2022年上半年教师资格考试中学《学科知识与教学能力》考前冲刺密卷三套（含解析）高中物理.pdf

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1、物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 1 页 共 44 页20222022 年上半年中小学年上半年中小学教师资格证考试教师资格证考试物理物理学科知识学科知识与教学能力与教学能力（高级中学高级中学）考前冲刺密卷考前冲刺密卷（一一）科目代码科目代码（406406）重要提示重要提示为维护您的个人权益，确保教师资格证考试的公平公正，请您协助我们监督考试实施工作。本场考试规定：监考老师要向本考场全体考生展示题本密封情况，并邀请 2 名考生代表验封签字后，方能开启试卷袋。请将此条形码揭下，请将此条形码揭下，贴在答题卡指定位置贴在答题卡指定位置条条形形码码粘粘贴贴处处准考证号姓名物理学科知识与教学能力

2、试题（高级中学） 第 2 页 共 44 页注意事项注意事项一、本试卷分满分 150 分，总时限 120 分钟，各部分不单独计时，答题时请注意合理分配时间。二、请按照要求在答题卡上填写好自己的姓名，涂写好准考证号，严禁折叠答题卡。三、必须在答题卡上答题：在题本上答题，一律无效。四、监考人员宣布考试开始时，方可答题；宣布考试结束时，应立即停止答题。题本、答题卡、草稿纸一律留在桌上，待监考人员确认数量无误，允许离开后，方可离开考场。如果违反了以上任何一项要求，都将影响你的成绩。五、在本套试卷中，可能有些试题较难，因此你不要在一道题上思考时间太久，遇到不会答的题目可先跳过去，如果有时间再去思考，否则，

3、你可能没有时间完成后面的题目。六、试题答错不倒扣分。停！请不要往下翻！听候监考老师的指示。否则，会影响你的成绩。物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 3 页 共 44 页一、单项选择题（本大题共一、单项选择题（本大题共 8 8 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 4040 分）分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案字母按要求涂黑。错选、多选和未选均无分。1.下图为高中物理某教科书的一个实验，该实验在物理教学中用于学习的物理知是（）。A.简谐振动B.机械波C.受迫振动D.阻尼振动2.如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘

4、水平桌面上的 M、N 两小孔中，O 为 M、N 连线中点，连线上 a、b 两点关于 O 点对称。导线均通有大小相等、方向向上的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B = k1r，式中 k 是常数、I 是导线中电流、r 为点到导线的距离。一带正电的小球以初速度v0从 a 点出发沿连线运动到 b 点，关于上述过程，下列说法正确的是（）A.小球先做加速运动后做减速运动B.小球做变加速直线运动C.小球对桌面的压力先减小后增大D.小球对桌面的压力一直在增大3.用一导热的可自由滑动的轻隔板把一圆柱形容器分隔成 A、B 两部分，如图所示。A 和 B 中分别封闭有质量相等的氮气和氧气，均可视为理想气

5、体，则当两部分气体处于热平衡时（）A.内能相等B.分子的平均动能相等C.分子的平均速率相等D.分子数相等4.如图所示，容器中盛有水，PM 为水面，从 A 点发出一束白光，射到水面上的 O 点后，折射光发生了折射照到器壁上 a、b 之间，对应 a、b 两种颜色的单色光，则（）物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 4 页 共 44 页A.由 A 到 O，a 光的传播时间大于 b 光的传播时间B.若发光点 A 不变而入射点 O 向左移，则 b 光可能发生全反射C.光束 a 的临界角较小D.用 a 光和 b 光分别在同一套双缝干涉实验装置上做实验，a 光的条纹间距较宽5.如图所示，质量均为 m

6、的物块 P、Q，物块 P 用细绳吊在天花板上，物块 Q 用轻弹簧吊在物块 P 下面，用竖直向上的推力推物块 Q，使轻绳的拉力刚好为零，保持两物块静止不动。现撤去推力 F，则在物块 Q 由静止向下运动到速度最大的过程中， （轻绳不会被拉断） （）A.物块 Q 的机械能一直增加B.初末两状态，物块 Q 的机械能相等C.物块 Q 的机械能不断减小，转化成了弹簧的弹性势能D.Q 重力势能的减少量大于 Q 动能的增加量6.如图所示，M、N 为真空中两根完全相同的均匀带正电绝缘棒，所带电荷量相同，且平行正对放置，两棒中点分别为 O1、O2，a、b、c、d、e 为 O1O2连线上的六等分点，a 点处有一带正

7、电的固定点电荷，已知 c 处和 d 处的场强大小均为 E0，方向相反，则 b 处的场强大小为（）A.E0B.C.D.7.如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正、负离子，从 O点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成角若不计重力，关于正、负离子在磁场中的运动，下物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 5 页 共 44 页列说法不正确的是（）A.运动的时间相同B.运动的轨道半径相同C.重新回到边界的速度大小和方向都相同D.重新回到边界的位置与 O 点距离相同8.一个质点在几个力同时作用下的位移为：， 其中一个恒力为，则这个力在该位移过程中所作的功为（）A.

8、-67JB.17JC.91JD.67J二、计算题（本大题二、计算题（本大题 1 1 小题，共小题，共 2020 分）分）9.一长直线中通有交变电流 I=I0Sint，I0和均为常量，在长直导线旁平行放置一矩形线圈，线圈平面与直导线在同一平面内已知线圈长为 a，宽为 b 的线圈左侧距离直导线为 d，求任一瞬时，线圈中的感应电动势。三、案例分析题（本大题共三、案例分析题（本大题共 2 2 小题，第小题，第 1 10 0 题题 2020 分，分，1 11 1 题题 3030 分，共分，共 5050 分分） 。10.材料：下面是一道物理作业题及某学生的解题过程。题目：如图，足够长的 U 形导体框架的宽

9、为 L，电阻忽略不计，其所在平面为竖直平面，磁感应强度为 B 的匀强磁场方向垂直于导体框平面，磁场足够大，一根质量 m，有效电阻为 R 的水平导体棒 MN 垂直于 U 形框架间，接触良好。导体棒从静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电量为q，求导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中电流对导体棒所做的功。物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 6 页 共 44 页解：设导体棒匀速下滑时速度为 v，此时导体棒受力平衡，则mg =B2L2vR，所以v =mgRB2L2，导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动的过程中，电流对导体棒做的功问题：（1）指出该同学错误的原因，并给出正确答

10、案。（10 分）（2）针对错误原因，设计一个教学片段，帮助该同学掌握相关知识。（10 分）11.案例：下面是高中物理“牛顿第三定律”的教学片段。教师：同学们在鼓掌时右手用力拍打左手，左手掌是否有感觉，右手掌是否也有感觉？学生：是，都感觉到疼。教师：是这样的，在这里两手间相互存在的一对力叫做作用力和反作用力。那么大家看一下课本，作用力和反作用力有什么关系呢？学生甲：两个物体之间的作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线。学生乙：作用力和反作用力与二力平衡很相似。教师：这两者说的不是一回事，甲同学所说的是牛顿第三定律的内容。大家一定要记住并会解释一些现象。学生：嗯教师：那我将两个弹簧测

11、力计的挂钩挂在一起，然后对拉。拉到一定的状态，保持稳定，两弹簧测力计的读数怎样呢？学生：相等。作用力和反作用大小相等。学生丙：我觉得两弹簧测力计示数不相等。教师：这是牛顿第三定律的应用，你好好分析一下就知道为什么相等了。物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 7 页 共 44 页问题：（1）对上述教学片段进行评析；（2）针对出现的问题，设计一个教学片段帮助学生掌握牛顿第三定律。四、教学设计题（本大题共四、教学设计题（本大题共 2 2 小题，第小题，第 1 12 2 题题 1212 分，分，1 13 3 题题 2828 分，共分，共 4040 分）分）12.阅读材料，根据要求完成教学设计。材

12、料如图所示为高中某教材“静电现象的应用”一节中“静电屏蔽”的演示实验。演示：使带电的金属球靠近验电器，但不接触，箔片是否张开？解释看到的现象。如图所示，用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，观察箔片是否张开。这个现象说明什么问题？任务：（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任务。材料一： 普通高中物理课程标准（2017 年版） 关于“牛顿第三定律”的内容标准为： “通过观察实物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 8 页 共 44 页验总结实验背后蕴含

13、的物理规律。材料二：高中物理某教科书中有关”用弹簧测力计探究作用力与反作用力的关系“的内容如下。材料三：教学对象为高中一年级学生，已学过牛顿第一定律、牛顿第二定律等相关知识。任务：（1）简述牛顿第三定律的内容。 （4 分）（2）根据上述材料，完成“用弹簧测力计探究作用力与反作用力的关系”的学习内容的教学设计，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。 （24 分）物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 9 页 共 44 页参考参考答案答案及及解析解析一、单项选择题（本大题共一、单项选择题（本大题共 8 8 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共

14、分，共 4040 分）分）1.【答案】D【解析】从图像上看，此种波的振幅越来越小，最后停下来，说明能量越来越小，克服外力做功，这种振幅逐渐减小的振动，叫做阻尼振动。故本题选 D。2.【答案】D【解析】根据右手螺旋定则可知，两根导线产生的磁场方向均沿逆时针方向，所以在 MN 之间两根导线产生的磁场方向相反，M 处导线产生的磁场方向垂直于 MN 向里，N 处导线磁场方向垂直于 MN 向外，从 M 到 O，合磁场方向向里，逐渐减小，从 O 到 N，根合磁场方向向外，逐渐增大。根据左手定则可知，带正电的小球受到的洛伦兹力方向开始时方向向上，逐渐减小，过 O 点后洛伦兹力的方向向下，逐渐增大。由此可知，

15、小球将做匀速直线运动，小球对桌面的压力一直在增大，ABC 不符合题意，D 符合题意。故本题选 D。3.【答案】B【解析】理想气体的内能等于所有分子的动能之和，两部分气体达到热平衡时温度相等，则分子平均动能相等，但质量相等的氮气和氧气，氮气的分子个数较多，故氮气的内能较大，故 A 错误；温度是分子平均动能的标志，温度相等，分子平均动能相等，故 B 正确；A 和 B 中分别封闭有质量相等的氮气和氧气，即， 每个氮气分子的质量 mA小于每个氧气分子的质量 mB， 故 nn， 又根据分子平均动能相等，则分子平均速率不相等，CD 错误。故本题选 B。4.【答案】D【解析】由图可知，两光在水中的入射角度相

16、同，b 光偏折更厉害，故可知 a 光的折射率要小于 b 光的折射率，由可知，a 光的传播速度要大于 b 光，故 A 到 O，a 光的传播时间小于 b 光的传播时间，A 不符合题意；发光点 A 不变而入射点 O 向左移，则入射角减小，不会发生全反射，B 不符合题意；根据可知 a 光的临界角较大，C 不符合题意；a 光的折射率小，频率小，波长长，由可得用 a光和 b 光分别在同一套双缝干涉实验装置上做实验，a 光的条纹间距较宽，D 符合题意。故本题选 D。5.【答案】B【解析】根据题意，轻绳的拉力刚好为零时，弹簧处于压缩状态，弹簧的弹力等于 mg，弹簧的压缩量x =mgk；物块 Q 向下运动到速度

17、最大时，弹簧处于伸长状态，弹簧的弹力等于 mg，弹簧的伸长量x =mgk，在物块 Q 由静止向下运动到速度最大的过程中，弹簧由压缩变为伸长，且初始压缩量等于最终伸长量；弹物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 10 页 共 44 页簧对物块 Q 先做正功后做负功，物块 Q 的机械能先增加再减小，且初末两状态，物块 Q 的机械能相等，A不符合题意，B 符合题意。物块 Q 的机械能先增加再减小，弹簧的弹性势能先减小后增大C 不符合题意。初末两状态， 物块 Q 的机械能相等， 则此过程中 Q 重力势能的减少量等于 Q 动能的增加量， D 不符合题意。故本题选 B。6.【答案】D【解析】本题考查电

18、场强度。设 O1、O2，a、b、c、d、e 相邻两点间的距离为 r，带正电的点电荷电荷量为 Q，两绝缘棒在 d 处产生的合场强大小为 E， 根据对称性和电场的叠加原理可知： c 处有，d 处有：，则得，方向向左；根据对称性可知：两绝缘棒在 b 处产生的合场强大小为，方向向右，故 b 处的场强大小：，D 符合题意。故本题选 D。7.【答案】A【解析】本题考查磁场对运动电荷的作用、圆周运动。粒子在磁场中运动周期为，则知两个离子圆周运动的周期相等根据左手定则分析可知，正离子逆时针偏转，负离子顺时针偏转，重新回到边界时正离子的速度偏向角为 22，轨迹的圆心角也为 22，运动时间同理，负离子运动时间，显

19、然时间不等故 A 错误；根据牛顿第二定律得：qvB=m得：，由题 q、v、B 大小均相同，则 r 相同，故 B 正确；正负离子在磁场中均做匀速圆周运动，速度沿轨迹的切线方向，根据圆的对称性可知，重新回到边界时速度大小与方向相同，故 C 正确根据几何知识得知重新回到边界的位置与 O 点距离 S=2rsin，r、相同，则 S 相同故 D 正确。本题要求选择不正确的。故本题选 A。8.【答案】D【答案】根据公式，D 正确。故本题选 D。物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 11 页 共 44 页二、计算题（本大题二、计算题（本大题 1 1 小题，共小题，共 2020 分）分）9.【参考答案】无

20、限长直导线的磁感应强度：B =0I2x求 =sBds?则 =ddt= cost0aI02 lnd+bd三、案例分析题（本大题共三、案例分析题（本大题共 2 2 小题，第小题，第 1 10 0 题题 2020 分，分，1 11 1 题题 3030 分，共分，共 5050 分分） 。10.【参考答案】（1） 错误在于题目中电磁感应产生的电流不是恒定的， 在计算电流对导体做功却直接用焦耳定律W =I2Rt进行求解，原因可能是学生对于焦耳定律的适用范围、电磁感应电流做功的计算没有掌握。正确解法如下：设导体棒匀速下滑时速度为 v，此时导体棒受力平衡，则mg =B2L2vR，所以v =mgRB2L2，设导

21、体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时，下滑的距离为 x，在电磁感应中q = It =ERt =Rtt =R=BLxR，解得x =qRBL导体棒从从开始下滑到刚开始匀速运动的过程中，根据能量守恒有mgx =12mv2+ Q解得Q =mgqRBLm3g2R22B4L4。在电磁感应中，安培力做的功等于电路中产生的焦耳热，故电流对导体棒所做的功Q =mgqRBLm3g2R22B4L4。（2）教学片段如下：师：同学们，我们先来分析一下这道题目的物理过程。导体棒在磁场中运动，会受到什么力的作用？生：重力、安培力。师：在这个过程中安培力是什么力？做正功还是做负功？生：安培力是变力，做负功。师：很好，安

22、培力是变力。所以不能直接求安培力所做的功。那么，安培力所做的功还可以怎么计算呢？大家想想，在电磁感应中。安培力所做的功转化成了什么？生：安培力所做的功转化为电路中电能，电能转化为热量。可以算电路中产生的热量。师：非常好。那我们可以直接用焦耳定律求电流对导体做的功吗生：不可以，此过程中电流一直变化。焦耳定律适用于恒定电流的情况。物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 12 页 共 44 页师：很好。如果电流变化我们还可以用能量守恒求电流对导体做的功。整个过程中能量变化情况是什么样？生：在整个过程中重力做的功转化为电能和动能。师：很好，那么为了得到重力做的功，就要求出导体棒从静止到匀速运动所下

23、降的距离，同学们知道怎么求吗？生：可以根据电磁感应中产生的电荷量来进行求解。师：要求动能只能，还要知道速度，那么匀速运动时导体棒的速度怎么求？生：可以，根据匀速运动时导体棒所受的重力和安培力相等这样就可以求出速度。师：那么电流对导体棒所做的功也就可以求解了，同学们再来算一算吧。11.【参考答案】（1）教学过程方面：该教师在教学过程中没有真正引导学生发现学习，只注重学习的结果，不注重学习的过程，让学生学会学习才能体现发展的理念。评价方面：对学生学习的评价过于单一，没有体现用启发的教学原则帮助学生学习。课堂氛围方面：该教师与学生之间的互动没有调动学生的积极性，不能激发学生学习动力，没有体现激励性原

24、则。（2）教学片段如下：教师：俗话说“个巴掌拍不响” ，同学们在鼓掌时右手用力拍打左手。左手掌是否有感觉，右手掌是否也有感觉？学生：是，都感觉到疼。教师：是这样的，力的作用是相互的，在这里两手间相互存在的一对力叫做作用力和反作用力，请大家列举生活中有关作用力和反作用力的实例。学生：划船、游泳、火箭发射等。教师：很好，作用力和反作用力在日常生活中虽然很常见。但是我们还需要定性地硏究作用力和反作用力有什么关系？（让学生将绑有条形磁铁 A、B 的两个小车放在桌面上，让学生分别用同名磁极靠近一次和用异名磁极靠近一次，观察现象）学生：两小车相互靠近或相互远离。教师：大家分析一下原因是什么？学生：磁铁 A

25、 吸引磁铁 B，磁铁 B 也吸引磁铁 A；磁铁 A 排斥磁铁 B，磁铁 B 也排斥磁铁 A。教师：两磁铁间的相互作用力性质相同，同时产生，方向是相反的。物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 13 页 共 44 页（请两位同学将两个弹簧测力计钩在一起，然后对拉。拉到一定的状态。保持稳定。学生观察比较两弹簧测力计的读数，看是否相等。改变几次读数。重复以上实验）教师：弹簧测力计的示数相等吗？学生：相等。教师：大家能得出什么结论呢？学生：两弹簧测力计之间是一对作用力和反作用力大小相等。教师：很好，那大家来总结一下作用力与反作用力的特点，这也是牛顿第三定律的内容。四、教学设计题（本大题共四、教学设

26、计题（本大题共 2 2 小题，第小题，第 1 12 2 题题 1212 分，分，1 13 3 题题 2828 分，共分，共 4040 分）分）12.【参考答案】（1）这个演示实验可用于解释静电屏蔽及其作用。（2）教学片段如下：师：同学们，大家都知道验电器是检验物体是否具有电荷的装置，大家思考当一个带电的导体小球靠近验电器时，验电器的金属箔片会张开吗？生：会。师：为什么？我没有接触验电器，只是接近啊。生：由于感应起电，使得验电器的上端聚集了一些与带电小球相反的电荷，而金属箔片就会带与带电小球相同的。师：很好，是不是和大家分析得一样呢？我们一块来看一下。（演示带电小球靠近验电器但不接触）师：大家看

27、到了什么？生：验电器两金属箔片张开了角。师：很好，大家分析得非常对，现在老师给验电器穿上一层衣服。这个“衣服像笼子一样買住了验电器，我用同一个小球靠近验电器，大家观察验电器和原来一样发生变化吗？生：没有。师：是不是验电器坏了？我们再仔细观察，去掉衣服后再将小球靠近验电器的金属，金属箔片张开了这说明了什么？物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 14 页 共 44 页生：这层网状的“衣服”阻止了电荷的感应。师：没错，这就是我们今天要给大家介绍的“静电屏蔽”现象。导体的外壳对它的内部起到保护作用，使它的内部不受外部电场的影响，这种现象称为静电屏蔽。大家想，这种静电屏蔽，有什么作用呢？（展示高压

28、工作时工作人员穿的衣服和精细工作原件的静电屏蔽）生：保护我们的工人和精细的电脑手机原件。13.【参考答案】（1）牛顿第三定律：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。（2）教学设计如下：教学目标知道作用力与反作用力，理解牛顿第三定律，能用牛顿第三定律解决有关生活实例；经历科学探究的过程，学生从中发现问题，养成合作与交流的习惯，通过观察实验现象和积极思考，学生逐步具有抽象与概括能力；养成实事求是的科学态度。教学重难点教学重点作用力和反作用力的关系及特点教学难点区分平衡力和作用力与反作用力。教学过程导入通过学生演示拔河比赛的实验现象引出课题。【设计意图】通过日常活

29、动导入新课，提高学生的学习兴趣环节。新授环节一：1.力的作用是相互的。教师带领学生一起举出现实生活中的现象，学生加以讨论，并通过演示接触与不接触物体的力的作用现象进行说明。学生归纳总结，并画出受力分析图，得出结论，力的作用是相互的。环节二：作用力与反作用力教师引导学生自己设计实验。物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 15 页 共 44 页探究一：寻找作用力的反作用力教师引导学生归纳作用力与反作用力的概念，并举例说明。教师提问作用力和反作用力性质相同吗？学生思考归纳：作用力与反作用力的特点。探究二：作用力与反作用力的关系。教师提问：如何研究作用力与反作用力？学生做出猜想和假设，教师引导学

30、生分组设计实验。学生分组实验，教师巡视指导，学生归纳实验结果。环节三：牛顿第三定律教师引出牛顿第三定律，引导学生理解牛顿第三定律，并举例说明。作用力与反作用力的实际应用。【设计意图】锻炼学生的动手和动脑能力；培养学生的独立思考与实验能力；帮助学生温故而知新。巩固教师提出问题，生活中作用力和反作用力的应用。学生思考回答。小结教师提问，这节课收获了什么？学生总结交流。作业思考总结平衡力和作用力和反作用力的区别。物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 16 页 共 44 页20222022 年上半年中小学年上半年中小学教师资格证考试教师资格证考试物理物理学科知识学科知识与教学能力与教学能力（高级

31、中学高级中学）考前冲刺密卷考前冲刺密卷（二二）科目代码科目代码（406406）重要提示重要提示为维护您的个人权益，确保教师资格证考试的公平公正，请您协助我们监督考试实施工作。本场考试规定：监考老师要向本考场全体考生展示题本密封情况，并邀请 2 名考生代表验封签字后，方能开启试卷袋。请将此条形码揭下，请将此条形码揭下，贴在答题卡指定位置贴在答题卡指定位置条条形形码码粘粘贴贴处处准考证号姓名物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 17 页 共 44 页注意事项注意事项一、本试卷分满分 150 分，总时限 120 分钟，各部分不单独计时，答题时请注意合理分配时间。二、请按照要求在答题卡上填写好自

32、己的姓名，涂写好准考证号，严禁折叠答题卡。三、必须在答题卡上答题：在题本上答题，一律无效。四、监考人员宣布考试开始时，方可答题；宣布考试结束时，应立即停止答题。题本、答题卡、草稿纸一律留在桌上，待监考人员确认数量无误，允许离开后，方可离开考场。如果违反了以上任何一项要求，都将影响你的成绩。五、在本套试卷中，可能有些试题较难，因此你不要在一道题上思考时间太久，遇到不会答的题目可先跳过去，如果有时间再去思考，否则，你可能没有时间完成后面的题目。六、试题答错不倒扣分。停！请不要往下翻！听候监考老师的指示。否则，会影响你的成绩。物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 18 页 共 44 页一、单项

33、选择题（本大题共一、单项选择题（本大题共 8 8 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 4040 分）分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案字母按要求涂黑。错选、多选和未选均无分。1.下图为高中物理某教科书的一个实验，该实验在物理教学中用于学习的物理知是（）。A.动能定理B.动量定理C.自由落体运动D.平抛运动2.两端封闭的内径均匀的直玻璃管，水平放置，如图所示，V左=V右，温度均为 20，现将右端空气柱降为 0，左端空气柱降为 10，则管中水银柱将（）A.向右移动B.无法确定是否移动C.不动D.向左移动3.如图所示，在光滑的

34、水平面上有两个物体 A 和 B，它们的质量均为 m，一根轻弹簧与 B 相连静止在地面上。物体 A 以速度 v0沿水平方向向右运动，通过弹簧与物体 B 发生作用。下列说法正确的是（）A.物体 B 和弹簧组成的系统动量守恒，机械能不守恒B.当弹簧获得的弹性势能最大时，物体 A 的速度为零C.从弹簧开始压缩至压缩最大的过程中，弹簧对物体 B 做功D.在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中，弹簧对物体 A 和物体 B 的冲量大小相等，方向相反4.某一列简谐横波中的质点 a 的振动图象如图甲所示，这列简谐横波在 t=1.0s 时的波形图如图乙所示，则（）物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 19 页 共

35、 44 页A.这列波沿 x 轴负方向传播，波度 v=0.02m/sB.这列波沿 x 轴负方向传播，波度 v=0.5m/sC.t=0 至 t=1s 的时间内，质点 a 的位移始终在增大D.t=4s 时刻，a 质点经平衡位置向下振动5.在匀强电场中把电荷量为的点电荷从 A 点移动到 B 点，静电力做功为，再把这个电荷从 B 点移动到 C 点，克服静电力做功。下列选项不正确的是（）A.A，B 两点间的电势差B.C，A 两点间的电势差C.A，B，C 三点的电势高低关系为D.A，B，C 三点的电势高低关系为6.如图，光滑固定的金属导轨 PQ、MN 在同一斜面内，两导轨相距 L，与水平面成角，导轨上端 P

36、、M 间接有阻值为 R 的电阻，导轨所在空间存在垂直于导轨平面向上的磁场 B，现有一导体棒 ab，置于导轨上，其阻值为 r，现给 ab 一平行于导轨向上的初速度 v，ab 沿导轨上升后又沿导轨滑下，回到初始位置时速度为 v1，不计导轨电阻，则在 ab 从初位置出发到又回到初位置的过程中，下列说法正确的是（）A.上升过程与下降过程通过电阻的电荷量相等B.在整个过程中 ab 间的电势差的最大值为 BLvC.v 与 v1的关系为 v=v1D.在整个过程中克服安培力所做的功等于电阻 R 上产生的焦耳热物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 20 页 共 44 页7.如图所示电路中，A、B 是构成平

37、行板电容器的两金属极板，P 为其中的一个定点，将开关 S 闭合，电路稳定后将 A 板向上平移一小段距离，则下列说法正确的是（）A.电容器的电容增加B.在 A 板上移过程中，电阻 R 中有向上的电流C.A，B 两板间的电场强度增大D.P 点电势升高8.有一小球，置于一光滑的水平桌面上，用细绳拴住小球，绳的另端穿过桌面中心的孔 O，该小球以角速度在半径为 R 的圆周上运动，如图所示，今将绳从小孔往下拉，则小球（）A.三者都变B.动量大小与动能都变，角动量不变C.动量大小变，动能不变，角动量变D.三者都不变二、计算题（本大题二、计算题（本大题 1 1 小题，共小题，共 2020 分）分）9.如图为一

38、半径为R，带电量为q的均匀带电球体，求带电球体的电势分布。三、案例分析题（本大题共三、案例分析题（本大题共 2 2 小题，第小题，第 1 10 0 题题 2020 分，分，1 11 1 题题 3030 分，共分，共 5050 分分） 。10.材料：下面是一道物理作业题及某学生的解题过程。物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 21 页 共 44 页题目： 如图所示， 铜棒质量 m=0.1kg 静止放在相距 L=8cm 的水平导轨上， 两者之间的动摩擦因数 u=0.5，现在铜棒中通以 I=5A 的电流，要使铜棒滑动，可在两导轨间加垂直于铜棒的匀强磁场。求所加匀强磁场的磁感应强度的最小值。（设

39、最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取 10m/s2）解：当安培力大小刚好等于滑动摩擦力时，物体开始滑动，此时磁场的磁感应强度最小，故 BIL=mg，解得 B=1.25T。答：所加匀强磁场的磁感应强度的最小值为 1.25T。问题：（1）指出该同学错误的原因，并给出正确解题过程。（10 分）（2）针对错误原因，给出教学思路，帮助该同学掌握相关知识。（10 分）11.阅读案例，并回答问题。案例：（教师演示实验）教师：让一张纸与一个小钢球同时从同一高度处开始自由下落，可以观察到什么现象？学生：钢球先落地。教师：对，这就是生活中观察到的现象。（教师演示实验）教师： 我们把刚才的纸揉成团， 再与小球一起由静

40、止开始从同一高度处同时下落， 大家看到什么现象？学生：几乎同时下落。教师：这是因为空气阻力的影响。把纸揉成团时所受的空气阻力，要比张纸摊开时小得多。（教师演示实验）教师：拿出事先抽成真空（空气相当稀薄）的牛顿管，让管中的硬币、鸡毛、纸片、粉笔头从静止开始同时下落，大家看到什么现象？物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 22 页 共 44 页学生：同时下落。教师：这就是自由落体运动。教师板书：自由落体运动：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。问题：（1）对该教师的教学进行评价。（2）针对上述教学过程存在的问题，设计一个教学片段，帮助学生学习。四、教学设计题（本大题共四、教学设计题（本

41、大题共 2 2 小题，第小题，第 1 12 2 题题 1212 分，分，1 13 3 题题 2828 分，共分，共 4040 分）分）12.阅读材料，根据要求完成教学设计。材料：材料图示为某高中物理教材“光的粒子性”一节的“观察光电效应”的演示实验。把块锌板连接在验电器上，并使锌板带负电，验电器指针张开。用紫外线灯照射锌板如图所示，观察验电器指针的变化这个现象说明了什么问题？任务：（1）说明教材所述“用紫外线灯照射锌板，观察验电器指针的变化”的实验设计意图。 （4分）（2）用此实验设计一个包含师生交流的教学片段，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

42、任务。材料一： 普通高中物理课程标准（2017 年版） 中关于“库仑定律”的内容标准为： “知道点电荷模型。知道两个点电荷间互相作用的规律。体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法。材料二：高中物理某教科书中关于”库仑定律“的实验设计如下。物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 23 页 共 44 页材料三：教学对象为高中二年级学生，已学过静电场的相关知识点。任务：（1）在上述实验中用到了什么特殊的实验方法？请列举至少两个用到这种方法的其他实验。 （4 分）（2）根据上述材料，完成“电荷间作用力的大小跟距离、电荷量的关系”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

43、师活动、学生活动、设计意图，可以采用表格式或叙述式等） 。 （24 分）物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 24 页 共 44 页参考参考答案答案及及解析解析一、单项选择题（本大题共一、单项选择题（本大题共 8 8 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 4040 分）分）1.【答案】D【解析】从图片中可以得知该图中，用小铁锤敲击挡板，左边的小球和右边的小球同时开始运动，左边的做自由落体运动，右边的做自由落体运动，所以是为了验证平抛运动的竖直方向跟自由落体运动的运动情况一样。故 ABC 错，故本题选 D。2.【答案】A【解析】假设水银柱不动，则气体体积不变，由查理定律得：，则，

44、开始时两部分气体压强 P 与初温 T 都相等，左边气体降低的压强：；右边气体降低的压强：，右边气体降低的压强大于左边气体降低的压强，则左边气体压强大于右边气体压强，水银柱将向右移动；本题选 A。3.【答案】D【解析】由于水平面光滑，弹簧被压缩的过程中，系统的合外力为零，只有弹簧的弹力做功，所以物体物体 B 和弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒，A 不符合题意；由题意可知，物体 A 在压缩弹簧时，做减速运动，物体 B 受到弹簧的弹力作用做加速运动，某时刻二者的速度相等，此时弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，故在弹簧被压缩并获得的弹性势能最大时，物体 B 的速度并不为零，AB 不符合题意；在弹簧的弹

45、性势能逐渐增大的过程中，物体 A 的速度并不为零，物体 B 的速度也并是最大值 v0，故弹簧对物体 B 所做的功不是，C 不符合题意；在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中，弹簧对物体 A 和物体 B的作用力大小相等、方向相反，故二力的冲量大小相等，方向相反，D 符合题意。故本题选 D。4.【答案】B【解析】根据甲图得到质点 a 的振动周期为 2s，1s 时刻向下振动，运用波形平移法可知波向-x 方向传播，波长为 1m，故波速为：，A 不符合题意，B 符合题意；从甲图可以看出，t=0 至t=1s 的时间内，质点 a 的位移先增大后减小，C 不符合题意；x-t 图象的斜率表示速度，从甲图可以看出，t=

46、4s 时刻，a 质点经平衡位置向上振动，D 不符合题意。故本题选 B。5.【答案】D物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 25 页 共 44 页【解析】依题意，B 两点间的电势差，A 正确，不符合题意；C 两点间的电势差，所以，B 正确，不符合题意；因为，所以 C 三点的电势高低关系为，C 正确，不符合题意；D 错误，符合题意。本题选不正确，故本题选D。6.【答案】A【解析】根据得：上升过程与下降过程磁通量的变化量大小相等， 则知通过电阻的电荷量相等， A 符合题意； 出发时 ab 的速度最大， 产生的感应电动势最大， 为 E=BLv，Ab 间的电势差的最大值为，B 不符合题意；由于导体

47、棒要克服安培力做功，机械能不断减少，故 vv1，C 不符合题意；在整个过程中克服安培力所做的功等于整个回路（R+r）产生的焦耳热，D 不符合题意。故本题选 A。7.【答案】B【解析】根据，当 A 板向上平移一小段距离，间距 d 增大，其它条件不变，则导致电容变小，A 不符合题意；在 A 板上移过程中，导致电容减小，由于极板电压不变，那么电量减小，因此电容器处于放电状态， 电阻 R 中有向上的电流， B 符合题意； 根据与相结合可得：，由于电量减小，场强大小变小，C 不符合题意；因场强变小，导致 P 点与 B 板的电势差减小，因 B 板接地，电势为零，即 P 点电势降低，D 不符合题意。故本题选

48、 B。8.【答案】B【解析】质点受绳子拉力作用，因为合外力矩为零，所以质点角动量守恒，即，绳子向下拉的过程中，质点运动半径变小，故速度 v 增大，动量，动能，则动量变大，动能变大。故本题选 B。二、计算题（本大题二、计算题（本大题 1 1 小题，共小题，共 2020 分）分）9.【参考答案】根据高斯定理可得物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 26 页 共 44 页对球外任意一点P，有对球内任意一点P，有三、案例分析题（本大题共三、案例分析题（本大题共 2 2 小题，第小题，第 1 10 0 题题 2020 分，分，1 11 1 题题 3030 分，共分，共 5050 分分） 。10.【

49、参考答案】（1）错误原因在于该生没有考虑磁场的方向，默认磁场是垂直于导轨的，所以错误。正确解答过程如下：首先对物体进行受力分析，金属棒受到重力、支持力、摩擦力和安培力的作用。受力如图所示：水平方向：Fcos= f =FN竖直方向：mg = Fsin+ FN联立解得根据数学知识可得又根据解得（2）教学思路：首先问同学们磁场方向如何，帮助学生突破场磁场方向总是垂直于导轨平面的思维定式，然后带领学生分析金属棒的受力情况，列出平衡方程。再次提出问题，安培力是确定的吗？学生进行力的动态分析，根据数学知识，找到最小的安培力，进一步求解得到最小值。11.【参考答案】（1）该教学片段中，教师的教学方法和教学评

50、价不符合新课程标准的要求，缺乏趣味性。首先，在教学方法方面，教师直接给出相应的结论，学生没有思考的过程，导致学生只能死记硬背结论，重结论轻过物理学科知识与教学能力试题（高级中学） 第 27 页 共 44 页程；在课堂氛围方面，教学过程中教师只是简单地提问，相应的互动过程，缺乏趣味性，不能调动学生学习的积极性，不符合启发性原则的。在教学评价方面，教师在教学过程中几乎没有反馈，不能调动学生参与讨论的积极性，未能引导学生对实验现象的深度思考和探索，没有发挥教学评价反馈、调节和激励的作用。（2）教学片段如下：教师用手拉着根下端连有小钢球的细线并提问：小球在静止时受到几个力的作用？生：受到两个力的作用，