2022下半年教師資格考試《物理學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力》（高級(jí)中學(xué)）真題

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單選題（共8題，共8分）

1.有些球類比賽在開賽前用猜硬幣正反面的方法來決定誰先開球。如圖2所示，若裁判員以5．00m／s的速度豎直向上拋出硬幣，不考慮空氣阻力，則該硬幣能上升的最大高度約為（）。

A.1.27m

B.1.35m

C.1.40m

D.1.54m

2.如圖5所示，將水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中質(zhì)量可忽略的帶電小球M和N，分別沿圖示路徑移動(dòng)到同一水平線上的不同位置后，同時(shí)釋放，M、N均保持靜止，則（）。

A.M的帶電量比N的大

B.M帶正電荷、N帶負(fù)電荷

C.移動(dòng)過程中勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)M做負(fù)功

D.移動(dòng)過程中勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)N做正功

3.圖1所示為中學(xué)物理教學(xué)常用的一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)示意圖。用不同數(shù)量的小球（可選用豆粒、玻璃球、鋼球等），分別從不同高度連續(xù)倒在秤盤上，觀察指針的擺動(dòng)情況。該實(shí)驗(yàn)通常用于幫助學(xué)生理解的物理知識(shí)是（）。

A.氣體的壓強(qiáng)

B.機(jī)械能守恒

C.動(dòng)量守恒

D.功能原理

4.圖3所示是某種安檢門的工作原理示意圖，可以檢測(cè)是否攜帶金屬物品通過安檢門。門框繞有線圈，閉合電鍵后，當(dāng)金屬物體通過線圈時(shí)，電路中電流發(fā)生變化，而非金屬物體靠近時(shí)則對(duì)電路中的電流沒有影響。其工作原理是（）。

A.電流的磁效應(yīng)

B.電磁感應(yīng)現(xiàn)象

C.閉合電路歐姆定律

D.磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用

5.如圖6所示，一束單色光由空氣以45°角射入厚度為d的長方形玻璃磚，入射點(diǎn)與出射點(diǎn)的水平距離為s。若所有的光線只在兩水平界面發(fā)生折射與反射，則下列敘述正確的是（）。

A.見圖A

B.見圖B

C.見圖C

D.見圖D

6.下面的各種核反應(yīng)中能產(chǎn)生中子的是（）。

A.A

B.B

C.C

D.D

7.如圖4所示，玻璃管內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，氣柱長度為ι，管內(nèi)外水銀面高度差為h。若溫度保持不變，把玻璃管稍向下壓一段距離，則（）。

A.h、ι均變大

B.h、ι均變小

C.h變大，ι變小

D.h變小，ι變大

8.在光滑水平面上，有三個(gè)質(zhì)量分別為m、2m及2m的物塊a,b和c，其中c連接一質(zhì)量可忽略的理想彈簧，如圖7所示。初始時(shí)，b、c靜止，a以速度υ與b碰撞。若三物塊間的碰撞可視為一維彈性碰撞，則碰撞后C的最大速率是（）。

A.見圖A

B.見圖B

C.見圖C

D.見圖D

問答題（共5題，共5分）

9.如圖8所示，水平面上固定有一間距為2的平行、光滑長直導(dǎo)軌，其上放有質(zhì)量為m的金屬桿，導(dǎo)軌的一端連接電阻R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直地通過導(dǎo)軌平面。當(dāng)金屬桿以初速度υ0，且始終保持與導(dǎo)軌垂直地向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，用微積分的方法求：

(1)金屬桿能夠運(yùn)動(dòng)的距離x；(10分)

(2)該過程中電流通過電阻所做的功。(10分)

10.案例：

下面為某同學(xué)對(duì)一道物理習(xí)題的解答。

題目：

運(yùn)動(dòng)員在練習(xí)跳板跳水時(shí)，將跳板壓到最低點(diǎn)C，跳板將運(yùn)動(dòng)員豎直向上彈到最高點(diǎn)A后。運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量m=60kg，取g=10m／s2,最高點(diǎn)A、跳板的水平點(diǎn)B、最低點(diǎn)C和水面之間的豎直距離如圖9所示。求：

（1）跳板被壓縮到最低點(diǎn)C時(shí)具有的彈性勢(shì)能；?

（2）運(yùn)動(dòng)員入水時(shí)的速度大小。

解：（1）取B點(diǎn)所在平面為參考平面，由機(jī)械能守恒定律，有：

問題：

（1）指出這道習(xí)題能檢測(cè)學(xué)生所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)。（4分）?

（2）給出題目的正確解答。（6分）?

（3）針對(duì)學(xué)生解答存在的問題，設(shè)計(jì)一個(gè)教學(xué)片段或思路，幫助學(xué)生解決此類問題。（10分）?

11.案例：

某老師在進(jìn)行“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，希望通過對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、電路連接以及數(shù)據(jù)處理的討論．提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力。下面是該老師教學(xué)過程的3個(gè)?

環(huán)節(jié)：

環(huán)節(jié)1：講述實(shí)驗(yàn)原理，要求學(xué)生在不翻閱教科書的情況下。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)測(cè)量電路圖．引導(dǎo)學(xué)生討論存在問題，繪制出正確的電路圖。其中，學(xué)生甲繪制的運(yùn)用E=U+Ir測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的電路圖如圖10所示。

環(huán)節(jié)2：引導(dǎo)學(xué)生討論、分析連接電路存在的問題．正確連接電路。圖11為老師展示的學(xué)生乙根據(jù)E=U+Ir測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理連接的電路。

環(huán)節(jié)3：講解與討論相結(jié)合，學(xué)習(xí)利用U一I圖像求出電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的方法。

問題：

（1）指出學(xué)生甲繪制的電路圖存在的問題，畫出正確的電路圖。（6分）?

（2）設(shè)計(jì)一個(gè)教學(xué)過程，了解學(xué)生乙的想法，引導(dǎo)學(xué)生討論并正確連接電路。（15分）?

（3）簡(jiǎn)述利用U-I圖像求出電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r的教學(xué)思路。（9分）?

12.閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。

材料一《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》關(guān)于“靜電現(xiàn)象”的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)為：“通過實(shí)驗(yàn)，了解靜電現(xiàn)象。能用原子結(jié)構(gòu)模型和電核守恒的知識(shí)分析靜電現(xiàn)象。”?

材料二高中物理某教科書“靜電現(xiàn)象的應(yīng)用”一節(jié)的部分內(nèi)容。

演示?

研究靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部的電荷?

如圖1．7—2所示，取兩個(gè)驗(yàn)電器A和B，在B上裝一個(gè)幾乎封閉的空心金屬筒C（歷史上把它叫做法拉第圓筒），使曰和C帶電。A不帶電。

D是帶有絕緣柄的金屬小球，使D跟C的外部接觸，再讓D跟A的金屬球接觸；這樣操作若干次，觀察A的箔片的變化（圖1．7—2甲）。

重復(fù)上述操作，不過這一次讓D在C的內(nèi)表面與A之間反復(fù)接觸，觀察A的箔片的變化（圖1．7-2乙）。

金屬筒C的開口很小，其內(nèi)表面可以認(rèn)為就是導(dǎo)體的內(nèi)部。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，關(guān)于導(dǎo)體內(nèi)部與外表面的電荷分布，你能得出什么結(jié)論??

材料三教學(xué)對(duì)象為高中二年級(jí)學(xué)生，已學(xué)過電場(chǎng)、靜電平衡狀態(tài)等知識(shí)。

任務(wù)：

（1）簡(jiǎn)述什么是靜電平衡狀態(tài)。（4分）?

（2）根據(jù)上述材料，完成“研究靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部的電荷”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)重點(diǎn)、教學(xué)過程（要求含