2021年教師資格證《物理學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力》（高級(jí)中學(xué)）點(diǎn)睛試卷1

2021年教師資格證《物理學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力》（高級(jí)中學(xué)）點(diǎn)睛試卷1卷面總分：13分答題時(shí)間：240分鐘試卷題量：13題練習(xí)次數(shù)：6次

單選題（共8題，共8分）

1.一束波長(zhǎng)為A的單色光，從空氣垂直入射到折射率為n的透明薄膜上．要使反射光得到加強(qiáng)，薄膜的最小厚度為()。

A.／2n

B.／4n

C.／n

D.A

正確答案：B

您的答案：

本題解析：光在薄膜上下表面產(chǎn)生兩束反射光。假設(shè)薄膜厚度為D，由于半波損失，兩束反射

要使疊加的反射光得到加強(qiáng)，光程差需滿足的條件是δ=kλ，k=1，2，3，…，k=1時(shí)，可求出薄膜的最小厚度為．選項(xiàng)B正確。

2.在平直公路上行駛的口車和6車，其位移一時(shí)間圖象分別為圖中直線a和曲線b．由圖可知()。

A.b車運(yùn)動(dòng)方向始終不變

B.在t1時(shí)刻a車的位移大于b車

C.t1到t2時(shí)間內(nèi)a車的平均速度小于b車

D.t1到t2時(shí)間內(nèi)某時(shí)刻兩車的速度可能相同

正確答案：D

您的答案：

本題解析：圖線的切線斜率表示瞬時(shí)速度．b圖線切線斜率先為正值，后為負(fù)值，知b的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生了變化，A錯(cuò)誤；在t1時(shí)刻，兩車的位移相等，B錯(cuò)誤；t1到t2時(shí)間內(nèi)，兩車的位移相同，時(shí)間相同，則平均速度相同，C錯(cuò)誤；t1到t2時(shí)間內(nèi)，b圖線的切線斜率在某時(shí)刻與a相同，則兩車的速度可能相同．故D正確。

3.物塊沿傾角為0的斜坡向上滑動(dòng)，當(dāng)物塊的初速度為v時(shí)，上升的最大高度為H．如圖所示；當(dāng)物塊的初速度為v/2時(shí)，上升的最大高度記為h。重力加速度大小為g。物塊與斜坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和h分別為()。

A.見圖A

B.見圖B

C.見圖C

D.見圖D

正確答案：D

您的答案：

本題解析：物塊向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，據(jù)受力分析可知，其加速度為：a=gsinθ＋μgcosθ；根據(jù)勻

4.一無(wú)限長(zhǎng)直圓筒，半徑為R，表面帶有一層均勻電荷，面密度為σ，在外力矩的作用下，圓筒從t=0時(shí)刻開始以勻角加速度0[繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在t時(shí)刻圓筒內(nèi)離軸為r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為()。

A.見圖A

B.見圖B

C.見圖C

D.見圖D

正確答案：D

您的答案：

本題解析：

轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為0)=OLt，所以t時(shí)刻單位長(zhǎng)度圓筒的電流強(qiáng)度為I=crRoct．則圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)形成圓電流在內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度為(類似于無(wú)限長(zhǎng)直螺線管)B=μ0I=μ0σRαt。

5.如圖所示，固定容器及可動(dòng)活塞P都是絕熱的，中間有一導(dǎo)熱的固定隔板B,B的兩邊分別盛有氣體甲和乙?，F(xiàn)將活塞p緩慢地向B移動(dòng)一段距離，已知?dú)怏w的溫度隨其內(nèi)能的增加而升高，則在移動(dòng)P的過(guò)程中()。

A.外力對(duì)乙做功；甲的內(nèi)能不變

B.外力對(duì)乙做功；乙的內(nèi)能不變

C.乙傳遞熱量給甲；乙的內(nèi)能增加

D.乙的內(nèi)能增加；甲的內(nèi)能不變

正確答案：C

您的答案：

本題解析：由于甲乙系統(tǒng)和外界是絕熱的，因此不能和外界進(jìn)行熱交換，甲乙內(nèi)能的變化只能通過(guò)外界做功引起。當(dāng)活塞緩慢地向B移動(dòng)一段距離時(shí)，乙氣體體積減小，外界對(duì)乙做功，其內(nèi)能增加，溫度升高，然后通過(guò)隔板B將熱量傳遞給甲一部分，最終甲乙內(nèi)能都增加，故ABD錯(cuò)誤．C正確。

6.如圖所示，真空中有A、B兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，0、M、N是AB連線的垂線上的三個(gè)點(diǎn)，且AO>OB。一個(gè)帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷僅在電場(chǎng)力的作用下，從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其軌跡如圖中實(shí)線所示。若M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為M和N，檢驗(yàn)電荷通過(guò)M、Ⅳ兩點(diǎn)的動(dòng)能分別為Ekm和Ekn，則()。

A.見圖A

B.見圖B

C.見圖C

D.見圖D

正確答案：B

您的答案：

本題解析：由于帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷僅在電場(chǎng)力的作用下由M運(yùn)動(dòng)到Ⅳ，說(shuō)明檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力方向大致是向左的，故A帶正電，B帶負(fù)電，又因?yàn)锳O>OB，所以M、Ⅳ兩點(diǎn)的電勢(shì)并不相等，M處于更接近B點(diǎn)的等勢(shì)面上，N處于更遠(yuǎn)離B點(diǎn)的等勢(shì)面上，故φM＜φN。由于檢驗(yàn)電荷帶負(fù)電，故帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷處于N點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在M點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能．故在Ⅳ點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，即EKM＜EKN，B項(xiàng)是正確的。

7.如圖所示的電路，閉合開關(guān)S后，a、b、c三盞燈均能發(fā)光，電源電動(dòng)勢(shì)E恒定且內(nèi)阻r不可忽略。現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器R的滑片向上滑動(dòng)一些．三盞燈亮度變化的情況是()。

A.a燈變亮,，b燈和C燈變暗

B.a燈和c燈變亮，b燈變暗

C.a燈和c燈變暗，b燈變亮

D.a燈和b燈變暗，c燈變亮

正確答案：B

您的答案：

本題解析：R的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻變小，外電路總電阻變小。根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，干路電流，增大，a燈變亮。b燈兩端的電壓Ub=E-l（r+R。）減小，b燈變暗。通過(guò)C燈的電流Ic=I-Ib，增大，Ib減小，則Ic增大，C燈變亮。故選B。

8.下列高中物理知識(shí)目標(biāo)的水平對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)水平最高的是()。

A.了解

B.認(rèn)識(shí)

C.理解

D.應(yīng)用

正確答案：D

您的答案：

本題解析：“了解”即再認(rèn)或回憶知識(shí)；識(shí)別、辨認(rèn)事實(shí)或證據(jù)；舉出例子；描述對(duì)象的基本特征。

“認(rèn)識(shí)”位于“了解”和“理解”之間?！袄斫狻奔窗盐諆?nèi)在邏輯聯(lián)系；與已有知識(shí)建立聯(lián)系；進(jìn)行解釋、推斷、區(qū)分、擴(kuò)展；提供證據(jù)；收集、整理信息等?！皯?yīng)用”即在新的情境中使用抽象的概念、原則；進(jìn)行總結(jié)、推廣；建立不同情境下的合理聯(lián)系等。由以上描述可知，“應(yīng)用”對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)水平最高。

問(wèn)答題（共5題，共5分）

9.氫原子可以看成電子在平面內(nèi)繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的帶電系統(tǒng)。已知電子電荷為e．質(zhì)量為me，圓周運(yùn)動(dòng)的速率為v，求圓心處磁感應(yīng)強(qiáng)度的值B．

正確答案：

您的答案：

本題解析：勻速圓周運(yùn)動(dòng)；電流；磁感應(yīng)強(qiáng)度。庫(kù)侖力提供電子繞核運(yùn)動(dòng)的向心力：

10.下面是一道作業(yè)題及某學(xué)生的解答。

題目：如圖所示，一個(gè)半徑為R的半球形的碗固定在桌面上，碗l：／水平，0點(diǎn)為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的。一根輕質(zhì)細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有小球A和B．當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，小球A與0點(diǎn)的連線與水平線的夾角為60。

求：

(1)小球A與小球B的質(zhì)量比mA；MB。

(2)現(xiàn)將A球質(zhì)量改為2m,B球質(zhì)量改為m，且開始時(shí)A球位于碗口C點(diǎn)，由靜止沿碗下滑．當(dāng)A球滑到碗底時(shí)，兩球的速率為多大?

解：

(1)設(shè)繩上拉力為T，碗對(duì)A球的彈力為N，根據(jù)對(duì)稱性可得：N=T。由平衡條件：2Tcos30。=mAg對(duì)B球．受拉力與重力平衡得：T=mBg聯(lián)立得：mA：Mb=／3：1

(2)當(dāng)A球滑到碗底時(shí)，A球下降的高度為R，B球上升的高度為／2R，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有．

?

代入數(shù)據(jù)，解①、②兩式即可求得兩球的速率。

問(wèn)題：

(1)指出錯(cuò)誤，分析錯(cuò)誤的原因，給出正解。(10分)

(2)給出教學(xué)思路，幫助學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)。(10分)

正確答案：

您的答案：

本題解析：(1)第一問(wèn)是正確的，第二問(wèn)錯(cuò)在A球在碗底時(shí)，VA不等于VB。。錯(cuò)誤原因是對(duì)于運(yùn)動(dòng)的分解不清楚，應(yīng)將VA沿繩和垂直于繩的方向分解，沿繩子方向的分速度即等于B球的速度VB。的大

根據(jù)機(jī)械能守恒定律

有

(2)師：這個(gè)題目中球A、B是通過(guò)細(xì)繩連接后跨在碗口上而構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)．那么A球下降的同時(shí)B球上升，A球下降到碗底時(shí)的速度方向是什么

生：水平向左。

師：對(duì)，小球A做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度方向沿曲線的切線方向。那B球在上升過(guò)程中的速度方向是什么

生：豎直向上，所以球A的速度和B的速度不相等。

師：同學(xué)們，B球的速度和哪個(gè)方向上的速度大小一致呢

生：和沿繩方向上的速度大小一致．

師：此時(shí)，我們要考慮運(yùn)動(dòng)的分解，小球A的速度和沿繩方向上的速度有什么關(guān)系呢

生：可以將A的速度沿繩和垂直于繩的方向分解。

師：對(duì)于繩子連接問(wèn)題一般按這兩個(gè)方向分解。那看一下A、B球的速度大小之間的關(guān)系是什么呢

師：所以求兩個(gè)小球的速度轉(zhuǎn)化成求解一個(gè)小球的速度了。那么這個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒嗎

生：機(jī)械能守恒，除重力以外其他力沒(méi)有做功。

師：既然機(jī)械能守恒，可以列出什么式子呢

生：

師：很好，這樣就可以求出速度的大小了。對(duì)于這類題目，只有思路清晰才能正確解出各物理量。

11.某教師在高中物理“磁感應(yīng)強(qiáng)度”一課中用“探究影響通電導(dǎo)線受力的因素”的實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，下面是教學(xué)片段。教師．我們知道磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有作用力，下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)看一下磁感應(yīng)強(qiáng)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(guò)時(shí)導(dǎo)線將擺動(dòng)一個(gè)角度，通過(guò)擺動(dòng)角度的大小可以比較導(dǎo)線受力的大小。分別接通“2、3，，和“l(fā)、4，，可以改變導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度。電流由外部電路控制。先保持導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)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(zhǎng)度。觀察這兩因素對(duì)導(dǎo)線受力的影響。

圖3．2—1在勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(guò)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(gè)角度怎樣變化?

(教師做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察)

教師：同學(xué)們，從剛才的兩次實(shí)驗(yàn)?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(xì)。這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明了什么?

學(xué)生乙：電流變大，磁體對(duì)通電導(dǎo)線的作用力變大。

教師：是這樣的，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì)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(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，隨著電流的增大不會(huì)影響作用力的大小嗎?

教師：這個(gè)不用考慮，按書上的就行了。我們?cè)賮?lái)看通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度和作用力大小的關(guān)系。

問(wèn)題：(1)對(duì)上述教學(xué)片段進(jìn)行評(píng)述；(15分)

(2)針對(duì)上述教學(xué)片段中的問(wèn)題，提出改進(jìn)的教學(xué)思路。(15分)

圖3．2—1在勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(guò)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(gè)角度怎樣變化?

(教師做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察)

教師：同學(xué)們，從剛才的兩次實(shí)驗(yàn)?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(xì)。這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明了什么?

學(xué)生乙：電流變大，磁體對(duì)通電導(dǎo)線的作用力變大。

教師：是這樣的，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì)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(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，隨著電流的增大不會(huì)影響作用力的大小嗎?

教師：這個(gè)不用考慮，按書上的就行了。我們?cè)賮?lái)看通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度和作用力大小的關(guān)系。

問(wèn)題：(1)對(duì)上述教學(xué)片段進(jìn)行評(píng)述；(15分)

(2)針對(duì)上述教學(xué)片段中的問(wèn)題，提出改進(jìn)的教學(xué)思路。(15分)

正確答案：

您的答案：

本題解析：(1)教學(xué)片段中沒(méi)有體現(xiàn)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的過(guò)程，應(yīng)讓學(xué)生按猜想、假設(shè)、驗(yàn)證的步驟進(jìn)行學(xué)習(xí)，而不是教師直接給出實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)論，不符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的理念：并且根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能得出磁場(chǎng)對(duì)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(shuō)出結(jié)論只會(huì)讓學(xué)生機(jī)械地識(shí)記，學(xué)生的思維過(guò)程是一片空白。對(duì)于學(xué)生的疑問(wèn)．教師應(yīng)該鼓勵(lì)并引導(dǎo)大家一起去解決這個(gè)問(wèn)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(wèn)打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

(2)首先讓學(xué)生對(duì)影響安培力大小的幾個(gè)因素進(jìn)行猜想，使學(xué)生深入到物理情境中去，通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，使學(xué)生對(duì)知識(shí)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(chǎng)對(duì)電流的作用力理解起來(lái)也會(huì)比較直觀。對(duì)于實(shí)驗(yàn)可能存在的問(wèn)題，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生提出疑問(wèn)．并給予解答。

12.閱讀材料．根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。

材料：

圖示為某高中物理教材“歐姆定律”一節(jié)的“測(cè)量導(dǎo)體電流和電壓”的實(shí)驗(yàn)。

演示

如圖2．3—1．用電流表測(cè)量通過(guò)導(dǎo)體A的電流，用電壓表測(cè)量A兩端的電壓。圖中虛線框內(nèi)是一個(gè)能提供可變電

壓的電路(其原理將在以后討論，在此暫不涉及)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片．可以得到關(guān)于導(dǎo)體A的幾組電壓、電流數(shù)

據(jù)．隨后．換用另一個(gè)導(dǎo)體B代替A進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，又．-q-以得到關(guān)于導(dǎo)體B的多組電壓、電流數(shù)據(jù)。

請(qǐng)你觀察和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并在同一坐標(biāo)系中作出A、

R的U-I圖象。

任務(wù)

(1)說(shuō)明教材所述“換用另一個(gè)導(dǎo)體8代替A進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，又可以得到關(guān)于導(dǎo)體B的多組電壓、電流數(shù)據(jù)”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)意圖。(4分)

(2)基于該實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)一個(gè)包含師生交流的教學(xué)方案。(8分)

正確答案：

您的答案：

本題解析：(1)“換用另一個(gè)導(dǎo)體B代替A進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．又可以得到關(guān)于導(dǎo)體B的多組電壓、電流數(shù)據(jù)”是為了對(duì)比得出U-I，曲線的斜率表示導(dǎo)體的電阻．即電流與電壓的關(guān)系。(2)師：通過(guò)前面的學(xué)習(xí)我們已經(jīng)知道導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的條件是導(dǎo)體兩端有電壓，那么導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓有什么關(guān)系呢。下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究這個(gè)問(wèn)題。

(設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．投影出上述實(shí)驗(yàn)電路圖2．3—1，并讓學(xué)生按此圖進(jìn)行實(shí)物連接)

師：請(qǐng)一位同學(xué)介紹一下該實(shí)驗(yàn)的流程。

生：先按教材上的圖實(shí)物連接。用電流表測(cè)出導(dǎo)體中的電流，用電壓表測(cè)出導(dǎo)體A兩端的電壓。此處滑動(dòng)變阻器采用分壓接法。改變滑片的位置，從而改變A兩端的電壓，這樣就可以得出多組關(guān)于導(dǎo)體A兩端的電壓值。用導(dǎo)體B代替A．重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。

師：很好．這樣處理就可以得到電流與電壓的關(guān)系，下面我們來(lái)看一下得出的數(shù)據(jù)：

師：如何分析處理實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)才能得到U、I的關(guān)系呢

生：圖像法，在直角坐標(biāo)系中，用縱軸表示電壓U，橫軸表示電流I，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系上描出相應(yīng)的點(diǎn)。

師：同學(xué)們回答得很好，下面請(qǐng)一位學(xué)生在黑板上畫出U一I，曲線。

（學(xué)生作圖)

師：在誤差允許的范圍內(nèi)圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，它反映了什么呢

生：同一導(dǎo)體圖像的斜率不變，不同的導(dǎo)體斜率不同。

師：U與I的比值反映了導(dǎo)體的什么屬性呢

生：反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，且只和導(dǎo)體的性質(zhì)有關(guān)。

(教師引導(dǎo)．得出電阻的定義式R=U/I)

師：若把電阻的定義式變形，會(huì)得到電流等于什么呢

生：I=U／R。

師：很好，這就是我們要學(xué)習(xí)的歐姆定律。

13.閱讀材料，根