2016下半年教师资格模拟试题及答案五——物理学科（高中）

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2016年下半年教师资格备考正在紧张的进行中，教师资格备考最最离不开的就是做题，做题可以检测你的复习程度，便于查缺补漏，目前市面上的物理学科试题少之又少，文都教师考试网小编给大家整理了《物理学科知识与教学能力(高级中学)》试题及答案，希望帮助广大考生边做题边提高应试能力!
    一、单项选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分)
    1.如图所示，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝，气缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比(    )。
    A.右边气体温度升高，左边气体温度不变
    B.左右两边气体温度都升高
    C.左边气体压强降低
    D.右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量
       

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    2.一个点电荷从静电场中的a点移到b点，其电势能的变化为零，则(    )。
    A.a、b两点的场强一定相等
    B.该点电荷一定沿等势面移动
    C.作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的
    D.a、b两点的电势一定相等
    3.根据惠更斯一菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S，则S的前方某点P的光强决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的(    )。
    A.振动振幅之和
    B.光强之和
    C.振动振幅之和的平方
    D.振动的相干叠加
    4.如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好：匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是(    )。
    A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a
    B.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a
    C.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b
    D.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b
       

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    5.水平地面上方有一木箱从某一高度处做自由落体运动。木箱内有一弹射装置，某时刻沿竖直方向向上弹射一质量为m的小球，设小球刚发射时相对于木箱的初速度为υo。假设小球对木箱的反冲忽略不计，木箱足够高，且在下列情形中一直未落地。关于小球运动的描述，下列说法正确的是(    )。
       

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    7.下列关于狭义相对论的说法中，正确的是(    )。
    A.一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速
    B.质量、长度的测量结果都与物体相对观察者的相对运动状态无关
    C.时间的测量结果与物体相对观察者的运动状态无关
    D.在某一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件.在其他一切惯性系中也是同时发生的
    8.关于实验和实验教学说法正确的是(    )。
    A.计划性和可操作性是实验的两大基本特点
    B.实验的目的就是为了让学生加深对所学知识的理解
    C.学生实验的目的主要是要获得正确科学的实验结论
    D.教师在课堂上的演示实验必须确保成功
    二、计算题(本大题共1小题，共20分)
    9.一质点沿x轴运动，其坐标与时间的变化关系为x=4t-2t3，式中x，t分别以m，s为单位，试计算：
    (1)在最初2s内的位移和平均速度;
    (2)2s末的瞬时速度：
    (3)3S末的瞬时加速度。
    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.阅读案例，并回答问题。
    下面是某同学对课后习题的解答过程：
    如图所示，正电荷q1固定于半径为R的半圆光滑轨道的圆心处，将另一带正电、电荷量为q2、质量为m的小球，从轨道的A处无初速度释放，求：
    (1)小球运动到B点时的速度大小;(2)小球在B点时对轨道的压力。
       

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    教师：我们已经学习过滑动摩擦力和静摩擦力，它们的方向怎么判断?
    学生：滑动摩擦力的方向和物体相对运动的方向相反.静摩擦力和物体相对运动的趋势方向相反。
    教师：对，大家判断一下这个题中摩擦力的大小和方向。
    学生1：我认为摩擦力方向向上，因为物块有向下滑动的趋势。
    学生2：不对，我认为滑动摩擦力的方向向下，物块有向上滑动的趋势。
    教师：你们说的都不对，这个题没那么简单，大家再想想。
    学生：我们应该先对物块受力分析。
    教师：对，可以先受力分析再判断摩擦力的方向和大小。
    学生：恩。
    问题：
    (1)简要评述这位教师的教学行为。
    (2)针对教师存在的问题，设计一个教学片段帮助学生掌握问题解决的方法。
    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“功和内能”一节有如下演示实验.
    在有机玻璃筒底放置少量易燃物，例如蓬松的棉花，迅速压下筒中的活塞，观察筒底物品的变化。
    这个实验说明了什么?
       

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    思考与讨论：
    如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分，如果以自行车车架为参考系，行驶时，这三个轮子上各点在做圆周运动。那么，哪些点运动得更快些?也许它们运动得一样快?
       

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    材料二学生之前学习了曲线运动和平抛运动，对曲线运动的特点有了初步的了解。
    材料三《普通高中物理课程标准(实验)》要求：
    1.会描述匀速圆周运动。知道向心加速度。
    2.能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。分析生活和生产中的离心现象。
    根据上述材料，回答：
    (1)描述匀速圆周运动的物理量有哪几个?(至少选4个)
    (2)完成材料一部分的教学设计，内容包括教学目标和教学重难点。
    一、单项选择题
    1.【答案】B。解析：电热丝通电一段时间后，右边气体吸热膨胀，对外做功，两侧气体压强均增大，又因左侧气
       

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    7.【答案】A。解析：根据狭义相对论，光速是速度的极限值，所以A正确;根据狭义相对论，长度、质量、时间间隔都与运动状态有关，且都给出了具体的速度公式，所以B、C错误;同时是相对的，D错。正确选项为A。
    8.【答案】A。
    二、计算题
    9.【参考答案】
       

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    (2)针对此学生，教师可以通过一系列启发性的问题，引导学生回忆圆周运动的知识。学生已经掌握了点电荷形成的电场中电场力做功情况，教师可适当进行语言上的鼓励。教师可从分析物体受力、研究物体运动状态、分析整个过程中的功能转换等角度加深学生对相关知识的理解和认识。
    11.【参考答案】
    (1)该教师基本上贯彻了学生的主体性原则，但忽略了教师的引导作用，没有在学生遇到困难时采取启发式的帮助，为学生成功学习创造条件.没有为学生营造积极参与的氛围。
    (2)教师：我们已经学习过滑动摩擦力和静摩擦力，它们的方向怎么判断呢?
    学生：滑动摩擦力的方向和物体相对运动的方向相反，静摩擦力和物体相对运动的趋势方向相反。
    教师：这道题让我们求解摩擦力的大小和方向，首先我们要做什么?
    学生：受力分析。
    教师：对，但是我们还要看物块的运动状态是什么?
    学生：静止状态。
    教师：由此可以看出物块处于平衡状态，所受的合力为零。
    学生：嗯，把力进行分解就可以判断摩擦力的大小和方向了。
    教师：对，大家按照刚才的分析再看一下物块的运动趋势到底是向下还是向上，还是都有可能。
    学生：嗯。
    四、教学设计题
    12.【参考答案】
    (1)这个实验说明了做功可以改变物体的内能。
    (2)教学方案如下：
    【导入新课】
    在初中我们已经学过功和能的一些知识，对功和能有了简单的认识，并能定性地分析某些物理现象，前两节我们较深入地探讨了功的概念、功的计算，现在将进一步研究能的基本知识以及功和能的关系。
    1.能的概念
    (1)能的定义：一个物体能够对外做功则这个物体就具有能
    由学生举出自然界中具有能量的物体的实例，如流动的河水，飞行的子弹，自由下落的重物，压缩的弹簧，燃烧的焰火.高压的气体……
    (2)物质的不同运动形式对应着不同的能
    演示：弹簧吊挂物体，一端固定在铁架上，用力下拉物体，使弹簧伸长后释放，物体将向上运动，弹簧对物体做功.说明形变的弹簧有能量.此能量叫弹性势能。演示：点燃走马灯的蜡烛后，灯的一部分旋转起来，这个现象中，有些什么能?能如何转化?首先是蜡烛的化学能经燃烧释放出来，加热空气，空气分子运动加剧，转化为空气分子的内能，热空气上升又带动走马灯旋转，空气的部分内能又转化为走马灯的机械能。由此看来.自然界的能多种多样，除上述的能以外，还有电能、光能、原子能、生物能……同时它们之间也可以互相转化。
    (3)各种不同形式的能量可以相互转化，而且在转化过程中守恒
    观看录像，分析展示的各种现象中，能量存在和转化情况。如早晨太阳出来，照耀树林，太阳能经植物的光合作用转化为生物能……傍晚，电灯亮了，电能转化为热能、光能等等。在能的转化中，能保持守恒。
    在能的转化过程中，与之紧密相关的物理量是什么呢?是做功。
    2.做功的过程
    做功的过程是能量转化的过程。物体的能量发生变化，对外则表现为做了一定的功。
    (1)做功使不同形式的能量发生转化。
    人拉重物在光滑水平面上由静止而运动，人对物体做功的过程中，人的生物能转化为物体的动能。
    在水力发电厂中，水流对水轮机冲击，带动水轮机转动，从而带动发电机转动而做功，水流的机械能转化为电能。
    火车前进而做功，是先把燃料油和煤的化学能转化为热能，经内燃机或蒸汽机又把热能转化为火车的机械能……由此看来，能量互相转化要伴随着做功，但能量转化的多少如何来计算和确定呢?
    (2)功是能量转化的量度
    运动员将质量为15kg的杠铃举高2米，他做了3×103J的功，则就有3×103J的生物能转化为杠铃的重力势能。
    自然界中有各式各样的力，如电磁力、分子力、核力……它们做功的计算方式各不相同，但有一点是共同的.即做了多少功就有多少能量由一种形式转化为另一种形式。
    功和能有着密切的联系，但它们之间有什么区剐呢?
    3.功和能
    (1)能是由物体运动状态决定的物理量，即状态量;而功则是和物体运动状态变化过程有关的物理量，是过程量，两者有着本质的区别。
    (2)做功可以使物体具有的能量发生变化，而且物体能量变化大小是用做功的多少来量度。但功和能不能相互转化。
    4.总结、扩展
    (1)运用功和能的观点，能量转化规律是分析解决物理问题的重要方法和途径之一，要充分理解、逐步深化。
    (2)功是能量转化过程中的关键物理量，在今后的学习中要深刻领会各种力做功的特点，熟练掌握各种功的计算，明确各种不同的功所涉及的有关能量的转化。
    (3)能的转化和守恒定律在力、热、电、光、原子等各个领域都有广泛应用，要注意掌握和运用。
    13.【参考答案】
    (1)描述匀速圆周运动的物理量有：线速度、角速度、周期、频率等。
    (2)教学目标及教学重难点如下：
    一、教学目标
    1.知识与技能
    ①理解什么是线速度、角速度和周期。
    ②知道什么是匀速圆周运动。
    ③理解线速度、角速度和周期之间的关系。
    2.过程与方法
    ①观察生活中的圆周运动，思考如何比较圆周运动的快慢。
    ②知道描述物体做圆周运动快慢的方法，掌握描述物体做圆周运动快慢的物理量：线速度、角速度、转速、周期。
    ③探究线速度、角速度、转速之间的关系。
    3.情感态度与价值观
    通过描述匀速圆周运动快慢的教学，使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究，辩证的思考问题.
    二、教学重难点
    1.重点：线速度、角速度和周期的概念。
    2.难点：线速度、角速度及周期之间的关系。