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 25及答案与解析一、单项选择题1 如图 1 所示为居民家中某房间的电路，电灯 L 与电热壶均正常工作，在三孔插座上接入电饭煲后，电热壶突然停止工作，灯 L 仍正常发光。拔出电饭煲的插头，用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均发光，此时电路故障可能是( )。（A）插座短路（B）电热壶短路（C） AB 间断路（D）CD 间断路 2 我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。下列核反应方程中属于聚变反应的是( )。（A） 12H+13H 24He+01n（B） 714N+2
2、4He 817O+11H（C） 24He+1327A 1530P+01n（D） 92235U+01n 56144Ba+3689Kr+301n3 如图 2 所示，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、l 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 3 所示，A、B 两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间 t 在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的 2 倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为( )。5 扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌。为了有
3、效隔离外界振动对 STM 的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动。如图 4 所示，无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场，出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是( )。6 某音响电路的简化电路图如图 5 所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则( )。（A）电感 L1 的作用是通高频（B）电容 C2 的作用是通低频（C）扬声器甲用于输出高频成分（D）扬声器乙用于输出高频成分7 如图 6 所示，一热力学系统由状态 a 沿过程 acb 到达状态 b 时吸收了 560 J 的热量，对外做了 356 J 的功，如果它沿 adb
4、 过程到达 b 时，对外做了 220 J 的功，它吸收的热量为( ) 。（A）204 J（B） 424 J（C） 696 J（D）1136 J8 图 7 中倾角 =30的粗糙斜面固定在水平地面上，长为 Z，质量为 m，粗细均匀，质量均匀分布的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端平齐。用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到绳刚好全部离开斜面(此时物块未到地面)，在此过程中，( ) 。（A）物块机械能逐渐增加（B）软绳重力势能减少 mgl（C）物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功（D）软绳机械能的减少等于其克服摩擦力所做的功二、简答题9 请举例说明如何对“ 知识与技能 ”课程目
5、标进行评价。10 结合义务教育物理课程标准(2011 年版)的三维课程目标，简述物理学史上一例不支信权威，勇于创新，敢于提出与别人不同见解的史实。三、案例分析题10 某同学对一道习题的解答如下： 题目：在如图 7 所示的电路中，电源电压保持不变，当开关 S 由断开到闭合，电流表两次示数之比是 1：5。闭合 S 后，R 1 和 R2的电功率之比为多少? 解：根据功率的计算公式 P=UI 得： R 1消耗的电功率 P1=UI1； R 2 消耗的电功率 P2=UI2； 则功率之比： ； 答：R1 和 R2 的电功率之比为 1：5。 问题：11 指出这道作业题检测、巩固了学生所学的哪些知识点?12 给
6、出正确解题过程。13 针对学生解题过程中存在的问题，设计一个教学片段，帮助学生解决此类问题。13 案例：某位教师在讲授“ 家庭电路汇总电流过大的原因” 的教学片段如下：师：通过前面的学习，我们知道了家庭电路的结构和组成，也知道了试电笔的使用。那么，为什么家长总会对我们说，电很危险，要安全用电呢?家庭电路的危险之一就是电流过大，大家把书翻到 109 页，看一下这一段课文。生：(默默阅读谬文)师：看完了吗? 根据电功率的关系式，很容易就能知道电功率变大，电流就会变大，从而容易引发火灾。那么除了用电器过多，还有什么会导致电流过大吗?生：(沉默)师：根据欧姆定律，如果电阻很小，电流会很大。电路发生短路
7、时电流就大，同学们明白了吗?生：明白了。师：好的，接下来，我们再来讲讲保险丝的作用问题：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15 阅读材料，根据要求完成教学设计。 材料：图 8 是初中物理某教科书“质量” 一节中的想想做做。任务：16 说明想想做做中 1、2 的设计意图。17 基于该实验，设计一个包含师生交流的教学片段。17 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“焦耳定律” 的内容要求为： “通过实验，探究并了解焦耳定律，用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。”材料二义务教育九年级物理某版本
8、教科书“ 焦耳定律”一节，关于 “电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的演示实验如下：材料三教学对象为义务教育九年级学生，已学过欧姆定律等内容。 任务：18 简述焦耳定律的内容。19 根据上述材料，完成“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关” 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 25答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 D【试题解析】 电灯仍正常工作，说明 A、C 左边的火线、零线均正常；而把测电笔分别插入三孔插座的左右两孔
9、，氖管均发光，说明火线正常，而零线出现断路现象，因此是 CD 间发生了断路。2 【正确答案】 A【试题解析】 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，并释放巨大的能量的一种核反应形式。由此可知：核反应方程 12H+13H 24He+01n 是原子核的聚变反应。B、C 两项属于原子核的人工核转变， D 项属于裂变反应。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
10、，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】 两球同时抛出，竖直方向上做自由落体运动，相等时间内下降的高度相同，始终在同一水平面上。设第一次抛出时 A 球的速度为 v1，B 球的速度为v2，则 A、B 间的水平距离 x=(v1+v2)t，第二次两球的速度变为第一次的 2 倍，但两球间的水平距离不变，则 x=2(v1+v2)T，联立得 T= ，故本题选 c。5 【正确答案】 A【试题解析】 当加恒定磁场后，当紫铜薄板上下及左右振动时，导致穿过板的磁通量变化，从而产生感应电流，感应磁场进而阻碍板的运动，因此只有 A 选
11、项穿过板的磁通量变化，故本题选 A。 6 【正确答案】 D【试题解析】 根据电容器的特性(通交隔直，通高阻低)以及电感线圈的特性(通直阻交，通低阻高)来分析。电感 L1 的作用是通低频，阻高频，A 项错误。电容 C2的作用是通高频，阻低频，B 项错误。电感 L1 的作用是通低频，阻高频，而电容C1 的作用是通高频，阻低频，所以低频部分通过扬声器甲， C 项错误。电感 L1 的作用是通低频，阻高频，所以扬声器乙用于输出高频成分，D 项正确。7 【正确答案】 B【试题解析】 由 W1+Q2=W2+Q2，带人数据可解得 Q2=424 J。8 【正确答案】 B【试题解析】 物块下落过程中，软绳对物块做
12、负功，物块的机械能逐渐减小，A项错误。物块未释放时，软绳的重心离斜面顶端的高度为 h1= ，软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度 h2= ，则软绳重力势能共减少 mg，B项正确。由机械能守恒和能量守恒可得出 C、D 两项错误。二、简答题9 【正确答案】 (1)物理知识评价：对于知识，应着重评价学生是否能理解物理学概念、原理和规律并应用其解决生产、生活中的实际问题；能否了解物理学及其相关技术发展的大致历程；能否了解物理学对现代社会发展的影响。倒如，在“内容要求”第 34 3 条中对串、并联电路的要求是 “会连接简单的串联电路和并联电路。说出生产、生活中采用简单串联或并联电路的实例。
13、了解串、并联电路电流和电压的特点”。(2)物理技能评价：评价学生的实验技能，如能否正确使用本标准要求的实验仪器和测量工具；能否正确记录和处理实验数据等，结合学生做实验的过程进行。例如，在“内容要求 ”第 34 4 条中，要求学生“会使用电流表和电压表”，第342 条中要求“ 通过实验，探究电流与电压、电阻的关系” 。这样，可以结合“探究电流与电压、电阻的关系” 的实验过程，通过观察学生能否正确选择电流表和电压表的量程，是否会正确连接电流表和电压表，是否会正确读数等，来综台评价学生是否达到本标准的要求“会使用电流表和电压表” 。10 【正确答案】 物理学的发展史就是一部人类不断超越自己的历史。每
14、一个划时代观点的萌芽甚至被人们接受都是在同顽固势力、以及自己狭隘思想的斗争中产生的。下面列举历史上著名的挑战权威、不迷信传统理论的例子一哥白尼的“日心说” 。在古代，坚实的大地是不动的这一观点是符合人们经验常识的，另一方面托勒密的地心说体系可以很好地和当时的观测数据相吻合，因此在很长的一段时期，包括普通民众和学者大都认为，地球就是宇宙的中心。但为了与更多的天文观测数据相吻合。地心说增加本轮的方法就显得异常繁琐。哥白尼经过详细的观察和分析，科学地阐明了天体运行的现象，推翻了长期以来居于统治地位的地心说，提出了“日心说”。虽然以现代的观点来看，“ 日心说”同样是不完善的理论，但在当时，则是非常大胆
15、、被权威所不容的。三、案例分析题11 【正确答案】 知识点：串并联电路中电阻的特点、电功率及其计算公式的应用。12 【正确答案】 正确解答过程： 解：当开关断开时，由欧姆定律可得：I 1=答：R 1 和 R2 的电功率之比为 1：4。13 【正确答案】 教学片段： 师：同学们，题目中出现的“电流表两次示数之比是1：5”指的是哪两次电流之比? 生：是开关闭合前的电流和开关闭合后的电流之比。师：本题要求解的“R 1 和 R2 的电功率之比”是什么情况下的比值呢? 生：是开关闭合后的比值。 师：这两个电功率应该怎么算呢? 生：可以通过 P=UI= =I2R 计算。师：在这里应该选用哪个呢? 生：这个
16、电路中，两个支路中，电压相等，求两功率比值应用 来计算。 师：没错。开关闭合后，两个电阻组成了一个并联电路。R 1 和 R2 两端的电压都为 U。只要算出 R1 和 R2 的比值，就能成功求出功率之比。那么，如何求得 R1 和 R2 的比值呢? 生：我们可以利用开关闭合前后 “电流表两次示数之比是 1：5”计算出 R1 和 R2 的比值。 师：非常好。在处理这类习题时，同学们要认真辨别题干中的已知条件，正确选用公式，问题就能迎刃而解。14 【正确答案】 该教师设置的课堂导入环节，并未引发学生思考，也没能激发学生的学习兴趣，没有遵循课堂导入的启发性与目的性原则。该教师的课堂提问没有效率，没有做到
17、重点突出、难易适中且具有启发性，也没有起到课堂评价的功能，无法正确分析学生的学习程度。该教师对教师角色的把握不到位，一味地灌输，照本宣科导致学生学习兴趣下降，且学习效率不高，没有达成教学目标。15 【正确答案】 探究实验的教学片段如下： 师：通过前面的学习，我们知道了家庭电路的结构和组成，也了解了试电笔的使用。那么，为什么家长总会对我们说，电很危险，要安全用电的呢?老师问问同学们，大家知道哪些与安全用电有关的生活常识呢? 生：不能在插排上连接太多电器。 师：为什么不能在插排上连接过多电器呢? 生：因为接入电路的电器越多，电器产生的热量就会越多，这是一个安全隐患。 师：刚才这位同学说在一个插排上
18、连接很多电器，尤其是大型电器，可能导致产生的热量过多，大家思考一下，这是为什么? 生：每个电器接入电路后的电流分别是，I 1= ；电路中的总电流 I 总 =I1+I2+I3+In。由此可知，接入电路中的电器越多，产生的电流就越大，进而产生过多的热量。因此，家庭电路的危险之一就是电流过大。 师：这位同学说得非常好，他说的就是电功率的公式 P=UI 的实际应用，对于电压不变的电路，功率越大代表电流越大。我们换一种角度思考，根据欧姆定律，什么情况会导致电流过大呢? 生：(纷纷回答)电阻很小的时候。 师：家庭电路中，有时会出现这种电阻很小的状态，即短路。由于各种原因零线和火线的绝缘性变差，此时电路中的
19、电流非常大，很容易造成火灾。但是，短路通常由于电路老化或者磨损，不仔细检查一般也不容易发现，有的在电路内部，根本无法发现，生活中又离不开家用电器。 生：那家庭电路岂不是很危险? 师：人们也想到了这个问题，为此，人们发明了保险丝四、教学设计题16 【正确答案】 为了说明物体的质量不随它的形状、物态而改变。17 【正确答案】 教师：通过前边的学习，我们知道了质量的国际单位，以及质量的测量工具天平。现在我们回忆下天平使用方法的顺口溜。学生：一放平，二调零，三调螺母梁平衡，天平调好不要动。左物右码两盘盛，先放大，后放小，最后平衡游码找。码、游之和是读数。如若物、砝位置反，读数码、游要相减。教师：很好!
20、看来同学们记忆力不错!下面我们利用天平来研究质量的物理属性。同学们分成两组，利用桌上的实验用具来做实验。第一组的同学做想想做做中的1，第二组的同学做想想做做中的 2。(教师巡视。学生实验)教师：通过做实验，大家能得出什么结论呢?第一组派一个代表来回答。学生甲：塑料瓶的形状发生变化，它的质量不变。教师：其他一组的同学还有不一样的结论吗?学生：没有。教师：看来一组的同学都掌握了天平的使用方法，并能通过实验得出正确的结论。二组同学得到了什么结论呢，哪位同学来回答下。学生乙：糖水的质量和它们的总质量是相等的。教师：这说明了什么问题呢?大家想一想。学生丙：糖之前是固态，化成糖水后变成液态了，说明了质量不
21、随物态的变化而变化。教师：很好!那么大家再想一想，教室里的课桌放在教室里，和放在操场上，它的质量有没有变化呢?学生：没有。教师：对的，在这个过程中，同样物体的质量也没有发生变化，这说明了什么?学生：质量不随物体位置的变化而变。教师：大家试着总结一下这几个规律。学生：物体的质量与物体的形状、状态、位置的变化无关。教师：非常好，这就是质量的物理属性，即物体的质量不随它的形状、物态和位置而改变。18 【正确答案】 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫作焦耳定律。19 【正确答案】 教学设计如下： 一、教学目标 1知识与技能 能通过实例，认识电流的热效应。 能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电试卷有关，知道焦耳定律。 会用焦耳定律进行计算，会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。 2过程与方法 体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。 3情感态度与价值观 会解释生活中一些电热现象，通过学习电热的利用与防止，学会辩证地看待问题。 二、教学重难点 重点：通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，并确定研究方法及实验操作中各个环节应注意的问题。 难点：对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。 三、教学过程
