(word完整版)2015年上半年中小学教师资格考试物理学科知识与教学能力试题(高级中学)试卷真题及

2015年上半年中小学教师资格考试物理学科知识与教学能力试题（高级中学）注意事项：1．考试时间为120分钟，满分150分。

2．请按规定在答题卡上填涂、作答。

在试卷上作答无效，不予评分。

一、单项选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分）1．李老师用弹簧和物块做成如图1所示的弹簧振子演示振动图象。

课前准备实验时，李老师觉得该弹簧振子振动频率过小，想让振子的频率增大一倍，为此他将（）。

A．换一个质量为原质量两倍的物块B．换一个质量为原质量一半的物块C．弹簧长度减去一半D．弹簧长度减去3/42．雨后，太阳光入射到大气中的水滴发生色散而形成彩虹。

设水滴是球形的，图2中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是（）。

A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光3．一定质量的理想气体经历了了A→B→C变化过程，其压强随温度变化的p-t图如图3所示。

气体在A、B、C三个状态时的体积分别为V A、V B、V C。

则通过图象可以判断（）。

A．V A=V B＞V C B．V A=V B＜V CC．V A＜V B＜V C D．V A＞V B＞V C4．一个23892U 原子核衰变为一个20682Pb 原子核发生β衰变的次数为（ ）。

A ．6 次 B ．10 次 C ．22 次D ．32 次5．如图4所示，一个未带电的空腔导体球壳，内半径为R ，在腔内离球心的距离为d 处（d <R ），固定一点电荷+q ，用导线把球壳接地，选无穷远处为电势零点，则球心O 处的电势为（ ）。

A ．0B ．04q d πεC ．04qRπε-D ．011()4qd Rπε- 6．如图5所示，墙上有两点M 和N 分别钉有两铁钉，M 和N 的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l 。

一条不可伸长的轻质细绳一端固定于M 点的铁钉上，另一端跨过N 点的光滑铁钉悬挂一质量为m 1的重物，在绳上距M 点2l的P 点系上一质量为m 2的重物，平衡后绳的MP 段正好水平。

则12m m 为（ ）。

A ．5B ．52C ．2D ．27．如图6所示，纸平面内两个半径均为R 的半圆相切于O 点，半圆形区域内分別存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，一长为2R 的导体杆OA 绕过O 点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，t =0时，OA 恰好位于两半圆的公切线上。

若选取从O 指向A 的方向为电动势的正方向，下列描述导体杆中感应电动势ε随时间t 变化的图象正确的是（ ）。

8．《普通高中物理课程标准（实验）》规定，高中物理课程由12个模块组成，有必修和选修模块，其中选修1-1模块物理学科知识的主体为（ ）。

A ．电磁学B ．热学C ．力学D ．光学二、计算题（本大题1小题，20分）9．如图7所示，在半径=0.10 m 的区域内有均匀分布的磁场B ，其方向垂直纸面向外，若该磁场B 的大小以dBdt=10 T/s 的匀速率增加。

（1）求半径r=0.04 m 的导体圆环中的感应电动势及P 点处电场强度的大小。

（10分）（2）已知图8中的3πθ=，oa =ob =0.04 m ，求等腰梯形导线框abcd 中的感应电动势，并指出感应电流的方向。

（10分）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）阅读案例，并回答问题。

10．案例：某教师为了检测学生对电场力做功、电势差等知识的掌握情况，布置了若干练习题，下面是某同学对其中一题的解答过程：题目：如图所示，质量为m 的带电粒子，其带电量为q ，以初速度v 0从A 点竖直向上射入真空中的匀强电场中。

若电场方向水平向右，粒子通过电场中的B 点时，速率02B v v =，方向与电场方向一致，试求A 、B 两点的电势差。

解：带电粒子由A 点运动到B 点的过程中，只有电场力做功，由动能定理，得2201122AB B qU mv mv =-，又02B v v =代入得：2032ABmv U q=答：A 、B 两点的电势差为2032AB mv U q=。

问题：（1）指出学生解答中的错误，分析错误产生的可能原因，给出正确解法。

（10分）（2）给出一个教学思路，帮助学生掌握相关知识。

（10分）11．案例：李老师在进行高中物理“牛顿第一定律”一课教学时，将踢足球的图片投影到了屏幕上（如图9）。

李老师：同学们，我们在初中已经学过了牛顿第一定律和惯性，大家看屏幕上踢球的图片，你们能用初中所学的知识，分析踢球前、后足球的运动状态，并得出物理结论吗？（同学们相互交流了起来）甲同学：踢球前足球不动，踢球后足球就飞了起来，说明力是改变物体运动状态的原因。

乙同学：足球被踢就会飞起来，不被踢就不会动，飞起来的足球不一会就会掉下来不动了。

李老师：乙同学，那你能得出什么物理结论呢？乙同学：物体不受力就不会动。

丙同学：老师，足球在空中飞起来那段，没有受到力的作用，但足球还在运动，说明不受力的作用时，物体就会不停地运动下去。

丁同学：不对，球在飞行过程中，受到重力的作用，因此才会运动下去，最后掉下来不动的。

李老师：丁同学分析得很好，球会掉下来是因为受到地球引力的作用，但现在我们不讨论引力的问题，同学们思考一下，不讨论引力的作用，球会怎样运动呢？丁同学：可地球不会没有引力呀！李老师：我们可以假设呀！讨论物理问题是可以假设的，不要在课堂捣乱，其他同学还有什么意见吗？（同学们纷纷翻开物理教材看了起来，课堂很安静）李老师：大家还有问题吗？（没有同学回应）李老师：看来大家已经把初中学的物理知识还给你们的老师了。

一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，这就是我们在初中学过的牛顿第一定律，知道了吗？下面大家看看书上的实验。

问题：（1）对上述课堂实录进行评述。

（15分）（2）针对该课堂存在的问题，设计一个改进教学的方案（形式不限，可以是教学思路、教学活动等）。

（15分）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：图示为某高中物理教材“库仑定律”一节的“探究影响电荷间相互作用力的因素”的演示实验。

演示探究影响电荷间相互作用力的因素O是一个带正电的物体。

把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图1．2-1中P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。

这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。

使小球处于同一位置，增大或减少小球所带的电荷量，比较小球所受作用力的大小。

哪些因素影响电荷间的相互作用力？这些因素对作用力的大小有什么影响？任务：（1）说明教材所述“使小球处于同一位置，增大或减少小球所带的电荷量，比较小球所受作用力的大小”的实验设计意图。

（4分）（2）基于该实验，设计一个包含师生交流的教学方案。

（8分）13．阅读材料，根据要求完成教学设计任务。

材料一《普通高中物理课程标准（实验）》关于“气体实验定律”的内容要求为“通过实验了解气体实验定律，知道理想气体模型。

用分子动理论和统计观点理解气体压强和气体实验定律。

材料二高中物理某版本教科书：“气体的等温变化”一节中关于“探究气体等温变化规律”内容如下：实验：如图8.1-1，注射器下端的开口有橡胶塞，它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中。

这段空气柱是我们研究的对象，实验过程中它的质量不会变化。

实验中如果空气柱体积的变化不太快，它的温度大致等于环境温度，也不会有明显变化。

1．实验数据的收集空气柱的压强p可以从仪器上方的指针读出，空气柱的长度乙可以在玻璃管侧面的刻度尺上读出，空气柱的长度L与横截面积S的乘积就是它的体积V。

用手把活塞向下压或向上拉，读出体积与压强的几组数据。

2．实验数据处理很容易发现，空气柱的体积越小，压强越大。

空气柱的压强是否跟体积成反比呢？我们可以通过图象来检验这个猜想。

以压强p为纵坐标，以体积倒数1V为横坐标，把以上各组数据在坐标系中描点。

如果图象中的各点位于过原点的同一条直线上，就说明压强跟体积的倒数成正比，即压强的确与体积成反比。

如果不在同一条直线上，我们再尝试其他关系。

任务：（1）简述玻意耳定律的内容。

（4分）（2）根据材料完成“气体的等温变化”的教学设计。

教学设计要求包括：教学目标、教学重点、教学过程（要求含有教师活动、学生活动、设计意图，可以采用表格式、叙述式等）。

（24分）2015年上半年中小学教师资格考试物理学科知识与教学能力试题（高级中学）参考答案及解析一、单项选择题1．【答案】D。

解析：弹簧振子的频率112kfT mπ==，若振子的频率增大一倍，可将物块的质量变为原来的14或者劲度系数k变为原来的4倍。

根据弹簧长度与劲度系数k成反比的关系，长度应变为原来的14，可知D项正确。

2．【答案】B。

解析：太阳光折射后形成的七种单色光折射率由大到小依次为紫光、蓝光、青光、绿光、黄光、橙光、红光，图中a、b、c、d四条光线偏折程度逐渐减小，折射率逐渐减小，B选项正确。

3．【答案】D。

解析：过理想气体的A点和B点，分别做它们的等容变化的p-t图，可以看出过A点的直线斜率小，pT小，由理想气体状态方程pVCT=可知V A>V B。

B到C变化过程，温度相等，压强增加，由理想气体状态方程得V B>V C，所以V A>V B>V C。

4．【答案】A。

解析：一个23892U原子核衰变为一个20682Pb原子核的过程中，发生α衰变的次数为（238﹣206）÷4=8次，发生β衰变的次数为2×8﹣（92﹣82）=6次，选项A正确。

5．【答案】D。

解析：球壳不接地时，内层感应出等量异种电荷﹣q（不均匀分布，因为内部电场线疏密不均匀），外层带+q电荷。

接入地后，球壳外层感应的正电荷消失，球壳内层电荷为﹣q，在O点产生的电势为04q Rπε-；球内部的点电荷+q 在O 点产生的电势为04q dπε，根据叠加原理，总电势为011()4qd Rπε-。

故选D 。

6．【答案】B 。

解析：对绳子上的结点P 进行受力分析：平衡后设NP 与水平方向的夹角为α，根据几何关系得2sin 5α=。

据平衡条件和三角函数关系得21sin N m F F m α==，所以1252m m =，故答案为B 。

7．【答案】C 。

解析：根据右手定则，开始时感应电动势的方向为正，因此排除B 、D ，设经过时间t 导体杆转过的角度为α，则t αω=，导体有效切割长度为2sin L R t ω=。

由212E BL ω=可知，222sin ,R E BR t B ωωω=、、不变。