2016-2017教师资格证物理真题与答案

2016 年下半年教师资格证考试试题及答案

二——物理学科知识与教学能力(高级中学 )

一、单项选择题 (本大题共 8 小题，每小题 5 分，共 40 分)

1.如图蜘蛛在地面于竖直墙壁间结网，蛛丝 AB 与水平地面之间的夹角为 450，A 到地面的距离为 1m，已知重力加速度 9 取 10m/s2，空

气阻力不计，若蜘蛛从竖直墙上距地面0.8m 的 C点以水平速度υo。

跳出，要到达蛛丝，水平速度υo。可以为 ( )。

A.1m/s

B.1.6m/s

C.3.2m/s

D.1.5m/s

2.在一静电场中，作一闭合曲面 S，若有∮ D·dS=0(式中 D 为电位移

矢量)，则 S面内必定 ( )。

A.自由电荷的代数和为零

B.既无自由电荷。也无束缚电荷

C.自由电荷和束缚电荷的代数和为零

D.没有自由电荷

3.如图，一个三棱镜的截面为等腰直角△ ABC，∠ A 为直角，此截面所在平面内的光线沿平

行于 BC边的方向射到 AB边，进入棱镜后直接

射到 AC边上，并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为 ( ) 。

4.我国“北斗” 卫星导航定位系统将由 5 颗静止轨道卫星 ( 同步卫星 )

和30 颗非静止轨道卫星组成， 30 颗非静止轨道卫星中有 27 颗是中轨道卫星，中轨道卫

星轨道高度约为 2.15 ×104km，静止轨道卫星的

高度约为 3.60 ×104km，下列说法正确的是 ( ) 。

A.静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期

B. 中轨道卫星的线速度大于7.9km/s

C.静止轨道卫星的线速度大于中轨道卫星的线速度

D.静止轨道卫星的向心加速度大于中轨道卫星的向心加速度

5.有一绝热容器，中间用隔板分成两部分，左侧是理想气体，右侧是真空。现将隔板抽掉，让左侧的气体自由膨胀到右侧直到平衡，在

此过程中()。

A.气体对外做功，温度不变，内能减小

B.气体对外做功，温度不变。内能不变

C.气体不做功。温度不变，内能不变

D.气体不做功，温度不变，内能减小

6.如图所示，两平行板电容器的四块极板 A、B、C、D平行放置 (AB

两板充电后与电源断开， CD两板始终与电源相连 ) ，每块极板上开有一个小孔，四个小孔M、N、P、p 的连线与极板垂直。一个电子以非常小的速度从小孔 M进入 A、B 极板间，在被A、B 极板间的电场加速

后，从小孔 P 进入 C、D极板间，但未从小孔Q射出。则 ( ) 。

A. 若将 B 板向右移动一小段距离，电子可能从小孔Q射出

B. 若将 A 板向左移动一小段距离，电子不可能上能从小孔Q射出

C.若将 D板向左移动 -- 小段距离，电子可能从小孔Q射出

D.若将 C板向右移动一小段距离，电子可能从小孔Q射出

迁的过程中可释放出10 种不同频率的光子

8.教学方法，是在教学过程中， ( ) 为实现教学目的、完成教学任务而采取的教与学相互作用的教学方式的总称。

A.教师和学生

B.教师

C.学生

D.班主任

二、计算题 ( 本大题共 1 小题。共 20 分)

9.一小球在弹簧的弹力作用下振动，弹力 F=-kx ，而位移 x=Acosωt ，其中，后， A 和ω都是常数。求在 t=0 到 t= π/2 ω的时间间隔内弹力给予小球的冲量。

三、案例分析题 ( 本大题共 2 小题，第 10 题 20 分，第 11 题 30 分，

共50 分)

10.某教师为了了解学生静电感应、验电器、电荷守恒等知识的掌握与运用情况，设计了若干检测题 . 其中一题如下。

如图所示 . 当带正电的绝缘空腔导体 A 的内部通过导线与验电器的小

球 B 连接时，问验电器是否带电?

【错解】

因为静电平衡时，净电荷只分布在空腔导体的外表面，内部无静电荷。

所以 . 导体 A 内部通过导线与验电器小球连接时，验电器不带电。

针对上述材料，回答下列问题：

(1)分析学生答题错误可能是由哪些原因造成的。

(2)针对其中由物理知识方面导致的错误，给出正确的引导，用于帮助学生学习。11.案例：

在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中 . 有如下器材：

电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻 R(分别为 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω) 、导线若干。

师：同学们按照电路图连接电路时，要注意滑动变阻器保护电路的作用，不要连错了。

生1：恩，滑动变阻器要在最右端，差点忘了。

生2：我的这个电路闭合移动滑动变阻器滑片 . 电流怎么一直为零啊 ?

师：肯定是哪个地方断路了。现在，大家让电压保持一定，看一下电流与电阻的关系。

生：将 R=10Ω的电阻接入，闭合开关，记下电流的值，再换成 R=15 Ω的电阻，记下电流的值 ,,

师：你保持电压一定了吗，这样得出的数据肯定不正确。

生 3：我保持电压一致，得到电流和电阻成反比的关系。

师：这位同学回答得很好，电压一定时，通过导体的电流和电阻成反比。

问题：

(1)请对该教师的教学片段进行评述。

(2)针对上述教学片段中教师存在的问题，设计教学片段，帮助学生

学习。

四、教学设计题 ( 本大题共 2 小题，第 12 题 12 分。第 13 题 28 分，

共40 分)

12.阅读材料，根据要求完成教学设计任务。

材料：某高中物理教材“电磁振荡”一节有如下演示实验。

把线圈、电容器、电流表、电源和单刀双掷开关照图14.2 —1 连成电路。

先把开关置于电源一边。为电容器充电 ; 稍后再把开关置于线圈一边，使电容器通过线圈放电。观察电流表指针的变化。

(1)简述动能定理的内容。

(2)完成该节课的教学片段的设计，其中包括教学目标、教学方法、教学过程。 ( 不少于 300 字)

一、单项选择题

1.【答案】 C。

7.【答案】 C。

三、案例分析题

10.【参考答案】

(1)错解原因：关键是对“导体的外表面”含义不清，结构变化将要引起“外表面”的变化，这一点要分析清楚。错解没有分析出空腔导体 A 的内部通过导线与验电器的小球 B 连接后，验电器的金箔成了导体的外表面的一部分，改变了原来导体结构。 A和 B形成一个整体，净电荷要重新分布。

(2)一部分同学做错这道题还有一个原因，就是知识迁移的负面效应。他们曾经做过一道与本题类似的题：“先用绝缘金属小球接触带正电的绝缘空腔导体 A 的内部，然后将绝缘金属小球移出空腔导体 A 与验电器的小球 B 接触，验电器的金箔不张开。”他们见到本题就不假思

索地选择了不带电的结论。“差异就是矛盾，”学习中要善于比较 . 找出两个问题的区别才

方能抓住问题的关键。这两道题的差异就在

于：一个是先接触内壁，后接触验电器小球：另一个是正电的绝缘空腔导体 A 的内部通过导

线与验电器的小球 B 连接。进而分析这种差异带来的什么样的变化。生搬硬套是不行的。

11.【参考答案】

(1)教师在教学过程中没有真正引导学生进行探究性学习，只注重学习的结果，不注重学

生学习的过程，还是受传统教学评价的导向。让学生学会学习，学会探索和发现，比学生

习得多少物理知识都重要。

教师要关注全班学生，关注每个学生的差异性，一个学生不能代表全班，要做到因材施教。教师要强调启发式教学的原则，如何控制电阻两端的电压一定呢 ?那么我们把电阻换成更大的，电阻分得的电压会增大，要使定值电阻分压不变，则要使滑动变阻器接入电路中的电阻

变大，这样才能保证电阻两端的电压不变。

(2)教师：在探究导体中的电流跟导体两端的电压关系时，应采用什么方法和原理 ?

学生：控制变量法，保持电阻不变，改变电压的值。

教师：对，研究两个物理量之间的关系我们要控制第三个物理量不发

生改变。做这个实验，我们要选择什么器材. 怎么设计电路呢 ?

学生：需要用到电压表、电流表、滑动变阻器、电阻、电源。

教师：那么滑动变阻器的作用是什么呢?

学生 4：保护电路的作用。

教师：还有其它作用吗?

学生：嗯，还可以改变电阻两端的电压。

教师：对，下面同学们用手中的器材连接电路，并把数据记入表格中。

四、教学设计题

12.【参考答案】

(1)实验设计意图：通过电流表指针的偏转验证电容器与线圈组成了一个振荡电路，电路中产生了振荡电流。

(2)教学方案如下：

板书 1. 振荡电路—— IC 回路

( 如下图所示 ) 并介绍各组成部分 . 指出哪部分电路叫IC 回路。

板书 2. 电磁振荡的产生

介绍与对应的 IC 回路实验装置、实验的做法。

先让学生猜可能看到什么现象，然后教师再演示 ( 可以多做几次 ) ，让学生说出看到了什么现象 ?说明了什么 ?( 电流表的指针左右摆动 ; 摆动幅度越来越小，最后停止。说明了电路中的电流是大小、方向都在变化的，最后变为零。 )

师：如果忽略能量损耗， IC 回路中的能量大小就不会变化，也就是说回路中的电流的大小

和方向做周期性的变化，我们把这种电流叫振荡电流。

板书 3. 振荡电路中产生的大小和方向做周期性的变化的电流叫振荡电流。

师：这种电流其实就是交变电流，如果用示波器观察会发现，它的波

形也是正弦形状，但是由于频率很高，可以达到 KHz或 MHz，因此把它叫做振荡电流。

师：从演示实验中我们可以看出振荡电流的变化经过几个过程后就开始重复，从电容器刚

开始放电，电流的大小、方向经历了几个过程后就完成一个周期呢 ?可以把演示实验中看

到的现象与黑板上的电路图结合起来考虑。

生讨论得：逆时针增大; 逆时针减小 ; 顺时针增大 ; 顺时针减小。

师：大家知道机械振动过程中发生周期性变化的物理量有多个，那么在电磁振荡过程中发生周期性变化的物理量只有电流吗，还有什么物理量 ?

生讨论得：极板上的电荷量、板间电场强度、电场能和线圈中的电流、磁感应强度、磁场能。

13.【参考答案】

(1)力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。这个结论叫

做动能定理。

(2)一、教学目标

知识与技能：掌握动能定理的表达式，理解动能定理的确切含义 ; 应用动能定理解决实际问题。

过程与方法：运用演绎推导方式推导动能定理的表达式：理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。

情感态度与价值观：通过动能定理的演绎推导、感受成功的喜悦，培

养学生对科学研究的兴趣。

二、教学方法

情景教学法、讲授法、归纳法、练习法。

三、教学过程

1.导入新课

上节课我们通过实验验证了动能和质量与速度的关系，并且推导出物

体动能的表达式。但是其中的等式

师：上式表明什么问题呢?请用文字叙述一下。

生：力在一个过程中对物体所做的功。等于物体在这个过程中动能的变化。

师：这个结论就叫做动能定理。

师：如果物体受到几个力的作用，动能定理中的W表示什么意义 ? 生：如果物体受到几个力的作用.W 表示的是合力做的功。

师：那么动能定理更一般的叙述方法是什么呢?

生：合力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。

师：结合生活实际，举例说明。

生 1：如果物体匀速下落，那么物体的动能就没有发生变化，这时合

力是零，所以合力所做的功就是零。

生2：一架飞机在牵引力和阻力的共同作用下，在跑道上加速运动，速度越来越大，动能越来越大。这个过程是牵引力和阻力都做功，牵引力做正功，阻力做负功，牵引力和阻力的合力做了多少功 . 飞机的动能就变化了多少。

师：上节课推导出来的动能定理，我们是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的。动能定理是否可以应用在变力做功或物体做曲线运动的情况 . 应该怎么理解 ?

生：当物体受到的力是变力。或者物体的运动轨迹是曲线时，我们仍然采用过去的方法 .

把过程分解成很多小段，认为物体在每小段运动中受到的力是恒力，运动的轨迹是直线，

这样也能得到动能定理。

师：正是因为动能定理适用于变力做功和曲线运动的情况，所以在解决一些实际问题中才得到了更为广泛的应用。我们看一道例题：

一架喷气式飞机质量为 5.0 ×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到 s=5.3

×102m时。起飞速度达到υ=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是其重力的 0.02 倍。求飞机受到的牵引力 ?

师：从现在开始我们要逐步掌握用能量的观点分析问题。就这个问题而言 . 我们的已知条件是什么 ?

生：已知初末速度，运动的距离。还知道物体受到的阻力。

师：我们分析这类问题. 应该从什么地方下手呢?

生：还是应该从受力分析入手。飞机受力比较简单，竖直方向的重力和地面对它的支持力合力

为零，水平方向上受到飞机牵引力和阻力。师：以前我们分析受力的目的是为了求物体加速度。而现在进行受力分析的目的是什么呢 ?

生：目的是为了求舍力做的功，根据合力做的功，我们可以求解物体受到的牵引力。

师：投影展示学生的解答过程，用动能定理和我们以前解决这类问题的方法相比较，动能

定理的优点在哪里呢 ?

生1：动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿第二定律

方便。

生2：动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题，而牛顿定律解决这一问题比较困难。

小结：

动能定理是这一节课的一个关键，这节课不可能让学生掌握应用这个

定理解决问题的全部方法，而应该教给学生最基本的分析方法。这个例题具有代表性，分析合力做的功等于动能的变化。