1、中学教师资格认定考试（初级物理学科知识与教学能力）模拟试卷 15及答案与解析一、单项选择题1 如图所示电路，开关闭合时观察到：L 1 和 L2 两灯均不亮，电流表无示数，电压表有示数，其原因可能是( )。（A）L 1 断路（B） L2 断路（C）电流表断路（D）电流表短路2 现有甲乙分子模型，把甲分子固定在坐标原点 O，乙分子位于 x 轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图所示。F0 为斥力，F 0 为引力，a、b、c、d 为 x 轴上的四个特定的位置。现把乙分子从 a 处由静止释放，则( )。（A）乙分子由 a 到 b 做加速度增大的加速运动，由 b 到 c 做加速度减小的减速
2、运动（B）乙分子由 a 到 b 做加速度增大的加速运动，到达 b 时速度最大（C）乙分子由 a 到 b 的过程中，两分子间的引力一直增大（D）乙分子由 a 到 b 的过程中，两分子间的分子势能先增大后减小3 如图，半圆形玻璃砖置于光屏 PQ 的左下方，一束白光沿半径方向从 A 点射入玻璃砖，在 O 点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带。若入射点由 A 向B 缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到 O 点，观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是( )。（A）减弱，紫光（B）减弱，红光（C）增强，紫光（D）增强，红光4 如图所示，质量
3、相同的两个带电粒子 M、N 以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行金属板间的匀强电场中。M 从上板边缘处射入， N 从两板正中央射入，已知两粒子都刚好从下极板边缘射出，不计粒子重力，则射出过程中( )。（A）M、N 的带电量之比为 2：1（B） M、N 的电势能减少量之比为 2：1（C） M、N 的动能增量之比为 1：4（D）M、N 在两极板间运动的时间之比为 2：15 如图所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球 a、b，悬挂于 O 点。现在两个小球上分别施加上水平方向的外力，其中作用在 b 球上的力大小为 F、作用在a 球上的力大小为 2F，则此装置平衡时的位置可能是下列哪幅图?( )6
4、 如图所示，在“ 嫦娥” 探月工程中，设月球半径为 R，月球表面的重力加速度为g0。飞船在半径为 4R 的圆形轨道上运动，到达轨道的 A 点时点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的近月点 B 时，再次点火进入近月轨道绕月做圆周运动，则( )。 飞船在轨道的运行速率大于 飞船在轨道上运行速率小于在轨道上 B 处的速率飞船在轨道上的重力加速度小于在轨道上 B 处重力加速度 飞船在轨道、轨道上运行的周期之比有 T ：T =4：1（A）（B） （C） （D）7 如图，在一带电量为 Q 的导体球外，同心地包有一各向同性均匀电介质球壳，其相对电容率为 r，壳外是真空，则在壳外 P 点处(OP=r)的场强和电位移
5、的大小分别为( )。8 90232Th 经过一系列 衰变和 衰变后变成 82208Pb，则 82208Pb 比 90232Th 少( )。（A）8 个中子，16 个质子（B） 16 个中子，8 个质子（C） 24 个中子，8 个质子（D）8 个中子，24 个质子二、简答题9 结合实例说明，如何加强物理学与生产、生活的联系。10 “猜想与假设 ”是科学探究的基本要素之一，以“声现象”一章的实验内容为例，说明教师如何提出问题引导学生进行猜想。三、案例分析题11 案例： 下面是某位同学对一道习题的解答。工人用如图所示的滑轮组提升重物，在 10 s 内将 240 N 的物体匀速提升 2 m，已知工人的
6、拉力为 100 N，不计绳重和摩擦求： (1)拉力做功的功率。(2) 如果用此滑轮组匀速提升 300 N 的重物，拉力应为多大?解：(1)拉力所做的功 W=F1s=100 N2 m=200 J 拉力的功率 P=20 w。(2) 当工人匀速提升 300 N 的重物时有 F= =100 N。问题：(1)简述该习题旨在帮助学生巩固的知识点及其要点。(2)指出该同学解题步骤中出现的错误，并分析出错原因。(3)设计一个教学片段或思路，帮助学生掌握正确分析和解决此类问题的方法。12 案例： 下面是教师在“电功率” 一课中，向学生讲解纯电阻的电功率的教学片段。教师：同学们，我们已经学习过功率的概念，请大家说
7、一下它的定义。 学生：功率就是单位时间所做的功或消耗的能量。 教师：对，今天我们推导阻值为 R 的电阻的功率。 教师：功率的公式为 P=Wt，通过焦耳定律，推出了纯电阻的电功率的表达式：P=I 2R，P=U 2 R。 对这三个公式，教师分别讲解，指出哪个是定义式，哪个是计算式。 学生 1：老师，功率怎么和电阻戍正比，又和电阻成反比呢? 教师：上课要注意听讲，电流确定，功率就和电阻成正比；电压确定，功率就和电阻成反比。 学生 2：老师，那我们用的交流电，好像电流和电压都是变化的，怎么计算电功率啊? 教师：我们只考虑电流或电压不变的情况，不考虑其他情况，你们把这几个公式用好就可以了。 问题： (1
8、)请对上述教学片段进行评析。 (2)重新设计一个教学片段，使学生深入理解电功率的概念以及表达式。四、教学设计题13 阅读材料：根据要求完成教学设计任务。材料：初中物理某教科书“测量铝块浸没在水中所受的浮力” 的演示实验如下：演示 测量铝块浸没水中所受的浮力 1知图 1012 甲，在弹簧测力计下悬挂一个锯块，读出弹簧测力计的读数，这就是铝块所受重力的大小。 2把铝块浸没在水中(图 1012 乙)，观察弹簧测力计的读数，看看读数有什么变化。 想一想，为什么读数会有变化，它说明什么问题? 读一读，弹簧测力计的读数变化了多少? 任务： (1)说明上述实验中“把铝块浸没在水中，观察弹簧测力计的读数” 的
9、操作意图。 (2)基于该实验，设计一个体现师生交流的教学片段。14 阅读材料，根据要求完成教学设计任务。 材料一义务教育物理课程标准(2011年版) 中关于磁生电的内容要求是，“通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产、生活中的应用。” 材料二某初中物理教材中为“探究感应电流产生的条件” 的实验器材及电路图如图所示。材料三教学对象为初中三年级学生，已学过磁场、电生磁等相关知识。 任务： (1)感应电流产生的条件是什么? (2)根据上述材料，完成“探究感应电流产生的条件” 学习内容的教学设计，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（初级物理
10、学科知识与教学能力）模拟试卷 15答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 A【试题解析】 电路图如下： 如果 L1 断路，两灯都不亮，电流表无示数，电压表测量电源电压有示数，此选项符合题意；如果 L2 断路，两灯都不亮，电流表、电压表都无示数，此选项不符合题意；如果电流表断路，两灯都不亮，电流表、电压表都无示数，此选项不符合题意；如果电流表短路，电流表无示数，灯泡发光，电压表有示数，此选项不符合题意，故选 A。2 【正确答案】 C【试题解析】 乙分子由 a 到 b 过程中，F 增大，所以乙分子做加速度增大的加速运动；从 b 到 c 过程中，F 变小，但仍为引力，所以乙分子做加速度减小的加速运
11、动；到 C 点时，加速过程结束，速度达到最大值，选项 A、B 错误。从 a 到 b 过程中，分子间距离减小，分子间的引力和斥力同时增大，选项 C 正确。从 a 到 b过程中，分子力一直做正功，分子势能一直减小，选项 D 错误。3 【正确答案】 C【试题解析】 入射点由 A 点向 B 点缓慢移动的过程中，同一介质对各色光的折射率不同，各色光对应的全反射的临界角也不同。紫光的折射率最大，由 sinC= 可知，紫光的临界角最小，最先发生全发射，折射光减弱，则反射光增强，故选 C。4 【正确答案】 A【试题解析】 M 、N 均做类平抛运动，在垂直于电场方向的位移和速度均相同，所以其在两极板间运动的时间
12、也相同，D 错误；由 M、N 在沿电场方向的位移之比为 2：1，可得加速度之比为 2：1，电场力之比为 2：1，带电量之比为 2：1，A正确；由 M、 N 所受电场力之比为 2：1、沿电场方向的位移之比为 2：1，可得电场力做功之比为 4：1，所以，电势能减少量之比和动能增量之比均为 4：1，B 和C 均错。5 【正确答案】 C【试题解析】 设每个球的质量为 m，oa、ab 与竖直方向的夹角分别为 和 ，以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况：根据平衡条件可知，oa 绳的受力方向不可能沿竖直方向，否则整体的合力不为零，不能保持平衡。由平衡条件得：tan= ，则 ，选项C 正确。6 【正确
13、答案】 B【试题解析】 设月球与飞船质量分别为 M、m，飞船绕月运动速度为 v，由万有引力提供向心力：，r 越大，重力加速度越小，正确；周期 T= ，飞船在轨道 I、轨道上运行的周期之比为 8：1，错误。故选 B。7 【正确答案】 C【试题解析】 由高斯定理得电位移 D= 。8 【正确答案】 B【试题解析】 铅核中子数为 20882=126，质子数为 82；钍核中子数为 23290=142，质子数为 90；142126=16，则铅核比钍核少 16 个中子；9082=8，则铅核比钍核少 8 个质子。二、简答题9 【正确答案】 (1)注重联系生产、生活中的实例例如，在讲了电功和电功率之后，让学生观
14、察家庭中各种用电器的铭牌和说明书，看看铭牌中的电功率是怎样标记的，家中各种用电器的电功率分别是多少，根据自己家中的用电器估算每月使用的电能和电费，跟实际电费作比较。根据自己家中的用电情况思考节约用电的途径，提出节电措施，并在实施一段时间后观察节电效果等。把这些现实中的物理问题用于课堂交流，将大大拉近物理学与生产、生活的距离。(2)加强课外实验活动学生的课后作业不应仅仅局限在对物理习题的演算上，阅读资料、观察调查、实践体验等课外活动都应成为学生课后作业的一部分。例如，日常生活中，人们看完电视节目后常常用遥控器关闭电视机而不断开电源电视机始终处于待机状态。在学习电能和电能表时，教师可让学生在家中亲
15、自用电能表等测量电视机在待机状态下所消耗的电功率并估算一个家庭一年由此所浪费的电能是多少。让学生完成这类家庭作业，对提高学生的实践能力、养成良好的习惯、增强节能意识都具有积极的意义。10 【正确答案】 猜想与假设为制定探究计划、设计实验方案奠定必要的基础。在实施猜想与假设过程时，要先向学生进行背景知识的介绍，在此基础上针对准备研究的课题，引导学生提出两方面的猜想；一方面是猜想问题的成因。另一方面是猜想探究结果。例如，在讲“ 乐音与噪声 ”过程中，教师可以在研究音调高低与振动频率时，先让学生听男高音和男低音演唱对比，再让学生听不同音调的音叉，感受音调高低，然后用压在桌边缘的锯条振动发出的声音让学
16、生感受进而引导学生猜想音调高低和振动快慢的关系。再比如，讲“ 声音的产生与传播 ”，教师可以提出这样的问题： “兵来将挡，水来土掩，如果声波枪发出的声波正向我们袭来，我们怎样保护自己呢?现在让我们发挥聪明才智，先猜想一下，怎样可以防御声波?” 这样的问题本身具有发散性，易于引导学生形成猜想与假设。 三、案例分析题11 【正确答案】 (1)知识点：功率、n 的理解。(2)该生的错误在于没有正确掌握绳子移动的距离和重物上升的距离之间的关系以及在计算拉力问题时没有考虑动滑轮的重力作用，只考虑了重物的重力作用。可能出错的原因是对动滑轮和定滑轮作用原理没有搞清楚，有些地方只是记住了定理，没有具体问题具体
17、分析。(3)教师：这道题第一问让我们求拉力的功率，可以直接用功率的公式来计算，那么要求出拉力所做的功，怎么求呢?生：求出拉力作用的距离，用 W=Fs 就可以求出。师：很好，我们只知道重物上升的距离，和拉力移动的距离有什么关系?我们先看一下这个滑轮组，和动滑轮相连的绳子的段数是几段?生：3 段。师：那么绳子自由端移动的距离是物体移动距离的多少倍?生：3 倍。师：所以我们可以看到拉力移动的距离应该是 6 米。第二个问题在滑轮组中拉力和物重的大小有什么关系呢?生：吊起动滑轮的段数有几段，拉力的大小就是物重的几分之一。师：那么物重包括动滑轮的重力吗?生：当动滑轮的重力不计时，不用考虑动滑轮的重力。师：
18、这道题中没有说动滑轮的重力不计，所以我们在计算拉力时要考虑动滑轮重力。首先就要求出动滑轮的重力大小。生：嗯，利用已知条件就可以求出动滑轮重力了。12 【正确答案】 (1)教师在讲解新的知识点之前，考查学生对旧知识的掌握情况，使新课的教学有了一定的基础。但教师的教学行为总体上没有体现新课程标准倡导的从“重结论轻过程 ”向“重结论更重过程”的转变。没有引导学生积极思考，就急于给出电功率的表达式。对于学生提出的交流电功率的问题，教师直接拒绝的做法会压制学生的学习兴趣。(2)新的教学片段改进思路：引导学生分析电功率都与哪些因素有关，在计算固定电阻的功率时，让学生弄懂电压、电流、电阻哪个参量是不变的。结
19、合焦耳定律和功率定义式推出电功率的两种表达式。对学生提出的交流电功率的问题，可以适当引入平均值与瞬时值的概念。而不是直接转向教材，这样就遏制了学生提问题的积极性。四、教学设计题13 【正确答案】 (1)浮力不可直接测量得出，但是在本实验中根据受力平衡可得 F浮 =GF，即可通过测量铝块所受重力及铝块在水中所受的拉力，间接得出。“把铝块浸没在水中，观察弹簧测力计的读数”即是测量铝块在水中所受的拉力。 (2)演示：把乒乓球按入水底，松手后会看到乒乓球上升，引导学生分析乒乓球的受力情况及每个力的施力物体。 得出结论： 浸在液体中的物体受到液体向上的托力，这个向上的托力叫浮力。 浮力的方向：竖直向上。
20、 浮力的施力物体：液体。 提问：放入水中沉底的石块是否受浮力作用?你能用弹簧测力计测出石块所受浮力的大小吗? 用弹簧测力计称小石块的重力，并稍稍用力向上托石块，让学生观察这时测力计的示数变化，然后将小石块浸入水中，观察测力计示数的变化。引导学生根据二力平衡等知识判断浮力的存在及大小，最后得出结论：水中下沉的物体也会受到一种向上托的力，这就是浮力。 引导学生归纳出利用“称重法” 测浮力大小的方法：先用弹簧测力计测量物体在空气中所受的重力再把物体浸入液体中，读出弹簧测力计的示数，则物体受到的浮力可以利用 F 浮 =GF 进行计算。14 【正确答案】 (1)感应电流产生的条件：闭合电路的一部分导体在
21、磁场中做切割磁感线运动。(2)教学设计如下：一、教学目标(一)知识与技能1通过探究活动，知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件。2通过实验探究，知道感应电流的方向与磁场方向、切割磁感线的运动方向有关。3了解发电机的原理，知道发电机工作过程中的能量转化。(二)过程与方法经历什么情况下磁能生电的学习，掌握从多种因素中找出与研究目的有关的信息，得出电磁感应的条件。(三)情感态度与价值观了解电磁感应在生产、生活中的应用。通过电生磁以及磁能生电的对比，认识自然现象之间是相互联系的。二、教学方法讲授法、实验法、讨论法、合作法相互结合的方式。三、教学过程1提出问题。引入新课师：由以前学过的奥斯特实验说明电
22、可以生磁，那么反过来磁能不能生电呢?不少科学家进行了这方面的探索，英国科学家法拉第，坚信电与磁有密切的联系。经过 10 年坚持不懈的努力，终于在 1831 年取得了重大的突破，发现磁可以产生电，但需要一定的条件。什么条件下磁才能生电呢?今天我们就研究这个问题。2进入新课。科学探究(1)什么情况下磁可以生电? 本实验应选择哪些实验器材? 还需要补充实验器材吗?学生讨论总结，根据研究的对象，需要有磁体和导线；检验电路中是否有电流需要有电流表；控制电路必须有开关。(2)思考：如何获得磁场? 电路中有电流的条件?如何显示电路中有无电流 ?学生思考后回答：磁体周围有磁场，利用磁体可以获得磁场。 电路中有
23、电流，电路要闭合，还需要电源。利用电流表来检测电路中有没有电流。3尝试的角度(1)让直导线在蹄形磁体的磁场中静止，换用不同强度的磁体。学生观察现象，发现电流表的示数不变，说明导线在磁场中静止，电路中不会产生电流。(2)改进实验方案，固定磁体不变，使导线在磁场中沿着不同方向运动，观察电流表的反应。学生在实验中观察到当导体沿着磁场方向运动时，电路中没有电流。当导线在磁场中水平运动、斜运动都会产生电流。学生根据实验现象总结：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。师：由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。(3)思考：导线固定不动，移动磁铁，在
24、电路中会产生感应电流吗?为什么?学生思考得出结论：也会产生感应电流，因为当磁体运动时，线圈相对于磁场也是运动的，并且在做切割磁感线，所以会产生感应电流。(4)导线在磁场中向左和向右运动，观察电流表的指针偏转情况。固定导线不变，把把磁体向左和向右运动，观察电流表的指针偏转情况。若把磁场方向和导体切割磁感线的运动方向同时改变，观察电流表指针偏转情况。学生观察实验，当导线的运动方向不同的，电流表指针偏转方向不同，说明感应电流方向与切割磁感线的运动方向有关。电流表指针偏转情况也不同，说明感应电流方向与磁场方向有关。而同时改变磁场和导线运动方向。电流表指针偏转方向不变。(5)小结：感应电流方向与磁场方向
25、和切割磁感线的运动方向有关，磁场方向或导线运动方向相反，则感应电流的方向会变化，而同时改变磁场和导线运动方向，则感应电流方向不变。4发电机(1)老师出示发电机模型。把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来当摇动手柄使线圈在磁场中快速转动，观察到什么?用电流表换下小灯泡缓慢摇动大轮，观察电流表的指针发生了怎样的变化。现象 电流表指针左右摆动。(2)为什么会是这样的呢?发电机的构造看书后回答：发电机是由哪几部分组成的?它是由磁体、线圈、滑环、电刷组成。与电动机相似，但没有电动机的换向器。工作原理当线圈在外力的带动下在磁场中转动时，线圈的两个边分别切割磁感线，且切割的方向不同，所以它们主生的感应电流方向也不同这正好使线圈沿着某一个方向向外流出电流。当线圈两边切割磁感线的方向变成了倾斜的方向，使得切割磁感线的条数减少，故产生的感应电流也减小。所以出现一大一小的指针摆动现象。当线圈转过了 180 度以后，线圈的每条边的运动方向正好相反，故它们产生感应电流的方向也会相反，所以还会出现电流表指针方向一会儿向左偏一会儿向右偏的现象。5交流电(1)概念：线圈转动一周，电流方向变化两次，所从发电机发出的电流方向是周期性变化的，我们把周期性改变方向的电流叫交电流。简称交流。(2)频率：在交流电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫作频率；频率的单位是赫兹，简称赫，符号为 Hz，线圈转动一周所用的时间叫周期。
