教师资格认定考试高级中学物理模拟题24

教师资格认定考试高级中学物理模拟题24一、单项选择题1.

下图是高中物理某教科书中洗衣机的脱水桶的图片。脱水桶的作用原理是什么物理知识?______

A.圆周运动B.共振运动C.离心运动D.失重现象正确答案：C[解析]洗衣机脱水时利用离心运动将附在物体上的水分甩掉，故本题选C。

2.

一列简谐横波以10m/s速率沿x轴传播，P、Q、R是波上三个质点，在某时刻的波形如图所示。则______。

A.P点的振动周期为0.3sB.再经过0.15s，Q点经过的路程为0.3mC.质点R比质点P先到波峰位置D.若P点向上振动，则该波沿x轴负方向传播正确答案：B[解析]由图可知，该波的波长是2m，由知，T=0.2s，A项错误。故再经过0.15s，从平衡位置开始运动的Q点经过的路程为3×10cm=0.3m，B项正确。若简谐横波沿x轴负向传播，波形向左平移，则质点R和P的振动方向都沿y轴负向，因而质点R到达波峰的时间大于质点P到达波峰的时间是即质点P比质点R先到波峰位置，C项错误。若P点向上移动，根据平移法可知，该波沿x轴正方向传播，D项错误。故本题选B。

3.

如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场B与导轨平面垂直，磁场范围足够大。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处由静止释放，导体棒始终保持水平，且与导轨接触良好，不计导轨电阻。重力加速度为g，则导体棒在磁场里运动的过程中______。

A．导体棒一定是加速运动，最终电路中的电流

B．导体棒减少的重力势能全部变成电阻R产生的焦耳热

C．导体棒的加速度可能先增加后减小，最终减小到零

D．导体棒的速度可能先增加，也可能先减小，也可能不变正确答案：D[解析]磁场范围足够大，导体棒最终要在磁场中做匀速直线运动，A项错误。导体棒在运动过程中重力势能减少，减少的重力势能转化为导体棒的动能和焦耳热，B项错误。如果导体棒进入磁场时受到的安培力小于重力，导体棒做加速运动，安培力逐渐增大，故合外力减小，加速度减小。当安培力等于重力时，导体棒做匀速直线运动；如果导体棒进入磁场时，受到的安培力和重力相等，则导体棒做匀速直线运动，加速度为零；如果导体棒进入磁场时受到的安培力大于重力，导体棒做减速运动，安培力逐渐减小，故合外力减小，加速度减小，当安培力等于重力时，导体棒做匀速直线运动。由此可知，加速度可能为零，也可能减小，但不会增大，C项错误。通过前边分析可知，导体棒进入磁场时，可能先做加速运动后做匀速直线运动，也可能一直做匀速运动，也可能先做减速运动后做匀速直线运动，D项正确。故本题选D。

4.

如图所示，两束单色光A、B分别沿不同半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一复色光P。关于A、B两束单色光的说法，正确的是______。

A.在真空中，A光的波长比B光的波长短B.在同一玻璃中传播时，A光的传播速度比B光的传播速度小C.分别通过同一双缝干涉实验装置，B光比A光的相邻亮纹间距小D.分别通过同一单缝衍射实验装置，B光比A光的衍射现象显著正确答案：C[解析]由图知，B光的偏折程度比A光大，则nB＞nA，λB＜λA，fB＞fA，A项错误。由知，vB＜vA，B项错误。在双缝干涉中，条纹间距与波长成正比，B光的波长较短，则B光比A光的相邻亮纹间距较小，C项正确。在单缝衍射中，波长与缝、孔或障碍物尺寸相当或者更大时，衍射现象明显。由前面分析知λB＜λA，故A光比B光的衍射现象显著，D项错误。故本题选C。

5.

表面光滑的斜面体固定在水平地面上，其顶端安装一小定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初始时刻，A、B位于同一高度且处于静止状态。剪断轻绳后，A在空中竖直下落，B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地的过程中，两物块______。A.速率的变化量不同B.重力做功的平均功率相同C.重力势能的变化量相同D.机械能的变化量不同正确答案：B[解析]刚开始时，A、B处于静止状态，有mBgsinθ=mAg，则mB＞mA。剪断轻绳后，A、B下落过程中都只有重力做功，根据动能定理有故着地时，两物块速度大小相等，故速率的变化量相同，A项错误。对于A有，故A的重力做功的平均功率对于B有，故B的重力做功的平均功率因而两物块重力做功的平均功率相同，B项正确。重力势能的变化量ΔEp=mgh，由于A、B质量不相等，故重力势能的变化量不相同，C项错误。剪断绳子后，A、B两物体都只有重力做功，机械能守恒，故机械能的变化量相同，D项错误。故本题选B。

6.

如图所示，一半径为R的绝缘光滑圆环竖直放置在场强方向水平向右、大小为E的匀强电场中，环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端。质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动，已知小球自a点由静止释放后经路径abc运动到d点时的速度恰好为零，由此可知______。

A.小球在a点时的加速度为零B.小球在d点时的电势能最大C.小球在b点时的动能最大D.小球在c点时的机械能最大正确答案：B[解析]通过分析可知，小球带负电，小球速度为零，故向心加速度为零，竖直方向上，重力和支持力平衡，水平方向上，小球受电场力，故小球在a点时加速度不为零，A项错误。根据功能关系，电场力做负功，电势能增加；小球所受电场力水平向左，故小球运动到d点时电势能最大，B项正确。从a到d过程中，重力做功WG，克服电场力做功WE，由动能定理有WG-WE=0，则WG=WE；从a到b过程中，重力做功WG，电场力做功WE，由动能定理Ek=WG+WE=2WG；从a到c过程中，重力做功2WG，电场力做功为零，由动能定理Ek=2WG。可见，小球在bc段圆弧的中点处类似单摆的平衡位置，此时动能最大，C项错误。小球运动到b点时，电场力做功最多，根据功能关系，小球在b点时的机械能最大，D项错误。故本题选B。

7.

水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个电荷M和N同时从极板A的边缘和两极板的中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇，如图所示。若不考虑电荷的重力和电荷之间的相互作用，且忽略金属板的边缘效应，则下列说法正确的是______。

A.电荷M的电量大于电荷N的电量B.两电荷的电性相反C.电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功D.电荷M进入电场的初速度比电荷N进入电场的初速度大正确答案：D[解析]两个电荷从同时进入电场到相遇，运动时间相同，从轨迹图可以看出，电荷M的水平位移大于电荷N的水平位移，xM＞xN，则vMt＞vNt，故vM＞vN，即电荷M进入电场的初速度比电荷N进入电场的初速度大，D项正确。电荷M的竖直位移大于电荷N的竖直位移，yM＞yN，则由于电荷质量关系未知，故无法判断电荷量的大小，A项错误。两电荷在电场中均向下运动，故它们的电性相同，B项错误。电场力做功W=qFy，由于两电荷的电荷量大小关系未知，故无法判断电场力对电荷做功的大小，C项错误。故本题选D。

8.

图(a)为一列简谐横波在t=0时刻的波形图。A、B是介质中平衡位置位于x=15m和x=40m的两个质点，图(b)为质点A的振动图像。下列说法中正确的是______。

A.该波沿x轴负方向传播B.该波的传播速度是5m/sC.再经过0.3s，质点B通过的路程为6mD.t=0.3s时，质点B处于平衡位置且向y轴负方向运动正确答案：C[解析]由图(b)知，t=0时刻，质点A向下振动，根据图(a)可知，该波沿x轴正方向传播，A项错误。由图(b)知，质点的振动周期为T=0.4s，由图(a)知，波长λ=20m，则波速为B项错误。C项正确。t=0.3s时，质点B处在平衡位置，且向y轴正方向运动，D项错误。

二、计算题(共20分)摩托快艇以速率v0行驶，它受到的摩擦阻力与速度平方成正比，设比例系数为常数k，即可表示为F=-kv2。设快艇的质量为m，当快艇发动机关闭后，求：1.

速度随时间的变化规律。正确答案：

2.

路程随时间的变化规律。正确答案：

三、案例分析题(第1小题20分，第2小题30分，共计50分)案例：

下面为一道物理试题和某学生的解答过程。

题目：如图所示，质量为m、电量为q的带正电物体位于水平有界的匀强电场中，从半径为r的光滑圆弧顶端由静止开始滑下，滑到圆弧底端恰好脱离电场水平飞出。竖直下落距离h时，垂直击中倾角为30°的斜面，求电场强度E的大小。

解：在光滑圆弧轨道上的运动过程中，支持力始终与速度方向垂直不做功，只雨电场力和重力做功，根据动能定理：

水平飞出电场后，物体只受重力，做平抛运动，有

垂直击中倾角为30°的斜面：

解得

问题：1.

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。

2.

给出正确的解题过程。正确答案：正确解题过程：

在光滑圆弧轨道上运动过程中，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：解得

3.

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解飞出电场的速度呢?

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。

案例：

师：同学们，大家看屏幕中的视频，看一下这些运动都有什么特点?

(播放视频投出的篮球、被打出的网球、人造卫星绕地球运动)

生：运动轨迹都是曲线。

师：它和我们之前学习的匀加速和匀速直线运动一样吗?

生：不一样。它的运动轨迹是曲线，而之前学习的是直线。

师：很好，同学们观察非常仔细，这种运动轨迹为曲线的运动就是我们今天要研究的曲线运动。那大家想一想为什么物体会做曲线运动呢?

生：不知道。

师：大家想物体在怎样的情况下会做直线运动呢?

生1：在不受外力的情况下，物体做匀速直线运动。

生2：受力平衡的时候物体也做匀速直线运动。

生3：物体在做匀加速直线运动的时候也是直线运动，也受合外力。

师：物体在做直线运动时，是不是不受合外力或者合外力的方向与运动方向相同呢?

生：是。

师：那好，大家想物体在怎样的情况下才会做曲线运动呢?

生：不知道。

师：是不是合外力与运动方向不在一条直线上的时候啊?

生：是的。

师：也就是说合外力与物体运动不在一条直线上时，物体做曲线运动。

问题：4.

对上述课堂实录进行评述。正确答案：教师在教学过程中采用了视频引入的方法，体现了课堂导入激发、吸引学生学习兴趣的作用，体现了新课改从生活走向物理的理念。设置疑问的环节体现了教师的引导作用，但是教师对学生的回答没有进行评价，而是采取了灌输式的教学，这违背了评价的反馈性原则和及时性原则，不利于学生思考习惯和探究思维的养成。例如，在学生回答物体做直线运动的条件不是教师想要的答案时，教师并没有对学生的回答进行引导和评价，而是采取了一种反问的语气直接提醒学生答案。

5.

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：教学思路：此教学方案可以从教学方式上进行改变，可以采用设问加实验的方式。如教师可以将学生的回答分为受力平衡和受力不平衡。受力平衡时，物体静止或匀速直线运动；受力不平衡时，通过小车实验，引导学生说出力与运动方向在同一条直线上时，物体做直线运动。教师再次设置疑问，如果物体受合外力与运动方向不在一条直线时会怎么样呢?从而导出物体做曲线运动的条件。

四、教学设计题(第1小题12分，第2小题28分，共40分)阅读材料，根据要求完成教学设计。

材料

下面是高中物理某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。

任务：1.

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地研究能量，它的学习将会对后来动能、机械能的学习产生影响，也是学生第一次通过功能关系来定义能量。这节课的学习可以让学生明白功是能量转化的量度以及它所表达的物理含义。

2.

基于以上实验，设计一个师生交流的教学方案。正确答案：教学方案：

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：为什么这两种容易求解呢?

生：这两种情况重力方向上的位移容易求解。

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。

材料一

《普通高中物理课程标准(2017年版)》关于“互感与自感”的内容要求是：通过实验了解互感与自感现象，并能举例说明互感与自感现象在实际生活中的应用。

材料二

高中物理某版教科书中“互感与自感”一节关于“自感现象的演示”的实验内容如下。

在图4.6-2的电路中，两个灯泡A1和A2的规格相同，A1与线圈L串联后接到电源上，A2与可变电阻R串联后接到电源上。

先闭合开关S，调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，再调节可变电阻R1，使它们都正