教師資格考試《物理學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力》（高中）前題1【單選題】（江南博格）圖1為中學(xué)物理教學(xué)中常用的演示實(shí)驗(yàn)示意圖。用不同數(shù)量的小球（可以用豆子、玻璃球、鋼球等）從不同高度連續(xù)倒在刻度上，觀察指針的擺動(dòng)情況。這個(gè)實(shí)驗(yàn)通常用來(lái)幫助學(xué)生理解物理知識(shí)（ ）。 A.氣體壓力 B.機(jī)械能守恒 C.動(dòng)量守恒 D.功能原理 正確答案：A2018年下半年教師資格考試《物理學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力》（高中）真題及答案參考分析：本實(shí)驗(yàn)利用小球制作氣體分子模型來(lái)演示氣體壓力產(chǎn)生的機(jī)制。從不同高度落下的小球模擬具有不同平均動(dòng)能的氣體分子：不同數(shù)量的小球模擬具有不同密度水平的氣體分子。實(shí)驗(yàn)表明，氣體的壓力與氣體分子的平均動(dòng)能和分子的密度有關(guān)。 2【單選題】有些球類比賽采用比賽開始前猜硬幣正面和反面的方法來(lái)決定誰(shuí)先開球。如圖2所示，如果裁判以5.00m/s的速度垂直向上拋擲一枚硬幣，無(wú)論空氣阻力如何，硬幣能上升的最大高度約為( )。 A.1.27mB.1.35mC.1.40mD.1.54m 正確答案：A2018年下半年教師資格考試《物理學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力》（高中）真題及答案參考解析：均勻向上拋硬幣后做減速直線運(yùn)動(dòng)，最終速度為零，重力加速度g≈9.8m/s2。
根據(jù)位移公式，？3【單選題】圖3為某防盜門工作原理示意圖，可檢測(cè)是否攜帶金屬物品通過(guò)防盜門。門框周圍有一個(gè)線圈。關(guān)閉鑰匙后，當(dāng)金屬物體通過(guò)線圈時(shí)，電路中的電流發(fā)生變化。然而，當(dāng)非金屬物體接近時(shí)，對(duì)電路中的電流沒(méi)有影響。其工作原理是（ ）。 A、電流的磁效應(yīng) B、電磁感應(yīng)現(xiàn)象 C、閉路歐姆定律 D、磁場(chǎng)對(duì)電流的強(qiáng)大作用 正確答案：B2018年下半年教師資格考試《物理學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力》 （高中）真題問(wèn)答參考分析：當(dāng)金屬物體靠近探測(cè)器線圈時(shí)留學(xué)之路，金屬物體會(huì)產(chǎn)生渦流，渦流在金屬中產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)引起線圈的變化。線圈中的磁通量，影響線圈中的電流，從而改變電流的表示。因此，探測(cè)器采用電磁感應(yīng)原理。因此，本題選B。 4 【單選題】如圖4所示，玻璃管內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體。氣柱長(zhǎng)度為ι，管內(nèi)外汞面高度差為h。若溫度不變，將玻璃管輕輕壓下一段距離，則（ ）。 Ah、ι 均變大，Bh、ι 均變小，Ch 變大，ι 變小，Dh 變小，ι 變大。正確答案：B2018下半年教師資格考試《物理學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力》（高中）真題及答案參考分析：首先假設(shè)氣柱的長(zhǎng)度不變，即h不變且h減小，封閉氣體的體積不變，水銀柱的高度減小。管內(nèi)氣體壓力為p1=p0-p汞。隨著 P1 的增加，管內(nèi)氣體的體積減少。 ι 必須變小才能恢復(fù)平衡，因此 h 減小，ι 也減小。
選項(xiàng)B正確。 5 【單選題】下列核反應(yīng)中能產(chǎn)生中子的是（ ）。 A.?B.?C.?D.?正確答案：D2018年下半年教師資格考試《物理學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力》（高中）真題及答案參考解析：?6【單選題】如圖如圖5所示，質(zhì)量可忽略不計(jì)的帶電球M和N在水平均勻電場(chǎng)中沿圖中所示路徑移動(dòng)到同一水平線上的不同位置，然后同時(shí)釋放。 M 和 N 均保持靜止，則 ( )。 AM的電荷大于N。BM帶正電荷，N帶負(fù)電荷。 C. 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中均勻電場(chǎng)對(duì) M 做負(fù)功。 D. 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中均勻電場(chǎng)對(duì) N 做正功。正確答案：C2018下半年教師資格考試《物理學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力》（高中）真題及答案參考分析：由于M和N在均勻電場(chǎng)中均處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此M和N上的力N 是平衡的。只有當(dāng)M帶負(fù)電、N帶正電時(shí)，M和N上的力才能平衡。 B項(xiàng)是錯(cuò)誤的。 M和N的力大小滿足IqM=IqN，則可見M和N的電荷相等。 A 項(xiàng)是錯(cuò)誤的。由于M帶負(fù)電，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中均勻電場(chǎng)對(duì)M做負(fù)功。 C項(xiàng)正確。由于IV帶正電，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中均勻電場(chǎng)對(duì)N做負(fù)功。 D項(xiàng)是錯(cuò)誤的。 7 【單選題】如圖6所示高中物理電路圖分析，一束單色光從空氣中以45°角入射到厚度為d的矩形玻璃磚上。入射點(diǎn)與出射點(diǎn)之間的水平距離為s。如果所有光線僅在兩個(gè)水平界面發(fā)生折射和反射，則下列說(shuō)法正確的是（ ）。
A.？B.？C。從兩個(gè)界面反射并返回到原始空氣入射區(qū)域的光線將彼此平行。 D. 如果增大入射角，則在入射區(qū)域的界面處會(huì)發(fā)生全反射。正確答案：C2018下半年教師資格考試《物理學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力》（高中）真題及答案參考解析：定律與反射定律可見，入射光折射進(jìn)入玻璃磚，通過(guò)反射第二個(gè)界面，最后折射到入射區(qū)域。這四條射線關(guān)于第二界面的反射法線對(duì)稱。因此，返回到原始空氣入射區(qū)域的光線與第一界面的右側(cè)成45°角，并且與入射光通過(guò)第一界面反射的光線平行。 C項(xiàng)正確。發(fā)生全發(fā)射的條件包括：①?gòu)墓饷芙橘|(zhì)注入光稀疏介質(zhì)； ② 入射角大于或等于全反射角。不滿足D項(xiàng)的條件①。 D項(xiàng)是錯(cuò)誤的。 8 【單選題】在光滑的水平面上，有質(zhì)量分別為m、2m、2m的三個(gè)物塊a、b、c。 C 連接到質(zhì)量可忽略不計(jì)的理想彈簧，如圖 7 所示。最初，b 和 c 是靜止的，a 以速度 υ 與 b 碰撞。如果三個(gè)物塊之間的碰撞可視為一維彈性碰撞，則碰撞后C的最大速度為（ ）。 A.?B.?C.?D.?正確答案：D2018年下半年教師資格考試《物理學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力》（高中）真題及答案參考分析：動(dòng)作時(shí)橫向動(dòng)量n和b守恒定律，可以根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律計(jì)算出來(lái)嗎？ 9 【簡(jiǎn)答題】如圖8所示，在水平面上固定一根平行、光滑、距離為2的長(zhǎng)直導(dǎo)軌，其上放置一根質(zhì)量為m的金屬棒，導(dǎo)軌一端連接電阻R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面。
當(dāng)金屬桿以初速度υ0向右移動(dòng)并始終保持垂直于導(dǎo)軌時(shí)，用微積分求： (1) 金屬桿可以移動(dòng)的距離x； （10分） （2）這個(gè)過(guò)程中電流通過(guò)電阻所做的功。 （10分）2018年下半年教師資格考試《物理學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力》（高中）真題及答案參考解析：金屬棒切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力作用到物體上左邊。 (2) 電流所做的功等于金屬棒克服安培力所做的功。 ?10 【簡(jiǎn)答題】案例：下面是一個(gè)學(xué)生對(duì)物理練習(xí)的回答。問(wèn)：運(yùn)動(dòng)員練習(xí)跳板跳水時(shí)，將跳板壓至最低點(diǎn)C，跳板將運(yùn)動(dòng)員垂直向上彈起至最高點(diǎn)A。運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量m=60kg，取g=10m/s2，跳板最高點(diǎn)A、水平點(diǎn)B、最低點(diǎn)C與水面的垂直距離如圖9所示。求：（1）跳板被壓縮到最低點(diǎn)C時(shí)的彈性勢(shì)能； (2)運(yùn)動(dòng)員入水時(shí)的速度。解：（1）以B點(diǎn)所在平面為參考平面。根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有： 問(wèn)題：（1）指出本練習(xí)可以檢驗(yàn)學(xué)生所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)。 （4分） （2）給出問(wèn)題的正確答案。 （6分） （3）設(shè)計(jì)一個(gè)教學(xué)片段或思路來(lái)幫助學(xué)生解決此類問(wèn)題。 （10分）2018年下半年教師資格考試《物理學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力》（高中）真題及答案參考分析：（1）本題考的知識(shí)點(diǎn)：自由落體運(yùn)動(dòng)與力學(xué)守恒定律活力。
（2）正確答案：①運(yùn)動(dòng)員從B點(diǎn)起跳，從B點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為0，此時(shí)運(yùn)動(dòng)員從跳板上彈開。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最高點(diǎn)A點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能仍為0。那么當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從C點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，所有的彈力都會(huì)轉(zhuǎn)移嗎？ （3）教學(xué)片段： 教師：首先我們回顧一下，利用機(jī)械能守恒定律可以解決什么樣的問(wèn)題？學(xué)生：系統(tǒng)時(shí)間內(nèi)只有彈力或重力起作用。師：第二。應(yīng)用機(jī)械能守恒定律有什么需要注意的問(wèn)題嗎？學(xué)生：應(yīng)用機(jī)械能守恒定律時(shí)，必須選擇一個(gè)參考平面，仔細(xì)分析各點(diǎn)的彈性勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能，選擇解題的起點(diǎn)和終點(diǎn)。師：很好。那么我們就沿著解決問(wèn)題的思路來(lái)看一下這個(gè)問(wèn)題。以B點(diǎn)所在平面為參考平面，利用機(jī)械能守恒定律來(lái)求解。有什么問(wèn)題嗎？學(xué)生：沒(méi)有。因?yàn)橹挥袕椥詣?shì)能、重力勢(shì)能和動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)換。師：好的，這題選擇B點(diǎn)和C點(diǎn)作為起點(diǎn)和終點(diǎn)。那么我們看看運(yùn)動(dòng)員在A點(diǎn)和C點(diǎn)的彈性勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能分別是多少？健康：在B點(diǎn)，重力勢(shì)能為零；彈性勢(shì)能為0；并且需要計(jì)算動(dòng)能。 C點(diǎn)重力勢(shì)能為mgh---C；需要計(jì)算彈性勢(shì)能；動(dòng)能為O。有兩個(gè)量需要計(jì)算高中物理電路圖分析，但無(wú)法計(jì)算結(jié)果。師：那我們應(yīng)該選擇哪兩點(diǎn)來(lái)計(jì)算呢？師：嗯，所以在應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的時(shí)候，一定要按照步驟來(lái)，不能只找起點(diǎn)和終點(diǎn)。
你明白嗎？學(xué)生：我明白了！師：我也相信你們！你能告訴我第二個(gè)問(wèn)題有什么問(wèn)題嗎？學(xué)生：首先，在第一題中，已經(jīng)選擇了B點(diǎn)所在的平面作為參考平面，所以重力勢(shì)能應(yīng)該為0。其次，B點(diǎn)的動(dòng)能也是未知的，所以B點(diǎn)不能選擇作為起點(diǎn)。 A點(diǎn)只有重力勢(shì)能，且公式最簡(jiǎn)單，因此應(yīng)選它作為起點(diǎn)。師：很好，思路很清晰。算一下。師：很好，相信下次再遇到這類題就沒(méi)有問(wèn)題了！ 11【簡(jiǎn)答題】案例：一位老師在進(jìn)行《電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量》實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，希望通過(guò)實(shí)驗(yàn)原理、電路連接、數(shù)據(jù)處理等方面的討論。提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。以下是教師教學(xué)過(guò)程中的三個(gè)環(huán)節(jié)： 環(huán)節(jié)一：描述實(shí)驗(yàn)原理并要求學(xué)生在不看課本的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)測(cè)量電路圖。引導(dǎo)學(xué)生討論存在的問(wèn)題并畫出正確的電路圖。其中，學(xué)生A利用E=U+Ir測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻繪制的電路圖如圖10所示。 第二部分：引導(dǎo)學(xué)生討論分析連接電路中存在的問(wèn)題。正確連接電路。圖11是老師為學(xué)生B連接的電路，根據(jù)E=U+Ir的原理測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。第三部分：結(jié)合講解和討論，學(xué)習(xí)如何利用UI圖像求出電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。問(wèn)題：（1）指出同學(xué)A畫的電路圖中的問(wèn)題，并畫出正確的電路圖。 （6分） （2）設(shè)計(jì)教學(xué)流程，理解學(xué)生B的想法，引導(dǎo)學(xué)生討論并正確連接電路。
（15分） （3）簡(jiǎn)述利用UI圖像求電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的教學(xué)思路。 （9分）2018年下半年教師資格考試《物理學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力》（高中）真題及答案參考分析：（1）由于采用的實(shí)驗(yàn)原理為：E=U+Ir，U式中為電路端電壓，I為主電路電流。在學(xué)生A設(shè)計(jì)的電路中，電流表測(cè)量流經(jīng)電阻R的電流，電壓表測(cè)量電阻R兩端的電壓，因此學(xué)生A的實(shí)驗(yàn)電路圖是錯(cuò)誤的。正確的電路圖如下： （2）教學(xué)過(guò)程： 教師：學(xué)生B。觀察你設(shè)計(jì)的電路有沒(méi)有問(wèn)題？學(xué)生：不是。電壓表測(cè)量電路端電壓，電流表測(cè)量主電路電流，滑動(dòng)變阻器連接到兩個(gè)端子。師：那我們一起來(lái)看看吧？怎么做呢？學(xué)生：檢查電路是否暢通，是否有短路、斷路的情況。電流從正極流過(guò)開關(guān)，流入電壓表和電流表的負(fù)極……老師，我的電源接反了。如果我改變它，應(yīng)該沒(méi)問(wèn)題。老師：你確定嗎？滑動(dòng)變阻器在該電路中起什么作用？學(xué)生：1.保護(hù)電路； 2、測(cè)量多組數(shù)據(jù)并取平均值，減少實(shí)驗(yàn)誤差。師：很好！你的電路滿足這兩個(gè)功能嗎？學(xué)生：首先。電路中可接最大滑動(dòng)變阻器，電壓表不會(huì)太大。 ①滿意。其次……它不符合第二個(gè)目的。師：滑動(dòng)變阻器在電路中應(yīng)該如何連接？學(xué)生：一上一下連接起來(lái)。師：修改你的電路圖，然后連接到物理圖上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
學(xué)生：好的，謝謝老師。 (3)首先，教師帶領(lǐng)學(xué)生將閉路歐姆定律公式：E=U+Ir進(jìn)行變換，得到U=-Ir+E。其次，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在UI坐標(biāo)系中畫點(diǎn)，用平滑的直線連接，并延伸至與水平軸和垂直軸相交。最后引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)變化情況思考橫軸截距、縱軸截距和圖像斜率的含義，并進(jìn)行修正和解釋。 12【簡(jiǎn)答題】閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。材料圖12展示了高中物理課本“光”章節(jié)中使用酒精燈和肥皂膜進(jìn)行的薄膜干涉實(shí)驗(yàn)。任務(wù)：設(shè)計(jì)一個(gè)教學(xué)片段，向?qū)W生介紹薄膜干涉實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和原理。 （12分）2018年下半年教師資格考試《物理學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力》（高中）真題及答案參考分析： 老師：同學(xué)們生活中玩過(guò)吹肥皂泡嗎？玩肥皂泡時(shí)，肥皂泡有什么神奇的現(xiàn)象？學(xué)生：我以前和他們一起玩過(guò)。肥皂泡是五顏六色的。師：同學(xué)們都很專心，觀察也很好。誰(shuí)知道肥皂泡為什么是彩色的？學(xué)生：也許是太陽(yáng)。師：是的，有一定的關(guān)系，但是具體的原理是什么？現(xiàn)在老師展示一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，學(xué)生注意觀察和思考。老師：老師把肥皂膜靠近酒精燈。學(xué)生注意肥皂膜的變化。學(xué)生：肥皂膜上逐漸出現(xiàn)顏色。學(xué)生：肥皂膜上有細(xì)細(xì)的彩色條紋。
師：同學(xué)們觀察得很仔細(xì)，值得表?yè)P(yáng)。皂膜上確實(shí)有不同顏色的條紋。學(xué)生可以討論并嘗試分析皂膜上出現(xiàn)條紋的原因。學(xué)生：光照射到肥皂膜上會(huì)發(fā)生反射。可能是因?yàn)榇罅康墓饩€反射后相互干涉，最終產(chǎn)生彩色條紋。學(xué)生：白光是由多種顏色的光組成的，每種顏色的光都有不同的波長(zhǎng)。皂膜的同一點(diǎn)反射不同顏色的光，因此皂膜顯得色彩繽紛。師：同學(xué)們分析得很嚴(yán)謹(jǐn)，很有根據(jù)。現(xiàn)在讓我們看看屏幕上的放大示意圖，系統(tǒng)地了解薄膜干涉現(xiàn)象。師：肥皂膜有一定的厚度。光在肥皂膜的前面和后面反射兩次。當(dāng)皂膜厚度為光半波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，為干涉增強(qiáng)點(diǎn)，出現(xiàn)明亮的條紋。當(dāng)皂膜厚度為光半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，為干涉減弱點(diǎn)，出現(xiàn)暗條紋。并且由于白光包含不同顏色的光，并且每種顏色具有不同的波長(zhǎng)，因此只有一種顏色的光在同一點(diǎn)發(fā)生干涉。最終的結(jié)果就是我們看到的彩色條紋。學(xué)生：條紋間距不均勻的原因是因?yàn)樵砟さ暮穸茸兓痪鶆颍繋煟和瑢W(xué)們的分析很有道理。看來(lái)學(xué)生們了解了薄膜干涉的原理。以后同學(xué)們可以給大家其他朋友解釋一下薄膜干涉的現(xiàn)象。 13 【簡(jiǎn)答題】閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。教材1、《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》，關(guān)于“靜電現(xiàn)象”的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是：“通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解靜電現(xiàn)象。
能夠使用原子結(jié)構(gòu)模型以及電守恒定律和核守恒定律知識(shí)來(lái)分析靜電現(xiàn)象。高中物理教材《材料2》中“靜電現(xiàn)象的應(yīng)用”部分的一部分。為演示靜電平衡過(guò)程中導(dǎo)體內(nèi)部電荷的研究，如圖1.7-2所示，取兩臺(tái)驗(yàn)電器A和B ，并將它們安裝在BA近封閉的空心金屬圓柱體C（歷史上稱為法拉第圓柱體）上，使A和C不帶電，D是帶有絕緣手柄的小金屬球，使D與C的外部接觸。與A的金屬球接觸；重復(fù)幾次并觀察A的箔片的變化（圖1.7-2A），但這次讓D在C和C的內(nèi)表面之間重復(fù)接觸。 A. 觀察箔片A的變化（圖1.7-2B），金屬管C的開口很小，其內(nèi)表面可以認(rèn)為是導(dǎo)體的內(nèi)部，通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以看出內(nèi)層之間的電荷分布。和導(dǎo)體的外表面，你能得出什么結(jié)論
