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 7及答案与解析一、单项选择题1 一水平抛出的小球落到一倾角为 的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如右图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( )。（A）tan（B） 2tan（C）（D）2 在一静电场中，作一闭合曲面 S，若有D.dS=0(式中 D 为电位移矢量)，则 S 面内必定( ) 。（A）自由电荷的代数和为零（B）既无自由电荷，也无束缚电荷（C）自由电荷和束缚电荷的代数和为零（D）没有自由电荷3 如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，A 为直角，此截面所在平面内的光线沿平行于 BC 边的方
2、向射到 AB 边，进入棱镜后直接射到 AC 边上，并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为( )。（A）（B）（C）（D）4 为了探测 X 星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为 r。的圆轨道上运动，周期为 T1，总质量为 m1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为 r2 的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为 m2，则( )。（A）X 星球的质量为（B） X 星球表面的重力加速度为（C）登陆舱在 r1 与 r2 轨道上运动时的速度大小之比为（D）登陆舱在半径为 r2 轨道上做圆周运动的周期为5 有一绝热容器，中间用隔板分成两部分，左侧是理想气体，右侧是真空。现将隔板抽掉，
3、让左侧的气体自由膨胀到右侧直到平衡，在此过程中( )。（A）气体对外做功，温度不变，内能减小（B）气体对外做功，温度不变，内能不变（C）气体不做功，温度不变，内能不变（D）气体不做功，温度不变，内能减小6 如图所示，电子从负极板边缘垂直射入匀强电场，恰好从正极板边缘飞出。现在若使两极板间的距离变为原来的 2 倍，两极板的电压保持不变，电子入射的方向和位置不变，且电子仍恰从正极板边缘飞出，则电子入射速度大小应为原来的( )倍。（A）（B）（C）（D）27 根据玻尔假设，若规定无穷远处的能量为 0，则量子数为 n 的氢原子的能量 En=，E 1 为基态的能量，经计算为一 136eV。现规定氢原子处
4、于基态时的能量为 0，则( ) 。（A）量子数 n=2 时能级的能量为 0（B）量子数 n=3 时能级的能量为（C）若要使氢原子从基态跃迁到第 4 能级，则需要吸收的光子能量为（D）若采用能量为 的高速电子轰击而跃迁到激发态，这些氢原子从激发态向低能级跃迁的过程中可释放出 10 种不同频率的光子8 教学方法，是在教学过程中，( )为实现教学目的、完成教学任务而采取的教与学相互作用的教学方式的总称。（A）教师和学生（B）教师（C）学生（D）班主任二、简答题9 一物体按规律 x=ct3 在流体媒质中作直线运动，式中 c 为常量，t 为时间。设媒质对物体的阻力正比于速度的平方，阻力系数为 k，试求物
5、体由 x=0 运动到 x=l 时，阻力所做的功。三、案例分析题10 某教师为了了解学生对力的概念的掌握与运用情况，设计了若干检测题，其中一题如下。甲、乙两人手拉手玩拔河游戏，结果甲胜乙败，那么甲乙两人谁受拉力大?10 在利用万有引力定律求解地球的质量时，赵老师的教学片断如下：教师：同学们，我们已经学习过万有引力定律，而且也知道引力常量 G 的数值。那么我们就利用引力公式推导地球的质量。学生 1：老师，很简单，利用地球的半径，再测出泥土的平均密度，然后由 ，就可以算出地球的质量。老师对学生的这个方法，没有表扬，没有引导，也没有指出不足之处。而是说，用刚学过的万有引力定律求解，别乱想了。学生们正思
6、考之际，老师匆忙地给出了正确答案。比如，利用月球到地球的距离与月球绕地球转动的周期算出地球的质量。学生 2：老师，我想到了这个方法，但就是不知道哪个变量容易测量。教师：回去仔细复习教材。把公式多推导几遍，就熟悉了问题：11 此教学片断，教师有哪些需要改进的地方。12 重新设计一个教学片断，引导学生掌握相关的物理知识。四、教学设计题12 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)关于探究感应电流的产生条件的内容标准为“通过实验，理解感应电流的产生条件。”材料二某高中物理教科书中有关探究感应电流产生的条件一节的内容为：实验一：向线圈中插入磁铁，把线圈从磁铁中拔出，观察现象。
7、实验二：模仿法拉第的实验，观察是否有电流产生。材料三教学对象为高中二年级，初中已经学习有关电磁现象的内容。13 写出感应电流产生的条件。14 完成“探究感应电流产生的条件教学片断” 的设计，其中包括教学目标、教学方法、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 7答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 D【试题解析】 由题可知，平抛小球落到斜面上时，其速度与水平方向间的夹角。根据 ，则小球下落距离与水平方向运动距离之比为。故 D 正确。2 【正确答案】 A【试题解析】 根据有电介质时的高斯定理，即可得到答案为 A 选项。3 【正确答案】 A【试题解析】 根据折射率定
8、义有 sin1=nsin2，nsin 3=1，已知 1=45，4 【正确答案】 A【试题解析】 根据 可得 故A 正确，D 错误；登陆舱在半径为 r1 的圆轨道上运动的向心加速度 此加速度与 X 星球表面的重力加速度并不相等，故 B 错误；根据，则 故 C 错误。5 【正确答案】 C【试题解析】 绝热系统，气体自由膨胀到右侧，气体不做功，没有发生热传递，温度不变，内能不变，体积变大，压强变小。6 【正确答案】 B【试题解析】 电子做类平抛运动 所以 ,B 正确。7 【正确答案】 C【试题解析】 量子数 n=2 时，能级的能量 故 A 错误。量子数 n=3 时，能级的能量为 故 B 错误；基态的
9、氢原子吸收的能量必须等于两能级间的能级差时，才能被吸收，根据E=E mE n，可知：使氢原子从基态跃迁到第 4 能级，吸收的光子能量为 ，故 C 正确；采用能量为 的高速电子轰击而跃迁到激发态，根据 Em-En=hv，得原子获得能量跃迁到 n=4 激发态，由数学组合公式 Cn，求得这些氢原子从激发态向低能级跃迁的过程中可释放出 6 种不同频率的光子，故 D 错误。故选 C。8 【正确答案】 A二、简答题9 【正确答案】 由 x=ct3 可求物体的速度： 物体受到的阻力大小为：力对物体所做的功为：三、案例分析题10 【正确答案】 (1)产生上述错解原因是学生凭主观想象，而不是按物理规律分析问题。
10、按照物理规律我们知道物体的运动状态不是由某一个力决定的而是由合外力决定的。甲胜乙是因为甲受合外力对甲作用的结果。甲、乙两人之间的拉力根据牛顿第三定律是相互作用力，甲、乙二人之间的拉力一样大。(2)生活中有一些感觉不总是正确的，不能把生活中的经验，感觉当成规律来用，教学中要引导学生运用物理规律来解决问题。本题中甲、乙两人相互之间的拉力是相互作用力，根据牛顿第三定律，可以得出甲对乙所施的拉力与乙对甲的拉力大小相等，方向相反，分别作用在甲、乙两人身上。11 【正确答案】 第一，赵老师虽然最后给出了用万有引力定律求解地球质量的方法，但没有起到引导学生学习的作用。学生完全是被动地接受现成的答案。第二、对
11、于学生提出的用密度乘体积计算地球质量的方法，赵老师应该指出此方法的缺陷，即地球的质量分度是不均匀的，地球密度不是一常数。12 【正确答案】 师：卡文迪许扭秤实验测定了万有引力常量，它的意义是人类第一次用实验的方法验证了万有引力定律。并测得了万有引力常量。师：它更大的意义是测定了地球的质量。师：如果是你，你有什么方法测定地球的质量?生 1：如果知道地球的半径，可以将地球看成球形，从而求得体积，再用泥土的平均密度求出地球的质量。师：泥土的密度能代表地球的平均密度吗?生 2：可以通过月球到地球的距离与月球绕地球转动的周期算出地球的质量。师：后面一种方法很好，还有没有其他方法呢?生3：如果认为重力等于
12、万有引力，那么可以通过重力加速度求得地球质量。，师：对。地球的半径 R 地 =6370km，重力加速度g=98m s 2，万有引力常量 G=66710 -11N.m2kg 2。请同学们用 求出地球的质量。生： 。师：月球的转动半径为r=3810 8m，月球的周期 T=273 天，求地球的质量。生：。师：大家的计算结果与实验事实比较接近。地球实际上是沿椭圆轨道运动的，而我们通常情况下可以把它的运动近视为圆形轨道，即认为地球在做匀速圆周运动。有兴趣的同学，可以探讨一下这样近似处理会带来什么样的误差?(同学们课后查阅资料，相互讨论 )四、教学设计题13 【正确答案】 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化
13、，闭合电路中就有感应电流。14 【正确答案】 一、教学目标 1知识与技能：知道什么是电磁感应现象；能根据实验事实归纳产生感应电流的条件；会运用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流；能说出电磁感应现象中的能量转化特点。2过程与方法：体会科学探索的过程特征，领悟科学思维方法；通过实验探究，归纳概括出利用磁场产生电流的条件，培养学生的观察、操作、探究、概括能力。3情感、态度与价值观：通过本节课的学习，激发学生的求知欲望，培养他们严谨的科学态度；介绍法拉第不怕困难，顽强奋战十年，终于发现了电磁感应现象，感受法拉第勇于探索科学真理的科学精神；通过对物理学中对称美、简洁美的介绍赏析，培养学生欣赏物
14、理学中美的情怀。二、教学方法以探究式教学模式为主，结合问题法、演示法、启发法、归纳法、多媒体辅助法等教学方法。三、教学过程 1实验引入悬念激趣展示趣味实验“ 穿越电磁隧道 ”：如图 1 所示，让大小相同的小铁球和磁体球分别穿越侧壁开有小口的铝管，会观察到磁体球比小铁球所用时间要长的现象。正当学生陷入沉思之时，教师提出问题：“两球都从同一管口静止释放，做的应当是自由落体运动，用时应该相等。为何磁体球用的时间要长呢?这其中又有何奥秘呢?”2新课教学(1)演示奥斯特实验。问：既然电能“生” 磁，那么反过来磁能否“生”电吗?(2)介绍法拉第“磁生电” 的思想及法拉第经过十年的不懈努力，终于发现“磁生电
15、 ”的规律。(3)如何研究“磁生电”? 引导学生选择实验的器材，介绍法拉第最初的研究实验(失败) 。问：如何才能产生感应电流呢?(4)回忆旧知：初中实验1：闭合电路部分导线切割磁感线产生电流。3探索产生感应电流的条件(1)探究实验 2，方案设计：学生探究 教师引导，使学生产生又一疑问：我们知道闭合电路的部分导线做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，由表针的偏转可知，实验 2 中也产生了感应电流，这究竟又是怎么回事呢? 是前面的知识有误，还是另有玄机?(2) 探究实验 3，方案设计：学生探究。 小组讨论、归纳。 成果交流(教师指导，多媒体演示动画：条形磁铁插入线圈时磁通量的变化)。概括出结论：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。(3)师生共同分析实验 2 和实验 1，统一知识点。4电磁感应中的能量转化(1)从能量的观点解释引入实验，解决学生带入课堂的问题。(2)分析实验 1、2、3 中的能量转化及在生活中相应的应用。5本课小结(1)本课中的知识点小结。(2)本课中涉及的物理思想、物理方法的总结。6作业布置
