2012下半年中學教師資格認定考試(高級物理學科知識與教學能力)真題試卷

1、VV2012下半年中學教師資格認定考試（高級物理學科知識與教學能力）真題試卷（總分：34.00，做題時間：90分鐘）、單項選擇題（總題數(shù)：8，分數(shù)：16.00）如圖所示為光的單縫衍射實驗裝置圖。實驗過程中，當激光器射出的光通過單縫時，在光屏上觀察到的A.B.丿D.解析：解析：單縫衍射產(chǎn)生的條紋特點是：中央亮條紋最寬，兩側(cè)條紋逐漸變窄變暗，條紋間距不等。C選項正確。核能發(fā)電是人類利用能源的方式之一，用核裂變方式發(fā)電的核反應是（）。235U+in144Ba+89Kr+1nV920563602H+3H4He+1n112014N+4He17O+1H7281238U234Th+4He92902解析：解析

2、：目前核電站都是利用鈾235的鏈式反應發(fā)電的，其核反應為235U+1n144Ba+89Kr+3920563603.一種實物投影儀的照明電路如圖所示，它由10個相同的強電燈LL(24V/220W03.一種實物投影儀的照明電路如圖所示，它由10個相同的強電燈LL(24V/220W)和10個相同的報11011X的功率增大，L的功率增大11X2的功率增大，其他指示燈的功率減小V2X2的功率減小，其他指示燈的功率增大2解析：解析：顯然L和X并聯(lián)、L和X并聯(lián)等等，然后它們串聯(lián)在220V交流電源上，L燈絲燒11222斷，則總電阻變大、電路中電流，減小，又L和X并聯(lián)的電流分配關(guān)系不變，則X和L的電流都1111

3、減小、功率都減小，同理可知除X和L外各燈功率都減小，A、B均錯；由于I減小，各并聯(lián)部分的224.“神州九號”飛船與“天宮一號”目標飛行器成功實施對接，創(chuàng)造了我國航天史上的許多第一?！吧裰菥盘枴痹谂c“天宮一號”對接的過程中需要進行多次變軌，其中兩次變軌的軌道半徑分別為R、R，角速度分別為3A.C.B.D.、31，運行軌道均可視為圓軌道，則對應角速度大小之比2等于（）。角速度分別為3A.C.B.D.、31，運行軌道均可視為圓軌道，則對應角速度大小之比2等于（）。解析：解析：神州九號在繞地球做半徑為R.的圓周運動的過程中，根據(jù)萬有引力提供向心力可得。同理在軌道半徑為R的軌道上時有2,B選項正確。解析

4、：解析：神州九號在繞地球做半徑為R.的圓周運動的過程中，根據(jù)萬有引力提供向心力可得。同理在軌道半徑為R的軌道上時有2,B選項正確。解得5如圖所示空間中P、Q兩點處各固定一個點電荷，其中P點處為正電荷，P、Q兩點附近的電場的等勢面分布如圖所示，a、b、c、d為電場中的4個點。貝9()。P、Q兩點處的電荷等量同種a點和b點的電場強度相同c點的電勢低于d點的電勢負電荷從n到c，電勢能減少丿解析：解析：由等勢面的對稱分布可知，P、Q兩點處的電荷是等量的異種電荷，即P點處為正點電荷，Q點處為負點電荷，故A錯。a、b兩點的電場強度大小相等，方向不一致，故不相同，B錯。由等量異種點電荷電場線及等勢面的分布特

5、點可知，c點所在的等勢面電勢高于d點所在的等勢面，故C錯。由于c點所在的等勢面電勢高于a點所在的等勢面。負電荷從a到c，即從低電勢到高電勢點，電場力做正功，電荷的電勢能減少。故D正確。如圖所示，側(cè)面均勻分布有負電荷的膠木圓盤水平放置在盤的正上方用絕緣細線懸掛一金屬圓環(huán)，環(huán)面水平，軸線與膠盤的軸線00重合，使盤由靜止開始繞其軸線00按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，則金屬環(huán)的面積s和絲線所受拉力，的變化情況是()。I1S有擴大趨勢，F(xiàn)增大S有縮小趨勢，F(xiàn)減小丿S有擴大趨勢，F(xiàn)減小S有縮小趨勢，F(xiàn)增大解析：解析：使膠木盤A由靜止開始繞其軸線00按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，金屬環(huán)B內(nèi)磁通量增大。根據(jù)楞次定律，金屬

6、環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小，選項B正確。小球每隔0.2s從同一高度拋出，做初速度為6m/s的豎直上拋運動。設它們在空中不相碰。第一個小球在拋出點以上遇到小球的個數(shù)為(g取10m/s2)()。3個4個5個丿某教師針對“勻變速直線運動”一課制定教學目標，部分目標如下所示。其中屬于過程與方法維度的教學目標是()。知道加速度知道勻變速直線運動的特點設計實驗，用打點計時器研究勻變速直線運動丿掌握勻變速直線運動的運動規(guī)律解析：解析：過程與方法目標的實質(zhì)是讓學生經(jīng)歷探究過程，掌握研究方法，所以正確答案應為C。二、簡答題(總題數(shù)：1，分數(shù)：4.00)一形狀如圖所示的絕緣細線，其上均勻分布著正電

7、荷，已知電荷的線密度為久，兩線段直線長均為a，半圓環(huán)的半徑為a。試求：L.環(huán)心0點的電場強度解析：三、案例分析題（總題數(shù)：2，分數(shù)：8.00）案例：某同學對一道習題的解答如下。題目：如圖所示，兩根不可伸長的細繩，長度均為L它們的一端固定在空間0處，另一端分別系有質(zhì)量為m的小球A和B。小球B靜止，將小球A提到使細繩處于水平狀態(tài)的位置時由靜止釋放，與懸點正下方的小球B相碰并粘在一起，求兩小球能上升的最大高度。設小球A與小球B碰撞前速度大小為v，有：態(tài)的位置時由靜止釋放，與懸點正下方的小球B相碰并粘在一起，求兩小球能上升的最大高度。設小球A與小球B碰撞前速度大小為v，有：對A、B兩球，依據(jù)機械能守恒

8、定律有:A：兩小球能上升的最大高度為碰后兩球升高最大高度為（1）.指出學生答題錯誤，分析答錯原因問題:，尋正確答案：（正確答案：本題學生錯在兩個小球碰撞為非彈性碰撞，碰撞的過程中有機械能損失，不符合機械能守恒定律。學生答錯的原因是對運動學知識比較熟悉，對動量接觸的比較少，以及對機械能守恒定律的適用條件理解不清。）解析：（2）.設計一個教學片斷，幫助學生正確分析并解答習題。正確答案：（正確答案：教學片斷如下：師：同學們，遇到這類“碰撞”的問題，大家首先會想到用哪兩個定律求解呢?生：動量守恒定律和機械能守恒定律。師：那么這道題滿足這兩個定律嗎?（學生議論紛紛，答案不一）師：我們回顧一下這兩個定律的

9、適用條件。動量守恒和機械能守恒分別在什么條件下成立?（教師引導學生，一起復述兩定律的守恒條件）師：這下清楚了嗎?再看看這道題符合哪個?生：符合動量守恒，因為兩小球的碰撞為非彈性碰撞，所以機械能不守恒。師：非常好，哪位同學上來寫一寫正確的答題過程。生：設小球A與B碰撞前速度為vA,則有律有mvA=2mv，得，即：兩小球能上升的最大高度題過程。生：設小球A與B碰撞前速度為vA,則有律有mvA=2mv，得，即：兩小球能上升的最大高度則對A，B兩球碰撞，依據(jù)動量守恒定。師：這位同學解答得非常好，步驟非常清晰。以后遇到此類“碰撞”模型，大家知道怎么入手為了吧?生：先考慮兩守恒定律是否適用。師：是的。只要

10、這個適用條件分析清楚，再按照運動過程，做好受力分析和運動分析，此類題便迎刃而解。）解析：案例：在“電場強度”一課的教學中某教師運用教材中“探究影響電荷間相互作用力的因素實驗，幫助學生建立電場的概念。下面是某教學片斷：教師：通過前面的學習，大家已經(jīng)知道了電荷之間存在力的作用。相關(guān)部分，向?qū)W生介紹實驗裝置）下面我們通過實驗來探究影響電荷間相互作用力大小的問題。（老師準備實驗，讓學生閱讀下面方框中教材相關(guān)部分，向?qū)W生介紹實驗裝置）師：下面，老師將絲線吊著的帶電小球分別掛在帶電體附近不同的位置，大家注意觀察絲線偏離豎直方向的角度大小。（老師做實驗，學生觀察）老師：同學們，從剛才的實驗中我們能得出什么結(jié)

11、論，有誰能說明呢?學生甲：帶正電的小球距離帶正電的物體D越遠，絲線偏離豎直方向的角度越小。老師：很好!觀察得很仔細，請坐。這說明什么?學生乙：電荷之間的作用力越來越小。老師：對!這個實驗說明電荷之間的作用力與它們之間距離大小的平方成正比，其他同學還有什么看法?學生丙：老師，在移動電荷的過程中，電荷會跑掉一些。是否可以同時掛幾個帶相同電荷的小球做實驗呢?老師：那樣不好，應該按書上的要求做。問題：（1）.對上述教學片斷中教師行為存在的問題進行評述；正確答案：（正確答案：教學片斷中教師行為存在兩處不當之處，教學片斷中的實驗為探索性實驗對探索性實驗應該按照探索實驗的規(guī)律逐步進行，而不是教師直接給出探索

12、結(jié)論，根據(jù)片段中的實驗現(xiàn)象不可能得出電荷之間的作用力與它們之間距離的大小的平方成反比的結(jié)論，這是問題之一。對于探索性實驗，學生可以提出自己的疑問，教師對此應當予以鼓勵，至于學生的提議是否可行教師可以進行合理解釋，而不是告訴學生“那樣不好，應該按照書上的要求做”，直接否定學生的疑問，這是問題之二。）解析：（2）.針對上述教學片斷中存在的問題，給出改進教學的思路。正確答案：（正確答案：教學設計思路：以“電荷間相互作用如何發(fā)生”、“如何描述電場的強弱”兩大問題為主線展開，具體操作思路是：學生自學電場，培養(yǎng)學生閱讀、汲取信息的能力。通過實驗模擬和定量分析的方法探究描述電場強弱的物理量。通過練習鞏固加深

13、對電場強度概念的理解，探討點電荷的電場及場強疊加原理。）解析：四、教學設計題（總題數(shù)：1，分數(shù)：6.00）閱讀材料，根據(jù)要求完成教學設計。材料一普通高中物理課程標準（實驗）關(guān)于簡諧振動的內(nèi)容標準為：通過觀察和分析，理解簡諧振動的特征。能用公式和圖象描述簡諧振動的特征。材料二某版本高中物理教材“簡諧振動”一節(jié)含“簡諧振子”、“彈簧振子的時間一位移圖象”和“簡諧振動及其圖象”3段，其中“彈簧振子的時間一位移圖象”一段中“彈簧振子的頻閃照片”圖象如圖所示“簡諧運動及其圖象”一段中的思考與討論如下所示。*數(shù)學課中我們已經(jīng)學過正弦函數(shù)的振幅、周期（頻率）等知識。假定圖1112中的曲線的確是正弦曲線，用刻

14、度尺測量它的振幅和周期，寫出具有這樣振幅、周期的正弦函數(shù)的表達式。應該注意到，這個表達式中計時開始時位移應該是零，隨后位移開始增加為正值。然后，在圖1112的曲線中選小球的若干位置，用刻度尺在圖中測量它們的橫坐標和縱坐標，帶入你所寫出的正弦函數(shù)的表達式中進行檢驗，看一看這條曲線是否真的是一條正弦曲線。方法二：在圖1112中，測量小球在各個位置的橫坐標和縱坐標。把測量值輸入計算機中，用數(shù)表軟件作出這條曲線，看一看彈簧振子的位移一時間的關(guān)系可以用什么函數(shù)表示。材料三教學對象為高三學生，已學過位移、周期、頻率等知識。（1）.簡述什么是簡諧振動；正確答案：（正確答案：如果質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系遵循正弦

15、函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖像（st圖像）是一條正弦曲線，這樣的振動叫做簡諧振動。簡諧振動是最簡單、最基本的振動。）解析：（2）.分析材料中“彈簧振子的頻閃照片”在“簡諧運動”一節(jié)課中的作用：正確答案：（正確答案：“彈簧振子的頻閃照片”能夠使學生直觀看到彈簧振子的位移與時間的關(guān)系，比較形象地理解簡諧運動的特征。）解析：（3）.根據(jù)上述材料，試從教學目標、教學方法、教學過程三個方面完成“簡諧運動及其圖象”的教學設計。（不少于300字）正確答案：（正確答案：教學設計【教學目標】知識與技能：認識彈簧振子；知道彈簧振子的位移一時間圖象是一條正弦曲線；能從質(zhì)點運動的位移一時間圖象特征理解什么是簡諧運動；進行

16、勻速電機拖動白紙描繪振動圖象的實驗，通過白紙運動的位移和時間的轉(zhuǎn)換，認識所繪圖象“時間坐標軸”的意義。過程與方法：根據(jù)實驗和原有認知，對彈簧振子振動圖象特征做出猜想；經(jīng)歷設計實驗的過程(構(gòu)建通過實驗檢驗猜想的操作方案)；經(jīng)歷分析論證的過程(觀察實驗現(xiàn)象，論證猜想的正確性)。情感態(tài)度與價值觀：通過對簡諧運動的圖象的探究，培養(yǎng)學生認真、嚴謹、實事求是的科學態(tài)度；體驗實驗對猜想作出了正確檢驗時的愉悅，增強科學探究的興趣；再列舉振動圖象在實踐中的應用，增強學生的實踐意識。【教學重點】彈簧振子的位移一時間圖象是一條正弦曲線?！窘虒W難點】檢驗彈簧振子位移一時間圖象是正弦曲線的實驗設計?！窘虒W方法】實驗探究

17、法?！窘虒W過程】一、彈簧振子1彈簧振子概念把一個有孔的小球裝在彈簧的一端，彈簧的另一端固定，小球穿在光滑的桿上，能夠自由滑動，兩者之間的摩擦可以忽略，彈簧的質(zhì)量與小球相比也可以忽略，這樣的系統(tǒng)稱為彈簧振子。小球原來靜止時的位置叫做平衡位置。2.建立研究振子運動的一維坐標系小球的平衡位置為坐標原點O沿著它的振動方向建立坐標軸，小球在平衡位置的右邊時，它對平衡位置的位移為正，在左邊時為負。今后研究振動時所說的位移，都是相對于平衡位置的位移。二、對彈簧振子位移一時間圖象的探究1.對彈簧振子位移一時間圖象的猜想分組實驗：觀察彈簧振子運動，定性畫出彈簧振子位移一時間圖象。根據(jù)數(shù)學知識，對彈簧振子位移一時

18、間圖象做出猜想一正弦曲線。2.對彈簧振子位移一時間圖象猜想的實驗檢驗(1)實驗設計師生共同回顧數(shù)學中的正弦曲線。創(chuàng)設情境，將數(shù)學圖象轉(zhuǎn)化為位移一時間圖象。設計實驗裝置。(2)進行實驗和分析論證彈簧振子的位移一時間圖象是正弦曲線。三、簡諧振動1.簡諧振動的定義如果質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖象(xt)是一條正弦曲線,這樣的振動叫做簡諧振動。2如何判斷一個振動是否是簡諧振動(1)繪制物體的位移一時間圖象實驗繪制振動圖象的方法和意義演示：一重錘在彈簧作用下沿水平振動，重錘上固定一個紅墨水滴管，重錘下鋪白紙。電機勻速拖動白紙，重錘上的墨水滴管在紙上匯出清晰的振動曲線。教師把白紙貼在黑板上，并在紙上繪制直角坐標系，用刻度尺測量橫坐標軸上有關(guān)點的坐標值，標注在紙上。(學生通過勻速運動位移公式的計算，理解實驗圖象