2021年教師資格證《物理學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力》（高級(jí)中學(xué)）高分通關(guān)卷1卷面總分：13分答題時(shí)間：240分鐘試卷題量：13題練習(xí)次數(shù)：7次

單選題（共8題，共8分）

1.以下說(shuō)法正確的是()。

A.溫度越低時(shí)，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯

B.擴(kuò)散現(xiàn)象表明分子在永不停息地運(yùn)動(dòng)

C.當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間的引力增大，分子間的斥力減小

D.一定質(zhì)量的理想氣體，在等溫膨脹過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能減小

正確答案：B

您的答案：

本題解析：布朗運(yùn)動(dòng)是分子熱運(yùn)動(dòng)的間接反映，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，A項(xiàng)錯(cuò)誤。擴(kuò)散現(xiàn)象表明分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，B項(xiàng)正確。當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力同時(shí)減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤。等溫膨脹過(guò)程中溫度不變，氣體分子的平均動(dòng)能不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.如圖所示．一小物塊被夾子夾緊，夾子通過(guò)輕繩懸掛在小環(huán)上，小環(huán)套在水平光滑細(xì)桿上，物塊質(zhì)量為M，到小環(huán)的距離為￡，其兩側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為F。小環(huán)和物塊以速度移向右勻速運(yùn)動(dòng)，小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻停止，物塊向上擺動(dòng)。整個(gè)過(guò)程中，物塊在夾子中沒有滑動(dòng)。小環(huán)和夾子的質(zhì)量均不計(jì)，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是()。

A.見圖A

B.見圖B

C.見圖C

D.見圖D

正確答案：D

您的答案：

本題解析：物塊向右勻速運(yùn)動(dòng)。夾子與物塊處于平衡狀態(tài)，繩的張力等于M9，與2F的大小關(guān)系不確定，A項(xiàng)錯(cuò)誤。小環(huán)碰到釘子P時(shí)，物塊M做圓周運(yùn)動(dòng)，在最低點(diǎn)時(shí)拉力與重力的合力提供向心力．因此繩中的張力大于壇，與2F的大小關(guān)系不確定，B項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)機(jī)械能守恒定律，減小的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能則有爭(zhēng)M是m珈，則物塊上升的最大高度為^。等，c項(xiàng)錯(cuò)誤c夾子對(duì)物體的最大靜摩擦力為2F，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)物塊受力分析,D項(xiàng)正確。

3.公園里燈光噴泉的水池中有處于同一深度的若干彩燈，在晚上觀察不同顏色彩燈的深度和水面上被照亮的面積，下列說(shuō)法正確的是()。

A.紅燈看起來(lái)較深，且照亮的水面面積較大

B.紅燈看起來(lái)較淺，且照亮的水面面積較大

C.紅燈看起來(lái)較淺，且照亮的水面面積較小

D.紅燈看起來(lái)較深，且照亮的水面面積較小

正確答案：A

您的答案：

本題解析：光源在水中視深為^稅：虹，因?yàn)榧t光的折射率比紫光的小，則紅燈看起來(lái)比較深。根據(jù)sinC：上及折射率大小關(guān)系知，紅光發(fā)生全反射的臨界角最大，其照在水面產(chǎn)生的圓的半徑大，則被照亮的水面面積比較大．A項(xiàng)正確。

4.放射性同位素釷232經(jīng)僅、p衰變會(huì)生成氡，其衰變方程為甏Th一2；60Rn+xa+y[3，則石、Y的值正確的是()。

A.x=2，y=3

B.x=1，y=3

C.x=3，y=2

D.x=3，y=l

正確答案：C

您的答案：

本題解析：ɑ衰變要產(chǎn)生ɑ粒子42He，故原子核經(jīng)過(guò)一次ɑ衰變，電荷數(shù)減小2，質(zhì)量數(shù)減小4，衰變要產(chǎn)生電子0-1e，故一次衰變電荷數(shù)增加l，質(zhì)量數(shù)不變。根據(jù)核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)、核電荷數(shù)守恒，有90=86+2x-y，232=220+4x，則x=3，y=2。

5.對(duì)于一定量的理想氣體在某一過(guò)程中，從外界吸收熱量2．5X104J，氣體對(duì)外做功1．0×104J，則該理想氣體()。

A.溫度降低，密度增大

B.溫度降低，密度減小

C.溫度升高，密度增大

D.溫度升高.密度減小

正確答案：D

您的答案：

本題解析：由AE=W+Q=一1．0x104J+2．5x104J=1．5x104J，可知?dú)怏w內(nèi)能增加，溫度升高。由于氣體對(duì)外做功，所以體積增大，密度減小。

6.恒星向外輻射的能量來(lái)自其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應(yīng)。核反應(yīng)方程為24He+24He一；48Be+y，以下說(shuō)法不正確的是（）。

A.該核反應(yīng)為聚變反應(yīng)

B.熱核反應(yīng)中有質(zhì)量虧損

C.熱核反應(yīng)會(huì)放出巨大能量

D.由于核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒，所以質(zhì)量也是守恒的

正確答案：D

您的答案：

本題解析：題干中兩個(gè)輕核反應(yīng)生成一個(gè)重核，屬于核聚變反應(yīng)。核反應(yīng)釋放出巨大的能量，有質(zhì)量虧損。故A、B、C三項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

7.如圖所示為某高中物理教科書的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中用于學(xué)習(xí)的物理知識(shí)是()。

A.電磁振蕩

B.互感現(xiàn)象

C.自感現(xiàn)象

D.電磁感應(yīng)

正確答案：C

您的答案：

本題解析：由于導(dǎo)體本身電流的變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫作自感現(xiàn)象。電路中的線圈三是發(fā)生自感現(xiàn)象的關(guān)鍵。

8.某電場(chǎng)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面如圖所示，圖中實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示等勢(shì)線，過(guò)a,b兩等勢(shì)面的電勢(shì)分別為uo=50V，Ub=20V習(xí)5么曲連線中點(diǎn)c的電勢(shì)UC的值為()。

A.等于35V

B.大于35V

C.小于35V

D.等于l5V

正確答案：C

您的答案：

本題解析：電場(chǎng)線越密場(chǎng)強(qiáng)越大，所以nc間的平均場(chǎng)強(qiáng)大于6c間的平均場(chǎng)強(qiáng)，由U=Ed可知以較大，故c點(diǎn)電勢(shì)小于35V，C項(xiàng)正確。

問(wèn)答題（共5題，共5分）

9.一半徑為R的半球面，均勻地分布著電荷面密度為盯的電荷，則球心處的電場(chǎng)強(qiáng)度是多少

正確答案：

您的答案：

本題解析：

10.閱讀案例，并回答問(wèn)題。

(3)教學(xué)思路：首先幫助學(xué)生突破思維定勢(shì)——磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，即安培力在水平方向。首先帶領(lǐng)學(xué)生回顧力的平行四邊形定則。提出問(wèn)題，金屬棒除了受安培力還受到哪些力畫出力的平行四邊形示意圖；深入引導(dǎo)，支持力與滑動(dòng)摩擦力的合力方向和大小是否不變重力的大小和方向是否不變進(jìn)行力的動(dòng)態(tài)分析，找到最小的安培力，進(jìn)而列式用數(shù)學(xué)方法求解最小值。教師演示實(shí)驗(yàn)并提問(wèn)：讓一張紙與一個(gè)小鋼球同時(shí)從同一高度處開始自由下落，可以觀察到什么現(xiàn)象

學(xué)生：鋼球先落地。

教師：對(duì)，這就是生活中觀察到的現(xiàn)象。

教師演示實(shí)驗(yàn)：我們把剛才的紙揉成團(tuán)，再與小球一起由靜止開始從同一高度處同時(shí)下落，大家看到什么現(xiàn)象

學(xué)生：幾乎同時(shí)下落。

教師：這是因?yàn)榭諝庾枇Φ挠绊憽０鸭埲喑蓤F(tuán)時(shí)所受的空氣阻力，要比一張紙攤開時(shí)小

得多。

教師演示實(shí)驗(yàn)：拿出事先抽成真空(空氣相當(dāng)稀薄)的牛頓管，讓管中的硬幣、雞毛、紙片、粉筆頭從靜止開始同時(shí)下落，大家看到什么現(xiàn)象

學(xué)生：同時(shí)下落。

教師：這就是自由落體運(yùn)動(dòng)。

教師板書。自由落體運(yùn)動(dòng)：物體只在重力的作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。

問(wèn)題：

(1)對(duì)該教師的教學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

(2)針對(duì)上述教學(xué)過(guò)程存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一個(gè)教學(xué)片段，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。

正確答案：

您的答案：

本題解析：(1)該教學(xué)片段中，教師的教學(xué)方法和教學(xué)評(píng)價(jià)不符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，缺乏趣味性。首先，教師雖然采用了實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，但在實(shí)驗(yàn)過(guò)后直接給出相應(yīng)的結(jié)論，學(xué)生沒有思考的過(guò)程，導(dǎo)致學(xué)生只能死記硬背結(jié)論。教學(xué)過(guò)程中教師只是簡(jiǎn)單地提問(wèn)，相應(yīng)的互動(dòng)過(guò)程，缺乏趣味性，不能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，不符合啟發(fā)性原則的。教師在教學(xué)過(guò)程中幾乎沒有反饋，不能調(diào)動(dòng)學(xué)生參與討論的積極性，未能引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的深度思考和探索，沒有發(fā)揮教學(xué)評(píng)價(jià)反饋、調(diào)節(jié)和激勵(lì)的作用。(2)教師用手拉著一根下端連有小鋼球的細(xì)線并提問(wèn)：小球在靜止時(shí)受到幾個(gè)力的作用

生：受到兩個(gè)力的作用，重力及線的拉力。

師：我這時(shí)放手，小球?qū)?huì)如何運(yùn)動(dòng)呢

教師放手，小球自由下落。

生：小球從靜止開始豎直向下運(yùn)動(dòng)。

師：這就是自由落體運(yùn)動(dòng)。

教師板書，自由落體運(yùn)動(dòng)：物體只在重力的作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。

師：自由落體究竟是一種什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)呢古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為，人類只要憑借觀察自然現(xiàn)象對(duì)的經(jīng)驗(yàn)，再加上大腦的思考就可以了解宇宙間萬(wàn)物變化的規(guī)律。那么我們就用亞里士多德的方法來(lái)研究物體自由下落的規(guī)律。

教師演示并提問(wèn)：讓一張紙與一個(gè)小鋼球同時(shí)從同一高度處開始自由下落，可以觀察到什么現(xiàn)象

生：鋼球先落地。

師：大家思考一下，我們能否由剛才的觀察得出“物體越重下落越快，物體下落的快慢由所受重力的大小決定”的結(jié)論我們的日常經(jīng)驗(yàn)是否也與這個(gè)結(jié)論一致

生：有的回答能，有的回答不能。

師：l6世紀(jì)意大利物理學(xué)家伽利略認(rèn)為，要得到科學(xué)的規(guī)律不能僅依靠對(duì)自然現(xiàn)象的觀察和思考。科學(xué)研究需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)自然現(xiàn)象發(fā)生的條件進(jìn)行控制，觀察和記錄在不同條件下現(xiàn)象的變化情況．并在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上．運(yùn)用數(shù)學(xué)方法對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，這樣才能找到自然現(xiàn)象的真正規(guī)律。

教師演示實(shí)驗(yàn)并提問(wèn)：下面讓我們改變條件，把剛才的紙張揉成團(tuán)，再與小球一起由靜止開始從同一高度處同時(shí)下落．大家看到什么現(xiàn)象

生：幾乎同時(shí)落地。

師：大家來(lái)比較一下兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。如果物體下落快慢是由所受重力大小決定的，那么為什么同一紙張形狀不一樣時(shí)．下落的快慢會(huì)不同呢

生：可能是因?yàn)榭諝庾枇Φ挠绊憽０鸭垙埲喑蓤F(tuán)時(shí)所受的空氣阻力，可能要比一張紙攤開時(shí)小。

師：那我們就再改變一下實(shí)驗(yàn)條件，把質(zhì)量、形狀都不同的物體放在真空中，讓它們從同一高度自由下落，看看會(huì)有什么結(jié)果

教師演示實(shí)驗(yàn)：拿出事先抽成真空(空氣相當(dāng)稀薄)的牛頓管，讓管中的硬幣、雞毛、紙片、粉筆頭從靜止開始同時(shí)下落。

生：全部同時(shí)下落，說(shuō)明沒有空氣阻力時(shí)，不同物體自由下落快慢都相同。

11.閱讀案例，并回答問(wèn)題。

下面為一道物理試題和某學(xué)生的解答過(guò)程。

題目：如圖所示，銅棒質(zhì)量m=0.1kg,靜止放在相距L=8cm的水平導(dǎo)軌上，兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)u=0.5，現(xiàn)在銅棒中通以I=5A的電流，要使銅棒滑動(dòng)，可在兩導(dǎo)軌間加一垂直于銅棒的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。求所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值。(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2

解：當(dāng)安培力大小等于滑動(dòng)摩擦力時(shí)，物體開始滑動(dòng)，此時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小c故BIL=Umg

解得B=1．25T。

答：所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為1．25T。

問(wèn)題：

(1)指出此道試題檢測(cè)了學(xué)生所學(xué)哪些知識(shí)點(diǎn)

(2)分析該題的錯(cuò)因并給出正確解題過(guò)程。

(3)針對(duì)作業(yè)的錯(cuò)誤設(shè)計(jì)一個(gè)教學(xué)思路幫助學(xué)生掌握正確分析和解決此類問(wèn)題的方法。

正確答案：

您的答案：

本題解析：(1)本題考查的知識(shí)點(diǎn)為安培力的計(jì)算和共點(diǎn)力作用下物體的平衡。(2)該生沒有考慮磁場(chǎng)的方向，默認(rèn)了磁場(chǎng)是垂直于導(dǎo)軌的，因此錯(cuò)誤。

正確解答過(guò)程：物體受力如右圖所示：

(3)教學(xué)思路：首先幫助學(xué)生突破思維定勢(shì)——磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，即安培力在水平方向。首先帶領(lǐng)學(xué)生回顧力的平行四邊形定則。提出問(wèn)題，金屬棒除了受安培力還受到哪些力畫出力的平行四邊形示意圖；深入引導(dǎo)，支持力與滑動(dòng)摩擦力的合力方向和大小是否不變重力的大小和方向是否不變進(jìn)行力的動(dòng)態(tài)分析，找到最小的安培力，進(jìn)而列式用數(shù)學(xué)方法求解最小值。

12.閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。

材料：圖l所示為高中物理某教科書“全反射”一節(jié)中的演示實(shí)驗(yàn)。

任務(wù)：設(shè)計(jì)一個(gè)教學(xué)片段，向?qū)W生介紹全反射現(xiàn)象。

正確答案：

您的答案：

本題解析：師：前面我們學(xué)習(xí)了光的折射定律，其內(nèi)容是什么生：

師：上式中，入射角i和折射角r有怎樣的關(guān)系

生：當(dāng)光從真空(或空氣)斜射入其他介質(zhì)時(shí)，有i＞r從其他介質(zhì)射入真空(或空氣)時(shí)，有i＜r。

師：那么，當(dāng)光從其他介質(zhì)斜射入真空(或空氣)時(shí)，逐漸增大入射角i時(shí)，將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象

教師板書——全反射。

師：這就是我們今天要講的內(nèi)容——全反射。在學(xué)習(xí)全反射之前，我們先要學(xué)習(xí)兩個(gè)概念——光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)(教師板書)。大家還記得折射率的定義吧，大家查一下折射率表，找一下水、玻璃、金剛石的折射率。

生：水的折射率為l．33；玻璃的折射率為l．5～1．8；金剛石的折射率為2．42。

師：光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)的定義大家應(yīng)該都知道了吧

生：知道了。

師：大家一定要注意相對(duì)這兩個(gè)字。比如說(shuō)大家看玻璃的折射率是1．5—1．8，相對(duì)水的1．33而言，玻璃就是光密介質(zhì)，但相對(duì)金剛石的2．42就是光疏介質(zhì)了。大家一定要注意相對(duì)性。知道光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)的定義后，我們來(lái)看全反射。

教師操作：教師拉上窗簾，拿出半圓形玻璃磚，讓一束白光沿著玻璃磚的半徑射到它平直的邊上，逐漸增大入射角。讓同學(xué)們觀察反射光及折射光，尤其注意折射光。學(xué)生發(fā)現(xiàn)折射光逐漸變暗，最后消失，發(fā)生全反射現(xiàn)象。

師：同學(xué)們，請(qǐng)畫出光路圖并分析全反射發(fā)生的條件。

學(xué)生畫圖，教師觀看并指導(dǎo)。

師：大家畫好了吧!發(fā)生全反射的位置是在哪里呢

生：在光從玻璃折射到空氣的界面。

師：非常好，這就是發(fā)生全反射的第一個(gè)條件，全反射發(fā)生在光密介質(zhì)(玻璃)射入光疏介質(zhì)(空氣)時(shí)。大家

想一下為什么反過(guò)來(lái)不可以呢

生：因?yàn)楣饴肥强赡娴模绻催^(guò)來(lái)連入射光都消失了折射光也就不存在了。

師：非常好，我們?cè)賮?lái)看另一個(gè)條件。折射光消失，說(shuō)明折射角為多少度啊

師：計(jì)算非常準(zhǔn)確。我們將r稱為臨界角，記為C。這就是發(fā)生全反射的第二個(gè)條件——入射角要大于或等于臨界角。同學(xué)們理解了嗎

生：理解了。

師：好．大家整理下筆記。

13.閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。

材料：如圖所示為高中物理某教科書“物體是由大量分子組成的”一節(jié)中水面上單分子油膜的示意圖。

任務(wù)：

設(shè)計(jì)一個(gè)教學(xué)片段，向?qū)W生介紹如何估算油酸分子的大小。

正確答案：

您的答案：

本題解析：師：在初中的學(xué)習(xí)中我們已經(jīng)知道，物質(zhì)是由大量分子組成的，如果把分子看成球形，它的直徑大約為10。om。那么分子如此之小，肉眼根本看不到，怎樣才能知道分子的大小呢生：運(yùn)用油膜法估測(cè)分子的大小。

師：很好，既然大家都預(yù)習(xí)過(guò)教材，下面我們就開始操作。

教師將1滴油酸滴在水面上，水面上形成油酸薄