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 48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，该实验可用于物理教学过程中学习哪个知识点的导入?( )（A）电磁感应（B）传感器（C）感应起电（D）静电屏蔽2 两根相距为 l 的平行直导轨 ab、cd ，bd 间连有一固定电阻 R，导轨电阻可忽略不计，MN 为放在导轨 ab 和 cb 上的一长度也为 l 的导体杆，与 ab 垂直，其电阻为，整个装置处于匀强磁场中磁感应强度的大小为 B，方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内) 。现使 MN 沿导轨方向以速度 v 向右匀速运动，用 U 表示 MN两端电压，则( )
2、 。（A） 流过固定电阻 R 的感应电流由 b 到 d（B） 流过固定电阻 R 的感应电流由 d 到 b（C） 流过固定电阻 R 的感应电流由 b 到 d（D） 流过固定电阻 R 的感应电流由 d 到 b3 如图，半圆形玻璃砖置于光屏 PO 的左下方，一束白光沿半径方向从 A 点射入玻璃砖，在 O 点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带。若入射点由 A 向B 缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到 O 点，观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是( )。（A）减弱，紫光（B）减弱，红光（C）增强，紫光（D）增强，红光4 如图所示，水平
3、地面上有两块完全相同的木块 A、B ，水平推力 F 作用在 AAB 上，用 F 代表 A、B 间的相互作用力，下列说法中正确的是( )。（A）若地面是光滑的，则 FAB=F（B）若地面是光滑的，则（C）若地面是粗糙的，且 A、B 被推动，则（D）若地面是粗糙的，且 A、B 未被推动，F AB 可能为5 科学家发现在月球上含有丰富的 23He(氦 3)。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为 223He 24He+211H。关于 23He 聚变，下列表述正确的是( ) 。（A）聚变反应不会释放能量（B）聚变反应产生了新的原子核（C）聚变反应没有质量亏损（D）目前核
4、电站都采用 23He 聚变反应发电6 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 2s 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，用口表示加速度，用v 表示 2s 末的速度，以下表示正确的是( )。（A）a=-25 ms 2，v=+1ms（B） a-35 ms 2，v=-1m s（C） s=+25 ms 2，v=+1ms（D）a=+35 ms 2，v=-1 ms7 如图所示，一定质量的理想气体从状态 A 变化到状态 B 的过程中，它对外界做功为 W，外界向它传递的热量为 Q。此过程中 W 与 Q 满足的关系是( )。（A）Q=W（B） QW（C） Q
5、W（D）Q 与 W 无关8 如图所示，空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，图中虚线为匀强电场的等势线，一不计重力的带电粒子在 M 点以某一初速度垂直等势线进入正交电磁场中，运动轨迹如图所示(粒子在点的速度比在 M 点的速度大 )。则下列说法正确的是( )。（A）粒子一定带正电（B）粒子的运动轨迹一定是抛物线（C）电场线方向一定垂直等势面向左（D）粒子从 M 点运动到点的过程中电势能增大二、简答题9 一铁锤将一铁钉击入木板，设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板内的深度成正比，在铁锤击第一次时，能将小钉击入木板内 1cm，问击第二次时能击入多深(假定铁锤两次做功相等，铁钉重力忽略不计)。三、案例分析
6、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，一质量为 m、电荷量为 q(q0) 的粒子在匀强电场中运动，A、B 为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在 A 点的速度大小为 v0，方向与电场方向的夹角为 60；它运动到 B 点时速度方向与电场方向的夹角为 30。不计重力，求 A、B 两点间的电势差。解：设粒子在 B 点的速度为 vB，粒子在竖直方向速度分量不变，故 v0 sin60=vBsin30则 水平方向，在电场力的作用下运动，故有动能定理 问题：(1)指出此道试题检测了学生所学哪些知识点。(2)分析错误原因并给出正确解题过程。(3)针对学生解题过程中存在问题，设计一个教学
7、片段，帮助学生解决此类问题。11 案例：下面是某教师关于动量概念的教学。教师：前面几章我们主要应用牛顿运动定律研究了物体的运动，但对于有些物体的运动直接应用牛顿运动定律会有困难，如爆炸类物体、碰撞等，这类运动有什么特征?学生：运动非常剧烈。教师：不是指这个方面，我指的是它们运动的时间非常短，运动情况不明确。学生：哦，所以不能用牛顿第二定律。教师：物理学家引入了动量来解决这些问题，同学们看一下，动量是怎么定义的?学生：动量是物体的质量与速度的乘积。教师：由这个定义可以看出物体的作用效果由物体的质量和速度一起决定的那么动量的方向和速度的方向一致吗?学生：一致。问题：(1)对上述教学片段进行评述。(
8、2)针对上述教师教学存在的问题，设计一个教学片段帮助学生掌握动量的概念。四、教学设计题12 阅读材料，根据要求完成教学设计。 材料：如图所示为高中物理某教科书“物体是由大量分子组成的” 一节中水面上单分子油膜的示意图。任务：设计一个教学片段，向学生介绍如何估算油酸分子的大小。13 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 462 的电路中，两个灯泡 A1 和A2 的规格
9、相同，A 1 与线圈 A2 串联后接到电源上，A 2 与可变电阻尺串联后接到电源上。 先闭合开关 S，调节电阻尺，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 464 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： (1)举例说明自感在生产生活中的应用。(2)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
10、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 48答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 B【试题解析】 传感器能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等物理量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的另一个物理量(通常是电压、电流等电学量)，或转换为电路的通断。题干中的装置，当磁铁靠近时小灯泡发光，远离时小灯泡熄灭，属于传感器的一种。故本题选 B。2 【正确答案】 C【试题解析】 当 MN 运动时，相当于电源，其两端的电压是外电路的电压即路端电压，MN 运动产生的感应电动势为 E=Blv，则路端电压 ；由右手定则可知电流方向由 N 到 M，则流过电阻的电
11、流方向由 b 到 d，C 项正确。3 【正确答案】 C【试题解析】 入射点由 A 点向 B 点缓慢移动的过程中，同一介质对各色光的折射率不同，各色光对应的全反射的临界角也不同。紫光的折射率最大，由 可知，紫光的临界角最小，最先发生全发射，折射光减弱，则反射光增强。4 【正确答案】 C【试题解析】 设物体的质量均为 m，加速度为 a，当地面是光滑时， ，则AB 间的作用力 ，A、B 两项错误。若地面粗糙，则被推动时， ，则 AB 间的作用力 ，C 项正确。若地面是有摩擦的，且 A、B 未被推动，则可能是 F 小于 A 所受的摩擦力，此时 AB 之间的作用力 FAB=0。当 F 大于 A 所受的摩
12、擦力，但小于 AB 所受的摩擦力之和，AB 仍然静止，则 AB 之间的作用力FAN0 ，且 。D 项错误。5 【正确答案】 B【试题解析】 核反应都有质量亏损，并释放出巨大的能量，A 、C 两项错误。此反应产生了新核 11H，B 项正确。目前核电站所用的核聚变反应用的是氘和氚的聚变反应，D 项错误。6 【正确答案】 B【试题解析】 因选择沿木板向上为正方向，则 2 s 末的速度为一 1ms；根据v=v0+at，即-1=6+a2，解得 a=35 ms 2。7 【正确答案】 A【试题解析】 由 图线可知，从 A 到 B 的过程中，气体的温度不变，故气体分子平均动能不变，内能不变。根据热力学第一定律
13、可知：E=-W+Q，因为E=0，则 Q=W。8 【正确答案】 C【试题解析】 根据粒子在电磁场中的运动轨迹和左手定则可知，粒子一定带负电，A 项错误。由于洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，故粒子受到的合力是变力，而物体只有在恒力作用下做曲线运动时，轨迹才是抛物线，B 项错误。由于空间只存在电场和磁场，粒子的速度增大，说明在运动过程中电场力对带电粒子做正功，电场线方向一定垂直等势面向左，C 项正确。粒子从 M 点运动到点的过程中，电场力做正功，故电势能减小，D 项错误。二、简答题9 【正确答案】 以木板上界面为坐标原点，向内为 y，坐标正向，如题图，则铁钉所受阻力为 f=-ky，铁锤第 1 次打击
14、时，阻力做的功为 A1 铁锤第 2次打击时，阻力做的功为 A2，则同理有 由题意，有于是钉子第二次能进入的深度为三、案例分析题10 【正确答案】 (1)本题考查的知识点为带电粒子在电场中的运动。 (2)错因：动能定理表示的是物体整个过程中外力做功与总动能变化的情况，是一个标量式，不能分解，也不能在单方向列式。 正确解答过程： 设粒子在 B 点的速度为 vB，粒子在竖直方向速度分量不变， 故 v0sin60=vBsin30 则 设 A、B 间的电势差为 UAB，在电场力的作用下粒子运动，由动能定理有 (3)教学片段： 师：谁能告诉老师动能定理的内容? 生：合外力做的功等于物体动能的变化量。师：很
15、好。这里提到了动能，那动能是矢量还是标量?能否分解? 生：标量，不能分解。 师：没错，所以说动能定理是一个标量式，只与初末位置有关，不能分解，也不能单方向上列式。那为什么这次分解后列式，结果却相同呢?小组相互讨论交流一下。 生：只是巧合在竖直方向的速度刚好没有变恰好不影响计算结果。 师：非常正确，所以动能定理是不能分解在单方向上求解的，大家一定要记住。11 【正确答案】 (1)该教师的教学不符合从生活走向物理的原则，教师在教授新课时没有很好地结合实际生活经验让学生理解抽象的物理概念，在导入上没有激起学生的求知欲望，会影响接下来的学习。(2)师：同学们，如果一片树叶从树上掉下来，你会躲开吗?生：
16、不会。师：那从同样高的地方掉下一个铅球呢?生：当然会躲。师：为什么?生：因为铅球太重了。师：那如果我直接递给你一个铅球你会躲吗?生：不会。师：为什么?生：因为速度不一样。师：可见物体由于运动产生的作用效果不仅与物体的质量有关，还与该物体运动的速度有关，它们的值越大，产生的效果越明显。物理学上把反映物体运动效果的质量和速度的乘积的量，叫作动量。这就是我们今天将要学习的一个概念动量，即 p=mv。那么动量是矢量还是标量?生：矢量，因为速度是一个有方向的物理量。师：对，动量的方向就是速度的方向。四、教学设计题12 【正确答案】 师：在初中的学习中我们已经知道，物质是由大量分子组成的，如果把分子看成球
17、形，它的直径大约为 10-10m。那么分子如此之小，肉眼根本看不到，怎样才能知道分子的大小呢? 生：运用油膜法估测分子的大小。 师：很好，既然大家都预习过教材，下面我们就开始操作。 教师将 1 滴油酸滴在水面上，水面上形成油酸薄膜。 师：因为油酸分子部分亲水，所以油酸分子在水面为单层分布。那么要测量分子的直径，我们需要考虑哪两个问题呢? 生：1 小滴油酸的体积、油酸薄膜的面积。 师：非常好，因为底面积乘上高(油酸分子的直径)就是体积了，对不对?那我们如何测量体积和面积呢? 生：体积的话可以用量筒测量，面积用直尺测量长和宽。 师：大家说的方法在测量常规物体的时候比较适用，但是油酸只有1 滴我们怎
18、样才能测出体积和面积呢? 生：可以通过测量大量液滴的体积除以总滴数就是体积。油酸在水面上是透明的面积无法测量。 师：体积的测量方法大家说得很好。面积的话我们可以用痱子粉、玻璃板和坐标纸来估计，下面大家先动手测量一下油酸的体积。 学生进行实验操作，教师来回走动进行指导。 学生测量出 1滴溶液含纯油酸约为 210-5mL。 师：大家都测量出油酸的体积了，下面老师将示范如何测量油酸的面积，请同学们注意观察，然后自己操作。 教师操作：将痱子粉撒在水的表面。用注射器往水面上滴 1 滴溶液，油酸立即在水面散开，形成薄膜，薄膜上没有痱子粉，可清楚地看出它的轮廓。待薄膜稳定后将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下
19、薄膜轮廓。将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上。运用多媒体展示画面。 师：好，大家来数一下轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。数完之后乘上单个正方形小格的面积就得到了油膜的面积。接下来，大家能独立求出油酸分子的直径了吗? 生：能。 师：好，大家自己操作一遍，有问题随时举手示意。13 【正确答案】 (1)日光灯的镇流器、电磁炉的涡流现象。 (2)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。 掌握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。 掌握互感和自感的原理，会应用原理预防互感自感。 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，适应社会对人才的要求。【教学重难点】 教学重点： 自感现象及自感系数。 教学难点： 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】
