2021年物理教师应聘考核笔试题目高中部分2.pdf

高中部分把每个题目打印成一份考题，每个待考教师抽一题初中题和一题高中题，给 30 分钟准备， 然后上台讲题目， 每题时间 5 到 15 分钟要求讲解思路清晰，表达清楚，每题涉及到的知识点需要重点提一下如果抽到的题目过于简单，可以把相关知识最简单的发散，或者用多种方法来讲题部分是作为一个好老师应该讲到的内容）考官根据参考答案（高中部分的参考答案已包含了整个解题思路，详细解题过程，以及解题过程中的重点）和自己的感觉给打分1.如图所示，在光滑水平面上有一质量为M ，长为 L 的长木板，另一小物块质量为m ，它与长木板间的动摩擦因数为 ，开始时，木板与小物块均靠在与水平面垂直的固定挡板处，以共同的速度v0向右运动，当长板与右边固定竖直挡板碰撞后，速度反向，大小不变，且左右挡板之间距(1) 试求物块不从长木板上落下的条件2) 若上述条件满足，且M=2kg ，m=1kg,v0=10m/s试计算整个系统在第五次碰撞前损失的所有机械能1.解答：(1) 设第一次碰撞后速度为1v，第 n 次碰撞后速度为0v，每次碰撞后，由于两挡板距离足够长，物块与长木板都能达到相对静止，第一次若不能掉下，往后每次滑动距离越来越短，更不可能掉下。

由动量守恒定律和(M-m)0v=(M+m)1vmg L=21 (m+M)20v-(M+m)21v由解得gmMMvL202当木板长大于L 即可，即LgmMMv202(2) 第二次碰撞前，有(M-m)0v=(M+m)1v第三次碰撞前，(M-m)1v=(M+m)2v第 n (M-m)2nv=(M+m)1nv1nv=01vmMmMn精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - -第五次碰撞前044vmMmMv24202121vmMvmME1.148EJ“左右挡板之间距离足够长说明什么？物块的动能变化全由物块与长木板间摩擦力做功所致第一次若不能掉下，往后每次滑动距离越来越短，更不可能掉下因此（1）问即为求第一次碰撞后物块不从长木板落下的条件动量守恒定律的适用条件长板与右边固定竖直挡板碰撞后，速度反向，大小不变说明什么？弹性碰撞2.一轻杆AB，A 端铰于墙上，B 端用细线挂于墙上的C 点，并在B 端挂一重物，细线较长使轻杆位置如图甲所示时杆所受的压力大小为N1，细线较短使轻杆位置如图乙所示时杆所受的压力大小为N2(绳与杆，杆与墙之间无摩擦 )，则（A）N1 N2 （B）N1 1F支=mgtan=ACABmg由于1N和1F支是一对作用力和反作用力，所以大小相等。

1N=1F支=ACABmg图二：2T，2F支，mg 三力平衡因为系统平衡，可把力分解到竖直和水平两个方向加以分析2Tcos+2F支cos=BCCDT2+ABADF2支=mg（竖直方向）一式2Tsina =Fsina（水平方向）= 2T=ABCBF2支二式把二式带入一式得ABCDF2支+ABADF2支=mg = 2F支=ACABmg由于2N和2F支是一对作用力和反作用力，所以大小相等2N=2F支=ACABmg所以 N1=N2 如何比较两个压力讲清楚T 和 N 的方向讲清楚受力分析为什么要对B 点系统平衡，所以竖直方向合力为零，水平方向合力也为零简便方法：该题用力的三角形相似来解题会很简单精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - -A C B D图 1 乙，是第一种情况下三力平衡的三角形，绳子的拉力1T与绳子的方向相同，因此图 1 中两个三角形相似ACmgABF1支图 2 乙， 是第二种情况下三力平衡的三角形，绳子的拉力2T与绳子的方向相同，支持力2F支方向与杆的方向相同，因此图2 中两个三角形相似。

ACmgABF2支可以看出1F支=2F支，因此 N1=N2 三角形为什么相似？三角形相似之后如何运用不变的量表示出需要求的量3.将一个物体分别沿图示的AB、 ACB、ADB 三个轨道从A 滑到 B，已知物体与三条轨道间的摩擦系数相同，轨道弯折处呈圆弧形，物体下滑时不会与轨道碰撞，则物体下滑到B 点时的速度大小是（A）沿 AB 轨道最大（B）沿 ACB 轨道最大（C）沿 ADB 轨道最大E （D）沿三条轨道相同3.解答：“折处呈圆弧形，物体下滑时不会与轨道碰撞”，所以下滑过程中除了克服摩擦力外，物体没有机械能损失，因此运用能量守恒能很轻松求出物体下滑过程中动能的增量等于重力势能的减小量hG 减掉克服摩擦力做的功 fS，动能越大速度越大，动能越小，速度越小所以这题比较速度大小可以转换成比较动能大小BE动=hGfS hG 不变，所以只需要比较各种情况下fS 的大小， fS 越大，到达B 点的动能越小速度也越小先计算从AB 这条轨道向下滑动的情况设ABE= 摩擦力 f=N ，N 和支F是一对作用力何方作用力因为物体在与AB 垂直方向上午运动，因此支F和重力在该方向上的分力一对平衡力，大小相等因此N=支F=mgcos，那么fS=f AB= mgcosAB= mgBE 我们发现，下滑过程中不管轨道与水平面夹角是多少，克服摩擦力f 做的功只与轨道在水平面上的投影有关为 mgBE，与角度无关。

于是我们看到， 轨道 ACD 在水平面上投影是BE，轨道 ADB 在水平面上投影也是BE， 和轨道 AB 情况相同既然三种情况下克服摩擦力做功相同，那么三种情况最后在速度相同精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - -这题重点要讲清楚“轨道弯折处呈圆弧形”这句话有什么作用讲清楚为什么运用能量守恒讲清楚怎么求动能讲清楚重力做功和克服摩擦力做功分别是多少4.如图所示，坐标空间中有场强为E 的匀强电场和磁感应强度为B 的匀强磁场，y轴为两种场的分界面，图中虚线为磁场区域的右边界，现有一质量为m，电荷量为q的带电粒子从电场中坐标位置（l， 0）处，以初速度0v，沿x轴正方向开始运动，且已知qEmvl20试求：使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中，磁场的宽度d应满足的条件4.解答：带电粒子在电场中做类平抛运动，设粒子进入磁场时粒子的速度大小为v，速度方向与y轴的夹角为.00vvlmqEatvy02020222)(vmvqElvvvvyx22cosvvy粒子在磁场中做圆周运动（如图示）qBmvqBmvR02要使粒子穿越磁场区域，磁场的宽度条件为：)cos1(Rd即qBmvd0)21(带电粒子在电场中做类平抛运动，联系平抛运动的特点。

在磁场中做匀速圆周运动带电粒子与带电小球的区别？带电粒子质荷比较小，可以忽略重力带电小球质荷比较大，不能忽略重力精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - -5.如图所示 ,电容器固定在一个绝缘底座上,绝缘底座放在光滑水平面上, 平行板电容器极板间距离为d,右极板有一个小孔,通过孔有一绝缘杆, 左端固定在左极板上,电容器极板连同底座、绝缘杆的总质量为M. 给电容器充电后,有一质量为m 的带正电环恰好套在杆上以某一初速度v0 对准小孔向左运动,设带电环不影响电容器板间电场的分布,带电环进入电容器后距左极板的最小距离为d/2.试求带电环与左极板相距最近时的速度v，并求出此过程中电容器移动的距离. 5.解答：电容器、绝缘底座、带电环三者构成的系统水平方向不受外力，动量守恒，在相距最近时,速度相等 . 所以 mv0=(m+M0)v即 v=00Mmmv又因为电容器、绝缘底座、带电环受到恒力作用，都做水平方向的匀变速运动所以：2220dtvtvv即 t=0vds=)(220Mmmdtv系统动量守恒解释清为什么相距最近时，速度相等。

系统在水平方向做匀变速运动6.如图所示，把三条质量均为M、长度均为L 的均匀薄铁皮一端搁在碗口上三等分的点，另一端搁在其它铁皮的中点，保持平衡，此时，碗口对每条铁片的弹力大小为_，两铁皮间的相互作用的弹力大小为_6.解答：三条铁皮相对静止，合为一体搭在碗边上，所以可以把三个铁皮看成是一个系统，那么他们受到碗口对每条铁皮的一个外力，该系统总受共四个外力，三个支持力，一个重力，由于铁皮质量均匀，摆放位置对称，所以三个弹力相等，总大小等于重力如果不相等，力矩就不平衡，系统不可能静止）第一空：3F3Mg支= FMg支研究铁皮相互间的作用，三条铁皮情况都相同，自身受到重力，一边末端受到碗边的支持力，中间受到其他铁皮的压力，另一边末端压着下一根铁皮的中间于是我们取其中一条铁皮做研究对象对其中一条铁皮做受力分析：精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - -N 为上一条铁皮对该铁皮的压力，该铁皮对上一条铁皮的支持力大小就等于N，三条铁皮情况相同，所以该铁皮受到下一条铁皮的支持力F铁也就和 N 相等F +F =N+Mg碗铁（竖直方向受力平衡）F LF L+N0+Mg0=022碗铁（对重心力矩平衡）整理得到N=F铁=Mg 第二空： Mg 第一问：为什么要使用整体法？（如果使用了整体法）第二问：静力学刚体平衡问题，力和力矩都要平衡。

7.如图所示，电路由无限多个正六边形组成，每个正六边行的每条边的电阻为1；求相邻两顶点A、B 间的等效电阻7.解答：解题思路：假设电流从A 流入从 B 流出，则电流流经可看做两个过程先从A 流入至无穷远后，在从无穷远流至B 流出假设在 A 点流入电流I，无穷远处电势为0由对称性知从A 直接到 B（从 A 到 B 之间电阻为1 的那小段）电流为（ 1/3）I再假设无穷远处流入电流I，从 B 点流出，则同样由对称性知从A 直接到 B（从 A 到 B 之间电阻为1 的那小段）电流为（1/3）I精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - -把两次假设叠加，则相当于，在A 点流入电流I ，在 B 点流出电流I，从 A 直接到 B 的电流为（ 2/3）I所以从 A 点到 B 点的电压降为（2/3）I 1，故从 A 到 B 的电阻为（ 2/3）I 1/I=2/3思路的关键是电流从A 到 B 的过程要流经无穷远对于复杂电路的等效阻值，可假设电流的流入与流出求解满足流入电流等于流出电流条件下，支路电流的大小，来间接求解电阻。

巧妙利用对称性求解支路电流8.一个光滑的四分之一圆弧形的滑块放在光滑的水平面上，质量为M. 有一个质量为m 的小球以水平速度v0沿切线方向飞上圆弧面，如图所示. 问： （1）小球能升到多高？（2）小球再次离开圆弧面时，小球和滑块的速度各为多少？8.解答：分析：当小球运动到最高点时，小球和滑块的水平速度是相同的，在此过程中，有一部分动能转化成了重力解： （1）设小球升到最高点时，滑块和小球共同的水平速度是V00,)(vMmmVVMmmv在此过程中，机械能也是守恒的，设小球能上升的高度是hgmMmvhmghVMmmv)(2,)(212120220（ 2）在小球重新滚下的过程中，动量和机械能仍然守恒，设小球离开滑块时，小球和滑块的速度分别为 v和 V,21212102220vmVMmvVMvmmv2,00vmMmVvmMmMv要说明的是：如果小球的速度较大，那么小球将离开滑块竖直向上（相对滑块）抛出，但这将不会影响解释清当小球运动到最高点时，小球和滑块的水平速度是相同的精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - -9.如图所示，质量为的物体，在沿。