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 21及答案与解析一、单项选择题1 下列几种情况，符合安全用电原则的是( )。2 原子核的比结合能曲线如图 1 所示，根据该曲线，下列判断中正确的有( )。（A） 24He 核的结合能约为 14 MeV（B） 36Li 核比 24He 核更稳定（C）两个 12H 核结合成 24He 核时释放能量（D） 92235U 核中核子的平均结合能比 3689Kr 核中的大3 我国“北斗”卫星导航定位系统将由 5 颗静止轨道卫星 (同步卫星)和 30 颗非静止轨道卫星组成，30 颗非静止轨道卫星中有 27 颗是中轨道卫星，中轨道卫星轨道高度约为 2
2、1510 4 km，静止轨道卫星的高度约为 36010 4 km，下列说法正确的是( )。（A）静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期（B）中轨道卫星的线速度大于 79 kms（C）静止轨道卫星的线速度大于中轨道卫星的线速度（D）静止轨道卫星的向心加速度大于中轨道卫星的向心加速度4 如图 2 所示，相互垂直的固定绝缘光滑挡板 PO，QO 竖直放置在重力场中，a、b 为两个带有同种电量的小球(可以近似看成点电荷 )，当用水平向左的作用力 F作用于 b 时，a 、b 紧靠挡板处于静止状态。现若稍改变 F 的大小，使 b 稍向左移动一小段距离，则当 a、 b 重新处于静止状态后( )。（A）
3、a、b 间电场力增大（B）作用力 F 将增大（C）系统重力势能增加（D）系统的电势能将增加5 透明材料做成一长方体形的光学器材，要求从上表面射入的光线可能从右侧面射出，那么所选的材料的折射率应满足( )。（A）折射率必须大于（B）折射率必须小于（C）折射率可取大于 1 的任意值（D）无论折射率是多大都不可能6 如图 4，线圈 M 和线圈 N 绕在同一铁芯上，M 与电源、开关、滑动变阻器相连，P 为滑动变阻器的滑动端，开关 S 处于闭合状态， N 与电阻 R 相连。下列说法正确的是( ) 。（A）当 P 向左移动，通过 R 的电流为 b 到 a（B）当 P 向右移动，通过 R 的电流为 a 到
4、b（C）断开 S 的瞬间，通过 R 的电流为 b 到 a（D）断开 S 的瞬间，通过 R 的电流为 a 到 b7 图 5 中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c 三点是实线与虚线的交点。则该粒子( )。（A）带负电（B）在 c 点受力最大（C）在 b 点的电势能大于在 c 点的电势能（D）由 a 点到 b 点的动能变化等于由 b 点到 c 点的动能变化8 如图 6 所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度 v从 A 点沿直径 AOB 方向射入磁场，经过t 时间从 C 点射出
5、磁场，OC 与 OB 成60角。现将带电粒子的速度变为 ，仍从 A 点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为( )。（A）（B） 2t（C） t（D）3t二、简答题9 应用实验法，教师主要是创造学习物理的实验条件和环境，使用实验法应做到哪些?10 简述中学物理教学中运用信息技术的原则。三、案例分析题10 案例： 下面是某位同学对一道习题的解答。 在大烧杯中放入水，再将一个装水的试管放在烧杯中，然后给烧杯加热，使烧杯中的水沸腾，如图 5 所示。如果继续加热，则( ) 。 A试管中的水温可达到沸点但不沸腾 B试管中的水将会沸腾 C上述 A 和 B 所述情况都有可能发生 D 烧杯中
6、的水沸腾需要大量吸热，所以试管中的水达不到沸点，也不可能沸腾解：持续给烧杯中的水加热，试管中的水会达到沸点，且持续吸热，故本题选 B。 问题：11 简述该习题旨在帮助学生巩固哪些知识点?12 指出该生解题中的错误之处，分析产生错误的原因，并给出正确解法。13 给出一个教学思路，帮助该生正确解答此类问题。13 案例：下面是某教师在讲授“ 比热容 ”时的片段。师：大家是否有类似的经历，在太阳的照射下，海滩上的沙子热得烫脚，海水却很凉；在傍晚时分，沙子已经凉了下来，海水却仍然是温暖的。为什么沙子和海水的温度不一样呢? 今天我们来学习比热容的内容。老师做实验，大家注意观察。 接下来我使用两个规格相同的
7、电加热器、玻璃杯、温度计，将两个加热器浸入初温相同、质量相同的液体中，一个是水，另一个是食用油。大家观察相同时间内液体升高的温度，看能得到什么结论?生：食用油热得比较快。师：大家观察得很仔细。实验结果表明，不同物质在升高相同的温度时，吸收的热量不同，这就是比热容，其符号是 c，单位是 J(kg)。接下来我们讲问题：14 对上述课堂实录进行评析。15 请设计一个新的教学片段，以改进上述问题。四、教学设计题16 下面为某版本初中物理教科书“电生磁” 一节中“电流的磁效应”演示实验。 如图9 所示，将一枚转动灵活的小磁针置于桌面上，在小磁针上面放一条直导线，分别给导线通电断电和改变电流方向，小磁针的
8、偏转有什么变化。任务：17 分析甲、乙、丙三种实验情况下小磁针的偏转情况，总结“电流的磁效应” 。18 基于上述实验，设计一个包含师生交流的教学片段。18 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) 关于“凸透镜” 的内容要求为： “认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。探究并知道凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。” 材料二义务教育八年级物理某版本教科书“ 凸透镜 ”一节，关于“探究凸透镜成像的规律”的演示实验如下： 探究凸透镜成像的规律 我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察成像的情况。由于凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距 f
9、 有关系，所以研究物距 u 的变化时，焦距可能是个应该注意的参照距离。比如，我们可以注意观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距时，物体成像的情况(图 531)。 材料三教学对象为义务教育八年级学生，已学过光的直线传播、反射、折射等内容。 任务：19 简述凸透镜成像的规律。20 根据上述材料，完成“探究凸透镜成像的规律”学习内容的教学设计。教学设计要求包括：教学目标、教学重点、教学过程(要求含有教师活动、学生活动、设计意图，可以采用表格式或叙述式)等。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 21答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 C【试题解析】 A 项中测电笔使用不
10、正确，手必须接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，否则容易造成触电事故，A 项错误。电线和电视天线不能相连，容易发生触电，不符合安全用电原则，B 项错误。开关与灯泡串联开关另一端与火线连接，灯泡的螺口处接零线；插座的左孔与零线相连，右孔与火线相连，三孔插座的中间孔接地线，C 项正确。在高压线下放风筝，容易发生高压触电事故，不符合安全用电原则，D 项错误。2 【正确答案】 C【试题解析】 比结合能又称核子的平均结合能，由图可知，氦核的比结合能大约为 7 MeV，氦核的核子数为 4，则氦核的结合能大约为 28 MeV，A 项错误。 24He核比 36Li 核的比结合能大，所以 24He 核比 36L
11、i 核更稳定，B 项错误。两个 12H 核结合成 24He 核时，有质量亏损，释放能量，C 项正确。由图可知， 92235U 核中核子的平均结合能比 3689Kr 核中的小，D 项错误。故本题选 C。3 【正确答案】 A【试题解析】 据万有引力提供向心力有： ，因为静止轨道卫星轨道半径大于中轨道卫星轨道半径，故 A 项正确。v= ，由于中轨道卫星的半径大于地球半径，故中轨道卫星的线速度小于 79 kms，B 项错误。由 v= 知，静止轨道卫星的线速度小于中轨道卫星的线速度，C 项错误。由 a= ，可知静止轨道卫星的向心加速度小于中轨道卫星的向心加速度，D 项错误。4 【正确答案】 C【试题解析
12、】 对于球 a 而言，原来它受重力、PO 对它水平向右的支持力及 6 对它的电场力，方向在 ba 的连线上，三力平衡，可以看成电场力与支持力的合力与重力相等，当 b 球向左移动时，电场力的方向要发生变化，根据矢量三角形可知，此时电场力与支持力都会变小，故 A 项错误。对 a、b 球整体进行分析，由水平方向上受力平衡可得，力 F 的大小等于 PO 对球 a 向右的支持力，因此，作用力 F将变小，B 项错误。因为电场力减小，故两球间的距离在增大，所以 a 球的重力势能变大，即系统的重力势能增加，C 项正确。两球的距离增大，电场力做正功。故电势能将减小，D 项错误。5 【正确答案】 B【试题解析】
13、从图中可以看出，为使上表面射入的光线经两次折射后从右侧面射出， 1 和 2 都必须小于临界角 C，即 1C， 2C ，而 1+2=90，故 C45，n= 。6 【正确答案】 D【试题解析】 开关 S 闭合时，线圈 M 的右端为 S 极，穿过线圈的磁感线方向从右到左。P 向右移动时。滑动变阻器接入电路中的电阻变小，左侧电路中电流变大，M 磁性变强，穿过 的磁通量变大，根据楞次定律可知，线圈中要产生感应电流来阻碍这一变化，所以通过 R 的电流方向为 b 到 a；反之当 P 向左移动时，通过 R 的电流为 a 到 b，A、B 两项错误。断开 S 的瞬间，左侧电路中电流突然变为零，M 磁性变弱，穿过
14、N 的磁通量变小，根据楞次定律可知，线圈中要产生感应电流来阻碍这一变化，所以通过 R 的电流方向为 a 到 b，D 项正确，C 项错误。7 【正确答案】 C【试题解析】 根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在 abc 的过程中，一直受静电斥力作用，根据同性电荷相互排斥，可知粒子带正电荷，A 项错误。由库仑定律F= 知离圆心越远，粒子所受的力越小，B 项错误。根据动能定理，粒子由 b到 c，电场力做正功，动能增加，故粒子在 b 点电势能一定大于在 c 点的电势能，C 项正确。点电荷的电场强度特点是离场源电荷距离越远，场强越小，故从 a 点到b 点电场力做功较多，动能变化也大，D 项错误。8 【正确答案】
15、 B【试题解析】 设有界圆磁场的半径为 R，带电粒子做匀速圆周运动的半径为r，OC 与 OB 成 60角，所以AO 1C=60。带电粒子做匀速圆周运动，从 C 点穿出，画出轨迹，找到圆心 O1，其中 tan30= R。带电粒子在磁场中的飞行时间t= T，T 的大小与入射速度无关，现将带电粒子的速度变为 ，则带电粒子的运动半径 r1= ，设带电粒子的圆心角为 ，则 tan ，故=120，运动时间t= T=2t，所以 B 项正确。二、简答题9 【正确答案】 (1)演示实验应引导学生积极思考，或先预测实验结果，或根据实验目的设想实验应如何设计等。演示实验要确保实验的成功，教师要教给学生观察的方法，指
16、导学生正确操作、有效记录并分析数据，最后归纳总结得出结论。(2)在学生动手的实验中，教师不仅要在巡视过程中引导学生不断明确实验的目的和要求，利用已掌握的有关知识和经验设计实验，而且还要指导学生安装实验设备、使用仪器等各种实际操作，要及时发现问题，防止不应有的事故发生，要善于根据学生实验的具体情况灵活地对学生实验中出现的问题进行有效评价，还要引导学生收集数据、处理数据得出结论，以及写实验报告等活动，逐步培养学生的实验能力和分析问题、解决问题的能力。10 【正确答案】 现代信息技术在物理教育中的应用为我们提供了新的信息资源和信息载体以及新的学习和交流工具。在中学物理教学中，虽然人们运用信息技术的方
17、式有所不同，但必须遵循一些共同的原则。(1)科学性原则。物理课件要以科学性为首要原则。物理学作为一门严谨的科学，必然要求其素材逼近真实，在利用信息技术模拟物理过程时，必须符合物理原理。(2)实验优先原则。物理学是一门以实验为基础的自然科学，不能试图用电脑去代替实验。对于受条件限制而难以演示的实验，要充分利用信息技术的仿真“虚拟”实验室，引导学生进行实验探究。(3)综合最佳效益原则。物理教学与信息技术整合时，应力求恰当、自如地将信息技术与课堂教学融为一体，统筹安排多种媒体，力争使教学过程最优化，从而取得较好的教学效果。三、案例分析题11 【正确答案】 本习题旨在帮助学生巩固沸腾和沸腾的条件。12
18、 【正确答案】 该生的错误主要在于没有理解试管中的水不断吸热的前提是有温度差。错误的原因是没有深入理解“水沸腾的条件” 。正确解答：水沸腾的两个必要条件：水温达到沸点， 不断吸热。本题中烧杯中的水通过热传递可使试管中的水达到沸点，但是。由于两者都达到沸点时，没有温度差，试管中的水无法持续吸热，因此试管中的水只能达到沸点但不会沸腾。故本题选 A。13 【正确答案】 教学思路：结合例题。强调：学习了汽化的两种形式，学生应该熟练掌握沸腾和蒸发的条件，其中沸腾的条件是达到沸点和持续吸热两者缺一不可。液体沸腾的条件是温度达到沸点，并且不断吸热。当大烧杯中的水沸腾时，温度达到沸点，尽管不断吸热，但温度不再
19、升高。小试管中的水从大烧杯中吸热，温度达到沸点后，就和大烧杯中的水温保持一致，因此，小试管不能继续从大烧杯中吸收热量。这说明，小试管中的水虽然达到沸点，但却无法继续吸热，不满足沸腾的条件。14 【正确答案】 科学探究的实验过程，需要有提出问题、猜想与假设、设计实验与制定计划、进行实验收集证据，分析与论证、评估等过程。学生应该通过科学探究开展学习，经历猜想等过程后发现实验结论。教学过程中教师应该注重对学生引导、点拨与总结，帮助学生发挥学习的自主性。教学过程中。师生缺乏有效的互动。整个片段都是教师在唱独角戏，学生参与非常少。这没有体现学生学习主人翁的角色也不利于学生学习兴趣的养成。15 【正确答案
20、】 教学片段：教师：大家是否有类似的经历，在太阳的照射下，海滩上的沙子热得烫脚，海水却很凉；在傍晚时分，沙子已经凉了下来，海水却仍然是温暖的。为什么沙子和海水的温度不一样呢?学生：可能是沙子和海水吸收热量后升高的温度不同。教师：这位同学的回答到底对不对呢?我们做个实验探究一下。实验器材包括玻璃杯、温度计、两个相同的电加热器、水和食用油。这个实验如何设计呢?学生：老师，我可以比较质量相同的两种液体，加热相同时间后的温度变化，从而分析不同物质的吸热情况。教师：这位同学的思维很活跃，提出的想法也很好，但仍有美中不足之处。物理实验要求严谨精确。如果两种液体的初始温度不相等，如何进行比较呢?有没有更加严
21、谨的方法比较二者的变化呢?学生：老师，可以将初始的温度、加热时间以及实时温度都记录在实验记录表中，通过分析表格中的实验数据，就能准确地进行比较。教师：同学们都非常聪明。记录实验数据是物理实验中常用的方法，便于我们分析数据以及检查问题。下面请同学们完善实验计划，再次确认实验步骤，思考实验还有哪些注意事项?学生：我们组讨论后一致认为使用电加热器需要谨慎小心，建议其他小组仔细阅读使用说明书。同时，加热后的仪器温度较高，切忌用手直接触碰，否则便会烫伤。实验完成后，待仪器冷却至室温后再拆除并整理。最后，大家要收拾干净桌面再离开实验室。教师：各小组可以开始实验了，实验完成后请举手示意。教师：哪一个小组想率
22、先分享你们的实验结论?学生：老师，我们组的结论是食用油比水热得更快。教师：这就是说，相同质量的不同物质吸收同样的热量，温度升高不同。分析实验数据，我们还可以发现，升高相同的温度，所需用的时间也是不同的，也就是吸收的热量不同。怎么才能表示不同物质的这种性质呢?我们引入比热容这个物理量。一定质量的某种物质，温度升高时，吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫作这种物质的比热容。四、教学设计题16 【正确答案】 (1)甲：小磁针 N 极向外偏转，S 极向内偏转，直到磁针与电流方向垂直。17 【正确答案】 甲：小磁针 N 极向外偏转，S 极向内偏转，直到磁针与电流方向垂直。乙：断开电路，磁针周围没
23、有磁场，小磁针回到初始位置。丙：变换电源正负极，电流方向改变，小磁针 N 极向内偏转，S 极向外偏转，直到磁针与电流方向垂直。结论：通电导线周围有磁场，磁场方向跟电流方向有关。当电流方向发生变化时，磁场的方向也发生变化。18 【正确答案】 教学片段师：大家想一下，什么物体周围有磁场?生：磁铁。 师：没错，这是我们最常见的一种磁体。其实，除了磁铁，还有一些物体周围也是有磁场的，今天我们就来看一下演示实验。(学生带着疑问仔细观察)演示 1：沿着静止的小磁针方向，把一跟铜导线水平放置在它的正上方，当导线中通有电流后，发现小磁针发生了偏转师：同学们看到了什么现象?生：小磁针转动了。师：磁针转动说明了什
24、么?生：小磁针受到了磁力的作用。师：磁针的 N 极指向哪里，S 极指向哪里。生：N 极向外，S 极向内。 演示 2：断开电流，小磁针又会恢复原来的状态。师：这一次大家又看到了什么?生：小磁针回到了原来的位置。师：好，那这又是为什么呢?通过刚才的两个实验，你能总结出什么?生：通电导线周围有磁场。演示 3：改变电源的正负极，小磁针的偏转也发生变化。师：大家注意观察，这次磁针还是偏转了，但是和之前的偏转一样吗?生：不一样，这一次 N 极向内了，S 极向外。师：这又是为什么呢?生：电流有方向，磁场也有方向，改变电流方向，小磁针的偏转方向也发生了改变，说明磁场方向也改变了。19 【正确答案】 凸透镜成像
25、的规律：当物距大于二倍焦距时。成倒立、缩小的实像。当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像。当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像。当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像。 20 【正确答案】 教学设计如下： 一、教学目标 1知识与技能 理解凸透镜的成像规律。 知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件。 2过程与方法 能在探究活动中，初步获得提出问题的能力，体验科学探究的全过程和方法。 通过对凸透镜成像现象的观察分析，总结出凸透镜成像规律，并用列表的方法归纳出凸透镜成放大或缩小、正立或倒立、实像或虚像的条件，培养从物理现象中归纳科学规律的方法。 3情感态度与价值观 通过研究凸透镜成像的实验以及对其成像规律的分析，有意识地渗透辩证唯物主义观点。 通过探究活动，提高学习兴趣，学生增强了对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常生活中的物理学规律。 二、教学重难点 重点：探究凸透镜成像规律。 难点：科学探究中实验数据的处理和分析。 三、教学过程
