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)）點(diǎn)睛試卷4

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)）點(diǎn)睛試卷4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)：8次

單選題（共8題，共8分）

1.如圖．固定的導(dǎo)熱氣缸內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。現(xiàn)用力使活塞緩慢地向上移動(dòng)。用p、y、E和EK分別表示封閉氣體的壓強(qiáng)、體積、內(nèi)能和氣體分子的平均動(dòng)能，n表示單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)，圖中口、d為雙曲線，設(shè)環(huán)境溫度不變。不能正確反映上述過程的是()。

A.見圖A

B.見圖B

C.見圖C

D.見圖D

正確答案：C

您的答案：

本題解析：氣缸和活塞導(dǎo)熱性能良好，氣缸內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同，所以氣體發(fā)生等溫變化，所以p—V圖象是雙曲線，故A正確。氣缸內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同，保持環(huán)境溫度不變，氣體的內(nèi)能保持不變。故B正確。溫度是分子平均動(dòng)能變化的標(biāo)志。所以該氣體分子的平均動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤。一定質(zhì)量的理想氣體，It=N／V(N為所有氣體的分子數(shù))，所以n—V圖象是雙曲線．故D正確。

2.某同學(xué)利用如圖所示的電路描繪小燈泡的伏安特性曲線。在實(shí)驗(yàn)中，他將滑動(dòng)變阻器的滑片從左端勻速滑向右端，發(fā)現(xiàn)電流表的指針始終在小角度偏轉(zhuǎn)，而電壓表的示數(shù)開始時(shí)變化很?。?dāng)滑片接近右端時(shí)電壓表的示數(shù)迅速變大。為了便于操作并減小誤差，你認(rèn)為應(yīng)采取的措施是()。

A.換用最大阻值更大的滑動(dòng)變阻器，將導(dǎo)線a的M端移到電流表“3”接線柱上

B.換用最大阻值更大的滑動(dòng)變阻器，將導(dǎo)線b的N端移到電流表“0.6”接線柱上

C.換用最大阻值更小的滑動(dòng)變阻器，將導(dǎo)線n的M端移到電流表“3”接線柱上

D.換用最大阻值更小的滑動(dòng)變阻器，將導(dǎo)線b的N端移到電流表“0.6”接線柱上

正確答案：D

您的答案：

本題解析：將滑動(dòng)變阻器的滑片從左端勻速滑向右端時(shí)，電流表的指針偏轉(zhuǎn)小，說明量程過大，應(yīng)選擇0．6A量程，即把導(dǎo)線b的Ⅳ端移到電流表“0．6”接線柱上：電壓表的示數(shù)開始變化很?。咏叶藭r(shí)電壓表示數(shù)變大．說明滑動(dòng)變阻器的最大阻值太大．應(yīng)換成最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器。故選項(xiàng)D正確。

3.如圖所示．有一塊無限大的原來不帶電的金屬平板MN，現(xiàn)將一個(gè)帶電量為+Q的點(diǎn)電荷放置于板右側(cè)．并使金屬板接地，金屬平板與點(diǎn)電荷之間的空間電場(chǎng)分布與等量異種電荷之間的電場(chǎng)分布類似。已知BCDE在以電荷+Q為圓心的圓上，則下列說法正確的是()。

A.C點(diǎn)和E點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同

B.B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)

C.D點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)

D.負(fù)點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在D點(diǎn)的電勢(shì)能

正確答案：D

您的答案：

本題解析：由靜電感應(yīng)可知，金屬板MN帶負(fù)電荷，負(fù)電荷在C、E兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)水平向左，但點(diǎn)電荷在C、E兩點(diǎn)的電場(chǎng)方向不同．故這兩點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)的方向不同，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤：點(diǎn)電荷和感應(yīng)電荷在B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相加，方向水平向左，在D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相減，水平向右，故B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于D點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于點(diǎn)電荷左側(cè)MN的電勢(shì)為0，點(diǎn)電荷右側(cè)無限遠(yuǎn)電勢(shì)為0，左側(cè)電勢(shì)下降較快。故B點(diǎn)電勢(shì)較低，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；B點(diǎn)電勢(shì)較低，負(fù)點(diǎn)電荷在B點(diǎn)電勢(shì)能較大，故選項(xiàng)D正確。

4.如圖所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置。小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部，忽略空氣阻力，則小磁塊()。

A.在P和Q中都做自由落體運(yùn)動(dòng)

B.下落過程中的機(jī)械能都守恒

C.在P中的下落時(shí)間比在Q中的長(zhǎng)

D.落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的大

正確答案：C

您的答案：

本題解析：由于電磁感應(yīng)，在銅管P中還受到向上的磁場(chǎng)力，而在塑料管中只受到重力，即只在Q中做自由落體運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A,B錯(cuò)誤；在P中做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)．則落至底部時(shí)比Q中的速度小，時(shí)間長(zhǎng)，故C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤。

5.在研究衍射時(shí)，可按光源和所研究的點(diǎn)到障礙物的距離。將衍射分為菲涅耳衍射和夫瑯禾費(fèi)衍射兩類，其中不是菲涅耳衍射的是()。

A.光源和所考察的點(diǎn)到障礙物為有限遠(yuǎn)

B.光源和所考察的點(diǎn)到障礙物的距離為無限遠(yuǎn)

C.光源到障礙物有限遠(yuǎn)，所考查點(diǎn)到障礙物無限遠(yuǎn)

D.光源到障礙物無限遠(yuǎn)，所考查點(diǎn)到障礙物有限遠(yuǎn)

正確答案：B

您的答案：

本題解析：菲涅爾衍射的特點(diǎn)是光源和接收屏或其中之一與衍射屏的距離為有限遠(yuǎn)。

6.《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》中，將選修3—2模塊劃分為以下哪幾個(gè)二級(jí)主題()

A.電場(chǎng)、電路、磁場(chǎng)

B.機(jī)械能和能源、拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)、經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性

C.電磁感應(yīng)、交變電流、傳感器

D.機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波、電磁振蕩與電磁波、光、相對(duì)論

正確答案：C

您的答案：

本題解析：A選項(xiàng)屬于選修3—1模塊下的二級(jí)主題；B選項(xiàng)屬于共同必修模塊物理2下的二級(jí)主題；C選項(xiàng)屬于選修3—2模塊下的二級(jí)主題；D選項(xiàng)屬于選修3-4模塊下的二級(jí)主題。

7.如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放置，環(huán)上套有質(zhì)量分別為m和2m的小球A和B。A、B之間用一長(zhǎng)為／2R的輕桿相連。開始時(shí)A在圓環(huán)的最高點(diǎn)，現(xiàn)將A、B靜止釋放，則()。

A.B球從開始運(yùn)動(dòng)至到達(dá)圓環(huán)最低點(diǎn)的過程中.桿對(duì)B球所做的總功不為零

B.A球運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)的最低點(diǎn)時(shí).速度為零

C.B球可以運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)的最高點(diǎn)

D.在A.B運(yùn)動(dòng)的過程中，A.B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

正確答案：D

您的答案：

本題解析：

誤；設(shè)B球到右側(cè)最高點(diǎn)時(shí)，OB與豎直方向的夾角為0，圓環(huán)圓心處為勢(shì)能零點(diǎn)．則由系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得：mAgR=mBgRcosθ—magRsinθ，代人數(shù)據(jù)得θ：37。B球不能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)．故C項(xiàng)錯(cuò)誤。在A、B運(yùn)動(dòng)的過程中，A、B組成的系統(tǒng)只有重力做功，機(jī)械能守恒，故D項(xiàng)正確。

8.如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上。A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1/2μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，現(xiàn)對(duì)A施加一水平拉力F，則下列說法不正確的是()。

A.當(dāng)F＜2μmg時(shí)，AB都相對(duì)地面靜止

B.當(dāng)F=5/2μmg時(shí)，A的加速度為1/3μg

C.當(dāng)F>3μmg時(shí).A相對(duì)8滑動(dòng)

D.無論F為何值，B的加速度不會(huì)超過1/2μg

正確答案：A

您的答案：

本題解析：

逐漸增大至f2時(shí)，B與地面先發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；F繼續(xù)增大，AB間摩擦力也逐漸增大，當(dāng)AB間摩擦力增大至f1時(shí)，AB恰好發(fā)生相對(duì)滑

動(dòng)，C項(xiàng)正確；F繼續(xù)增大，B受到兩個(gè)不變的滑動(dòng)摩擦力，加速度始終為AB一起勻加速運(yùn)動(dòng)，對(duì)整體分析，可得加速度為1/3μg，B項(xiàng)正確。

問答題（共5題，共5分）

9.力F=6ti(SI)作用在m=3kg的質(zhì)點(diǎn)上。物體沿x軸運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)，Vo=0。求前2s內(nèi)F對(duì)m做的功。

正確答案：

您的答案：

本題解析：

10.下面是高中物理“熱力學(xué)第一定律”的教學(xué)片段。

教師：今天我們來探討一下改變內(nèi)能的方法。請(qǐng)同學(xué)們將準(zhǔn)備好的鋼絲拿出來?，F(xiàn)在請(qǐng)大家想辦法讓手中的鋼絲內(nèi)能增加。

(學(xué)生邊想邊試，一邊實(shí)驗(yàn)，一邊討論)

教師：大家把自己想的辦法和周圍同學(xué)交流一下再回答。

學(xué)生甲：可以折、敲打。

學(xué)生乙：進(jìn)行摩擦、火烤。

學(xué)生?。嚎梢詴瘢瞄_水燙，用鋼鋸鋸。

(老師把學(xué)生想的辦法簡(jiǎn)要寫在黑板上，書寫時(shí)故意把“摩擦…‘折…‘敲打”等寫在一起，把“烤”“燙”等寫在一起。)

教師：剛才同學(xué)們想到很多辦法，把這些方法比較一下，看看它們之間有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，帶著這個(gè)問題大家閱讀一下課本內(nèi)容。

(學(xué)生閱讀課本，教師巡視。)

學(xué)生：可以分為做功和熱傳遞兩類，其中“摩擦”“折”“敲打”等屬于做功，“烤”“燙”等屬于熱傳遞。

教師：很好，這是改變內(nèi)能的兩種方法，看來同學(xué)們都理解了。

問題：

(1)對(duì)上述教學(xué)片段進(jìn)行評(píng)述；(15分)

(2)針對(duì)存在的問題，提出改進(jìn)的思路。(15分)

正確答案：

您的答案：

本題解析：(1)此教學(xué)過程體現(xiàn)了新課程改革的教學(xué)理念，開始先提出學(xué)生比較熟悉的問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣．讓學(xué)生充分地發(fā)散思維，聯(lián)系生活實(shí)踐，可以想象學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的熱情和課堂氣氛的熱烈。但是在學(xué)生匯報(bào)各種方法時(shí)，教師故意把分好的兩類寫在一起，這樣會(huì)給學(xué)生強(qiáng)烈的提示作用．學(xué)生的分析、比較、歸納能力的培養(yǎng)就流于形式，而且讓學(xué)生看完課本再歸納也不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。(2)學(xué)生匯報(bào)各種方法時(shí)，應(yīng)該按照學(xué)生匯報(bào)的順序?qū)?，并且讓學(xué)生根據(jù)這個(gè)結(jié)果自行比較與歸納．然后再讓學(xué)生去看課本中相應(yīng)的內(nèi)容，與自己的想法和認(rèn)識(shí)作比較，學(xué)習(xí)的效果才會(huì)更好。也可以讓學(xué)生列舉生活中其他改變內(nèi)能的例子，驗(yàn)證自己的結(jié)論是否正確，讓學(xué)生真正掌握該方面的知識(shí)。

11.下面是一道作業(yè)題及某學(xué)生的解答。

題目：小球從某一高度H自由下落到水平地面，碰撞后彈起，每次上升高度總是前一次的0．64倍。若使小球碰后能保持上升到原高度，則必須在小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，在極短時(shí)間內(nèi)給它一個(gè)初動(dòng)能．使它獲得有向下的速度。求小球在最高點(diǎn)獲得多大速度，才能保持高度不變。空氣

阻力不計(jì)．

問題：

(1)指出錯(cuò)誤，分析錯(cuò)誤的原因，給出正解；(10分)

(2)給出教學(xué)思路，幫助學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)。(10分)

正確答案：

您的答案：

本題解析：(I)錯(cuò)誤是小球在與地面的碰撞過程中會(huì)有機(jī)械能損失，故補(bǔ)償?shù)哪芰恐袘?yīng)包含這部分損失，該學(xué)生的計(jì)算結(jié)果偏小。原因可能是學(xué)生對(duì)物理過程沒有分析清楚．忽略了與地面接觸過程中能量的變化。正確解法是要使小球回到原高度，可提高它下降的高度．即要使小球回到H

(2)師：大家看下小球的運(yùn)動(dòng)過程是什么

生：小球從最高點(diǎn)下落，與地面接觸反彈后繼續(xù)上升。

師：對(duì)，那么反彈后能回到原來下落的位置嗎

生：不能，小球在與地面接觸時(shí)會(huì)有能量損失，上升的最大高度為0．64H。

師：那么要使小球反彈后回到原來的高度H處，應(yīng)如何做到

生：讓小球在高于日處的地方下落。

師：這是題目的關(guān)鍵所在，那么具體在什么高度下落才能補(bǔ)償反彈損失的能量而上升到高度H的位置呢

生：應(yīng)該在H/0.64的位置下落。

師：嗯，所以我們?cè)贖處讓小球獲得一個(gè)速度讓它上升到此高度，怎么求解呢

師：同學(xué)們一定要分析清楚物理過程，不能想當(dāng)然。

12.閱讀下列材料，完成教學(xué)設(shè)計(jì)。

材料一《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》關(guān)于“彈力”的內(nèi)容要求是：知道常見的形變．通

過實(shí)驗(yàn)了解物體的彈性。

材料二某高中物理教材關(guān)于“彈力”一節(jié)的實(shí)驗(yàn)如下：

如圖3．2—2，在一張大桌子上放兩個(gè)平面鏡M和N．讓一束光依次被這兩面鏡子反射．最后射到墻上，形成一個(gè)光點(diǎn)。按壓兩鏡之間的桌面，觀察墻上光點(diǎn)位置的變化。這個(gè)現(xiàn)象說明了什么?

圖3．2—3彈簧發(fā)生形變后對(duì)小車有彈力的作用

材料三教學(xué)對(duì)象為高中一年級(jí)學(xué)生，已學(xué)過力的相關(guān)知識(shí)。

任務(wù)：(1)簡(jiǎn)述彈力的定義；(4分)

(2)根據(jù)上述材料完成“彈力”學(xué)習(xí)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)，教學(xué)設(shè)計(jì)要求包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)過程。(不少于300字)(24分)

正確答案：

您的答案：

本題解析：(1)發(fā)牛形變的物體，由于恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用，這種力叫作彈力。(2)一、教學(xué)目標(biāo)

(一)知識(shí)與技能

1．知道彈力產(chǎn)生的條件。

2．知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力，能在力的示意圖中畫出它們的方向。

(二)過程與方法

1．通過在實(shí)際問題中確定彈力的方向，培養(yǎng)分析問題的能力。

2．通過自己動(dòng)手進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和操作實(shí)驗(yàn)，掌握科學(xué)探究的方法。

(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀

在體驗(yàn)用簡(jiǎn)單的工具和方法探究物理規(guī)律的過程中，感受學(xué)習(xí)物理的樂趣。

二、教學(xué)方法

探究法、講授法、討論法、練習(xí)法。

三、教學(xué)過程

(一)活動(dòng)中感悟；親歷體驗(yàn)

f課前每小組分發(fā)一根細(xì)鋼絲，讓學(xué)生在課前自己動(dòng)手繞制一個(gè)小彈簧。)(學(xué)生實(shí)驗(yàn))用細(xì)鋼絲繞制的小彈簧，輕輕地拉一拉或壓一壓，感受彈簧被拉伸或壓縮的同

時(shí)．手受到了力的作用。

【思考】這種力是什么性質(zhì)的力它產(chǎn)生的條件是什么它的大小、方向和作用點(diǎn)又如何呢讓學(xué)生親身感受彈力的存在，從而揭示課題《彈力》。(演示實(shí)驗(yàn))讓學(xué)生了解物體的形變。

1．彈簧掛上鉤碼后伸長(zhǎng)。

2．泡沫塑料塊受力而被壓縮、彎曲與扭轉(zhuǎn)。

3．橡皮泥被捏成各種形狀。

(小組討論)上面的這些形變有什么特點(diǎn)：有的形變可以恢復(fù)原狀，有的不可以恢復(fù)原狀。

【結(jié)論】能恢復(fù)原狀的形變，叫彈性形變；不能恢復(fù)原狀的形變，叫非彈性形變。

讓學(xué)生舉例在日常生活中所發(fā)現(xiàn)或觀察到的一些形變，看看哪些是彈性形變，哪些是非彈性形變。

(播放視頻)：釣魚時(shí)釣魚桿的形變，皮球與地面接觸時(shí)，網(wǎng)球與球拍接觸時(shí)都有形變。觀看視頻．形成印象，物體的形變、由于形變而產(chǎn)生的彈力在現(xiàn)實(shí)生活中很常見。讓學(xué)生感覺到，物理很實(shí)用，物理就在我身邊，從而調(diào)動(dòng)起其學(xué)習(xí)物理的興趣。

(二)放大形變；突破難點(diǎn)

一本書放在桌子上，我們知道書本對(duì)桌子有壓力，桌子對(duì)書本有支持力。

【提問】那么壓力和支持力又是怎樣產(chǎn)生的呢會(huì)不會(huì)也像彈簧一樣由于物體的形變而產(chǎn)生呢若有，這個(gè)形變與彈簧、橡皮條的形變有什么不一樣

【學(xué)生猜想】可能發(fā)生了形變，但是由于形變量太小，所以肉眼觀察不出來。我們?cè)鯓觼眢w現(xiàn)微小的形變量。

在課堂教學(xué)中引導(dǎo)滲透微觀放大的物理思想方法。設(shè)計(jì)微小形變實(shí)驗(yàn)，在一個(gè)大桌上放兩個(gè)平面鏡，用小型激光源發(fā)射激光照射平面鏡M，用力壓桌面，讓一束光依次被兩面鏡子反射．通過反光鏡的放大原理可以使墻上的光點(diǎn)移動(dòng)很大的距離。通過放大的思想演示“微小形變”的過程，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到任何物體受到外力作

用后都會(huì)發(fā)生形變的事實(shí)．

【體驗(yàn)】如圖所示，用手壓扁平瓶子半長(zhǎng)軸的不同部位，以細(xì)線標(biāo)記處為基準(zhǔn)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)細(xì)管中的液面上升或下降，通過觀察液面的升降可以判斷瓶子發(fā)生形變。請(qǐng)幾個(gè)學(xué)生上臺(tái)體驗(yàn)表演，激發(fā)了學(xué)生的積極性和信心，進(jìn)一步體會(huì)自然科學(xué)的樂趣，領(lǐng)悟科學(xué)探究的真諦。

(演示實(shí)驗(yàn))彈簧在較大的力作用下始終處于拉伸狀態(tài)．不能恢復(fù)原狀。引導(dǎo)得到原因，發(fā)生彈性形變的物體要恢復(fù)原狀是有條件的，不能超過一定的限度．超過

一定的限度，即使撤去力的作用，也不會(huì)恢復(fù)原狀，這種限度叫作彈性限度。從而說明．彈簧測(cè)力計(jì)不能稱量過大的物體的原因。

【引出概念】發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用．這種力叫作彈力。像上面我們所熟知的拉力、壓力和支持力就是最常見的幾個(gè)彈力。

(三)分析類比：引出條件

(對(duì)比實(shí)驗(yàn)如圖3．2—3)被拉長(zhǎng)的彈簧使小車向右運(yùn)動(dòng)，處于原長(zhǎng)的彈簧使小車保持靜止．橡皮泥被小車壓縮，放手后小車不動(dòng)。

引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出彈力產(chǎn)生的條件有兩個(gè)：直接接觸并且發(fā)生彈性形變。力是矢量，彈力也是矢量，師生共同完成演示實(shí)驗(yàn)，體會(huì)彈力方向。

(演示實(shí)驗(yàn))a．書本(裝水氣球)與桌面(纖維板)間相互擠壓，并讓學(xué)生完成表格中的內(nèi)容(加括號(hào)的內(nèi)容)。

b．用電線懸掛著的電燈(用水氣球替代燈泡，用橡皮筋代替電線)與電線的相百柿伸一

【結(jié)論】彈力是由于施力物體發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生，彈力的方向總是指向施力物體形變恢復(fù)的方向。讓學(xué)生真切地感受到書與桌面、電線與電燈的形變情況，用直觀性降低學(xué)習(xí)的臺(tái)階。

(四)鞏固練習(xí)：深化拓展

13.閱讀材料．根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。

材料：

圖示為某高中物理教材“光的粒子性”一節(jié)的“觀察