教師資格認定考試高級中學物理真題2018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.

高中物理某教科書中描述的一個演示實驗如圖所示。在振幅較小的情況下，通過該實驗能初步（江南博哥）得出的結論是______。

A.周期與擺球的質量、振幅、擺長均無關B.周期與擺球的質量無關，與振幅和擺長有關C.周期與擺球的質量、振幅均無關，與擺長有關D.周期與擺球的質量、振幅均無關，與擺長的二分之一次方成正比正確答案：C[解析]單擺的周期因此周期只與擺長有關，與擺球的質量、振幅均無關，A、B兩項錯誤。題目的問題是通過該實驗能初步得出的結論，D項是一個定量關系，通過該實驗無法得出，D項錯誤。故本題選C。

2.

如圖甲所示，在力傳感器下端懸掛一鉤碼。某同學手持該傳感器，從站立狀態下蹲，再從下蹲狀態起立回到站立狀態，此過程中手和上身保持相對靜止。下蹲過程傳感器受到的拉力隨時間變化情況如圖乙，則起立過程傳感器受到的拉力隨時間變化情況可能是______。

A．

B．

C．

D．正確答案：C[解析]在起立過程中，該同學先向上加速運動，后向上減速運動。因此加速度先向上，后向下?？梢耘袛嗉铀俣萢向上時，處于超重狀態，拉力大于重力，即拉力大于F0；加速度a向下時，處于失重狀態，拉力小于重力，即拉力小于F0。故本題選C。

3.

登上火星是人類的夢想。若將地球和火星公轉視為勻速圓周運動，忽略行星自轉影響。根據下表，火星和地球相比，下列敘述正確的是______。行星半徑/m質量/kg軌道半徑/m地球6.4×1066.0×10241.5×1011火星3.4×1066.4×10232.3×1011

A.火星的公轉周期較小B.火星做圓周運動的加速度較小C.火星表面的重力加速度較大D.火星的第一宇宙速度較大正確答案：B[解析]根據故軌道半徑越大，周期越大，即火星的公轉周期較大，A項錯誤。根據可知故軌道半徑越大，加速度越小，即火星做圓周運動的加速度較小，B項正確。根據可知代入地球和火星各自的質量和半徑，可得地球的重力加速度的大小約為9.77m/s2，而火星的重力加速度的大小約為3.69m/s2，因此地球的重力加速度較大，C項錯誤。第一宇宙速度代入地球和火星各自的質量和半徑，可得地球的第一宇宙速度的大小約為7.91×103m/s，火星的第一宇宙速度的大小約為3.54×103m/s，D項錯誤。

4.

2013年6月11日“神舟十號”順利升空，標志著我國火箭載人太空飛行有了歷史性的突破。高空實驗火箭起飛前，儀器艙內氣體的壓強p0=1atm，溫度t0=27℃。在火箭豎直向上加速飛行的過程中，當加速度的大小等于重力加速度g時，儀器艙內水銀氣壓計示數p=0.6p0，已知儀器艙是密封的，則此時艙內溫度為______。A.360KB.180KC.16.2℃D.32.4℃正確答案：A[解析]在火箭豎直向上加速飛行的過程中，設水銀氣壓計的底面積為S，以水銀柱為研究對象進行受力分析有p1S-mg=ma。因為a=g，所以p1S=2mg。以密封艙內氣體為研究對象，起飛前，p0=1atm，T0=273+t0=300K；在加速飛行的過程中，所以p1=1.2p0=1.2atm。因為儀器艙是密封的，所以T1=360K。

5.

某電阻中通有隨時間變化的電流i，按每經過24s減少一半的規律變化，初始時刻電流為I0，如圖所示。該電流的表達式為______。

A．

B．

C．

D．正確答案：D[解析]電流從初始時刻的I0開始變化，每24s減少一半。類比原子的衰變規律公式其中τ為半衰期?？芍?，電流的表達式為

6.

如圖所示，空間存在具有水平邊界EF，方向水平向里的勻強磁場：在距離EF下方H處有一正方形線框MNPO，線框平面的法線方向與磁場方向平行。將線框以初速度v0豎直向上拋出。若運動過程中MN始終與EF平行，MN在磁場中達到最高點時，OP未進入磁場。則線框從開始運動至最高點的過程中，v-t圖像是______。

A．

B．

C．

D．正確答案：C[解析]豎直向上拋出的線框進入磁場前，做豎直上拋運動，其速度減小，v-t圖像應為傾斜的直線，排除A、B。線框進入磁場時，MN切割磁感線，產生感應電動勢，MN內產生指向M的電流。設線框的電阻為R，邊長為l，根據左手定則可知線框受到豎直向下的安培力，大小為故線框的加速度為在上升的過程中，速度v減小，所以加速度a的大小逐漸減小，v-t圖像中的斜率表示加速度，C項正確，D項錯誤。

7.

某光柵每厘米有3150條刻線，用該光柵做衍射實驗，則在第五級衍射光譜中可觀察到的最大可見光波長為______。

A．

B．

C．

D．正確答案：D[解析]由光柵公式(a+b)sinθ=kλ，可知當在第五級衍射光譜中可觀察到的可見光波長取最大時，sinθ=1。光柵常數代入公式解得

8.

某放射性元素經過11.4天有的原子核發生了衰變，該元素的半衰期為______。A.3.8天B.5.7天C.8.6天D.11.4天正確答案：B[解析]由衰變規律公式其中天，代入公式可求得τ=5.7天。

二、計算題(20分)球形電容器由兩個同心的球殼導體A、B組成，如圖所示。導體A、B的半徑分別為RA和RB，且RA＜RB，導體A、8在真空中分別帶有電荷+q和-q，求：

1.

導體A、B之間的電場強度：正確答案：由于電荷均勻分布，則電場是沿著徑向的。取半徑r(RA＜r＜RB)的同心球面為高斯面，根據高斯定理電場為電場方向沿徑向向外。

2.

該電容器的電容。正確答案：兩球體之間的電勢差為根據電容的定義式可以得到該電容器的電容為

三、案例分析題(第1小題20分，第2小題30分，共50分)案例：

下面為一道物理習題和某同學的解答過程。

問題：1.

簡述該習題旨在幫助學生掌握的知識；正確答案：該習題旨在幫助學生掌握的知識是開普勒第二定律。

2.

給出該習題的正確解答；正確答案：解：衛星做橢圓運動，由開普勒第二定律知，同一衛星在相等的時間內掃過相等的面積。在時間極短時，面積為

3.

針對該同學的作業，設計教學片段幫助他解決該問題。正確答案：教學片段：

師：因為衛星做橢圓運動，所以萬有引力的作用是什么?

生：萬有引力提供衛星做橢圓運動的向心加速度和切向加速度。

師：所以不能用萬有引力等于向心力進行求解。那么橢圓運動遵循哪個規律呢?

生：開普勒第二定律，是指同一衛星在相同時間掃過的面積相等。

師：那么怎樣求在極短的Δt時間內衛星掃過的面積呢?

生：

師：大家知道怎么求vb與va之比了嗎?

生：知道了。因為

師：非常好!看來大家都掌握了。

案例：

下面是李老師講授高中物理“靜電現象的應用”一課的教學片段。

李老師：同學們，前面我們已經學習過電荷在電場中會受到力的作用。由于金屬導體中也有電荷，如果把一塊金屬導體放在電場中，導體中的電荷會怎樣呢?大家先看大屏幕(見圖)，閱讀課本中對應的內容，待會兒我們共同來討論。

(師生閱讀、討論)

李老師：同學們，有誰想發表自己的觀點?

甲同學：金屬中有自由電子，在電場力的作用下向左邊運動，直至到達金屬板的左邊為止。

乙同學：金屬中的正電荷在電場力的作用下向右運動，直至到達金屬板的右側為止。

李老師：同學們都說得非常好!正是因為受到外電場力的作用，正負電荷分開，從而在左右兩邊就出現了正負電荷，我們把這些電荷叫作感應電荷。我們知道只要有電荷就會產生電場，那么感應電荷產生的場就叫感應電場。感應電荷的電場方向與外電場方向相反，所以最終合場強為零，這時我們就說靜電平衡了。同學們理解這個過程了嗎7

同學：理解了。

李老師：接下來我們學習等勢面，同學們先閱讀課本。

(同學閱讀，老師巡視)

李老師：有誰能說說什么是等勢面嗎?

丙同學：等勢面是電勢相等的面。處于靜電平衡狀態的整個導體是個等勢體，它的表面是個等勢面。

丁同學：老師，靜電平衡的導體，它的內部還有電荷嗎?

戊同學：老師我知道，在電場力的作用下，金屬中的電荷被分開了，負電荷只能停留在左邊，正電荷只能停留在右邊，所以中間就沒有電荷了。

李老師：回答得非常好!靜電平衡后，導體內部就沒有凈電荷了。我們繼續討論等勢面。

問題：4.

請對李老師教學過程中的不足進行評述；正確答案：教師的教學方式單一。李老師僅僅是讓學生自由閱讀課本，沒有采用更多有效的教學方式促進學生學習，無法激發學生的學習興趣。

教師的評價方式及評價內容存在問題。對于學生的回答，李老師只回答好或非常好，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。戊同學對靜電平衡的過程理解錯誤時，老師反而評價學生“回答得非常好”。

教師與學生的互動存在問題。在學生交流討論或自由看書時，教師僅僅是巡視，沒有給予學生一定的指導，缺乏交流。

5.

指出戊同學回答中存在的問題；正確答案：靜電平衡時不是負電荷全在左邊，正電荷全在右邊，中間沒有電荷。實際上，在電場力作用下，金屬中可以移動的負電荷向左移動，最后呈現的結果是金屬左端顯負電，同理金屬右端顯正電。感應電場與在金屬內部的外電場大小相等，方向相反。

6.

針對丁、戊同學的問題，設計一個教學片段或教學思路，幫助學生正確理解靜電平衡時導體內部電荷的分布問題。正確答案：教學片段：

師：從微觀上來說，金屬一般由金屬原子組成，在原子核外是繞核轉動的電子。金屬導電時，是哪一種電荷在移動?

生：因此金屬導電時，是核外電子在移動，帶正電的原子核不能移動。定向移動的電子形成電流。

師：這位同學理解得很透徹!金屬中只有原子的核外電子可以移動。那么，一塊金屬在外電場的作用下，內部是哪種電荷在移動?

生：負電荷。

師：結合題圖，大家繼續想一下，在外電場力作用下，金屬為什么左端顯負電，右端顯正電?

生：右端的負電荷移動到左端，所以右端顯正電，而不是左端的正電荷移動到右端。

師：那大家想想，什么時候電荷不移動?

生：金屬內部的感應電場與外電場抵消時，金屬內部電荷不移動，但中間也是存在電荷的。

四、教學設計題(第1小題12分，第2小題28分，共40分)閱讀材料，根據要求完成教學設計。

材料

下圖所示為高中物理某教科書“科學的轉折：光的粒子性”一節中的一個演示實驗。

任務：1.

這個演示實驗可用于什么物理知識的教學?正確答案：這個演示實驗可用于光電效應及其影響因素的教學。光電效應是照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出的現象。這種電子稱為光電子。光電效應中產生的光電子的初速度與光強無關。入射光的強度影響光電流的強度，影響單位時間單位面積內逸出的光電子數目。入射光越強，飽和電流越大。

2.

用此實驗設計一個教學片段，幫助學生理解與該現象相關的物理知識。正確答案：教學片段：

師：同學們，我們已經知道光具有粒子性，有哪些現象可以體現光的粒子性呢?

生：光電效應。

師：光電效應，是照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出的現象。這種電子稱為光電子。那么光電效應與哪些因素有關呢?

生1：可能與光的強度有關。照射光的強度越大，電流越大。

生2：可能與光的種類有關。

生3：可能與金屬的種類有關。

師：很好，大家都有自己的想法，我們先用實驗驗證一下第一個猜想，剩下的兩種猜想同學們自行驗證，好不好?

生：好的。

師：現在老師有驗電器、鋅板、紫外線燈和導線若干。大家以小組為單位思考、討論、設計實驗方案來驗證光的強度對光電效應的影響。

生：將驗電器與鋅板串聯，用不同強度的紫外線光進行照射。

師：很好，這種實驗方法是我們常用的哪一種方法?

生：控制變量法。

師：老師已經按照大家說的將驗電器和鋅板連人了電路，下面來驗證大家的想法是否正確。

教師操作：打開紫外線燈把亮度調到最低，驗電器出現了偏轉。

師：這個現象說明了什么?

生：紫外線照射鋅板可以產生光電效應。

教師操作：一點點地調高紫外線燈的亮度，此時驗電器的偏轉角變大。

師：這個現象說明了什么?

生：隨著入射光的強度增大，電流變大，即單位時間內產生的電荷變多。

師：大家回答得很對!因為入射光的強度影響單位時間、單位面積內逸出的光電子數目，所以光強越大，電流越大。下面大家小組思考、討論、設計其余兩個猜想的驗證實驗。

生：好。

(學生思考討論，教師巡回指導)

閱讀材料，根據要求完成教學設計。

材料一

《普通高中物理課程標準(實驗)》關于“電容、電感與交流電”的內容的要求為：通過實驗，了解電容器和電感器對交變電流的導通和阻礙作用。

材料二

高中物理某教科書“電感和電容對交變電流的影響”一節的部分內容。

材料三

教學對象為高中二年級學生，已學過交流電、電感、電容概念。

任務：3.

簡述什么是交變電流。正確答案：交變電流是指電流的方向隨時間呈周期性變化的電流。交變電流在生活和生產中都有廣泛的應用，一般家庭電路和工業用電都是交流電。

4.

根據上述材料，完成“實驗：電容對交變電流的影響”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(要求含有教學環節、教學活動、設計意圖等)。正確答案：教學設計如下：

電容對交變電流的影響

一、教學目標

1.知識與技能

(1)了解交變電流能通過電容器的原理，知道電容器對交變電流產生阻礙作用的原因。

(2)知道用容抗來表示電容對交變電流的阻礙作用的大小，知道容抗與哪些因素有關。

2.過程與方法

通過觀察演示實驗，具有根據實驗現象和已學習知識去分析物理問題的意識。

3.情感態度與價值觀

在用科學知識理解實驗現象的過程中，體會科學地提出猜想的過程，逐步具有創新意識與實踐能力。

二、教學重、難點

1.教學重點

交變電流能夠通過電容器的原理：容抗的概念和影響因素。

2.教學難點

電容器“通交流”的實質。

三、教學過程教學過程教師活動學生活動設計意圖新課導入提問引入：1.首先，我們來回顧一下什么是電容