2022年教師資格《高中物理學(xué)科知識與教學(xué)能力》沖刺提分卷

2022年教師資格《高中物理學(xué)科知識與教學(xué)能力》沖刺提分卷1[單選題]（江南博哥）一定量的氧氣在不同溫度下的麥克斯韋速率分布曲線如圖7所示，則可判斷（）。A.T1>T2B.T1=T2C.T1<T2D.無法判斷正確答案：C參考解析：由麥克斯韋速率分布圖可知，溫度越高，相應(yīng)的f(v)極大值越小，圖像越平坦；溫度越低，相應(yīng)的f(v)圖像的極大值越大，圖像越尖銳，故T1<T2。2[單選題]圖1為高中物理某教科書中的一個實驗，該實驗在物理教學(xué)中用于學(xué)習(xí)的物理知識是（）。A.電磁振蕩B.互感現(xiàn)象C.自感現(xiàn)象D.電磁感應(yīng)正確答案：C參考解析：由于導(dǎo)體本身電流的變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫作自感現(xiàn)象。電路中的線圈L是發(fā)生自感現(xiàn)象的關(guān)鍵。3[單選題]教學(xué)用發(fā)電機能夠產(chǎn)生正弦式交變電流，利用該發(fā)電機(內(nèi)阻可忽略)，通過理想變壓器向定值電阻R供電的電路如圖5所示，理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為i、u，電阻R消耗的功率為P。如果發(fā)電機線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，則（）。A.電阻R消耗的功率變?yōu)?PB.電壓表V的讀數(shù)變?yōu)?uC.電流表A的讀數(shù)變?yōu)?．5iD.通過電阻R的交變電流頻率不變正確答案：B參考解析：發(fā)電機輸出電壓的有效值為，理想變壓器的輸入電壓等于發(fā)電機的輸出電壓。當(dāng)發(fā)電機線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍時，即∞變?yōu)樵瓉淼?倍，則發(fā)電機的輸出電壓的有效值變?yōu)樵瓉淼?倍，理想變壓器的輸入電壓變?yōu)樵瓉淼?倍。由于變壓器的原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比，且原、副線圈的匝數(shù)之比不變，所以副線圈的電壓也變?yōu)樵瓉淼?倍，即電壓表V的讀數(shù)變?yōu)?u，B項正確。由歐姆定律知，副線圈的電流變?yōu)樵瓉淼?倍，而原、副線圈匝數(shù)之比不變，則原線圈的電流也變?yōu)樵瓉淼?倍，即電流表的讀數(shù)變?yōu)?i，C項錯誤。電阻R兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，由知，電阻R消耗的功率變?yōu)樵瓉淼?倍，A項錯誤。發(fā)動機線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，則其轉(zhuǎn)動頻率也變?yōu)樵瓉淼?倍，通過電阻R的交變電流的頻率也變?yōu)樵瓉淼?倍，D項錯誤。4[單選題]圖1為高中物理某教科書中的一個實驗，該實驗在物理教學(xué)中用于學(xué)習(xí)的物理知識是（）。A.干涉B.衍射C.折射D.偏振正確答案：D參考解析：偏振指的是波動能夠朝著不同方向振蕩的性質(zhì)，只有橫波才能發(fā)生，故題干中實驗用于學(xué)習(xí)的物理知識是偏振。5[單選題]如圖所示，在絕緣水平面上固定兩個等量同種電荷P、Q，在PQ連線上的M點由靜止釋放一帶電滑塊，則滑塊會由靜止開始一直向右運動到PQ連線上的另一點N而停下，則以下說法正確的是（）。A.滑塊受到的電場力一定是先減小后增大B.PM間距可能等于QN間距C.PM間距一定小于QN間距D.滑塊的動能與電勢能之和可能保持不變正確答案：C參考解析：由M點靜止釋放一帶電滑塊，滑塊向右運動到PQ連線上的另一點N而停下。則滑塊水平方向上受電場力和摩擦力?；瑝K最終靜止在M點與M點的對稱點的左側(cè)之間，所以PM間距一定小于QN間距，N點可能在PQ中點的左側(cè)，也可能在PQ中點的右側(cè)，所以電場力可能一直減小，所以C項正確,A、B兩項錯誤。由于摩擦力的作用，滑塊的動能與電勢能之和會減小，D項錯誤。故本題選C。6[單選題]在如圖4所示的豎直面內(nèi)有水平向右的勻強電場，A、B兩個帶電小球(可視為點電荷)用相同的絕緣細線懸掛在水平天花板下，穩(wěn)定后懸線恰好能保持豎直，則（）。A.A球帶正電荷，B球帶負電荷B.A球帶負電荷，B球帶正電荷C.A球帶電量的絕對值比B球帶電量的絕對值大D.A球帶電量的絕對值比B球帶電量的絕對值小正確答案：B參考解析：A、B小球在電場力和庫侖力作用下保持靜止，庫侖力為相互作用力，大小相等，方向相反，故A、B小球受到電場力大小相等，則A、B小球的帶電量大小也必然相等，C、D兩項錯誤。若A小球帶正電，則A小球受到向右的電場力，要想A小球豎直靜止，A小球必然受到向左的庫侖力，B小球帶正電，A項錯誤。若A小球帶負電，則A小球受到向左的電場力，要想A小球豎直靜止，A小球必然受到向右的庫侖力，B小球帶正電，受到向右的電場力和向左的庫侖力，可以保持豎直靜止，B項正確。7[單選題]如圖為學(xué)校配電房向各個教室的供電示意圖，T為理想變壓器，原副線圈的匝數(shù)比為5：1；V1、A1為監(jiān)控市電供電端的電壓表和電流表，V2、A2為監(jiān)控校內(nèi)變壓器的輸出電壓表和電流表，R1、R2為教室的負載電阻。V3，A3為教室內(nèi)的監(jiān)控電壓表和電流表，配電房和教室間有相當(dāng)長的一段距離，則當(dāng)開關(guān)S閉合時()。A.電流表A1、A2和A3的示數(shù)都變大B.只有電流表A1的示數(shù)變大C.電壓表V3，的示數(shù)變小D.電壓表V1，和V2的示數(shù)比始終為1：5

正確答案：C參考解析：當(dāng)開關(guān)S閉合時，負載電阻減小，輸電電壓不變，所以輸電電流變大，即電流表A2的示數(shù)變大。又因線路較長，導(dǎo)線電阻不可忽略，故線路分壓增大，則電壓表V1的示數(shù)變小，通過R1的電流變小，A1示數(shù)變小，所以A、B項錯誤。根據(jù)理想變壓器的特點可知，其原副線圈的電壓比始終等于其匝數(shù)比，所以始終為5：1，所以選項D錯誤。8[單選題]如圖所示為高中物理某教科書的一個實驗，該實驗在物理教學(xué)中用于學(xué)習(xí)的物理知識是（）。A.靜電屏蔽B.電磁感應(yīng)C.感應(yīng)起電D.庫侖定律正確答案：A參考解析：導(dǎo)體的外殼對它的內(nèi)部起到“保護”作用，使它的內(nèi)部不受外部電場的影響,這種現(xiàn)象稱為靜電屏蔽。圖中的金屬外殼可以保護內(nèi)部的驗電器不受外部電場作用，為靜電屏蔽現(xiàn)象。9[簡答題]一半徑為R的帶電圓球，其電荷體密度為，ρ0為一常量，r為球內(nèi)某點至球心的距離。試求：(1)球內(nèi)外的場強分布；(2)r為多大時，場強最大?該點的場強為多大?參考解析：10[簡答題]下面是一道作業(yè)題及某同學(xué)的解答。題目：一條長為3L的絕緣絲線穿過兩個質(zhì)量都是m的小金屬環(huán)A和B，將絲線的兩端共同系于天花板上的O點，使金屬環(huán)帶電后，便因排斥而使絲線構(gòu)成一個等邊三角形，此時兩環(huán)恰處于同一水平線上，若不計環(huán)與線間的摩擦，求金屬環(huán)所帶電量是多少?解：設(shè)電量為q，小環(huán)受到三個力的作用，拉力T、重力mg和庫侖力F，受力分析如圖b，由問題：(1)指出錯誤，分析錯誤的原因，給出正解；(2)給出教學(xué)思路，幫助學(xué)生掌握相關(guān)知識。參考解析：

(1)受力分析錯誤，小環(huán)穿在細絲上，作用于小環(huán)上的拉力大小相等，只是方向不同。產(chǎn)生錯誤的原因是在水平方向上只考慮了同種電荷之間的相互排斥力，而忽略了絲線的拉力作用。正確的受力分析如圖所示，豎直方向上的平衡方程為：Tsin60°=mg，水平方向上的平衡方程為：

(2)師：一根絕緣線穿過兩個金屬環(huán)懸掛在天花板上，此時系統(tǒng)處于什么狀態(tài)?生：在豎直方向物體處于平衡狀態(tài)，線的拉力等于金屬環(huán)的重力。師：對，物體所受合外力為0，物體將處于平衡狀態(tài)。那么如果兩金屬環(huán)帶上同種電荷，該系統(tǒng)會有什么變化呢?生：帶同種電荷，兩金屬環(huán)受到排斥力的作用而向相反方向運動。師：看來大家對庫侖定律很熟悉，那么金屬環(huán)會一直運動下去嗎?生：不會，還受到細線的拉力作用。師：對，細線的拉力作用會使金屬環(huán)最終靜止在某一位置，題目中說的就是這種情況，同學(xué)們先看一下題干所說的條件。生：嗯。和剛才分析的情況差不多。師：那么左邊金屬環(huán)是在幾個力的作用下達到平衡狀態(tài)的?生：有重力、斜向上細繩的拉力、水平向右細繩的拉力、水平向左的庫侖力。師：好，大家可以列出平衡方程嗎?生：可以．在水平和豎直方向上分別列方程。師：這類題目就是分析清楚物體的受力，才能正確解答。11[簡答題]某教師在高中物理“磁感應(yīng)強度”一課中用“探究影響通電導(dǎo)線受力的因素”的實驗幫助學(xué)生理解磁感應(yīng)強度的大小，下面是教學(xué)片段。教師．我們知道磁場對通電導(dǎo)線有作用力，下面我們通過實驗來看一下磁感應(yīng)強度的大小和哪些因素有關(guān)。(學(xué)生閱讀教材中的內(nèi)容)有電流通過時導(dǎo)線將擺動一個角度，通過擺動角度的大小可以比較導(dǎo)線受力的大小。分別接通“2、3和“1、4可以改變導(dǎo)線通電部分的長度。電流由外部電路控制。先保持導(dǎo)線通電部分的長度不變．改變電流的大小，然后保持電流不變，改變導(dǎo)線通電部分的長度。觀察這兩因素對導(dǎo)線受力的影響。圖3．2—1在勻強磁場中探究影響通電導(dǎo)線受力的因素教師：下面我讓較小的電流通過導(dǎo)體，觀察導(dǎo)線由靜止位置偏開的角度。若減小外部電路電阻．使導(dǎo)體中的電流變大，這個角度怎樣變化?(教師做實驗，學(xué)生觀察)教師：同學(xué)們，從剛才的兩次實驗?zāi)隳艿贸鍪裁唇Y(jié)論?學(xué)生甲：電流變大，角度變大。教師：好，這位同學(xué)看得很仔細。這個現(xiàn)象說明了什么?學(xué)生乙：電流變大，磁體對通電導(dǎo)線的作用力變大。教師：是這樣的，這個實驗說明磁場對通電導(dǎo)線的作用力和電流的大小成正比，其他同學(xué)還有什么看法嗎?學(xué)生丙：老師，通電導(dǎo)線周圍也會產(chǎn)生磁場，隨著電流的增大不會影響作用力的大小嗎?教師：這個不用考慮，按書上的就行了。我們再來看通電導(dǎo)線的長度和作用力大小的關(guān)系。問題：(1)對上述教學(xué)片段進行評述；(2)針對上述教學(xué)片段中的問題，提出改進的教學(xué)思路。參考解析：(1)教學(xué)片段中沒有體現(xiàn)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的過程，應(yīng)讓學(xué)生按猜想、假設(shè)、驗證的步驟進行學(xué)習(xí)，而不是教師直接給出實驗過程和結(jié)論，不符合新課程標(biāo)準的理念：并且根據(jù)實驗現(xiàn)象不能得出磁場對通電導(dǎo)線的作用力和電流的大小成正比的結(jié)論．教師直接說出結(jié)論只會讓學(xué)生機械地識記，學(xué)生的思維過程是一片空白。對于學(xué)生的疑問．教師應(yīng)該鼓勵并引導(dǎo)大家一起去解決這個問題，體現(xiàn)合作性學(xué)習(xí)的要求．或者教師給出合理的解釋．而不是直接否定學(xué)生的疑問打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。(2)首先讓學(xué)生對影響安培力大小的幾個因素進行猜想，使學(xué)生深入到物理情境中去，通過探究性實驗進行驗證，使學(xué)生對知識的理解更加透徹。作用力和電流的大小應(yīng)讓學(xué)生直接讀出，這樣才可以自然地得出結(jié)論，磁場對電流的作用力理解起來也會比較直觀。對于實驗可能存在的問題，應(yīng)鼓勵學(xué)生提出疑問．并給予解答。12[簡答題]閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計。材料一《普通高中物理課程標(biāo)準(2017年版)》關(guān)于“導(dǎo)體的電阻”的內(nèi)容標(biāo)準為：“通過實驗，探究并了解金屬導(dǎo)體的電阻與材料、長度和橫截面積的定量關(guān)系。會測量金屬絲的電阻率?！辈牧隙咧形锢砟辰炭茣皩?dǎo)體的電阻”一節(jié)的部分教學(xué)內(nèi)容如下。材料三教學(xué)對象為高二學(xué)生，已學(xué)過歐姆定律及電學(xué)基礎(chǔ)知識等。任務(wù)：(1)簡述電阻定律的內(nèi)容。(2)根據(jù)上述材料完成實驗“探究導(dǎo)體電阻與其他影響因素的定量關(guān)系”的教學(xué)設(shè)計。教學(xué)設(shè)計要求包括：教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點、教學(xué)過程(要求含有教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)活動、設(shè)計意圖)。參考解析：(1)同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長度ι成正比，與它的橫截面積S成反比，導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)，這個規(guī)律叫作電阻定律。其表達式其中P叫作這種材料的電阻率。(2)教學(xué)設(shè)計如下：探究導(dǎo)體電阻與其他影響因素的定量關(guān)系?一、教學(xué)目標(biāo)?1．知道電阻定律的表達式及表達式中各個量的物理意義，知道影響電阻大小的因素。?2．經(jīng)歷運用控制變量法研究物理問題的過程，深刻理解控制變量的實驗方法。在探究過程中，掌握實驗、類比、比較等研究問題的方法。?3．通過觀察電爐絲、導(dǎo)線等實物，猜測影響電阻大小的因素；經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、合理猜測、設(shè)計實驗方案和獲取數(shù)據(jù)的過程，掌握科學(xué)探究方法。?4．在探究電阻定律的過程中，體會探究過程的嚴謹性，具有尊重數(shù)據(jù)、實事求是的科學(xué)態(tài)度。?二、教學(xué)重難點?1．教學(xué)重點知道導(dǎo)體電阻跟哪些因素有關(guān)。?2．教學(xué)難點用控制變量法來探究導(dǎo)體電阻跟哪些因素有關(guān)的實驗過程。?三、教學(xué)過程?1．新課引入師：我們之前學(xué)習(xí)了歐姆定律，它的內(nèi)容是什么呢?生：師：能不能通過改變電壓或電流來改變導(dǎo)體的電阻?生：不能，因為電阻不是由電壓和電流決定的。師：那么，導(dǎo)體的電阻由哪些因素決定呢?【設(shè)計意圖】引導(dǎo)學(xué)生在復(fù)習(xí)知識時察覺到問題的存在，這就是一種問題情境。然后提出：導(dǎo)體的電阻由哪些因素決定?更進一步引發(fā)學(xué)生的認知沖突和探究熱情。?2．新課講授師：(用多媒體顯示電爐絲和導(dǎo)線并展示實物電爐絲和導(dǎo)線)能不能用電爐絲當(dāng)輸電線使用?為什么?生：不能，因為電爐絲的電阻太大。師：通過觀察電爐絲和導(dǎo)線實物，猜想兩者有哪些不同點。決定電爐絲的電阻比輸電線大的因素是什么?(學(xué)生討論)生：形狀、長度、材料、橫截面積、顏色、溫度……師：在上述這些不同點中有些是相互聯(lián)系的，能否整理歸納?生：(在老師的引導(dǎo)下進行合并)電阻與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料、溫度有關(guān)系?！驹O(shè)計意圖】這一環(huán)節(jié)主要是教師提供與實際生活密切聯(lián)系的感性素材：電爐絲和銅線。學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上大膽猜測導(dǎo)體電阻的可能相關(guān)量。通過討論、分析、歸納，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。師：下面請同學(xué)們通過實驗來探究電阻與長度、橫截面積、材料以及溫度的關(guān)系。電阻與這么多因素有關(guān)，我們?nèi)绾蝸硌芯磕?生：用控制變量法。師：在什么實驗中也曾經(jīng)用過這個方法?生：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時用過。(控制變量法，滲透科學(xué)方法的教育)師：請同學(xué)們根據(jù)控制變量法的要求設(shè)計可行的實驗方案，各小組之間可展開討論。(學(xué)生討論后各組發(fā)表意見，并在老師的引導(dǎo)下得出實驗方案)第一，可以在保證電流一定的情況下，電阻絲的長度分別為L0、2L0、3L0、4L0時記錄電壓的關(guān)系，從而研究電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系。第二，可以在保證電流一定的情況下，導(dǎo)體的橫截面積分別為S0、2S0、3S0、4S0時記錄電壓的關(guān)系，從而研究電阻與橫截面積的關(guān)系。第三，可以在保證長度和橫截面積都相同的情況下，測由不同材料制作的電阻的電壓和電流關(guān)系，從而研究電阻和材料的關(guān)系。學(xué)生進行實驗，并將實驗數(shù)據(jù)記錄在表1(電流一定，研究電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系)、表2(電流一定，研究電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系)、表3(長度和橫截面積都相同，研究電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系)中。師：(分析總結(jié))從表格中你能得出什么結(jié)論?生：R與ι成正比；R與S成反比；鐵的電阻比合金的電阻小，說明電阻和材料有關(guān)。實驗結(jié)論：(1)R與L成正比；(2)R與S成反比；(3)電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)、師：引導(dǎo)學(xué)生用語言描述得出定律，并予以修正：生：導(dǎo)體的電阻R跟它的長度ι成正比，跟它的橫截面積S成反比，還與構(gòu)成它的材料有關(guān)，即師：這就是電阻定律。公式中的ρ，我們把它稱為電阻率，它的物理意義是什么呢?引導(dǎo)學(xué)生分析：當(dāng)ι=1m，S=1m2時，ρ的數(shù)值就等于這種導(dǎo)體的電阻。因此ρ反映了材料的導(dǎo)電性能。ρ的數(shù)值越大，導(dǎo)體的導(dǎo)電性能越差。(通過教材中列表，學(xué)生了解常見材料的電阻率數(shù)值)?3．課堂小結(jié)讓學(xué)生從三方面進行總結(jié)：(1)需要掌握的知識點；(2)掌握概念、規(guī)律時應(yīng)注意的問題；(3)本節(jié)課學(xué)到的方法。13[簡答題]閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計任務(wù)。材料一《普通高中物理課程標(biāo)準(2017年版)》關(guān)于“氣體實驗定律”的內(nèi)容標(biāo)準為：“通過實驗了解氣體實驗定律，知道理想氣體模型。用分子動理論和統(tǒng)計觀點理解氣體壓強和氣體實驗定律?！辈牧隙咧形锢砟嘲姹窘炭茣骸皻怏w的等溫變化”一節(jié)中關(guān)于“探究氣體等溫變化規(guī)律”的內(nèi)容如下。實驗：如圖8．1—1，注射器下端的開口有橡膠塞，它和柱塞一起把一段空氣柱封閉在玻璃管中。這段空氣柱是我們研究的對象，實驗過程中它的質(zhì)量不會變化。實驗中如果空氣柱體積的變化不太快，它的溫度大致等于環(huán)境溫度，也不會有明顯變化。?1．實驗數(shù)據(jù)的收集空氣柱的壓強p可以從儀器上方的指針讀出，空氣柱的長度L可以在玻璃管側(cè)面的刻度尺上讀出，空氣柱