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

李老师用弹簧和物块做成如图l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(   )。

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(   )。

一定质量的理想气体经历了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(   )。


 

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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0处的电势为(   )。


 


 

 

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ι0一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m1的重物，在绳上距M点ι/2的P点系上一质量为m2的重物，平衡后绳的MP段正好水平。则m1/m2为(   )。


 


 

如图6所示，纸平面内两个半径均为R的半圆相切于0点，半圆形区域内分别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0A绕过0点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，t=0时，0A恰好位于两半圆的公切线上。若选取从0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占随时间t变化的图象正确的是(   )。


 

《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l-1模块物理学科知识的主体为(   )。

如图7所示。在半径R=0.10m的区域内有均匀分布的磁场8，其方向垂直纸面向外，若

该磁场B的大小以dB/dt=10T／s的匀速率增加。

(1)求半径r=0.04m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θ=π/3，oa=ob=0.04m，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)

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vB=2v0，方向与电场方向一致。试求A、B两点的电势差。


 


 

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)

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”F-k。

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)

 


 

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“探究影响电荷问相互作用力的因素，，的演示

实验。

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7


 

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.阅渎材料，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L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)