教師資格證考試《物理學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力》(初級(jí)中學(xué))真題及答案

教師資格證考試《物理學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力》(初級(jí)中學(xué))真題及答案1[單選題]（江南博哥）初中物理某教科書中描述的一個(gè)情境如圖1所示，在教學(xué)中該情境最適宜幫助學(xué)生構(gòu)建的物理概念是()。A.壓強(qiáng)B.力C.壓力D.重力正確答案：A參考解析：駱駝具有寬大的腳掌，可以通過(guò)增大受力面積來(lái)減小壓強(qiáng)；蚊子具有尖尖的口器，可以通過(guò)減小受力面積來(lái)增大壓強(qiáng)。教學(xué)中該情境最適宜幫助學(xué)生構(gòu)建的物理概念是壓強(qiáng)。故本題選A。2[單選題]下列選項(xiàng)所描述的情境中，物體P所受摩擦力f的示意圖正確的是()。A.靜止在粗糙水平面上的物體B.停在斜坡上的汽車C.貼著豎直墻面自由下落的物體D.握在手中靜止的瓶子正確答案：B參考解析：物體靜止在粗糙水平面上，與地面閭沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故沒(méi)有摩擦力，A項(xiàng)錯(cuò)誤。汽車停在斜坡上，由于受到重力的作用，汽車有向下滑的趨勢(shì)，因而汽車受到沿斜坡向上的靜摩擦力，8項(xiàng)正確。物體貼著豎直墻面自由下落，其與豎直墻面之間沒(méi)有壓力，因而沒(méi)有摩擦力，C項(xiàng)錯(cuò)誤。握在手中靜止的瓶子，處于平衡狀態(tài)，瓶子所受的靜摩擦力和重力平衡，方向豎直向上，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故本題選B。3[單選題]我國(guó)發(fā)射的天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室完成交會(huì)對(duì)接后，形成的組合體仍沿天宮二號(hào)原來(lái)的軌道(可視為圓軌道)運(yùn)行。與天宮二號(hào)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)相比，組合體運(yùn)行的()。A.周期變大B.速率變大C.動(dòng)能變大D.向心加速度變大正確答案：C參考解析：天宮二號(hào)運(yùn)行時(shí)，萬(wàn)有引力提供向心力，組合體仍沿天宮二號(hào)原來(lái)的軌道運(yùn)行，則其速度不變，周期不變，加速度大小不變。A、B、D三項(xiàng)錯(cuò)誤。與對(duì)接前相比，組合體質(zhì)量變大，則其動(dòng)能變大，C項(xiàng)正確。故本題選C。4[單選題]如圖2所示，在圓柱形密閉絕緣氣缸內(nèi)，有Oa、Ob、Oc三個(gè)可分別繞中心固定軸O無(wú)摩擦自由轉(zhuǎn)動(dòng)的絕熱隔板，隔板把容器中的理想氣體分隔為密閉的三部分。在溫度為T0時(shí)，平衡后它們的體積之比V1：V2：V3=1：2：3。改變溫度使三部分氣體的體積相等，則它們的溫度之比為()。A.1：2：3B.6：3：2C.2：3：6D.3：2：1正確答案：B參考解析：Oa、Ob、Oc可繞中心固定軸無(wú)摩擦自由轉(zhuǎn)動(dòng)，可知三部分氣體的壓強(qiáng)相同。在溫度為T0時(shí)，根據(jù)氣體狀態(tài)方程PV=nRT，可知n1：n2：n3=1：2：3。若使三部分氣體的體積相等，就需要改變各部5[單選題]如圖3所示，在寬度為d的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域的左右兩側(cè)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同、方向垂直紙面向外的磁場(chǎng)，邊長(zhǎng)ι為2d的正方形金屬線框efgh置于左側(cè)區(qū)域，線框平面法線方向與磁場(chǎng)方向平行，對(duì)角線．歷與磁場(chǎng)邊界平行，現(xiàn)使線框以速度v垂直于磁場(chǎng)邊界從圖示位置向右勻速運(yùn)動(dòng)，在整個(gè)線框穿越無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域的全過(guò)程中，線框中感應(yīng)電流的方向()。A.始終為順時(shí)針?lè)较駼.始終為逆時(shí)針?lè)较駽.先為逆時(shí)針?lè)较蚝鬄轫槙r(shí)針?lè)较駾.先為順時(shí)針?lè)较蚝鬄槟鏁r(shí)針?lè)较蛘_答案：C參考解析：當(dāng)導(dǎo)線框e端剛進(jìn)入但未穿過(guò)無(wú)磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中，穿過(guò)金屬線框efgh磁通量減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外；由右手定則可知，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針。在fh到達(dá)無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域的中心線時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量最小。線框繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)金屬線框efgh的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里；由右手定則可知，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針。故本題選C。6[單選題]在如圖4(a)所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為3．0V，內(nèi)阻不計(jì)，定值電阻R的阻值為7．5π，L1、L2為相同規(guī)格的小燈泡，其伏安特性曲線如圖4(b)所示。當(dāng)開關(guān)S閉合一段時(shí)間后，下列敘述正確的是()。A.L1的阻值為ΩB.L1的實(shí)際電功率為7．5wC.L2的阻值為12ΩD.L2的實(shí)際電功率為0．3W正確答案：D參考解析：電源電動(dòng)勢(shì)為3．0V，內(nèi)阻不計(jì)，則路端電壓也為3．0V。燈泡L1的電壓為3．0V，由圖4(b)可知，此時(shí)通過(guò)L1的電際電功率P1=UI1=3．0V×0．25A=0．75W，B項(xiàng)錯(cuò)誤。在圖4(b)上做出定值電阻R的伏安特性曲線如圖1所示，電路中R與L2串聯(lián)，所以二者電流是相等的。由二者電流相等，電壓和為3V可知，電流I2=0．2A，此時(shí)R與L2兩端電壓都是1．5V，L2的阻值7．5Q，C項(xiàng)錯(cuò)誤。L2的實(shí)際電功率P2=1．5V×0．2A=0．3W，D項(xiàng)正確。故本題選D。

7[單選題]不同色光的光子能量如表1所示，氫原子部分能級(jí)的示意圖如圖5所示。大量處于n=4能級(jí)的氫原子，發(fā)射出的光譜線在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，其顏色分別為()。A.紅、藍(lán)一靛B.紅、紫C.橙、綠D.藍(lán)-靛、紫正確答案：A參考解析：大量處于n=4能級(jí)的氫原子，可發(fā)出=6種光子，其發(fā)出的光子能量分別為12．75eV、12．09eV、10．2eV、2．55eV、1．89eV、0．66eV，對(duì)照表格可知，1．89eV的光子為紅光，2．55eV的光子為藍(lán)一靛光。故本題選A。8[單選題]質(zhì)點(diǎn)做半徑為R的變速圓周運(yùn)動(dòng)，若任意時(shí)刻t的速率為v，則該時(shí)刻的加速度大小應(yīng)為()。A.

B.

C.

D.

正確答案：D參考解析：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，切向加速度的大小9[簡(jiǎn)答題]許多版本的初中物理教科書中都有我國(guó)古代巧妙應(yīng)用杠桿的內(nèi)容，例如圖6中的舂和桔槔等。簡(jiǎn)要說(shuō)明物理教學(xué)中運(yùn)用該資源的意義。參考解析：在物理教學(xué)中，運(yùn)用我國(guó)古代巧妙應(yīng)用杠桿的內(nèi)容作為課程資源的意義：①可以更好地將學(xué)科前沿、中華民族對(duì)科技的貢獻(xiàn)以及現(xiàn)代物理技術(shù)應(yīng)用成就融入課堂教學(xué)中，充實(shí)物理教學(xué)的內(nèi)容，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)。中華民族的科學(xué)文化遺產(chǎn)豐富，其中，舂和桔槔就很好地展現(xiàn)了古代人民在機(jī)械上的智慧。②能聯(lián)系學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活，介紹一些有趣神奇的物理現(xiàn)象，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的求知欲，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的整合。例如，在學(xué)習(xí)“杠桿”的時(shí)候，可以讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)，了解古代勞動(dòng)人民的智慧，這樣既能深化所學(xué)知識(shí)，又能激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、探索科學(xué)的熱情，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。10[簡(jiǎn)答題]在學(xué)習(xí)“家庭電路”時(shí)，教師通常利用“家庭配電線路板”進(jìn)行演示。簡(jiǎn)述使用該演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題。參考解析：使用該演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，教師需要向?qū)W生介紹安全用電的原則，家庭配電線路的正確連接順序，用電器以及用電器間的正確連接方式，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意接通電路時(shí)的安全保護(hù)。本節(jié)課的重點(diǎn)是讓學(xué)生在家庭電路的基礎(chǔ)上注意生活用電的安全，所以教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意對(duì)學(xué)生家庭安全用電的引導(dǎo)，讓學(xué)生能夠了解生活中的用電知識(shí)。11[簡(jiǎn)答題]案例：下面為一道物理習(xí)題和某同學(xué)的解答。問(wèn)題：(1)指出該習(xí)題旨在幫助學(xué)生掌握的知識(shí)點(diǎn)。(4分)(2)寫出該習(xí)題正確的解答。(6分)(3)針對(duì)該同學(xué)的解答，設(shè)計(jì)教學(xué)片段幫助其解決此類問(wèn)題。(10分)參考解析：(1)考查液體壓強(qiáng)公式，固體壓強(qiáng)、壓力的相關(guān)計(jì)算。(2)正確解答：①小球放入容器后，有水溢出，說(shuō)明此時(shí)容器中盛滿了水，水的高度為0．24m，則

(3)師：同學(xué)們，固體壓強(qiáng)的公式和液體壓強(qiáng)的公式分別是什么呢?生：P=，P=pgh。師：很好，那么如何計(jì)算容器對(duì)桌面的壓力、壓強(qiáng)呢?生甲：第一問(wèn)中計(jì)算出的壓強(qiáng)也是容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)，然后將壓強(qiáng)數(shù)值代入公式F=pS可求出壓力。師：大家想一想，這樣求解正確嗎?生乙：第一問(wèn)求出的是水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)，第二問(wèn)需要求容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)，二者并不相等，這樣求解是錯(cuò)誤的。師：乙同學(xué)分析得非常好，那么大家想一想，這里水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)和容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為什么不相等呢?生丙：實(shí)心小球靜止時(shí)處于容器底部，它對(duì)容器底也有壓力，這導(dǎo)致了二者不一致。師：是的，那么這道題中我們計(jì)算容器對(duì)桌面的壓力、壓強(qiáng)時(shí)，應(yīng)如何求解呢?生：先求壓力，再根據(jù)P=求壓強(qiáng)。師：那么容器對(duì)桌面的壓力包括什么呢?生：剩余水的重力和球的重力之和。師：剩余的水和球的重力應(yīng)該怎么計(jì)算呢?生：剩余水的重力可以用總的水重減去溢出水的重力，即G水=m水g=38N。要求小球的重力需要求出其體積，小球體積等于容器體積減去剩余水的體積，即V球=1×10-3m3，則G球=m球g=20N，所以F=G水+G球=58N，對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)P==2.9×103Pa。師：非常好，大家明白了嗎?生：明白了。12[簡(jiǎn)答題]案例：下面是初中物理“光的直線傳播”一課小孔成像部分的教學(xué)片段。劉老師：同學(xué)們，通過(guò)剛才的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道光沿直線傳播。當(dāng)光遇到不透明的物體時(shí)，就會(huì)在物體后面形成影子。大家想知道光通過(guò)小孔會(huì)出現(xiàn)什么情況嗎?同學(xué)們：想知道!劉老師：大家根據(jù)所學(xué)知識(shí)，猜想一下光通過(guò)小孔后會(huì)出現(xiàn)什么情況。甲同學(xué)：形成大小和小孔一樣的明亮圓斑。劉老師：如果小孔前面蠟燭的光通過(guò)小孔呢?甲同學(xué)：同樣是明亮的圓斑啊。乙同學(xué)：書上有，是一個(gè)倒立的像。劉老師：哪位同學(xué)的想法正確呢?下面同學(xué)們利用桌面上的器材，參照大屏幕(圖8)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，注意觀察燭焰在薄膜上呈現(xiàn)的像并記錄。(每組桌子上都有一個(gè)底部帶有小孔的空罐，空罐的口處蒙有半透明的薄膜，一根蠟燭，火柴。老師巡視指導(dǎo))劉老師：現(xiàn)在我們交流一下，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出蠟燭的像有什么特點(diǎn)?乙同學(xué)：蠟燭的像是倒立的。丙同學(xué)：我們看到蠟燭的像也是倒立的，而且移動(dòng)蠟燭，燭焰的像的大小也在變化。劉老師：根據(jù)同學(xué)們所說(shuō)的現(xiàn)象，我在黑板上畫小孔成像的光路圖(如圖9所示)。大家注意，像是倒立的。劉老師：同學(xué)們還有什么疑問(wèn)嗎?同學(xué)們：沒(méi)有了。劉老師：其實(shí)，生活中也有許多小孔成像的例子，比如陽(yáng)光明媚的時(shí)候，陽(yáng)光透過(guò)樹葉的縫隙照到大地，我們會(huì)在地上看見(jiàn)許多圓形的斑點(diǎn)，這就是小孔成像。大家見(jiàn)過(guò)嗎?(同學(xué)們七嘴八舌地說(shuō)了起來(lái)，有的說(shuō)見(jiàn)過(guò)，有的說(shuō)沒(méi)見(jiàn)過(guò))劉老師：大自然有許多奧秘，大家要注意觀察，這也是學(xué)習(xí)物理的一種重要方法。問(wèn)題：(1)對(duì)該教學(xué)片段的優(yōu)點(diǎn)和不足給予評(píng)述。(15分)(2)將能透過(guò)“F”字樣的卡片放在小孔前，畫出圖10中觀察者在半透明屏幕后看見(jiàn)的像。(5分)(3)設(shè)計(jì)一個(gè)教學(xué)片段或教學(xué)思路，幫助學(xué)生正確理解小孔成像的特點(diǎn)。(10分)參考解析：(I)該教師的教學(xué)行為有一些亮點(diǎn)，但是其教學(xué)過(guò)程中也存在不足之處，具體評(píng)述如下。優(yōu)點(diǎn)：①導(dǎo)入環(huán)節(jié)：劉老師通過(guò)設(shè)置問(wèn)題，自然而然地從光沿直線傳播過(guò)渡到小孔成像，激發(fā)了學(xué)生探究知識(shí)的欲望。②課堂氛圍：劉老師的課堂中，師生互動(dòng)較好。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，劉老師從問(wèn)題的提出到實(shí)驗(yàn)的猜想都做到了和學(xué)生良好的互動(dòng)。不足：①評(píng)價(jià)方面：對(duì)于學(xué)生的回答，劉老師未進(jìn)行評(píng)價(jià)，這有違新課程的評(píng)價(jià)理念。學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，劉老師未做任何解釋說(shuō)明，學(xué)生不能根據(jù)教師的反饋信息進(jìn)一步思考，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不好。②教學(xué)內(nèi)容處理方面：首先，劉老師忽略了學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，沒(méi)有引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而是讓學(xué)生直接“參照大屏幕”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；其次，小孔成像的原理(光路圖)是劉老師直接給出的，沒(méi)有引導(dǎo)學(xué)生去思考；最后，該實(shí)驗(yàn)不完整，沒(méi)有探究通過(guò)小孔所成像的大小與哪些因素有關(guān)。③問(wèn)題設(shè)置方面：劉老師提出問(wèn)題，是否見(jiàn)過(guò)陽(yáng)光透過(guò)樹葉的縫隙照到地上時(shí)出現(xiàn)的圓形斑點(diǎn)，學(xué)生七嘴八舌地說(shuō)，劉老師未做任何處理，直接跳過(guò)。此處，劉老師可以提出啟發(fā)性的問(wèn)題，如“生活中大家見(jiàn)到過(guò)哪些與小孔成像有關(guān)的例子呢，誰(shuí)能說(shuō)一下”。(2)觀察者在半透明屏幕后看到的像是

(3)教學(xué)思路：教師先讓學(xué)生自學(xué)小孔成像儀的制作方法，并利用桌上器材自制小孔成像儀。接下來(lái)，教師提出問(wèn)題一：通過(guò)小孔成的像是實(shí)像還是虛像，倒立還是正立的?學(xué)生實(shí)驗(yàn)，小組間交流，得出結(jié)論：小孔所成像為倒立的實(shí)像。問(wèn)題二：通過(guò)小孔所成的像的形狀與孔的形狀有關(guān)嗎?學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，最后匯總結(jié)果，得出結(jié)論：像的形狀與小孔的形狀無(wú)關(guān)，與物體形狀相似。問(wèn)題三：像的大小與什么有關(guān)?學(xué)生給出影響像的大小的因素，并一一實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。最終得出結(jié)論：物距一定時(shí)，像距越大，像越大。像距一定時(shí)，物距越大，像越小。13[簡(jiǎn)答題]閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。材料圖11為初中物理某教科書“聲音的利用”一節(jié)中應(yīng)用雷達(dá)倒車的原理示意圖。任務(wù)：(1)該資源最適合用于哪個(gè)物理知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)?(4分)(2)基于該資源，結(jié)合其物理原理，設(shè)計(jì)一個(gè)包含師生互動(dòng)的教學(xué)片段。(8分)參考解析：(1)該資源最適合用于聲與信息中回聲定位這一知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)。(2)教學(xué)片段：師：同學(xué)們，你們知道蝙蝠在夜間活動(dòng)、覓食，為什么不會(huì)撞到墻壁或樹枝上嗎?它靠得是什么“絕技”呢?生：它的眼睛很敏銳，能在漆黑的夜里看清所有東西。師：是這樣的嗎?為了解開這個(gè)謎底，一百多年前，科學(xué)家們就做了個(gè)試驗(yàn)。在一間屋子里橫七豎八地拉了許多繩子，繩子上系著許多鈴鐺。他們把蝙蝠的眼睛蒙上，讓它在屋子里飛。蝙蝠飛了幾個(gè)鐘頭，鈴鐺一個(gè)也沒(méi)響。這說(shuō)明了什么呢?生：蝙蝠不是靠眼睛看物體的，那它是靠什么來(lái)躲避障礙物呢?師：經(jīng)過(guò)反復(fù)研究，科學(xué)家們終于揭開了蝙蝠能在夜里飛行的秘密。原來(lái)呀，蝙蝠在飛行時(shí)會(huì)發(fā)出超聲波，這些超聲波碰到墻壁或昆蟲時(shí)會(huì)反射回來(lái)，根據(jù)回聲到來(lái)的方位和時(shí)間，蝙蝠就可以確定目標(biāo)的位置。這就是它的“絕技”所在。生：真神奇!師：我們把蝙蝠采用的方法叫作回聲定位。接下來(lái)，我們來(lái)看一下大屏幕上的這張圖(出示倒車?yán)走_(dá)圖片)，大家想一想倒車?yán)走_(dá)的原理是什么呢?它是根據(jù)什么來(lái)判斷是否有障礙物的?大家討論一下。(學(xué)生思考討論)師：大家知道倒車?yán)走_(dá)的原理了嗎?生：是應(yīng)用回聲的原理。師：沒(méi)錯(cuò)，那有沒(méi)有同學(xué)能具體說(shuō)一下?生：雷達(dá)發(fā)出超聲波后如果遇到障礙物就會(huì)反射，然后將其提示給司機(jī)，這樣就不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)了。師：非常準(zhǔn)確，老師再跟大家總結(jié)一下。倒車?yán)走_(dá)發(fā)出超聲波，超聲波撞擊障礙物后被反射，系統(tǒng)會(huì)計(jì)算出車體與障礙物間的實(shí)際距離，然后提示給司機(jī)，使停車或倒車更容易、更安全。大家理解了嗎?生：理解了。14[簡(jiǎn)答題]閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。材料一《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》關(guān)于“浮力”的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：“通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)浮力。探究浮力大小與哪些因素有