2015下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》(高级中学)考试真题答案解析



一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)

1
图1为高中物理教科书中描述的一个实验,该实验可观察到的物理现象和可用于说明的物理问题分别是()。


2015下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》(高级中学)考试真题答案解析第1张
A、小球D的振幅最大,小球C的振幅最小,摆长与振幅的关系
B、小球D的振幅最小,小球C的振幅最大,摆长与振幅的关系
C、小球B的振幅最大,共振现象
D、小球B、D和C的振幅相同,受迫振动规律

2
铀是一种常用的核燃料 
2015下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》(高级中学)考试真题答案解析第2张b可能是()。
A、
2015下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》(高级中学)考试真题答案解析第3张
B、
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C、
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D、
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3
如图2所示,三个小球a、b、c分别在距离地面不同的高度h1、h2、h3处同时以相同的速度向左水平抛出,不计空气阻力,三个小球每隔相同的时间间隔依次落到水平地面,小球口落到水平地面D点,DE=EF=FG,则下列说法正确的是()。


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A、b、e两球落在D点的左边
B、b球落在D点,c球落在E点
C、三个小球离地面高度h1:h2:h3=1:3:5
D、三个小球离地面高度h1:h2:h3=1:4:9

4
如图3所示,粗细均匀的玻璃细管上端封闭,下端开口,竖直插在大而深的水银槽中,管内封闭有一定质量的空气(可视为理想气体),玻璃细管足够长,管内气柱长4.0 cm,管内外水银面高度差为10.0 cm,大气压强为76 cmHg。现将玻璃管沿竖直方向缓慢移动,当管内外水银面恰好相平时,管内气柱的长度约为()。


2015下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》(高级中学)考试真题答案解析第8张
A、2.0 cm
B、3.5 cm
C、4.0 cm
D、4.5 cm

5
如图4所示,在以0为圆心,半径为R的虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度8随时间变化关系为B=Bo+kt(k为常数)。在磁场外有一以0为圆心,半径为2R的半圆形导线,则该半圆形导线中的感应电动势大小为()


2015下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》(高级中学)考试真题答案解析第9张
A、O
B、
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C、
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D、
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6
一物体在几个力同时作用下运动,其位移为 
2015下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》(高级中学)考试真题答案解析第13张1k(SI),则该分力在此过程中做的功为()。
A、36J
B、48J
C、56J 
D、60J

7
桌面上有一倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图5所示,有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5,则光束在桌面上形成的光斑半径为()。


2015下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》(高级中学)考试真题答案解析第14张
A、R
B、1.5r
C、2r
D、2.5r

8
“经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题验证物理规律”是《普通高中物理课程标准(实验)》提出的一项具体课程目标,它属于三维目标中的哪个维度?()
A、知识与技能
B、过程与方法
C、情感、态度与价值观
D、科学探究

二、计算题(本大题共1小题,20分)

9
2015下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》(高级中学)考试真题答案解析第15张

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
某教师为检测学生对电场力做功、电势差知识的掌握情况,布置了若干练习题,下面是某同学的做题步骤。

题:如图6所示,能量为l000eV的电子流从面积足够大的两极板中央斜向上进入匀强电场,其初速度V。与水平方向夹角为30°,电场方向竖直向上,为了使电子不打到上面的金属板上,则应该在两金属板间至少加多大的电压U


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问题:

(1)指出该同学作业中的错误和可能的出错原因,并给出正确解答。(10分)

(2)针对出错的原因提出教学思路,帮助学生掌握相关知识并正确分析此题。(10分)

11
下面是某老师讲授“向心力”一课的教学片段实录:

老师:同学们,上次课学习了向心加速度,我们知道做圆周运动的物体具有向心加速度。这节课我们学习向心力,大家翻看教科书第20页,将屏幕上展示的这几页课文读一遍(同时老师在屏幕展示课文的相关内容如下)。

向心力做圆周运动的物体为什么不沿直线飞去而沿着一个圆周运动?那是因为它受到了力的作用。用手抡一个被绳系着的物体,它能做圆周运动,是因为绳子的力在拉着它。月球绕地球转动,是地球对月球的引力在“拉”着它。

做匀速圆周运动的物体具有向心加速度,根据牛顿第二定律,产生向心加速度的原因一定是物体受到了指向圆心的合力。这个合力叫作向心力。

(同学们大声地朗读着课文……)

老师:好了,同学们知道向心力了吧?

同学们:(大声地回答)知道了!

老师:下面我们来分析书上的实验。大家先看老师的演示。

(老师拿出一根一端拴着小球的细绳。用手抓着绳的另一端,使小球做圆周运动)

老师:同学们都看见了吧,这就是书上所说的圆锥摆。现在大家看屏幕(如图7所示)谁能

说说图中小球的圆周运动所受到的向心力。

甲同学:向心力是绳子拉着小球的力。

老师:不对,有谁知道?

(没有同学回答)

老师:大家仔细看看书上是怎么说的。

乙同学:书上说了,向心力是小球受到的重力和绳子拉力的合力。

老师:对了,大家要认真看书,还有不懂的吗?

甲同学:书上说的,我们刚读过,“用手抡一个被绳系着的物体,它能做圆周运动,是因为绳子的力在拉着它。”所以向心力是绳子拉着小球的力。

老师:说的不是一回事,你怎么不动脑筋呢?大家看书上的图。(老师将书上的图投影在屏幕上)

老师:跟着我读书上的这句话。

老师和学生:(一起朗读)“钢球在水平面内做匀速圆周运动时,受到重力mg和细线拉力Ft的作用,它们的合力为F。”

老师:这个合力就是向心力,懂了吗?

同学们……

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问题:

(1)简述向心力特点,及其大小的表达式。(5分)

(2)指出上述教学片段中老师教学行为的不当之处。(10分)

(3)设计一个教学思路,帮助学生认识做“圆锥摆”运动的小球所受的向心力。(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:某高中物理教科书“光的衍射”一节中介绍的单缝衍射示意图。

2015下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》(高级中学)考试真题答案解析第19张

任务:

设计教学片段,在教学活动中帮助学生分析实验装置和实验现象。

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“自感”的内容要求为:“通过实验,了解自感现象和涡流现象。举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。”

材料二高中物理某版本教科书“自感”一节中关于“实验与探究:观察开关断开时小灯泡亮度的变化”内容如下:

实验与探究:观察开关断开时小灯泡亮度的变化取2只相同的小灯泡,1个带铁芯的线圈,1个滑动变阻器,1组电池,1个开关和若干导线。

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(1)按图连接器材。(2)合上开关,连通电路,调节R,使小灯泡1和小灯泡2正常发光时的亮度相同。(3)打开开关,断开电路时,注意观察小灯泡l和小灯泡2的亮度变化,想想看,是什么原因造成了2只小灯泡亮度变化的不同?

材料三教学对象为高中二年级学生,已学过电磁感应现象、法拉第电磁感应定律、楞次定律等知识。

任务:

(1)简述自感现象。(4分)

(2)根据上述材料,完成“实验与探究:观察开关断开时小灯泡亮度的变化”学习内容的教学设计。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、设计意图,可以采用表格式或叙述式)等。(24分)

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