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 24及答案与解析一、单项选择题1 第一次通过实验比较准确的测出引力常量 G 的科学家是 ( )。（A）牛顿（B）伽利略（C）胡克（D）卡文迪许2 如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为 N1，球对木板的压力大小为 N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中( )。 （A）N 1 始终减小，N 2 始终增大（B） N1 始终减小，N 2 始终减小（C） N1 先增大后减小，N 2 始终减小（D）N 1 先增大后减小，N 2 先减小后增大3 星球上的物体脱
2、离该星球引力所需的最小速度称为第二宇宙速度。已知某星球的半径为 r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度 g 的 。不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为( )。 4 如图所示为理想变压器，三个灯泡 L1、L 2、L 3 都标有“5V，5W”，L 4 标有“5V，10W”，若它们都能正常发光，则变压器原、副线圈匝数比 n1：n 2 和 ab 间电压应为( ) 。 （A）2：1，25V（B） 2：1，20V（C） 1：2，25V（D）1：2，20V5 如图所示，水平放置的两光滑导轨，MN、PQ 位于竖直向上的匀强磁场中，导轨电阻不计，质量和电阻阻值完全相同的两根金属棒 a 和 b 静止地
3、横放在水平导轨上。现用一水平向右的恒力 F 作用在棒口上，两金属棒将运动起来，则下列说法正确的是( )。 （A）棒 a 先做加速度减小的加速运动，而棒 b 先做加速度增大的加速运动，最终两者一起匀速向前运动（B）棒 a 先做加速度减小的加速运动，而棒 b 先做加速度增大的加速运动，最终两者以相同的加速度向前加速运动（C）两棒最终以相同的速度运动，且回路的电流为零（D）两棒最终以相同的加速度共同运动，此后力 F 所做的功等于两棒动能的增加6 根据熵增加原理，不可逆绝热过程( )。（A）熵的数值不变（B）熵的数值有可能减少（C）熵的数值有可能增加（D）总是向着熵增加的方向进行7 在匀强电场中 E
4、与电势差 u 的关系，在一般情况下为 ，式中表达的物理义，正确的是( ) 。（A）a 点一定为电势零点（B） p 点电势一定高于 a 点电势（C）电势是场强的线积分（D）a、p 两点距离是垂直电场线的位移8 玻尔理论的实验基础是( )。（A）高速运动的电子流的实验研究（B）口粒子散射实验（C）原子光谱的规律（D）轻核聚变二、简答题9 简述初中物理习题教学应注意的问题。10 在讲解“运动和力 ”时，某物理教师，突然提了这样一个问题：“物体的运动状态在什么情况下才会发生变化?” 同学们听了面面相觑，答不上来。请说说教师在课堂提问时应遵循哪些原则?本案例体现了(或违背了)哪些原则?三、案例分析题10
5、 某教师在一次随堂测验中，设计了如下试题，考查学生对密度这一概念的理解。将一杯水倒掉一半后，剩余半杯水的密度将( )。A变小 B变大C不变 D无法判断考查结果发现有近一半的学生选择了 A。问题：11 该问题的正确答案是_，并分析学生产生错误的原因。12 根据错误产生的原因，提出一个帮助学生解决问题的具体教学思路。12 自行车是初中物理教材中多次出现过的物理知识应用的典型事例。例如，在摩擦力一节中，可分析得：紧蹬自行车前进时，后轮受到的摩擦力方向向前，是自行车前进的动力，前轮受到的摩擦力方向向后，是自行车前进的阻力；自行车靠惯性前进时，前后轮受到的摩擦力方向均向后，这两个力均是自行车前进的阻力。
6、问题：13 教材中除“ 摩擦力” 一节外，还有哪些内容可以以自行车作为物理知识应用的典型事例?(不少于 4 个)14 选取其中的三个，具体说明自行车应用了其中的什么原理，或说明了一个什么物理知识。四、教学设计题14 请根据教材对“ 探究串联电路中电流的规律 ”一课进行教学设计。15 请对该教材内容进行分析。16 说明该课的教学目标和教学重难点。17 对探究课程的过程进行设计。18 设计一份探究报告。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 24答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 D【试题解析】 卡文迪许测量地球的密度是从求牛顿的万有引力定律中的常数着手，再推算出地球密度
7、。他用两个大铅球接近两个小球。从悬挂小球的金属丝的扭转角度，测出这些球之间的相互引力。根据万有引力定律，可求出常数 G。根据卡文迪许的多次实验，测算出地球的平均密度是水密度的 5481 倍(现在的数值为5517，误差为 065253左右)，并确定了万有引力常数 G 的值。2 【正确答案】 B【试题解析】 小球所受墙的压力 N1、木板的支持力 (N2 反作用力)、重力 G 三个力的合力为零，表示这三个力的矢量可构成封闭三角形。将木板缓慢转动到水平位置的过程中，重力 G 的大小及方向不变，N 1 方向不变，木板与水平位置的夹角逐渐变小，因此表示 N1、N 2 的线段都逐渐减小，故 N1，N 2 都
8、逐渐变小。3 【正确答案】 C【试题解析】 根据第二宇宙速度的计算公式 ，g 表示星球的重力加速度，r 表示星球的半径，则题目所求星球的第二宇宙速度为 ，故本题选 C。4 【正确答案】 A【试题解析】 理想变压器的两线圈的电压与其匝数成正比，两线圈的电流与其匝数成反比。由已知可得，L 1、L 2、L 3 的额定电流为 1A，L 4 的额定电流为 2 A。电路中所有灯泡均正常发光，则在变压器右端线路中，干路电流为 2A，U 1=10V。而L1 也是正常发光，则变压器左端电路中电流应为 L1 的额定电流 1A，故若n1：n 22=I1：I 2=2：1，又因为 U1=20 V，则 Uab=25 V。
9、故本题选 A。5 【正确答案】 B【试题解析】 当 F 作用时，对于棒 a，根据牛顿第二定律和法拉第电磁感应定律得 F ，由于 v 增大，所以 aa 在减小；对于棒 b， ，由于v 增大，所以 ab 在增大；而将两棒作为整体来看，因为始终受外力 F 的作用，则两者最终会以相同的加速度向右运动；对于 b 要想维持加速运动必要有外力的作用，而其能受的外力就只能是感应电流在切割磁感线所产生的安培力，故回路中始终有电流，且 F 所做的功一部分转化为内能。所以本题选 B。6 【正确答案】 C【试题解析】 关于熵这个物理量有两条明确的结论；(1)熵是状态的函数，只要初、终态确定，连接这两个状态的任何过程(
10、不论可逆与否)熵变是相同的：如果两个状态在同一绝热线上，即使不是绝热过程，熵变也为零。(2)熵增原理，热孤立系统内发生的一切不可逆过程，熵总是增加的，那么，不可逆的绝热过程，熵是否增加与初、终状态有关，还要随所取的系统不同而不同。7 【正确答案】 C【试题解析】 C 项正确地解释了公式的含义，因此正确。 A、B 项不是必要的假设，D 项应该是计算和电场线平行方向的位移。8 【正确答案】 C【试题解析】 1913 年英国剑桥大学的学生 N.Bohr 提出了一个假设，成功地解释了氢原子光谱。玻尔的量子论不但解释了实验上已发现的氢原子的光谱系，而且，预言的新谱系也被莱曼(Lyman)在实验中观测到，
11、预言的光谱也被证实。玻尔理论也直接解决了原子稳定性问题，并且与普朗克一爱因斯坦的光量子假说相一致(原子定态的能级差和光量子的能量都是量子化的)。二、简答题9 【正确答案】 (1) 习题要精心选编，从知识教学的角度出发，所选习题应该符合新课程标准中教学目标的要求，并且有较大的覆盖面和针对性；从发展智能的角度出发，习题形式应灵活多样；从减轻学生负担着眼，习题设计尽量以少胜多。(2)习题教学应注意训练学生解题的思路和方法。 (3)练习必须统筹安排，循序渐进，并设法使不同智能水平的学生都得到发展。(4)新授课、章末复习、期末及毕业总复习都要恰当安排。10 【正确答案】 教师在课堂提问时应遵循的原则有：
12、(1)计划性原则；(2)启发性原则；(3)顺序性原则； (4)难易适度原则；(5)多表扬、少批评原则。该教师的课堂提问过于突然，没有进行相应的铺垫和诱导，违反了启发性原则和顺序性原则，因此提问效果不理想。三、案例分析题11 【正确答案】 本题正确答案是 C。其错误产生的原因主要是：学生对概念理解得不深刻，没有认识到密度是物体本身的一种特性，不随质量、体积、形状、位置等的变化而改变。简单地认为质量减半时密度也减半，忽视了体积也在减半，从而导致错选 A。12 【正确答案】 可以设计一个学生探究实验，让学生亲手做实验，通过测量使用同样材料制作的不同质量的物体的质量和体积，验证其密度是一样的，密度是物
13、体本身的一种特性，不随质量、体积、形状、位置等的变化而改变。另外，可设对照实验，即通过测量不同材料制作的质量相同的物体的质量和体积，验证不同质地的物质密度不同。学生通过亲手验证，会对“密度是物体本身的特性” 有更深刻的理解。13 【正确答案】 以自行车作为物理知识应用的典型事例的教学内容有：简单机械、压强、惯性、能量转化，等等。14 【正确答案】 简单机械方面：自行车刹车手闸是一个省力杠杆，车后坐的载物夹也是杠杆。脚踏和中轴大齿轮组成一个省力轮轴，后轮上小齿轮和后轮组成一个费力轮轴。车把和前叉也构成省力轮轴。 压强方面：自行车的车座较宽大，可以增大人与车座的接触面积，减小对人的压强，人骑车时会
14、比较舒服；在车轴拧螺母处要加一个垫圈，来增大受力面积，以减小压强；自行车的脚踏板做得扁而平，来增大受力面积，以减小它对脚的压强。惯性方面：当人骑自行车前进时，若紧急刹车，一般情况下要先捏紧后刹车，然后再捏紧前刹车，或者前后一起捏紧，这样做是为了防止人由于惯性而向前飞出去。四、教学设计题15 【正确答案】 教材分析：本节教材是在学生初步了解电路和电流的概念以及认识了串联电路和并联电路的特点、会正确使用电流表测量电流的基础上，通过让学生在观察中提出问题、进行猜想、设计实验方案、动手实验收集数据、对数据进行分析论证、评估交流等自主活动，让学生初步体验科学探究的过程，初步领会科学研究的方法。16 【正
15、确答案】 教学目标知识与技能目标：探究串联电路中电流的规律；训练连接电路和使用电流表的技能；过程与方法目标：切身体验科学探究的全过程，领会科学研究的方法；情感态度与价值观目标：培养严谨的科学态度和协作精神。教学重点与难点：学生自主设计探究思路和方案，并且在正确连接电路和使用电流表的基础上进行实验，并能通过交流、总结、反思得出初步结论。(本课的教学重点也是教学难点)17 【正确答案】 教学过程 一、新课引入 (播放自制课件，展示节日里的彩灯、马路上的路灯等) 教师提问：通过前面几节课的学习，大家了解了简单电路的组成、串联和并联，以及如何用电流表测电流。那么，同学们对电流和电路还想了解些什么呢?
16、生 1：我想知道节日里的彩灯是怎样连接的? 马路上的路灯又是怎样连接的? 生 2：我知道，马路上的路灯是并联的，这样，如果一个坏了也不会影响其他灯的工作。 生 3：那么节日里的彩灯呢?它们是怎样连接的? 为什么有的彩灯亮，有的彩灯暗? 生 2：这我知道，是串联。因为我家就有一串，其中一个灯座坏了，结果整串彩灯都不亮了。 生 4：老师，老师，我想知道彩灯为什么一闪一闪的?马路上的路灯就不闪。 生 5：我知道，彩灯的亮暗与通过它的电流有关。通过它的电流越大，它就越亮。 师：同学们是否有兴趣揭开彩灯的亮暗之谜呢?彩灯的亮暗与通过彩灯的电流大小是否真的有关呢?让我们一起来研究一下电路中的电流规律。 生
17、(齐答)：有兴趣! 师：本节课，我们先来探究一下串联电路中的电流规律。 (投影打出课题：探究串联电路中的电流规律)二、新课教学 小实验：请同学们利用身边现有的器材，连接成一个串联电路。观察灯泡的亮暗，并猜想串联电路中的电流规律。 (各小组实验) 师：问题提出来了，同学们都有些什么样的猜想呢?小组讨论一下，请写下你们的猜想。 各小组汇报一下，并说说你们猜想的依据。(把各小组的猜想写下来，并标上组别) 小组 1我们猜想串联电路电流处处相等。因为我们的串联电路中灯泡一样亮。 小组 2：我们猜想串联电路中电流从正极出发越来越小。因为我们的灯泡靠近正极的比较亮。 小组 3：我们猜想串联电路电流从负极往正
18、极越来越小。因为我们的灯泡靠近负极的比较亮。 小组 4：我们猜想串联电路电流靠近电源两极比较大，中间比较小。因为我们的两只灯泡一开始靠近负极的比较亮，把它们互换位置后，靠近正极的又比较亮。 师：同学们的猜想似乎都有道理，那么我们能不能想办法来验证一下呢? 通过什么方法呢 ? 生(齐答)：做实验。 师：好，做实验。那么实验前我们必须先设计一下这个实验怎么做。 (放幻灯，指导学生设计实验) (小组讨论完成。设计完后，请同学上台与大家交流一下实验方案：请学生派出代表到投影仪前，将他们小组的实验电路图展示给大家)(教师引导学生对展示的实验设计进行分析，提出优点和改进意见，完善实验计划，帮助学生学习实验
19、设计的理念和方法) 师：同学们，大家的实验是否有数据要记录?你打算把它们记在哪里呢? 我们是否应该设计一个数据表格 ? 生：是。 (小组讨论设计数据表格) (请学生代表把设计好的数据表格拿到投影仪下展示，讨论统一数据表格后宣布开始实验) ( 学生进行实验，并把数据记录在表格里；教师巡视指导) 师(学生实验结束后)：我们请各组派代表汇报一下实验结果。 (教师把各小组收集到的实验数据写在投影纸上) 师：请大家一起分析一下我们的实验数据，然后作出结论。 生(齐答)：串联电路中电流处处相等。 师：通过实验，我们发现某某组的同学猜得最准，让我们用掌声向他们表示祝贺!其他组的同学敢于猜想，敢于发表意见，同
20、样值得大家学习。 师：同学们，让我们回过头来看看此实验的可信度如何?有哪些值得总结的经验或要吸取的教训，好不好? (幻灯显示以下问题供讨论 ) 实验设计有不合理、不充分及不完善之处吗?(仅测两三次电流，是否能归纳出普遍适用的结论 ) 操作中出现过什么失误或故障吗?你是怎么解决的? 有哪些值得总结的经验 ?(小灯是否都发光?电流表是否正确接入? 读数是否与所需量程对应 ?) 测量结果是否可靠? 有什么因素可能会影响测量结果吗?测量的数据中有没有不符合规律的数据? 三、课堂小结 师：你在本节课上学到了些什么?还发现什么值得研究的问题? (学生小结本节课收获) 生：通过本节课的学习，我知道了一个重要
21、的规律串联电路中电流处处相等。我还复习了如何用电流表测量电路中的电流。另外我还知道，猜想并不可靠，必须通过实验来证实。但是，既然串联电路电流处处相等，那为什么小灯泡还会一闪一闪的? 师：同学们说得非常好，问题提得也很好，但咱们课堂上的时间有限，有兴趣的同学课下可以来找我，我们来共同探讨。 四、课后作业 1你认为从这节课中还学到了什么? 在我们的探究过程中还存在哪些缺陷? 2关于电流和电路你还想了解些什么? 能提出问题吗 ?可否试着进行探究 ?18 【正确答案】 探究报告设计提出问题 你的猜想 (要有猜想依据)设计实验 1你认为这个实验应如何进行(仪器、步骤等)?2你会设计这个实验的电路图吗?请把你设计的电路图画在下面(你认为应该有几组就设计几组)。3记录数据的表格你会设计吗?请在下面设计。进行实验 把测到的数据填入你设计的表中，并把操作中出现的问题简要写下来。分析论证 测量结果说明了什么? 得出了什么结论?评估 实验设计有不合理的地方或不充分、不完善之处吗?操作中你出现了失误或故障吗?如有，你是怎么解决的? 有哪些值得总结的经验?测量结果是不是可靠? 有什么因素可能会影响测量结果吗?交流 通过这节课的学习，你有什么收获呢?通过本节课的学习探究，你还发现或产生了什么值得探究的问题吗?
