圖14(2)用如圖14所示的實驗裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象。圖1是點燃的酒精燈(在燈芯上灑些鹽),圖2是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈。將金屬絲圈在其所在的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉,觀察到的現(xiàn)象是()。
A. 當金屬絲圈旋轉30°時干涉條紋同方向旋轉30°
B. 當金屬絲圈旋轉45°時干涉條紋同方向旋轉90°
C. 當金屬絲圈旋轉60°時干涉條紋同方向旋轉30°
D. 干涉條紋保持原來狀態(tài)不變
2.(1)在“用單擺測重力加速度”的實驗中,某同學的操作步驟為:
a. 取一根細線,下端系住直徑為d的金屬小球,上端固定在鐵架臺上
b. 用米尺量得細線長度l
c. 在擺線偏離豎直方向5°位置釋放小球
d. 用秒表記錄小球完成n次全振動的總時間t,得到周期T=t/n
e. 用公式g=4π2lT2計算重力加速度
按上述方法得出的重力加速度值與實際值相比(選填“偏大”、“相同”或“偏小”)。
圖15(2)已知單擺在任意擺角θ時的周期公式可近似為
T′=T01+asin2θ2,式中T0為擺角趨近于0°時的周期,a為常數(shù)。為了用圖像法驗證該關系式,需要測量的物理量有;若某同學在實驗中得到了如圖15所示的圖像,則圖像中的橫軸表示。
3.某同學利用圖16所示的電路研究燈泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W)的發(fā)光情況(假設燈泡電阻恒定),圖17為實物圖。
圖16圖17圖18(1)他分別將L1、L2接入圖16中的虛線框位置,移動滑動變阻器的滑片P,當電壓表示數(shù)為6V時,發(fā)現(xiàn)燈泡均能正常發(fā)光。在圖17中用筆畫線代替導線將電路連線補充完整。
。2)接著他將L1和L2串聯(lián)后接入圖16中的虛線框位置,移動滑動變阻器的滑片P,當電壓表示數(shù)為6V時,發(fā)現(xiàn)其中一個燈泡亮而另一個燈泡不亮,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是。
。3)現(xiàn)有如下器材:電源E(6V,內(nèi)阻不計),燈泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W),L3(6V,10W),單刀雙擲開關S。, , , 在圖18中設計一個機動車轉向燈的控制電路:當單刀雙擲開關S與1相接時,信號燈L1亮,右轉向燈L2亮而左轉向燈L3不亮;當單刀雙擲開關S與2相接時,信號燈L1亮,左轉向燈L3亮而右轉向燈L2不亮。
五、計算題(每小題10分,共20分)
1.科研人員乘氣球進行科學考察,氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質量為990 kg。氣球在空中停留一段時間后,發(fā)現(xiàn)氣球漏氣而下降,及時堵住,堵住時氣球下降速度為1 m/s,且做勻加速運動,4s內(nèi)下降了12m。為使氣球安全著陸,科研人員向艙外緩慢拋出一定的壓艙物,此后發(fā)現(xiàn)氣球做勻減速運動,下降速度在5分鐘內(nèi)減少3m/s,若泄漏氣體的質量可忽略,重力加速度g=9.89m/s2,求拋掉的壓艙物的質量。
2.如圖19,空間存在勻強電場和勻強磁場,電場方向為y軸正方向,磁場方向垂直于xOy平面(紙面)向外,電場和磁場都可以隨意加上或撤除,重新加上的電場或磁場與撤除前的一樣,一帶正電荷的粒子從P(x=0,y=h)點以一定的速度平行于x軸正向入射,這時若只有磁場,粒子將做半徑為R0的圓周運動;若同時存在電場和磁場,粒子恰好做直線運動,F(xiàn)在,只加電場,當粒子從P點運動到x=R0平面(圖中虛線所示)時,立即撤除電場同時加上磁場,粒子繼續(xù)運動,其軌跡與x軸交于M點,不計重力,求:
圖19(1)粒子到達x=R0平面時速度方向與x軸的夾角以及粒子到x軸的距離;
(2)M點的橫坐標xM。
六、教學設計題(12分)
以第一部分 教育理論與實踐
一、多項選擇題
1.AC2.ABC3.ABCD4.BCD5.ABCD
二、名詞解釋
1.學校教育是指根據(jù)一定社會的要求和受教育者身心發(fā)展的特點,有目的、有計劃、有組織實施地教育,其目的是把受教育者培養(yǎng)成一定社會所需要的人。
2.教育目的是指社會對學校教育培養(yǎng)造就人才個體的質量規(guī)格或素質標準要求的總設想、總規(guī)定。
3.基礎知識、基本技能和技巧,通稱為“雙基”。
第二部分專業(yè)基礎知識
一、單項選擇題
1.B[解析] 略。
2.D[解析] 略。
3.B[解析] 電壓表指針有偏轉說明A、B兩極間有電壓,故水果電池把化學能轉化為電能,選項B正確,C、D錯誤;由圖可知金屬片B是水果電池的負極,選項A錯誤。
4.A[解析] 考查能量的轉換,由c到d的過程中重力勢能轉化為動能,故通過d時的速度比通過c時大,選項A正確。
5.B[解析] 根據(jù)熱機效率的定義易知η=E4E1×100%,選項B正確。
6.A[解析] 各種微波都屬于電磁波,其在真空中的速度均等于光速,但由于各種微波各自頻率不同而會不同的波長,且其頻率范圍不在可見光范圍內(nèi)。
7.A[解析] 根據(jù)凸透鏡成像特點可知當物體距離凸透鏡在一倍焦距到兩倍焦距之間時,會在光屏上成放大的實像,故可判斷出選項A正確。
8.D[解析] 略。
9.C[解析] 略。
10. B[解析] 根據(jù)力矩的相關知識可知在相同力矩下,力的大小與力到作用點的距離成反比,從而可判斷出B正確。
11. A[解析] 比較相同時間內(nèi)甲乙兩種液體溫度變化可知,甲液體溫度升高較少,從而可知甲液體比熱容較大,從而可判斷出選項A正確。
12. C[解析] 略。
13. D[解析] 由于小物塊勻速上滑,而楔形物塊保持靜止,故楔形物塊和小物塊組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),則有FN+Fsinθ=Mg+mg,所以FN=(M+m)g-Fsinθ,D選項正確。
14. C[解析] 由于帶電粒子只受電場力作用,故帶電粒子的動能與電勢能總和保持一致,從而有qφa+12mv2a=qφb+12mv2b,所以qm=v2a-v2b2(φb-φa),選項C正確。
15. B[解析] 兩夸克從相距無窮遠到相距接近r2過程中,引力為零,故引力不做功,勢能一直為零。當兩夸克從相距r2逐漸減小到相距r1過程中,勢能U=F(r2-r1);當兩夸克相距r1時,U=-F0(r2-r1)=-U0;當兩夸克距離小于r1且減小時,引力為零,不再做功,勢能保持-U0不變,故B正確。
二、填空題
1.(1)擴散蒸發(fā)升華(2)C
2.(1)“他掙扎著力圖把一只腳拔出來”(2)“在泥沼上鋪上木板,從木板上靠近該男子”“平躺在泥沼上以蛙泳姿勢移離泥沼”壓力一定,接觸面積增大,則壓強減小
3.電動慣性電磁感應
三、作圖題
1.2.3.
四、實驗與探究題
1.(1)正大于(2)D
2.(1)偏小
。2)T′(或t、n)、θT′
圖1圖23.(1)如圖1
(2)由于RL1比RL2大得多,燈泡L2分得的電壓很小,雖然有電流通過,但實際功率很小,故不能發(fā)光
。3)如圖2
五、計算題
1.解:
由牛頓第二定律得:mg-f=ma,h=v0t+12at2
拋物后減速下降有:f-(m-m′)g=(m-m′)a′,Δv=a′Δt
解得:m′=ma+Δv/Δtg+Δv/Δt=101kg。
2.解:
(1)做直線運動有:qE=qBv0
做圓周運動有:qBv0=mv20R0
只有電場時,粒子做類平拋運動,有:
qE=ma
R0=v0t
vy=at
解得:vy=v0
粒子速度大小為:v=v20+v2y=2v0
速度方向與x軸夾角為:θ=π4
粒子到x軸的距離為:H=h+12at2=h+R02
(2)撤電場加上磁場后,有:qBv=mv2R
解得:R=2R0
粒子運動軌跡如圖所示,圓心C位于與速度v方向垂直的直線上,該直線與x軸和y軸的夾角均為π/4,由幾何關系得C點坐標為:
xC=2R0
yC=H-R0=h-R02
過C作x軸的垂線,在△CDM中:CM=R=2R0
CD=yC=h-R02
解得:DM=CM2-CD2=74R20+R0h-h2
M點橫坐標為:xM=2R0+74R20+R0h-h2
六、教學設計題
參考答案:
。ㄒ唬┮胄抡n
通過光的折射實驗演示折射角和入射角的大小關系,然后由光的可逆性推斷可能發(fā)生的現(xiàn)象,并用實驗證實全反射現(xiàn)象。
。ǘ┙虒W過程
1.做好演示實驗:光的折射和光的全反射實驗。
2.帶領學生分析發(fā)生全反射的條件:
光由光疏介質進入光密介質時,折射角小于入射角,不會發(fā)生全反射,而光由光密介質進入光疏介質時,折射角大于入射角,隨著入射角的增大,折射角先達到90°,就發(fā)生了全反射現(xiàn)象。
強調:入射角必須大于或等于一定的角度——臨界角
全反射:光照射到兩種介質的界面上,光線全部反射回原介質的現(xiàn)象叫全反射。
A. 產(chǎn)生全反射的條件:①光線從光密介質射向光疏介質;②入射角大于或者等于臨界角。
B. 當光線從光密介質射入光疏介質,在入射角逐漸增大的過程中,反射光的能量逐漸增強,折射光的能量逐漸減弱,當入射角等于臨界角時,折射光的能量已經(jīng)減弱為零,發(fā)生了全反射。
C. 當光由光密介質射入光疏介質時,應先判斷會不會發(fā)生全反射,為此應畫出入射角等于臨界角的光路,然后再根據(jù)折射定律或反射定律進行定量計算或動態(tài)分析。
3.棱鏡:通常指截面是三角形的三棱鏡。
。ㄈ┨骄炕顒
1.利用光的全反射的有關知識自制光導纖維。
2.查閱資料,了解我國光纖的發(fā)展和過程。
實驗研究:
題目:“海市蜃樓”實驗模擬
內(nèi)容:本實驗的關鍵在于配置密度分布不均勻的蔗糖溶液,做法如下:先在玻璃缸中加入蔗糖直到析出時為止,這樣就配置了濃度很高的蔗糖溶液,再在蔗糖溶液上面緩慢加入清水,加入清水時要注意不能讓溶液與清水混合。過1~2天后,由于蔗糖分子內(nèi)擴散,在玻璃缸中就形成了密度分布不均勻的蔗糖溶液,當光在其中傳播時,可清晰的看到溶液中彎曲的光路。
建議:配置溶液工作應提前1~2天完成,不宜太早,也不宜太晚。
“全反射”為目標內(nèi)容寫一篇說課稿并說明思路。