[职业资格类试卷]中学教师资格认定考试（高级物理学科知识与教学能力）模拟试卷39及答案与解析.doc

1、中学教师资格认定考试（高级物理学科知识与教学能力）模拟试卷 39及答案与解析一、单项选择题1 如图所示为高中物理某教科书的一个实验，该实验在物理教学中用于学习的物理知识是( ) 。（A）静电屏蔽（B）电磁感应（C）感应起电（D）库仑定律2 北京奥运会场馆周围 8090的路灯利用太阳能发电技术，90的洗浴热水采用全玻璃真空太阳能集热技术。太阳能产生于太阳内部所发生的一系列核聚变反应。下列反应是核聚变反应的是( )。（A）4 11H 24He+201e（B） 90232Tn 86220Rn+324He+201e（C） 92235U+01n 54136Xe+3890Sr+1001n（D） 92238

2、U 90234Th+24He3 如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为 l，管内外水银面高度差为 h，若温度保持不变。把玻璃管稍向上提起一段距离，则( )。（A）h、Z 均变小（B） h、l 均变大（C） h 变大 l 变小（D）h 变小 l 变大4 如图所示，一固定斜面倾角为 30，一质量为 m 的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小 g。物块上升的最大高度为 H，则此过程中，物块的( )。（A）动能增加了 2mgH（B）动能损失了 mgH（C）机械能损失了 mgH（D）机械能损失了 mgH5 一质点做直线运动，其速度与时间 t 的函数关系式

3、是秒 =05t ms，有关该质点运动的下列结论中不正确的是( )。（A）质点的速度每秒增加 05 ms（B）质点在第 2 s 内的位移是 10m（C）质点一定做匀加速直线运动（D）质点第 2 个 2 s 内的平均速度为 15ms6 如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，A 为直角，此截面所在平面内的光线沿平行于 BC 边的方向射到 AB 边，进入棱镜后直接射到 AC 边上，并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为( )。7 如图所示，在绝缘水平面上固定两个等量同种电荷 P、Q ，在 PQ 连线上的 M 点由静止释放一带电滑块，则滑块会由静止开始一直向右运动到 PQ 连线上的另一点而停下，则以

4、下说法正确的是( )。（A）滑块受到的电场力一定是先减小后增大（B） PM 间距可能等于 QN 间距（C） PM 间距一定小于 QN 间距（D）滑块的动能与电势能之和可能保持不变8 如图所示，半径为 R 的圆形区域里有磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，M、N 是磁场边界上两点且 M、N 连线过圆心。在 M 点有一粒子源，可以在纸面内沿各个方向向磁场里发射质量为 m、电荷量为 q、速度大小均为的带正电的粒子，不计粒子的重力，若某一个粒子在磁场中运动的时间为，则该粒子从 M 点射入磁场时，入射速度方向与 MN 间夹角的正弦值为( ) 。二、简答题9 质量为 2kg 的物体，在力 F

5、=2ti+4t2j 的作用下由静止从原点开始运动，求： (1)5 s 末物体的速度和位置。 (2)5 s 内力所做的功。三、案例分析题10 案例： 下面为一道物理试题和某学生的解答过程。 题目：如图(a)所示，光滑且足够长的平行金属导轨 MN、PQ 固定在同一水平面上，两导轨间距 L=1m，电阻R1=3，R 2=15，导轨上放一质量 m=1kg，电阻 r=1的金属杆，长度与金属导轨宽度相等，与导轨接触良好，导轨的电阻不计，整个装置处于磁感应强度b=08 T 的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向下，现用一拉力 F 沿水平方向拉杆，使金属杆由静止开始运动。图(b)为通过 R1 中的电流平方随时间

6、变化的 I12一 t 图线， 求： (1)5s 末金属杆的动能； (2)5s 末安培力的功率。解：(1)5s 末流过 R1 的电流为电压为 U1=I1R1=6V，金属杆与 R1 并联，故 E=U1=BLv 解得 v=75 ms 故此时动能为 (2)5s 末干路电流为 安培力大小为F 安 =BIL，功率为 P=Fv，解得 P=36 W。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。11 案例：师：同学们，大家看屏幕中的视频，看一下这些运动都有什么特点?(播放视频投出的篮球、被打出的网球、人造卫

7、星绕地球运动)生：运动轨迹都是曲线。师：它和我们之前学习的匀加速和匀速直线运动一样吗?生：不一样，它的运动轨迹是曲线，而之前学习的是直线。师：很好，同学们观察非常仔细，这种运动轨迹为曲线的运动就是我们今天要研究的曲线运动。那大家想一想为什么物体会做曲线运动呢?生：(不知道)师：大家想物体怎样的情况下会做直线运动呢?生 1：不受外力的情况下物体将做匀速直线运动。生 2：受力平衡的时候物体也做匀速直线运动。生 3：物体在做匀加速直线运动的时候也是直线运动，也受合外力。师：是不是物体不受合外力或者合外力的方向沿着运动方向啊?生：是。师：那好，大家想物体在怎样的情况下才会做曲线运动呢?生：(不知道)师

8、：是不是合外力与运动方向不在一条直线上的时候啊?生：是的。师：也就是说合外力与物体运动不在一条直线上时，物体做曲线运动。问题：(1)对上述课堂实录进行评述。(2)针对存在的问题，设计一个改进的教学方案。(形式不限，可以是教学思路、教学活动等)四、教学设计题12 阅读材料，根据要求完成教学设计。材料：如图所示为高中某教材“静电现象的应用”一节中 “静电屏蔽”的演示实验。任务：(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。13 阅读材料，根据要求完成教学设计任务。 材料一普通高中物理课程标准(实验)关于“动能定理 ”的内容标准为：通

9、过实验理解动能和动能定理。 材料二某高中物理教科书中“ 动能动能定理 ”一节内容如下：在得到动能的表达式 E=可以写成 W=Ek2 一 Ek1，其中 Ek1 表示一个过程的初动能，Ek2 表示一个过程的末动能。 材料三教学对象为高中一年级，已经做完功与速度变化的关系实验。 任务： (1)简述动能定理的内容。 (2)完成该节课的教学片段的设计，其中包括教学目标、教学方法、教学过程。中学教师资格认定考试（高级物理学科知识与教学能力）模拟试卷 39答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 A【试题解析】 导体的外壳对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响，这种现象称为静电屏蔽。图中的

10、金属外壳可以保护内部的验电器不受外部电场作用，为静电屏蔽现象。2 【正确答案】 A【试题解析】 核聚变反应是两个轻核结合成质量更大的核的反应，故本题选 A。3 【正确答案】 B【试题解析】 在实验中，水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于外界大气压。如果向上提，则管内水银柱上方空气的体积增大。因为温度保持不变，所以压强减小，而此时外界的大气压不变，根据上述等量关系，管内水银柱的压强须增大才能重新平衡，故管内水银柱的高度增大，B 项正确。4 【正确答案】 C【试题解析】 上升的过程中，mgsin30+mgcos30=mg，可知摩擦力大小，上滑的最大路程 s=2H；根据动能定理，合外力做功W

11、=(mgsin30+mgcos30)2H=2mgH，因此动能损失了 2mgH，A、B 两项错误。机械能损失要看除重力以外的力做功。在这个过程中，就是摩擦力做功，而摩擦力做的功 W 摩 =一 mgcos302H=-mgH，因此机械能损失了 mgH，C 项正确，D 项错误。5 【正确答案】 B【试题解析】 由题意可知，质点运动的初速度 v0=0，加速度 a=05 ms 2，所以质点做匀加速直线运动，质点的速度每秒增加 05 ms ，A 、c 两项正确。质点在第 2 s 内的位移 ，B 项 错误。质点在第 2 s 末的速度 v2=052ms=1 ms，质点在第 4 s 末的速度 v4=054 ms=

12、2ms ，所以质点在第 2 个 2 s 内的平均速度为 D 项正确。故本题选 B。6 【正确答案】 A【试题解析】 根据折射率定义有 sin1=nsin2，nsin 3=1，已知 1=45，2+3=90，有7 【正确答案】 C【试题解析】 由 M 点静止释放一带电滑块，滑块向右运动到 PQ 连线上的另一点 N 而停下，则滑块水平方向上受电场力和摩擦力。滑块最终静止在 M 点与 M点的对称点的左侧之间，所以 PM 间距一定小于 QN 间距，N 点可能在 PQ 中点的左侧，也可能在 PQ 中点的右侧，所以电场力可能一直减小，所以 C 项正确，A、B 两项错误。由于摩擦力的作用，滑块的动能与电势能之

13、和会减小，D 项错误。故本题选 C。8 【正确答案】 A【试题解析】 在磁场中由洛伦兹力提供向心力可知，圆周运动半径，周期 T= 。由此可画出运动轨迹图，由几何关系可得，入射速度的方向与 MN 连线的夹角为 30，则其正弦值为 ，A 项正确。二、简答题9 【正确答案】 (1)已知 m=2kg，由 F=ma 得 a=ti+2t2j (2)由动能定理得 代入数据得 W=7110 3J。三、案例分析题10 【正确答案】 (1)本题考查的知识点为磁场中的闭合电路欧姆定律、安培力、闭合电路的感应电动势及电功率。(2)正确解答过程： 5s 末 R1 的电流为，R 2 与 R1 的电流关系是，I 1：I 2

14、=R2：R 1，故 。 干路电流 I=I1+I2=6 A。 电路电动势为 E=Ir+I1R1=6A1+2A3=12V 又因为 E=BLv，解得 v=15 m s 故 5 s 末金属杆的动能 。 5 s 末安培力大小为 F安 =BIL，功率为 P=Fv。 代入数据解得 P=72 W。 (3)教学片段： 师：在电路中什么是路端电压? 什么是电动势 ? 生：路端电压是外电路的电压，电动势是内外电压之和。 师：为什么电动势不等于外电路电压? 生：因为电源有内阻会占用一部分电压。师：没错，在闭合电路中我们需要考虑电源内阻上占用的部分电压，我们称之为内电压，其余部分的电压才是路端电压，用公式表示为：E=U

15、 内 +U 外 =Ir+U 外 ，故电源电压并不等于外电路电压。大家一起来分析一下这道题。可以先画等效电路图。学生思考并画等效电路图。 师：大家跟着老师来画一下等效电路图。哪部分充当电源呢? 生 1：金属杆相当于电源。 师：两个电阻是什么关系呢? 生 2：并联。 师：嗯，非常好。接下来再把量名称都标上，大家看一下自己画的和老师画的(右图)一样吗? 生：一样。 师：好，那这道题是不是可以解决了? 在以后的做题过程中，一般情况下我们都会忽略内阻。但如果在题干中提到了内阻，此时内阻不能忽略。大家知道了吗?生：知道了。11 【正确答案】 (1)教师在教学过程中采用了视频引入，体现了课堂导入激发、吸引学

16、生学习兴趣的作用，体现了从生活走向物理的新课改的理念。设置疑问的环节体现了教师的引导，但是教师对学生的回答没有进行评价，而是采取了灌输式的教学，这违背了评价的反馈性原则和及时性原则，不利于学生思考习惯和探究思维的养成。，例如：在学生厨答物体做直线运动条件不是教师所想要的答案时，教师并没有对学生的回答进行引导和评价而是采取了一种反问的语气直接提醒学生答案。(2)教学思路：此教学方案可以从教学方式上进行改变，可以采用设问加实验的方式。如，教师可以将学生的回答分为受力平衡和受力不平衡。受力平衡时，物体静止或匀速直线运动。受力不平衡的情况下，通过小车实验，引导学生说出力与运动方向在同一直线上时，物体做

17、直线运动。教师再次设置疑问，如果物体受合外力与运动方向不在一条直线时会怎么样呢?从而导出物体做曲线运动的条件。四、教学设计题12 【正确答案】 (1)这个演示实验可用于说明静电屏蔽及其作用。(2)师：同学们，大家都知道验电器是检验物体是否具有电荷的装置，大家思考当一个带电的导体小球，靠近验电器时。验电器的金属箔片会张开吗?生：会。师：为什么? 我没有接触验电器，只是接近啊。生：由于感应起电，使得验电器的上端聚集了一些与带电小球相反的电荷，而金属箔片就会带与带电小球相同的电。师：很好，是不是和大家分析得一样呢?我们一块来看一下。(演示带电小球靠近验电器但不接触)。好! 大家看到了什么?生：验电器

18、两金属箔片张开了角。师：很好，大家分析得非常对，现在老师给验电器穿上一层衣服。这个“衣服” 像笼子一样罩住了验电器。我用同一个小球靠近验电器，大家观察验电器和原来一样发生变化吗?生：没有。师：是不是验电器坏了?我们再仔细观察，去掉衣服后再将小球靠近验电器的金属，金属箔片的张角张开了!这说明了什么?生：这层网状的“ 衣服”阻止了电荷的感应。师：没错，这就是我们今天要给大家介绍的“静电屏蔽” 现象。导体的外壳对它的内部起到保护作用，使它的内部不受外部电场的影响，这种现象称为静电屏蔽。大家想，这种静电屏蔽，有什么作用呢?(展示高压工作时工作人员穿的衣服和精细工作原件的静电屏蔽)生：保护我们的工人和精

19、细的电脑手机原件。13 【正确答案】 (1)力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。这个结论叫作动能定理。 (2)教学设计如下。 一、教学目标 知识与技能：掌握动能定理的表达式，理解动能定理的确切含义；应用动能定理解决实际问题。 过程与方法：运用演绎推导方式推导动能定理的表达式；理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。 情感态度与价值观：通过动能定理的演绎推导、感受成功的喜悦形成对科学研究的兴趣。 二、教学方法 情景教学法、讲授法、归纳法、练习法。 三、教学过程 1导入新课 上节课我们通过实验验证了动能和质量与速度的关系。并且推导出了物体动能的表达式。但是其中的

20、等式“”有什么物理意义呢 ? 2新课教学 师：有了动能的表达式后，前面推出的 ，就可以写成 W=Ek1-Ek2，其中 Ek1 表示一个过程的初动能，Ek2 表示一个过程的末动能。 师：上式表明什么问题呢 ?请用文字叙述一下。 生：力在一个过程中对物体所做的功等于物体在这个过程中动能的变化。 师：这个结论就叫作动能定理。 师：如果物体受到几个力的作用，动能定理中的 W 表示什么意义? 生：如果物体受到几个力的作用，W 表示的是合力做的功。 师：那么动能定理更广泛的叙述方法是什么呢? 生：合力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。 师：结合生活实际，举例说明。 生 1：如果物

21、体匀速下落，那么物体的动能就没有发生变化，这时合力是零，所以合力所做的功就是零。 生 2：一架飞机在牵引力和阻力的共同作用下，在跑道上加速运动，速度越来越大，动能越来越大。这个过程是牵引力和阻力都做功，牵引力做正功，阻力做负功，牵引力和阻力的合力做了多少功，飞机的动能就变化了多少。 师：上节课推导出来的动能定理，我们是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的。动能定理是否可以应用在变力做功或物体做曲线运动的情况应该怎么理解? 生：当物体受到的力是变力，或者物体的运动轨迹是曲线时，我们仍然采用过去的方法，把过程分解成很多小段，认为物体在每小段运动中受到的力是恒力，运动的轨迹是直线，这样也能得到

22、动能定理。 师：正是因为动能定理适用于变力做功和曲线运动的情况，所以在解决一些实际问题中才得到了更为广泛的应用。我们看一道例题： 一架喷气式飞机质量为 5010 3kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到s=5-3102m 时，起飞速度达到 v=60 ms 。在此过程中飞机受到的平均阻力是其重力的 002 倍。求飞机受到的牵引力? 师：从现在开始我们要逐步掌握用能量的观点分析问题。就这个问题而言，我们的已知条件是什么? 生：已知初末速度，运动的距离，还知道物体受到的阻力。 师：我们分析这类问题，应该从什么地方下手呢? 生：还是应该从受力分析入手。飞机受力比较简单，竖直方向的重力和地面对它的支

23、持力合力为零，水平方向上受到飞机牵引力和阻力。 师：以前我们分析受力的目的是为了求物体加速度，而现在进行受力分析的目的是什么呢? 生：目的是为了求合力做的功，根据合力做的功，我们可以求解物体受到的牵引力。 师：投影展示学生的解答过程，用动能定理和我们以前解决这类问题的方法相比较动能定理的优点在哪里呢? 生 1：动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿第二定律方便。 生 2：动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题，而牛顿定律解决这一问题比较困难。 小结： 动能定理是这一节课的一个关键，这节课不可能让学生掌握应用这个定理解决问题的全部方法，而应该教给学生最基本的分析方法，这个例题具有代表性，分析合力做的功等于动能的变化。