教师资格认定考试高级中学物理模拟题26

教师资格认定考试高级中学物理模拟题26一、单项选择题1.

下图为某高中物理教科书中的一个实验，该实验中发现的粒子是______。

图18.1-1玻璃管壁上的荧光及阴影A.α粒子B.电子C.氢原子D.质子正确答案：B[解析]图示装置为阴极射线管，发射阴极射线，即电子流，故本题选B。

2.

金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图所示，A、B、C是电场中的三个点。其中A、B两点到正电荷的距离相等，C点更靠近正电荷，则______。

A.A、B两点的场强大小相等B.A、B两点的电势不相等C.A、C两点的场强大小相等D.A、C两点的电势相等正确答案：B[解析]由图可以看出，C点的电场线比B点电场线密，B点的电场线比A点的电场线密，故EC＞EB＞EA，A、C两项错误。根据静电平衡可知，金属板属于等势体，结合沿电场线方向电势降低，可知φC＞φA，φB＞φA，B项正确，D项错误。故本题选B。

3.

某学校进行光学实验记录如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是______。

A.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B.在水中a光的临界角小于b光的临界角C.用a、b光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的D.在水中a光的速度比b光的速度小正确答案：A[解析]由图可知，a光的偏折角要小于b光的偏折角，则a光的折射率要小于b光的折射率，即na＜nb，则b光的频率大，波长小；由双缝干涉条纹间距公式可知a光条纹间距大于b光条纹间距，A项正确。由可知，a光的临界角大于b光的临界角，B项错误。单缝衍射条纹中央明纹最宽最亮，两侧条纹亮度逐渐减暗，C项错误。由可知在同种介质中b光的速度小，D项错误。

4.

如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则______。

A.球A的角速度一定大于球B的角速度B.球A的线速度大于球B的线速度C.球A的运动周期一定小于球B的运动周期D.球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力正确答案：B[解析]对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图。由向心力公式得：所以A的半径大，则A的线速度大，角速度小，A项错误，B项正确。根据则A球的周期大，C项错误。而支持力知球A对筒壁的压力一定等于球B对筒壁的压力，D项错误。故本题选B。

5.

如图所示，a是静止在地球赤道地面上的一个物体，b是地球同步卫星，c是与赤道共面的地球卫星。对于a物体和b、c两颗卫星的运动情况，下列说法正确的是______。

A.a物体运动周期大于c卫星运动周期B.b卫星运动受到的万有引力一定大于c卫星受到的万有引力C.a物体运动的线速度小于b卫星运动的线速度D.b卫星减速后可进入c卫星轨道正确答案：C[解析]根据万有引力提供向心力可得所以Tc＞Tb，又由于Ta=Tb，所以Tc＞Ta，A项错误。由于b、c质量未知，所以无法比较其所受万有引力的大小，B项错误。a、c角速度相等，ra＜rb，由v=rω可知va＜vb，C项正确。b卫星减速后，其所受万有引力大于所需的向心力，将做向心运动，如果想进入c卫星轨道，须加速，D项错误。

6.

如图所示，电源电动势为E，L1、L2是完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻忽略不计，电容器的电容为C。则下列说法正确的是______。

A.合上开关S瞬间，L2立即变亮，L1慢慢变亮B.电路稳定后，灯泡L1、L2的亮度相同C.在断开S的瞬间，通过灯泡L1的电流方向向右D.在断开S的瞬间，灯泡L2立即熄灭正确答案：C[解析]L1在支路中，L2在干路中，合上开关S瞬间，线圈L由于自感现象，通过的电流很小，所以两个灯泡中都有电流通过，之后L1逐渐变暗，L2逐渐变亮，A项错误。电路稳定后，线圈L相当于导线，灯泡L1被短路，B项错误。在断开S的瞬间，线圈中电流要减小，则出现自感电动势，通过灯泡L1的电流方向向右，C项正确。在断开S的瞬间，电容器也要放电，故灯泡L2慢慢熄灭，D项错误。故本题选C。

7.

如图所示，xOy坐标系第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，第三象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度大小均为B，第二、四象限内没有磁场。一个围成四分之一圆弧形的导体环Oab，其圆心在原点O，开始时导体环在第四象限，且导体环两边Oa、Ob恰好分别与x轴、y轴重合，从t=0时刻开始导体环绕O点在xOy坐标平面内逆时针匀速转动。规定逆时针方向为电流的正方向，在导体环转动一周的过程中，下列能正确表示环内感应电流i随时间t变化的图像是______。

A．

B．

C．

D．正确答案：D[解析]导体环进入磁场时，磁通量发生变化，形成感应电流，根据右手定则可知，形成顺时针方向的电流，即电流为负值，故A、B两项错误。转过90°之后开始出磁场，根据楞次定律可知，磁通量减小，形成逆时针方向的感应电流，转过180°后，进入第三象限的磁场，根据楞次定律可知，形成逆时针方向的感应电流，转过270°时，开始出磁场，会形成顺时针方向的感应电流，感应电流大小所以导体环匀速转动，会形成大小恒定的感应电流，D项正确。

8.

质量为50kg的某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图，测量得到比赛成绩是2.4m，目测空中脚离地最大高度约0.8m，忽略空气阻力，则起跳过程该同学所做的功约为______。

A.225JB.400JC.625JD.850J正确答案：C[解析]运动员做斜上抛运动，从起跳到达到最大高度的过程中，竖直方向上做加速度为g的匀减速直线运动，则运动员上升的时间起跳时运动员竖直方向的初速度vy=gt=4m/s。水平方向上，运动员做匀速直线运动，则则起跳时的速度对于起跳过程，根据动能定理有故本题选C。

二、计算题(共20分)1.

一小球在弹簧的弹力作用下振动，弹力F=-kx，而位移x=Acosωt。其中，k，A和ω都是常数，求在t=0到的时间间隔内弹力给予小球的冲量。正确答案：根据冲量的定义，可得dI=Fdt=-kAcosωtdt

积分得冲量为

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

(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1.

指出此道试题检测了学生所学的哪些知识点。正确答案：本题考查闭合电路的感应电动势、感应电流、欧姆定律、做功。

2.

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如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地进行受力分析，物理基础知识掌握不扎实。

3.

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：教学片段：

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即可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：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，所以再利用公式求出摩擦力的大小，进而求出摩擦力的功。

案例：

教师：同学们，今天我们先一起来看一段汽车大赛的视频，尤其要注意汽车在转弯时的情景。教师开始播放视频。

教师：这段视频精彩吗?谁知道这是什么比赛吗?

学生：精彩，汽车都飞起来了。

教师：这个汽车比赛的名字叫作F1。F1就是FormulaOne的缩写，中文叫一级方程式赛车。以共同的方程式(规则限制)所造出来的车就称为方程式赛车，而其中等级最高者就属F1。F1在现今赛车领域所代表的地位就犹如奥运会或是世界杯足球赛。目前F1共有10支参赛队伍，每场比赛最多只有20位车手上场，每年规划16至17站的比赛，通常在三月中旬开跑，十月底结束赛季。有没有人长大想当赛车手啊?

学生纷纷举手。

教师：看来大家都很勇敢啊!大家刚才都看到在汽车转弯的时候发生了什么?

教师将视频暂停在赛车转弯发生离心现象的位置。

学生：汽车快飞起来了。

教师：这就是我们今天要讲的内容——离心现象。其实，不仅是赛车，在生活中也会经常见到离心现象。大家有什么例子可以分享下吗?

学生：汽车拐弯，洗衣机。

教师：嗯，很好。棉花糖大家都吃过吧，其实制作棉花糖也是一个典型的例子。

教师播放制作棉花糖过程的视频。

教师：同学们，我们列举了这么多实例，谁能总结一下什么叫离心现象呢?

学生：离心现象指做圆周运动的物体在某种情况下会脱离圆周做离开圆心的运动的现象。

教师板书离心现象。

教师：总结得很到位，那么离心现象产生的原因是什么呢?

问题：4.

请对教师的教学进行评价。正确答案：教师的教学符合新课程倡导的理念。例如，教师应用“汽车一级方程式大赛”的视频引入新课，充满激情的音乐和动感的画面激发了学生的学习兴趣，从而顺利引入离心现象。在其他实例的辅助下，成功帮助学生总结出离心现象的概念。此外，教师注重对学生的学习兴趣、自主学习能力以及合作精神的培养。教师运用的教学资源也非常丰富。丰富的教学资源不仅有利于学生对物理概念和规律的理解，也有利于增加学生的体验，提高学生学习兴趣。

5.

以教师的导入为开头设计教学片段，指导学生理解离心运动产生的原因。正确答案：教学片段：

教师拿出一块吸足水的海绵并提问：如何去掉海绵里的水?

学生：捏它、用力甩它、让海绵做圆周运动……

教师：好!如果我们用让海绵做圆周运动的方法，怎样才能让海绵里的水尽快甩掉呢?大家讨论一下。

学生经过讨论，提出先控制转速不变，观察是半径长的容易把水甩掉还是半径短的容易把水甩掉。保持半径不变，观察是转速快的容易把水甩掉还是转速慢的容易把水甩掉。

教师按照学生所说操作实验，首先控制转速不变转10秒，观察两块半径长短不等的海绵的脱水情况，发现半径长的脱水多，然后取两块半径一致、吸水量一致的海绵，在不同转速下转动，并观察到转速快的脱水多。教师提问，学生总结实验结论。

学生：海绵块的转速越快，半径越长，水越容易甩掉。

教师：若水不做圆周运动，往外跑呢?大家分析下。

学生：因为惯性，向心力太小拉不住水。

教师：我来给大家总结一下。做圆周运动的物体，由于自身的惯性，总有沿着圆周的切线方向有飞离的倾向，它之所以没有飞出去，是因为向心力拉着它。但当向心力不足或失去向心力时，物体无法做圆周运动就会飞离圆周，做离心运动。大家明白了吗?

学生：明白了。

教师：那大家能解释车拐弯，洗衣机脱水和制作棉花糖的现象了吗?

学生：汽车拐弯，入具有惯性，摩擦力和拉力小于所需摩擦力时就会飞出去。洗衣机通过加大转速来甩干衣服。棉花糖也是加大转速使糖发生离心现象。

四、教学设计题(第1小题12分，第2小题28分，共40分)1.

阅读材料，根据要求完成教学设计。

材料

高中物理某教科书“光的衍射”一节中介绍的单缝衍射示意图。

任务：

设计教学片段，在教学活动中帮助学生分析实验装置和实验现象。正确答案：师：同学们，下面我们一起来做个神奇的小实验。下面请一位同学介绍你看到的实验装置。

生：有一个光源，一个有缝隙的挡板，后面还有一个光屏。

师：好的，观察很仔细，下面老师要做实验了(打开光源，发现光屏上出现了条纹)。谁来说一下你看到了什么?

生：我发现光屏上出现了亮暗相间的条纹，中间最亮，两侧较暗，间距也变小。

师：非常好，这位同学结合了之前的光的干涉的知识来进行描述。下面继续看我做实验(调整缝隙宽度)，你们看到现象有什么变化吗?

生：我发现条纹逐渐消失了。

师：很好，这是为什么呢?其实啊，这就是光的衍射现象，刚才衍射条纹的消失是和缝隙宽度有关的。下面，我们就来深入了解一下光的衍射现象。

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“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：2.

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，在同一直线上，大小相等而方向相反。

3.

根据上述材料，完成“作用力与反作用力”的学习内容的教学设计，设计要求包括：教学目标、教学重点、教学过程(要求含有教师活动、学生活动、设计意图等)。正确答案：教学设计：

探究作用力与反作用力的关系

一、教学目标：

①知识与技能

知道作用力与反作用力的概念，理解、掌握牛顿第三定律，区分平衡力跟作用力与反作用力。

②过程与方法

通过动手实验，锻炼观察、实验、总结规律的能力，体会在具体受力分析中应用牛顿第三定律的能力。

③情感态度与价值观

具有敢于实践，勇于创新的精神，体验物理世界普遍存在的对称美。

二、教学方法：

本节主要采用的教学方法有谈话法、提问法、实验法、分组讨论法等。

以教师为主导、学生为主体的理念为指导，引导学生采用自主合作探究的方法。通过让学生分组实验探究，在自主科学探究的过程中分工合作找出规律，掌握科学探究的方法，培养观察、实验能力。

三、教学重点：探究作用力与反作用力之间的关系；理解牛顿第三定律。

四、教学过程：

环节一：新课导入

老师演示三个实验，并提出问题。

实验一

用食指用力压另外一只手的手掌，看到食指弯曲。

提出问题：手指弯曲的原因是什么?手掌发生什么变化?

学生回答：手掌对食指有力的作用，手掌同时凹陷。

老师总结：在这一个过程中，手指对手掌有力的作用，手掌对手指也有力的作用。

实验二

将两个条形磁铁固定在小车上，同名磁极相对放置，松开手后，两个小车相互排斥。

提出问题：A小车向右运动，受到了B对它的斥力作用。同时B向左运动，受到什么力?

学生回答：A给B的斥力。

老师总结：第二个实验是两个磁铁相互排斥的过程。

实验三

螺旋桨在空气的作用下，使遥控飞机飞行。

老师提问：飞机起飞受到了什么力?螺旋桨对空气有无作用力?

学生回答：飞机受到螺旋桨给的向上的力。

老师让学生感受螺旋桨对飞机的作用力。

总结：飞机起飞的过程中螺旋桨对空气有推力作用，反过来，空气对螺旋桨也有推力的作用。

(设计意图：通过演示实验导入新课，激发学生的学习兴趣，培养学生观察归纳的能力)

环节二：规律建立

(1)作用力与反作用力的概念

老师通过分析演示的三个实验，结合学生讨论分析结论。

得出结论：物体间的作用是相互的。

提出作用力和反作用力的概念：一个物体如果对另一个物体施加了力的作用。同时后一个物体也对前一个物体有力的作用。在这一作用过程当中，我们把它们一个称为作用力，另一个称为反作用力。

让学生举例分析作用力与反作用力：

①人打沙包：手对沙包有作用力，沙包对手也有力的作用。

②滑冰推人：手推他人，对他人有力的作用，他人对自己也有力的作用。

(设计意图：引导学生分析生活中的实例，促进学生形成热爱生活的积极态度，提高分析问题、解决问题和归纳总结的能力)

(2)作用力与反作用力的关系

①作用点

老师利用三个演示实验，提出问题，让学生得出结论。

问题1：手指压手掌，手掌对手指的力的作用在手指上，手指对手掌呢?

学生回答：作用在手掌上。

问题2：A、B互相排斥，A对B的力作用在?B对A的力作用在?

学生回答：A对B的力作用在B上，B对A的力作用在A上。

问题3：空气对螺旋桨的推力作用在?螺旋桨对空气的推力呢?

学生回答：空气对螺旋桨的推力作用在螺旋桨上，螺旋桨对空气的推力作用在空气上。

学生总结：作用力和反作用力作用在两个物体上。

老师补充：作用力和反作用力的作用点分别作用在两个物体上。

②方向

老师利用三个演示实验继续提出问题，分析问题。

问题1：如何准确描述手掌和手指间的相互作用力的方向?

学生回答：手指对手掌的压力，垂直于接触面指向手掌；手掌时手指的压力，垂直于接触面指向手指。

老师补充提问：这两个压力一左一右。空气对螺旋桨，螺旋桨对空气的力的方向一上一下。我们可以初步得到的方向关系是?

学生回答：方向相反。

老师引导提问：如果作用力的方向改变了，反作用力的方向应该如何变化?

学生思考。

老师演示实验：改变实验二中一个磁极的方向，AB的相互作用力的方向均改变。

学生观察实验现象，进行思考。

老师总结：作用力和反作用力的方向总是相反，其中的一个力方向改变，另一个力同时也跟着变。

(设计意图：通过演示实验，吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，培养学生观察实验、归纳总结的能力)

③大小

学生进行分组实验。

猜想