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 44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的一个实验，该实验在物理教学中用于学习的物理知识是( ) 。（A）干涉（B）衍射（C）折射（D）偏振2 一个物体做平抛运动，已知重力加速度为 g，根据下列已知条件，既可以确定初速度大小，又可以确定飞行时间的是( )。（A）水平位移大小（B）下落高度（C）落地时速度大小和方向（D）从抛出到落地的位移大小3 如图所示，A、B 两物体相互接触静止在水平面上，今有两个水平力 F1、F 2 分别作用在 A、B 上。A、B 两物体仍保持静止，且 F1F 2，则 A、B 之间的作用力的大小
2、是( ) 。（A）一定等于零（B）它一定不等于零，但小于 F1（C）一定等于 F1（D）以上分析都不对4 电源电动势为 E，内阻为 r，各电表均为理想电表，闭合电路，当滑动变阻器的滑动片 P 向右移动时 (灯泡不坏)( )。（A）A 1、A 2 的示数同时减小，V 的示数减小（B） A1 的示数减小，A 2 的示数增大，V 的示数增大（C）电容器带电量减小，V 的示数增加（D）电源的总功率增加，输出功率增加5 如图所示，电阻不计的竖直光滑金属轨道 PMNQ，其 PMN部分是半径为 r 的圆弧，NQ 部分水平且足够长，匀强磁场的磁感应强度为 B，方向垂直于 PMNQ平面指向纸面内侧。某粗细均匀质
3、量分布均匀的金属杆质量为 m，电阻为 R，长为，从图示位置由静止释放，若当地的重力加速度为 g金属杆与轨道始终保持良好接触则( ) 。（A）杆下滑过程机械能守恒（B）杆最终不可能沿Q 匀速运动（C）杆从释放到全部滑至水平轨道过程中产生的电能等于（D）杆从释放到全部滑至水平轨道过程中，通过杆的电荷量等于6 以下说法正确的是( ) 。（A）温度越低时，布朗运动越明显（B）扩散现象表明分子在永不停息地运动（C）当分子间的距离增大时，分子间的引力增大，分子间的斥力减小（D）一定质量的理想气体，在等温膨胀过程中，气体分子的平均动能减小7 恒星向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应。核反应方程为24G
4、e+24He 48Be+，以下说法不正确的是 ( )。（A）该核反应为聚变反应（B）热核反应中有质量亏损（C）热核反应会放出巨大能量（D）由于核反应中质量数守恒，所以质量也是守恒的8 在“油膜法估测分子的直径” 实验中将油酸分子看成是球形，所采用的方法是 ( )。（A）等效替代法（B）理想模型法（C）控制变量法（D）比值定义法二、简答题9 一小球在弹簧的弹力作用下振动，弹力 F=-kx，而位移 x=Acost，其中，k，A和 都是常数，求在 t=0 到 的时间间隔内弹力给予小球的冲量。三、案例分析题10 案例： 下面为一道物理试题和某学生的解答过程。 题目：如图所示，铜棒质量m=0 1 kg，
5、静止放在相距 L=8cm 的水平导轨上，两者之间的动摩擦因数=05，现在铜棒中通以 I=5A 的电流，要使铜棒滑动，可在两导轨间加一垂直于铜棒的匀强磁场。求所加匀强磁场的磁感应强度的最小值。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取 10 ms 2) 解：当安培力大小等于滑动摩擦力时，物体开始滑动，此时磁场的磁感应强度最小。故 BIL=mg 解得 B=125 T 。答：所加匀强磁场的磁感应强度的最小值为 125 T。问题：(1)指出此道试题检测了学生所学哪些知识点?(2)分析该题的错因并给出正确解题过程。(3)针对作业的错误设计一个教学思路，帮助学生掌握正确分析和解决此类问题的方法。11 案例：教
6、师演示实验并提问：让一张纸与一个小钢球同时从同一高度处开始自由下落，可以观察到什么现象?学生：钢球先落地。教师：对，这就是生活中观察到的现象。教师演示实验：我们把刚才的纸揉成团，再与小球一起由静止开始从同一高度处同时下落，大家看到什么现象?学生：几乎同时下落。教师：这是因为空气阻力的影响。把纸揉成团时所受的空气阻力，要比一张纸摊开时小得多。教师演示实验：拿出事先抽成真空(空气相当稀薄)的牛顿管，让管中的硬币、鸡毛、纸片、粉笔头从静止开始同时下落，大家看到什么现象?学生：同时下落。教师：这就是自由落体运动。教师板书自由落体运动：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。问题：(1)对该教师的教学
7、进行评价。(2)针对上述教学过程存在的问题，设计一个教学片段，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：如图 3 所示为高中物理某教科书“光的粒子性”一节中光电效应的演示实验。任务：设计一个教学片段，向学生介绍光电效应现象。13 阅读材料，根据要求完成教学设计任务。 材料一普通高中物理课程标准(实验)中关于“牛顿运动定律 ”的内容要求是：“通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系。理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。通过实验认识超重和失重现象。” 材料二高中物理某教材中关于“ 超重与失重”的部分内容如下：材料三教学对象为高中一年级学生，已学
8、过匀变速直线运动以及牛顿运动定律的相关内容。任务： (1)简单描述超重与失重现象。 (2) 根据上述材料所给内容，完成教学设计，教学设计要求包括：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，可以采用表格式或叙述式)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 44答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 A【试题解析】 干涉是两列或两列以上的波在空间中重叠时发生叠加从而形成新的波形的现象。图示为干涉实验装置。2 【正确答案】 C【试题解析】 仅知道水平位移的大小，存在初速度和时间两个未知量，无法确定初速度和时间，A 项错误。已知下落高度可根据公式 求出
9、运动时间，但不知水平位移，无法确定初速度，B 项错误。已知落地时的速度大小和方向，可将其正交分解为水平方向和竖直方向的分量，即可得到水平方向运动的速度(初速度)和竖直方向运动的末速度。由于竖直方向初速度为零，根据 vy=gt 可以得到运动时间，C 项正确。仅知道位移的大小。不知道方向，不能确定竖直位移和水平位移的大小，故无法确定初速度和时间，D 项错误。3 【正确答案】 D【试题解析】 两个水平推力 F1、F 2 分别作用在 A、B 上，A 、B 两物体仍保持静止，F 1F 2，A 、B 两物体与水平面间存在摩擦。当 F1、F 2 分别小于 A、B 两物体与水平面间的最大静摩擦力时，A、B 两
10、物体间无作用力。当 F1、F 2 中有一个或者同时大于 A、B 两物体与水平面间的最大静摩擦力时，则 A、B 之间有作用力，其大小取决于 F1、F 2 的大小及 A、B 两物体与地面的摩擦情况。故 A、B、C 三项错误，D 项正确。4 【正确答案】 B【试题解析】 由图可知，电路中 A1 测总电流，A 2、L 串联后与滑动变阻器的并联；电容器与导线并联，被短路了，电压表测量灯泡 L 两端电压。滑片 P 向右移动时，接入电路的电阻变大，总电阻变大，总电流减小，故 A1 示数减小，路端电压变大，灯泡两端电压增大，V 增大，则灯泡电流也变大即 A2 示数变大，A 项错误，B 项正确。因电容器两端电压
11、为零，故电容器电量不变，C 项错误。由 P=EI 可知，I减小，总功率 P 减小； P-R 图像如图。当 R=r 时，输出功率最大，现在 R 与 r 关系未知，所以输出功率大小不确定，D 项错误。5 【正确答案】 D【试题解析】 杆在下滑过程中，杆与金属导轨组成闭合回路，磁通量在改变，会产生感应电流，杆将受到安培力作用，故杆的机械能不守恒，A 项错误。杆最终沿水平面运动时，磁通量不发生变化，没有感应电流，杆不受安培力作用，而杆沿NQ 做匀速运动，B 项错误。杆从释放到滑至水平轨道过程，重力势能减小 ，转化为电能和杆的动能，由能量守恒定律知，杆上产生的电能小于 ，C 项错误。杆与金属导轨组成闭合
12、回路，磁通量的变化量为 ，得到通过杆的电荷量 ，D 项正确。6 【正确答案】 B【试题解析】 布朗运动是分子热运动的间接反映，温度越高，布朗运动越明显，A 项错误。扩散现象表明分子在永不停息地做无规则运动， B 项正确。当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小，C 项错误。等温膨胀过程中温度不变，气体分子的平均动能不变，D 项错误。7 【正确答案】 D【试题解析】 题干中两个轻核反应生成一个重核，属于核聚变反应。核反应释放出巨大的能量，有质量亏损。故 A、B、C 三项正确，D 项错误。8 【正确答案】 B【试题解析】 油膜法估测分子直径，其实验的原理是将油酸分子看成球形，测出油的体积，
13、然后让油在水面上形成单分子油膜，测出油膜的面积，油的体积除以油膜的面积就是油膜的厚度，即油分子的直径。该方法采用了理想模型法。二、简答题9 【正确答案】 根据冲量的定义，可得 dI=Fdt=-kAcostdt 积分得冲量为三、案例分析题10 【正确答案】 (1)本题考查的知识点为安培力的计算和共点力作用下物体的平衡。(2)该生没有考虑磁场的方向，默认了磁场是垂直于导轨的，因此错误。正确解答过程：物体受力如右图所示： 竖直方向有：mg=Fsin+F N 水平方向有：Fcos=f=F N (3)教学思路：首先帮助学生突破思维定势磁场垂直于导轨平面，即安培力在水平方向。首先带领学生回顾力的平行四边形
14、定则。提出问题，金属棒除了受安培力还受到哪些力?画出力的平行四边形示意图；深入引导，支持力与滑动摩擦力的合力方向和大小是否不变?重力的大小和方向是否不变? 进行力的动态分析，找到最小的安培力，进而列式用数学方法求解最小值。11 【正确答案】 (1)该教学片段中，教师的教学方法和教学评价不符合新课程标准的要求，缺乏趣味性。首先，教师虽然采用了实验教学法，但在实验过后直接给出相应的结论，学生没有思考的过程，导致学生只能死记硬背结论。教学过程中教师只是简单地提问，相应的互动过程，缺乏趣味性，不能调动学生学习的积极性，不符合启发性原则的要求。教师在教学过程中几乎没有反馈，不能调动学生参与讨论的积极性，
15、未能引导学生对实验现象的深度思考和探索，没有发挥教学评价反馈、调节和激励的作用。(2)教师用手拉着一根下端连有小钢球的细线并提问：小球在静止时受到几个力的作用?生：受到两个力的作用重力及线的拉力。师：我这时放手，小球将会如何运动呢?教师放手，小球自由下落。生：小球从静止开始竖直向下运动。师：这就是自由落体运动。教师板书，自由落体运动：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。师：自由落体究竟是一种什么性质的运动呢?古希腊哲学家亚里士多德认为，人类只要凭借观察自然现象对的经验。再加上大脑的思考就可以了解宇宙间万物变化的规律。那么我们就用亚里士多德的方法来研究物体自由下落的规律。教师演示并提问：让
16、一张纸与一个小钢球同时从同一高度处开始自由下落，可以观察到什么现象?生：钢球先落地。师：大家思考一下，我们能否由刚才的观察得出“物体越重下落越快，物体下落的快慢由所受重力的大小决定”的结论? 我们的日常经验是否也与这个结论一致 ?生：有的回答能，有的回答不能。师：16 世纪意大利物理学家伽利略认为，要得到科学的规律不能仅依靠对自然现象的观察和思考。科学研究需要通过实验对自然现象发生的条件进行控制，观察和记录在不同条件下现象的变化情况，并在实验的基础上，运用数学方法对观测数据进行分析处理，这样才能找到自然现象的真正规律。教师演示实验并提问：下面让我们改变条件，把刚才的纸张揉成团，再与小球一起由静
17、止开始从同一高度处同时下落，大家看到什么现象?生：几乎同时落地。师：大家来比较一下两次实验现象。如果物体下落快慢是由所受重力大小决定的，那么为什么同一纸张形状不一样时，下落的快慢会不同呢?生：可能是因为空气阻力的影响。把纸张揉成团时所受的空气阻力，可能要比一张纸摊开时小。师：那我们就再改变一下实验条件，把质量、形状都不同的物体放在真空中，让它们从同一高度自由下落，看看会有什么结果?教师演示实验：拿出事先抽成真空(空气相当稀薄)的牛顿管，让管中的硬币、鸡毛、纸片、粉笔头从静止开始同时下落。生：全部同时下落，说明没有空气阻力时，不同物体自由下落快慢都相同。四、教学设计题12 【正确答案】 师：19
18、 世纪末的经典物理研究获得空前的成功，麦克斯韦的经典电磁理论确立，统一了电场与磁场理论，他所预言的电磁波被赫兹的实验证实，光的波动理论也得到空前的成功。但是赫兹在实验中发现了一种与光的波动理论不协调的现象，后来被人们称为光电效应现象，今天我们就追寻伟人的足迹去了解何谓光电效应现象。教师操作实验并提问，学生注意观察与锌板相连的验电器的指针偏转情况。教师打开紫外线灯，发出紫外线照射锌板。生：指针张开了。师：验电器的指针张开说明验电器和锌板怎么了呢?生：带电了。师：对，老师这里有一块丝绸和玻璃棒，谁能帮我检测下验电器和锌板带什么电?学生纷纷举手，教师让学生甲上台进行操作。学生甲用丝绸摩擦玻璃棒，将玻
19、璃棒接触验电器小球。生：指针张开角度更大了。师：好，回去坐好吧。人家说明验电器和锌板带什么电?生：正电。师：你们是怎么判断的呢?原来电中性的锌板为什么会带正电呢?生：因为丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。角度变大说明验电器上的电荷变多，所以验电器带正电。锌板在伦琴射线照射下丢失电子，所以带正电。师：看来大家都好好预习功课了，那这种在光的照射下物体发射电子的现象就叫作?生：光电效应。师：光电效应中被光照射的物体发射出来的电子叫什么?生：光电子。师：光电子的定向移动形成的电流叫?生：光电流。教师操作，屏幕显示光电效应、光电子、光电流的概念。师：现在大家知道什么是光电效应了吧!生：知道啦!13 【正确答案】
20、 (1)物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象称为超重现象。物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象称为失重现象。(2)教学设计：一、教学目标知识与技能：知道超重与失重现象；会判断超重、失重的条件。过程与方法：经历探究产生超重和失重现象条件的过程，理解物理规律在生活实际中的应用。情感态度与价值观：了解物理与生活的紧密联系，养成运用物理知识解决生活中实际问题的良好习惯。二、教学重难点教学重点：认识超重和失重现象。教学难点：超失重条件的判断。三、教学过程环节一：导入新课教师展示一台体重计并提问：体重计是用来测量什么的?生：体重计是用来测量体重的，也就是人的
21、质量。教师请一位学生上来用体重计测量其体重，提出问题：体重计测体重的原理是什么?( 教师强调静止状态)生：二力平衡。师：很好。教师播放视频：将体重计放到电梯里，随着电梯运动，体重计示数发生了变化。提出问题：在这个过程中人的质量会不会发生改变?体重计的示数为什么会发生改变呢?师：好，同学们，今天我们就带着这些问题来学习超重和失重。(教师板书 超重和失重)【设计意图】用生活实例引入，激发学生兴趣，也体现了从生活走向物理的课程理念。环节二：新课讲授师：大家先对人和体重计进行受力分析，然后我们来回顾一下体重计的原理。生：人受到重力和体重计的支持力，体重计受到人的压力、重力及地面的支持力。师：根据二力平
22、衡的原理，人受到的重力 G 等于体重计对人的支持力 F(静止或者匀速运动状态)。根据牛顿第三定律，人对体重计的压力 F 和体重计对人的支持力 F 是一对作用力和反作用力。当人对体重计的压力 F发生改变，那么体重计对人的支持力 F 也会发生相应的改变，体重计的示数就发生了改变。这就是体重计的原理。(教师板书 原理：体重计是通过测量物体对体重计的压力来测量物体的重力)【设计意图】在这一节会涉及很多受力分析问题，通过回顾，让学生对平衡力和相互作用力进行回顾，为接下来的实验打好知识基础。师：还有两个概念需要大家了解一下实重与视重。人在静止时实际的重量即为实重，体重计上显示出来的示数即为视重，二者可以相
23、等，也可以不相等。【设计意图】区分视重和实重，避免概念的混淆，为接下来的讲授做准备。师：大家从字面上理解一下超重和失重的概念。刚刚在电梯运动过程中人对体重计的压力在电梯加速上升和减速下降的过程中大于人的重力，这就是我们物理学中的什么现象?生：超重现象。师：而人对体重计的压力在电梯减速上升和加速下降的过程中小于人的重力，这就是我们物理学中的?生：失重现象。(教师板书 超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象)师：下面我们来看一下超重、失重的条件判断。请学生用手提着弹簧测力计的吊环向上、向下变速运动，并记
24、录其示数大小的变化。大家分析下受力情况。(注意选取正方向，这里我们选支持力的方向，也就是向上的方向为正方向)生：体重计，F-mg=ma。当发生超重现象(F mg) a0；失重现象(Fmg)a 0。师：很好。(教师板书 超重现象产生条件：a 向上；失重现象产生条件： a 向下)环节三：巩固提升教师提问：1：超重和失重现象的产生和物体的速度有没有关系呢?2：超重、失重是不是就是物体的重力改变了呢?生：与速度没有关系；不是实重改变，而是视重改变。【设计意图】这两个问题是学生学习过程中的易错点，问题 1 通过提问讨论以及教师分析让学生对于超重、失重的条件更加明确；问题 2 是让学生知道超重、失重不会改变物体的实际重量。环节四：小结作业师生共同总结本节课知识点。作业：判断下面各运动形式产生的现象是超重现象还是失重现象?1飞机的起飞阶段2物体做自由落体运动3过山车由最低点加速上升阶段4物体做竖直上抛运动5物体做平抛运动或者斜抛运动【设计意图】将所学知识运用到生活中去，加强理论与实际的联系。
