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 43及答案与解析一、单项选择题1 如图所示为某高中物理教科书中的一个实验，该实验中发现的粒子是( )。（A） 粒子（B）电子（C）氢原子（D）质子2 两个正、负电荷周围电场线分布如图所示。P、Q 为电场中两点，则( )。（A）正电荷由 P 点静止释放能运动到 Q 点（B）正电荷在 P 点的加速度小于在 Q 点的加速度（C）负电荷在 P 点的电势能高于在 Q 点的电势能（D）负电荷从 P 点移动到 Q 点，其间必有一点电势能为零3 如图所示，一质量为 m 的物块以一定的初速度 v0 从斜面底端沿斜面向上运动，恰能滑行到斜面顶端。设物块和
2、斜面的动摩擦因数一定，斜面的高度 h 和底边长度x 可独立调节(斜边长随之改变)，下列说法错误的是( )。（A）若仅增大 m，物块仍能滑到斜面顶端（B）若再施加一个水平向右的恒力，物块一定从斜面顶端滑出（C）若仅增大 h，物块不能滑到斜面顶端，但上滑最大高度一定增大（D）若仅增大 x，物块不能滑到斜面顶端，但滑行水平距离一定增大4 如图所示，a 是静止在地球赤道地面上的一个物体，b 是地球同步卫星，c 是与赤道共面的地球卫星。对于 a 物体和 b、c 两颗卫星的运动情况，下列说法正确的是 ( )。（A）a 物体运动周期大于 c 卫星运动周期（B） b 卫星运动受到的万有引力一定大于 c 卫星受
3、到的万有引力（C） a 物体运动的线速度小于 b 卫星运动的线速度（D）b 卫星减速后可进入 c 卫星轨道5 我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。下列核反应方程中属于聚变反应的是( )。（A） 12H+13H 24He+01n（B） 714N+24He 817O+11H（C） 24He+1327Al 1530P+01n（D） 92235U+01n 56144Ba+3689Kr+301n6 如图所示，xOy 坐标系第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，第三象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度大小均为 B，第二、四象限内没有磁
4、场。一个围成四分之一圆弧形的导体环 Oab，其圆心在原点 O，开始时导体环在第四象限，且导体环两边 Oa、Ob 恰好分别与 x 轴、y 重合，从 t=0 时刻开始导体环绕 O 点在xOy 坐标平面内逆时针匀速转动。规定逆时针方向为电流的正方向，在导体环转动一周的过程中，下列能正确表示环内感应电流 i 随时间 t 变化的图像是( )。7 恒温水池中，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8 某学校进行光学实验记录如图所示，两束单色光 a、b 从
5、水下面射向 A 点，光线经折射后合成一束光 c，则下列说法正确的是 ( )。（A）用同一双缝干涉实验装置分别以 a、b 光做实验，a 光的干涉条纹间距大于 b光的干涉条纹间距（B）在水中 a 光的临界角小于 b 光的临界角（C）用 a、b 光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的（D）在水中 a 光的速度比 b 光的速度小二、简答题9 一匀质细杆质量为 m，长为 l，可绕过一端 O 的水平轴自由转动，杆于水平位置由静止开始摆下。求：(1)初始时刻的角加速度；(2)杆转过 角时的角速度。三、案例分析题10 案例： 下面是一道习题和某学生的解答。 如图所示电路，已知电源电动势=63 V，
6、内电阻 r=05，固定电阻 R1=2，R 2=3，R 3 是最大阻值为 5的滑动变阻器，闭合开关 S，调节滑动变阻器的触点，求通过电源的电流范围。将滑动触头滑至左端，R 3 与 R1 串联再与 R2 并联，外电阻再将滑动触头滑至右端，R 3 与 R2 串联再与 R1 并联，外电阻所以一电流的取值范围为 24 AI3 A。问题：(1)分析学生答题错误的原因是什么。(2)设计一个教学思路，针对其中由物理知识导致的错误，给出正确的引导。11 案例：在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系” 实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻 R(分别为5、10、15、20、2
7、5)、导线若干。师：同学们按照电路图连接电路时，要注意滑动变阻器保护电路的作用，不要连错了。生 1：恩，滑动变阻器要在最右端，差点忘了。生 2：我的这个电路闭合移动滑动变阻器滑片，电流怎么一直为零啊?师：肯定是哪个地方断路了。现在，大家让电压保持一定，看一下电流与电阻的关系。生：将尺=10 的电阻接入，闭合开关，记下电流的值，再换成尺=15 的电阻，记下电流的值师：你保持电压一定了吗，这样得出的数据肯定不正确。生 3：我保持电压一致，得到电流和电阻成反比的关系。师：这位同学回答得很好，电压一定时，通过导体的电流和电阻成反比。问题：(1)请对该教师的教学片段进行评述。(2)针对上述教学片段中教师
8、存在的问题，设计教学片段，帮助学生学习。四、教学设计题12 阅读材料，根据要求完成教学设计。材料：图 1 所示为高中物理某教科书“全反射”一节中的演示实验。任务：设计一个教学片段，向学生介绍全反射现象。13 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“原子结构 ”的内容要求为： “了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。” 材料二某版本高中物理教科书关于“ 粒子散射实验” 的教学内容如下： 粒子是从放射性物质(如铀和镭) 中发射出来的快速运动的粒子，带有两个单位的正电荷，质量为氢原子质量的 4 倍、电子质量的 7300 倍。1909 年，英籍物理学家卢瑟福指导
9、他的学生盖革和马斯顿进行 粒子散射实验的研究时所用仪器的俯视图如图1822 所示。R 是被铅块包围的 粒子源，它发射的 粒子经过一条细通道，形成一束射线，打在金箔 F 上。M 是一个带有荧光屏 S 的放大镜，可以在水平面内转到不同的方向对散射的 粒子进行观察。被散射的 粒子打在荧光屏上会有微弱的闪光产生。通过放大镜观察散光就可以记录在某一时间内向某一方向散射的粒子数。从 粒子源到荧光屏这段路程处于真空。粒子打到金箔时，由于金原子中的带电粒子对 粒子有库仑力作用，一些 粒子的运动方向改变，也就是发生了 粒子的散射。统计散射到各个方向的 粒子所占的比例，可以推知原子中电荷的分布情况。 任务： (1
10、)简述卢瑟福的原子核式结构模型的内容。 (2)结合所给材料，完成“原子的核式结构模型” 的教学设计，内容包括教学目标、教学过程。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 43答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 B【试题解析】 图示装置为阴极射线管，发射阴极射线，即电子流，故本题选 B。2 【正确答案】 D【试题解析】 正电荷存 P 点静止释放时，会沿电场线切线方向运动，所以不能运动到 Q 点，A 项错误。P 点的电场线比 Q 点的电场线密集，所以电荷在 P 点所受电场力大，加速度也大，B 项错误。沿着电场线方向电势逐渐降低，所以负电荷在P 点的电势能低于在 p 点的电势
11、能，C 项错误。若取无穷远处的电势为 0，正电荷附近 P 点电势高于 0，负电荷附近 Q 点的电势低于 0，所以负电荷从 P 点移动到Q 点，其间必经过一点电势为 0，该点电势能也为 0，D 项正确。3 【正确答案】 B【试题解析】 物块以一定的初速度 v0 从斜面底端沿斜面向上运动，恰能滑行到斜面顶端，根据动能定理有： 可见物块能否滑到斜面顶端与物块的质量无关，增大 m，物块仍能滑到斜面顶端，A 项正确。施加一个水平向右的恒力，恒力沿斜面方向的分力可能小于摩擦力的增加量，则物块不一定能从斜面顶端滑出，B 项错误。根据 ，可知 h 增大，物块不能滑到斜面的顶端，结合 gh+ 增大 h， 增大，
12、则上升的最大高度增大，C 项正确。根据 增大 x，斜面的倾角变小，则滑行的最大距离一定增大，D 项正确。4 【正确答案】 C【试题解析】 根据万有引力提供向心力可得 rcr b，所以 TcT b，又由 Ta=Tb，所以 TcT a，A 项错误。由于 b、c 质量未知，所以无法比较其所受万有引力的大小，B 项错误。a、c 角速度相等， rar b，由 v=r 可知vav b，C 项正确。 b 卫星减速后，其所受万有引力大于所需的向心力，将做向心运动，如果想进入 c 卫星轨道，须加速， D 项错误。5 【正确答案】 A【试题解析】 核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下(如超高温和
13、高压)，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并释放巨大能量的一种核反应形式。故核反应方程 12H+13H 24H+01n 是原子核的聚变反应。B、C 两项属于原子核的人工核转变。D 项属于裂变反应。6 【正确答案】 D【试题解析】 导体环进入磁场时，磁通量发生变化，形成感应电流，根据右手定则可知，形成顺时针方向的电流，即电流为负值，故 A、B 两项错误。转过 90之后开始出磁场，根据楞次定律可知，磁通量减小，形成逆时针方向的感应电流，转过 180 速后，进入第三象限的磁场，根据楞次定律可知，形成逆时针方向的感应电流，转过 270时，开始出磁场，会形成顺时针方向的感应电流，感应电流
14、大小，所以导体环匀速转动，会形成大小恒定的感应电流D 项正确。7 【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，A 项错误。气泡的体积逐渐增大，气泡对外做功，B 项错误。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，C 项正确。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，D 项错误。8 【正确答案】 A【试题解析】 由图可知，a 光的偏折角要小于 b 光的偏折角，则 a 光的折射率要小于 b 光的折射率，即 nan b，则 b 光的频率大，波长小；由
15、双缝干涉条纹间距公式 可知 a 光条纹间距大于 b 光条纹间距，A 项正确。由 可知，a光的临界角大于 b 光的临界角， B 项错误。单缝衍射条纹中央明纹最宽最亮，两侧条纹亮度逐渐减暗，C 项错误：由 可知在同种介质中 6 光的速度小，D 项错误。二、简答题9 【正确答案】 (1)细杆对转轴的转动惯量为 由转动定律，有(2)由机械能守恒定律，有三、案例分析题10 【正确答案】 (1)错误原因：该学生错误地认为滑动变阻器作限流用时，当滑片移到两头，通过用电器的电流最大或最小。是平时学盐的思维定势的原因，不分析具体电路，只要电路中有滑动变阻器就认为滑片在它的两头，通过的电流是最大或最小。(2)教学
16、思路：可以启发学生进行电路的简化，真正认识到滑动变阻器所在位置对电流最大值和最小值的影响。可以将这种类型的题目归类总结，运用电阻串并联的规律求出总电阻的阻值或阻值变化的表达式是解电路的首要任务。11 【正确答案】 (1)教师受传统教学评价的导向，在教学过程中没有真正引导学生进行探究性学习，只注重学习的结果不注重学习的过程。让学生学会学习，学会探索和发现，比学生习得多少物理知识更重要。教师要关注全班学生，关注每个学生的差异性，一个学生不能代表全班，要做到因材施教。教师要强调启发式教学的原则，如何控制电阻两端的电压一定呢?那么我们把电阻换成更大的，电阻分得的电压会增大，要使定值电阻分压不变，则要使
17、滑动变阻器接入电路中的电阻变大，这样才能保证电阻两端的电压不变。(2)教学片段：教师：在探究导体中的电流跟导体两端的电压关系时，应采用什么方法和原理?学生：控制变量法，保持电阻不变，改变电压的值。教师：对，研究两个物理量之间的关系我们要控制第三个物理量不发生改变。做这个实验，我们要选择什么器材，怎么设计电路呢?学生：需要用到电压表、电流表、滑动变阻器、电阻、电源。教师：那么滑动变阻器的作用是什么呢?学生：保护电路的作用。教师：还有其他作用吗?学生：嗯，还可以改变电阻两端的电压。教师：对，下面同学们用手中的器材连接电路，并把数据记入表格中。四、教学设计题12 【正确答案】 师：前面我们学习了光的
18、折射定律，其内容是什么? 生：。 师：上式中，入射角 i 和折射角 r 有怎样的关系 ? 生：当光从真空(或空气)斜射入其他介质时，有 ir，当光从其他介质射入真空(或空气)时，有 ir。 师：那么，当光从其他介质斜射入真空(或空气)时，逐渐增大入射角 i 时，将会发生什么现象? 教师板书 全反射。 师：这就是我们今天要讲的内容全反射。在学习全反射之前，我们先要学习两个概念光密介质与光疏介质(教师板书)。大家还记得折射率的定义吧，大家查一下折射率表，找一下水、玻璃、金刚石的折射率。生：水的折射率为 133；玻璃的折射率为 1518；金刚石的折射率为242。 师：光密介质与光疏介质的定义大家应该
19、都知道了吧? 生：知道了。 师：大家一定要注意相对这两个字。比如说大家看玻璃的折射率是 1518，相对水的 133 而言，玻璃就是光密介质，但相对金刚石的 242 就是光疏介质了。大家一定要注意相对性。知道光密介质与光疏介质的定义后，我们来看全反射。 教师操作：教师拉上窗帘，拿出半圆形玻璃砖，让一束白光沿着玻璃砖的半径射到它平直的边上，逐渐增大入射角，让同学们观察反射光及折射光，尤其注意折射光。 学生发现折射光逐渐变暗，最后消失，发生全反射现象。 师：同学们，请画出光路图并分析全反射发生的条件。 学生画图，教师观看并指导。 师：大家画好了吧!发生全反射的位置是在哪里呢? 生：在光从玻璃折射到空
20、气的界面。 师：非常好，这就是发生全反射的第一个条件，全反射发生在光密介质(玻璃)射入光疏介质(空气)时。大家想一下为什么反过来不可以呢? 生：因为光路是可逆的，如果反过来连入射光都消失了折射光也就不存在了。师：非常好，我们再来看另一个条件。折射光消失，说明折射角为多少度啊?生：90。当光疏介质为空气时，根据折射率公式师：计算非常准确。我们将 r 称为临界角，记为 C。这就是发生全反射的第二个条件入射角要大于或等于临界角。同学们理解了吗? 生：理解了。 师：好，大家整理下笔记。13 【正确答案】 (1)原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中
21、在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。 (2)教学设计如下： 一、教学目标 1知识与技能 (1)了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据。 (2)知道 粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容。 2过程与方法 (1)通过对 粒子散射实验结果的讨论与交流，形成对现象的分析、归纳得出结论的逻辑推理能力。 (2)通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用。 (3)了解研究微观现象。 3情感态度与价值观 (1)通过对原子模型演变的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神。 (2)通过对原子结构的认识的不断深入，认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义。 二、教学重点 1引导学生小组自主思考讨论对 粒子散射实验的结果分析，从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构。 2在教学中渗透物理学方法：模型方法，黑箱方法和微观粒子的碰撞方法。三、教学难点 引导学生小组自主思考讨论对 粒子散射实验的结果分析，从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构。四、教学过程
