图14(2)用如图14所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图1是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐),图2是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是()。
A. 当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30°
B. 当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90°
C. 当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30°
D. 干涉条纹保持原来状态不变
2.(1)在“用单摆测重力加速度”的实验中,某同学的操作步骤为:
a. 取一根细线,下端系住直径为d的金属小球,上端固定在铁架台上
b. 用米尺量得细线长度l
c. 在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球
d. 用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t,得到周期T=t/n
e. 用公式g=4π2lT2计算重力加速度
按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比(选填“偏大”、“相同”或“偏小”)。
图15(2)已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为
T′=T01+asin2θ2,式中T0为摆角趋近于0°时的周期,a为常数。为了用图像法验证该关系式,需要测量的物理量有;若某同学在实验中得到了如图15所示的图像,则图像中的横轴表示。
3.某同学利用图16所示的电路研究灯泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W)的发光情况(假设灯泡电阻恒定),图17为实物图。
图16图17图18(1)他分别将L1、L2接入图16中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为6V时,发现灯泡均能正常发光。在图17中用笔画线代替导线将电路连线补充完整。
(2)接着他将L1和L2串联后接入图16中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为6V时,发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮,出现这种现象的原因是。
(3)现有如下器材:电源E(6V,内阻不计),灯泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W),L3(6V,10W),单刀双掷开关S。, , , 在图18中设计一个机动车转向灯的控制电路:当单刀双掷开关S与1相接时,信号灯L1亮,右转向灯L2亮而左转向灯L3不亮;当单刀双掷开关S与2相接时,信号灯L1亮,左转向灯L3亮而右转向灯L2不亮。
五、计算题(每小题10分,共20分)
1.科研人员乘气球进行科学考察,气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg。气球在空中停留一段时间后,发现气球漏气而下降,及时堵住,堵住时气球下降速度为1 m/s,且做匀加速运动,4s内下降了12m。为使气球安全着陆,科研人员向舱外缓慢抛出一定的压舱物,此后发现气球做匀减速运动,下降速度在5分钟内减少3m/s,若泄漏气体的质量可忽略,重力加速度g=9.89m/s2,求抛掉的压舱物的质量。
2.如图19,空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向为y轴正方向,磁场方向垂直于xOy平面(纸面)向外,电场和磁场都可以随意加上或撤除,重新加上的电场或磁场与撤除前的一样,一带正电荷的粒子从P(x=0,y=h)点以一定的速度平行于x轴正向入射,这时若只有磁场,粒子将做半径为R0的圆周运动;若同时存在电场和磁场,粒子恰好做直线运动。现在,只加电场,当粒子从P点运动到x=R0平面(图中虚线所示)时,立即撤除电场同时加上磁场,粒子继续运动,其轨迹与x轴交于M点,不计重力,求:
图19(1)粒子到达x=R0平面时速度方向与x轴的夹角以及粒子到x轴的距离;
(2)M点的横坐标xM。
六、教学设计题(12分)
以第一部分 教育理论与实践
一、多项选择题
1.AC2.ABC3.ABCD4.BCD5.ABCD
二、名词解释
1.学校教育是指根据一定社会的要求和受教育者身心发展的特点,有目的、有计划、有组织实施地教育,其目的是把受教育者培养成一定社会所需要的人。
2.教育目的是指社会对学校教育培养造就人才个体的质量规格或素质标准要求的总设想、总规定。
3.基础知识、基本技能和技巧,通称为“双基”。
第二部分专业基础知识
一、单项选择题
1.B[解析] 略。
2.D[解析] 略。
3.B[解析] 电压表指针有偏转说明A、B两极间有电压,故水果电池把化学能转化为电能,选项B正确,C、D错误;由图可知金属片B是水果电池的负极,选项A错误。
4.A[解析] 考查能量的转换,由c到d的过程中重力势能转化为动能,故通过d时的速度比通过c时大,选项A正确。
5.B[解析] 根据热机效率的定义易知η=E4E1×100%,选项B正确。
6.A[解析] 各种微波都属于电磁波,其在真空中的速度均等于光速,但由于各种微波各自频率不同而会不同的波长,且其频率范围不在可见光范围内。
7.A[解析] 根据凸透镜成像特点可知当物体距离凸透镜在一倍焦距到两倍焦距之间时,会在光屏上成放大的实像,故可判断出选项A正确。
8.D[解析] 略。
9.C[解析] 略。
10. B[解析] 根据力矩的相关知识可知在相同力矩下,力的大小与力到作用点的距离成反比,从而可判断出B正确。
11. A[解析] 比较相同时间内甲乙两种液体温度变化可知,甲液体温度升高较少,从而可知甲液体比热容较大,从而可判断出选项A正确。
12. C[解析] 略。
13. D[解析] 由于小物块匀速上滑,而楔形物块保持静止,故楔形物块和小物块组成的系统处于平衡状态,则有FN+Fsinθ=Mg+mg,所以FN=(M+m)g-Fsinθ,D选项正确。
14. C[解析] 由于带电粒子只受电场力作用,故带电粒子的动能与电势能总和保持一致,从而有qφa+12mv2a=qφb+12mv2b,所以qm=v2a-v2b2(φb-φa),选项C正确。
15. B[解析] 两夸克从相距无穷远到相距接近r2过程中,引力为零,故引力不做功,势能一直为零。当两夸克从相距r2逐渐减小到相距r1过程中,势能U=F(r2-r1);当两夸克相距r1时,U=-F0(r2-r1)=-U0;当两夸克距离小于r1且减小时,引力为零,不再做功,势能保持-U0不变,故B正确。
二、填空题
1.(1)扩散蒸发升华(2)C
2.(1)“他挣扎着力图把一只脚拔出来”(2)“在泥沼上铺上木板,从木板上靠近该男子”“平躺在泥沼上以蛙泳姿势移离泥沼”压力一定,接触面积增大,则压强减小
3.电动惯性电磁感应
三、作图题
1.2.3.
四、实验与探究题
1.(1)正大于(2)D
2.(1)偏小
(2)T′(或t、n)、θT′
图1图23.(1)如图1
(2)由于RL1比RL2大得多,灯泡L2分得的电压很小,虽然有电流通过,但实际功率很小,故不能发光
(3)如图2
五、计算题
1.解:
由牛顿第二定律得:mg-f=ma,h=v0t+12at2
抛物后减速下降有:f-(m-m′)g=(m-m′)a′,Δv=a′Δt
解得:m′=ma+Δv/Δtg+Δv/Δt=101kg。
2.解:
(1)做直线运动有:qE=qBv0
做圆周运动有:qBv0=mv20R0
只有电场时,粒子做类平抛运动,有:
qE=ma
R0=v0t
vy=at
解得:vy=v0
粒子速度大小为:v=v20+v2y=2v0
速度方向与x轴夹角为:θ=π4
粒子到x轴的距离为:H=h+12at2=h+R02
(2)撤电场加上磁场后,有:qBv=mv2R
解得:R=2R0
粒子运动轨迹如图所示,圆心C位于与速度v方向垂直的直线上,该直线与x轴和y轴的夹角均为π/4,由几何关系得C点坐标为:
xC=2R0
yC=H-R0=h-R02
过C作x轴的垂线,在△CDM中:CM=R=2R0
CD=yC=h-R02
解得:DM=CM2-CD2=74R20+R0h-h2
M点横坐标为:xM=2R0+74R20+R0h-h2
六、教学设计题
参考答案:
(一)引入新课
通过光的折射实验演示折射角和入射角的大小关系,然后由光的可逆性推断可能发生的现象,并用实验证实全反射现象。
(二)教学过程
1.做好演示实验:光的折射和光的全反射实验。
2.带领学生分析发生全反射的条件:
光由光疏介质进入光密介质时,折射角小于入射角,不会发生全反射,而光由光密介质进入光疏介质时,折射角大于入射角,随着入射角的增大,折射角先达到90°,就发生了全反射现象。
强调:入射角必须大于或等于一定的角度——临界角
全反射:光照射到两种介质的界面上,光线全部反射回原介质的现象叫全反射。
A. 产生全反射的条件:①光线从光密介质射向光疏介质;②入射角大于或者等于临界角。
B. 当光线从光密介质射入光疏介质,在入射角逐渐增大的过程中,反射光的能量逐渐增强,折射光的能量逐渐减弱,当入射角等于临界角时,折射光的能量已经减弱为零,发生了全反射。
C. 当光由光密介质射入光疏介质时,应先判断会不会发生全反射,为此应画出入射角等于临界角的光路,然后再根据折射定律或反射定律进行定量计算或动态分析。
3.棱镜:通常指截面是三角形的三棱镜。
(三)探究活动
1.利用光的全反射的有关知识自制光导纤维。
2.查阅资料,了解我国光纤的发展和过程。
实验研究:
题目:“海市蜃楼”实验模拟
内容:本实验的关键在于配置密度分布不均匀的蔗糖溶液,做法如下:先在玻璃缸中加入蔗糖直到析出时为止,这样就配置了浓度很高的蔗糖溶液,再在蔗糖溶液上面缓慢加入清水,加入清水时要注意不能让溶液与清水混合。过1~2天后,由于蔗糖分子内扩散,在玻璃缸中就形成了密度分布不均匀的蔗糖溶液,当光在其中传播时,可清晰的看到溶液中弯曲的光路。
建议:配置溶液工作应提前1~2天完成,不宜太早,也不宜太晚。
“全反射”为目标内容写一篇说课稿并说明思路。