教师资格考试《物理学科知识与教学能力》(高级中学)真题及答案.docx

教师资格考试物理学科知识与教学能力(高级中学)真题及答案1 单选题（江南博哥）高中物理某教科书中描述的一个演示实验如图1所示。在振幅较小的情况下，通过该实验能初步得出的结论是（ ）。A.周期与摆球的质量、振幅、摆长均无关B.周期与摆球的质量无关，与振幅和摆长有关C.周期与摆球的质量、振幅均无关，与摆长有关D.周期与摆球的质量、振幅均无关，与摆长的二分之一次方成正比正确答案：C2018上半年教师资格考试物理学科知识与教学能力(高级中学)真题及答案 参考解析： 错误。题目的问题是通过该实验能初步得出的结论，D项是一个定量关系，通过该实验无得出，D项错误。故本题选C。2 单选题 如图2甲所示，在力传感器下端悬挂一钩码。某同学手持该传感器，从站立状态下蹲，再从下蹲状态起立回到站立状态，此过程中手和上身保持相对静止。下蹲过程传感器受到的拉力随时间变化情况如图2乙，则起立过程传感器受到的拉力随时间变化情况可能是（ ）。A. B. C. D. 正确答案：C2018上半年教师资格考试物理学科知识与教学能力(高级中学)真题及答案 参考解析：在起立过程中，该同学先向上加速运动，后向上减速运动。因此加速度先向上，后向下。可以判断加速度a向上时，处于超重状态，拉力大于重力，即拉力大于R0；加速度a向下时，处于失重状态，拉力小于重力，即拉力小于R0。故本题选C。3 单选题 登上火星是人类的梦想。若将地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。根据表1，火星和地球相比，下列叙述正确的是（ ）。A.火星的公转周期较小B.火星做圆周运动的加速度较小C.火星表面的重力加速度较大D.火星的第一宇宙速度较大正确答案：B2018上半年教师资格考试物理学科知识与教学能力(高级中学)真题及答案 参考解析： 4 单选题 2013年6月11日“神舟十号”顺利升空。标志着我国火箭载人太空飞行有了历史性的突破。高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强p0=1atm，温度t0=27qC。在火箭竖直向上加速飞行的过程中，当加速度的大小等于重力加速度g时，仪器舱内水银气压计示数p=06p0，已知仪器舱是密封的，则此时舱内温度为（ ）。A.360KB.180KC.162D.324正确答案：A2018上半年教师资格考试物理学科知识与教学能力(高级中学)真题及答案 参考解析：在火箭竖直向上加速飞行的过程中，设水银气压计的底面积为S，以水银柱为研究对象进 5 单选题 某电阻中通有随时间变化的电流i，按每经过24s减少一半的规律变化，初始时刻电流为I0，如图3所示。该电流的表达式为（ ）。A. B. C. D. 正确答案：D2018上半年教师资格考试物理学科知识与教学能力(高级中学)真题及答案 参考解析： 6 单选题 如图4所示，空间存在具有水平边界EF，方向水平向里的匀强磁场：在距离EF下方H处有一正方形线框MNPO，线框平面的法线方向与磁场方向平行。将线框以初速度0竖直向上抛出。若运动过程中MN始终与EF平行，MN在磁场中达到最高点时，OP未进入磁场。则线框从开始运动至最高点的过程中，-t图像是（ ）。A. B. C. D. 正确答案：C2018上半年教师资格考试物理学科知识与教学能力(高级中学)真题及答案 参考解析：竖直向上抛出的线框进入磁场前，做竖直上抛运动，其速度减小，-t图像应为倾斜的直线，排除A、B。线框进入磁场时，MN切割磁感线，产生感应电动势，MN内产生指向M的电流。设线框的电阻为 7 单选题 某光栅每厘米有3150条刻线，用该光栅做衍射实验，则在第五级衍射光谱中可观察到的最大可见光波长为（ ）。A.  B. C. 正确答案：D2018上半年教师资格考试物理学科知识与教学能力(高级中学)真题及答案 参考解析： 8 单选题 A.38天B.57天C.86天D.114天正确答案：B2018上半年教师资格考试物理学科知识与教学能力(高级中学)真题及答案 参考解析：9 简答题球形电容器由两个同心的球壳导体A、B组成，如图5所示。导体A、B的半径分别为R-A(1)导体A、B之间的电场强度；(2)该电容器的电容。2018上半年教师资格考试物理学科知识与教学能力(高级中学)真题及答案 参考解析： 10 简答题案例：下面为一道物理习题和某同学的解答过程。题目：某卫星沿椭圆轨道绕行星运行，近地点离行星中心的距离为口，远地点离行星中心的距离为b。若卫星在近地点时的速率为a，卫星在远地点时的速率为b，试求b与a之比。解：卫星运行时，所受的万有引力提供向心力，卫星在近地点时，有问题：(1)简述该习题旨在帮助学生掌握的知识；(4分)(2)给出该习题的正确解答；(6分)(3)针对该同学的作业，设计教学片段帮助他解决该问题。(10分)2018上半年教师资格考试物理学科知识与教学能力(高级中学)真题及答案 参考解析：(1)该习题旨在帮助学生掌握的知识是开普勒第二定律。(2)解：卫星做椭圆运动，由开普勒第二定律知，同一卫星在相等的时间内扫过相等的面积。在时间极短时， (3)教学片段：师：因为卫星做椭圆运动，所以万有引力的作用是什么?生：万有引力提供卫星做椭圆运动的向心加速度和切向加速度。师：所以不能用万有引力等于向心力进行求解。那么椭圆运动遵循哪个规律呢?生：开普勒第二定律，是指同一卫星在相同时间扫过的面积相等。师：那么怎样求在极短的t时间内卫星扫过的面积呢? 师：非常好!看来大家都掌握了。11 简答题案例：下面是李老师讲授高中物理“静电现象的应用”一课的教学片段。李老师：同学们，前面我们已经学习过电荷在电场中会受到力的作用。由于金属导体中也有电荷，如果把一块金属导体放在电场中，导体中的电荷会怎样呢?大家先看大屏幕(图6)，阅读课本中对应的内容待会儿我们共同来讨论。(师生阅读、讨论)李老师：同学们，有谁想发表自己的观点?甲同学：金属中有自由电子，在电场力的作用下向左边运动，直至到达金属板的左边为止。乙同学：金属中的正电荷在电场力的作用下向右运动，直至到达金属板的右侧为止。李老师：同学们都说得非常好!正是因为受到外电场力的作用，正负电荷分开，从而在左右两边就出现了正负电荷我们把这些电荷叫作感应电荷。我们知道只要有电荷就会产生电场，那么感应电荷产生的场就叫感应电场。感应电荷的电场方向与外电场方向相反，所以最终合场强为零，这时我们就说静电平衡了。同学们理解这个过程了吗?同学：理解了。李老师：接下来我们学习等势面，同学们先阅读课本。(同学阅读，老师巡视)李老师：有谁能说说什么是等势面吗?丙同学：等势面是电势相等的面。处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。丁同学：老师，静电平衡的导体，它的内部还有电荷吗?戊同学：老师我知道，在电场力的作用下，金属中的电荷被分开了，负电荷只能停留在左边，正电荷只能停留在右边，所以中间就没有电荷了。李老师：回答得非常好!静电平衡后，导体内部就没有净电荷了。我们继续讨论等势面。问题：(1)请对李老师教学过程中的不足进行评述；(10分)(2)指出戊同学回答中存在的问题；(5分)(3)针对丁、戊同学的问题，设计一个教学片段或教学思路，帮助学生正确理解静电平衡时导体内部电荷的分布问题。(15分)2018上半年教师资格考试物理学科知识与教学能力(高级中学)真题及答案 参考解析：(1)教师的教学方式单一。李老师仅仅是让学生自由阅读课本，没有采用更多有效的教学方式促进学生学习，无法激发学生的学习兴趣。教师的评价方式及评价内容存在问题。对于学生的回答，李老师只回答好或非常好，没有针对学生的回答做出指导性评价。同时，在学生回答或理解错误时，也没有及时指出。戊同学对静电平衡的过程理解错误时，老师反而评价学生“回答得非常好”。教师与学生的互动存在问题。在学生交流讨论或自由看书时，教师仅仅是巡视，没有给予学生一定的指导，缺乏交流。(2)静电平衡时不是负电荷全在左边，正电荷全在右边，中间没有电荷。实际上，在电场力作用下，金属中可以移动的负电荷向左移动，最后呈现的结果是金属左端显负电，同理金属右端显正电。感应电场与在金属内部的外电场大小相等。方向相反。(3)教学片段：师：从微观上来说，金属一般由金属原子组成，在原子核外是绕核转动的电子。金属导电时，是哪一种电荷在移动?生：因此金属导电时，是核外电子在移动，带正电的原子核不能移动。定向移动的电子形成电流。师：这位同学理解得很透彻!金属中只有原子的核外电子可以移动。那么，一块金属在外电场的作用下，内部是哪种电荷在移动?生：负电荷。师：结合图6，大家继续想一下，在外电场力作用下，金属为什么左端显负电，右端显正电?生：右端的负电荷移动到左端，所以右端显正电，而不是左端的正电荷移动到右端。师：那大家想想什么时候电荷不移动?生：金属内部的感应电场与外电场抵消时，金属内部电荷不移动，但中间也是存在电荷的。12 简答题阅读材料，根据要求完成教学设计。材料图7所示为高中物理某教科书“科学的转折：光的粒子性”一节中的一个演示实验。任务：(1)这个演示实验可用于什么物理知识的教学?(4分)(2)用此实验设计一个教学片段，帮助学生理解与该现象相关的物理知识。(8分)2018上半年教师资格考试物理学科知识与教学能力(高级中学)真题及答案 参考解析：(1)这个演示实验可用于光电效应及其影响因素的教学。光电效应是照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象。这种电子称为光电子。光电效应中产生的光电子的初速度与光强无关。入射光的强度影响光电流的强度，影响单位时间单位面积内逸出的光电子数目。入射光越强，饱和电流越大。(2)教学片段：师：同学们，我们已经知道光具有粒子性，有哪些现象可以体现光的粒子性呢?生：光电效应。师：光电效应，是照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象。这种电子称为光电子。那么光电效应与哪些因素有关呢?生1：可能与光的强度有关。照射光的强度越大，电流越大。生2：可能与光的种类有关。生3：可能与金属的种类有关。师：很好，大家都有自己的想法，我们先用实验验证一下第一个猜想，剩下的两种猜想同学们自行验证，好不好?生：好的。师：现在老师有验电器、锌板、紫外线灯和导线若干。大家以小组为单位思考、讨论、设计实验方案来验证光的强度对光电效应的影响。生：将验电器与锌板串联，用不同强度的紫外线光进行照射。师：很好，这种实验方法是我们常用的哪一种方法?生：控制变量法。师：老师已经按照大家说的将验电器和锌板连入了电路，下面来验证大家的想法是否正确。教师操作：打开紫外线灯把亮度调到最低，验电器出现了偏转。师：这个现象说明了什么?生：紫外线照射锌板可以产生光电效应。教师操作：一点点地调高紫外线灯的亮度，此时验电器的偏转角变大。师：这个现象说明了什么?生：随着入射光的强度增大，电流变大，即单位时间内产生的电荷变多。师：大家回答得很对!因为入射光的强度影响单位时间、单位面积内逸出的光电子数目，所以光强越大，电流越大。下面大家小组思考、讨论、设计其余两个猜想的验证实验。生：好。(学生思考讨论，教师巡回指导)13 简答题阅读材料，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“电容、电感与交流电”的内容的要求为：通过实验，了解电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用。材料二高中物理某教科书“电感和电容对交变电流的影响”一节的部分内容。演示如图534，把白炽灯和电容器串联起来，先把它们接在直流电源上，再把它们接到交流电源上。观察灯泡的发光情况。这个实验说明了什么?材料三教学对象为高中二年级学生已学过交流电、电感、电容概念。任务：(1)简述什么是交变电流。(4分)2018上半年教师资格考试物理学科知识与教学能力(高级中学)真题及答案 参考解析：(1)交变电流是指电流的方向随时间呈周期性变化的电流。交变电流在生活和生产中都有广泛的应用，一般家庭电路和工业用电都是交流电。(2)教学设计如下：电容对交变电流的影响一、教学目标1知识与技能(1)了解交变电流能通过电容器的原理，知道电容器对交变电流产生阻碍作用的原因。(2)知道用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关。2过程与方法通过观察演示实验，具有根据实验现象和已学习知识去分析物理问题的意识。3情感态度与价值观在用科学知识理解实验现象的过程中，体会科学地提出猜想的过程，逐步具有创新意识与实践能力。二、教学重、难点1教学重点交变电流能够通过电容器的原理；容抗的概念和影响因素。2教学难点电容器“通交流”的实质。三、教学过程