1試物理學(xué)科知識與教學(xué)能力試題1(高級中學(xué))注意事項(xiàng)：1.考試時間為120分鐘，滿分為150分。2.請按規(guī)定在答題卡上填寫填涂、作答。在試卷上作答無效，不予評分。一、單項(xiàng)選擇題(本大題共8小題，每小題5分，共40分)在每小題列出的四個備選項(xiàng)中只有一個是符合題目要求的，請用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案字母按要求涂黑。錯選、多選和未選均無分。1.下圖是高中物理某教材中的圖片，該圖片用于講授的是()A摩擦力B速度的合成與分解C曲線運(yùn)動的速度方向D平拋運(yùn)動2.某同學(xué)將一小石子從樓上窗戶外自由釋放，在地面上的另一同學(xué)用一架單反照相機(jī)正對墻面拍下了小石子落地前的照片。由于小石子的運(yùn)動，它在照片上留下一條模糊的徑跡AC，如圖所示。已知照相機(jī)使用的光圈(控制進(jìn)光量的多少)是16，快門(曝光時間)是s，每塊磚的平均厚度約為5cm，g取10m/s2。由這些信息可以估算出小石子釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的高度差約為()2A.4mB.6mC.8mD.10m3.航天飛機(jī)中的物體處于失重狀態(tài)，是指這個物體()A.不受地球的吸引力B.受到地球吸引力和向心力的作用而處于平衡狀態(tài)C.受到向心力和離心力的作用而處于平衡狀態(tài)D.對支持它的物體的壓力為零4.2018年12月8日2時23分我國自行研制的“嫦娥四號”無人探測器發(fā)射成功，開啟人類首次月球背面軟著陸探測之旅。若已知萬有引力常量G，那么在下列給出的各種情景中，能根據(jù)測量的數(shù)據(jù)估算月球密度的是()A.在月球表面釋放一個小球做自由落體運(yùn)動測出下落高度H和時間tB.觀察月球繞地球的勻速圓周運(yùn)動，測出月球的直徑D和運(yùn)行周期TC.“嫦娥四號”繞月球做勻速圓周運(yùn)動，測出距月球表面的高度H和運(yùn)行周期TD.“嫦娥四號”靠近月球表面繞月球做勻速圓周運(yùn)動，測出運(yùn)行周期T5.如圖所示，傾角為的斜面體放在粗糙的水平面上，質(zhì)量為m的物體A與一勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連。現(xiàn)用拉力F沿斜面向上拉彈簧，使物體A在光滑斜面上勻速上滑，上滑的高度為h，斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。在這一過程中()A.彈簧的伸長量為A.彈簧的伸長量為kB.拉力F做的功為FhsinC.物體A的機(jī)械能增加mghD.斜面體受地面的靜摩擦力大小等于Fsin6.某靜電場沿x軸方向的電勢分布如右圖所示，則在0~x0之間()。3A.存在勻強(qiáng)電場，方向一定沿著x軸B.存在勻強(qiáng)電場，方向可能不沿x軸C.存在著場強(qiáng)大小沿x軸均勻減小的電場，場強(qiáng)方向一定沿著x軸D.存在著場強(qiáng)大小沿x軸均勻減小的電場，場強(qiáng)方向可能不沿x軸7.關(guān)于電場和磁場以及電荷的受力，下列說法正確的是()A.處在電場中的電荷一定受到電場力的作用B.處在磁場中的電荷一定受到洛侖茲力的作用C.電荷在電場中所受電場力的方向就是電場強(qiáng)度的方向D.電荷在磁場中所受洛侖茲力的方向就是磁場的方向8.熱現(xiàn)象過程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散現(xiàn)象。所謂能量耗散是指在能量轉(zhuǎn)化過程中無法把流散的能量重新收集、重新加以利用，下列關(guān)于能量耗散說法中正確的是 ()A.能量耗散說明能量不守恒B.能量耗散不符合熱力學(xué)第二定律C.能量耗散過程中能量仍守恒，只是說明能量的轉(zhuǎn)化有方向性D.能量耗散過程中仍遵從能的轉(zhuǎn)化與守恒定律：機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。反過來，內(nèi)能也可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其它變化二、計(jì)算題(本大題共1小題，共20分)9.一半徑為R的半球殼，均勻地帶有電荷，電荷面密度為σ，求球心處電場強(qiáng)度的大小。4三、案例分析題(本大題共2小題，第10題20分，第11題30分，共50分)閱10.案例下面為某同學(xué)對一道物理習(xí)題的解答。題目：如圖，真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的ABC三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長L=2.0m。k=9.0×109N·m2/C2。求： (1)兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大小； (2)C點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向。解：(1)根據(jù)庫侖定律，A、B兩點(diǎn)間的庫侖力大小為：F=k代入數(shù)據(jù)得：F=9.0×10-3N (2)A、B點(diǎn)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，均為：E1==4.5103NCA、B兩點(diǎn)電荷形成的電場在C點(diǎn)的合場強(qiáng)大小為：E=2E1代入數(shù)據(jù)得E=9103N/C，方向沿y軸正向。： (1)指出學(xué)生解答中的錯誤，分析錯誤可能產(chǎn)生的原因，給出正確解法 (2)設(shè)計(jì)一個教學(xué)片段，幫助學(xué)生掌握相關(guān)知識。511.以下是王老師在講授高中物理“電勢能”時的教學(xué)片段王老師：重力做功有什么特點(diǎn)？生1：重力做功與路徑無關(guān)，只與始末位置的高度差有關(guān)。王老師：記憶的很牢固，正是由于移動物體時重力做功與路徑無關(guān)，所以同一物體在相同位置具有確定的重力勢能。其實(shí)靜電力做功與重力做功有相似的性質(zhì)。誰能來類比一下？生2：靜電力做功與電荷移動的路徑無關(guān)，只與始末位置有關(guān)。王老師：好的，由于移動電荷時靜電力做的功與移動的路徑無關(guān)，電荷在電場中也具有勢能，這種勢能叫做電勢能，我們今天來研究一下。王老師：物體在地面附近下降時，重力對物體做正功，物體的重力勢能減少；物體上升時，重力對物體做負(fù)功，物體的重力勢能增加。與此相似，當(dāng)正電荷在電場中從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)時，靜電力做正功，電荷的電勢能減少；當(dāng)電荷從B點(diǎn)移動到A點(diǎn)時，靜電力做負(fù)功，即電荷克服靜電力做功，電荷的電勢能增加。下面請同學(xué)們將靜電力做功的兩種情況畫出來，加深理解，并總結(jié)電勢能和靜電力做功的關(guān)系。王老師：時間差不多了，我來總結(jié)一下，大家記下來：靜電力做的功等于電勢能的減少量。誰來對比一下，重力做功與靜電力做功的區(qū)別？生3：重力始終是豎直向下的，但是電荷是有區(qū)別的，既有正電荷也有負(fù)電荷，剛才我們在類比的時候都是用正電荷舉例的，如果是負(fù)電荷的話，同樣是從A移動到B，電荷電勢能的變化是相反的。王老師：非常好。： (1)請對王老師在教學(xué)過程中的不足進(jìn)行評述。 (2)請說出靜電力做功與電勢能的關(guān)系。 (3)針對王老師的不足，設(shè)計(jì)教學(xué)片段，幫助學(xué)生理解電勢能。6四、教學(xué)設(shè)計(jì)題(本題共2小題，第12題12分，第13題28分，共40分)12.閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)任務(wù)。材料：圖示為某高中物理教材某一節(jié)的內(nèi)容。任務(wù)： (1)教材所示圖片是用于說明什么物理現(xiàn)象的，這一現(xiàn)象表明了什么； (2)基于該實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)一個包含師生交流的教學(xué)方案。713.閱讀材料，根據(jù)要求完成下列任務(wù)。材料一：《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》關(guān)于“萬有引力”的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)為：通過史實(shí)，了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程。知道萬有引力定律。認(rèn)識發(fā)現(xiàn)萬有引