2021年下半年教師資格考試《物理學科知識與教學能力》(高級中學)真題及答案

2021年下半年教師資格考試《物理學科知識與教學能力》(高級中學)真題及答案1[單選題]（江南博哥）高中物理教科書***如圖（缺圖）所示的問題情境,期的是為了引導學生學習?()圖1、一輛小汽車在1s內(nèi)，速度從0達到100km/h，一輛火車在300s內(nèi)，速度從0達到100km/h。雖然**、火車都從0到100km/h,但運動情況明顯不同，你覺得用“速度大”或速度變化大"能描述這種不同嗎?如果不能應怎樣描述?A.位移B.路程C.速度D.加速度正確答案：D參考解析：加速度是描述物體運動快慢變化的物理量，描述物體速度變化快慢的物理量。故本題選D。2[單選題]如圖2所示，上述P、Q分別從2I和的高度***后落地，上述過程中P或Q的水平位移分別為L和2L。若忽略空氣阻力，下列說法正確的是（）。A.P和Q運動時間相等B.P和Q位移大小相等C.Q的初速度**是P的2倍D.P和Q的末速度大小相等正確答案：B參考解析：3[單選題]圖3是甲Z兩實心物體的質(zhì)量m和體積v的圖像，若將甲、乙放入足夠深的水中，關(guān)于它們**時，所受浮力的大小，下列判斷正確的是（）。A.若甲、乙的質(zhì)量相同，則其所受浮力之比為1:4B.若甲、乙的質(zhì)量相同,則其所受浮力之1:8C.若甲、乙的體積相同,則其所受浮力之比為1:1D.若甲、乙的體積相同,則其所受浮力之比為1:2正確答案：A參考解析：4[單選題]某理想變壓器原、副線圈所接電路圖如圖4所示，其中,電壓表和電流表均可視為理想電表，閉合開關(guān)s后，下列說法正確的是()A.電流表A1的示數(shù)變大B.電流表A2的示數(shù)不變C.電壓表U1的示數(shù)變大D.電壓表U2的示數(shù)不變正確答案：A參考解析：5[單選題]如圖所示,邊長為a***四角頂點有帶電量為q，2q,-4q和2q的點電荷，該正方形中心位置的電場強度大小為()A.AB.BC.CD.D正確答案：D參考解析：6[單選題]一定質(zhì)量的理想熱量從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，p-1/V圖像如圖6所示狀態(tài)變化過程中。A.氣體放出2xl05J的熱量B.氣體吸收2x105J的熱量C.氣體放出1x105J的熱量D.氣體吸收1x105J的熱量正確答案：B參考解析：暫無解析7[單選題]下列與原子核相關(guān)的知識，表述正確的是()。A.β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分B.采用物理或化學****有效地改變放射性元素的C.兩個輕核單純存在時的總質(zhì)量大于劇變后新核的質(zhì)量D.重核裂變一定會發(fā)生質(zhì)量虧損,輕核聚不一定發(fā)生質(zhì)量虧損正確答案：C參考解析：A選項，衰變的電子是原子核中的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子,電子來自原子核，但不是原子核的組成部分，故A錯誤。B選項，元素的放射性來自于原子核內(nèi)部,物理方法不改元素的任何性質(zhì)，化學方法只能影響核外電子數(shù)量，對原子核都沒有影響，不能改變半衰期，故A錯誤。C選項,兩個輕核發(fā)生聚變反應,釋放能量,根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程知，有質(zhì)量虧損，故C正確。D選項，重核裂變和輕核聚變都要釋放能量，也一定要發(fā)生質(zhì)量虧損，D錯誤。8[單選題]光電管是一種利用***產(chǎn)生電流的裝置,當入射的光子能量為4.0eV時，逸出光電子的最大初動能為0.9eV,若入射光子的能量為8.0eV時，逸出光電子的最大初動能為()。A.0.9eVB.3.1eVC.4.0eVD.4.9eV正確答案：D參考解析：9[簡答題]在楊氏雙縫干涉實驗中，用波長為λ的單色光作為光源，光源到雙縫的距離相等,中央亮紋在光屏處的0點處，設雙縫到觀察屏的距離為D，雙縫的間距為d,d小于等于D,光屏上P點到P點的距離為x，若在縫s1的后面放置折射率為n，厚度為t的薄玻璃片，光線可近似看作垂直穿過薄玻璃片，如圖7所示。求:(1)未放置玻璃片時,光源到P點處的光程差;(5分)(2)放置玻璃片后,光源到點處的光程差;(5分)(3)放置玻璃片后,若發(fā)現(xiàn)中央亮紋恰好移動到了P點處,玻璃片的厚度t應滿足的條件;(5分)(4)放置玻璃片后，中央條紋的間距。(5分)參考解析：10[簡答題](材料)某教師想了解學生對**、電場力的掌握情況設計了若干檢測題，其中一道計算題及學生的解答如下:題目:如圖8所示，空間有水平向右的勻強電場和垂直于紙面向外的勻強磁場，質(zhì)量為m，帶電量為+q的滑塊沿****做勻速直線運動，滑塊和水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，滑塊與墻碰撞后返回的速度大小為原來的一半，滑塊返回時，去掉**,恰好也做勻速直線運動，求原來電場強度的大小。解:碰撞前粒子做勻速直線運動，設受合力為0。返回時，沒有電**粒子仍做直線勻速運動所以，摩擦力f=0由f=uN,得N=0

（1）寫出該同學解答中的錯誤，產(chǎn)生錯誤可能的原因。(10分)（2）落一生觀顆設計一個教學片段，幫助……相關(guān)知識。(10分)參考解析：（1）學生在對粒子碰撞的受力分析時，洛倫茲力方向判斷錯誤。原因：學生對于判斷粒子受力分析時左右手走則使用條件混淆。（2）教師提問：面對既有運動過程，又涉及力的題目應該如何入手?學生回答：首先應該明確運動分為幾個部分，分過程進行受力分析。教師提問：大家對于學過的物理方法掌握的比較牢固，該運動分為幾個過程?學生回答：分為碰撞前和碰撞后兩個過程。教師提問：下面就按照這兩個過程進行受力分析，首先碰撞前，該滑塊受幾個力?學生回答：重力、電場力、洛倫茲力。教師提問：碰撞前的受力分析。學生回答：碰撞前，滑塊做勻速直線運動，說明所受合力為零，水平方向:11[簡答題]下面是實習教師“高中物理彈力”一節(jié)課，以及指導教師和實習教師討論的片段:實習教師:同學們。剛才我們學習了胡克定律，知道彈餐發(fā)生彈性形變時，彈力的大小F跟****的長度x成正比，即:F=kx,哪位同學知道這個規(guī)律是怎樣得到的?學生：是英國科學家***實驗研究得到的。實習教師：是同學們想知道是如何做的嗎?學生:想!實習教師:好。下面老師給大彈簧彈力大小與彈簧伸長關(guān)系的實驗方法，大家看黑板(實習教師一邊板書一邊講。)實習教師:鐵架臺上掛..彈簧下端固定有箭頭實驗時，在彈簧下端分別是掛不同質(zhì)量的鉤碼。街一個鉤碼，記下勾碼的質(zhì)量以及箭頭所指刻度尺的刻度，將記錄下來的數(shù)據(jù)，以橫軸為鉤碼所受的重力，縱軸為刻/度尺的刻度值，作圖，通過實驗發(fā)現(xiàn)，彈簧受力與彈簧伸長是的關(guān)系是一條直線，求出直線的斜率就得到了彈簧的勁度系數(shù)，同學們知道怎么做了嗎?指導教師:這節(jié)課大家下思考一下下.如何將該資源融入到教學中去。（1）寫出上述教學片段中的***錯誤(9分）（2）寫出《天工開物》一書中記載**弓力”過程所涉及的物理規(guī)律(9分)（3）簡述該課堂的教育價值。參考解析：（1）胡克定律中的彈力大小跟彈簧的形變量有關(guān)，既包括彈簧伸長，也包括彈簧壓縮。所以該教師所說的胡克定律的彈力的大小跟彈簧伸長的長度x成正比”應改為“彈力的大小跟彈簧伸長或壓縮的長度x成正比”;缺少初始數(shù)據(jù)或默認為從零開始，需記錄初始時指針所指位置；縱坐標為對應的刻度，橫坐標為重力，此時的圖像斜率是彈簧的勁度系數(shù)的倒數(shù)。所以縱坐標應改為重力，橫坐標應改為對應的刻度，這樣圖像的斜率才是彈簧的勁度系數(shù)。（2）《天工開物》中測試弓力時，涉及到的物理知識有:一、力可以使物體發(fā)生形變,檢測者用腳踩住弓弦,懸掛重物后，弓弦發(fā)生形變;二、胡克定律:在彈簧彈性限度內(nèi),彈簧所受拉力與彈簧的形變最成正比。測量弓力時，通過弓弦的形變量大小判斷力的大小;三、杠桿平衡，動力與動力臂之積等于阻力與阻力臂之積等臂杠桿中，杠桿平衡時，動力等于阻力，從而根據(jù)懸掛重物多少以及位置，測量拉力的大小。”（3）教育價值如下:1.轉(zhuǎn)變學生的學習方式。該資源向?qū)W生提供了背景知識，豐富了學習材料，讓學生進行了自主學習，有助于培養(yǎng)學生自主學習的意識和能力;2.提升教師的專業(yè)素質(zhì)。物理老師在開發(fā)和利用課程資源的過程中，也在不斷加強物理專業(yè)知識的學習。同時，吸收和利用課程資源，可以擴充自身的知識結(jié)構(gòu)，也能提高教師開發(fā)課程資源的專業(yè)能力;3.豐富課堂的教學內(nèi)容?！堕_工天物》同中學物理學科建立聯(lián)系，不僅豐富了物理課堂教學內(nèi)容，還可以讓學生體會到自然科學的社會意義和歷史意義，提高學生的學習興趣。12[簡答題]圖所示為某高中物理教科書運動的描述”的一副v-t圖像。（1）這個圖像表示物體在做什么運動?（2）用此圖像設計一個***幫助學生掌握利用該圖像得出**結(jié)論的方法。參考解析：（1）物體做初速度為V0的勻加速直線運動。（2）教師引導觀察黑板上所作圖像，結(jié)合數(shù)學模型來進行分析，說一說其中包含哪些和物理相關(guān)的信息。學生回答：關(guān)于速度和時間的圖像。學生分組討論思考,有哪些知識和速度隨時間變化相關(guān)，并且和圖示圖像類似?學生討論得出公式:v=v0+at。教師提問，從圖像上直接找出與初速度和加速度。學生總結(jié)：縱軸速度的截距V0即為初速度,斜率即為加速度。教師提問：速度和加速度都是矢量，那么圖中的速度和加速度方向有何關(guān)系。生:初速度和加速度均為正，勻加速直線運動。教師總結(jié)：可以發(fā)現(xiàn)除了公式計算，圖像能更加直觀地展示出許多物理信息，在今后遇到圖像類問題，可以多關(guān)注圖像上截距和斜率，找出對應物理意義。13[簡答題](材料)閱讀材料，根據(jù)要求完成**設計。材料一:《普通高中物理課程標準2017年版2020年修訂》關(guān)于“電場線的內(nèi)容要求為“會用**描述電場”。材料二:某高中物理教科書"電場線”一節(jié)的部分內(nèi)容。材料三:教學對象****學生，已學過電場，電場強度等概念。