教师资格考试《物理学科知识与教学能力》（高中）前题1【单选题】（江南博格）图1为中学物理教学中常用的演示实验示意图。用不同数量的小球（可以用豆子、玻璃球、钢球等）从不同高度连续倒在刻度上，观察指针的摆动情况。这个实验通常用来帮助学生理解物理知识（ ）。 A.气体压力 B.机械能守恒 C.动量守恒 D.功能原理 正确答案：A2018年下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》（高中）真题及答案参考分析：本实验利用小球制作气体分子模型来演示气体压力产生的机制。从不同高度落下的小球模拟具有不同平均动能的气体分子：不同数量的小球模拟具有不同密度水平的气体分子。实验表明，气体的压力与气体分子的平均动能和分子的密度有关。 2【单选题】有些球类比赛采用比赛开始前猜硬币正面和反面的方法来决定谁先开球。如图2所示，如果裁判以5.00m/s的速度垂直向上抛掷一枚硬币，无论空气阻力如何，硬币能上升的最大高度约为( )。 A.1.27mB.1.35mC.1.40mD.1.54m 正确答案：A2018年下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》（高中）真题及答案参考解析：均匀向上抛硬币后做减速直线运动，最终速度为零，重力加速度g≈9.8m/s2。
根据位移公式，？3【单选题】图3为某防盗门工作原理示意图，可检测是否携带金属物品通过防盗门。门框周围有一个线圈。关闭钥匙后，当金属物体通过线圈时，电路中的电流发生变化。然而，当非金属物体接近时，对电路中的电流没有影响。其工作原理是（ ）。 A、电流的磁效应 B、电磁感应现象 C、闭路欧姆定律 D、磁场对电流的强大作用 正确答案：B2018年下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》 （高中）真题问答参考分析：当金属物体靠近探测器线圈时留学之路，金属物体会产生涡流，涡流在金属中产生的磁场会引起线圈的变化。线圈中的磁通量，影响线圈中的电流，从而改变电流的表示。因此，探测器采用电磁感应原理。因此，本题选B。 4 【单选题】如图4所示，玻璃管内封有一定质量的气体。气柱长度为ι，管内外汞面高度差为h。若温度不变，将玻璃管轻轻压下一段距离，则（ ）。 Ah、ι 均变大，Bh、ι 均变小，Ch 变大，ι 变小，Dh 变小，ι 变大。正确答案：B2018下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》（高中）真题及答案参考分析：首先假设气柱的长度不变，即h不变且h减小，封闭气体的体积不变，水银柱的高度减小。管内气体压力为p1=p0-p汞。随着 P1 的增加，管内气体的体积减少。 ι 必须变小才能恢复平衡，因此 h 减小，ι 也减小。
选项B正确。 5 【单选题】下列核反应中能产生中子的是（ ）。 A.?B.?C.?D.?正确答案：D2018年下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》（高中）真题及答案参考解析：?6【单选题】如图如图5所示，质量可忽略不计的带电球M和N在水平均匀电场中沿图中所示路径移动到同一水平线上的不同位置，然后同时释放。 M 和 N 均保持静止，则 ( )。 AM的电荷大于N。BM带正电荷，N带负电荷。 C. 运动过程中均匀电场对 M 做负功。 D. 运动过程中均匀电场对 N 做正功。正确答案：C2018下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》（高中）真题及答案参考分析：由于M和N在均匀电场中均处于静止状态，因此M和N上的力N 是平衡的。只有当M带负电、N带正电时，M和N上的力才能平衡。 B项是错误的。 M和N的力大小满足IqM=IqN，则可见M和N的电荷相等。 A 项是错误的。由于M带负电，运动过程中均匀电场对M做负功。 C项正确。由于IV带正电，运动过程中均匀电场对N做负功。 D项是错误的。 7 【单选题】如图6所示高中物理电路图分析，一束单色光从空气中以45°角入射到厚度为d的矩形玻璃砖上。入射点与出射点之间的水平距离为s。如果所有光线仅在两个水平界面发生折射和反射，则下列说法正确的是（ ）。
A.？B.？C。从两个界面反射并返回到原始空气入射区域的光线将彼此平行。 D. 如果增大入射角，则在入射区域的界面处会发生全反射。正确答案：C2018下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》（高中）真题及答案参考解析：定律与反射定律可见，入射光折射进入玻璃砖，通过反射第二个界面，最后折射到入射区域。这四条射线关于第二界面的反射法线对称。因此，返回到原始空气入射区域的光线与第一界面的右侧成45°角，并且与入射光通过第一界面反射的光线平行。 C项正确。发生全发射的条件包括：①从光密介质注入光稀疏介质； ② 入射角大于或等于全反射角。不满足D项的条件①。 D项是错误的。 8 【单选题】在光滑的水平面上，有质量分别为m、2m、2m的三个物块a、b、c。 C 连接到质量可忽略不计的理想弹簧，如图 7 所示。最初，b 和 c 是静止的，a 以速度 υ 与 b 碰撞。如果三个物块之间的碰撞可视为一维弹性碰撞，则碰撞后C的最大速度为（ ）。 A.?B.?C.?D.?正确答案：D2018年下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》（高中）真题及答案参考分析：动作时横向动量n和b守恒定律，可以根据动量守恒定律和机械能守恒定律计算出来吗？ 9 【简答题】如图8所示，在水平面上固定一根平行、光滑、距离为2的长直导轨，其上放置一根质量为m的金属棒，导轨一端连接电阻R，磁感应强度为B的均匀磁场垂直穿过导轨平面。
当金属杆以初速度υ0向右移动并始终保持垂直于导轨时，用微积分求： (1) 金属杆可以移动的距离x； （10分） （2）这个过程中电流通过电阻所做的功。 （10分）2018年下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》（高中）真题及答案参考解析：金属棒切割磁力线，产生感应电流，受到安培力作用到物体上左边。 (2) 电流所做的功等于金属棒克服安培力所做的功。 ?10 【简答题】案例：下面是一个学生对物理练习的回答。问：运动员练习跳板跳水时，将跳板压至最低点C，跳板将运动员垂直向上弹起至最高点A。运动员做自由落体运动。运动员质量m=60kg，取g=10m/s2，跳板最高点A、水平点B、最低点C与水面的垂直距离如图9所示。求：（1）跳板被压缩到最低点C时的弹性势能； (2)运动员入水时的速度。解：（1）以B点所在平面为参考平面。根据机械能守恒定律，有： 问题：（1）指出本练习可以检验学生所学的知识点。 （4分） （2）给出问题的正确答案。 （6分） （3）设计一个教学片段或思路来帮助学生解决此类问题。 （10分）2018年下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》（高中）真题及答案参考分析：（1）本题考的知识点：自由落体运动与力学守恒定律活力。
（2）正确答案：①运动员从B点起跳，从B点到C点的运动过程中，重力势能和动能转化为弹性势能，到达C点时动能为0，此时运动员从跳板上弹开。当运动员到达最高点A点时，动能仍为0。那么当运动员从C点移动到A点时，所有的弹力都会转移吗？ （3）教学片段： 教师：首先我们回顾一下，利用机械能守恒定律可以解决什么样的问题？学生：系统时间内只有弹力或重力起作用。师：第二。应用机械能守恒定律有什么需要注意的问题吗？学生：应用机械能守恒定律时，必须选择一个参考平面，仔细分析各点的弹性势能、重力势能、动能，选择解题的起点和终点。师：很好。那么我们就沿着解决问题的思路来看一下这个问题。以B点所在平面为参考平面，利用机械能守恒定律来求解。有什么问题吗？学生：没有。因为只有弹性势能、重力势能和动能之间的转换。师：好的，这题选择B点和C点作为起点和终点。那么我们看看运动员在A点和C点的弹性势能、重力势能、动能分别是多少？健康：在B点，重力势能为零；弹性势能为0；并且需要计算动能。 C点重力势能为mgh---C；需要计算弹性势能；动能为O。有两个量需要计算高中物理电路图分析，但无法计算结果。师：那我们应该选择哪两点来计算呢？师：嗯，所以在应用机械能守恒定律的时候，一定要按照步骤来，不能只找起点和终点。
你明白吗？学生：我明白了！师：我也相信你们！你能告诉我第二个问题有什么问题吗？学生：首先，在第一题中，已经选择了B点所在的平面作为参考平面，所以重力势能应该为0。其次，B点的动能也是未知的，所以B点不能选择作为起点。 A点只有重力势能，且公式最简单，因此应选它作为起点。师：很好，思路很清晰。算一下。师：很好，相信下次再遇到这类题就没有问题了！ 11【简答题】案例：一位老师在进行《电池电动势和内阻的测量》实验教学时，希望通过实验原理、电路连接、数据处理等方面的讨论。提高学生的实验探究能力。以下是教师教学过程中的三个环节： 环节一：描述实验原理并要求学生在不看课本的情况下进行实验。根据实验原理设计测量电路图。引导学生讨论存在的问题并画出正确的电路图。其中，学生A利用E=U+Ir测量电池电动势和内阻绘制的电路图如图10所示。 第二部分：引导学生讨论分析连接电路中存在的问题。正确连接电路。图11是老师为学生B连接的电路，根据E=U+Ir的原理测量电池的电动势和内阻。第三部分：结合讲解和讨论，学习如何利用UI图像求出电源电动势E和内阻r。问题：（1）指出同学A画的电路图中的问题，并画出正确的电路图。 （6分） （2）设计教学流程，理解学生B的想法，引导学生讨论并正确连接电路。
（15分） （3）简述利用UI图像求电源电动势E和内阻r的教学思路。 （9分）2018年下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》（高中）真题及答案参考分析：（1）由于采用的实验原理为：E=U+Ir，U式中为电路端电压，I为主电路电流。在学生A设计的电路中，电流表测量流经电阻R的电流，电压表测量电阻R两端的电压，因此学生A的实验电路图是错误的。正确的电路图如下： （2）教学过程： 教师：学生B。观察你设计的电路有没有问题？学生：不是。电压表测量电路端电压，电流表测量主电路电流，滑动变阻器连接到两个端子。师：那我们一起来看看吧？怎么做呢？学生：检查电路是否畅通，是否有短路、断路的情况。电流从正极流过开关，流入电压表和电流表的负极……老师，我的电源接反了。如果我改变它，应该没问题。老师：你确定吗？滑动变阻器在该电路中起什么作用？学生：1.保护电路； 2、测量多组数据并取平均值，减少实验误差。师：很好！你的电路满足这两个功能吗？学生：首先。电路中可接最大滑动变阻器，电压表不会太大。 ①满意。其次……它不符合第二个目的。师：滑动变阻器在电路中应该如何连接？学生：一上一下连接起来。师：修改你的电路图，然后连接到物理图上进行实验。
学生：好的，谢谢老师。 (3)首先，教师带领学生将闭路欧姆定律公式：E=U+Ir进行变换，得到U=-Ir+E。其次，引导学生根据实测实验数据在UI坐标系中画点，用平滑的直线连接，并延伸至与水平轴和垂直轴相交。最后引导学生根据变化情况思考横轴截距、纵轴截距和图像斜率的含义，并进行修正和解释。 12【简答题】阅读材料，根据要求完成教学设计。材料图12展示了高中物理课本“光”章节中使用酒精灯和肥皂膜进行的薄膜干涉实验。任务：设计一个教学片段，向学生介绍薄膜干涉实验的现象和原理。 （12分）2018年下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》（高中）真题及答案参考分析： 老师：同学们生活中玩过吹肥皂泡吗？玩肥皂泡时，肥皂泡有什么神奇的现象？学生：我以前和他们一起玩过。肥皂泡是五颜六色的。师：同学们都很专心，观察也很好。谁知道肥皂泡为什么是彩色的？学生：也许是太阳。师：是的，有一定的关系，但是具体的原理是什么？现在老师展示一个小实验，学生注意观察和思考。老师：老师把肥皂膜靠近酒精灯。学生注意肥皂膜的变化。学生：肥皂膜上逐渐出现颜色。学生：肥皂膜上有细细的彩色条纹。
师：同学们观察得很仔细，值得表扬。皂膜上确实有不同颜色的条纹。学生可以讨论并尝试分析皂膜上出现条纹的原因。学生：光照射到肥皂膜上会发生反射。可能是因为大量的光线反射后相互干涉，最终产生彩色条纹。学生：白光是由多种颜色的光组成的，每种颜色的光都有不同的波长。皂膜的同一点反射不同颜色的光，因此皂膜显得色彩缤纷。师：同学们分析得很严谨，很有根据。现在让我们看看屏幕上的放大示意图，系统地了解薄膜干涉现象。师：肥皂膜有一定的厚度。光在肥皂膜的前面和后面反射两次。当皂膜厚度为光半波长的整数倍时，为干涉增强点，出现明亮的条纹。当皂膜厚度为光半波长的奇数倍时，为干涉减弱点，出现暗条纹。并且由于白光包含不同颜色的光，并且每种颜色具有不同的波长，因此只有一种颜色的光在同一点发生干涉。最终的结果就是我们看到的彩色条纹。学生：条纹间距不均匀的原因是因为皂膜的厚度变化不均匀？师：同学们的分析很有道理。看来学生们了解了薄膜干涉的原理。以后同学们可以给大家其他朋友解释一下薄膜干涉的现象。 13 【简答题】阅读材料，根据要求完成教学设计。教材1、《普通高中物理课程标准（2017年版）》，关于“静电现象”的内容标准是：“通过实验了解静电现象。
能够使用原子结构模型以及电守恒定律和核守恒定律知识来分析静电现象。高中物理教材《材料2》中“静电现象的应用”部分的一部分。为演示静电平衡过程中导体内部电荷的研究，如图1.7-2所示，取两台验电器A和B ，并将它们安装在BA近封闭的空心金属圆柱体C（历史上称为法拉第圆柱体）上，使A和C不带电，D是带有绝缘手柄的小金属球，使D与C的外部接触。与A的金属球接触；重复几次并观察A的箔片的变化（图1.7-2A），但这次让D在C和C的内表面之间重复接触。 A. 观察箔片A的变化（图1.7-2B），金属管C的开口很小，其内表面可以认为是导体的内部，通过这个实验，可以看出内层之间的电荷分布。和导体的外表面，你能得出什么结论
