2022年教师资格《高中物理学科知识与教学能力》模拟卷.docx

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1、2022年教师资格高中物理学科知识与教学能力模拟卷1 单选题（江南博哥）一单摆挂在木板的小钉上，木板质量远大于单摆质量，木板平面在竖直平面内，并可以沿两竖直轨道无摩擦地自由下落，如图所示。现使单摆摆动起来，当单摆离开平衡位置但未达到最高点时，木板开始自由下落，则摆球相对于木板()A.静止B.仍做简谐振动C.做匀速圆周运动D.做非匀速圆周运动正确答案：C 参考解析：单摆摆动过程中，受重力和细线的拉力，重力的切线分量提供回复力，周期。木板开始自由下落后，处于完全失重状态，木板是非惯性系，单摆相对于木板做匀速圆周运动。2 单选题 汽车甲和汽车乙质量相等，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车

2、在乙车的外侧。两车沿半径方向受到的摩擦力分别为Ff甲和Ff乙。以下说法正确的是()A.Ff甲小于Ff乙B.Ff甲等于Ff乙C.Ff甲大于Ff乙D.Ff甲和Ff乙大小均与汽车速率无关正确答案：A 参考解析：设两汽车的质量为m，速率为v，半径分别为r甲和r乙，根据牛顿第二定律得，故正确答案为A。3 单选题 如图所示是高中物理某教科书中用圆锥摆验证向心力表达式的一个小实验。实验中用秒表记录钢球运动n圈的时间为t，钢球做匀速圆周运动的半径为r。用天平测得钢球的质量为m，悬线与竖直方向的夹角为，则需要验证的是()A.求出钢球的角速度，根据可求出钢球的向心力Fn，钢球所受的合力为，验证F=FnB.钢球的角

3、速度为，根据可求出钢球的向心力Fn，验证mg=FnC.求出钢球的线速度v，根据可求出钢球的向心力Fn，钢球所受的合力为F=mgtan，验证F=FnD.求出钢球的线速度v，根据可求出钢球的向心力Fn，钢球所受的合力为，验证F=Fn正确答案：C 参考解析：4 单选题 如图所示，abcd是一个质量为m，边长为L的正方形金属线框，若线框从图示位置自由下落，在下落h后进入磁感应强度为B的磁场，此时线框恰好做匀速直线运动，该磁场的宽度也为L。在这个磁场的正下方h+L处还有一个宽度也为L的未知磁场，金属线框abcd在穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动，那么下列说法正确的是()A.未知磁场的磁感应强度是2BB

4、.未知磁场的磁感应强度是BC.线框在穿过这两个磁场的过程中产生的总电能为4mgLD.线框在穿过这两个磁场的过程中产生的总电能为2mgL正确答案：C 参考解析：设线框刚进入第一个磁场时速度为v1，线框进入第一个磁场前做自由落体运动，机械能守恒，所以有mgh=mv,可得v1=。设线框进入第二个磁场时速度为v2，线框从出第一个磁场到进入第二个磁场之前，只受重力，做匀加速直线运动，所以有，可得。因为线框在两个磁场中均做匀速直线运动，所以有，联立式可得。可知AB均错误。线框穿过两个磁场时都做匀速直线运动，减少的重力势能都转化为电能，所以在穿过这两个磁场的过程中产生的总电能为4mgL，故C正确，D错误。5

5、 单选题 图3为汽车蓄电池与车灯、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 ，电表可视为理想电表。只接通S1时，电流表示数为10A，电压表示数为12V，再接通S2，启动电动机时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是()A.2AB.8AC.42AD.50A正确答案：D 参考解析：只接通S1时，车灯电阻为R=1.2，蓄电池电压为U=U0+Ir=12.5 V，当接通S2时，车灯两端电压为U1=I1R=9.6 V，即蓄电池两端电压为U=UU1=2.9 V，电路中总电流为，通过启动电动机的电流为I2=I-I1=50 A。6 单选题 真空中一根无限长细直导线上通有电流强度为I的电流，则距导线

6、垂直距离为a的空间某点处的磁能密度为()A.B.C.D.正确答案：B 参考解析：7 单选题 如图所示为高中某版本物理教科书中探究影响导体电阻的因素部分的一个示意图，图中测金属丝的直径采用的物理方法是()A.转换法B.累积法C.化曲为直法D.替代法正确答案：B 参考解析：图中运用了累积法。即把尺寸很小的物体累积起来，聚成可以用刻度尺来测量的数量后,再测量出它的总数量,然后除以这些小物体的个数，就可以得出小物体的尺寸。如测量细铜丝的直径,测量一页纸的厚度一般都采用这种方法。8 单选题 高中物理某教科书中描述的一个演示实验如图所示。接通电源后，下列结论正确的是()A.两条通电导线通过电流方向相同时，

7、相互吸引；通过电流方向相反时，相互排斥B.两条通电导线通过电流方向相同时，相互排斥；通过电流方向相反时，相互吸引C.两条通电导线通过电流方向相同和相反时，都相互吸引D.两条通电导线通过电流方向相同和相反时，都相互排斥正确答案：A 参考解析：两条平行的导线，当通过电流方向相同时，互相吸引；当通过电流方向相反时，互相排斥。9 简答题如图所示，绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30的斜面，AC部分为竖直平面上半径为R的圆轨道，斜面与圆轨道相切。整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中。现有一质量为m、带正电的小球，要使小球能安全通过圆轨道，在O点的初速度应为多大(用积分法求解)? 参考解析：10 简

8、答题案例下面是某教师在讲解“质点”这一部分的内容时的教学片段。教师用多媒体展示雄鹰翱翔、足球滚动、高铁运行等视频。教师：物体形态各异，各部分运动复杂，进行准确分析比较困难，能否把物体的运动适当的简化?怎么简化才能不影响对于它们运动的研究呢?学生：如果可以不考虑这些物体的大小和复杂的形状的话研究起来就简单多了。教师：同学们说得很对，我们可以把物体简化成一个点，这样我们研究问题的时候就方便多了。学生：但是如果都简化成一个点的话与实际也不相符啊?教师：我们不用考虑实际的因素，只需要看是否方便我们对于问题的研究就可以了。(学生疑惑)教师：当我们不考虑物体的大小和形状的时候，就可以只突出“物体具有质量”

9、这一要素，把它简化成一个点，称为质点。同学们知道什么是质点了吗?学生：知道了。教师：那你们来举一个可以看成是质点的例子吧。学生甲：足球可以看成质点。学生乙：书上说地球也可以看成质点。教师：不对，应该说在什么情况下足球和地球可以看成质点。当我们研究足球运动的轨迹时可以把它看成质点，但是研究它本身的滚动时就不可以看成质点了，同样地，当我们研究地球公转时，可以把它看成质点，研究它的自转时就不可以看成质点。学生：是不是研究滚动的都不可以看成质点?教师：不是这个意思，要看我们研究的具体问题是什么。如果物体的大小、形状以及运动状态对所研究的问题没影响的时候，就能看成质点，明白了吗?学生：明白了。问题：(1

10、)请对上述教学片段进行评价。(2)针对上述教学片段存在的问题，设计一个改进的教学片段。 参考解析：(1)该教师在教学过程中有可取之处，也存在一定的问题，具体分析如下：优点：该教师在引入知识点的时候能够结合生活中常见的物体及场景，同时提出的问题具有一定的启发性。缺点：该名教师在学生提出问题的时候没有给予解答，而是直接告诉学生不考虑他所提出的问题，这样的处理方式会导致学生对于所学知识失去兴趣，没有贯彻“以人为本”的核心理念。在评价上也没有遵循“激励性原则”，当学生举出足球和地球是质点的例子时，教师直接否定了学生的答案，没有根据学生的回答进行相应的启发诱导。在讲解完知识点之后，这位老师会习惯性地会问

11、学生“明白了吗”，这种问题会让学生不敢说出自己的真实想法，老师得不到学生的真实反馈，因而达不到理想的教学效果。(2)教学片段教师：物体形态各异，各部分运动复杂，进行准确分析比较困难，能否把物体的运动适当的简化?怎么简化才能不影响对于它们运动的研究呢?学生：如果可以不考虑这些物体的大小和复杂的形状的话研究起来就简单多了。教师：按照你们的想法确实能够方便我们的研究，但是我们能够随便简化吗?简化是否要遵循什么原则?(学生思考、讨论)学生：我们在研究各种运动的时候一般都只研究某一重要方面，并不一定要对每一个方面进行分析，所以可以忽略一些次要的因素。教师：分析得很好，那么能不能举个例子来解释一下?学生：

12、比如研究雄鹰翱翔的轨迹时就不用考虑雄鹰的大小和形状，把它看成一个点就可以了。教师：同学们已经自己探索出了我们物理中研究问题的一种方法，叫做建立模型法，而我们刚才建立的模型叫做“质点”，就是在研究物体的运动时，有时可以忽略物体的大小、形状以及部分运动，把物体抽象为一个只有质量没有大小的点。教师：质点没有大小，是不是小物体就可以视为质点，而大的物体就不可以视为质点?说明理由。(学生小组讨论)学生甲：比如高铁列车就很大，但是在研究它从北京开往广州的时候就可以看成质点。学生乙：研究乒乓球旋转的时候就不能看成质点，虽然乒乓球很小，但是看成质点的话就不能研究它是如何旋转的了。教师：那也就是说我们在研究物体

13、运动的时候能够把物体看成质点，与物体的大小没有关系，关键是看物体的大小、形状是否影响我们研究的问题，如果影响就不能看成质点，如果不影响就可以看成质点。11 简答题案例：在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R(分别为5、10、15、20、25)、导线若干。师：同学们按照电路图连接电路时，要注意滑动变阻器保护电路的作用，不要连错了。生1：恩，滑动变阻器要在最右端，差点忘了。生2：我的这个电路闭合移动滑动变阻器滑片，电流怎么一直为零啊?师：肯定是哪个地方断路了。现在，大家让电压保持一定，看一下电流与电阻的关系。生：将R=

14、10的电阻接入，闭合开关，记下电流的值，再换成R=15的电阻，记下电流的值师：你保持电压一定了吗，这样得出的数据肯定不正确。生3：我保持电压一致，得到电流和电阻成反比的关系。师：这位同学回答得很好。电压一定时，通过导体的电流和电阻成反比。问题：(1)请对该教师的教学片段进行评述。(2)针对上述教学片段中教师存在的问题，设计教学片段，帮助学生学习。 参考解析：(1)教师受传统教学评价的导向，在教学过程中没有真正引导学生进行探究性学习，只注重学习的结果，不注重学习的过程。让学生学会学习，学会探索和发现，比学生习得多少物理知识更重要。教师要关注全班学生，关注每个学生的差异性，一个学生不能代表全班，要

15、做到因材施教。教师要强调启发式教学的原则，如何控制电阻两端的电压一定呢?那么我们把电阻换成更大的，电阻分得的电压会增大，要使定值电阻分压不变，则要使滑动变阻器接入电路中的电阻变大，这样才能保证电阻两端的电压不变。(2)教学片段：教师：在探究导体中的电流跟导体两端的电压关系时，应采用什么方法和原理?学生：控制变量法，保持电阻不变，改变电压的值。教师：对，研究两个物理量之间的关系我们要控制第三个物理量不发生改变。做这个实验，我们要选择什么器材，怎么设计电路呢?学生：需要用到电压表、电流表、滑动变阻器、电阻、电源。教师：那么滑动变阻器的作用是什么呢?学生：保护电路的作用。教师：还有其他作用吗?学生：

16、嗯，还可以改变电阻两端的电压。教师：对，下面同学们用手中的器材连接电路，并把数据记入表格中。12 简答题阅读材料，根据要求完成教学设计任务。材料某高中物理教科书“气体热现象的微观意义”一节有如下演示实验。任务：(1)说明教材所述“使这些豆粒从更高的位置落在秤盘上，观察指针的摆动情况”的实验设计意图。(2)基于该实验，设计一个包含师生交流的教学方案。 参考解析：(1)实验设计意图：说明豆粒从更高的位置落在秤盘上，豆粒对秤盘的冲击力更大，指针的摆动角度更大，从而说明压强与豆粒的运动速度有关。(2)教学方案如下：模拟情景：雨滴打在伞面上使伞面受到冲击力，雨滴动能越大，雨滴越密集，产生的压力就越大。从

17、微观角度看，气体对容器的压强是大量分子频繁地撞击器壁产生的，气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的作用力。引导学生思考，压强的大小可能和什么因素有关?演示实验：豆粒模拟气体分子，撞击秤盘。把1粒豆粒和100粒豆粒从同一高度释放，使它们落在秤盘上，台秤的指针摆动幅度大小相同吗?把相同数量的豆粒从不同高度释放，台秤的指针摆动幅度大小相同吗?先让学生思考，进行讨论和分析，然后找学生回答他们的理论分析结果。借助多媒体课件，演示课本上的模拟实验以验证同学们的猜想。引导学生得出正确结论：气体压强的产生原因(微观解释)：大量分子频繁地碰撞器壁，使其受到持续作用力，从而产生压强。影响气体压强大小的两

18、个因素：微观角度：分子的平均动能、分子的密集程度。宏观角度：气体的体积、气体的温度。通过学习气体分子运动的特点、气体温度的微观意义和气体压强的微观意义，就可以从微观角度来解释气体实验定律。从而引出接下来的教学对气体实验定律的微观解释。13 简答题阅读材料，根据要求完成教学设计。材料一普通高中物理课程标准(2017年版)中关于“牛顿运动定律”的内容要求是：通过实验，探究物体运动的加速度与物体受力、物体质量的关系。理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。通过实验，认识超重和失重现象。材料二高中物理某教材中关于“超重与失重”的部分内容如下：活动如图3-6-1所示，在

19、弹簧测力计下挂一重物，用手提着弹簧测力计，使重物在竖直方向上做多种方式的运动。观察并记录弹簧测力计示数的变化情况。材料三教学对象为高中一年级学生，已学过匀变速直线运动以及牛顿运动定律的相关内容。任务：(1)简单描述超重与失重现象。(2)根据上述材料所给内容，完成教学设计，教学设计要求包括教学目标、教学重点、教学过程(要求含有教师活动、学生活动、设计意图，可以采用表格式或叙述式等)。 参考解析：(1)物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象称为超重现象。物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象称为失重现象。(2)教学设计：超重与失重一、教学目标知识与技能：

20、知道超重与失重现象；会判断超重、失重的条件。过程与方法：经历探究产生超重与失重现象条件的过程，理解物理规律在生活实际中的应用。情感态度与价值观：了解物理与生活的紧密联系，养成运用物理知识解决生活中实际问题的良好习惯。二、教学重难点教学重点：认识超重与失重现象。教学难点：超重与失重条件的判断。三、教学过程环节一：导入新课教师展示一台体重计并提问：体重计是用来测量什么的?生：体重计是用来测量体重的，也就是人的质量。教师请一位学生上来用体重计测量其体重，提出问题：体重计测体重的原理是什么?(教师强调静止状态)生：二力平衡。师：很好。教师播放视频：将体重计放到电梯里，随着电梯运动，体重计示数发生了变化

21、。提出问题：在这个过程中人的质量会不会发生改变?体重计的示数为什么会发生改变呢?师：好，同学们，今天我们就带着这些问题来学习超重与失重。教师板书超重与失重。【设计意图】用生活实例引入，激发学生兴趣，也体现了从生活走向物理的课程理念。环节二：新课讲授师：大家先对人和体重计进行受力分析，然后我们来回顾一下体重计的原理。生：人受到重力和体重计的支持力，体重计受到人的压力、重力及地面的支持力。师：根据二力平衡的原理，人受到的重力G等于体重计对人的支持力，(静止或者匀速运动状态)。根据牛顿第三定律，人对体重计的压力F和体重计对人的支持力，是一对作用力和反作用力。当人对体重计的压力，发生改变时，体重计对人

22、的支持力F也会发生相应的改变，体重计的示数就发生了改变。这就是体重计的原理。教师板书原理：体重计是通过测量物体对体重计的压力来测量物体的重力。【设计意图】在这一节会涉及很多受力分析问题，通过回顾，让学生对平衡力和相互作用力进行回顾，为接下来的实验打好知识基础。师：还有两个概念需要大家了解一下实重与视重。人在静止时实际的重量即为实重，体重计上显示出来的示数即为视重，二者可以相等，也可以不相等。【设计意图】区分视重和实重，避免概念的混淆，为接下来的讲授做准备。师：大家从字面上理解一下超重和失重的概念。刚刚在电梯运动过程中，人对体重计的压力在电梯加速上升和减速下降的过程中大于人的重力，这就是我们物理

23、学中的什么现象?生：超重现象。师：而人对体重计的压力在电梯减速上升和加速下降的过程中小于人的重力，这就是我们物理学中的?生：失重现象。教师板书超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。师：下面我们来看一下超重、失重的条件判断。请学生用手提着弹簧测力计的吊环向上、向下变速运动，并记录其示数大小的变化。大家分析下受力情况。(注意选取正方向，这里我们选支持力的方向，也就是向上的方向为正方向)生：体重计，F-mg=ma。超重现象(Fmg)a0；失重现象(Rmg)a0。师：很好。教师板书超重现象产生条件：a向上

24、：失重现象产生条件：a向下。环节三：巩固提升教师提问：1：超重和失重现象的产生和物体的速度有没有关系呢?2：超重、失重是不是就是物体的重力改变了呢?生：与速度没有关系；不是实重改变，而是视重改变。【设计意图】这两个问题是学生学习过程中的易错点，问题1通过提问讨论以及教师分析，让学生对于超重、失重的条件更加明确；问题2是让学生知道超重、失重不会改变物体的实际重量。环节四：小结作业师生共同总结本节课知识点。作业：判断下面各运动形式产生的现象是超重现象还是失重现象?1飞机的起飞阶段2物体做自由落体运动3过山车由最低点加速上升阶段4物体做竖直上抛运动5物体做平抛运动或者斜抛运动【设计意图】将所学知识运用到生活中去，加强理论与实际的联系。