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高中物理教师面试试题

高中物理教师面试试题

(本试卷满分为100分,考试时间为100分钟)

一.选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每个小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对得4分,选不全得2分,有选错或不答的得0分)

1、如图1-1所示,放在水平光滑平面上的物体A和B,质量分别为M和m,水平恒力F作用在A上,A、B间的作用力为F1;水平恒力F作用在B上,A、B间作用力为F2,则[]

A.F

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1+F2=FB.F1=F2C.F1/F2=m/MD.F1/F2=M/m

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图1-1 图1-2

2、如图1-2一根柔软的轻绳两端分别固定在两竖直的直杆上,绳上用一光滑的挂钩悬一重物,AO段中张力大小为T1,BO段张力大小为T2,现将右杆绳的固定端由B缓慢移到B′点的过程中,关于两绳中张力大小的变化情况为[]

A.T1变大,T2减小B.T1减小,T2变大C.T1、T2均变大D.T1、T2均不变3、如图1-3所示,两根质量可忽略的轻质弹簧静止系住一小球,弹簧处于竖直状态.若只撤去弹簧a,撤去的瞬间小球的加速度大小为2.6m/s2,若只撤去弹簧b,则撤去的瞬间小球的加速度可能为(g取10m/s2)[]

A.7.5m/s2,方向竖直向上B.7.5m/s2,方向竖直向下

C.12.5m/s2,方向竖直向上D.12.5m/s2,方向竖直向下

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图1-3 图1-4

4、质量相等的两物块P、Q间用一轻弹簧连接,放在光滑的水平地面上,并使Q物块紧靠在墙上,现用力F推物块P压缩弹簧,如图1-4所示,待系统静止后突然撤去F,从撤去力F起计时,则[]

A.P、Q及弹簧组成的系统机械能总保持不变

B.P、Q的总动量保持不变

C.不管弹簧伸到最长时,还是缩短到最短时,P、Q的速度总相等

D.弹簧第二次恢复原长时,P的速度恰好为零,而Q的速度达到最大

5、如图1-15所示,A、B是两只相同的齿轮,A被固定不能转动,若B齿轮绕A齿轮运动半周,到达图中的C位置,则B齿轮上所标出的竖直向上的箭头所指的方向是[]

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图1-5

A.竖直向上B.竖直向下C.水平向左D.水平向右

6、在如图1-6所示的v-t图中,曲线A、B分别表示A、B两质点的运动情况,则下述正确的是

[]

A.t=1s时,B质点运动方向发生改变

B.t=2s时,A、B两质点间距离一定等于2m

C.A、B两质点同时从静止出发,朝相反的方向运动

D.在t=4s时,A、B两质点相遇

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图1-6 图1-7

7、如图1-7所示,在水平地面上放着A、B两个物体,质量分别为M、m,且M>m,它们与地面间的动摩擦因数分别为μA、μB,一细线连接A、B,细线与水平方向成θ角,在A物体上加一水平力F,使它们做匀速直线运动,则[]

A.若μA=μB,F与θ无关B.若μA=μB,θ越大,F越大

C.若μA<μB,θ越小,F越大D.若μA>μB,θ越大,F越大

8.在LC振荡电路中,L是电感线圈的自感系数,C是由a和b组成的平行板电容器的电容,在t1时刻,电路中电流不为零,而电容器的a板带电量为+q,经过一段时间到t2时刻,a板第一次带-q的电量,则可能是[]

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A.t

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2-t1=2B.t2-t1=

C.在t1和t2时刻电路中的电流方向相同D.在t1和t2时刻电路中的电流方向相反

9.如图1-9甲所示电路中,电流表A1与A2内阻相同,A2与R1串联,当电路两端接在电压恒定的电源上时,A1示数为3A,A2的示数为2A;现将A2改为与R2串联,如图3-4乙所示,再接在原来的电源上,那么[]

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图1-9

A.A1的示数必增大,A2的示数必减小B.A1的示数必增大,A2的示数必增大

C.A1的示数必减小,A2的示数必增大D.A1的示数必减小,A2的示数必减小

10.如图1-10甲所示,两节同样的电池(内电阻不计)与滑线变阻器组成分压电路和理想变压器原线圈连接,通过改变滑动触头P的位置,可以在变压器副线圈两端得到图3-6乙中哪些电压[]

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图1-10

11.如图1-11所示,abcd是粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框,导体棒MN有电阻,可在ad边与bc边上无摩擦滑动,且接触良好,线框处在垂直纸面向里的匀强磁场中,在MN由靠近ab边处向dc边匀速滑动的过程中,下列说法正确的是[]

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图1-11

A.矩形线框消耗的功率先减小后增大B.MN棒中的电流强度先减小后增大

C.MN棒两端的电压先减小后增大D.MN棒上拉力的功率先减小后增大

12.如图1-12甲所示,直线MN右边区域宽度为L的空间,存在磁感强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.由导线弯成的半径为R(L>2R)的圆环处在垂直于磁场的平面内,且可绕环与MN的切点O在该平面内转动.现让环以角速度ω顺时针转动.图3-42乙是环从图示位置开始转过一周的过程中,感应电动势的瞬时值随时间变化的图象,正确的是[]

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图1-12

二.非选择题(本题共7小题,共52分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)

13.如图1-13所示,AB为一根光滑且两端固定的水平直杆,其上套着一个质量M=300g的圆环,环上用长为l=1m的细线挂着另一个质量m=200g的小球,从偏离竖直方向30°处由静止释放,试求M环振动的幅度为m(不计空气阻力).

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图1-13图1-14

14.如图1-14所示,质量不计的杆O1B和O2A,长度均为l,O1和O2为光滑固定转轴,A处有一凸起物搁在O1B的中点,B处用绳系在O2A的中点,此时两短杆便组合成一根长杆.今在O1B杆上的C点(C为AB的中点)悬挂一重为G的物体,则A处受到的支承力大小为,B处绳的拉力大小为.

15.如图1-15a所示是“用伏安法测量电阻”实验的电路图,只是电压表未接入电路中.图1-15b是相应的实验器材,其中待测量的未知电阻Rx阻值约为1kΩ,电流表量程20mA、内阻小于1Ω,电压表量程15V、内阻约1.5kΩ,电源输出电压约12V,滑动变阻器甲的最大阻值为200Ω,乙的最大阻值为20Ω.

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图1-15a 图1-b

(1)在图1-15a的电路图中把电压表连接到正确的位置.

(2)根据图1-15a的电路图把图1-15b的实物连成实验电路.

(3)说明本实验电路中两个滑动变阻器所起的作用有何不同?

答:_______ _.

16.如图1-16所示,一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右边放有竖直挡板.现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg,以速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B,已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞时无机械能损失.

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图1-16

(1)若B的右端距挡板s=4m,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?

(2)若B的右端距挡板s=0.5m,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?

17.如图1-17所示,两根相距为d的足够长的平行金属导轨位于水平的xy平面内,一端接有阻值为R的电阻.在x>0的一侧存在沿竖直方向的均匀磁场,磁感强度B随x的增大而增大,B=kx,式中的k是一常量,一金属直杆与金属导轨垂直,可在导轨上滑动,当t=0时位于x=0处,速度为v0,方向沿x轴的正方向.在运动过程中,有一大小可调节的外力F作用于金属杆以保持金属杆的加速度恒定,大小为a,方向沿x轴的负方向.设除外接的电阻R外,所有其它电阻都可以忽略.问:

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图1-17

(1)该回路中的感应电流持续的时间多长?

(2)当金属杆的速度大小为v0/2时,回路中的感应电动势有多大?

(3)若金属杆的质量为m,施加于金属杆上的外力F与时间t的关系如何?

18.如图1-18所示,一带电量为q液滴在一足够大的相互垂直的匀强电场和匀强磁场中运动.已知电场强度为E,方向竖直向下,磁感强度为B,方向如图.若此液滴在垂直于磁场的平面内做半径为R的圆周运动(空气浮力和阻力忽略不计).

(1)液滴的速度大小如何?绕行方向如何?

(2)若液滴运行到轨道最低点A时,分裂成两个大小相同的液滴,其中一个液滴分裂后仍在原平面内做半径为R1=3R的圆周运动,绕行方向不变,且此圆周最低点也是A,问另一液滴将如何运动?并在图中作出其运动轨迹.

(3)若在A点水平面以下的磁感强度大小变为B′,方向不变,则要使两液滴再次相碰,B′与B之间应满足什么条件?

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图1-18

领军教育考试题(物理)参考答案

一.选择题

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二.非选择题 13. 0.2

14.

2

G

G 15. (1)如图1所示

(2)如图2所示(注:实物图只要与答案图2一致) (3)滑动变阻器甲为粗调; 滑动变阻器乙为细调.

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图1 图2

16. 解:(1)设A滑上B后达到共同速度前并未碰到档板,则根据动量守恒定律得它们的共同速度为v,

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图3

mv0=(M+m)v,解得v=2m/s,在这一过程中,B的位移为sB=vB2

/2aB且aB=μmg

/M,解得sB=Mv2

/2μmg=2×22

/2×0.2×1×10=2m.

设这一过程中,A、B的相对位移为s1,根据系统的动能定理,得

μmgs1=(1/2)mv02

-(1/2)(M+m)v2

,解得s1=6m.

当s=4m时,A、B达到共同速度v=2m/s后再匀速向前运动2m碰到挡板,B碰到竖直挡板后,根据动量守恒定律得A、B最后相对静止时的速度为v′,则

Mv-mv=(M+m)v′,

解得v′=(2/3)m/s.

在这一过程中,A、B的相对位移为s2,根据系统的动能定理,得

μmgs2=(1/2)(M+m)v2-(1/2)(M+m)v′2,

解得s2=2.67m.

因此,A、B最终不脱离的木板最小长度为s1+s2=8.67m

(2)因B离竖直档板的距离s=0.5m<2m,所以碰到档板时,A、B未达到相对静止,此时B的速度vB为

vB2=2aBs=(2μmg/M)s,解得vB=1m/s,

设此时A的速度为vA,根据动量守恒定律,得

mv0=MvB+mvA,解得vA=4m/s,

设在这一过程中,A、B发生的相对位移为s1′,根据动能定理得:

μmgs1′=(1/2)mv02-((1/2)mvA2+(1/2)MvB2),

解得s1′=4.5m.

B碰撞挡板后,A、B最终达到向右的相同速度v,根据动能定理得mvA-MvB=(M+m)v,解得v=(2/3)m/s.

在这一过程中,A、B发生的相对位移s2′为

μmgs2′=(1/2)mvA2+(1/2)(M+m)v2,解得s2′=(25/6)m.

B再次碰到挡板后,A、B最终以相同的速度v′向左共同运动,根据动量守恒定律,得

Mv-mv=(M+m)v′,解得v′=(2/9)m/s.

在这一过程中,A、B发生的相对位移s3′为:

μmgs3′=(1/2)(M+m)v2-(1/2)(M+m)v′2,

解得s3′=(8/27)m.

因此,为使A不从B上脱落,B的最小长度为s1′+s2′+s3′=8.96m.

17. 解:(1)金属杆在导轨上先是向右做加速度为a的匀减速直线运动,运动到导轨右方最远处速度为零.然

后,又沿导轨向左做加速度为a的匀加速直线运动.当过了原点O后,由于已离开了磁场区,故回路中不再有感应电流.因而该回路中感应电流持续的时间就等于金属杆从原点O向右运动到最远处,再从最远处向左运动回到原点O的时间,这两段时间是相等的.以t1表示金属杆从原点O到右方最远处所需的时间,则由运动学公式得v0-at1=0,

由上式解出t1,就得知该回路中感应电流持续的时间T=2v0/a.

(2)以x1表示金属杆的速度变为v1=(1/2)v0时它所在的x坐标,对于匀减速直线运动有v12=v02-2ax1,

以v1=(1/2)v0代入就得到此时金属杆的x坐标,即

x1=3v02/8a.

由题给条件就得出此时金属杆所在处的磁感应强度B0=3kv02/8a

因而此时由金属杆切割磁感线产生的感应电动势

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1=B1v1l=(3kv0

3/16a)d.

(3)以v和x表示t时刻金属杆的速度和它所在的x坐标,由运动学有v=v0-at,x=v0t-(1/2)at2.

由金属杆切割磁感线产生的感应电动势

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=k(v

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0t-(1/2)at2)(v

0-at)d.

由于在x<0区域中不存在磁场,故只有在时刻t<T=2v0/a范围上式才成立.由欧姆定律得知,回路中的电流为

I=k(v0t-(1/2)at2)(v0-at)d/R.

因而金属杆所受的安培力等于

f=IBl=k2(v0t-(1/2)at2)2(v0-at)d2/R.

当f>0时,f沿x轴的正方向.以F表示作用在金属杆上的外力,由牛顿定律得

F+(k2(v0t-(1/2)at2)2(v0-at)d2/R)=ma,

由上式解得作用在金属杆的外力等于

F=ma-(k2(v0t-(1/2)at2)2(v0-at)d2/R),

上式只有在时刻t<T=2v0/a范围才成立.

18.解:(1)由于带电液滴做圆周运动,故mg=qE.所以液滴带负电,由牛顿第二定律有qvB=

mv2/R,所以v=BgR/E,为顺时针方向绕行.

(2)由于液滴分裂后一部分仍在竖直面内做圆周运动,仍有重力等于电场力,两液滴质量相同,电量相同.故R1=3R,v1=BgR1/E=3v.

设第二液滴的速度为v2,由动量守恒定律,有

mv=mv1/2+mv2/2,所以v2=-v,

即第二液滴在A点的速度与原来大小相同,方向相反,做半径为R的顺时针圆运动,但圆的最高点在A点(如图4).

(3)T=2πm/2/Bq/2=2πm/Bq,T′=2πm/2/B′q/2=2πm/B′q,

要使两液滴再次相碰,则有

T=nT′2πm/Bq=2πnm/B′qB=nB,(n=1,2,3……),

T′=nT2πm/B′q=2πnm/BqB=nB′.(n=1,2,3……)

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图4

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