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 34及答案与解析一、单项选择题1 恒温的水池中，有一气泡缓慢上升，在此过程中，气泡的体积会逐渐增大，不考虑气泡内气体分子势能的变化，则气泡内( )。（A）气体内能增加（B）外界对气体做功（C）气体从外界吸收了热量（D）每个气体分子动能都不变2 如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球 A 和 B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则 ( )。（A）球 A 的角速度一定大于球 B 的角速度（B）球 A 的线速度大于球 B 的线速度（C）球 A 的运动周期一定小于球 B 的运动周期（
2、D）球 A 对筒壁的压力一定大于球 B 对筒壁的压力3 物体距凸透镜 20 cm 时，可在光屏上得到一个缩小的实像，若把物体向透镜方向移 8 cm，又可在光屏上得到一个放大的实像，则透镜的焦距可能是( )。（A）20 cm（B） 10 cm（C） 9 cm（D）5 cm4 如图所示，C 1=6 F，C 2=3 F，R 1=3 ，R 2=6 ，电源电动势 E=18 V，内阻不计。下列说法正确的是( )。（A）开关 S 断开时，a、b 两点电势相等（B）开关 S 闭合后，a、b 两点间的电流是 3 A（C）开关 S 断开时，C 1 带的电荷量比开关 S 闭合后 C1 带的电荷量大（D）不论开关 S
3、 断开还是闭合，C 1 带的电荷量总比 C2 带的电荷量大5 一物体以 6 ms 的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行，经过 2 s 后物体已向下滑行，速度大小为 1 ms，若选择沿木板向上为正方向，用 a 表示加速度，用 v 表示 2 s 末的速度，以下表示正确的是( )。（A）a= 2 5 ms 2，v=+1 ms（B） a=35 ms 2，v=1 ms（C） a=+2 5 ms 2，v=+1 ms（D）a=+35 ms 2，v=1 ms6 如图所示，在匀强磁场中放一电阻不计的平行光滑金属导轨，导轨跟大线圈 M相接，小闭合线圈在大线圈 M 包围中，导轨上放一根光滑的金属杆 ab，磁感线垂直
4、于导轨所在平面。最初一小段时间 t0 内，金属杆 ab 向右做匀减速直线运动时，小闭合线圈 N 中的电流按下列图中哪一种图线方式变化 ?( )7 在“验证力的平行四边形定则” 实验中，橡皮条的一端固定在 A 点，另一端被两个弹簧秤拉到 O 点，两弹簧秤的读数分别为 F1 和 F2，两细绳的方向分别与橡皮条延长线的夹角为 1 和 2，如图所示，以下说法正确的是( )。（A）在实验中无论怎样改变两弹簧秤的夹角合力 F 必大于 F1 和 F2（B）用一个弹簧秤拉橡皮条时，只要使橡皮条与 AO 等长就可以，不用把橡皮条拉到同一点 O（C）实验中要保持弹簧秤拉力的方向与纸面平行（D）若保持 O 点的位置
5、和夹角 1 不变，夹角 2 可变，若 F1 增大，则 F2 一定减小8 新课改提倡自主学习方式，自主学习强调( )。（A）学生的主观能动性（B）教师的指导（C）学生之间的合作（D）学生自学能力二、简答题9 质量为 2 kg 的物体，在沿 x 方向的变力作用下，在 x=0 处由静止开始运动。设变力与 x 的关系如图所示。试由动能定理求物体在 x=5，10，15 m 处的速率。三、案例分析题9 下面是某同学对课后习题的解答过程：如图所示，正电荷 q1 固定于半径为 R 的半圆光滑轨道的圆心处，将另一带正电、电荷量为 q2、质量为 m 的小球，从轨道的 A 处无初速度释放，求：(1)小球运动到 B
6、点时的速度大小；(2)小球在 B 点时对轨道的压力。 解：(1)设小球通过轨道最低点时的速度大小为 v，小球从 A 到 B 的过程中只有重力做功，根据动能定理得：(2)以小球为研究对象，对其受力分析。小球受重力、支持力与电场力，则有：N=mg 则小球在 B 点时对轨道的压力为 N=mg 。问题：10 指出学生解答中的错误，分析错误产生的可能原因，给出正确解法。11 给出一个教学思路，帮助学生掌握相关知识。11 下面是某位老师对一道习题的讲解。 水平地面上有一倾角为 的固定斜面，质量为 m 的小物块在水平恒定推力 F 作用下静止在斜面上，则斜面对小物块的摩擦力的大小与方向如何? 教师：我们已经学
7、习过滑动摩擦力和静摩擦力，它们的方向怎么判断? 学生：滑动摩擦力的方向和物体相对运动的方向相反，静摩擦力和物体相对运动的趋势方向相反。 教师：对，大家判断一下这个题中摩擦力的大小和方向。 学生 1：我认为摩擦力方向向上，因为物块有向下滑动的趋势。 学生 2：不对，我认为滑动摩擦力的方向向下，物块有向上滑动的趋势。教师：你们说的都不对，这个题没那么简单，大家再想想。 学生：我们应该先对物块受力分析。 教师：对，可以先受力分析再判断摩擦力的方向和大小。 学生：嗯。问题：12 简要评述这位教师的教学行为。13 针对教师存在的问题，设计一个教学片段帮助学生掌握问题解决的方法。四、教学设计题13 阅读材
8、料，根据要求完成教学设计。 材料：如图所示为高中某教材“液体” 一节中“液体的表面张力 ”的演示实验。 实验： 1把一条细棉线的两端系在铁丝环上，不要让棉线过紧，要使它处于略为松弛的状态。然后将铁丝环浸入肥皂液里，再拿出来时环上就留下了一层肥皂液的薄膜。这时薄膜上的棉线仍是松弛的(图 92-3甲)。 用烧热的针刺破棉线某一侧的薄膜观察薄膜和棉线发生的变化。2把一个棉线圈系在铁丝环上，使环上布满肥皂液的薄膜，这时膜上的棉线圈仍是松弛的(图92-4 甲) 。 用烧热的针刺破棉线圈里的薄膜，观察棉线圈外的薄膜和棉线圈发生的变化。 实验说明液体表面有什么性质? 任务：14 请解释一下液体的表面张力。1
9、5 基于该实验，设计一个包含师生交流的教学方案。15 阅读材料，根据要求完成教学设计。材料一 普通高中物理课程标准(实验)关于“楞次定律 ”的内容要求是 “通过实验探究理解楞次定律的内容”。材料二 高中物理某版教科书：“ 楞次定律 ”一节关于“磁通量变化与感应电流的关系”的实验内容如下。实验：在第 2 节图 42-2 的实验中，我们通过磁铁跟闭合导体回路之间的相对运动来改变穿过闭合导体回路的磁通量。条形磁铁的 N 极或 S 极插入闭合线圈时，线圈内磁通量增加，抽出时，线圈内磁通量减少。现在重复这个实验，不过这次不是研究感应电流的产生条件，而是用草图记录感应电流的方向、磁铁的极性和运动方向，以便
10、从中找出它们之间的关系。建议在纸上画出几个类似图 43-1的草图，分别标出不同情况下磁铁的 N、S 极，磁极的运动方向，感应电流的方向。为了判断感应电流的方向，事先要弄清线圈导线的绕向，及电流方向、指针摆动的方向与电流表的红、黑接线柱的关系。 材料三 教学对象为高中二年级学生，已学过感应电流的产生等知识。任务：16 简述一下楞次定律的内容。17 根据上述材料，完成“楞次定律” 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，可以采用表格式、叙述式等)。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 34答案与解析一、单项选择题
11、1 【正确答案】 C【试题解析】 恒温的水池中，气泡缓慢上升，温度不变，所以内能不变，故 A 错误；气泡的体积逐渐增大，对外做功，故 B 正确；根据热力学第一定律可知，气泡的内能不变，对外做功，气体一定从外界吸收了热量。故 C 正确；温度是分子的平均动能的标志，温度不变，分子的平均动能不变，这是大量分子的无规则运动的统计规律，并不是每个气体分子动能都不变，故 D 错误；故选 C。2 【正确答案】 B【试题解析】 对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图 由向心力公式得：F=mgtan= =mr2，所以，A 的半径大，则 A 的线速度大，角速度小，故 A 错误，B 正确。
12、根据 = ，则 A 球的周期大，故 C 错误。而支持力 FN= ，知球 A对筒壁的压力一定等于球 B 对筒壁的压力，D 项错误。故选 B。3 【正确答案】 C【试题解析】 当 u=20 cm 时，物体通过凸透镜在光屏上得到一个缩小的实像，即物距必须满足 u2f ，f10 cm。又物体距凸透镜 12 cm 时，在光屏上得到一个放大的实像有 f12 cm2f，f6 cm，可知，只有 C 选项符合题意。4 【正确答案】 C【试题解析】 S 断开时外电路处于断路状态，两电阻中无电流通过，电阻两端电势相等，由图知 a 点电势与电源负极电势相等，而 b 点电势与电源正极电势相等，A 错误。S 闭合后，通过
13、电阻的电流 I= =2 A，B 选项错误。S 断开时，C 1 带的电荷量为 Q1=C1E=10810 4 C；S 闭合后 C1 带的电荷量Q1= =3610 5 C，C 2 带的电荷量 Q2= =3610 5 C。由于Q1Q 1，所以 C 选项正确。由 Q1=Q2，知 D 选项错误。5 【正确答案】 B【试题解析】 因选择沿木板向上为正方向，则 2 s 末的速度为1 m s；根据v=v0+at，即1=6+a2，解得：a=35 ms 2，故选 B。6 【正确答案】 A【试题解析】 当金属杆 ab 向右做匀减速直线运动时，在 ab 中产生由 a 到 b 的均匀减小的电流，由楞次定律可知，由于穿过线
14、圈 N 的磁通量均匀减小，故在 N 中产生恒定不变的顺时针方向的感应电流，故选项 A 正确。7 【正确答案】 C【试题解析】 F 是 F1 和 F2 的合力，合力不一定大于分力，如果 F1 和 F2 的夹角很大，则 F 就会小于 F1 或 F2，故 A 错误；合力与分力是等效的，要求用一个弹簧秤拉橡皮条时，使橡皮条的结点到达两个弹簧秤拉的同一 O 点，否则不能保证效果相同，故 B 错误；实验中为了保证读数准确，误差较小，必须要保持弹簧秤拉力的方向与纸面平行，故 C 正确；对点 O 受力分析，受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力，保持 O 点的位置和夹角仅。不变，即橡皮条长度不变， OA 弹簧拉力方
15、向不变，OB 弹簧拉力方向和大小都改变。如图：根据平行四边形定则可以看出 F1 的读数不断增大时，F 2 先变小后变大，故 D 错误。8 【正确答案】 A二、简答题9 【正确答案】 在 05 m 内，力 F 随位移的变化关系是 F=2x，这段位移内由动能定理得 W1=052xdx= mv12，解得 v1=5 ms。在 510 m 内，F=10 N ，由动能定理得 W2=10 N5 m+W1= mv22，解得 v2= ms 。在 1015 m 内，F=2x+30，由动能定理得 W3=1015(2x+30)dx+W 2= mv32，解得 v3=10 ms 。三、案例分析题10 【正确答案】 学生已
16、经掌握了题干中电场力做功的情形，并正确求出小球在 B点的速度，但是忽略了小球是做圆周运动，其所受合力提供向心力。另外应该标明，小球受到的支持力和小球对轨道的压力大小相等，方向相反。正确解法为：设小球通过轨道最低点时的速度大小为 v，小球从 A 到 B 的过程中只有重力做功，根据动能定理得： 以小球为研究对象，重力、支持力与电场力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：由牛顿第三定律得：小球通过轨道最低点时对轨道的压力大小为：N=N=3mg+11 【正确答案】 针对此学生，教师可以通过一系列启发性的问题，引导学生回忆圆周运动的知识。学生已经掌握了点电荷形成的电场中电场力做功情况，教师可适当进行语言
17、上的鼓励。教师可从分析物体受力、研究物体运动状态、分析整个过程中的功能转换等角度加深学生对相关知识的理解和认识。12 【正确答案】 该教师基本上贯彻了学生的主体性原则，但忽略了教师的引导作用，没有在学生遇到困难时采取启发式的帮助，为学生成功学习创造条件，没有为学生营造积极参与的氛围。13 【正确答案】 教师：我们已经学习过滑动摩擦力和静摩擦力，它们的方向怎么判断呢?学生：滑动摩擦力的方向和物体相对运动的方向相反，静摩擦力和物体相对运动的趋势方向相反。教师：这道题让我们求解摩擦力的大小和方向，首先我们要做什么?学生：受力分析。教师：对，但是我们还要看物块的运动状态是什么?学生：静止状态。教师：由
18、此可以看出物块处于平衡状态，所受的合力为零。学生：嗯，把力进行分解就可以判断摩擦力的大小和方向了。教师：对，大家按照刚才的分析再看一下物块的运动趋势到底是向下还是向上，还是都有可能。学生：嗯。四、教学设计题14 【正确答案】 如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力是引力，它的作用是使液体表面紧绷，所以叫做液体的表面张力。15 【正确答案】 师：同学们，大家都看过“神雕侠侣” 吧，那里面有一个人给我留下了很深的印象，叫做裘千尺，因为他会一种功夫，叫做“轻功水上漂” ，那在现实中这种功夫存不存在呢?(不存在) 那好大家看，水黾站立在水中，和我们所想象的水上漂是不是很像。哪还有什么和这
19、种功夫一样呢?生：硬币也可以飘在水上。师：那好，下面我们以小组为单位进行，看哪个小组能让硬币飘在水上。(硬币水上漂游戏开始)师：我看很多同学能让硬币飘起来，有的小组不能，看来这种水上漂的功夫不是谁都能掌握的，那接下来我就教大家如何让硬币飘起来。在让硬币飘起来之前，大家需要先对液体的性质进行简单的了解。在了解之前，老师这里有一个神奇的肥皂膜，在铁丝圈中有一根棉线，大家看我用针扎破棉线的一侧的肥皂膜，大家看你发现了什么?生：未被打破的肥皂膜向内收缩。师：为什么会收缩?生：师：大家想如果大家拔河，突然有一边消失了，那大家想一下会出现什么效果?生：另一边倒下。师：那大家想到了什么?生：肥皂膜两边对彼此
20、有一个“拉力” 。师：对，其实这种拉力我们认为是水分子的引力。如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力是引力，它的作用是使液体表面紧绷，所以叫做液体的表面张力。那大家想是什么力量让硬币具有了“水上漂” 的能力呢?生：液体表面张力。16 【正确答案】 楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。17 【正确答案】 楞次定律教学设计如下。【教学目标】知识与技能：理解楞次定律的内容及实质。能运用楞次定律判断感应电流的方向，解答有关问题。过程与方法：体验楞次定律实验探究过程。 培养对物理现象的观察的能力和对实验数据的分析、归纳、概括、表述的能力。情感态度与价值观：感受科学家对规律的研究过程学习他们对工作严肃认真不怕困难的科学态度。学会欣赏楞次定律的简洁美。【教学重难点】重点：引导学生分析实验数据，发现以感应电流的磁场作为“ 中介 ”来确定感应电流的方向。 理解楞次定律的内容及实质。难点：引导学生分析实验数据，发现以感应电流的磁场作为“ 中介”来确定感应电流的方向。理解楞次定律的内容及实质。【教学过程】
