2020下半年教师资格高中物理学科知识与教学能力真题及答案.doc

2020下半年教师资格高中物理学科知识与教学能力真题及答案一、单项选择题（共 8 小题，每小题 5 分，共 40 分）1. 如图 1 所示，一辆自卸车的车厢上放有一质量为 m 的货物，车厢后端固定，前端在机械作用下缓慢升起。在升起的过程中，车厢受到的压力及摩擦力如何变化？（ ）。A.压力一直减小，摩擦力一直增大B.压力一直减小，摩擦力一直减小C.压力一直减小，摩擦力先增大后减小D.压力一直增大，摩擦力先增大后减小2. 图 2 是某个四冲程内燃机在工作过程中的一个冲程，由图中情况可判定这个冲程是（ ）。A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程3. 图 3 中的 P 为放在匀强电场中的放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c 三束。下列判断正确的是（ ）。4. 在一条直线上的两个振源 a、b 相距 6m，振动频率相等。时刻 a、b开始振动，且都只振动了一个周期，振幅相等，图甲为 a 的振动图像，图乙为 b的振动图像。若 a 向右传播的波与 b 向左传播的波在时相遇，则（）。A.两列波在 a、b 间的传播速度大小均为 10m/sB.两列波的波长都是 4mC.在两列波相遇过程中，中点 c 为振动加强点D.2= 0.5时刻，b点经过平衡位置且振动方向向下5. 如图 5 所示，一定质量的理想气体经历了从状态 ACB 的过程，下列关于此过程状态变化的说法正确的是（ ）。6.A.AC，压强增大，内能增大B.AC，压强减小，内能不变C.CB，压强增大，内能增大D.CB，压强减小，内能不变6. 在图 6 中有两个半径相同的圆形回路为两圆形回路上的对应点。在闭合回路中有电流。它们在回路中的位置相同，在2回路外有电流，则（）。7. 如图 7 所示，一束平行光经过抛物面镜反射汇聚在一点上，则三者的光程（ ）。8. 密闭容器中，根据某次气体实验记录数据绘制成的 P-T 图像如图 8 所示，此过程中（ ）。A.外界对气体所做的功随温度 T 的升高而增大B.气体对外界所做的功随温度 T 的升高而增大C.气体密度随温度 T 的升高而增大D.气体的总动能随温度 T 的升高而增大二、计算题（共 1 题，共 20 分）9. 如图 9 所示，一个薄的半径为 R 的无限长半圆柱面导体，沿长度方向的电流在柱面上均匀分布。求半圆柱面导体在其轴线上的磁感应强度。三、案例分析题（共 2 题，共 50 分）10. 案例：下面是某老师布置的一道习题和某位同学的解答过程。问题：（1）请指出学生解题中的错误，并分析错误产生的可能原因。（4 分）（2）给出该习题的正确解答。（6 分）（3）针对该同学解题过程中存在的问题，设计一个教学片段，帮助学生解决此类问题。（10 分）11. 案例：下面是教师指导某组学生做“验证牛顿第二定律”实验的教学片段。问题：（1）请分析该组学生在做该实验过程中存在的错误。（6 分）（2）评价该教师的教学行为。（12 分）（3）针对该教师教学过程中的不足，设计一个改进的教学方案（形式不限，可以是教学思路、教学活动等）。（12 分）四、教学设计（共 2 题，共 40 分）12. 材料：图 12 为高中物理某版本教材中的一个探究实验。问题：（1）这个演示实验可用于哪种物理知识的教学?（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）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（2017 年版）关于“安培力”的内容标准为：“通过实验，认识安培力。能判断安培力的方向，会计算安培力的大小。了解安培力在生产生活中的应用。”材料二高中物理某教材关于“探究影响通电导线受力的因素”的演示实验如下。材料三教学对象为高中二年级学生，已经学习过电流、磁场等相关知识。问题：（1）简述什么是安培力。（4 分）（2）材料二所述实验在教学中有什么作用。（4 分）（3）根据上述材料，完成“实验：探究影响通电导线受力的因素”的教学设计，教学设计要求包括：教学目标、教学重点、教学过程（要求含有教学环节、教学活动、设计意图等）。（20 分）(3)教学片段：师：机械能守恒的条件是什么?生：当只有重力或系统内弹力做功时，物体的机械能保持不变。师：这位同学之前的知识掌握得很扎实，那么我们根据这个守恒条件来分析A球在下落过程中是否满足机械能守恒呢?生：A球在下落过程中受到重力和杆子的弹力，弹力不做功，因此只有重力做功，所以机械能守恒。师：这位同学对A球的受力分析很正确，那请问你是如何判断弹力不做功的呢?生(思考)：可能弹力的方向始终和A球运动的方向垂直，所以弹力不做功。师：如果真的像你说的那样，即弹力始终与A球的运动方向垂直，那么弹力就不会影响A球速度的大小。那么我们是不是可以得出结论：杆子对A、B两球不做功的话，轻杆对两球运动的快慢没有影响。我们现在分别考虑AB两球分别在长为l、2l的轻杆下由水平位置开始运动到竖直位置，谁最先到最低点?生：因为A球的高度低，所以A球最先到最低点。师：这位同学分析得很有道理。那么我们这一题中，两球显然是同时到最低点的，如果根据我们刚刚的分析，杆子对小球的运动没有影响，那么就产生了矛盾。因此说明了杆子影响了两个小球的运动，大家说说杆子对两小球都做什么功呢?生(思考)：杆子阻碍了A球的运动，因此对A球做负功，对B球做正功。师：大家说得很有道理，现在知道A球机械能守恒吗?生：不守恒，但是把A、B作为系统，弹力就属于内力，满足只有重力和系统内弹力做功，因此这个系统机械能是守恒的，师：好，大家按照这个思路进行计算吧。同时同学们在计算时也要确保准确率，特别是遇到开方计算时，要注意开方的准确性。四、教学设计题(本大题共2小题，第12题12分，第13题28分，共计40分)11.【参考答案】(1)未平衡摩擦力(2)1.教师角色把握不当，教师应该是学生学习的组织者、引导者和合作者，该老师在课堂教学中处理学生疑问时过于粗暴，也没有在学生实验进行巡视指导，俨然是学生的领导者。2.教学内容处理不当。验证性实验教学中，教师应在进行实验之前进行实验原理的讲解和实验注意事项的强调，而该老师显然未进行这一环节或者进行得不充分。3.评价行为不当。新课程理念要求教学评级应体现其激励性和反馈性，而该老师授课时的评价既不能让学生认识到错误之处，也不能让学生受到鼓舞，很有可能使学生丧失学习兴趣。(3)师：同学们。牛顿第二定律中的F是什么物理含义?生1：物体所受的合外力(其他同学纷纷赞同)师：很不错，知识掌握得很扎实。那么为了让沙桶和沙的总重力近似等于小车所受的合外力，应该如何优化老师面前的实验装置呢?大家在组内讨论讨论吧，给大家5分钟时间。生2：老师，我们组认为可以用小木块将长木板垫起一定的高度。生3：我来补充，我们组发现可以用打点计时器来确认小木块垫起的高度是不是合适。连接纸带后轻推小车，假如打出的纸带点迹均匀分布就说明合适。师：非常不错，大家不仅逻辑清楚，找到的解决办法也很具体，把老师想说的都说了。看来大家已经知道这个实验怎么做了，下面的时间大家可以开始完成实验了。(学生分组实验，教师巡视指导)12.【参考答案】(1)该演示实验可以用于简谐运动以及单摆知识的教学，通过实验可以获取到单摆做简谐运动时的图样，分析单摆位移与时间的关系，进一步说明单摆是简谐运动。(2)师：为了研究单摆的运动是不是简谐运动老师给大家准备了一组实验仪器，在细线下悬挂了一个除去了柱塞的注射器。在摆角非常小时我们可以把它看成单摆，那如果我们想要去记录这个单摆摆动的轨迹应该怎么办呢?生：我们可以在注射器内加入有颜色的液体，并在底部水平方向放上一块木板进行记录。师：这个解决问题的角度很正确，但是这样就足够了吗?生：我们应该在注射器摆动时，沿着垂直于摆动的方向拖动木板，这样我们木板上就会获取到想要的图样了。师：老师怎样拖动木板的都可以吗?生：需要匀速拖动木板，这样才能保证它的振动图样从时间上是均匀分布的。师：思考的非常全面呀。在大家的帮助下我们的准备工作已经完成了，接下来请大家一起来观察老师做的这个实验，并思考我们能得到什么结论呢。(学生观察并思考)生：这样做实验获取到的就是x-t图像，我们观察到这个图样近似是一个正弦函数图像。师：观察的很认真，那我们可以得到一个怎样的结论呢?生：进一步说明了单摆的运动是一个简谐运动。13.【参考答案】(1)通电导体在磁场中的受力叫做安培力。(2)通过实验能够引导学生进一步了解安培力的影响因素，为学习安培力奠定实验基础。(3)实验:探究影响通电导线受力的因素教学设计(一)教学目标知识与技能：了解影响通电导线受力的主要因素。过程与方法：通过实验能够探究得出影响通电导线的主要因素，提高动手操作能力。情感态度与价值观念：通过实验感受物理实验探究的魅力，感受学习物理的乐趣。(二)教学重难点重点：探究影响导体受力的主要因素难点：实验探究过程(三)教学过程环节一：新课导入实验导入：展示三个并排的“U”型磁铁，将一根直导线悬挂在磁铁的两极之间，引导学生进行猜想，当导线通电之后会出现什么情况。结合学生的猜想，从而引出本节课的课题。【设计意图】通过实验更加直观的展示本节课讲解的主要内容。环节二：给导线中通过一定的电流，让学生观察导体棒的情况。学生通过观察发现，导体棒会发摆动。引导学生进行受力分析，从而进一步意识到可以通过比较导体棒摆动的角度比较导体棒受力的大小。引导学生利用教师提供的实验装置进行实验设计。学生在小组之间通过小组讨论，通过控制变量法的方法得出以下实验步骤：1、保证通电电流的大小，将电源接通“2”“3”接线柱以及“1”“4”接线来改变放入磁场中的导体的长度。观察记录导体棒摆角的大小。2、导线的长度不变，改变电流的大小，观察并且记录导体棒摆角的大小。多次重复上述实验的步骤，多次进行相关的实验，对比比较导体棒摆角的大小，进而得出影响导体棒在磁场中受力情况的影响因素。引导学生进行总结，并且进行相应的板书。【设计意图】之所以这样设计，是通过实验的方式，让学生直观的感受到影响导体棒在磁场中的受力大小的主要因素。