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 37及答案与解析一、单项选择题1 关于振动和波动，下列说法错误的是( )。（A）单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关（B）部队过桥不能齐步走而要便步走，是为了避免桥梁发生共振现象（C）在波的干涉中，振动加强的点位移不一定始终最大（D）我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在距离我们远去2 如图所示，水平虚线 MN 的上方有一垂直纸面向里的匀强磁场，矩形导线框 abcd从 MN 下方某处以 v0 的速度竖直上抛，向上运动高度 H 后垂直进入匀强磁场，此过程中导线框的 ab 边始终与边界 MN 平行。不计空气阻力
2、，在导线框从抛出到速度减为零的过程中，以下四个图象中可能正确反映导线框的速度与时间的关系的是( )。3 如图甲所示两平行金属板，B 板接地。从 t=0 时刻起 AB 板接电源，A 板电势随时间变化图象如图乙，板间一带正电粒子(不计重力)由静止开始在电场力作用下运动。板间距足够长，则下列说法正确的是( )。（A）粒子在两板间往复运动（B） t= 时粒子速度为零（C） t= 到 t= 这段时间内粒子的电势能降低，电场力对粒子做正功（D）t= 时与 t= 时粒子速度之比是 1：44 下列说法正确的是( ) 。（A）在照相机的镜头前涂有一层增透膜，其厚度应为入射光在真空中波长的 14（B）拍摄玻璃橱窗
3、内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度（C）当波源静止不动且发声的频率不变，而观察者匀速向波源靠拢时，观察者接收到的频率变大（D）纵波传播时，媒质中的各质点将随波的传播一直向前移动5 如图所示，物体质量为 m，靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙间的动摩擦因数为，要使物体沿墙匀速滑动，则外力 F 的大小可能是( )。6 如图，将带正电的小球 A 固定，另一带电小球 B 从 A 附近的 P 点处由静止释放，其下落到 Q 点的运动轨迹如虚线所示，不计空气阻力，则小球 B( )。（A）可能带正电（B）在 O 点的速度大于在 P 点的速度（C）在 O 点的电势能大于在 P 点的电势能（D）从
4、P 到 O，重力势能的减少量大于动能的增加量7 下列关于电磁波的说法，正确的是( )。（A）法拉第第一次通过实验验证了电磁波的存在（B）电磁波不能在空气中传播（C）麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在（D）电磁波可以在真空中传播8 在物理规律的教学中，创设便于发现规律的物理环境的方法是( )。（A）复习旧知识法（B）讲故事法（C）问题讨论法（D）举例法二、简答题9 质点沿半径为 R 的圆周按 s=v0t bt2 的规律运动，式中 s 为质点离圆周上某点的弧长，v 0、b 都是常量，求：t 时刻质点的加速度。三、案例分析题9 某教师为了检验学生对安培力问题的掌握情况布置了若干习题，下面是某同
5、学对于其中一题的解答过程：题目：如图，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是：( )。 A磁铁对桌面的压力减小 B磁铁对桌面的压力增大 C磁铁对桌面的压力不变 D以上说法都不可能解：磁铁吸引导线而使磁铁导线对桌面有压力，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 指出学生解答过程中的错误，分析错误可能产生的原因，给出正确的解法。12 给出一个教学思路，帮助学生掌握有关知识。12 下面是某位老师讲授“功的表达式” 的教学片段。 师：初中我们学过做功的两个要素是什么? 生：一是作用在物
6、体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离。 师：在高中，我们把一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移这时我们就说这个力对物体做了功。 生：恩，为什么要引入位移这个概念呢? 师：这很简单，位移有方向性，就有了正功和负功之分。现在我们来看问题一：物体 m 在水平力 F 的作用下水平向前行驶的位移为 s，求力 F 对物体所做的功。生：根据功的定义，这时功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积，W=Fs。 师：问题二：如果力的方向与物体的运动方向成 角呢 ?同学们要注意力和位移都是矢量可以分解。生：把力分解成和位移方向相同的一个分量，就可以用定义求了，做的功是 W=Fscos。 师：对，
7、这就是我们所说的功的表达式W=Fscos，就是力 F 对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。 问题：13 对上述教学片段进行评析。14 针对教学片段存在的问题，设计教学片段让学生掌握功的表达式。四、教学设计题14 阅读材料，根据要求完成教学设计任务。材料：某高中物理教材“气体热现象的微观意义”一节有如下演示实验。用豆粒做气体分子的模型，可以演示气体压强产生的机理。把一颗豆粒拿到台秤上方约 10 cm 的位置，放手后使它落在秤盘上，观察秤的指针的摆动情况。再从相同高度把 100 粒或者更多的豆粒连续地倒在秤盘上(图 8 4-4)，观察指针的摆动情况。使这些豆粒从
8、更高的位置落在秤盘上，观察指针的摆动情况。15 说明教材所述“ 使这些豆粒从更高的位置落在秤盘上，观察指针的摆动情况” 的实验设计意图。16 基于该实验，设计一个包含师生交流的教学方案。16 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“互感与自感 ”的内容要求是 “通过实验了解互感自感现象，并能举例说明互感自感现象在实际生活中的应用”。材料二 高中物理某版教科书：“ 互感与自感”一节关于“自感现象的演示 ”的实验内容如下。在图 4 6-2 的电路中，两个灯泡 A1 和A2 的规格相同，A 1 与线圈 L 串联后接到电源上，A 2 与可变电阻 R 串联后接到电源上。
9、先闭合开关 S，调节电阻 R，使两个灯泡的亮度相同，再调节可变电阻 R1，使它们都正常发光，然后断开开关 S。重新接通电路。注意观察在开关闭合的时候两个灯泡的发光情况。 按图 46-4 连接电路。先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。材料三 教学对象为高中二年级学生，已学过电磁感应等知识。任务：17 举例说明自感在生产生活中的应用。18 根据上述材料，完成“自感与互感” 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 37答
10、案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 A【试题解析】 由 T= 知，A 错误。为防止桥的固有频率与人齐步走的频率接近，发生共振，故要求便步走，B 正确。振动加强点的振幅加大，但仍处于振动之中，位移在不停变化，C 正确。由多普勒效应知 D 正确。2 【正确答案】 C【试题解析】 矩形导线框 abcd 从某处以 v0 的速度竖直上抛，未进入匀强磁场前做加速度为 g 的匀减速直线运动，选项 B、D 错误；矩形导线框进入匀强磁场后做加速度逐渐减小的减速直线运动直到速度减为零，选项 A 错误C 正确。3 【正确答案】 D【试题解析】 0- 内粒子向下做加速运动， -T 粒子向下做减速运动，T 后粒子接
11、着向下做加速运动与减速运动，粒子会一直向下运动，所以 A 选项错误；粒子从0- 先做加速度增大的加速运动后做加速度减小的加速运动，在 t= 时粒子的速度最大，所以 B 项错误；从 ，粒子在做减速运动，电场力做负功，电势能增大，所以 C 项错误；在 0- 内，粒子受电场力 Ft，即加速度 at，则速度 vt2。因为粒子初速度为零，所以 t= 时与 t= 时粒子速度之比是 1：4，D 项正确。4 【正确答案】 C【试题解析】 在照相机的镜头前涂有一层增透膜，其厚度应为入射光在镜头材料中波长的 14，选项 A 错误。拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度，选项 B 错误。
12、根据多普勒效应，当波源静止不动且发声的频率不变，而观察者匀速向波源靠拢时，观察者接收到的频率变大，选项 C正确。纵波的传播方向与质点的振动方向平行，横波的传播方向与质点的振动方向垂直；波的传播过程中，不论横波还是纵波，质点并不随波发生迁移。选项 D 错误。5 【正确答案】 C【试题解析】 若物体沿墙匀速向上滑动，物体受力如图，根据平衡条件得：N=Fsin；mg+f=Fcos 又 f=N；联立得到 F= ；同理，若物体沿墙匀速向下滑动，F= 。故选 C。6 【正确答案】 B【试题解析】 根据小球的运动轨迹可知，A 对 B 产生了静电引力，引力方向指向小球 A，则 A 一定带负电，故 A 错误。从
13、 P 到 Q 电场力和重力都对小球做正功，由动能定理得知小球的动能增大，电势能减小，重力势能的减少量小于动能的增加量。故 B 正确，CD 错误。7 【正确答案】 D【试题解析】 赫兹通过实验验证了电磁波的存在，故 A、C 错误。电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。故 B 错误，D 正确。故选 D。8 【正确答案】 D二、简答题9 【正确答案】 三、案例分析题10 【正确答案】 知识及其要点是：受力分析、牛顿第三定律和安培力。11 【正确答案】 错解在选择研究对象做受力分析上出现问题，也没有用牛顿第三定律来分析导线对磁铁的反作用力作用到哪里。正确解答：通电导线置于条形磁铁上方如图 1 所示
14、，由左手定则判断通电导线受到向下的安培力作用，同时由牛顿第三定律可知，力的作用是相互的，磁铁对通电导线有向下作用的同时，通电导线对磁铁有反作用力，作用在磁铁上，方向向上，如图 2。对磁铁做受力分析，由于磁铁始终静止，无通电导线时，磁铁对桌面的压力等于磁铁重力。有通电导线后，受通电导线的吸引，磁铁对桌面压力减小，选 A。12 【正确答案】 教学思路：针对该学生的错误，老师应该给予客观的鼓励性的评价，不能全盘否定，打击学生的积极性。首先要肯定学生对磁场知识和安培力的掌握，然后在此基础上进一步通过问题引导学生发现错误，比如老师可以提问以下问题：师：这位同学的思路是正确的，用左手定则先判定通电导线和磁
15、铁之间的受力情况，然后具体分析受力情况。你说磁铁吸引导线，你能说一下它们的受力情况吗?生：用左右定则判定，通电导线受到向下的作用力，所以是吸引。师：通电导线受到向下的力，是谁给的呢? 生：磁场给的，也就是磁体给的。师：也就是说，通电导线受到磁体对导线的向下的吸引的力，根据牛顿第三定律，导线对磁体的力跟它是作用力与反作用力，那么生：磁体也受到通电导线向上的吸引的力。那磁铁对桌面的压力应该减小了。师：为什么呢?生：磁体对桌面的压力的大小，也就是桌面对磁体的支持力的大小，对磁体受力分析，磁体受到向上的吸引力，所以支持力应该是减小了。师：好，非常好，我们在做题的时候，一定要注意分析的对象，灵活运用牛顿
16、第三定律。13 【正确答案】 此教师没有真正发挥教师的主导作用，没有设计具有思考性的问题调动学生的积极性，而是直接把问题答案呈现给学生，在此处提出正功和负功不符合教学内容的科学性安排。没有体现讲授和发现知识相结合的教学理念。14 【正确答案】 师：初中我们学过做功的两个要素是什么? 生：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上的移动的距离。 师：那么在高中，我们把一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移，这时我们就说这个力对物体做了功。 生：为什么要引入位移这个概念呢? 师：位移具有方向性，在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致性，如果力的方向与物体的运动方向不一致
17、呢?相反呢 ?力对物体做不做功 ?若做了功，又做了多少功?怎样计算这些功呢?本节课我们来继续学习有关功的知识，在初中的基础上进行扩展。 生：所以要注意力的方向和物体运动方向不一致的情况。 师：对，如果力的方向与物体的运动方向一致，应该如何计算这个力的功?生：按照功的定义可计算出 W=Fs。师：如果力的方向和物体的运动方向垂直呢?生：那在力的方向上没有发生位移，功为 0。师：那么问题来了，如果力的方向和物体的运动方向成某一个角度，应如何计算这个力的功呢? 师：那么我们先来复习一下矢量的合成和分解，再考虑如何解决这个问题。 生：可以把力 F 分解到位移方向上，F 1=Fcos，那么 W=Fscos
18、。 师：很好，同学们思考一下，能把位移s 分解到力的方向上得到同样的结果吗?同学们亲自动手做一下。 生：四、教学设计题15 【正确答案】 实验设计意图：说明豆粒从更高的位置落在秤盘上，豆粒对秤盘的冲击力更大，指针的摆动角度更大，因而压强与豆粒的运动速度有关。16 【正确答案】 教学方案如下：模拟情景：雨滴打在伞面上使伞面受到冲击力，雨滴动能越大，雨滴越密集，产生的压力就越大。从微观角度看，气体对容器的压强是大量分子频繁地撞击器壁产生的，气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的作用力。引导学生思考，压强的大小可能和什么因素有关?演示实验，豆粒模拟气体分子，撞击秤盘。(1)把 1 粒小球和
19、 loo 粒小球从同一高度释放，落在秤盘上，台秤的指针摆动幅度大小相同吗?(2)把相同数量的小球从不同高度释放，台秤的指针摆动幅度大小相同吗?先让学生思考，进行讨论和分析，找学生回答自己的理论分析结果。借助多媒体课件，演示课本 P28 的模拟实验：验证同学们的猜想。引导学生得出正确结论：(1)气体压强的产生原因(微观解释) ：大量分子频繁地碰撞器壁，使其受到持续作用力，而产生压强。(2)影响气体压强大小的两个因素：微观角度，分子的平均动能、分子的密集程度。宏观角度，气体的体积、气体的温度。通过学习气体分子运动的特点、气体温度的微观意义和气体压强的微观意义，我们就可以从微观角度来解释气体实验定律
20、。引出接下来的教学，对气体实验定律的微观解释。17 【正确答案】 日光灯的镇流器、电磁炉的涡流现象。18 【正确答案】 “ 互感与自感 ”教学设计如下： 【 教学目标】 知识与技能： 知道互感和自感现象。 能够利用电磁感应有关规律分析断电、通电时自感现象的原因。 能说出自感电动势大小的影响因素、自感系数的单位及其决定因素。 会运用互感和自感的原理应用和防止互感自感现象。 过程与方法： 通过对实验的观察讨论和体验，解释实验中发生的物理过程，具备观察、分析和推理能力。 通过分析电路结构和实验探究，体会比较研究这一物理学常用的重要方法。 情感态度与价值观： 培养自主学习的能力，通过对已学知识的理解实现知识的自我更新，以适应社会对人才的要求。 【教学重难点】 重点： 自感现象及自感系数。 难点： 自感现象的产生原因分析： 通、断电自感的演示实验中现象解释。【教学过程】
