2020高中学科知识与教育能力《物理》考前冲刺卷一

案例1

下面是一道作业题及某同学的实验解答。

题目：一种可测量磁感应强度的实验装置如图所示。在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上。此时电子测力计的读数为G₁，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计。直铜条AB两端通过柔软的软质导线与一电阻连接成闭合回路，总阻值为R。若让铜条水平且垂直于磁场，以恒定的速率秒在磁场中竖直向下运动，这时电子测力计的读数为G₂，铜条在磁场中的长度为L。

求：(1)判斯铜条所受安培力的方向，G₁和G₂哪个大？

(2)求铜条匀速直线运动时所受安培力的大小与磁感应强度的大小。

案例：下面为一道物理试题和某学生的解答过程。

题目：如图6所示，水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为2的金属杆置于导轨上。t=0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动。t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ。重力加速度大小为g。

(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小;

(2)电阻的阻值。

解：(1)设加速度为α，得：

ma=F-2μmg①

到左边界速度：V=αt②

由电磁感应定律，电动势E=Blv③

(2)设电流为I:I=E/R⑤

安培力:f=BIl⑥

则F-f-2μmg=0⑦

联立④⑤⑥⑦得R=B2l2t0/m

问题：

(1)指出此道试题检测了学生所学哪些知识点?

(2)给出正确解题过程。

(3)针对学生解题过程中存在问题，设计一个教学片段，帮助学生解决此类问题。

阅读材料，根据要求完成教学设计任务。

某高中物理教科书关于“动量守恒定律”一章某节的一个演示实验如图14所示：

(1)这个演示实验可用于什么物理知识的教学?

(2)用此实验设计一个教学片段，帮助学生理解与该现象相关的物理知识。

质量为m的人造地球卫星在地面上受到的重力为p，它在到地面的距离等于地球半径 R的圆形轨道上运动时，下列叙述正确的是（）。

已知厚度为d的无限大带电导体平板，两表面上电荷均匀分布，电荷面密度均为σ，如图所示，则板外两侧的电场强度的大小为（）。

如图所示，水平地面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场B，水平向右的匀强电场E。一质量为m，带正电荷g的滑块在水平地面上做直线运动。滑块与地面间的动摩擦因数为μ，且qE>μmg。

如图为某同学设计的喷水装置，其中网杜形容器的容积为V₀，内部装有体积为0．5V₀的水，水上密封的空气压强为p₀，保持阀门关闭，用打气桶再向内充入压强为p₀，体积为1．5V₀的空气。设在所有过程中，空气可看作理想气体，且温度不变。则充气后容器内空气的压强为（）。

一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去，开出一段时间之后，司机发现一乘客未上车，便紧急刹车做匀减速运动。从起动到停止一共经历t=10s，前进了15m，在此过程中，汽车的最大速度为（）。

高中物理分为必修和选修，选修3-3的内容为（）。

在“验证力的平行四边形定则”实验中，橡皮条的一端固定在A点，另一端被两个弹簧秤拉到D点，两弹簧秤的读数分别为F1和F2，两细绳的方向分别与橡皮条延长线的夹角为α₁和α₂，如图所示，以下说法正确的是( )。