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 32及答案与解析一、单项选择题1 如图所示，相互垂直的固定绝缘光滑挡板 PO、QD 竖直放置在重力场中，A、B为两个带有同种电量的小球(可以近似看成点电荷)，当用水平向左作用力 F 作用于b 时，A、B 紧靠挡板处于静止状态。现若稍改变 F 的大小，使 b 稍向左移动一小段距离，则当 A、B 重新处于静止状态后( )。（A）A、B 间电场力增大（B）作用力 F 将增大（C）系统重力势能增加（D）系统的电势能将增加2 如图所示，A、B 两质量相等的物体，原来静止在平板小车 C 上，A 和 B 间夹一被压缩了的轻弹簧，A、B 与平板车上表
2、面动摩擦因数之比为 3：2，地面光滑。当弹簧突然释放后，A、B 相对 C 滑动的过程中A、B 系统动量守恒 A 、B、C 系统动量守恒小车向左运动 小车向右运动以上说法中正确的是( )。（A）（B） （C） （D）3 下列说法正确的是( ) 。（A）图为两列频率相同，振幅相同的相干水波于某时刻叠加。实线和虚线分别表示波峰和波谷，则此时 c 点正处于平衡位置且向下运动（B）图 S 为在水面上振动的波源，M、N 为在水面上的两块挡板。要使 A 处水也能发生振动，则波源 S 的频率应该变大（C）图 是一个单摆做受迫振动，其共振曲线(振幅 A 与驱动力的频率 f 的关系)如图所示。由此判断出该单摆摆长
3、约为 1 m（D）图是竖直肥皂膜的横截面，用单色光照射薄膜，在薄膜上产生明暗相间的竖直条纹4 根据磁感应强度的定义式 B= ，下列说法中正确的是( )。（A）在磁场中某确定位置，B 与 F 成正比，与 I、L 的乘积成反比（B）一小段通电直导线在空间某处所受磁场力 F=0，那么该处的 B 一定为零（C）一小段通电直导线放在 B 为零的位置，那么它受到磁场力 F 也一定为零（D）磁场中某处的 B 的方向跟电流在该处所受磁场力 F 的方向相同5 下列关于布朗运动的说法，正确的是( )。（A）布朗运动是液体分子的无规则运动（B）液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越不明显（C）布朗运动是由液体各个部
4、分的温度不同而引起的（D）布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的6 关于近代物理，下列说法正确的是( )。（A） 射线是高速运动的氦原子（B）核聚变反应方程 12H+13H 24He+01n 中， 01n 表示质子（C）从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比（D）玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征7 如图所示，小木块 P 和长木板 Q 叠放后静置于光滑水平面上。P、Q 的接触面是粗糙的。用足够大的水平力 F 拉 Q，P 、Q 间有相对滑动。在 P 从 Q 左端滑落以前，关于水平力 F 的下列说法中正确的是 ( )。（A）F 做的功
5、小于 P、Q 动能增量之和（B） F 做的功等于 P、Q 动能增量之和（C） F 的冲量大于 P、Q 动量增量之和（D）F 的冲量等于 P、Q 动量增量之和8 普通高中物理课程标准(实验)提出了物理课程的基本理念，下列表述不正确的是( )。（A）在课程目标上注重提高全体学生的科学素养（B）在课程结构上重视基础，体现课程的选择性（C）在课程内容上体现基础性、选择性、严谨性（D）在课程实施上注重自主学习，提倡教学方式多样化二、简答题9 一半径为 R 的半球面，均匀地分布着电荷面密度为 的电荷，则球心处的电场强度是多少?三、案例分析题9 下面是某同学对一题习题的解答。 题目：一个弹簧振子，第一次被压
6、缩 x 后释放做自由振动，周期为 T1，第二次被压缩 2x 后释放做自由振动，周期为 T2，则两次振动周期之比 T1：T 2 为( )。 A1：1 B 1：2 C2：1 D1：4 解：压缩 x 时，振幅为 x，完成一次全振动的路程为 4x。压缩 2x 时，振幅即为 2x，完成一次全振动的路程为 8x。由于两种情况下全振动的路程的差异，第二次是第一次的 2 倍。所以，第二次振动的周期一定也是第一次的 2 倍，所以选 B。 问题：10 简述该习题旨在帮助学生巩固的知识及其要点。11 给出该习题的正确解法。12 给出一个教学思路，帮助学生掌握有关知识。12 下面是某教师关于动量概念的教学。教师：前面
7、几章我们主要应用牛顿运动定律研究了物体的运动，但对于有些物体的运动直接应用牛顿运动定律就发生了困难，如爆炸类物体、碰撞等，这类运动有什么特征?学生：运动非常剧烈。教师：不是说的这个方面，我指的是它们运动的时间非常短，运动情况不明确。学生：哦，所以不能用牛顿第二定律。教师：物理学家就给我们引入了动量来解决这些问题，同学们看一下，动量是怎么定义的?学生：动量是物体的质量与速度的乘积。教师：由这个定义可以看出物体的作用效果由物体的质量和速度一起决定的，那么动量的方向和速度的方向一致吗?学生：一致。问题：13 对上述教学片段进行评述。14 针对上述教师教学存在的问题，设计一个教学片段让学生掌握动量的概
8、念。四、教学设计题14 下面为高中物理教材力的合成一节中“探究合力的方法” 的实验装置。15 请列举出一个实际生活中的例子帮助学生快速认识力的合成。16 在这个探究实验中，设计一个教学方案让学生更好地理解力的平行四边形法则。16 阅读材料，根据要求完成下列任务。材料一 普通高中物理课程标准(实验)关于牛顿第三定律的内容标准为“通过观察实验总结实验背后蕴含的物理规律” 。材料二 某高中物理教科书中有关“探究作用力与反作用力的关系” 的内容如下：实验：探究作用力与反作用力的关系把 A、B 两个弹簧测力计连接在一起， B 的一端固定，用手拉测力计 A。如图 45-3 所示，可以看到两个测力计的指针同
9、时移动。这时，测力计 A 受到 B 的拉力 F，测力计 B 则受到 A 的拉力 F。 F 与 F有什么关系？ 它们受力的方向有什么关系?材料三 教学对象为高中一年级学生，学生已经学过牛顿第一定律、牛顿第二定律的知识。任务：17 简述牛顿第三定律的内容。18 根据上述材料，完成“作用力与反作用力” 的学习内容的教学设计，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、设计意图等)。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 32答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 C【试题解析】 对于球 a 而言，原来它受重力、PO 对它水平向右的支持力及 b 对它的
10、电场力，方向在 ba 的连线上，三力平衡，可以看成电场力与支持力的合力与重力相等，当 b 球向左移动时，电场力的方向要发生变化，根据矢量三角形可知，此时电场力与支持力都会变小，故选项 A 错误。对 A、B 球整体进行分析，由水平方向上受力平衡可得，力 F 的大小等于 PO 对球 a 向右的支持力，因此，作用力F 将变小。选项 B 错误。因为电场力减小，故两球间的距离在增大，所以 a 球的重力势能变大，即系统的重力势能增加，选项 C 正确。两球的距离增大。电场力做正功，故电势能将减小，选项 D 错误。2 【正确答案】 C【试题解析】 A、B 组成的系统受到平板小车 C 的摩擦力，系统动量不守恒，
11、A、B、C 组成的系统，受到的合力为零，动量守恒，错误 正确；当压缩弹簧突然释放将 A、B 弹开过程中，A、B 相对 C 发生相对运动， A 向左运动，A 受到的摩擦力向右，故 C 受到 A 的滑动摩擦力向左，B 向右运动，B 受到的摩擦力向左，故 C 受到 B 的滑动摩擦力向右，而 A、B 与平板车的上表面的滑动摩擦力之比为 3：2，所以 C 受到向左的摩擦力大于向右的摩擦力，故 C 向左运动，正确错误，故 C 正确。3 【正确答案】 C【试题解析】 C 点是波峰和波谷叠加，两列波的振动相互抵消，即 C 点处于平衡位置不动，A 错；要使 A 处水也能发生振动，要求波要发生衍射，由波长越长，越
12、容易衍射，=vT= ，因 v 相同，所以频率 f 越小，波长越长，波越容易发生衍射，A 处水能发生振动，B 错；由图知当 f=05 Hz 时发生共振，T=1f=2s，T= ，联立得 L=1 m，C 对；光从肥皂膜的前后表面反射形成相干光，其路程差与薄膜厚度有关，在重力作用下，肥皂膜形成上薄下厚的楔形，在同一水平面上厚度相等，形成亮纹(或暗纹)，因此，干涉条纹是水平的，D 错。4 【正确答案】 C【试题解析】 磁场的磁感应强度是磁场的特性，与导线受力、电流及导线长度无关，所以选项 A、B 错误；由安培力公式 F=BIL 知，当 B=0 时，安培力等于零，所以 C 正确；磁场方向与安培力方向、电流
13、方向满足左手定则，即与安培力方向垂直，所以 D 错误。5 【正确答案】 D【试题解析】 布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动，A 错误。液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越激烈，B 错误。布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的，C 错误，D 正确。6 【正确答案】 D【试题解析】 射线是高速运动的氦核流，不是氦原子，故 A 错误。 01n 表示中子，故 B 错误。根据光电效应方程 Ekm=hvW 0，知最大初动能与照射光的频率成线性关系，不是正比，故 C 错误。玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征，故 D 正确。7 【正确答案】 D【试题解析】
14、 以 P、Q 系统为对象，根据能量守恒定律得，拉力做的功等于P、Q 动能增量与摩擦生热之和，故 AB 错误。由于一对作用力和反作用力在同样时间内的总冲量一定为零，因此系统内力不改变系统总动量，因此 F 的冲量等于P、Q 动量增量之和。故 C 错误，D 正确。故选 D。8 【正确答案】 C【试题解析】 普通高中物理课程标准(实验)提出了物理课程的基本理念，包括：在课程目标上注重提高全体学生的科学素养；在课程结构上重视基础，体现课程的选择性；在课程内容上体现时代性、基础性、选择性；在课程实施上注重自主学习，提倡教学方式多样化；在课程评价上强调更新观念，促进学生发展。二、简答题9 【正确答案】 将半
15、球面分成许多无限窄的圆环，圆环带电量为 dq=dS=2rdl，其中 dl=Rd，r=Rsin 故有 dq=.2R2sind：根据带电圆环在轴线上一点的场强公式，该带电圆环在球心 O 点产生的场强大小为dE= ，又因 Rx=Rcos，则 dE= ，计算得 E=三、案例分析题10 【正确答案】 知识及其要点是弹簧振子及其振动周期。11 【正确答案】 正确解法为：弹簧振子的振动周期为 T= ，与弹簧的压缩量即振幅无关。因此，两次振动周期之比为 T1：T 2=1：1。A 选项正确。12 【正确答案】 教学思路如下：教师可以提出如下问题：弹簧振子在运动的过程中是否是匀速运动?弹簧振子在运动过程中的加速度
16、是否是恒定的?弹簧振子的振动周期与哪些因素有关?通过这些问题能够使学生加深对弹簧振子的理解。引导学生得出弹簧振子的振动周期的计算公式，最后学生得到弹簧振子的振动周期与振幅无关。13 【正确答案】 该教师的教学不符合从生活走向物理的原则，教师在教授新课时没有很好的结合实际生活经验让学生理解抽象的物理概念，在导入上没有激起学生的求知欲望，更会影响接下来的学习。14 【正确答案】 师：我问同学们两个问题，如果一片树叶从树上掉下来，你会躲开吗?生：不会。师：那从同样高的地方掉下一个铅球呢?生：当然会躲。师：为什么?生：因为铅球太重了。师：那如果我直接递给你一个铅球，你会躲吗?生：不会。师：为什么?生：
17、因为速度不一样。师：可见物体由于运动产生的作用效果不仅与物体的质量有关，还与该物体运动的速度有关，它们的值越大，产生的效果越明显。物理学上把反映物体运动效果的质量和速度的乘积的量，叫动量。这是我们今天学习的一个概念，即 p=mv。那么动量是矢量还是标量?生：矢量，因为速度是一个有方向的物理量。师：对，动量的方向就是速度的方向。四、教学设计题15 【正确答案】 例如在讲解之前可以这样举例：一桶水可以几个人抬，也可以一个人提，其效果都是一样的，可以在这样的引导下得出相应的结论：几个共点力共同作用产生的效果可以用一个力来替代，这就是力的合成。16 【正确答案】 在实验前，教师可以设置一个特殊的情形，
18、可以把 F1、F 2 的大小设为 3N、4N，并且把两个力的夹角设为 90，让学生很容易的看出分力和合力满足勾股定理，进而去理解平行四边形法则更容易。其次在将两分力和合力用力的图示表示出来之后，让学生大胆地去猜想，从而可以看出分力和合力之间不是简单的相加相减关系，而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。再次可以引导学生形成矢量的概念，认识矢量之间所满足的运算关系，也有利于平行四边形法则的理解。17 【正确答案】 两个物体之间的作用力和反作用力，在同一直线上，大小相等而方向相反。18 【正确答案】 教学目标：知识与技能知道作用力与反作用力的概念，
19、理解、掌握牛顿第三定律，区分平衡力跟作用力与反作用力。过程与方法通过动手实验，锻炼观察、实验总结规律的能力，在具体受力分析中应用牛顿第三定律的能力。情感态度与价值观培养敢于实践，勇于创新的精神，体验物理世界普遍存在的对称美。教学方法：本节主要采用的教学方法有谈话法、提问法、实验法、分组讨论法等。以教师为主导学生为主体的理念为指导，引导学生采用自主合作探究的方法。通过让学生分组实验探究在自主科学探究的过程中分工合作找出规律，掌握科学探究的方法，培养观察、实验能力。教学重点：探究作用力与反作用力之间的关系；理解牛顿第三定律。教学过程：环节一：新课导入老师演示三个实验，并提出问题。实验一用一只食指，
20、用力去压另外一只手的手掌，看到食指弯曲。提出问题：手指弯曲的原因是什么?手掌发生什么变化?学生回答：手掌对食指有力的作用。手掌同时凹陷。老师总结：在这一个过程中，手指对手掌有力的作用，手掌对手指也有力的作用。实验二将两个条形磁铁固定在小车上，同名磁极相对放置，松开手后，两个小车相互排斥。提出问题：A 小车向右运动，受到了 B 对它的斥力作用。同时 B 向左运动，受到什么力?学生回答：A 给 B 的斥力。老师总结：第二个实验是两个磁铁相互排斥的过程。实验三螺旋桨在空气的作用下，使遥控飞机飞行。老师提问：飞机起飞受到了什么力?螺旋桨对空气有无作用力?学生回答：飞机受到螺旋桨给的向上的力。老师让学生
21、感受螺旋桨对飞机的作用力。总结：飞机起飞的过程当中螺旋桨对空气有推力作用，反过来，空气对螺旋桨也有推力的作用。(设计意图：通过演示实验导入新课，激发学生的学习兴趣，培养学生观察归纳能力。)环节二：规律建立(1)作用力与反作用力的概念老师通过分析演示的三个实验，结合同学谈论分析结论。得出结论：物体间的作用是相互的。提出作用力和反作用力的概念：一个物体如果对另一个物体施加了力的作用，同时后一个物体也对前一个物体有力的作用。在这一作用过程当中，我们把它们一个称为作用力，另一个称为反作用力。让学生举例分析作用力与反作用力：人打沙包：手对沙包有作用力，沙包对手也有力的作用。滑冰推人：手推他人，对他人有力
22、的作用，他人对自己也有力的作用。(设计意图：通过让学生就生活中的实例并自己进行分析，培养学生的热爱生活的积极态度，提高分析问题解决问题和归纳总结的能力。)(2)作用力与反作用力的关系作用点老师利用三个演示实验，提出问题，让学生得出结论。问题 1：手指压手掌，手掌对手指的力的作用在手指上，手指对手掌呢?学生回答：作用在手掌上。问题 2：A、B 互相排斥，A 对 B 的力作用在?B 对 A 的力作用在?学生回答：A 对 B 的力作用在 B 上，B 对 A 的力作用在 A 上。问题 3：空气对螺旋桨的推力作用在?螺旋桨对空气的推力呢?学生回答：空气对螺旋桨的推力作用在螺旋桨上。螺旋桨对空气的推力作用
23、在空气上。学生总结：作用力和反作用力作用在两个物体上。老师补充：作用力和反作用力的作用点分别作用在两个物体上。(2)方向老师继续利用三个演示实验提出问题分析问题。问题 1：如何准确描述手掌和手指间的相互作用力的方向?学生回答：手指对手掌的压力，垂直于接触面指向手掌；手掌对手指的压力，垂直于接触面指向手指。老师补充提问：这两个压力一左一右。空气对螺旋桨，螺旋桨对空气的力的方向一上一下。我们可以初步得到方向关系是?学生回答：方向相反。老师引导提问：如果作用力的方向改变了，反作用力的方向应该如何变化?学生思考。老师演示实验：改变实验二中一个磁极的方向，AB 的相互作用力的方向均改变。学生观察实验现象
24、，进行思考。老师总结：作用力和反作用力的方向关系总是相反，其中的一个力方向改变，另一个力同时也跟着变。(设计意图：通过演示实验，吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，培养学生观察实验、归纳总结的能力。)大小学生进行分组实验探究。猜想：两个力的大小相等。实验方案方案一：两个弹簧测力计，沿着同一条直线沿相反方向拉动。方案二：利用两个弹簧测力计，一方固定，然后拉动另一方。实验原理老师提出疑问：A、B 受到的力的大小，应该反映在谁的示数上 ?A 受到的力的大小，应该反映在自身的示数上，同时 B 受到的力反映在 B 的示数上。拉力越大，形变量越大，示数越大。实验结果：大小相同。实验验证老师提出疑问：我们
25、测得的是静止时的情况，如果在运动的过程中，两个力的大小又有什么关系呢?老师利用传感器实时验证两个力在任意时刻的大小关系。记录实验数据绘出曲线。得出结论：两个力的大小在任意时刻都相等，且两个力同时存在或消失。(设计意图：提高引导学生进行探究实验，提高学生猜想、设计、操作、验证实验的能力、团结合作和沟通交流的能力以及培养分析问题解决问题的能力。)(3)牛顿第三定律由学生总结作用力和反作用力大小、方向、作用点的关系。得出牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。这就是牛顿第三定律。环节三：规律的深化学生思考总结牛顿第三定律的表达式：F=F“教师对“一 ”
26、进行强调其表示方向相反。对比之前所学的平衡力、作用力与反作用力的异同点。相同点：作用力与反作用力和平衡力大小都相等、方向都相反。不同点：作用力和反作用力作用在两个物体上，平衡力作用在一个物体上；作用力和反作用力是相同性质的力，平衡力不一定是同种性质的力。老师提出疑问，让学生深刻理解。问题 1：什么情况下，平衡力不一定是同一种类的力?学生举例：铁块受到向下的拉力和重力。一个力是拉力、一个力是重力。这两种力不是同一种类的力。问题 2：平衡力不一定同时产生。能不能举例说明?学生举例：当一个物体受到拉力和重力，当拉力消失的时候，重力仍然存在。环节四：规律的应用思考：鸡蛋碰石头，鸡蛋碎了，是因为石头给鸡蛋的力大吗?环节五：小结作业总结本节知识点，完成课后习题，1，2 题必做，3，4 题选作。
