2020下半年河北教師資格高中物理學(xué)科知識與教學(xué)能力真題及答案

2020下半年河北教師資格高中物理學(xué)科知識與教學(xué)能力真題及答案一、單項選擇題（共8小題，每小題5分，共40分）1.如圖1所示，一輛自卸車的車廂上放有一質(zhì)量為m的貨物，車廂后端固定，前端在機械作用下緩慢升起。在升起的過程中，車廂受到的壓力及摩擦力如何變化？（）。A.壓力一直減小，摩擦力一直增大B.壓力一直減小，摩擦力一直減小C.壓力一直減小，摩擦力先增大后減小D.壓力一直增大，摩擦力先增大后減小2.圖2是某個四沖程內(nèi)燃機在工作過程中的一個沖程，由圖中情況可判定這個沖程是（）。A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程3.圖3中的P為放在勻強電場中的放射源，其放出的射線在電場的作用下分成a、b、c三束。下列判斷正確的是（）。4.在一條直線上的兩個振源a、b相距6m，振動頻率相等。時刻a、b開始振動，且都只振動了一個周期，振幅相等，圖甲為a的振動圖像，圖乙為b的振動圖像。若a向右傳播的波與b向左傳播的波在時相遇，則（）。A.兩列波在a、b間的傳播速度大小均為10m/sB.兩列波的波長都是4mC.在兩列波相遇過程中，中點c為振動加強點D.2=0.5時刻，b點經(jīng)過平衡位置且振動方向向下如圖5所示，一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了從狀態(tài)A→C→B的過程，下列關(guān)于此過程狀態(tài)變化的說法正確的是（）。A.A→C，壓強增大，內(nèi)能增大B.A→C，壓強減小，內(nèi)能不變C.C→B，壓強增大，內(nèi)能增大D.C→B，壓強減小，內(nèi)能不變6.在圖6中有兩個半徑相同的圓形回路為兩圓形回路上的對應(yīng)點。在閉合回路中有電流。它們在回路中的位置相同，在2回路外有電流，則（）。7.如圖7所示，一束平行光經(jīng)過拋物面鏡反射匯聚在一點上，則三者的光程（）。8.密閉容器中，根據(jù)某次氣體實驗記錄數(shù)據(jù)繪制成的P-T圖像如圖8所示，此過程中（）。A.外界對氣體所做的功隨溫度T的升高而增大B.氣體對外界所做的功隨溫度T的升高而增大C.氣體密度隨溫度T的升高而增大D.氣體的總動能隨溫度T的升高而增大二、計算題（共1題，共20分）9.如圖9所示，一個薄的半徑為R的無限長半圓柱面導(dǎo)體，沿長度方向的電流在柱面上均勻分布。求半圓柱面導(dǎo)體在其軸線上的磁感應(yīng)強度。三、案例分析題（共2題，共50分）10.案例：下面是某老師布置的一道習(xí)題和某位同學(xué)的解答過程。問題：（1）請指出學(xué)生解題中的錯誤，并分析錯誤產(chǎn)生的可能原因。（4分）（2）給出該習(xí)題的正確解答。（6分）（3）針對該同學(xué)解題過程中存在的問題，設(shè)計一個教學(xué)片段，幫助學(xué)生解決此類問題。（10分）案例：下面是教師指導(dǎo)某組學(xué)生做“驗證牛頓第二定律”實驗的教學(xué)片段。問題：（1）請分析該組學(xué)生在做該實驗過程中存在的錯誤。（6分）（2）評價該教師的教學(xué)行為。（12分）（3）針對該教師教學(xué)過程中的不足，設(shè)計一個改進的教學(xué)方案（形式不限，可以是教學(xué)思路、教學(xué)活動等）。（12分）四、教學(xué)設(shè)計（共2題，共40分）12.材料：圖12為高中物理某版本教材中的一個探究實驗。問題：（1）這個演示實驗可用于哪種物理知識的教學(xué)?（4分）（2）用此實驗設(shè)計一個教學(xué)片段，幫助學(xué)生理解與該現(xiàn)象相關(guān)的物理知識。（8分）13.閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計。材料一《普通高中物理課程標準（2017年版）》關(guān)于“安培力”的內(nèi)容標準為：“通過實驗，認識安培力。能判斷安培力的方向，會計算安培力的大小。了解安培力在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。”材料二高中物理某教材關(guān)于“探究影響通電導(dǎo)線受力的因素”的演示實驗如下。材料三教學(xué)對象為高中二年級學(xué)生，已經(jīng)學(xué)習(xí)過電流、磁場等相關(guān)知識。問題：（1）簡述什么是安培力。（4分）（2）材料二所述實驗在教學(xué)中有什么作用。（4分）（3）根據(jù)上述材料，完成“實驗：探究影響通電導(dǎo)線受力的因素”的教學(xué)設(shè)計，教學(xué)設(shè)計要求包括：教學(xué)目標、教學(xué)重點、教學(xué)過程（要求含有教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)活動、設(shè)計意圖等）。（20分）(3)教學(xué)片段：師：機械能守恒的條件是什么?生：當(dāng)只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功時，物體的機械能保持不變。師：這位同學(xué)之前的知識掌握得很扎實，那么我們根據(jù)這個守恒條件來分析A球在下落過程中是否滿足機械能守恒呢?生：A球在下落過程中受到重力和桿子的彈力，彈力不做功，因此只有重力做功，所以機械能守恒。師：這位同學(xué)對A球的受力分析很正確，那請問你是如何判斷彈力不做功的呢?生(思考)：可能彈力的方向始終和A球運動的方向垂直，所以彈力不做功。師：如果真的像你說的那樣，即彈力始終與A球的運動方向垂直，那么彈力就不會影響A球速度的大小。那么我們是不是可以得出結(jié)論：桿子對A、B兩球不做功的話，輕桿對兩球運動的快慢沒有影響。我們現(xiàn)在分別考慮AB兩球分別在長為l、2l的輕桿下由水平位置開始運動到豎直位置，誰最先到最低點?生：因為A球的高度低，所以A球最先到最低點。師：這位同學(xué)分析得很有道理。那么我們這一題中，兩球顯然是同時到最低點的，如果根據(jù)我們剛剛的分析，桿子對小球的運動沒有影響，那么就產(chǎn)生了矛盾。因此說明了桿子影響了兩個小球的運動，大家說說桿子對兩小球都做什么功呢?生(思考)：桿子阻礙了A球的運動，因此對A球做負功，對B球做正功。師：大家說得很有道理，現(xiàn)在知道A球機械能守恒嗎?生：不守恒，但是把A、B作為系統(tǒng)，彈力就屬于內(nèi)力，滿足只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，因此這個系統(tǒng)機械能是守恒的，師：好，大家按照這個思路進行計算吧。同時同學(xué)們在計算時也要確保準確率，特別是遇到開方計算時，要注意開方的準確性。四、教學(xué)設(shè)計題(本大題共2小題，第12題12分，第13題28分，共計40分)11.【參考答案】(1)未平衡摩擦力(2)1.教師角色把握不當(dāng)，教師應(yīng)該是學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者和合作者，該老師在課堂教學(xué)中處理學(xué)生疑問時過于粗暴，也沒有在學(xué)生實驗進行巡視指導(dǎo)，儼然是學(xué)生的領(lǐng)導(dǎo)者。2.教學(xué)內(nèi)容處理不當(dāng)。驗證性實驗教學(xué)中，教師應(yīng)在進行實驗之前進行實驗原理的講解和實驗注意事項的強調(diào)，而該老師顯然未進行這一環(huán)節(jié)或者進行得不充分。3.評價行為不當(dāng)。新課程理念要求教學(xué)評級應(yīng)體現(xiàn)其激勵性和反饋性，而該老師授課時的評價既不能讓學(xué)生認識到錯誤之處，也不能讓學(xué)生受到鼓舞，很有可能使學(xué)生喪失學(xué)習(xí)興趣。(3)師：同學(xué)們。牛頓第二定律中的F是什么物理含義?生1：物體所受的合外力(其他同學(xué)紛紛贊同)師：很不錯，知識掌握得很扎實。那么為了讓沙桶和沙的總重力近似等于小車所受的合外力，應(yīng)該如何優(yōu)化老師面前的實驗裝置呢?大家在組內(nèi)討論討論吧，給大家5分鐘時間。生2：老師，我們組認為可以用小木塊將長木板墊起一定的高度。生3：我來補充，我們組發(fā)現(xiàn)可以用打點計時器來確認小木塊墊起的高度是不是合適。連接紙帶后輕推小車，假如打出的紙帶點跡均勻分布就說明合適。師：非常不錯，大家不僅邏輯清楚，找到的解決辦法也很具體，把老師想說的都說了?？磥泶蠹乙呀?jīng)知道這個實驗怎么做了，下面的時間大家可以開始完成實驗了。(學(xué)生分組實驗，教師巡視指導(dǎo))……12.【參考答案】(1)該演示實驗可以用于簡諧運動以及單擺知識的教學(xué)，通過實驗可以獲取到單擺做簡諧運動時的圖樣，分析單擺位移與時間的關(guān)系，進一步說明單擺是簡諧運動。(2)師：為了研究單擺的運動是不是簡諧運動老師給大家準備了一組實驗儀器，在細線下懸掛了一個除去了柱塞的注射器。在擺角非常小時我們可以把它看成單擺，那如果我們想要去記錄這個單擺擺動的軌跡應(yīng)該怎么辦呢?生：我們可以在注射器內(nèi)加入有顏色的液體，并在底部水平方向放上一塊木板進行記錄。師：這個解決問題的角度很正確，但是這樣就足夠了嗎?生：我們應(yīng)該在注射器擺動時，沿著垂直于擺動的方向拖動木板，這樣我們木板上就會獲取到想要的圖樣了。師：老師怎樣拖動木板的都可以嗎?生：需要勻速拖動木板，這樣才能保證它的振動圖樣從時間上是均勻分布的。師：思考的非常全面呀。在大家的幫助下我們的準備工作已經(jīng)完成了，接下來請大家一起來觀察老師做的這個實驗，并思考我們能得到什么結(jié)論呢。(學(xué)生觀察并思考)生：這樣做實驗獲取到的就是x-t圖像，我們觀察到這個圖樣近似是一個正弦函數(shù)圖像。師：觀察的很認真，那我們可以得到一個怎樣的結(jié)論呢?生：進一步說明了單擺的運動是一個簡諧運動?！?3.【參考答案】(1)通電導(dǎo)體在磁場中的受力叫做安培力。(2)通過實驗?zāi)軌蛞龑?dǎo)學(xué)生進一步了解安培力的影響因素，為學(xué)習(xí)安培力奠定實驗基礎(chǔ)。(3)《實驗:探究影響通電導(dǎo)線受力的因素》教學(xué)設(shè)計(一)教學(xué)目標①知識與技能：了解影響通電導(dǎo)線受力的主要因素。②過程與方法：通過實驗?zāi)軌蛱骄康贸鲇绊懲妼?dǎo)線的主要因素，提高動手操作能力。③情感態(tài)度與價值觀念：通過實驗感受物理實驗探究的魅力，感受學(xué)習(xí)物理的樂趣。(二)教學(xué)重難點重點：探究影響導(dǎo)體受力的主要因素難點：實驗探究過程(三)教學(xué)過程環(huán)節(jié)一：新課導(dǎo)入實驗導(dǎo)入：展示三個并排的“U”型磁鐵，將一根直導(dǎo)線懸掛在磁鐵的兩極之間，引導(dǎo)學(xué)生進行猜想，當(dāng)導(dǎo)線通電之后會出現(xiàn)什么情況。結(jié)合學(xué)生的猜想，從而引出本節(jié)課的課題?！驹O(shè)計意圖】通過實驗更加直觀的展示本節(jié)課講解的主要內(nèi)容。環(huán)節(jié)二：給導(dǎo)線中通過一定的電流，讓學(xué)生觀察導(dǎo)體棒的情況。學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)體棒會發(fā)擺動。引導(dǎo)學(xué)生進行受力分析，從而進一步意識到可以通過比較導(dǎo)體棒擺動的角度比較導(dǎo)體棒受力的大小。引導(dǎo)學(xué)生利用教師提供的實驗裝置進行實驗設(shè)計。學(xué)生在小組之間通過小組討論，通過控制變量法的方法得出以下實驗步驟：1、保證通電電流的大小，將電源接通“2