1、教师公开招聘考试(中学物理)模拟试卷 23 及答案与解析单项选择题1 质量为 m=1kg 的质点在 x-y 平面上做曲线运动,在 x 方向的速度一时间图象和 y方向的位移-时间图象如图所示,则正确的是( )。(A)质点的初速度大小为 v=5ms(B) 2s 末质点的速度大小为 6ms(C)质点做曲线运动,加速度大小为 3ms 2(D)质点所受的合外力大小为 3N2 如图,绳端系一个铜球,另一端固定于 O,O 略高于斜面体,水平力 F 推动斜面体,小球在光滑斜面上滑动,绳始终处于拉直状态,小球一直移动到顶端时,绳接近水平,在移动的过程中 FN 与 FT 的变化是( )。(A)F N 不变, FT
2、 增大(B) FN 变大,F T 减小(C) FN 不变,F T 增大后减小(D)F N 增大, FT 减小后增大3 如图所示,一滑块从半圆形光滑轨道上端由静止滑下,当滑到最低点时,关于滑块动能大小和它对轨道最低点的压力,下列叙述中正确的是( )。(A)轨道半径越大,滑块动能越大,对轨道压力越大(B)轨道半径越大,滑块动能越大,对轨道压力越小(C)轨道半径变化,滑块动能和对轨道压力都不变(D)轨道半径越大,滑块动能越大,对轨道压力不变4 m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点 ),A 为终端皮带轮,如图所示,已知皮带轮半径为 r,传送带与皮带轮间不会打滑,要使 m 水平抛出,A 轮转速
3、至少是( )。5 如图所示物体从斜面上的 Q 点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的 P 点。若传送带逆时针转动,再把物块放到 Q 点自由滑下,那么( )。(A)它仍落在 P 点(B)它将落在 P 点左边(C)它将落在 P 点右边(D)它可能落不到地面上6 如图所示,两段等长细线串接着两个质量相等的小球 a、b,悬挂于 O 点。现在两个小球上分别施加上水平方向的外力,其中作用在 h 球上的力大小为 F、作用在a 球上的力大小为 2F,则此装置平衡时的位置可能是下列哪幅图?( )7 地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动,所受的向心力为 F1,向心加速度为 a1,线速度为 v1,
4、角速度为 w1;绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)所受的向心力为 R2,向心加速度为 a2,线速度为 v2,角速度为 w2;地球同步卫星所受的向心力为 F3,向心加速度为 a3,线速度为 v(A)F 1=F2F 3(B) a1=a2=ga 3(C) v1=v2=vv 3(D)w 1=w3w 28 如图,斜面上 a、b、c 三点等距,小球从 a 点正上方 O 点抛出,做初速度为 v0的平抛运动,恰好落在 b 点。若小球初速度变为 v,其落点位于 c,则( )。(A)v 0v2v 0(B) v=2v0(C) 2v0v3v 0(D)v3v 09 如图,一理想变压器原副线圈匝数之比为 4:
5、1,原线圈两端接入一正弦交流电源;副线圈电路中 R 为负载电阻,交流电压表和交流电流表都是理想电表。下列结论正确的是( ) 。(A)若电压表读数为 6V,则输入电压的最大值为 24V(B)若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的 2 倍,则电流表的读数减小到原来的一半(C)若输入电压不变,负载电阻的阻值增加到原来的 2 倍,则输入功率增加到原来的 2 倍(D)若保持负载电阻的阻值不变,输入电压增加到原来的 2 倍,则输出功率增加到原来的 4 倍10 在不同轨道上围绕地球运行的卫星,可看作匀速圆周运动,根据万有引力定律及圆周运动相关知识,下列说法错误的是( )。(A)根据向心加速度公式 an=w2
6、r,可知卫星半径越大,其向心加速度就越大(B)由 G=Mmr 2=man,可求得 an=GMr 2,可知卫星半径越大,其向心加速度就越小(C)由 GMmr 2=mv2r,可求得 v= ,可知卫星半径越大,其线速度越小(D)由 GMmr 2=m(2T) 2r,可求得 T=2 ,可知卫星半径越入,其周期就越大11 如图所示,两束单色光 a 和 b 分别沿半径方向射入截面为半圆形的玻璃砖后,都由圆心 O 点沿 OP 射出,对于两束单色光来说( )。(A)玻璃砖对 a 光的折射率较小(B)单色光 a 的频率 va 大于单色光 b 的频率 vb(C)单色光 a 的波长 a 小于单色光 b 的波长 b(D
7、)两束单色光从射入玻璃砖到由 O 点射出的过程,在玻璃砖中传播时间相同12 如图所示,整个回路存在着竖直向上的匀强磁场,两根水平放置的光滑平行金属导轨,宽间距是窄间距的 2 倍。两根材料、质量均相同的金属棒 ab、cd 均垂直导轨放置。现给 ab 一水平向左的初速度,同时棒 cd 固定,待 ab 棒稳定后整个回路产生的热量为 Q。当 cd 棒不稳定时,再给 ab 一相同的初速度,待系统稳定后闭合回路共产生多少热量?(设导轨足够长且 cd 不会碰到临界线上)( )(A)49Q(B) 45Q(C) 12Q(D)14Q13 如图所示,一载流长导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且
8、其长边与长直导线平行。已知在 t=0 到 t=t1 的时间间隔内,长直导线中电流 i 随时间变化,使线框中感应电流总是沿顺时针方向,线框受到的安培力的合力先水平向左,后水平向右。图中箭头表示电流 i 的正方向,则 i 随时间 t 变化的图线可能是( ) 。14 如图所示的电路由 8 个不同的电阻组成,已知 R1=12,其余电阻值未知,测得A、B 间的总电阻为 4,今将 R1 换成 6 的电阻,A 、B 间总电阻变成( )。(A)24(B) 28(C) 3(D)4215 某物理兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置,当用力挤压装满水的玻璃瓶,会看到细玻璃管内的水面明显上升,这是利用细玻璃管内水面
9、的变化来放大玻璃瓶的微小形变,下列实验中也用到这种放大思想的是( )。(A)用磁感线来描述磁体的磁场(B)在研究力的作用效果与力的大小关系时,要保持力的作用点和方向不变(C)在研究电阻的串联时,为了使研究更方便,通常用一个电阻来替代多个电阻(D)将发声的音叉靠近乒乓球,通过乒乓球被弹开显示音叉在振动16 放射性同位素钍 232 经 、 衰变会生成氡,其衰变方程为23290Th 22086Rn+x+y,则 x、y 的值正确的是( )。(A)x=2,y=3(B) x=1,y=3(C) x=3,y=2(D)x=3,y=1填空题17 某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系” ,已知小
10、车的质量为 M,砝码及砝码盘的总质量为 m,所使用的打点计时器所接的交流电的频率为 50Hz。实验步骤如下:A.按图甲所示安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;C.挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度;D.改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤 C,求得小车在不同合力作用下的加速度。 根据以上实验过程,回答以下问题:(118 用如图所示电路测量干电池的电动势和内阻(电动势约为 15V,内阻约05,允许通过的最大电流为 06A)。图中电压表的量程为 20V ,内阻为3000;电流表的量
11、程为 010A,内阻为 50。除被测电池、开关和导线外,还有如下器材: A.滑动变阻器:阻值范围 010B. 滑动变阻器:阻值范围 0100C.定值电阻:阻值为 1D.定值电阻:阻值为 100(1)为了满足实验要求并保证实验的精确度,R 2 应选阻值为_ 的定值电阻;为便于调节,图中 R1 应选择阻值范围是_ 的滑动变阻器。(2)实验中,当电流表读数为010A 时,电压表读数为 116V;当电流表读数为 005A 时,电压表读数为128V。则可以求出 E=_V,r=_。19 霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图 1 所示,在一矩形半导体薄片的 P
12、、Q 间通入电流 I,同时外加与薄片垂直的磁场 B,在 M、N 间出现电压 UH,这个现象称为霍尔效应, UH 称为霍尔电压,且满足 UH=kBId,式中 d 为薄片的厚度,k 为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图 1 所示,该同学用电压表测量时,应将电压表的“+”接线柱与_(填“M”或“N”)端通过导线相连。 (2)已知薄片厚度 d=0 40mm,该同学保持磁感应强度 B=010T 不变,改变电流 I 的大小,测量相应的 UH 值,记录数据如表所示。根据表中数据在给定区域内(在图 2 上) 画出 UH-
13、I 图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为_10 -3VmA -1T -1(保留 2 位有效数字) 。 (3)该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图 3 所示的测量电路,S1、S 2 均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出)。为使电流自 Q 端流入,P 端流出,应将 S1 掷向_(填“a”或“b”),S 2 掷向 _(填“c”或“d”)。为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串接在电路中。在保持其他连接不变的情况下,该定值电阻应串接在相邻器件_和_(填器件代号)之间。计算题19 如
14、图所示,一个质量 m=2010 -11kg、电荷量 q=1010 -5C 的带正电粒子(重力忽略不计),从静止开始经 U1=100V 电场加速后,沿两平行金属板间中线水平进入电压 U2=lOOV 的偏转电场,带电粒子从偏转电场射出后,进入垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的左右边界均与偏转电场的金属板垂直。已知偏转电场金属板长L=20cm、两板间距 d=10 cm,匀强磁场的宽度 D=10cm。求:20 带电粒子进入偏转电场时的速度 v0;21 带电粒子射出偏转电场时速度 v 的大小和方向;22 为了使带电粒子不从磁场右边界射出,匀强磁场磁感应强度的最小值 B。教师公开招聘考试(中学物理)模拟试卷
15、23 答案与解析单项选择题1 【正确答案】 A【试题解析】 由图象可知质点在 x 方向做初速度为 3ms 的匀加速直线运动,且加速度大小为 15ms 2,在 y 方向上做速度为 4ms 的匀速直线运动,所以质点做初速度大小为 5ms 的曲线运动,加速度大小为 15ms 2,所以 A 对 C 错。2s 末质点在 x 方向速度大小为 6ms,y 方向速度大小仍为 4ms,所以其速度大小为 2 ms,B 错误。由 F=ma 可知质点所受合外力大小为 15N,D 错误。2 【正确答案】 D【试题解析】 当用水平力 F 缓慢推动斜面体的过程中,小球也在缓慢上升,整个过程中小球都处于静态平衡,所以小球在各
16、点所受到的合外力均为零。小球受到了重力 G、绳的拉力 FT 和斜面的支持力 FN 的作用,其中 G 的大小和方向均不变,FN 的方向不变,则可以作出如图所示的欠量动态三角形。当绳逐渐变成水平的过程中,F T 按如图虚线箭头变化,则可知 FT 先减小后增大,而 FN 不断增大,所以选项 D 正确。3 【正确答案】 D【试题解析】 物体下滑的过程,根据动能定理得:mgR=12mv 2,v 2=2gR。物体到达最低点的动能为 Ek=12mv 2=mgR,可见,质量越大,半径越大,动能越大。在轨道最低点,由牛顿第二定律得,F N-mg=mv2 R,解得 FN=3mg,则知小滑块对轨道的压力大小与半径无
17、关,只与重力有关。故 A、B 、C 错误,D 正确。4 【正确答案】 A【试题解析】 当物体对轮子的压力为零时,物体做平抛运动,由重力提供向心力有 mg=mv2r ,得 v= 。根据转速 n=w2=1v 2r=1 2 ,得最小值为12 ,故 A 选项正确。5 【正确答案】 A【试题解析】 物块从斜面滑下来,当传送带静止时,在水平方向受到与运动方向相反的摩擦力,物块将做匀减速运动。物块离开传送带时做平抛运动,当传送带逆时针转动时物体相对传送带仍是向前运动的,受到滑动摩擦力方向与运动方向相反,物体做匀减速运动,离开传送带时,也做平抛运动,且与传送带不动时的抛出速度相同,故落在 P 点,选项 A 正
18、确。6 【正确答案】 C【试题解析】 设每个球的质量为 m,oa 与 ab 和竖直方向的夹角分别为 和 ,以两个小球组成的整体为研究对象,分析受力情况:根据平衡条件可知,oa 绳的受力方向不可能沿竖直方向,否则整体的合力不为零,不能保持平衡。由平衡条件得:tan=F2mg ,以球 b 为研究对象,分析受力情况,由平衡条件得tan=Fmg,则 ,故选项 C 正确。7 【正确答案】 D【试题解析】 根据题意,三者质量相等,轨道半径 r1=r2r 3。物体与人造地球卫星比较,由于赤道上物体由引力和支持力的合力提供向心力,而近地卫星只受万有引力,故 F1F 2,故 A 错误;由于 F1F 2,故由牛顿
19、第二定律可知,a 1a 2,故选项 B 错误;根据向心力公式 F=mv2R,由于 m、R 一定,F 1F 2,故 v1v 2,选项 C 错误;同步卫星与地球自转同步,故 T1=T3,根据周期公式 T=2 ,可知卫星轨道半径越大,周期越大,故 T3T 2,再根据 w=2T,有 w1=w3w 2,故选项 D 正确。8 【正确答案】 A【试题解析】 过 b 点作一水平线 MN,分别过 a 点和 c 点作出 MN 的垂线分别交MN 于 a、c点,由几何关系得:ab=bc ,作出小球以初速度 v 抛出落于 c 点的轨迹如图中虚线所示,必交 b、c之间的一点 d,没 a、b 间的距离为 x,则研究小球从抛
20、出至落至 MN 面上的运动可知,a、d 间的距离 x满足:xx 2x,故v0v2v 0,选项 A 正确,B、C、D 错误。9 【正确答案】 D【试题解析】 电表的读数为有效值,若电压表读数为 6V,则输入电压为 24V 是有效值,故 A 错误;若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的 2 倍,可知,输出电压也增加到原来的 2 倍,则负载电流增加到原来 2 倍,故 B 选项错误;若输入电压不变,负载电阻的阻值增加到原来的 2 倍,则电流减小为原来的一半,输入功率同样小少为原来一半,故 C 选项错误。若保持负载阻值不变,输入电压增加到原来 2 倍,输出电压增大到原来 2 倍,由 P=U2 R 可知功
21、率增加到原来的 4 倍,故 D 正确。10 【正确答案】 A【试题解析】 各卫星围绕地球在不同的轨道上做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力可得 GMmr 2=mv2r=ma n=m(2T) 2r,可以推得:(1)a n=GMr 2,卫星半径越大,向心加速度越小;(2)v= ,卫星半径越大,线速度越小; (3)T=2,卫星半径越大,周期越大。故 A 选项错误,符合题意。11 【正确答案】 A【试题解析】 通过光路图可以看出,b 光的偏折程度大,则 b 光的折射率较大,a 光的折射率较小,A 选项正确;由光的色散可知, a 光的频率小于 b 光的频率,a 光的波长大于 b 光的波长, B、C 选项
22、错误;两束单色光在介质中的传播速度大小不等,所以在玻璃砖中传播的时间也不相同,D 选项错误。故选 A。12 【正确答案】 B【试题解析】 当 cd 棒固定时,ab 棒最终在安培力的作用下静止,整个回路产生的热量为 Q=12mv 02。当 cd 棒不稳定时,给 ab 一初速度,则回路产生感应电流,cd 棒在安培力的作用下做加速运动。此时,系统稳定的条件是回路中电流为零,ab、cd 做匀速直线运动,abcd 围成的闭合回路磁通量变化为零。由于 ab 棒所在的导轨宽度是 cd 的 2 倍,因此,系统稳定后,cd 的运动速度是 ab 的 2 倍。假设ab 最终的运动速度为 u。从开始运动到最终达到稳定
23、,ab 棒所受的安培力始终是cd 棒的 2 倍,由冲量定理有,对 ab 棒:2Ft=mv 0-mu;对 cd 棒,Ft=m(2u)-0。解得 u=12v 0,由能量守恒定律得到,上述过程产生的热量为 Q=12mv 02-12mu 2+ m(2u)2=45Q。B 选项正确。13 【正确答案】 D【试题解析】 由左手定则可知,若要使线框受到的安培力的合力先水平向左,后水平向右,电流 i 在线框侧产生磁场的方向先垂直于纸面向内,后垂直于纸面向外,再由右手定则可知,电流方向先为正后为负,所以选项 D 正确。14 【正确答案】 C【试题解析】 不管这 8 个不同的电阻连接有多复杂,用等效替代法,将与 R
24、1 并联的其他电阻等效为一个电阻 R2,AB 问电阻 R1 与等效电阻 R2 为并联关系,则:R1=12时,R AB= =4,解得:R 2=6;当 R1=6时,则:R AB=3,故 C 正确。15 【正确答案】 D【试题解析】 A 选项用磁感线来描述磁体的磁场是用了模型法; B 选项用了控制变量法;C 选项用了等效替代法;D 选项,将发声的音叉靠近乒乓球,通过乒乓球被弹开说明音叉在振动,把音叉的振动放大成乒乓球的运动,采用的是“转换法”符合题意。16 【正确答案】 C【试题解析】 衰变要产生 粒子 42He,故原子核经过一次 衰变,电荷数减小2,质量数减小 4, 衰变要产生电子 0-1e,故一
25、次 衰变电荷数增加 1,质量数不变。根据核反应过程中质量数、核电荷数守恒,得到 90=86+2x-y,232=220+4x,则 x=3,y=2。故选 C。填空题17 【正确答案】 (1)C;(2)016;(3)A。【试题解析】 (1)由实验装置可知当砝码下落的高度为 h 时,小车沿木板下滑的距离为 2h,故加速度不同,选项 A 错误;由于砝码加速下落,处于失重状态,故选项 B 错误;如果细绳不与木板平行,则木板方向是由细绳拉力的分力产生加速度,给实验带来误差,所以要求细绳一定与长木板平行,故选项 C 正确;对于砝码,由受力分析知 mg-2T=,砌,解得 T=12(mg-ma),故选项 D 错误
26、;由于本实验利用测力计可以直接读出细绳的拉力,所以不需要满足砝码和砝码盘的质量远小于小车质量,故选项 E 错误。 (2)由题意知时间间隔 T=01s ,根据纸带可知连续相等时间间隔内的位移差为t=00016m,由 s=aT2 可知 a=tT 2=0001601 2=016ms 2。 (3)根据牛顿第二定律可知选项 A 正确。18 【正确答案】 (1)1 ;010;(2)140;0 4。【试题解析】 (1)为了电压表的读数变化明显,定值电阻应该选用较小阻值;为了便于调节,图中 R1 应选择阻值较小的,即 010 的滑动变阻器。(2)实验中,当电流表读数为 010A 时,电压表读数为 116V;当
27、电流表读数为 005A 时,电压表读数为 128V,干路的电流等于电流表的读数和通过 R2 的电流之和。根据闭合电路欧姆定律列出等式:E=116+( +010)r,E=128+( +005)r,解得 E=14V, r=04 。19 【正确答案】 (1)M; (2)15; (3)b ;c;S 1;E 。【试题解析】 根据左手定律,正电荷受力向左,M 点电势较高,因此“+” 接线柱应接 M 点; 画出图象见答案,图象的斜率为 kBd,将 B 和 d 代入就可以求出 k 值;为 15;将 S1 掷向“b”,S 2 掷向“c” ,电流恰好反向,应将该电阻接入公共部分,即在 S1 与 S2 之间,因此可
28、以在 S1 与 E 之间也可以在 E 与 S2 之间。计算题20 【正确答案】 带电粒子在加速电场中运动,据动能定理有 qU1=12mv 02,则v0= ,代入数据得:v 0=1010 4ms。21 【正确答案】 带电粒子在偏转电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动,则有:L=v 0t;a=qU 2md;v y=at;飞出电场时,速度偏转角的正切值 tan=U2L2U 1d= ,则 =30。v=v0 cos= v011510 4ms,方向与水平方向成 30。22 【正确答案】 若带电粒子不从磁场右边界射出,则其最大半径的话动轨迹如图所示: 设带电粒子在磁场中运动的最大半径为 r,由几何关系知 D=r+rsin,由洛伦兹力提供向心力可得 qvB=mv2r,即 B=,代入数据得 B= 0346T。
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