教師資格認定考試高級中學物理模擬題24一、單項選擇題1.

下圖是高中物理某教科書中洗衣機的脫水桶的圖片。脫水桶的作用原理是什么物理知識?______

A.圓周運動B.共振運動C.離心運動D.失重現象正確答案：C[解析]洗衣機脫水時利用離心運動將附在物體上的水分甩掉，故本題選C。

2.

一列簡諧橫波以10m/s速率沿x軸傳播，P、Q、R是波上三個質點，在某時刻的波形如圖所示。則______。

A.P點的振動周期為0.3sB.再經過0.15s，Q點經過的路程為0.3mC.質點R比質點P先到波峰位置D.若P點向上振動，則該波沿x軸負方向傳播正確答案：B[解析]由圖可知，該波的波長是2m，由知，T=0.2s，A項錯誤。故再經過0.15s，從平衡位置開始運動的Q點經過的路程為3×10cm=0.3m，B項正確。若簡諧橫波沿x軸負向傳播，波形向左平移，則質點R和P的振動方向都沿y軸負向，因而質點R到達波峰的時間大于質點P到達波峰的時間是即質點P比質點R先到波峰位置，C項錯誤。若P點向上移動，根據平移法可知，該波沿x軸正方向傳播，D項錯誤。故本題選B。

3.

如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，相距為L，一理想電流表與兩導軌相連，勻強磁場B與導軌平面垂直，磁場范圍足夠大。一質量為m、有效電阻為R的導體棒在距磁場上邊界h處由靜止釋放，導體棒始終保持水平，且與導軌接觸良好，不計導軌電阻。重力加速度為g，則導體棒在磁場里運動的過程中______。

A．導體棒一定是加速運動，最終電路中的電流

B．導體棒減少的重力勢能全部變成電阻R產生的焦耳熱

C．導體棒的加速度可能先增加后減小，最終減小到零

D．導體棒的速度可能先增加，也可能先減小，也可能不變正確答案：D[解析]磁場范圍足夠大，導體棒最終要在磁場中做勻速直線運動，A項錯誤。導體棒在運動過程中重力勢能減少，減少的重力勢能轉化為導體棒的動能和焦耳熱，B項錯誤。如果導體棒進入磁場時受到的安培力小于重力，導體棒做加速運動，安培力逐漸增大，故合外力減小，加速度減小。當安培力等于重力時，導體棒做勻速直線運動；如果導體棒進入磁場時，受到的安培力和重力相等，則導體棒做勻速直線運動，加速度為零；如果導體棒進入磁場時受到的安培力大于重力，導體棒做減速運動，安培力逐漸減小，故合外力減小，加速度減小，當安培力等于重力時，導體棒做勻速直線運動。由此可知，加速度可能為零，也可能減小，但不會增大，C項錯誤。通過前邊分析可知，導體棒進入磁場時，可能先做加速運動后做勻速直線運動，也可能一直做勻速運動，也可能先做減速運動后做勻速直線運動，D項正確。故本題選D。

4.

如圖所示，兩束單色光A、B分別沿不同半徑方向由空氣射入半圓形玻璃磚，出射光合成一復色光P。關于A、B兩束單色光的說法，正確的是______。

A.在真空中，A光的波長比B光的波長短B.在同一玻璃中傳播時，A光的傳播速度比B光的傳播速度小C.分別通過同一雙縫干涉實驗裝置，B光比A光的相鄰亮紋間距小D.分別通過同一單縫衍射實驗裝置，B光比A光的衍射現象顯著正確答案：C[解析]由圖知，B光的偏折程度比A光大，則nB＞nA，λB＜λA，fB＞fA，A項錯誤。由知，vB＜vA，B項錯誤。在雙縫干涉中，條紋間距與波長成正比，B光的波長較短，則B光比A光的相鄰亮紋間距較小，C項正確。在單縫衍射中，波長與縫、孔或障礙物尺寸相當或者更大時，衍射現象明顯。由前面分析知λB＜λA，故A光比B光的衍射現象顯著，D項錯誤。故本題選C。

5.

表面光滑的斜面體固定在水平地面上，其頂端安裝一小定滑輪，小物塊A、B用輕繩連接并跨過滑輪(不計滑輪的質量和摩擦)。初始時刻，A、B位于同一高度且處于靜止狀態。剪斷輕繩后，A在空中豎直下落，B沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊著地的過程中，兩物塊______。A.速率的變化量不同B.重力做功的平均功率相同C.重力勢能的變化量相同D.機械能的變化量不同正確答案：B[解析]剛開始時，A、B處于靜止狀態，有mBgsinθ=mAg，則mB＞mA。剪斷輕繩后，A、B下落過程中都只有重力做功，根據動能定理有故著地時，兩物塊速度大小相等，故速率的變化量相同，A項錯誤。對于A有，故A的重力做功的平均功率對于B有，故B的重力做功的平均功率因而兩物塊重力做功的平均功率相同，B項正確。重力勢能的變化量ΔEp=mgh，由于A、B質量不相等，故重力勢能的變化量不相同，C項錯誤。剪斷繩子后，A、B兩物體都只有重力做功，機械能守恒，故機械能的變化量相同，D項錯誤。故本題選B。

6.

如圖所示，一半徑為R的絕緣光滑圓環豎直放置在場強方向水平向右、大小為E的勻強電場中，環上a、c是豎直直徑的兩端，b、d是水平直徑的兩端。質量為m的帶電小球套在圓環上，并可沿環無摩擦滑動，已知小球自a點由靜止釋放后經路徑abc運動到d點時的速度恰好為零，由此可知______。

A.小球在a點時的加速度為零B.小球在d點時的電勢能最大C.小球在b點時的動能最大D.小球在c點時的機械能最大正確答案：B[解析]通過分析可知，小球帶負電，小球速度為零，故向心加速度為零，豎直方向上，重力和支持力平衡，水平方向上，小球受電場力，故小球在a點時加速度不為零，A項錯誤。根據功能關系，電場力做負功，電勢能增加；小球所受電場力水平向左，故小球運動到d點時電勢能最大，B項正確。從a到d過程中，重力做功WG，克服電場力做功WE，由動能定理有WG-WE=0，則WG=WE；從a到b過程中，重力做功WG，電場力做功WE，由動能定理Ek=WG+WE=2WG；從a到c過程中，重力做功2WG，電場力做功為零，由動能定理Ek=2WG。可見，小球在bc段圓弧的中點處類似單擺的平衡位置，此時動能最大，C項錯誤。小球運動到b點時，電場力做功最多，根據功能關系，小球在b點時的機械能最大，D項錯誤。故本題選B。

7.

水平放置的平行金屬板A、B連接一恒定電壓，兩個電荷M和N同時從極板A的邊緣和兩極板的中間沿水平方向進入板間電場，兩電荷恰好在板間某點相遇，如圖所示。若不考慮電荷的重力和電荷之間的相互作用，且忽略金屬板的邊緣效應，則下列說法正確的是______。

A.電荷M的電量大于電荷N的電量B.兩電荷的電性相反C.電場力對電荷M做的功大于電場力對電荷N做的功D.電荷M進入電場的初速度比電荷N進入電場的初速度大正確答案：D[解析]兩個電荷從同時進入電場到相遇，運動時間相同，從軌跡圖可以看出，電荷M的水平位移大于電荷N的水平位移，xM＞xN，則vMt＞vNt，故vM＞vN，即電荷M進入電場的初速度比電荷N進入電場的初速度大，D項正確。電荷M的豎直位移大于電荷N的豎直位移，yM＞yN，則由于電荷質量關系未知，故無法判斷電荷量的大小，A項錯誤。兩電荷在電場中均向下運動，故它們的電性相同，B項錯誤。電場力做功W=qFy，由于兩電荷的電荷量大小關系未知，故無法判斷電場力對電荷做功的大小，C項錯誤。故本題選D。

8.

圖(a)為一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖。A、B是介質中平衡位置位于x=15m和x=40m的兩個質點，圖(b)為質點A的振動圖像。下列說法中正確的是______。

A.該波沿x軸負方向傳播B.該波的傳播速度是5m/sC.再經過0.3s，質點B通過的路程為6mD.t=0.3s時，質點B處于平衡位置且向y軸負方向運動正確答案：C[解析]由圖(b)知，t=0時刻，質點A向下振動，根據圖(a)可知，該波沿x軸正方向傳播，A項錯誤。由圖(b)知，質點的振動周期為T=0.4s，由圖(a)知，波長λ=20m，則波速為B項錯誤。C項正確。t=0.3s時，質點B處在平衡位置，且向y軸正方向運動，D項錯誤。

二、計算題(共20分)摩托快艇以速率v0行駛，它受到的摩擦阻力與速度平方成正比，設比例系數為常數k，即可表示為F=-kv2。設快艇的質量為m，當快艇發動機關閉后，求：1.

速度隨時間的變化規律。正確答案：

2.

路程隨時間的變化規律。正確答案：

三、案例分析題(第1小題20分，第2小題30分，共計50分)案例：

下面為一道物理試題和某學生的解答過程。

題目：如圖所示，質量為m、電量為q的帶正電物體位于水平有界的勻強電場中，從半徑為r的光滑圓弧頂端由靜止開始滑下，滑到圓弧底端恰好脫離電場水平飛出。豎直下落距離h時，垂直擊中傾角為30°的斜面，求電場強度E的大小。

解：在光滑圓弧軌道上的運動過程中，支持力始終與速度方向垂直不做功，只雨電場力和重力做功，根據動能定理：

水平飛出電場后，物體只受重力，做平拋運動，有

垂直擊中傾角為30°的斜面：

解得

問題：1.

指出此題檢測了學生所學的哪些知識點?正確答案：本題考查受力分析、圓周運動、平拋運動、動能定理等知識點。

2.

給出正確的解題過程。正確答案：正確解題過程：

在光滑圓弧軌道上運動過程中，支持力始終與速度方向垂直，因此，支持力不做功，只有電場力和重力做功。根據動能定理，有

水平飛出電場后，物體只受重力作用，做平拋運動，有

垂直擊中傾角為30°的斜面：解得

3.

針對學生解題過程中存在的問題，設計一個教學片段，幫助學生解決此類問題。正確答案：教學片段：

師：同學們，我們先來分析物體的運動情況，在脫離電場前后，物體分別做什么運動?

生：脫離電場前物體做圓周遠動，脫離電場后物體做平拋遠動。

師：對，非常好。那么物體做圓周運動時，對物體進行受力分析，物體受到什么力?其中做功的力有哪些?

生：做圓周運動時，物體受到重力、電場力和支持力的作用。其中只有重力和電場力做功。

師：支持力為什么不做功呢?

生：支持力與速度方向始終垂直，所以不做功。

師：嗯，很對。只有重力和電場力做功，我們可以應用什么公式求解飛出電場的速度呢?

生：動能定理。

師：好。接下來我們分析第二段運動過程。首先物體垂直擊中傾角為30°的斜面，怎么理解?

生：物體的速度方向垂直于斜面或者說位移方向垂直于斜面。

師：物體的速度方向垂直于斜面非常準確，但位移方向也垂直于斜面嗎?大家回想一下，我們講平拋運動時說速度方向的反向延長線與水平位移的交點與水平位移是什么點?

生：交點為水平位移的中點，速度方向與位移方向不一致。題中所說的應該是速度方向。

師：非常好。大家一定要看清楚題干的描述，仔細分辨平拋運動位移方向與速度方向。還有什么問題嗎?

生：沒有了。

案例：

師：同學們，大家看屏幕中的視頻，看一下這些運動都有什么特點?

(播放視頻投出的籃球、被打出的網球、人造衛星繞地球運動)

生：運動軌跡都是曲線。

師：它和我們之前學習的勻加速和勻速直線運動一樣嗎?

生：不一樣。它的運動軌跡是曲線，而之前學習的是直線。

師：很好，同學們觀察非常仔細，這種運動軌跡為曲線的運動就是我們今天要研究的曲線運動。那大家想一想為什么物體會做曲線運動呢?

生：不知道。

師：大家想物體在怎樣的情況下會做直線運動呢?

生1：在不受外力的情況下，物體做勻速直線運動。

生2：受力平衡的時候物體也做勻速直線運動。

生3：物體在做勻加速直線運動的時候也是直線運動，也受合外力。

師：物體在做直線運動時，是不是不受合外力或者合外力的方向與運動方向相同呢?

生：是。

師：那好，大家想物體在怎樣的情況下才會做曲線運動呢?

生：不知道。

師：是不是合外力與運動方向不在一條直線上的時候啊?

生：是的。

師：也就是說合外力與物體運動不在一條直線上時，物體做曲線運動。

問題：4.

對上述課堂實錄進行評述。正確答案：教師在教學過程中采用了視頻引入的方法，體現了課堂導入激發、吸引學生學習興趣的作用，體現了新課改從生活走向物理的理念。設置疑問的環節體現了教師的引導作用，但是教師對學生的回答沒有進行評價，而是采取了灌輸式的教學，這違背了評價的反饋性原則和及時性原則，不利于學生思考習慣和探究思維的養成。例如，在學生回答物體做直線運動的條件不是教師想要的答案時，教師并沒有對學生的回答進行引導和評價，而是采取了一種反問的語氣直接提醒學生答案。

5.

針對存在的問題，設計一個改進的教學方案。(形式不限，可以是教學思路、教學活動等)正確答案：教學思路：此教學方案可以從教學方式上進行改變，可以采用設問加實驗的方式。如教師可以將學生的回答分為受力平衡和受力不平衡。受力平衡時，物體靜止或勻速直線運動；受力不平衡時，通過小車實驗，引導學生說出力與運動方向在同一條直線上時，物體做直線運動。教師再次設置疑問，如果物體受合外力與運動方向不在一條直線時會怎么樣呢?從而導出物體做曲線運動的條件。

四、教學設計題(第1小題12分，第2小題28分，共40分)閱讀材料，根據要求完成教學設計。

材料

下面是高中物理某教材重力勢能的一節中關于物體沿不同路徑下落時重力做的功的實驗示意圖。

任務：1.

重力勢能這節課在教材中的作用。正確答案：重力勢能這節課是學生第一次定量地研究能量，它的學習將會對后來動能、機械能的學習產生影響，也是學生第一次通過功能關系來定義能量。這節課的學習可以讓學生明白功是能量轉化的量度以及它所表達的物理含義。

2.

基于以上實驗，設計一個師生交流的教學方案。正確答案：教學方案：

師：觀察這三幅圖，同學們先獨立推導這幾種情況下重力所做的功。

生：嗯，利用功的表達式就可以求解。

學生做完后教師提出問題。

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：這兩種情況重力方向上的位移容易求解。

師：那么這兩個問題的答案是什么呢?

生：mgh1-mgh2。

師：我們大膽猜想一下，第三個圖中重力所做的功和前兩個是否相等呢?

生：有可能相等。

師：我們來驗證一下我們的猜想，第三幅圖的困難在哪里?

生：下落時所走的路徑是曲線。

師：那么我們怎么解決這個難點呢?對于曲線我們可以怎么處理?

生：可以把曲線分成很多小段，然后求和。

師：是這樣的，分成很多小段，就可以把它看成直線再求解是不是就簡單了，那么大家按這個方法求出后結果是怎樣的?

生：還是mgh1-mgh2。

師：這三者情況重力做的功是相同的，這說明了什么問題呢?

生：重力做功與路徑無關。

閱讀材料，根據要求完成教學設計。

材料一

《普通高中物理課程標準(2017年版)》關于“互感與自感”的內容要求是：通過實驗了解互感與自感現象，并能舉例說明互感與自感現象在實際生活中的應用。

材料二

高中物理某版教科書中“互感與自感”一節關于“自感現象的演示”的實驗內容如下。

在圖4.6-2的電路中，兩個燈泡A1和A2的規格相同，A1與線圈L串聯后接到電源上，A2與可變電阻R串聯后接到電源上。

先閉合開關S，調節電阻R，使兩個燈泡的亮度相同，再調節可變電阻R1，使它們都正