2015 上半年江苏教师资格考试高中物理学科知识与教学能力真题
及答案
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 3/4
2.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 VA、VB、VC。则通过图象可以判断(
)。
A.VA=VB>VC
C.VA<VB<VC
B.VA=VB<VC
D.VA>VB>VC
4.一个 238
92U 原子核衰变为一个 206
82Pb 原子核发生衰变的次数为(
)。
A.6 次
C.22 次
B.10 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
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
dB
dt
=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
,oa=ob=0.04 m,求等腰梯形导线框 abcd中的感应电动势,并指出
3
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 v0 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
Bv
v ,方向与电场方
02
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
2
mv
0
,又
Bv
v 代入
02
qU
AB
1
2
2
mv
B
1
2
得:
U
AB
2
3
mv
0
2
q
答:A、B两点的电势差为
U
AB
2
3
mv
0
2
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
1
V
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)
一、单项选择题
1.【答案】D。解析:弹簧振子的频率
f
1
T
1
k
2
m
,若振子的频率增大一倍,可将物块的
质量变为原来的
度应变为原来的
1
4
1
4
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
,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,
p
T
小,由理想气体状态方程
pV C
T
可知 VA>VB。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 VB>VC,所以 VA>VB>VC。
4.【答案】A。解析:一个 238
92U 原子核衰变为一个 206
82Pb 原子核的过程中,发生衰变的次数
为(238﹣206)÷4=8 次,发生衰变的次数为 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
q
04
R
;球内部的点电荷+q在 O点产生的电势为
q
4
d
0
,根据叠加原理,
总电势为
q
4
0
(
1
1
d R
。故选 D。
)