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 7及答案与解析一、单项选择题1 如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x 轴垂直于环面且过圆心 O，下列关于x 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( )。（A）O 点的电场强度为零，电势最低（B） O 点的电场强度为零，电势最高（C）从 O 点沿 x 轴正方向，电场强度减小，电势升高（D）从 O 点沿 x 轴正方向，电场强度增大，电势降低2 如图所示，物体 C 放在水平面上，物体 B 放在 C 上，小球 A 和 B 之间通过跨过定滑轮的细线相连。若 B 上的线竖直、两滑轮间的线水平，且不计滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦、滑轮与线间的摩擦。
2、把 A 拉到某位置 (低于滑轮)由静止释放使A 在竖直平面内摆动，在 A 摆动的过程中 B、C 始终不动。下列说法中正确的是( )。（A）B 所受摩擦力始终不可能为零，摩擦力方向时而沿斜面向上时而沿斜面向下（B） B 所受摩擦力有时有可能为零（C） C 一直受到水平面施加的向右的摩擦力（D）C 对地面的压力有时可以等于 B、C 重力之和3 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4 如图所示，小球沿水平面以初速度 v0
3、通过 O 点进入半径为 R 的竖直半圆弧轨道，不计一切阻力，下列说法正确的是( )。（A）球进入竖直半圆弧轨道后做匀速圆周运动（B）若小球能通过半圆弧最高点 P，则球运动到 P 时向心力恰好为零（C）若小球能通过半圆弧最高点 P，则小球落地时的动能为（D）若小球恰能通过半圆弧最高点 P，则小球落地点离 O 点的水平距离为 2R5 一定质量的理想气体自图示状态 A 经状态 C 变化到状态 B，则气体( ) 。（A）AC 过程中压强增大、内能增大（B） AC 过程中压强减小、内能不变（C） CB 过程中压强增大、内能增大（D）CB 过程中压强减小、内能增大6 匀强磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为
4、正，磁感强度 B 随时间 t 变化规律如图甲所示，在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内如图乙所示，令I1、I 2、I 3 分别表示 oa、ab、bc 段的感应电流，f 1、f 2、f 3 分别表示金属环对应感应电流时其中很小段受到的安培力。则下列说法错误的是( )。（A）I 1 沿逆时针方向，I 2 沿顺时针方向（B） I2 沿顺时针方向，I 3 沿顺时针方向（C） f1 方向指向圆心，f 2 方向指向圆心（D）f 2 方向背离圆心向外，f 3 方向指向圆心7 一导体球外充满相对介电常数为 r 的均匀电介质，若测得导体表面附近场强为E，则导体球面上的自由电荷面密度 为( )。（A） 0E
5、（B） 0rE（C） rE（D）( 0r-0)E8 下列现象中，与原子核内部变化有关的是( )。（A） 粒子散射现象（B）天然放射现象（C）光电效应现象（D）原子发光现象二、简答题9 简述在中学物理教学中运用讲授法怎样遵循学生的发展水平和认知规律。10 请简述物理教学反思的基本类型。三、案例分析题11 初二某位学生在学习了欧姆定律之后，对欧姆定律的表达式 等进行了推导，得出 ，他认为这两种表达式具有相似之处，并根据欧姆定律的表述方式对进行了描述：导体的电阻与导体两端的电压成正比，与导体中的电流成反比。问题： (1)请指出该生的描述错误，并分析错误原因。 (2)设计一个教学片断，帮助学生正确理解
6、电阻的定义式。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断。教师：同学们，我们已经学习过功率的概念，请大家说一下它的定义。 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=W/t，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，功率怎么和电阻成正比，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
7、，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)请对上述教学片断进行评析。 (2)重新设计一个教学片断，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 材料一：义务教育物理课程标准(2011 年版)中关于凸透镜的内容要求是：“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：某初中物理教材中为“凸透镜成像规律” 设计了如下实验：我们可以把凸透镜放在距凸透镜较远的地方，然后逐步移近，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
8、f 有关系，所以研究物距 u 的变化时，焦距可能是个应该注意参照的距离。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。材料三：教学对象为初中二年级学生，已学过透镜的相关知识。任务：(1)在这节课中有很多物理名词，比如物距、像距、焦距、实像等，还要找到各种像应如何调整，学生感到盲目，在这个实验中，设计的思路应该注意什么?(2)根据上述材料，完成“ 凸透镜成像规律”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 7答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 B【试题解析】 圆环上均匀分布着正电荷，根
9、据对称性可知，圆环上各电荷在 O点产生的场强抵消，合场强为零。圆环上各电荷产生的电场强度在 x 轴有向右的分量，根据电场的叠加原理可知，x 轴上电场强度方向向右，根据顺着电场线方向电势降低，可知在 x 轴上 O 点的电势最高，故 A 错误，B 正确；O 点的场强为零，无穷远处场强也为零，所以从 O 点沿 x 轴正方向。场强应先增大后减小。 x 轴上电场强度方向向右，电势降低，故 CD 错误，故选 B。2 【正确答案】 B【试题解析】 小球 A 在最低点时，绳子的拉力和重力提供向心力，当绳子的拉力正好等于 B 的重力时，BC 之间没有弹力，此时 BC 间摩擦力等于零，对 C 进行受力分析可知，C
10、 所受重力和地面的支持力平衡，不受摩擦力，故 AC 错误，B 正确；A 在竖直平面内摆动，做圆周运动，重力和绳子的拉力的合力提供向心力，所以绳子的拉力不可能等于零。所以 C 对地面的压力不可能等于 B、C 重力之和，故 D错误。3 【正确答案】 B【试题解析】 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=1sinC ，选 B。4 【正确答案】 D【试题解析】 进入半圆弧轨道后，小球受到轨道的弹力和重力的作用，重力方向竖直向下，因此小球不能做匀速圆周运动。A 错。小球能通过圆弧的最高点，因
11、此速度必不为零，向心力也不为零，落地时的动能可能大于 ，因此 B 和 C 错。5 【正确答案】 C【试题解析】 AC 过程中气体温度不变，体积减小，由气体状态方程可知，气体的压强增大，由于气体温度不变则气体内能不变，则 A、B 错误；CB 过程中，气体体积不变，温度升高，同理可得气体压强增大，气体温度升高，内能增大，故C 正确，D 错误。6 【正确答案】 C【试题解析】 由图甲可知，oa 段，磁场垂直于纸面向里且磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流 I1 的方向为沿逆时针，ab 段磁场向里且磁通量减少，同理可得感应电流 I2 沿顺时针方向，故 A 正确；在 bc 段，磁场向外且磁通量增加，同理
12、可得感应电流 I3 沿顺时针方向，故 B 正确；根据左手定则可知，oa 段安培力 f1 方向指向圆心，ab 段安培力 f2 方向背离圆心向外，bc 段安培力 f3 方向指向圆心，故 C错误，D 正确。故选 C。7 【正确答案】 B【试题解析】 根据有介质情况下的高斯定理D.dS=q，取导体球面为高斯面，则有 D.S=.S，即 =D=0rE，所以选 B。8 【正确答案】 B【试题解析】 与原子核内部变化有关的是天然放射现象；说明了原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上：光电效应现象、原子发光现象与原子中核外电子有关。故 B 正确。二、简答题9 【正确答案】 在应用讲授法时，教师要根据
13、学生思维、个性、动机、需要等的发展特点，以及已有的知识经验，合理处理教材。(1)在思维方面，初中学生的形象思维趋于成熟，逻辑思维能力开始发展，但发展不平衡，如归纳推理的能力高于演绎推理能力。整个初中阶段学生的思维能力都在不断发展，初一和初三的学生有些思维能力有明显的不同，如初一辩证逻辑思维能力水平较低，初三则处于快速发展的转折时期，教师要依据学生的这些特点组织讲授的内容，使讲授的内容应优化的序列呈现给学生，促进学生有意义学习。(2)在类属学习中，要遵循一般到个别不断分化的认识路线呈现教学内容；对于总括学习和并列学习，教学内容的呈现则要确保系列化，遵循由浅入深、由易到难、从未知到已知的认识路线。
14、10 【正确答案】 根据教师常规教学活动的内容及教学程序，反思性教学实践一般有以下 3 种基本类型：教学实践活动前的反思；教学实践活动中的反思；教学实践活动后的反思。三、案例分析题11 【正确答案】 (1)该生的描述是错误的，作为一些物理公式在数学意义上成立。但在物理意义上是不一定成立的。公式 是电阻的定义式，其电阻 R 的大小是由导体的长度、横截面积以及材料决定的，与导体两端的电压和通过的电流是无关的，电压 U 与电流 I 的比值是一恒量。 (2)设计思想：该生对于电阻与电压和电流到底有无关系心存疑惑，所以需要通过实验加以验证，使学生对电阻的定义式有一正确的认识和理解。 教学片断： 老师：同
15、学们，上一节课我们通过什么样的实验方法验证了欧姆定律? 对欧姆定律如何进行描述呢? 学生 1：是通过控制变量法进行验证的。 学生 2：欧姆定律的内容是，导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，可表示为 。 老师：两位同学回答得非常好。对于欧姆定律的表达式我们进行变形推出 ，对于这个公式，大家思考一下，是否可以说导体的电阻与导体两端的电压成正比，与导体的电流成反比呢?为什么? 学生 3：我认为可以，推导式与欧姆定律的表达式有相同之处，从数学的角度来说两个公式的性质是一样的。 学生 4：我认为不可以，因为导体的电阻是导体的一种性质，电阻的大小是由导体的长度、横截面积以及材料决定的。
16、 学生 5：电阻与电压和电流是否有关我感到不好确定。 老师：同学们对于这个问题都发表了自己的见解，到底哪个观点正确，我们应该通过什么样的方法加以论证呢? 学生 6：我们可以通过实验来进行验证。 老师：对，实践才是检验真理的唯一标准，请同学们进行一下实验设计。 (学生设计实验电路图，确定实验仪器并设计实验表格，然后学生分组实验探究。同学之间、小组之间对实验数据进行归纳总结) 小组一：我们小组用一个 5 电阻做实验，当两端电压增大多少倍时，电流也随着增大多少倍，电压和电流的比值是不变的。 小组二：我们小组分别用 5 和 10 电阻做实验，无论电阻两端的电压和电流增大还是减小，根据测得的数据用公式
17、计算，电阻 R 的阻值是保持不变的。所以证明导体的电阻与电压和电流是无关的。 小组三：我们小组跟其他小组的结论是一样的。我们认为物理公式有它的特殊性。有些物理公式在物理意义和数学意义上都是成立的，例如欧姆定律 ；而有些物理公式在物理意义上是不成立的，例如 。 老师：同学们总结得很好，对于电阻的定义式，我们发现这个比值是一恒量，对于类似的问题我们在以后学习的时候还会遇到，同学们对物理公式要很好的理解，方能正确进行应用。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
18、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)新的教学片断改进思路：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)一方面要注意创设物理情境，激发学生的学习兴趣，充分发挥学生学习的主动性，另一方面注意科学探究方法的运用，引导学生动手、动口
19、、动脑积极参与到教学过程中去，培养学生获取知识的能力和解决问题的能力。(2)一、教学目标1知识与技能：理解凸透镜成像的规律。2过程与方法(1)学生能在探究活动中初步获得提出问题的能力。(2)通过探究活动，体验科学探索的全过程和方法。(3)学习从物理现象中归纳科学规律的方法。3情感、态度与价值观(1)具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学的道理，勇于探索日常生活中的物理学原理。(2)培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质。(3)乐于参加观察、试验、制作等科学实践。二、教学方法科学探究、小组讨论、多媒体演示。三、教学过程1创设情景，引入新课贴近学生的心理需求及生活实际提出
20、问题，激起学生的探究欲。让学生从生活走向物理。(1)玩小水珠：把透明胶片放到课本上面，用手指在透明胶片上滴一个水珠，观察小水珠下面的字。揭秘“小水珠” 并进行设问：你玩过凸透镜吗 ?能介绍一下你以前是怎么玩的吗? 还有别的玩法吗 ?(2)演示：用投影仪把细小的灯丝投影在天花板(墙壁)上。让学生观察灯丝的像与灯丝相比怎样?演示：灯丝开口向下。在像上开口怎样?演示：灯丝开口向上。在像上开口又怎样?成什么样的像，(3)如何区别像的正立、倒立? 什么情况像明亮、清晰?(4)怎样区别实像和虚像? 像与原物相比有什么特点?(5)像的放大、缩小是什么意思?学生思考回答：实像是由实际光线会聚而成的像，能用光屏
21、承接；虚像不是由实际光线会聚而形成的，无法用光屏承接。像的正立、倒立是指像的上下位置，与物体的上下位置比较是否颠倒。“放大” 、“缩小”指像与物比较的结果。 “变大”“变小”指像本身的变化情况。(6)什么是物距、像距 ?灯丝到凸透镜的距离叫物距；像到凸透镜的距离叫像距。(7)设问：使用凸透镜产生这么多的现象，所成的像有哪些特点?成像的条件是什么呢?能猜想一下吗 ?凸透镜所成的像可能与物体的位置有关，我们这节课就用实验来探究凸透镜成像的规律。2进行实验体现学生是学习的主人，能产生探究物理世界的兴趣。尊重实验事实，如实记录实验现象、数据，培养学生的归纳分析能力。针对学生实际情况设计不同的卡片；使学
22、生能各取所需各有所获；使不同层次的学生都能得到锻炼和提高。3让学生观察实验器材，自己动手组装、摆放、调整器材。(1)让学生观察说明光具座主要的组成部件。(2)学生对实验器材进行组装、摆放、调整。(3)探究按照凸透镜成像的规律如何组装实验器材?摆放顺序可以从左到有依次为蜡烛、凸透镜、光屏，也可从右到左依次为蜡烛、凸透镜、光屏。使蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上。调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。固定凸透镜，移动蜡烛和光屏进行观察实验。固定蜡烛，移动凸透镜、光屏进行观察实验。(4)设问：什么是物距 (u)、像距(v)、焦距(f)?学生对照光具座回答：物距是物体到凸透镜光心的
23、距离；像距是像到凸透镜光心的距离；焦距是焦点到凸透镜光心的距离。4学生根据实验要求和实验器材，设计实验方案及进行相关记录。学生可采用不同的摆放顺序、不同的移动对象来设计方案进行实验，如：摆放顺序从左到右依次为蜡烛、凸透镜、光屏。设问：如何使物体的像呈现在光屏上?引导学生回答调整物体到凸透镜的距离。设问：移动凸透镜或蜡烛，作用是否相同?让学生明确：作用是相同的，都是改变烛焰到凸透镜的距离。注意：移动光屏观察成像时，要保证屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。继续设问：根据设计方案需要记录哪些物理量及像的哪些特点?启发学生明确要记录：物距、像距；像的性质(放大、缩小，倒立、正立，虚、实)5学生实验(1)出
24、示实验要求：多次实验，观察物体的成像。记录每次看到明亮、清晰的烛焰的像时，像的特点及成像时的物距和像距。记录其他方面的问题及发现。(2)学生两人一组开始独立进行实验。并根据实验填写小组观察实验记录表(按上面的文字说明做)。6汇报交流学生实验基本结束，并填写好了实验记录表。疑难让学生议；错误让学生析；重要的规律让学生自己去总结。及时反馈矫正实验中的问题。对学生进行由量变到质变的辩证唯物主义的观点教育。总结成功的经验，让学生体验成功的喜悦。注意学生思维的火花，延伸实验课的教学。以讨论方式进行。(1)学生总结发现的现象、解决的问题及发现的规律性的问题。学生回答的问题一般有：放大的像、缩小的像、等大(
25、不变)的像、看不到实像(放大的虚像)等，靠移动蜡烛、光屏来解决，或移动凸透镜来观察看到有关的像时，你们所记录的物距和像距各是多少?(2)教师根据板书学生的记录数据，引深讨论。设问：对所记录的数据能分析一下吗?有规律吗?学生讨论回答：物距和像距及焦距之间有一定的关系。(3)认识像与物等大这个关键点。(4)总结：凡是实像都是倒立的，像与物在透镜的两侧，在光屏上能得到。凡是虚像都是正立的，像与物在透镜的同侧，在光屏上不能得到。(5)凸透镜成缩小的实像、放大的实像及放大的虚像的条件，有什么关键的位置吗?学生思考讨论后回答：物体通过透镜能成什么样的像决定于物体离开凸透镜的距离。物体离凸透镜由远移近时，所成的像逐渐变大，像离凸透镜的距离也变大。物体在二倍焦距以外时，像总是比物体小。物体移到二倍焦距以内时(焦点以外)，像就变大到比物体还大，也就是成了放大的实像了。再移近到凸透镜一倍焦距以内时，像就由实像变成了虚像，发生了质的变化。(用计算机多媒体突破像变大或变小这个难点)。(4)引导学生归纳总结：能用简练的语言表达一下吗?学生总结归纳：焦点是虚像和实像的分界点；二倍焦距是像的放大或缩小的分界点。
