改革对于教学方式灵活性的要求。

②教学内容处理不灵活，教学过程中对于实验的应用不足，仅仅是在开始时简单演示了伽利略的理想实验，没有充分应用实验，不利于增强学生对于物理的学习兴趣，不利于学生对于探究能力的提升。

4.

针对存在的问题，设计一个改进的教学方案(形式不限，可以是教学思路、教学活动等)。正确答案：师：前面我们学习了怎样描述运动以及运动的一些规律，但是没有进一步讨论物体为什么会做这种或那种运动，要讨论这个问题，就必须要知道运动和力的关系，那么这节课就一起来探究力和运动的关系。

【实验演示1】教师在桌面上用手推动粉笔盒，从静止开始慢慢向前运动，撤去推力，粉笔盒立即静止。

问题引入：①物体原来是静止的，现在要让它运动，我们应该怎么办?②停止用力，物体会如何呢?

学生：物体受力就会运动，物体不受力就停止。

师：力是维持物体运动的原因(亚里士多德观点)。

【实验演示2】推一辆小车，撤去推力，小车没有立即停下。请学生思考原因。

师：哪位同学从这次的实验现象中发现了与前面实验现象不同的地方?

生1：小车在不受力的作用时仍移动了一段距离，最后受到阻力的作用还是停下来了。

生2：前面用的是粉笔盒，这次用的是小车。

师：看来大家都观察得很仔细，非常好。从实验中我们可以知道：“小车在没有受到力的作用时仍可以移动。”即：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。这个结论是两千年后的科学家伽利略提出的。这与亚里士多德的观点相矛盾，那么，这里有两个相互矛盾的观点，到底哪个是正确的呢?应用什么办法呢?

生：用实验探究法来确定。

学生四人一组，相互讨论，设计一个实验来探究“小车移动的距离与阻力大小有什么关系?”最后教师进行总结。

学生进行探究活动实验，教师在学生实验过程中巡视各小组的实验情况，对不会的小组进行引导，纠正实验中的错误操作。

师：好了，各个小组都完成了实验，并进行了小组讨论和分析，那么现在我们来看看下面几个问题：

问题一：三次实验，小车最终都静止，为什么?

生：小车停下来是因为受到了阻力的作用。

师：对，小车因为受到了阻力，速度越来越小，最后停了下来。

问题二：三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题?

生：说明小车滑动的距离受阻力的影响。

师：不错，小车滑动的距离要受阻力的影响，那是怎样影响的呢，来看第三个问题。

问题三：小车运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系?

生：表面材料越粗糙，产生的阻力越大，小车滑动的距离就越短。

师：很好，三次实验告诉我们，表面越光滑，阻力就越小，而小车滑动的距离就越长。通过这三次实验，我们来想象一下，若表面更光滑，那么受到的阻力就更小，小车运动的距离又会是怎样的呢?

问题四：若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短?

生：若小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长。

师：好，根据上面的实验及推理的想象，你们还可以推理出什么结论呢?

问题五：小车在光滑的阻力为零的表面，将会怎样运动?

生：将永远运动下去。

多媒体演示伽利略实验。

师：通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体，如果受到的阻力为零时，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。”

师：后来，科学家迪卡儿在伽利略的基础上进行了补充：如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去。

师：最后，伟大的科学家牛顿在前人的基础上进行补充：物体除了运动的以外，还有静止的，那么，静止的物体在没有受到外力作用时，保持什么状态呢?(将保持静止状态)

最后教师在学生概括的基础上引导学生进行总结：

一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

四、教学设计题(本大题共40分)下面是某高中物理教材重力势能的一节中关于物体沿不同路径下落时重力做的功的实验示意图。

图1物体竖直向下运动，高度从h1降为h2

图2物体沿倾斜直线向下运动，高度从h1降为h2

图3物体沿任意路径向下运动，高度从h1降为h21.

重力势能这节课在教材中的作用。正确答案：重力势能这节课是学生第一次定量的研究能量，它的学习将会对后来动能、机械能的学习都会产生影响，也是学生第一次通过功能关系来定义能量，让学生明白功是能量转化的量度所表达的物理含义。

2.

基于以上实验，设计一个师生交流的教学方案。正确答案：师：观察这三幅图，同学们先独立推导这几种情况下重力所做的功。

生：嗯，利用功的表达式就可以求解。

学生做完后教师提出问题。

师：比较容易做的是哪一种情况?

生：第一种和第二种。

师：为什么这两个容易求解呢?

生：这两种情况重力方向上的位移好求解。

师：那么这两个问题的答案是什么呢?

生：mgh1-mgh2。

师：我们大胆猜想一下，第三个图中重力所做的功和前两个是否相等呢?

生：有可能相等。

师：我们来验证一下我们的猜想，第三幅图的困难在哪里?

生：下落时所走的路径是曲线。

师：那么我们怎么解决这个难点呢?对于曲线我们可以怎么处理?

生：可以把曲线分成很多小段，然后求和。

师：是这样的，分成很多小段，就可以把它看成直线再求解是不是就简单了，那么大家按这个方法求出后结果是怎样的?

生：还是mgh1-mgh2。

师：这三者情况重力做的功是相同的，这说明了什么问题呢?

生：重力做功与路径无关。

阅读材料，根据要求完成教学设计任务。

材料一《普通高中物理课程标准(实验)》关于“原子结构”的内容要求为：“了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。”

材料二某版本高中物理教科书关于“α粒子散射实验”的教学内容如下：

α粒子是从放射性物质(如铀和镭)中发射出来的快速运动的粒子，带有两个单位的正电荷，质量为氢原子质量的4倍、电子质量的7300倍。

1909年，英籍物理学家卢瑟福指导他的学生盖革和马斯顿进行α粒子散射实验的研究时，所用仪器的俯视图如下图所示。R是被铅块包围的α粒子源，它发射的α粒子经过一条细通道，形成一束射线，打在金箔F上。M是一个带有荧光屏S的放大镜，可以在水平面内转到不同的方向对散射的α粒子进行观察。被散射的α粒子打在荧光屏上会有微弱的闪光产生。通过放大镜观察散光就可以记录在某一时间内向某一方向散射的α粒子数。从α粒子源到荧光屏这段路程处于真空。

α粒子散射的实验装置(俯视)

当α粒子打到金箔时，由于金原子中的带电粒子对α粒子有库仑力作用，一些α粒子的运动方向改变，也就是发生了α粒子的散射。统计散射到各个方向的α粒子所占的比例，可以推知原子中电荷的分布情况。3.

简述卢瑟福的原子核式结构模型的内容。正确答案：原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。

4.

结合所给材料，完成“原子的核式结构模型”的教学设计，内容包括教学目标、教学过程。正确答案：教学设计如下：

一、教学目标

1．知识与技能

(1)了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据。

(2)知道α粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容。

2．过程与方法

(1)通过对α粒子散射实验结果的讨论与交流，培养对现象的分析、归纳得出结论的逻辑推理能力。

(2)通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用。

(3)了解研究微观现象。

3．情感、态度与价值观

(1)通过对原子模型演变的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神。

(2)通过对原子结构的认识的不断深入，认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义。

二、教学重点

1．引导学生小组自主思考讨论对α粒子散射实验的结果分析，从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构。

2．在教学中渗透物理学方法：模型方法，黑箱方法和微观粒子的碰撞方法。

三、教学难点

引导学生小组自主思考讨论对α粒子散射实验的结果分析，从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构。

四、教学过程教师活动学生活动设计说明和媒体运用一、引入新课：汤姆逊发现电子，根据原子呈电中性，提出了原子的葡萄干布丁模型。二、α粒子散射实验原理、装置1.α粒子散射实验原理

用动画展示原子葡萄干布丁模型汤姆逊提出的葡萄干布丁原子模型是否对呢?(1)原子的结构非常紧密，用一般的方法是无法师生共同得出汤姆逊的原子的葡萄干布丁模型动画展示α粒子散射实验，有交互性探测它的内部结构的，要认识原子的结构，需要用高速粒子对它进行轰击。而α粒子具有足够的能量，可以接近原子中心。它还可以使荧光屏物质发光。如果α粒子与其他粒子发生相互作用，改变了运动方向，荧光屏就能够显示出它的方向变化。研究高速的α粒子穿过原子的散射情

况，是研究原子结构的有效手段。(2)教师指出：研究原子内部结构要用到的方体会α粒子散射实验中用到的科学方法：渗透科学精神的教育

法：黑箱法、微观粒子碰撞方法。2.α粒子散射实验装置

动画展示α粒子散射实验装置α粒子散射实验的装置，主要由放射源、金箔、荧光屏、望远镜和转动圆盘几部分组成。α粒子散射实验在课堂上无法直接演示，希望借助多媒体系统。利用动画向学生模拟实验的装置、过程和现象，使学生获得直观的切身体验，留下深刻

动画展示实验中，通过显微镜观察到的现象的印象。通过多媒体重点指出，荧光屏和望