2016年上半年国家教师资格考试高中物理学科知识与教学能力

2017-08-24

(考试时间120分钟满分150分)
 
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)
1.如图所示为高中物理某教科书描述的一个测定反应时间的小实验。
做一做
测定反应时间日常工作中,有时需要人们反应灵敏,对于战士、驾驶员、运动员等更是如此。从发现情况到采取相应行动所经过的时间叫作反应时间。这里介绍一种测定反应时间的简单方法。请一位同学用两手指捏住直尺的顶端,你用一只手在直尺下方做捏住直尺的准备,但手不能碰到直尺,记下这时手指在直尺上的位置。当看到那位同学放开直尺时,你立即捏住直尺,测出直尺降落的高度。根据自由落体运动的知识,可以算出你的反应时间。
 
(第1题)
若测得直尺下落的高度为h,重力加速度为g,则反应时间为()。
A.2hgB.2ghC.h2gD.2gh
2.如图所示为学校实验室常见的三孔插座和三脚插头,按照规范,插孔①、②、③分别连接()。
(第2题)A.地线、零线和火线B.地线、火线和零线
C.零线、火线和地线D.零线、地线和火线
3.某单摆做小角度摆动,其振动图象如图所示,则关于摆球的速率v和悬线对摆球的拉力F的说法正确的是()。
(第3题)A.t1时刻v最大,F最小B.t2时刻v最大,F最大
C.t3时刻v为零,F最大D.t4时刻v为零,F最小
4.如图所示的电路,闭合开关S后,a、b、c三盏灯均能发光,电源电动势E恒定且内阻r不可忽略。现将滑动变阻器R的滑片向下滑动一些,三盏灯亮度变化的情况是()。
(第4题)A.a灯变亮,b灯和c灯变暗B.a灯和c灯变亮,b灯变暗
C.a灯和c灯变暗,b灯变亮D.a灯和b灯变暗,c灯变亮
5.某同学做双缝干涉实验,开始时两缝宽度相等,出现了清晰的干涉条纹,然后他将其中一缝的宽度略微调窄,保持两缝的中心位置不变,则()。
A.干涉条纹间距变宽B.干涉条纹间距变窄
C.干涉条纹间距不变D.不能发生干涉现象
6.某一密闭容器内装有一定质量的理想气体,起初处于状态甲,现设法降低气体的温度,同时增大气体的压强,达到状态乙。则关于该气体,下列判断错误的是()。
A.状态甲的密度比状态乙的大
B.状态甲的内能比状态乙的大
C.状态甲的分子平均动能比状态乙的大
D.从状态甲变化到状态乙的过程中,放出的热量多于外界对气体做的功
7.在极短的距离上,核力将一个质子和一个中子吸引在一起形成一个氘核。则下列说法中正确的是()。
A.氘核的能量大于一个质子和一个中子能量之和
B.氘核的能量等于一个质子和一个中子能量之和
C.氘核的能量小于一个质子和一个中子能量之和
D.氘核若分裂为一个质子和一个中子,一定要放出能量
8.《普通高中物理课程标准(实验)》规定,高中物理课程由共同必修模块和选修模块构成。其中,选修模块涉及的内容,学生可根据兴趣和发展需要选择学习。若某同学希望学习“机械运动”和“机械波”,他应选学的模块是()。
A.选修3-2B.选修3-3
C.选修3-4D.选修3-5
 
二、计算题(本大题共1小题,共20分)
9.一质点沿x轴正方向运动,其速度按v=kx的规律变化,式中k是常数。当t=0时,质点位于原点O处,求该质点的速度及加速度随时间t的变化规律。
三、案例分析题(本大题共2小题,第10题20分,第11题30分,共50分)
10.案例:
下面是某同学对一道作业题的解答过程。
题目:如图所示的电路中,R1=340 Ω,R2=230 Ω,电源内阻r=50 Ω,当S处于0状态时,电压表(可视为理想电压表)的示数为72 V,当S与1接触时,电压表的示数U1=63 V,电流表的示数I1=0.18 A。
求:当S与2接触时,电流表的示数I2和电压表的示数U2各是多少?
解:设电源电动势为E。
当S处于0状态时,电路处于断路状态,电压表的示数就是电源的电动势,所以E=72 V
当S与2接触时,由闭合电路的欧姆定律,得
I2=ER2+r=72 V230 Ω+50 Ω≈0.26 A
由欧姆定律,得
U2=I2R2=0.26 A×230 Ω=59.8 V
答:当S与2接触时,电流表的示数是0.26 A,电压表的示数是59.8 V。
问题:
(1)指出学生解答中的错误,分析错误产生的可能原因并给出正确解法。(10分)
 
(2)给出一个教学思路,帮助学生正确解答此类问题。(10分)11.案例:
下面是某教师和学生在课堂上讨论摩擦力问题的教学片段。
想一想如图所示,物块A和长板B叠放在光滑水平面上,mA=2 kg,mB=1 kg,A、B间的动摩擦因数μA=0.3。现用水平力F=10 N拉动物块A,此时,A、B间的摩擦力为多大?
 
 
教师:同学们,大家先看屏幕(如图),谁能说说A、B间的摩擦力有多大?
学生甲:不知道力F有没有把A和B拉动。
学生乙:对!如果A、B间没有相对滑动,A、B之间的摩擦力就是静摩擦力,大小为10 N。如果A、B之间有相对滑动,那么摩擦力就是滑动摩擦力,大小为6 N。
学生丙:没那么简单吧,老师给的好些数据都没用到。
教师:对啦!解物理题首先要认真读题。题中给出的数据都是有用的,哪个数据没用到,解答一定有问题,这是大家要掌握的。下面看老师怎样解答这个问题。
问题:
(1)上述教学片段中教师的教学有什么不妥之处?(5分)
 
(2)学生甲、乙、丙的发言反映其物理学习分别存在什么问题?(15分)
 
 
(3)设计一个教学片段,帮助学生理解相关问题。(10分)四、教学设计题(本大题共2小题,第12题12分,第13题28分,共40分)
12.阅读材料,根据要求完成教学设计任务。
材料如图所示为高中物理某教科书《自感现象的应用》一节介绍的日光灯电路图。
任务:
设计一个教学片段,向学生介绍日光灯的工作原理。
 
 
13.阅读材料,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“抛体运动”的内容要求:会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。
材料二高中物理某教科书《实验:研究平抛运动》一节的部分内容:实验:研究平抛运动在这个实验中,我们首先设法描绘某物体做平抛运动的轨迹,然后通过这个轨迹研究平抛运动的特点。怎样描出平抛运动的轨迹呢?后面提供了几种方法供同学们选择。现在假定已经用某种方法得到了一个物体做平抛运动的轨迹(图甲),我们看一看可以进行哪些研究。1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线。在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3、…,把线段OA1的长度记为l,那么OA2=2l、OA3=3l、…。由A1、A2、A3、…向下作垂线,垂线与抛体运动轨迹的交点记为M1、M2、M3、…。如果轨迹的确是一条抛物线,M1、M2、M3、…各点的y坐标与x坐标间的关系应该具有y=ax2的形式(a是一个特定的常量)。用刻度尺测量某点的x、y两个坐标,代入y=ax2中求出常量a(例如a=0.23,可以不写单位),于是知道了代表这个轨迹的一个可能的关系式(即y=0.23x2)。测量其他几个点的x、y两个坐标。怎样通过这些测量值来判断这条曲线是否真的是一条抛物线?参考案例:利用实验室的斜面水槽等器材装配图乙所示的装置。钢球从斜槽上滚下,冲过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下,钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的,设法用铅笔描出小球经过的位置。通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。可以把笔尖放在小球可能经过的位置,如果小球能够碰到笔尖,就说明位置找对了。图甲某物体做平抛运动的轨迹图乙钢球做平抛运动的实验装置材料三教学对象为高中一年级学生,已学过匀加速直线运动、运动合成等知识。
任务:
(1)简述什么是物体的平抛运动。(4分)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(2)根据上述材料,完成“探究物体平抛运动的轨迹”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(要求含有教学环节、教学活动、设计意图等)。(24分)

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