教師資格認定考試高級中學物理真題2019年上半年

教師資格認定考試高級中學物理真題2019年上半年一、單項選擇題在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的。1.

高中物理某教材介紹了一位科學家的設想：如下圖所示，從高山上水平拋出物體，速度一次比（江南博哥）一次大，落地點也就一次比一次遠。如果速度足夠大，物體就不再落回地面，將繞地球運動。這是最早的關于發(fā)射人造地球衛(wèi)星的科學設想，提出該設想的科學家是______。

A.牛頓B.開普勒C.伽利略D.笛卡爾正確答案：A[解析]牛頓在思考萬有引力定律時就曾想，把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大，落地點也就一次比一次遠。如果速度足夠大，物體就不再落回地面，將繞地球運動。這一想法也是最早的關于發(fā)射人造地球衛(wèi)星的科學設想。A項正確。開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動的三大定律。伽利略通過理想斜面實驗，提出“力不是維持物體運動的原因”。笛卡爾對光的折射定律提出了理論論證并發(fā)現(xiàn)了動量守恒原理的原始形式。B、C、D三項錯誤。

2.

某種雙折射材料對600nm的尋常光的折射率是1.71，對非常光的折射率為1.74。用這種材料制成四分之一波片，其厚度至少應為______。A.2.1×10-3mmB.3.0×10-3mmC.4.0×10-3mmD.5.0×10-3mm正確答案：D[解析]該材料中尋常光與非常光的光程差為(+n)個波長時為四分之一波片。當光程差為四分之一波長時，波片最薄，即|no-ne|dmin=，代入數(shù)據(jù)得|1.74-1.71|dmin=×600nm，解得dmin=5000nm=5.0×10-3mm。

3.

如下圖所示，在寬度為d的無磁場區(qū)域的左右兩側(cè)，存在磁感應強度大小相同，方向垂直紙面向外的磁場。邊長l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方向平行，對角線fh與磁場邊界平行?，F(xiàn)使線框以速度v垂直于磁場邊界從圖示位置向右勻速運動，在整個線框穿越無磁場區(qū)域的全過程中，線框中感應電流的方向______。

A.始終為順時針方向B.始終為逆時針方向C.先為逆時針方向后為順時針方向D.先為順時針方向后為逆時針方向正確答案：C[解析]在e點進入無磁場區(qū)域至f經(jīng)過一半無磁場區(qū)域的過程中，穿過金屬線框瞻efgh的向外的磁感線減少。根據(jù)楞次定律可知，感應電流產(chǎn)生的磁場方向應向外。根據(jù)右手定則可知，感應電流的方向為逆時針。在f經(jīng)過一半無磁場區(qū)域至g點穿過無磁場區(qū)域的過程中，穿過金屬線框efgh的向外的磁感線增加。根據(jù)楞次定律可知，感應電流產(chǎn)生的磁場應向里。根據(jù)右手定則可知，感應電流的方向為順時針。

4.

圖甲為一列簡諧橫波在t=1.25s時的波形圖，圖乙是該時刻某質(zhì)點的振動圖像。已知c位置的質(zhì)點比a位置的質(zhì)點晚0.5s起振，則該質(zhì)點可能位于______。

A.a和b之間B.b和c之間C.c和d之間D.d和e之間正確答案：D[解析]根據(jù)c位置的質(zhì)點比a位置的質(zhì)點晚0.5s起振可知，此簡諧橫波的周期為1s，傳播方向沿x軸正方向。根據(jù)圖乙可知，在t=1.25s時，該質(zhì)點在x軸上半部分且向下運動。由圖甲可知，a和b之間的質(zhì)點將向上運動，d和e之間的質(zhì)點將向下運動。所以該質(zhì)點可能位于d和e之間。

5.

在下圖所示的理想氣體循環(huán)中，若Ta，Tb，Tc，Td和γ已知，其中，則其效率η為______。

A．

B．

C．

D．正確答案：A[解析]題圖所示的循環(huán)是沿順時針方向進行的，因而其工作原理為熱機原理，其效率η=1-。該循環(huán)只有等容升壓吸熱過程(b→c)和等壓壓縮放熱過程(d→a)進行吸放熱，則有Qbc=(Tc-Tb)，Qda=(Td-Ta)，所以效率。

6.

Ox坐標軸上有A、B兩點，如圖甲所示。將點電荷Q置于軸上的某點，先后分別將試探電荷+qa放于A點，-qb放于B點，測得試探電荷受力大小與所帶電量的關系分別如圖乙中直線a、b所示，方向均與x軸的正方向相同。關于點電荷Q，下列判斷正確的是______。

A.帶負電，位置在OA之間且靠近O點B.帶正電，位置在OA之間且靠近A點C.帶負電，位置在AB之間且靠近A點D.帶正電，位置在AB之間且靠近B點正確答案：C[解析]由圖乙可知，+qa和-qb所受電場力方向相同，所以點電荷Q一定在A、B之間。電場力方向均向右，說明點電荷帶負電。a圖線的斜率大于b圖線的斜率，所以A點的電場強度大于B的電場強度，說明點電荷靠近A點。

7.

花樣滑冰運動員在旋轉(zhuǎn)的過程中，兩臂伸開時，轉(zhuǎn)動慣量為J0，角速度為ω0，動能為E0。收回手臂后，轉(zhuǎn)動慣量為，角速度為ω，動能為E。運動員旋轉(zhuǎn)的過程中，下列關系正確的是______。

A．ω=3ω0，E=E0

B．ω=3ω0，E=3E0

C．ω=ω0，E=E0

D．ω=ω0，E=3E0正確答案：B[解析]花樣滑冰運動員在旋轉(zhuǎn)過程中，對軸的角動量守恒，故，則ω=3ω0，C、D兩項錯誤。，，A項錯誤，B項正確。

8.

在研究光電效應的實驗中，從甲、乙兩種金屬中飛出光電子的最大初動能Ek與入射光頻率v的關系如下圖所示。下列說法正確的是______。

A.甲的逸出功一定大于乙的逸出功B.甲的截止頻率一定大于乙的截止頻率C.兩條圖線與橫軸的夾角α和β一定相等D.增大入射光頻率，甲、乙的遏止電壓一定不變正確答案：C[解析]由題圖可知，隨著入射光頻率的增大，甲金屬先發(fā)生光電效應，故甲的逸出功一定小于乙的逸出功，甲的截止頻率一定小于乙的截止頻率，A、B兩項錯誤。根據(jù)Ek=hv-W0可知，圖像斜率為常數(shù)h，C項正確。遏止電壓，增大入射光頻率v，Ek增大，則Uc增大，D項錯誤。

二、計算題(本大題共20分)

質(zhì)量m為10kg的木箱放在水平地面上，在水平拉力F的作用下由靜止開始沿直線運動，其拉力隨時間的變化關系如下圖所示。若已知木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ為0.2,g取10m/s2，用積分法求：

1.

t=4s時，木箱的速度大小。正確答案：由圖像可知，在t=4s之前，木箱在水平方向上受到恒定拉力和滑動摩擦力的作用。故合力的沖量為。

而根據(jù)動量定理可知I1=Δp=mv1-0=40N·s，故在t=4s時，v1=4m/s。

2.

t=7s時，木箱的速度大小。正確答案：由題圖可知，在4s至7s內(nèi)，F(xiàn)=70-10t，合力沖量：

。

故根據(jù)動量定理可知I2=mv2-mv1=-15N·s，故在t=7s時，v2=2.5m/s。

三、案例分析題(本大題共50分)閱讀案例，并回答問題。

案例：

下面為一道物理習題和某同學的解答。

問題：1.

指出該同學設計的電路存在的問題。正確答案：存在的問題：①電流表和電壓表的量程較小，并且滑動變阻器的阻值范圍為0～15Ω，阻值范圍較小，對Rx的電壓改變不明顯，所以滑動變阻器應采用分壓式接法。題圖中為限流式接法，故錯誤。②因為Rx＜，所以Rx屬于小電阻，電流表應該外接。題圖中為電流表內(nèi)接，故錯誤。

2.

給出符合題目要求的實驗電路圖。正確答案：符合題目要求的實驗電路圖如下圖所示。

3.

針對該同學電路圖存在的問題，設計一個教學片段，幫助其正確分析和解決此類問題。正確答案：教學片段：

師：這道題我們要用到滑動變阻器，那么我們學過滑動變阻器的哪些接法呢?

生：分壓式接法和限流式接法。

師：那它們分別適用于哪些情況呢?

生：一般選用限流式接法。但以下三種情況時要用分壓式接法：①滑動變阻器阻值范圍較小的時候；②電流和電壓的取值需要從零開始的時候；③電表量程較小的時候。

師：非常好，那么，電流表內(nèi)接還是外接，應該按照什么標準來進行選擇呢?

生：當被測電阻大于，電流表內(nèi)接；當被測電阻小于，電流表外接。

師：對于本道題來說，滑動變阻器應該采用什么接法?電流表應該內(nèi)接還是外接呢?

生：滑動變阻器的阻值較小，應采用分壓式接法；Rx約為100Ω，經(jīng)計算，=500Ω，所以Rx＜，所以電流表應該外接。

師：很好，今后在設計電路圖的時候大家也要注意，根據(jù)實際情況選擇不同的接法，滿足實驗的要求。

案例：

下面是李老師講授高中物理“摩擦力”一課的教學片段。

李老師：同學們，上課了，我們先做個實驗，請甲同學上來推前排同學的課桌和講臺，同學們注意觀察。

(甲同學用力分別推課桌和講臺，課桌動了，講臺卻沒動)

李老師：同學們，觀察到了什么?

學生們：課桌動了，講臺沒動。

李老師：為什么課桌動了，講臺卻沒動呢?這就與我們今天要學習的摩擦力有關，大家看大屏幕(下圖)，思考、討論上面的問題。

李老師：哪位同學來談談?

乙學生：講臺受到了摩擦力，所以沒推動。

李老師：對!甲同學用力推講臺，講臺沒動，說明存在一個阻礙講臺運動的力，這個力就是今天我們要學習的靜摩擦力。那靜摩擦力的大小與什么因素有關呢?

丙同學：講臺比課桌重，它的慣性比課桌的大，所以推不動，因此靜摩擦力的大小與物體的質(zhì)量有關。

丁同學：對，我們用同樣的力推物體，質(zhì)量大的受到的摩擦力就大。

李老師：丙同學和丁同學說得不對。摩擦力的大小與物體接觸面之間的粗糙程度有關，與物體對接觸面的正壓力大小有關。這個我們在初中已經(jīng)學過，大家要記住。這節(jié)課我們重點要學習的是靜摩擦力的大小還與施加的外力大小有關。大家觀察老師做實驗，思考并總結出靜摩擦力的這個特點。

(教師演示，學生觀察)

李老師：剛才老師用彈簧測力計水平拉小鐵塊，小鐵塊沒動，彈簧測力計的示數(shù)比較??；隨著拉力的增大，彈簧測力計的示數(shù)也逐漸增大，但物體還是不動；這說明什么呢，說明靜摩擦力隨著外力的增大而增大；當拉力增大到一定值時，物體就開始滑動了，因此，靜摩擦力就有最大值，這個最大值叫最大靜摩擦力，用Fmax表示，所以靜摩擦力的變化范圍是從0到最大靜摩擦力，我們把它記為O＜Ff＜Fmax。

李老師：大家要記住老師在黑板上(下圖)總結的靜摩擦力的特點。好，我們接下來學習滑動摩擦力。

問題：4.

評述李老師教學過程中的問題與不足之處。正確答案：問題與不足：

第一，講授內(nèi)容方面，在導入時，“課桌動了，講臺卻沒動”，并不是單純因為摩擦力，而是因為合外力。李老師的導入不準確，會對學生產(chǎn)生困擾。第二，李老師在講課過程中存在學科知識性錯誤，靜摩擦力可以取到最大靜摩擦力(0＜Ff≤Fmax)。第三，李老師在講課過程中缺乏引導性，同時對于學生出現(xiàn)的問題和知識理解上的錯誤(正壓力和重力的區(qū)別)沒有及時進行糾正與講解。第四，教師的評價方式及評價內(nèi)容存在問題。對于學生的回答，李老師只回答對或不對，沒有針對學生的回答做出指導性評價。同時，在學生回答或理解錯誤時，也沒有及時指出。第五，在課堂氣氛方面，李老師的課堂是“一言堂”，不利于學生的思維發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

5.

指出丙、丁同學回答中存在的問題。正確答案：存在的問題：

丙和丁同學對于影響摩擦力大小的因素的理解不到位，知識掌握不扎實，不知道影響摩擦力大小的因素有接觸面的粗糙程度與正壓力的大小。丙同學在回答的過程中對于慣性的理解不到位，在其他條件都不變的情況下，質(zhì)量越大的物體慣性越大，運動狀態(tài)越難改變。丁同學沒有考慮接觸面的問題，同時不會分辨重力和正壓力，回答不夠具體。

6.

針對丁同學回答中存在的問題，設計一個教學片段或教學思路幫助學生理解知識、解決問題。正確答案：教學思路：

首先，教師可以讓學生思考同一個箱子是放在水泥地上容易推動還是冰面上容易推動，幫助學生理解滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關；其次，教師可以利用彈簧測力計進行演示實驗，分別在粗糙程度相同的水平面和斜面上拉動物體，幫助學生區(qū)分正壓力和重力；最后，在確認學生明白、理解這一知識點后，教師再進行下一步的教學工作。

四、教學設計題(本大題共40分)

閱讀材料，根據(jù)要求完成教學設計。

材料

兩位同學使用多用電表以后，分別把選擇開關放在下圖a、b所示的位置。

任務：1.

你認為誰的習慣比較好?說明理由。正確答案：b同學的習慣更好。因為多用電表使用結束時要將擋位調(diào)至OFF擋或交流電壓最高擋位處。

2.

基于該圖示，結合多用電表工作原理，設計一個包含師生互動的教學片段。正確答案：教學片段：

師：我們剛學過電表改裝和多用電表的使用，那大家一起看這張圖(題圖)，這是兩個同學用完多用電表后，把開關放在了不同的位置。你們覺得哪位同學開關位置放的較好呢?

(同學們眾說紛紜)

師：既然大家沒法確定，那我們一起來討論一下，開關到底應該放在什么位置?原因是什么?首先，多用電表有幾個擋位呢?分別是什么呢?

生：直流電壓擋、電流擋、歐姆擋和交流電壓擋。

師：大家說得很對，我們從表盤上也能看出來。用完電表后我們到底應該把開關放在哪個位置呢?放在歐姆擋可以嗎?

生：不可以。歐姆擋是通過串聯(lián)電路來測量待測物的電阻的，含有電源。如果最后開關放在歐姆擋，一方面電池可能會漏電；另一方面，如果在使用多用電表前，未換擋直接測其他擋位的量，會導致多用電表損壞。

師：非常好?？磥泶蠹乙呀?jīng)知道為什么不能放在歐姆擋了。我們接下來討論一下交流電壓擋。首先，假設我們忘記調(diào)整擋位直接測量電阻，會發(fā)生什么呢?

生：沒有示數(shù)。因為沒有電源，無法構成回路。

師：非常準確。那我們直接測量電流呢?

生：也沒有示數(shù)。測量直流電壓也不會有問題。但如果測量高交流電壓可能不夠，所以要放到最大位置。

師：看來大家都明白了。大家討論一下，給老師一個結論。

生：交流電壓的最高擋，其實是表頭與最大電阻的串聯(lián)電路的開路形式。這種連接方式使它在任何測量方式下，表頭流過的電流是最小的，起到了保護表頭的作用。

師：大家理解得非常透徹!剩下的兩個擋位留給同學們課下討論。

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(2017年版)》關于“碰撞”的內(nèi)容標準為：“通過實驗，了解彈性碰撞和非彈性碰撞的特點。定量分析一維碰撞問題并能解釋生產(chǎn)生活中的彈性碰撞和非彈性碰撞現(xiàn)象?！?/p>

材料一

高中物理某教科書“實驗：探究碰撞中的不變量”一節(jié)的部分內(nèi)容。

材料三

教學對象為高中二年級學生，已學過動量、動量定理、碰撞等知識。任務：3.

簡述彈性碰撞和非彈性碰撞的含義。正確答案：彈性碰撞為兩個剛性小球碰撞，在碰撞過程中沒有機械能損失，動量守恒，機械能也守恒；非彈性碰撞在碰撞過程中有機械能損失，僅動量守恒，機械能不守恒。

4.

根據(jù)上述材料，完成“實驗：探究碰撞中的不變量”的教學設計。教學設計要求包括：教學目標、教學重點、教學過程(要求含有教學環(huán)節(jié)、教學活動、設計意圖等)。正確答案：教學設計如下：

實驗：探究碰撞中的不變量

一、教學目標

1．會區(qū)分碰撞的不同類型、一維碰撞的實驗方法，學會分析碰撞前、后速度的變化情況；會分類討論不同質(zhì)量關系的兩物體發(fā)生彈性碰撞的情形。

2．在分析實際碰撞的過程中，建立彈性碰撞模型；會從動量、機械能兩個角度，聯(lián)立方程求解一維碰撞問題。

3．學生能基于觀察和實驗提出問題、形成猜想，設計實驗驗證猜想并綜合分析實驗數(shù)據(jù)，得出一維碰撞中存在的不變量。

4．在探究碰撞中的不變量的過程中，學生認識了碰撞的本質(zhì)，體會整個探究過程的嚴謹性，具有勇于創(chuàng)新、實事求是的科學態(tài)度。

二、教學重難點

1．教學重點：彈性碰撞的規(guī)律。

2．教學難點：理解彈性碰撞