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 3及答案与解析一、单项选择题1 如图所示，两个完全相同的匀质光滑小球，静止在内壁光滑的半球形碗底，两球之间相互作用力的大小为 F1，每个小球对碗的压力大小均为 F2。若两小球质量不变，而半径均减小为原来的一半，则( )。（A）F 1 和 F2 均变大（B） F1 和 F2 均变小（C） F1 变大，F 2 变小（D）F 1 变小，F 2 变大2 质量相同的木块和铝块都放入水中，木块浮在水面上，铝块沉入水底。它们受的浮力大小是( ) 。（A）木块大（B）铝块大（C）一样大（D）无法比较3 如图所示，一个三棱柱形透明物体横截面是直角三角形
2、，B=90 ，C=30，D是 AC 上的一点，CD 间距离为 L，AB 间距离为 2L。一束平行于 BC 方向的光从AC 面上的 D 点射入，经 BC 面反射到 AB 的中点 E，透明物体的折射率为( )。4 真空中相距为 3a 的两个点电荷 M、N，分别固定于 x 轴上 x1=0 和 x2=3a 的两点上，在它们连线上各点场强随 x 变化关系如图所示，以下判断中正确的是( )。（A）点电荷 M、N 一定为同种电荷（B）点电荷 M、N 一定为异种电荷（C）点电荷 M、N 有可能是同种电荷，也可能是异种电荷（D）x=2a 处的电势一定为零5 在感应电场中电磁感应定律可以写成 式中 Ek 为感应电
3、场的电场强度，此式表明( ) 。（A）感应电场是保守力场（B）感应电场的电场线不是闭合曲线（C）闭合曲线 C 上的 Ek 处处相等（D）在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念6 两颗人造卫星 A、B 绕地球做圆周运动，周期之比为 TA：T B=1：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为( )。（A）R A：R B=4：1；v A：v B=1：2（B） RA：R B=4：1；v A：v B=2：1（C） RA：R B=1：4；v A：v B=1：2（D）R A：R B=1：4；v A：v B=2：17 某一列车，其首端从站台的 A 点出发到尾端完全出站都在做匀加速直线运动，站在站台上 A
4、点一侧的观察者，测得第一节车厢全部通过 A 点需要的时间为 t1，那么第二节车厢(每节车厢都相同)全部通过 A 点需要的时间为 ( )。8 爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得 1921 年的诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能 Ekm 与入射光频率 v 的关系如图所示，其中 v0 为极限频率。从图中可以确定的是( )。（A）逸出功与 v 有关（B） Ekm 与入射光强度成正比（C） vv 0 时，会逸出光电子（D）图中直线的斜率与普朗克常量有关二、简答题9 一位物理教师在上课，课堂气氛沉闷，大家对所学的内容不感兴趣。评课老师认为该教师在教学过程中无法充分调动学生
5、学习物理的热情。10 结合以上教学问题简述在中学物理教学中如何激发学生学习兴趣?三、案例分析题11 小林用如图所示的电路研究串联电路的特点，闭合开关 S 后，发观灯 L1 较亮，灯 L2 较 暗。他对这一现象的解释是：电流从电源正极出发，经过灯 L1、灯 L2，电流逐渐变小，所以灯 L1 较亮，灯 L2 较暗。而小欢认为小林的解释是错误的。(1)假如你是小欢，利用图中的器材设计一个实验，并根据实验现象说明小林的解释是错误的。 (2)设计一个教学片断，让学生真正掌握该方面的物理知识。12 案例：王老师在讲解完“ 运动和力 ”一课后，向同学们展示了一副 “一小男孩推停在地面上的汽车”的图片，引起学
6、生们的讨论。教师：同学们，这幅图片中，小男孩使尽全力推汽车，汽车纹丝不动是为什么呢?学生 1：因为汽车太重了。学生 2：汽车受到的摩擦太大，大于小男孩的推力，所以汽车没被推动。教师：根据我们已经学过的物体受外力的平衡条件，学生 2 的说法是不对的。学生 3：根据参考书上的解析，小男孩的推力等于汽车受到的摩擦力。合外力等于零，汽车才能平衡。教师：同学 3 抓住了问题的核心，物体保持平衡状态，则合外力必须为零，大家多多体会。问题：(1)请对上述教学片断进行评析。(2)针对王老师教学中的问题，重新设计一教学片断。四、教学设计题13 下面是有关初中物理某教材“关于探究摩擦力跟哪些因素有关” 的实验。任
7、务：(1)本节课在教材中的地位和作用。(2)根据上述材料，设计一个体现学生发现学习的教学方案。14 材料一：义务教育物理课程标准(2011 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：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（初级物理学科知识与教学能力）模拟试卷 3答案与解析一
8、、单项选择题1 【正确答案】 B【试题解析】 以左边的球为研究对象，受力分析如图所示。设碗对球的支持力 F2与竖直方向的夹角为 。根据平衡条件得 ，F 1=mgtan。当两小球质量不变，则半径逐渐减小时， 减小，cos 变大，tan 变小；则 F1、F 2 都减小。故答案为 B。2 【正确答案】 A【试题解析】 此题无法直接用阿基米德原理比较木块的浮力和铝块的浮力，因为虽然木块体积大于铝块的体积，但由于漂浮在水面上，它在水下部分的体积与铝块的体积无法直接比较。此题可将相同的质量(重力)作为比较的桥梁，利用浮沉条件中浮力与重力的关系得出结论。木块在水中受的浮力等于木块的重力，铝块受到的浮力小于铝
9、块的重力，而木块与铝块的重力相等，所以木块受的浮力大于铝块受的浮力。3 【正确答案】 A【试题解析】 如图所示，光线从 AC 面上的 D 点射入的入射角为 i，折射角为， D 关于 BC 的对称点 D一定在反射光 PE 的反向延长线上。由几何关系可知i=60，=30，根据折射定律得4 【正确答案】 A【试题解析】 根据场强变化图象 2a 处为零可知一定是同种电荷，而 2a 处电势不一定为零。选 A。5 【正确答案】 D【试题解析】 感应电场沿着闭合回路做功不为 0，所以是非保守场，其电场线永远闭合，不能像静电场一样引入电势，闭合曲线上的 Ek 不一定相等。故答案为 D。6 【正确答案】 D【试
10、题解析】 根据圆周运动公式： 可知周期的平方和轨道半径的三次方成正比，所以当 TA：T B=1：8，轨道半径之比 RA：R B=1：4。又因为 可知速度的平方与轨道半径成反比，即 vA：v B=2：1。7 【正确答案】 B【试题解析】 以列车为参考系，观察者从 A 点反方向做匀加速直线运动，设每节车厢长为 L，观察者通过第一节车厢 通过前两节车厢 通过第二节车厢所需时间 t2=t-t1 由以上式子可解得 t2= ，故选 B。8 【正确答案】 D【试题解析】 金属的逸出功是由金属自身决定的，与入射光频率无关，故 A 错误。根据爱因斯坦光电效应方程 Ekm=hy 一 W，可知光电子的最大初动能 E
11、km 与入射光的强度无关，但入射光越强，光电流越大，只要入射光的频率不变，则光电子的最大初动能不变，故 B 错误。要有光电子逸出，则光电子的最大初动能 Ekm0，即只有入射光的频率大于金属的极限频率即 vv 0。时才会有光电子逸出，故 C 错误。根据爱因斯坦光电效应方程 Ekm=hv 一 W，可知 ，故 D 正确。二、简答题9 【正确答案】 (1)与社会、生活联系。在一定条件下，具有明显社会意义的知识对于学生的兴趣和兴趣倾向有着特殊的影响。(2)让学生参与其中。只有使学生为了某种实际任务而科学探讨时。才能更有效地培养其认识兴趣。(3)适当扩大学生知识面。只有当某种知识领域的实际知识的积累达到了
12、一定水平时。才能产生对这一领域的兴趣。(4)让学生看到学习的成果。(5)使学生树立克服困难的意志。(6)教师应善于运用学科知识本身的魅力去激发学生的求知兴趣和情感。10 【正确答案】 物理探究式教学主要包括如下过程：(1)提出问题提出问题是探究教学的起点和关键点。提出问题的质量直接影响后面的探究内容与过程。在“ 探究平面镜成像特点 ”的实验中，可以用 “浇不灭的烛焰”等魔术表演引入探究，激起学生探究的兴趣。(2)猜想与假设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。教师可以引导学生猜测“平面镜成的像与物体大小” 、“物距与像距”都有什么关系。(3)设计实验与制定计划设计实验与制定计划
13、是从操作的角度把探究的猜想与假设具体化、程序化。在设计实验时。要考虑到实验条件的限制、实验测量的可操作性、变量的可控制性等。比如，在“探究平面镜成像特点” 的实验中，物体大小、物距等变量的控制。在选择器材方面，根据本实验的具体内容，选用的主器材是平面镜还是平面玻璃等。(4)进行实验与收集数据在确定实验方案后，应放手让学生进行实验操作、收集证据。(5)分析与论证实验数据并不等于实验结论，实验结论是在数据的基础上进行科学分析的结果。(6)评估评估是对探究行为和获取信息的可靠性、科学性从是否严密的角度重新审视的过程，是对探究进行反思的过程。(7)交流与合作三、案例分析题11 【正确答案】 (1)电路
14、图如图所示，按照小林的解释，闭合开关 S 后，电流从电源正极出发，经过灯 L2、L 1，电流逐渐变小，所以灯 L2 较亮，灯 L1 较暗，但实验现象仍然是灯 L1 较亮，灯 L2 较暗。这说明小林的解释是错误的。(2)教师：小林从看到自己的实验现象而认为电流从正极出发，电流逐渐减小，但是我们知道串联电路中电流处处相等，这是怎么回事呢? 学生 1：恩，小林凭一次实验就认为电流是减小的，这样不科学。 学生 2：是因为两个灯泡的亮度本来就不一样。 教师：这两个同学的说法都有可能，我们怎样设计实验就可以推断小林的说法不对呢? 学生：把两个灯泡的位置换一下再比较哪个亮，哪个暗。 教师：那我们接下来看一下
15、这两个灯有什么不同，灯泡亮暗到底是什么原因。 教师：连接线路图，测量 L1、L 2 的电压及电路中的电流。 学生：观察电流表电压表示数，记录实验结果。 教师：小林可以说一下 L1、L 2 的不同点吗? 学生：L1 较亮，电压表示数大。L 2 较暗，电压表示数小。 教师：物理上有一个物理量叫做功率，它表示电压和电流的乘积，即 P=UI。实际上灯泡的亮暗是跟功率有关系的，功率大，则灯泡亮，功率小则灯泡暗。12 【正确答案】 (1)本案例中，虽然学生知道了“推力等于汽车所受摩擦力” 这一事实，但对具体的分析过程还是充满疑惑。王老师直接否定学生 2 的见解，却没有相应分析与提示。最后，王老师仅以赞同学
16、生 3 的观点给出答案，学生学习的主体性并没有得到体现。(2)引导学生分清最大静摩擦力的概念，使学生深刻理解物体平衡的条件。教师：同学们，这幅图片中，小男孩使尽全力推汽车，汽车纹丝不动是为什么呢?学生 1：因为汽车太重了。学生 2：汽车受到的摩擦太大，大于小男孩的推力，所以汽车没被推动。教师：同学们，我们已经学过物体受力平衡的条件，如果学生 2 的假设是对的，汽车受合外力不为零，汽车还能静止吗?学生：如果推力小于摩擦力，汽车岂不是要向反方向运动了吗?学生陷入沉思。教师：大家忽略了一个概念，就是汽车受到的最大静摩擦力。学生 3：汽车没被推动之前，受到的摩擦力并不是最大静摩擦力。教师：学生 3 的
17、分析很准确。事实上，汽车受到的外力不断增加，地面对它的摩擦力也不断增加。学生：那么汽车在没被推动之前一直处于静止状态，合外力为零，受到的推力和静摩擦力相等。教师：看来，大家已能掌握物体平衡的条件了，而且能分清最大静摩擦力的概念。四、教学设计题13 【正确答案】 (1)摩擦力是日常生活中最常见的力之一。摩擦力的测量涉及到二力平衡知识和弹簧测力计的使用。同时，增大和减小摩擦力的方法是摩擦力在生活和生产中的具体应用。本节课是本章的重点和难点，也是整个力学的基础。(2)新课引入，提出问题教师通过用力将木块推出，但是速度减慢最后停止来引出摩擦力的概念。进而提出问题：摩擦力的大小和什么因素有关呢，请说明你
18、的猜想。演示实验，猜想假设教师将长木板抬高，将火柴盒侧放和平放，观察运动情况。学生猜想：摩擦力大小和接触面的大小有关。教师将相同接触面积的木块和火柴盒放在长木板上，观察运动情况。学生猜想：摩擦力大小和接触面的粗糙程度有关，也可能和接触面受到的压力有关。师：摩擦力的作用效果可能和这些因素有关，我们要研究每个因素对摩擦力的影响，用什么研究方法呢?生：控制变量法。设计实验，进行验证师：怎样改变小木块的压力大小呢?生：可以在木块上放砝码。师：用什么工具测量摩擦力?怎么测?生：用弹簧测力计拉着小木块匀速运动，这样测的就是摩擦力的大小。学生利用手中的器材分组实验，让学生在实验过程中发现物理规律，适当地进行
19、引导。学生讨论得出实验的结论。继续追问如何改变木块的粗糙程度和接触面积等。教师总结滑动摩擦力的大小和什么因素有关。14 【正确答案】 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)情感态度和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
20、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?
21、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
22、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
23、。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
24、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做频率；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。
