教師資格認(rèn)定考試高級(jí)中學(xué)物理模擬題5一、單項(xiàng)選擇題1.

有一絕熱容器，中間用隔板分成兩部分，左側(cè)是理想氣體，右側(cè)是真空?，F(xiàn)將隔板抽掉，讓左側(cè)的氣體自由膨脹到右側(cè)直到平衡，在此過(guò)程中______。A（江南博哥）.氣體對(duì)外做功，溫度不變，內(nèi)能減小B.氣體對(duì)外做功，溫度不變，內(nèi)能不變C.氣體不做功，溫度不變，內(nèi)能不變D.氣體不做功，溫度不變，內(nèi)能減小正確答案：C[解析]絕熱系統(tǒng)，氣體自由膨脹到右側(cè)，氣體不做功，沒(méi)有發(fā)生熱傳遞，溫度不變，內(nèi)能不變，休積變大，壓強(qiáng)變小。

2.

一個(gè)光滑的水平軌道，AB與一光滑的圓形軌道BCD相接，其中圓軌道在豎直平面內(nèi)D為最高點(diǎn)，B為最低點(diǎn)，半徑為R，一質(zhì)量為m的小球以初速度v0，沿AB運(yùn)動(dòng)，恰能通過(guò)最高點(diǎn)則______。

A.m越大，v0值越大B.R越大，v0值越大C.v0值與m，R無(wú)關(guān)D.m與R同時(shí)增大，有可能使v0不變正確答案：B[解析]恰能通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，重力提供向心力，因此有，，B項(xiàng)正確。

3.

一水平拋出的小球落到一傾角為θ的斜面上時(shí)，其速度方向與斜面垂直，運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖中虛線所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過(guò)的距離之比為_(kāi)_____。

A．tanθ

B．2tanθ

C．

D．正確答案：D

4.

如圖，帶電粒子P所帶的電荷量是帶電粒子Q的3倍，它們以相等的速度v0從同一點(diǎn)出發(fā)，沿著跟電場(chǎng)強(qiáng)度垂直的方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，分別打在M、N點(diǎn)，若OM=MN，則P和Q的質(zhì)量之比為_(kāi)_____。

A.3:4B.4:3C.3:2D.2:3正確答案：A

5.

如圖所示，一種光導(dǎo)纖維內(nèi)芯折射率n1，外層折射率為n2，一束光信號(hào)與界面成α角由內(nèi)芯射向外層，要在界面上發(fā)生全反射，必須滿足什么條件?______

A.n1＞n2，α大于某一值B.n1＜n2，α大于某一值C.n1＞n2，α小于某一值D.n1＜n2，α小于某一值正確答案：C

6.

為了探測(cè)X星球，載著登陸艙的探測(cè)飛船在以該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)1，總質(zhì)量為m1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近的半徑為r2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)登陸艙的質(zhì)量為m2，則______。

A．X星球的質(zhì)量為

B．X星球表面的重力加速度為

C．登陸艙在r1與r2軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小之比為

D．登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為正確答案：A[解析]根據(jù)，可得，故A正確，D錯(cuò)誤；登陸艙在半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動(dòng)的向心加速度，此加速度與X星球表面的重力加速度并不相等，故B錯(cuò)誤；根據(jù)，得，則，故C錯(cuò)誤。

7.

如圖所示，M，N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧的圓心，∠MOP=60°。電荷量相等、符號(hào)相反的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)，這時(shí)O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E1；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)，則O點(diǎn)的場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)镋2，E1與E2之比為_(kāi)_____。

A．1:2

B．2:1

C．

D．正確答案：B[解析]設(shè)M點(diǎn)電荷為+q，N點(diǎn)電荷為-q，則。N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)，則電場(chǎng)的兩個(gè)分量如圖，，故答案為B。

8.

教學(xué)方法，是在教學(xué)過(guò)程中，______為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的、完成教學(xué)任務(wù)而采取的教與學(xué)相互作用的教學(xué)方式的總稱。A.教師和學(xué)生B.教師C.學(xué)生D.班主任正確答案：A

二、計(jì)算題1.

一質(zhì)量為m的小球以速率v0從地面開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球所受空氣阻力大小與速率成正比，比例系數(shù)為k，求小球速率隨時(shí)間的變化關(guān)系v(t)。正確答案：小球豎直上升時(shí)受到重力和空氣阻力，兩者方向向下，取向上的方向?yàn)檎较?，根?jù)牛頓第二方程，得方程

，

分離變量得

積分得

當(dāng)t=0時(shí)v=v0，所以

于是

因此小球速率隨時(shí)間的變化關(guān)系為

三、案例分析題某教師為了了解學(xué)生對(duì)電路、安培力、左手定則等知識(shí)的綜合掌握與運(yùn)用情況，設(shè)計(jì)了若干檢測(cè)題，其中第5題如下。檢測(cè)結(jié)果不少學(xué)生選擇了C選項(xiàng)。

在圖示的電路中，每節(jié)電池均相同，當(dāng)電鍵S分別置于a、b兩處時(shí)，若導(dǎo)線MM'與NN'之間的安培力的大小為fa、fb，則可判斷這兩段導(dǎo)線______。

A．相互吸引，fa＞fb

B．相互排斥，fa＞fb

C．相互吸引，fa＜fb

D．相互排斥，fa＜fb

針對(duì)上述材料，回答下列問(wèn)題：1.

分析學(xué)生答題錯(cuò)誤可能是由哪些原因造成的(答出2個(gè)即可)。正確答案：錯(cuò)誤的原因大致有二三：其一是對(duì)平行通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受安培力的原理以及用左手定則的判斷方法沒(méi)有很好的理解和掌握：其二是沒(méi)有進(jìn)行正確的動(dòng)態(tài)電路分析所致；其三是按照電荷之間相互作用規(guī)律進(jìn)行判斷。

2.

針對(duì)其中由物理知識(shí)方面導(dǎo)致的錯(cuò)誤，創(chuàng)設(shè)一個(gè)問(wèn)題情境，用于幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。正確答案：老師：初中時(shí)我們學(xué)習(xí)了電荷之間的相互作用規(guī)律，清同學(xué)們回憶一下是怎樣一種規(guī)律?

學(xué)生1：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。

老師：回答的很好，電荷間相互作用遵循是這樣的規(guī)律。而對(duì)于兩個(gè)相互平行的直導(dǎo)線，當(dāng)通有同方向電流或反方向的電流時(shí)，兩導(dǎo)線之間相互作用是否也會(huì)是“通同方向電流時(shí)互相排斥，通反方向電流時(shí)互相吸引”呢?

學(xué)生2：我猜想也是同樣的，同向電流相互排斥，異向電流相互吸引。

學(xué)生3：我猜想是跟學(xué)生2的結(jié)論完全相反。

老師：同學(xué)們的猜想無(wú)外乎就是這兩利，情況，到底是怎樣的規(guī)律?請(qǐng)看下面的演示實(shí)驗(yàn)。(老師邊演示邊提出問(wèn)題請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)行思考)

老師：同學(xué)們先對(duì)電路圖進(jìn)行分析，當(dāng)開(kāi)關(guān)S置于a處時(shí)與置于b處時(shí)，電路有什么不同?

學(xué)生4：開(kāi)關(guān)接a時(shí)通過(guò)導(dǎo)線的電流要小于接b時(shí)的電流，因?yàn)檫B接的電池個(gè)數(shù)不同。

學(xué)生5：無(wú)論開(kāi)關(guān)接a還是接b，兩導(dǎo)線通過(guò)的電流方向都是反方向的。

老師：同學(xué)們分析的很好，兩導(dǎo)線通有反方向的電流是如何相互作用的呢?接下來(lái)我們一起觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn))

全體學(xué)生：哦，居然是排斥的。

老師：大家討論一下為什么兩導(dǎo)線相互排斥?

學(xué)生6：我認(rèn)為是導(dǎo)線1電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)線2產(chǎn)生了作用，同樣導(dǎo)線2電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)線1產(chǎn)生了作用。兩導(dǎo)線是因?yàn)槭艿桨才嗔ψ饔枚嗷ヅ懦獾摹?/p>

老師：是這樣的，同學(xué)們接著思考如何判斷兩導(dǎo)線所受安培力的方向啊?

學(xué)生7：利用安培定則可以判斷導(dǎo)線1產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，再用左手定則可判斷導(dǎo)線2在導(dǎo)線1的磁場(chǎng)中所受到的安培力的方向；用同樣的方法可以判斷導(dǎo)線2電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)線1的作用情況。所以判定出通反方向電流的兩導(dǎo)線間相互排斥。

老師：學(xué)生6和學(xué)生7分析的非常正確，請(qǐng)大家根據(jù)剛才學(xué)生6和學(xué)生7的回答繼續(xù)思考：若兩導(dǎo)線通有同方向電流會(huì)是怎樣的情況啊?

(全體學(xué)生按照思路自然順暢的得出正確的結(jié)論來(lái))

某教師為了了解學(xué)生對(duì)電場(chǎng)線、電勢(shì)等知識(shí)的綜合掌握與運(yùn)用情況，設(shè)計(jì)了若干檢測(cè)題，其中第3題如下。

如圖所示，實(shí)線是一個(gè)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，虛線是一個(gè)負(fù)檢驗(yàn)電荷在這個(gè)電場(chǎng)中的軌跡，若電荷是從a處運(yùn)動(dòng)到b處，以下判斷正確的是______。

A．電荷從a到b加速度減小

B．b處電勢(shì)能大

C．b處電勢(shì)高

D．電荷在b處速度小

由圖可知，由a→b，速度變小，所以，加速度變小，選A。因?yàn)闄z驗(yàn)電荷帶負(fù)電，所以電荷運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡妱?shì)升高方向，所以b處電勢(shì)高于a點(diǎn)，選C。

針對(duì)上述材料，回答下列問(wèn)題：3.

分析學(xué)生答題錯(cuò)誤可能是由哪些原因造成的。正確答案：錯(cuò)解原因：選A的同學(xué)屬于加速度與速度的關(guān)系不清；選C的同學(xué)屬于功能關(guān)系不清。

4.

針對(duì)其中由物理知識(shí)方面導(dǎo)致的錯(cuò)誤，給出正確的引導(dǎo)，用于幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。正確答案：本題體現(xiàn)高考在對(duì)基本概念的透徹理解、對(duì)基本規(guī)律準(zhǔn)確把握這方面的意圖。這道小題檢查了電場(chǎng)線的概念、牛頓第二定律、做曲線運(yùn)動(dòng)物體速度與加速度的關(guān)系、電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系、電場(chǎng)力功(重力功)與電勢(shì)能(重力勢(shì)能)變化的關(guān)系、能量守恒定律等基本概念和規(guī)律。教學(xué)中應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生理解概念規(guī)律的確切含義、適用條件，鑒別似是而非的說(shuō)法。本題中由圖可知b處的電場(chǎng)線比a處的電場(chǎng)線密，說(shuō)明b處的場(chǎng)強(qiáng)大于。處的場(chǎng)強(qiáng)。根據(jù)牛頓第二定律，檢驗(yàn)電荷在b處的加速度大于在a處的加速度，A選項(xiàng)錯(cuò)。

由圖可知，電荷做曲線運(yùn)動(dòng)，必受到不等于零的合外力，即F≠0，且F的方向應(yīng)指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹向。因?yàn)闄z驗(yàn)電荷帶負(fù)電，所以電場(chǎng)線指向是從疏到密。再利用“電場(chǎng)線方向?yàn)殡妱?shì)降低最快的方向”判斷a、b處電勢(shì)高低關(guān)系是Ua＞Ub，C選項(xiàng)不正確。

根據(jù)檢驗(yàn)電荷的位移與所受電場(chǎng)力的夾角大于90°，可知電場(chǎng)力對(duì)檢驗(yàn)電荷做負(fù)功。功是能量變化的量度，可判斷由a→b電勢(shì)能增加，B選項(xiàng)正確；又因電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，系統(tǒng)的能量守恒，電勢(shì)能增加則動(dòng)能減小，即速度減小，D選項(xiàng)正確。

四、教學(xué)設(shè)計(jì)題閱讀下列材料，完成教學(xué)設(shè)計(jì)。

材料一：動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化物體自由下落或沿光滑斜面滑下時(shí)，重力對(duì)物體做正功，物體的重力勢(shì)能減少。減少的重力勢(shì)能到哪里去了?我們發(fā)現(xiàn)，在這些過(guò)程中，物體的速度增加了，表示物體的動(dòng)能增加了。這說(shuō)明，物體原來(lái)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成了動(dòng)能。

原來(lái)具有一定速度的物體，由于慣性在空中豎直上升或沿光滑斜面上升，這時(shí)重力做負(fù)功，物體的速度減小，表示物體的動(dòng)能減少了。但由于物體的高度增加，它的重力勢(shì)能增加了。這說(shuō)明，物體原來(lái)具有的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了重力勢(shì)能。

材料二：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。這叫做機(jī)械能守恒定律。它是力學(xué)中的一條重要定律，是普遍的能量守恒定律的一種特殊情況。

根據(jù)上述材料，回答：1.

設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于機(jī)械能守恒定律內(nèi)容和條件的教學(xué)導(dǎo)入。正確答案：導(dǎo)入新課

①提出課題——機(jī)械能守恒定律。(板書(shū))

②力做功的過(guò)程也是能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的過(guò)程，物體的動(dòng)能和勢(shì)能總和稱為機(jī)械能，例舉通過(guò)重力或彈力做功，動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化。(展示圖片和視頻)

瀑布(自由落體)：重力勢(shì)能→動(dòng)能

蕩秋千：動(dòng)能→重力勢(shì)能→動(dòng)能

過(guò)山車(chē)：動(dòng)能→重力勢(shì)能→動(dòng)能

撐桿跳高：動(dòng)能→彈性勢(shì)能、重力勢(shì)能→動(dòng)能

分析上述各個(gè)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)換及重力、彈力做功的情況(學(xué)生描述)。

[實(shí)驗(yàn)]鋼球用細(xì)繩懸起，請(qǐng)一同學(xué)靠近，將鋼球偏至同學(xué)鼻子處釋放，擺回時(shí)，觀察該同學(xué)反應(yīng)，并讓學(xué)生分析會(huì)不會(huì)碰到鼻子。

2.

完成材料一部分的教學(xué)設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括學(xué)情分析和教學(xué)目標(biāo)。正確答案：學(xué)情分析

通過(guò)前幾節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生知道了重力做功會(huì)引起重力勢(shì)能的變化，彈簧的彈力做功將使彈性勢(shì)能發(fā)生變化，合外力的功將引起物體動(dòng)能的變化。使學(xué)生看到曾在初中階段學(xué)過(guò)的一些定性的東兩逐漸找到了定量方面的聯(lián)系，對(duì)功能關(guān)系的認(rèn)識(shí)加深了，也萌發(fā)了繼續(xù)探究的興趣。那么，在動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都參與轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，情況又將如何呢?這是學(xué)生急待解決的問(wèn)題，機(jī)械能守恒定律的建立已經(jīng)到了“水到渠成”的時(shí)候了。從知識(shí)發(fā)展的線索來(lái)看，本節(jié)內(nèi)容，既是對(duì)前面幾節(jié)內(nèi)容的總結(jié)，也是對(duì)能量守恒定律的鋪墊。通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)功是能量變化的量度會(huì)有更加深刻地理解，也為從不同角度處理力學(xué)問(wèn)題提供了良好的途徑。本節(jié)內(nèi)容是本章的重點(diǎn)內(nèi)容。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生不難掌握機(jī)械能守恒的表達(dá)式和運(yùn)用機(jī)械能守恒定律求解比較簡(jiǎn)單的問(wèn)題，但對(duì)具體問(wèn)題中機(jī)械能守恒條件是否滿足的判斷還有一定困難，因此，對(duì)機(jī)械能守恒定律條件的理解是本節(jié)內(nèi)容的難點(diǎn)。

教學(xué)目標(biāo)