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 47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规律是( ) 。（A）牛顿第三定律（B）动能定理（C）牛顿第二定律（D）牛顿第一定律2 如图所示，一物体自倾角为 的固定斜面顶端沿水平方向以 v0、2v 0 的水平速度先后两次抛出，抛出后均落在斜面上，物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角为1、 2，水平距离为 x1、 x2，下落高度为 y1、y 2，则下列关系中不正确的是( )。（A）tan 1=2tan（B） 1=2（C） x1：x 2=1：2（D）y 1：y 2=1：43 如图
2、所示，三块平行放置的带电金属薄板 A、B、C 中央各有一小孔，小孔分别位于 O、M、P 点由 O 点静止释放的电子恰好能运动到 P 点。现将 C 板向右平移到 P点，则( )。（A）运动到 P 点返回（B）运动到 P 和 P点之间返回（C）运动到 P点返回（D）穿过 P点4 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 Q 点的速度大于在 P 点的速度（C）在 Q 点的电势能大于在 P 点的电势能（D）从 P 到 Q，重力势能的减少量大于动能的增加量5 如图所
3、示，一条光线通过一个在水中的球形空气泡，下列哪一条表示出射光线的路径?( )（A）光线 1（B）光线 2（C）光线 3（D）光线 46 在下列 4 个核反应方程中，X 表示质子的是( )。（A） 1530P 1430Si+X（B） 92238U 92234Th+X（C） 1327Al+01n 1227Mg+X（D） 1327Al+24He 1530P+X7 如图所示，光滑水平面上放置质量分别为 m、2m 和 3m 的三个木块，其中质量为 2m 和 3m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为 T。现用水平拉力 F 拉其中一个质量为 3m 的木块使三个木块以同一加速度运动，则以下
4、说法正确的是( ) 。（A）质量为 2m 的木块受到四个力的作用（B）当 F 逐渐增大到 T 时，轻绳刚好被拉断（C）当 F 逐渐增大到 1 5T 时，轻绳还不会被拉断（D）轻绳刚要被拉断时，质量为 m 和 2m 的木块间的摩擦力为8 一列简谐横波沿 x 轴传播，t=0 时刻的波形如图所示，则从图中可以看出( )。（A）这列波的波长为 5 m（B）波中的每个质点的振动周期为 4 s（C）若已知波沿 x 轴正向传播，则此时质点 a 向下振动（D）若已知质点 b 此时向上振动，则波是沿 x 轴负向传播的二、简答题9 已知一质量为 m 的质点在 x 轴上运动，质点只受到指向原点的引力的作用，引力大小
5、与质点离原点的距离 x 的平方成反比，即 k 是比例常数。设质点在x=A 时的速度为零，求 处的速度的大小。三、案例分析题10 案例： 下面是某位同学对一道习题的解答。 题目：经检测汽车 A 的制动性能为：以标准速度 20ms 在平直公路上行驶时，制动后 40 s 停下来。现 A 在平直公路上以 20 ms 的速度行驶，发现前方 180m 处有一货车 B 以 6 ms 的速度同向匀速行驶，司机立即制动，问是否会发生撞车事故? 解：设汽车 A 制动后 40 s 的位移为 s1，货车 B 在这段时间内的位移为 s2。 根据 ，A 车的加速度 a=-05 ms 2， s2=v2t=240,m，两车位
6、移差为 s=s1-s2=160 m， 因为两车刚开始相距 180 m，180 m160 m，所以两车不相撞。 问题： (1) 指出此道试题检测了学生所学的哪些知识点。 (2)指出该生解题中的错误之处，分析产生错误的原因，并给出正确解法。 (3)给出一个教学思路，帮助该生正确解答此类问题。11 案例：某教师通过摩擦起电、验电器等试验，使学生对电现象有了一定的感性认识。教师：同学们，生活中有很多与电有关的现象。比如说，灯泡发光、静电现象等等。有谁知道电现象的本质是什么?学生茫然一片，无人应答。教师：其实在各种复杂的与电有关的现象背后，都有着共同的本质。今天我们学习最基本的电磁规律库仑定律。教师：库
7、仑在 18 世纪，通过大量的实验总结出了这一规律。同学们，告诉老师库仑定律的形式是什么?大部分学生纷纷说出了正确答案。一学生喊道：“ 老师，我懂了，库仑定律和万有引力定律类似。”教师对学生的观点提出了批评，说道：“你才预习了一节，就简单下结论” 。紧接着教师写出了库仑定律的形式，讲解了电荷的概念并布置了几道练习题。问题：(1)对老师的教学行为进行评析。(2)设计一个教学片段，使学生对点电荷、库仑定律有深入的认识。四、教学设计题12 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“电容器的电容”一节有如下演示实验。 如图，用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差 U。 1保
8、持极板上的电荷量 Q 不变，两极板间的距离 d 也不变，改变两极板的正对面积 S，从而得知电容 C 与正对面积 S 的关系。见图甲。2 保持极板上的电荷量 Q 不变，两极板的正对面积 S 也不变，改变两极板间的距离 d，从而得知电容 C 与距离 d 的关系。见图乙。 3保持 Q、S、d 都不变，在两极板间插入电介质，从而得知两极板间电介质的存在对电容 C 的影响。见图丙。 任务： (1)材料中的三个实验采用了什么实验方法。 (2) 基于该实验，设计一个教学思路。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“电磁感应现象 ”的内容要求是：“通过实验，理解感
9、应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。”材料二高中物理某教科书中关于“ 磁生电”的部分内容如下：材料三教学对象为高中二年级学生，已学过电磁场的相关内容。任务：(1)磁生电的条件是什么，感应电流产生的条件是什么?(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 47答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 A【试题解析】 牛顿第三定律可表述为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。
10、由图中两个弹簧测力计的示数和力的方向可知该实验可用于学习牛顿第三定律。2 【正确答案】 C【试题解析】 可知 tan1=2tan。A 项正确。由所以时间与平抛运动的初速度有关，则初速度变为原来的两倍，时间变为原来的两倍，速度与水平方向的夹角不变。所以 1=2，B 项正确。因为初速度变为原来的两倍，运动的时间也变为原来的两倍，根据 x=v0t，水平位移变为原来的 4 倍，因此 x1：x 2=1：4，C 项错误。根据 ，初速度变为原来的两倍，运动时间变为原来的两倍，则竖直位移变为原来的 4 倍，因此 u1：y 2=1：4，D 项正确。3 【正确答案】 A【试题解析】 设 A、B 板间的电动势为 U
11、1，B、C 板间的电势差为 U2，板间距为d，电场强度为 E，由题意知，第一次释放的电子恰好能运动到 P 点，根据动能定理，有 qU1=qU2=qEd。将 C 板向右移动，B、C 板间的电场强度 ，E不变，所以电子运动到尸点速度减小为零，然后返回。4 【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，A 项错误。从 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。B 项正确，C、D 两项错误。5 【正确答案】 A【试题解析】 气泡内为空气，气泡外为水，即
12、气泡内为光疏介质，气泡外为光密介质，光由光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角，故本题选 A。6 【正确答案】 C【试题解析】 质子的质量数为 1，质子数也为 1。根据质量数和质子数守恒，A项中 X 的质量数为 0，质子数为 1，A 项错误；B 项中 X 的质量数为 4，质子数为0，B 项错误；C 项中 X 的质量数为 1，质子数为 1，C 项正确；D 项中 X 的质量数为 1，质子数为 0，D 项错误。7 【正确答案】 C【试题解析】 质量为 2m 的木块受到重力、地面的支持力、细绳的拉力、m 对它的摩擦力和压力五个力的作用，A 项错误；当 F 逐渐增大到 15T 时，对整体有，对质量为
13、3m 的物体有 F-T1=3ma，解得 T1=075T，故当 F逐渐增大到 15T 时，轻绳还不会被拉断，C 项正确， B 项错误；轻绳刚要被拉断时，系统的加速度为 ，对质量为 m 的物体 ，即质量为 m 和 2m的木块间的摩擦力为 ，D 项错误。8 【正确答案】 C【试题解析】 两个相邻波峰(谷)之间的距离为一个波长，由波形图可知，这列波的波长为 4 m，A 项错误。由于波速未知，所以振动周期无法确定，B 项错误。若波沿 x 轴正向传播，则此时质点 a 向下振动，质点 6 向上振动，C 项正确，D 项错误。二、简答题9 【正确答案】 根据牛顿第二定律：三、案例分析题10 【正确答案】 (1)
14、本题考查了匀减速直线运动及其应用。 (2)这是典型的追及问题。该生解答时，比较的是后车制动后与前车的位移差，忽略了共速的这个条件，从而出现错误。 正确解答： 汽车 A 以 vA=20 m s 的初速度做匀减速直线运动经40s 停下来。据加速度公式 可求出 a=-05 ms 2 设当 A 减速到与 B 共速时。所用的时间为 t vA-at=vB，解得 t=28 s 在这段时间内，A 车位移 sA=vAt+ at2=364 m 此时间内 B 车位移 sB=vBt=168 m s=sA-sB=196m180 m 所以两车相撞。 (3)教学思路： 教师先和学生一起回顾直线运动的相关公式，接下来，提出观
15、点，两车是否相撞取决于汽车 A 与货车 B 同速时，两车位移差和初始时刻两车的距离关系，并求解验证。知识拓展，介绍其他解决追及相遇问题的方法，如临界法、函数法、图像法等。归纳总结，对上述解决追及相遇问题的方法进行总结。11 【正确答案】 (1)本案例中，一方面教师还没有让学生认识点电荷的概念，就急于讲授库仑定律，结果学生只掌握了一些抽象的公式。另一方面，对学生的观点处理太过简单、粗暴。学生总结出库仑定律与万有引力定律的相似性是很值得鼓励的。教师可以为学生留下一个疑问，让学生阅读一些课外书进一步了解它们的相似性。(2)教师：同学们，生活中与电有关的现象有哪些?学生：摩擦起电、闪电、发电机等。学生
16、 1：老师，人站在地面上受到的支持力也与电有关。老师：与电有关，为什么没有火花、闪光之类的现象呢。学生 1：老师，我看参考书上写的。教师：刚才这位同学的观点很对，与电有关的现象，未必就会伴随光。电是独立存在而又与光有联系的事物。今天，我们就来学习电现象的本质电荷以及库仑定律。紧接着老师讲解了点电荷是如何定义的，以及电荷的守恒定律。学生对点电荷有了一定的认识。教师在同种电荷相吸、异种电荷相斥的基础上，引导学生探讨电荷之间的力与哪些因素有关。学生由于有了点电荷的概念以及了解验电器的实验事实，很多学生都猜出了电荷之间的力可能与电荷多少、电荷正负以及距离有关。教师见学生能想到各种影响因素，写出了库仑定
17、律的表达式。四、教学设计题12 【正确答案】 (1)材料中的实验采用的实验方法是控制变量法。 (2)教学思路如下： 先介绍静电计装置，并让学生观察静电计与验电器的区别，弄清楚静电计的工作原理。 有同学提问：为什么不直接用伏特表测电容器的两极的电压呢?给予正面回答：如果直接用电压表来测量，那么电容器两极板就要放电，正负电荷会中和，故不能用电压表来测量。 (设计说明：这样创设情境、提出问题、引发思考，经过这样的过程让学生知道静电计的构造及用途。) 开始做这个实验，强调所用的实验方法是控制变量法。请两个同学上讲台，一个同学按书本要求操作，另一个同学在近处观察静电计的变化情况，然后再找同学分析、归纳实
18、验结论。最后老师做评价并将实验结论归纳出来。 此实验分为三步，第一步只改变正对面积 S，第二步只改变板间距离 d，第三步在两板间插入介质 ，实验结束，要强调该实验受环境影响较大，要注意保持实验环境干燥。 保持 Q 和 d不变，S 越小，电势差 U 越大，表示电容 C 越小。保持 Q 和 S 不变，d 越大，电势差越大，表示电容 C 越小。 插入电介质后，电势差 U 减小，电容 C 增大。综上所得结论： c 与 d 反相关，与 S 正相关，与电介质有关。 (设计说明：这样让学生自己探究，进一步掌握控制变量的实验方法，同时培养了学生认真观察，团结协作的科学精神。)13 【正确答案】 (1)磁生电的
19、条件是一部分导体做切割磁感线运动。感应电流产生的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化。 (2)教学设计如下： 一、教学目标 知识与技能：能根据实验事实归纳出产生感应电流的条件。 过程与方法：通过实验探究归纳概括出利用磁场产生电流的条件，具有观察、操作、探究、概括能力。 情感态度与价值观：通过对物理学中对称美、简洁美的介绍赏析，具有欣赏物理学中美的情怀。 二、教学重难点 教学重点：学生实验探究的过程。 教学难点：学生对实验现象的分析总结磁通量的变化。 三、教学过程 (一)设疑提问，引入新课 师：电能生磁，磁也能生电，你在生活中见到过电磁感应现象吗?(大部分发电机及变压器的工作原理都是电磁感应)是不
20、是只要有磁场就会产生电流?感应电流的产生有条件吗? (回顾历史，学习法拉第的科学精神) (二)新课教学，问题引路 探究实验一：导体切割磁感线产生感应电流 实验方案，记录现象，讨论思考规律。结论：只有部分导体左右切割磁感线时，有电流产生，当导体前后、上下平动时无感应电流。 思考：为什么导体棒只有左右切割磁感线时才有电流产生? 探究实验二：磁铁插入、拔出螺线管产生感应电流 器材介绍：灵敏电流计、线框、条形磁铁、螺线管。 方案设计。学生探究。 小组讨论、归纳。 结论：感应电流产生的条件是导体与磁场相对运动。 思考：是不是只有当导体与磁场相对运动时才有感应电流? (三)师生共同比较分析三个实验，从不同
21、中找到共性，从现象发现本质。 从探究 1 中可以看出，当导体棒在金属导轨上左右运动时，虽然磁场的强弱没有变化，但是导体切割磁感线的运动使闭合回路包围的面积发生变化。这种情况下会有感应电流。 在探究 2中，磁铁插入线圈时，线圈中的磁场由弱变强；磁铁从线圈中抽出时，线圈中的磁场由强变弱。这两种情况下都会有感应电流。 从上面几个事例可以看出，产生感应电流的条件与磁场的变化有关，也就是说与磁感应强度的变化有关系。另外，与闭合电路包围的面积有关系。由于闭合电路包围的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫作磁通量，所以我们也可以用磁通量来描述感应电流的产生条件。以上实验及其他事实表明：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。
