1、2013 上半年中学教师资格认定考试（高级物理学科知识与教学能力）真题试卷及答案与解析一、单项选择题1 如图所示为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气。若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是( )。（A）温度升高，压强减小（B）温度升高，压强不变（C）温度降低，压强增大（D）温度不变，压强减小2 如图为一种静电除尘机的除尘原理示意图。带电尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列与该种除尘机原理有关的表述正确的是( )。（A）到达集尘机的尘埃带正电（B）带电尘埃在运动过程中所受电场力不变（C）电场方向
2、由放电极指向集尘极（D）电场力对带电尘埃做正功3 如图所示的装置中，物块 A、B、C 的质量分别为 M、m 和 m0，物块 B 放置在物块 A 上，物块 A 用不可伸长的轻绳通过滑轮与物块 C 连接，绳与滑轮之间的摩擦不计。若 B 随 A 一起沿水平桌面做匀速运动，则可以断定 (重力为 g)( )。（A）物块 A 与桌面之间有摩擦力，大小为 m0g（B）物块 A 与 B 之间有摩擦力，大小为 m0g（C）桌面与 A 之间，B 与 A 之间，都有摩擦力，两者方向相同，它们的合力为m0g（D）桌面与 A 之间，B 与 A 之间，都有摩擦力，两者方向相反，它们的合力为m0g4 下列反应方程式中，表示
3、核聚变过程的是( )。（A） 1530P 1430Si+10e（B） 12H+13H 24He+01n（C） 614C 714N+-10e（D） 92238U 90234Th+24He5 根据玻尔理论，氢原子的电子由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道后，下列说法正确的是( )。（A）原子的能量增加，电子的动能减少（B）原子的能量增加电子的动能增加（C）原子的能量减少，电子的动能减少（D）原子的能量减小，电子的动能增加6 如图，在 A、B 两点，放置两个点电荷，它们的带电量分别为 q1、q 2，MN 是过A、B 的直线，P 是直线上的一点，若 P 点的场强为 0，则( )。（A）q 1、q 2 都为
4、正，且 q1q2（B） q1 为正，q 2 为负，且 q12（C） qq 为负，q 2 为正，且q 1q 2（D）q 1、q 2 都为负，且q 1 27 如图所示，空气中有一折射率为 的玻璃柱体，其横截面是圆心角为 90，半径为 R 的扇形 OAB，一束平行光平行于横截面，以 45入射角照射到 OA 上，OB不透光。若只考虑首次入射到圆 上的光，则 上有光透出部分的弧长为( )。（A）（B）（C）（D）8 为更科学、更有效地评价学生的学习成绩，需要对考试试卷进行评价。其中，评价试卷得分稳定性的指标是( )。（A）信度（B）效度（C）难度（D）区分度二、简答题9 如图所示为一艘正在行驶的汽艇，在
5、发动机关闭后，汽艇受阻力作用，其加速度与速度的关系为 a=-kv，式中 k 为常量。设发动机关闭时汽艇的速度为 v0，试求关闭发动机后汽艇行驶距离 x 时的速度。三、案例分析题9 某同学对一道习题的解答如下：题目：如图所示，空间有水平向右的匀强电场 E与垂直纸面向外的匀强磁场 B。竖直固定的绝缘长杆上套有一个带正电的小球，带电量为 q、质量为 m，小球和杆间的动摩擦因数为 ，且 mgqE。现使小球由静止释放，求小球在下滑过程中的最大加速度。 设小球在运动过程中，由于洛伦兹力产生的摩擦力为 f1，由电场力产生的摩擦力为 f2，小球受电场力如图所示：其中 f1=qvBf2=qE由牛顿第二定律，有
6、mgf 1f 2=ma当 v=0 时，a 最大，即 答：小球在下滑过程中的最大加速度为。问题：10 指出学生答题的错误，分析答错的可能原因;11 设计一个教学片断，帮助学生正确分析和解答该习题。11 某教师针对下列习题的教学片断如下。习题：将质量为 m 的小球,用长为 L 的细线悬挂在 O 点。小球静止于 O 点正下方 A 处，现用水平外力 F 将小球从 A 处缓慢地拉到 B 处，已知 OB 与竖直方向的夹角为 ，如图所示，求水平外力 F 对小球做的功。 教师：前面已学过功和能的知识，请同学们说说如何应用知识求解该问题。学生 1：小球从 A 处运动到 B 处的过程中，水平外力 F 对小球做功，
7、小球的重力势能增加。因此，水平外力 F 对小球所做的功为 W=mgL(1一 cos)。教师：很好，该同学用功和能的关系得到了水平外力 F 所做功的大小，还有其它的解法吗? 学生 2：小球受到水平向右的力为 F，在力 F 的方向上的位移为 Lsin，由 W=Fs 得 F 对小球做的功为 W=FLsin。教师：很好，两种做法都对，比较两同学的问题，可知 W=mgL(1 一 cos)=FLsin。问题：12 对上述教学片断进行评述；13 针对上述教学片断中存在的问题，给出改进后的教学思路。四、教学设计题13 材料一普通高中物理课程标准(实验)关于“波的干涉” 的内容标准为：通过实验，认识波的干涉现象
8、。材料二某版高中物理教材“波的干涉” 的实验如下所示。水槽中，有固定在同一个振动片上的两根细杆，当振动片振动时，两根细杆周期性地振动水面，形成两个波源，这两个波源发出的是相位相同、频率相同的波，两列波的振动方向也相同：水面质点的振动都沿上下方向。这两列波相遇后在它们重叠的区域形成如图所示的图样：水面上出现了一条条相对应平静的区域和激烈振动的区域，这两种区域在水面上的位置是稳定不变的。材料三教学对象为高中三年级学生，已学过波的形成和传播、波的图象等知识。 根据要求，完成下列任务：14 简述产生波的干涉的条件；15 根据上述材料，请从教学目标、教学方法、教学过程三个方面完成“用实验演示波的干涉现象
9、” 的教学设计。 (不少于 300 字)2013 上半年中学教师资格认定考试（高级物理学科知识与教学能力）真题试卷答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 C【试题解析】 p 外 =pgh=p 内 ，若玻璃管内水柱上升，h 变大，外界大气压变大，由，可知气体体积减小，温度降低，选项 C 正确。2 【正确答案】 D【试题解析】 从静电除尘机的除尘原理出发即可解题。由于集尘极与电池的正极连接，电场方向由集尘极指向放电极。而尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电。A 错。由于集尘极与电池的正极连接，电场方向由集尘极指向放电极，C 错。电场强度不是均匀的，所以带电尘埃在运动过程中所受电场
10、力 F=qE是变化的，B 错。尘埃受指向集尘极的电场力作用下，向集尘极运动，所以电场力做正功，D 正确。3 【正确答案】 A【试题解析】 对 B 分析，B 受重力、支持力，因 B 水平方向不受外力，故 B 不会受到 A 对 B 的摩擦力。故 AB 间没有摩擦力，BCD 均错误；对 AB 整体受力分析可知，整体受绳的拉力、重力、支持力，要使整体做匀速直线运动，A 应受到地面对其向左的摩擦力，大小与绳子的拉力相同；对 C 分析可知 C 受重力与绳子的拉力而处于匀速运动状态，故绳子的拉力为，m 0g；由此可知，物体 A 与桌面间的摩擦力大小为 m0g；故 A 正确。4 【正确答案】 B【试题解析】
11、核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下(如超高温和高压)，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。只有 B 满足条件，所以 B 正确。5 【正确答案】 D【试题解析】 一个氢原子中的电子从半径大的圆轨道自发地直接跃迁到另一半径小的圆轨道上，向外辐射光子，能量减小。库仑力对电子做正功，所以动能变大，D 正确。6 【正确答案】 B【试题解析】 电场强度是矢量，当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和。若两个点电荷电性相同则 P 点的电场一定不为 0，电性都为
12、正时，场强向左，电性都为负时，场强向右，AD 错误。所以 A、B 电性相反，由 E=kqr 2 得，距离 P 点近的电荷电量只有较另一电荷的电荷量小才能满足相等。B 正确。7 【正确答案】 B【试题解析】 应从以下两点考虑：(1)由临界角公式 sinC=1/n 求出光从玻璃射入空气时发生全反射的临界角 C。(2)根据折射定律求出光线在 OA 面的折射角，光线射到 AB 圆弧上时，当入射角等于临界角时发生全反射，找出临界的入射点 C，画出光路图，由几何知识求出圆弧 AB 上有光透出部分的弧长。(1)由 sinC=1n 求得 C=45。(2)作出光路图，设光线在 C 点恰好发生全反射。由折射定律得
13、， 得 siny=12，所以 y=30由几何知识得AOC=180 一 120-45=15则COD=90 一 AOC 一 y=90一 15一 30=45弧 AB 上有光透出的部分弧长 CD 为 B 对。8 【正确答案】 A【试题解析】 信度是指使用同一试卷对考生重复测验时，或两个平行试卷对考生测验时所得测验分数的一致性和稳定性程度。效度是指考试有效性或正确性的质量指标，考试效度的高低反映着考试是否达到它的预定目的，是否考了要考的内容。难度指试卷(题) 的难易程度。一般用试卷(题) 的得分率或答对率表示，所以难度事实上是容易度或通过率。其值在 0 一 1 之间，数值越大，说明试卷(题)越容易。区分
14、度是指试题对不同考生的知识、能力水平的鉴别程度。如果一个题目的测试结果使水平高的考生答对(得高分)，而水平较低的考生答错(得低分)，它的区分能力就很强。题目的区分度反映了试题这种区分能力的高低。二、简答题9 【正确答案】 由动力学运动方程可得： 分离变量并积分，三、案例分析题10 【正确答案】 该生错误地认为物体受到垂直于运动方向的力，就会产生摩擦力，于是错误地认为洛伦兹力、电场力均会产生摩擦力。该生没有理解题中物体的运动过程，没有理解摩擦力的产生的条件，以及在该运动过程中大小的变化。11 【正确答案】 老师：对于这类问题的研究思路是怎么样的?学生：先考虑物体受力情况，然后分析运动情况。老师：
15、这个题目的关键在于摩擦力的变化情况，你还记得摩擦力产生的条件吗?学生：首先要先有弹力，然后接触面粗糙。老师：好，你能试着分析一下运动过程中的弹力的变化吗?学生：开始时静止，受到重力 G、向左的支持力 N、向上摩擦力 f，向右的电场力F。随着运动速度的增加，然后随着小球下滑，速度逐渐增大，此时便产生向左的洛伦兹力，由于水平方向要平衡，所以支持力 N 减小，向上的摩擦力 f 随之减小。老师：对，注意这里的摩擦力变化，是因为支持力发生了变化。按照这个思路，你能继续分析一下物体接下来的运动状况吗?学生：洛伦兹力增大到与电场力相等时，此时支持力 N=0，所以 f=0，竖直方向只受重力，加速度 a 达到最
16、大， mg=ma,解出 a=g 接着小球仍然向下运动，速度增大，向左的洛伦兹力增大，此时产生了向右的支持力 N，N 逐渐增大，导致 f 又逐渐增大，直到 f=G 时，达到最大速度 v。老师：对的，那就是说，在整个过程中，加速度逐渐增大到 g，后逐渐减小，能总结一下这一类题的解题思路吗?学生：先分析物体受力情况，分析物体的运动情况，要时刻考虑力的变化情况。12 【正确答案】 在这个教学片断中，教师基本实现了新课程改革的教育观，教学从“教育为中心 ”转向“学习者为中心”。但仍存在以下问题：导入太简单，没有充分体现新课程改革的教师观教师由知识的传授者转变为学生学习的引导者和学生发展的促进者。评价过于
17、单一，在学生回答后该教师的评价只是“ 很好”。针对这类习题没有进行整体分析，总结。13 【正确答案】 教学思路：导入部分：抛出问题的时候，应先简单地把学生关于功能关系的作业情况说一下，有多少同学掌握了，有多少同学仍旧不会运用，还有多少同学根本想不到去运用。接着教师进一步引导学生对如何运用功和能的知识进行回顾。评价部分：第一个学生回答后，教师根据学生回答进行点拨，比如：学生在解题时应严谨的对物理过程进行分析，说出运用了哪个物理知识，另外应针对功和能关系运用中易犯错误进行总结，例如：是否考虑保守力做功。总结部分：第二个学生回答后，教师除了评价该学生的回答，还应立足这类题型进行分析总结，归纳以后遇到这类题的解题思路是怎样的，针对一道题，解题方法不唯一，但要找到最便捷的。四、教学设计题14 【正确答案】 波的干涉条件：频率相同；振动方向相同；相位相同或相位差恒定。15 【正确答案】 教学设计一、教学目标知识与技能：了解波的叠加与干涉现象；掌握发生稳定干涉现象的条件：掌握波的干涉现象的应用；过程与方法：通过演示实验，学习探究科学的方法；通过实验设计和动手实验，经历探究科学的过程。情感态度与价值观：通过对波的叠加与干涉现象的研究，培养学生运用科学理论观察分析周围事物的习惯，了解物理知识与现实生活的密切关系。二、教学方法：实验法、多媒体教学法、习题练习法。三、教学过程：
