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5(

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5

(题后含答案及解析)

题型有：1. 单项选择题 2. 简答题 3. 案例分析题 4. 教学设计题

单项选择题

1．小满是一名九年级学生。下面是与他有关的一些数据，你认为合理的是()。

A．手掌宽度为2．5dm

B．百米赛跑的速度可达15m／s C．脉搏正常跳动的频率为70Hz D．身体的体积约为0．05m3

正确答案：D

解析：人手掌的宽度约10cm，2．5dm=25cm，A选项错误，不符合题意。男子百米世界纪录的速度略大于10m／s，一般人百米速度不可能达到15m／s，B选项错误，不符合题意。人正常的脉搏跳动在70次／min左右，而70Hz是指每秒跳动70次，C选项错误，不符合题意。中学生的质量约50kg，人的密度与水差不多，则，C选项正确，符合题意，故选D。

2．在感应电场中电磁感应定律可以写成，式中Ek为感应电场的电场强度，此式表明()。

A．感应电场是保守力场

B．感应电场的电场线不是闭合曲线 C．闭合曲线C上的Ek处处相等

D．在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念

正确答案：D

解析：感应电场沿着闭合回路做功不为0，所以是非保守力场，其电场线永远闭合，不能像静电场一样引入电势，闭合曲线上的Ek不一定相等。故答案为D。

3．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

正确答案：C

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。故选C。

4．质量为1kg的物体，从坐标原点由静止开始出发，在水平面内沿x轴正向运动，其所受合力方向与运动方向相同，合力大小为F=3+2x(SI制)，物体在开始运动的3m内，合力所做的功是()。

A．16J B．18J C．20J D．24J

正确答案：B

解析：变力做功利用微积分进行求解得，故答案为B项。

5．如图所示，木板长为l，板的A端放一质量为m的小物块，物块与板间的动摩擦因数为μ。开始时板水平，在绕O点缓慢转过一个小角度θ的过程中，若物块始终保持与板相对静止。对于这个过程中各力做功的情况，下列说法正确的是()。

A．摩擦力对物块所做的功为msinθ(1一cosθ) B．弹力对物块所做的功为，msinθcosθ C．木板对物块所做的功为msinθ D．合力对物块所做的功为mcosθ

正确答案：C

6．爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖，某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率γ的关系如图所示，其中γ0为极限频率。从图中可以确定的是()。

A．逸出功与γ有关

B．Ekm与入射光强度成正比 C．γ A．4：3 B．3：2 C．3：1 D．3：4

正确答案：D

解析：(1)甲、乙均为电压表时，闭合开关S，R1和R2串联，电源电压U=U甲，U2=U乙，由题知，U甲：U乙=4：1，即U2：U=1：4，所以U1：U2=3：1。，所以R1=R2=U1：U2=3：1。(2)甲、乙均为电流表时，断开开关S，R1和R2并联，。乙电流表测量R1和R2总电流，甲电流表测量R2的电流，I甲：I

乙=I：I2=3：4。故选D。

8．教材分析对于教师顺利实现教学目标和课堂教学计划具有非常重要的意义，以下表述没有体现出这一点的是()。

A．教材分析是教师掌握教材内容的必然途径 B．教材分析是“语言”转化过程的必然要求 C．教材分析是对物理教师的基本要求 D．教材分析关注学生的认知规律

正确答案：D

简答题

一质点沿x轴运动，其坐标与时间的变化关系为x=4t-2t3，式中x，t分别以m，s为单位，试计算：

9．在最初2s内的位移和平均速度；

正确答案：由题中所给关系式可知，2s内的位移为：x／t=2=4×2—2×23=一8m△x=x—0=一8m平均速度为：

10．2s末的瞬时速度；

正确答案：2s末的瞬时速度为t=2时，v=一20m／s

11．3s末的瞬时加速度。

正确答案：，当t=3时，a=一36m／s2

案例分析题

12．某教师为了了解学生静电感应、验电器、电荷守恒等知识的掌握与运用情况，设计了若干检测题，其中一题如下。如图所示，当带正电的绝缘空腔导体4的内部通过导线与验电器的小球B连接时．问验电器是否带电?

正确答案：(1)错解原因：关键是对“导体的外表面”含义不清，结构变化将要引起“外表面”的变化，这一点要分析清楚。错解没有分析出空腔导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接后，验电器的金箔成了导体的外表面的一部分，改变了原来导体结构。A和B形成一个整体，净电荷要重新分布。(2)一部分同学做错这道题还有一个原因，就是知识迁移的负面效应。他们曾经做过一道与本题类似的题：“先用绝缘金属小球接触带正电的绝缘空腔导体A的内部，然后将绝缘金属小球移出空腔导体A与验电器的小球B接触，验电器的金箔不张开。”他们见到本题就不假思索地选择了不带电的结论。“差异就是矛盾，”学

习中要善于比较，找出两个问题的区别才方能抓住问题的关键。这两道题的差异就在于：一个是先接触内壁，后接触验电器小球；另一个是正电的绝缘空腔导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接。进而分析这种差异带来的什么样的变化。生搬硬套是不行的。

在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、导线若干。师：同学们按照电路图连接电路时，要注意滑动变阻器保护电路的作用，不要连错了。生1：恩，滑动变阻器要在最右端．差点忘了。生2：我的这个电路闭合移动滑动变阻器滑片，电流怎么一直为零啊?师：肯定是哪个地方断路了。现在，大家让电压保持一定，看一下电流与电阻的关系。生：将R=10Ω的电阻接入，闲合开关，记下电流的值，再换成R=15Ω的电阻．记下电流的值……师：你保持电压一定了吗，这样得出的数据肯定不正确。生3：我保持电压一致，得到电流和电阻成反比的关系。师：这位同学回答得很好，电压一定时，通过导体的电流和电阻成反比。问题：

13．请对该教师的教学片断进行评述。

正确答案：教师在教学过程中没有真正引导学生进行探究性学习，只注重学习的结果，不注重学生学习的过程，还是受传统教学评价的导向。让学生学会学习，学会探索和发现，比学生习得多少物理知识都重要。教师要关注全班学生，关注每个学生的差异性，一个学生不能代表全班，要做到因材施教。教师要强调启发式教学的原则，如何控制电阻两端的电压一定呢?那么我们把电阻换成更大的，电阻分得的电压会增大，要使定值电阻分压不变，则要使滑动变阻器接入电路中的电阻变大，这样才能保证电阻两端的电压不变。

14．针对上述教学片断中教师存在的问题，设计教学片断，帮助学生学习。

正确答案：教师：在探究导体中的电流跟导体两端的电压关系时，应采用什么方法和原理?学生：控制变量法，保持电阻不变，改变电压的值。教师：对，研究两个物理量之间的关系我们要控制第三个物理量不发生改变。做这个实验。我们要选择什么器材，怎么设计电路呢?学生：需要用到电压表、电流表、滑动变阻器、电阻、电源。教师：那么滑动变阻器的作用是什么呢?学生4：保护电路的作用。教师：还有其它作用吗?学生：恩，还可以改变电阻两端的电压。教师：对，下面同学们用手中的器材连接电路，并把数据记入表格中。

教学设计题

根据下列材料，完成教学设计。材料一下面是高中物理人教版(选修)3—1第一章第4节“电势能和电势”内容节选。第4节电势能和电势我们已经建立了电场强度的概念，知道它是描述电场性质的物理量。倘若把一个静止的试探电荷放入电场中，它将在静电力的作用下做加速运动，经过一段时间以后获得一定的速度，试探电荷的动能增加了。我们知道，这是静电力做功的结果，而功又是能量

变化的量度，那么，在这一过程中，是什么能转化成试探电荷的动能呢?为此，我们首先要研究静电力做功的特点。静电力做功的特点试探电荷g在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点移动到B点(图1．4—1)，我们计算这几种情况下静电力对电荷做的功。我们把q沿直线从A移往B。在这个过程中(图1．4—1甲)，它受到的静电力F=qE，静电力与位移AB的夹角始终为θ，静电力对q做的功为：W=Fcosθ.｜AB｜=qE.｜AM｜在把q沿折线AMB从A移往曰的过程中(图1．4—1甲)，在线段AM上静电力对q所做的功W1=qE.｜AM｜。在线段MB上，由于移动方向跟静电力垂直，静电力不做功，W2=0。在整个移动过程中静电力对q所做的功W=W1+W2，所以W=qE.｜AM｜再使g沿任意曲线ANB从A移动到B(图1．4—1乙)。我们可以用无数组静电力垂直和平行的折线来逼近曲线AⅣB。只要q的移动方向与静电力平行，静电力都做功，而这些与静电力平行的短折线的长度之和等于｜AM｜。因此，静电力所做的功还是W=qE.｜AM｜可见，不论g经由什么路径从A点移动到B点，静电力做的功都是一样的。因此，在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。电势能在必修物理课中我们学过，正是由于移动物体时重力做的功与路径无关，同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能，从而也使重力势能的概念具有实际的意义。同样地，由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。可用Ep表示。材料二《新课程标准》要求：知道电势能、电势，理解电势差。材料三学生已经学习了电场以及电场强度的概念，对于电场的性质有了初步的了解。根据上述材料回答：

15．比较静电力做功与重力做功，回答它们具有的共同特点是什么?

正确答案：静电力做功与重力做功的共同特点是：所做的功均与路径无关。

16．根据上述材料，请从教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程等方面完成“电势和电势能”一节课的教学设计。(不少于300字)

正确答案：教学设计如下：