1、中学教师资格认定考试（高级物理学科知识与教学能力）模拟试卷 22及答案与解析一、单项选择题1 物理研究中常常用到“ 等效替代法 ”、“控制变量法”、“ 模型法”、“ 类比法”等方法，下面是中学物理的几个实例：利用磁感线来描述磁场； 研究电流时把它与水流类比；研究电路时引入“ 总电阻”概念；研究力学问题时引入 “合力”概念。上述实验中，采用了相同研究方法的是( )。（A）（B） （C） （D）2 如图所示，石拱桥的正中央有一质量为 m 的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为 a，重力加速度为 g，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为( ) 。 3 一个质点同时在几个力作用下的位
2、移为：r=4i-5J+6k(SI)，其中一个力为恒力F=-3i-5J+9k(SI)，则此力在该位移过程中所做的功为( )。（A）-67 J（B） 17 J（C） 67 J（D）91 J4 关于保守力，下面说法正确的是( )。（A）保守力做正功时，系统内相应的势能增加（B）质点运动经一闭合路径，保守力对质点做的功为零（C）质点运动经一闭合路径，保守力对质点的冲量为零（D）根据作用力与反作用力的关系，相互作用的一对保守力所做功的代数和必为零5 一平面简谐波沿 z 轴负方向传播。已知 x=x0 处质点的振动方程为：y=Acos(t+0)，若波速为 u，则此波的表达式为( )。（A）y=Acost-(
3、x 0-x)u+ 0)（B） y=Acost-x-x0)u+ 0)（C） y=Acost-(x0-x)u+ 0)（D）y=Acost+(x 0-x)u+ 0)6 如图所示，平行导体滑轨 MM、NN水平放置，固定在匀强磁场中。磁场的方向与水平面垂直向下，滑杆 AB、CD 横放其上静止，形成一个闭合电路，当 AB 向右滑动时，电路中感应电流的方向及滑杆 CD 受到的磁场力的方向分别为 ( )。 （A）电流方向沿 ABCDA，受力方向向右（B）电流方向沿 ABCDA，受力方向向左（C）电流方向沿 ADCBA，受力方向向右（D）电流方向沿 ADCBA，受力方向向左7 一定质量的理想气体，经过不同过程从
4、状态变化到状态，已知状态的温度高于状态的温度，则在这些状态变化过程中( )。（A）气体一定都从外界吸收热量（B）气体和外界交换的热量一定都相同（C）气体的内能变化量一定都相同（D）外界对气体做的功一定相同8 泡利不相容原理说明( )。（A）自旋为整数的粒子不能处于同一量子态中（B）自旋为整数的粒子能处于同一量子态中（C）自旋为半整数的粒子能处于同一量子态中（D）自旋为半整数的粒子不能处于同一量子态中二、简答题9 简述在物理教学中应怎样贯彻科学性原则?10 在学习了“ 电功率” 的知识后，教师可以列举哪些事例使所学知识与生活应用相联系?三、案例分析题10 某教师设计了如下试题，考查学生理论联系实
5、际的能力。发电站向某地远距离输电，如果发电机输出功率为 P，输送电压为 U(即经升压变压器升压后的电压)，恰好能满足该地原来用电需要。现由于该地经济发展，用电量增大，要求用电功率增加 20，采取以下哪个措施恰好可达到新的用电要求?( )A保持输送电压和输电线结构不变，发电机输出功率增加 20B保持输电线结构不变，发电机输出功率和输出电压要增加 20C发电机输出功率、输送电压及输电线的截面积都增加 20D保持输出电压不变，发电机输出功率及输电线的截面积都增加 20结果，相当一部分学生认为该题缺少条件，无法选出正确答案。问题：11 请分析该问题产生的原因，并简要分析解决此类问题的策略；12 由上述
6、情况可见，“ 从生活走向物理，从物理走向社会” 的课程理念还没能真正有效落实在课堂上和学生的学习生活中，请问我们要采取怎样的策略解决这一问题?12 下题是某教师编写的，用于考查“探究通电螺线管外部磁场的方向” 的试题，命题者希望考查的探究要素是“进行实验和收集数据” 。学生在“探究通电螺线管外部磁场的方向” 实验中，经历了分析、判断小磁针指向跟磁感线的关系的过程，试题的编写意图就是考查这一关系。 试题：在进行“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验时，实验装置如下图所示。线圈的导线上标明了电流的方向，请在各个圆圈内画出放在这几个位置上的小磁针的指向，标出小磁针的 N 极。问题：13 所编题目是否实
7、现了所要考查的意图?为什么?14 如果没有实现请进行修改，如果实现了请编写一道与此题考查内容一致的试题。四、教学设计题14 “影响滑动摩擦力大小的因素” 是八年级下册 物理第八章第三节“摩擦力”中的一个探究实验，请根据要求完成教学设计。15 简述影响滑动摩擦力大小的因素。16 设计本探究实验的教学目标。17 设计教学过程，并简要说明各环节的设计意图。中学教师资格认定考试（高级物理学科知识与教学能力）模拟试卷 22答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 B【试题解析】 利用磁感线来描述磁场，采用的是“模型法“ ；研究电流时把它与水流类比，采用的是“类比法”；研究电路时引入 “总电阻”概念以及
8、研究力学问题时引入“合力”概念，都采用了“等效替代法”。2 【正确答案】 A3 【正确答案】 C【试题解析】 力所做的功为 W=Fr r=4(-3)+(-5)(-5)+69=67(J)。4 【正确答案】 B【试题解析】 保守力的功与物体运动所经过的路径无关，只与运动物体的起点和终点的位置有关，因此 B 项正确；A 项势能应该是减少的；冲量是表示物体在力的作用下经历一段时间的积累的物理量，因此，C 项错误；相互作用的保守力虽然大小一致方向相反，但由于作用的对象不同，产生的位移可能也不同，因此代数和不一定为 O，D 项错误。5 【正确答案】 A【试题解析】 因为简谐波向 x 轴负方向传播，因此 A
9、 项正确。6 【正确答案】 C【试题解析】 根据楞次定律，产生的感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。题中的磁通量增大，因此感应电流产生的磁场方向应该与原方向反，故可知，电流方向为 ADCBA，由阻碍磁通量的变化知道，滑杆 CD 受的磁力的方向向右。7 【正确答案】 C【试题解析】 理想气体的内能只与质量和温度相关，因此可以判断内能的变化量相同，即 C 项正确。内能的改变可能来自做功，也可能来自热传递，因此A、B、D 项都不正确。8 【正确答案】 D【试题解析】 泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。泡利不相容原理对所有费米子(其自旋数为半数的粒子)有效。因此 D
10、 项正确。二、简答题9 【正确答案】 (1)对于讲授的物理知识必须做到正确无误；(2)阐述的物理现象和物理规律要有充分的事实依据；(3)要注意教学方法的科学性；(4)要注意阐述物理规律时的逻辑性。10 【正确答案】 正确使用家电可以省电：根据季节和存放食物种类、数量的变化，合理调节冰箱温度控制器，冰箱内存食物不要超过 80，以便箱内冷空气流通，能起到更好的冷冻效果，也更省电。电视机音量适度，通常音量大时耗能多，每增加 1 w 的音频功率，要增加 24 W 耗电量。不同材料的家电，耗电能不同，比如使用电子镇流器就比传统镇流器省电 30，11 W 的节能灯就相当于 60 W 的白炽灯的亮度，电子管
11、电视机就比晶体管和集成电路电视机多耗 5 倍电。洗衣机的耗电量取决于电动机的额定功率和使用时间的长短，但一台洗衣机的电动机的功率是固定的，所以恰当地减少洗涤时间，就能节约用电。一般扇叶大的电风扇，电功率就大，消耗的电能也多。同一台电风扇的最快挡与最慢挡的耗电量相差约 40，在快挡上使用 1 h 的耗电量可在慢挡上使用将近 2 h。所以，常用慢挡，可减少电风扇的耗电量。教师可将这些生活中的小常识通过电功率的教学介绍给学生，一方面将所学知识与生活应用相联系，加深理解；另一方面，也可以向学生倡导低碳环保的生活理念。三、案例分析题11 【正确答案】 由于一些学生在审题过程中不能自觉地将物理问题与实际相
12、联系，这些学生就不能发现这个问题中的隐含条件，即输电到目的地时，前后两种情况下的电压应该是一样的。这就直接导致这些学生认为该题条件不够无法选择。解决这些问题主要是要让学生扩大知识面，在教学中注重理论联系实际，加强理论与实践相结合。12 【正确答案】 解决策略：建议教师在平时教学中要密切联系学生所熟悉的生活、生产、科技的实际，要将物理知识情景化，物理情景理性化。让学生的头脑中不再是枯燥的公式、概念和规律，而是随时能够将复杂问题简单化，简单问题情景化，情景问题理性化。让学生亲身感受、积极参与、主动思考，将会极大限度地激发学生学习物理的兴趣，培养学生观察生产和生活中的物理的习惯，教会学生联系实际的方
13、法，在不知不觉中培养学生的能力。当学生在学校、家庭、社会中遇到过困难时，有一些问题完全可以鼓励学生运用所学的知识自行解决。如：排除一些简单的电路故障，更换保险丝，维修手电筒、小闹钟，安装一些简单的电路，改装家庭中的燃具等，在教学中，教师要有意识地对学生进行这方面的培养，提高他们应用物理知识的能力。将物理知识与生活。学习、活动有机地结合起来，通过收集资料、动手操作、合作讨论等活动，让学生真正感受到物理在生活中无处不在，从而提高他们利用物理知识解决实际问题的能力。13 【正确答案】 本题并没有实现所要考查的意图。本题并没有考查到题干中表述的学生进行实验时的“ 分析、判断 ”的过程。这个题目的解答实
14、际上是右手螺旋定则的应用，而右手螺旋定则是“探究通电螺线管外部磁场的方向” 实验的结论，这并不是课程标准所要求的，所以本题并没有考“过程” ，而是在考 “结果”。14 【正确答案】 修改如下： 两个通电螺线管，如图所示它们的一端位于图中的框内。为探究两个通电螺线管之间的磁场方向，把一个小磁针分别放在方框内 9 个点的位置上。记录小磁针在各位置上的指向如下图对应圆圈内的磁针所示。请画出方框内两通电螺线管之间的磁感线。(小磁针箭头指向 N 极)四、教学设计题15 【正确答案】 滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关，压力越大，滑动摩擦力越大。还和接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
15、16 【正确答案】 知识与技能目标：知道影响滑动摩擦力大小的因素有哪些。过程与方法目标：知道“影响滑动摩擦力大小的因素” 实验的研究方法和研究的过程；经历实验探究的过程，培养收集信息、处理信息以及应用于实际的能力。 情感态度与价值观目标：培养探究的勇气、战胜困难的信心以及与他人交流与合作的精神。17 【正确答案】 教学过程 一、提出问题，启发猜想 1教师启发学生思考：什么是滑动摩擦? 你能用什么事例证明给大家看滑动摩擦是存在的? 学生讨论，实践想法。2接着，教师出示小锯条，让四个同学到前面进行锯木块比赛。比赛结束后，让学生谈锯木块的体会。此时学生会回答：当锯条锯到木块中间时感到很吃力，摩擦力很
16、大。 (让学生参与到教学游戏中，从生活的具体事例出发，从生活走向物理，激发了学生学习兴趣，使其体验其中的乐趣，学生兴趣盎然，智慧火花不断进出) 3教师引导学生猜想：看来要减小锯条与木块之间的滑动摩擦力是非常必要的。那么，滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢?请同学们谈谈自己的看法。 同学们发言，各抒己见。无论学生的猜想是对是错，教师不要急于说出答案，而应鼓励学生大胆猜想，调动学生的参与意识。最后，教师将大部分学生的看法进行归纳：滑动摩擦力的大小可能与物体接触面的粗糙程度、压力大小、接触面积的大小、运动速度的大小有关。 (教师不急于告诉学生问题的答案，而是让学生展开想象的翅膀，发表自己的看法，从生活
17、的经验入手，把学生带入特定的物理教学情境中，最大限度地突出学生的主体地位) 二、引导设计实验方案 1教师提问：你如何通过实验证明滑动摩擦力的大小与这四个因素的关系?它们之间有什么关系? 2学生分四组进行讨论：每一小组负责设计一个方案，证明滑动摩擦力的大小与其中一个因素的关系。 在学生讨论的过程中，教师要引导好学生研究的方法。可让学生回忆以前学过的密度、影响液体蒸发快慢的因素等实验中运用的研究方法。 学生在此启发下，经过相互讨论、交流与合作，得出在研究影响滑动摩擦力的大小的因素时，应采用的方法。(即控制变量法：保持接触面的粗糙程度、压力大小、接触面积的大小、运动速度大小中的三个因素不变，只改变其
18、中的一个因素，研究它对滑动摩擦力的影响) 3教师接着提问：那么，滑动摩擦力的大小如何测量呢? 4学生如感到困惑不解，教师可引导学生回忆在“用天平和量筒测定石块的密度” 实验中，在测石块的体积时，运用的“ 转换法 ”。在此基础上，引导学生思维。 (在匀速拉动木块的情况下，由于滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，因此，我们可将滑动摩擦力的大小转化为拉力的大小) 5学生通过交流与合作，四个小组分别设计了如下四种探究影响滑动摩擦力大小因素的方案。 (教学点评：物理实验是向学生进行方法教育的好素材，在本段教学中，注意挖掘教学内容中蕴藏的科学方法控制变量法、转换法。适时对学生进行方法教育，以达到开发智力、培养能
19、力的目的。同时，本段教学还培养了学生之间的交流与合作精神) 三、实验展示 学生分组做实验，交流实验方案和探究过程，教师巡视。然后，四个小组分别选代表上讲台进行实验演示，并边实验演示边说明，公布自己的组得出的结论。 (变演示实验为学生分组实验，既提高了学生参与教学活动的积极性，个性得到张扬，兴趣得以激发，潜能得到挖掘。又可在协作动手实验中经历实验探究的全过程，从中接受科学的熏陶，成为课堂的真正主人，同时也培养了学生观察、动手能力以及合作与交流能力) 四、分析论证，归纳结论 教师将学生的实验情况运用表格的形式投影到屏幕上，并引导学生根据实验数据归纳结论。(本段教学的目的是希望通过数学方法培养学生收集信息、分析数据和处理信息的能力，使学生从自己的劳动过程中获取成功的喜悦，为学生更好地掌握知识埋下感情的伏笔) 五、交流与合作(教学评价) 1讨论：如何将纸上的字擦得更干净一点儿?2实践：各小组对使用的锯条提出改进意见，并请学生实际操作。(学生将锯齿搓开，且在锯条上加油。) (从生活走向物理，从物理走向社会，强调物理学与生活、生产实际的联系，有利于培养学生的科学兴趣，科学思维习惯和用科学方法解决实际问题的能力)
