1、2018年上半年中小学教师资格考试物理学科知识与教学能力试题（高级中学）注意事项：1考试时间为120分钟，满分为150分。2请按规定在答题卡上填涂、作答。在试卷上作答无效，不予评分。一、单项选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的请用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案字母按要求涂黑。错选、多选或未选均无分。1高中物理某教科书中描述的一个演示实验如图1所示。在振幅较小的情况下，通过该实验能初步得出的结论是（）。图1A周期与摆球的质量、振幅、摆长均无关B周期与摆球的质量无关，与振幅和摆长有关C周期与摆球的质量、振幅均无关，与摆长有关D周期与摆球
2、的质量、振幅均无关，与摆长的二分之一次方成正比2如图2甲所示，在力传感器下端悬挂一钩码。某同学手持该传感器，从站立状态下蹲，再从下蹲状态起立回到站立状态，此过程中手和上身保持相对静止。下蹲过程传感器受到的拉力随时间变化情况如图2乙，则起立过程传感器受到的拉力随时间变化情况可能是（）。图23登上火星是人类的梦想。若将地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。根据表1，火星和地球相比，下列叙述正确的是（）。表1行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.4106 6.01024 1.51011火星3.4106 6.41023 2.31011A火星的公转周期较小B火星做圆周运动的加速度较小C火
3、星表面的重力加速度较大D火星的第一宇宙速度较大42013年6月11日“神舟十号”顺利升空，标志着我国火箭载人太空飞行有了历史性的突破。高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强p0=1atm，温度t0=27。在火箭竖直向上加速飞行的过程中，当加速度的大小等于重力加速度g时，仪器舱内水银气压计示数p=0.6p0，已知仪器舱是密封的，则此时舱内温度为（）。A360K B180K C16.2D32.45某电阻中通有随时间变化的电流i，按每经过24s减少一半的规律变化，初始时刻电流为I0，如图3所示。该电流的表达式为（）。图3Ai=I0 124 Bi=I0 242 Ci=I0124 Di=I0224 6如
4、图4所示，空间存在具有水平边界EF，方向水平向里的匀强磁场：在距离EF下方H处有一正方形线框MNPO，线框平面的法线方向与磁场方向平行。将线框以初速度v0竖直向上抛出。若运动过程中MN始终与EF平行，MN在磁场中达到最高点时，OP未进入磁场。则线框从开始运动至最高点的过程中，v-t图像是（）。图47某光栅每厘米有3150条刻线，用该光栅做衍射实验，则在第五级衍射光谱中可观察到的最大可见光波长为（）。A3150 B3174 C7875 D63498某放射性元素经过11.4天有34的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为（）。A3.8天B5.7天C8.6天D11.4天二、计算题（本大题共1小题，20分
5、）9球形电容器由两个同心的球壳导体，A、B组成，如图5所示。导体A、B的半径分别为和RA和RB，且RARB，导体A、B在真空中分别带有电荷+q和-q，求：（1）导体A、B之间的电场强度；（2）该电容器的电容。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）阅读案例，并回答问题。10案例：下面为一道物理习题和某同学的解答过程。问题：（1）简述该习题旨在帮助学生掌握的知识；（4分）（2）给出该习题的正确解答；（6分）（3）针对该同学的作业，设计教学片段帮助他解决该问题。（10分）11案例：题目：某卫星沿椭圆轨道绕行星运行，近地点离行星中心的距离为a，远地点离行星中心的距离
6、为b。若卫星在近地点时的速率为va，卫星在远地点时的速率为vb，试求va与vb之比。解：卫星运行时，所受的万有引力提供向心力，卫星在近地点时，有GR2 =m 2卫星在远地点时，有GR2 =m 2由上述两式可得= 答：vb与va之比为。下面是李老师讲授高中物理“静电现象的应用”一课的教学片段。李老师：同学们，前面我们已经学习过电荷在电场中会受到力的作用。由于金属导体中也有电荷，如果把一块金属导体放在电场中，导体中的电荷会怎样呢？大家先看大屏幕（图6），阅读课本中对应的内容，待会儿我们共同来讨论。（师生阅读、讨论）李老师：同学们，有谁想发表自己的观点？甲同学：金属中有自由电子，在电场力的作用下向左
7、边运动，直至到达金属板的左边为止。乙同学：金属中的正电荷在电场力，的作用下向右运动，直至到达金属板的右侧为止。李老师：同学们都说得非常好！正是因为受到外电场力的作用，正负电荷分开，从而在左右两边就出现了正负电荷，我们把这些电荷叫作感应电荷。我们知道只要有电荷就会产生电场，那么感应电荷产生的场就叫感应电场。感应电荷的电场方向与外电场方向相反，所以最终合场强为零，这时我们就说静电平衡了。同学们理解这个过程了吗？同学：理解了。李老师：接下来我们学习等势面，同学们先阅读课本。（同学阅读，老师巡视）李老师：有谁能说说什么是等势面吗？丙同学：等势面是电势相等的面。处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的
8、表面是个等势面。丁同学：老师，静电平衡的导体，它的内部还有电荷吗？戊同学：老师我知道，在电场力的作用下，金属中的电荷被分开了，负电荷只能停留在左边，正电荷只能停留在右边，所以中间就没有电荷了。李老师：回答得非常好！静电平衡后，导体内部就没有净电荷了。我们继续讨论等势面。问题：（1）请对李老师教学过程中的不足进行评述；（10分）（2）指出戊同学回答中存在的问题；（5分）（3）针对丁、戊同学的问题，设计一个教学片段或教学思路，帮助学生正确理解静电平衡时导体内部电荷的分布问题。（15分）四、教学设计题（本题共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。材料图
9、7所示为高中物理某教科书“科学的转折：光的粒子性”一节中的一个演示实验。任务：（1）这个演示实验可用于什么物理知识的教学？（4分）（2）用此实验设计一个教学片断，帮助学生理解与该现象相关的物理知识。（8分）13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（实验）关于“电容、电感与交流电”的内容的要求为：通过实验，了解电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用。材料二高中物理某教科书“电感和电容对交变电流的影响”一节的部分内容。材料三教学对象为高中二年级学生，已学过交流电、电感、电容概念。任务：（1）简述什么是交变电流。（4分）（2）根据上述材料，完成“实验：电容对交变电流的影响”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）
