包邮2021国家教师资格考试专用教材·物理学科知识与教学能力历年真题及标准预测试卷(高级中学)

机密☆启用前姓名准考证号2019年下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）（精选） （科目代码：406）（本考试真题由中公教育教师资格考试研究院收集、整理和解答）2019年下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）（精选） 编者注：本套试题共13题，依次为单项选择题8题、计算题1题、案例分析题2题、教学设计题2题，以下为精选的部分试题。因收录不全，有少量题目缺失，以“缺”来标示这类题目。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照要求涂黑。错选、多选或未选均无分。1如图1所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架承受的压力大小为（）。 视频讲解图1 A 36mgB 13mg C 239mgD 23mg 2如图2所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器可感知管中的空气压力，从而控制进水量。假设细管内空气温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气（）。 图2 视频讲解A体积不变，压强变小 B体积变小，压强变大 C体积不变，压强变大 D体积变小，压强变小 3图3为高中物理某教材中的实验装置示意图，注射器针头下端的开口有橡胶囊，它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中，实验过程中空气柱的体积缓慢变化。空气柱的压强可以从仪器上方的压力表中读出，空气柱的长度可以从玻璃管侧的刻度尺上读出，该装置可以用来验证（）。 视频讲解图3 A查理定律 B玻意耳定律 C盖-吕萨克定律 D热力学**定律 4图4为某机械的电动机和照明系统的电路图，在照明灯工作的情况下，电动机未启动时电流表读数为10 A，电动机启动时电流表读数为58 A。若电源电动势为125 V，内阻为005 Ω，电流表内阻不计，则因电动机启动，照明灯的电功率降低了（）。 视频讲解图4 A 358 WB 432 WC 482 WD 768 W 5用如图5所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象，（a）是点燃的酒精灯（在灯芯上洒些盐），（b）是在垂直平面内附着的一层肥皂液薄膜的金属丝圈。若金属丝圈绕过其中心且垂直该平面的水平轴缓慢旋转，则在薄膜上观察到的现象是（）。 视频讲解图5 A当金属丝圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30° B当金属丝圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90° C当金属丝圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30° D干涉条纹保持原来状态不变 6 2006年，科学家利用回旋加速器，通过4820Ca（钙48）轰击24998Cf（锎249）发生核反应，成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数大的元素。实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子X，再连续经过3次α衰变后，可以变成质量数为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子X是（）。视频讲解 A中子 B质子 C电子 D α粒子 7一根无限长导线弯成如图6所示的形状，弯曲部分是以Ｏ为圆心，半径为R的半圆。当通过电流I时，O点处磁感应强度B的大小和方向为（）。 视频讲解图6 A μ0I2πR，垂直于纸面向外 B μ0I4R，垂直于纸面向里 C μ0I2πR+μ0I4R，垂直于纸面向外 D μ0I2πR－μ0I4R，垂直于纸面向里 8有两个小球P和Q，它们的质量都为m，P球在不可伸长的细线一端，Q球在橡皮绳的一端，两球都拉到与平衡位置是垂直的角的位置，如图7所示，然后无初速释放。当小球通过平衡位置时，橡皮绳长度等于细线长度，则小球通过平衡位置时（）。 视频讲解图7 A P球的速度大于Q球的速度 B P球所受的弹力小于Q球所受的弹力 C P球的弹性势能等于Q球的弹性势能 D P球的重力势能大于Q球的重力势能 二、计算题（本大题共1小题，共20分）9缺 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缺 11案例： 下面是实习的李老师准备高中物理“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验课的部分资料。 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 器材：电动势为3 V的直流电源，额定电压为3 V的小灯泡，电压表、电流表、滑动变阻器、开关，导线若干。 要求：接通电路（开关闭合前，老师一定要检查电路），测量（电压变化范围0~28 V，直至电流达到额定电流），描绘两小灯泡灯丝的伏安特性曲线，得出结论。 可能出现的问题： （1）电路连接错误（如图8-1、图8-2所示）。 图8-1图8-2（2）电路连接正确（如图8-3所示），但电路中有导线出现断路，如： 图8-3 （a）小灯泡与电压表“3 V”接线柱之间连线断路。 （b）小灯泡与电压表“-”接线柱之间连线断路。 （c）电源“-”极与滑动变阻器之间连线断路。 视频讲解问题： （1）指出若按图8-1、图8-2所示电路进行实验，可能出现的异常现象。（10分） （2）指出若按图8-3所示电路进行实验，若发生上述（a）（b）或（c）的情况时，可能出现的异常现象。（10分） （3）设计一个教学片段，帮助学生分析发生上述（c）的情况可能出现的异常现象。（10分） 四、教学设计题（本大题共2小题，第12题12分，第13题28分，共40分）12缺 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（2017年版）》中关于“自由落体运动”的内容标准为：“学生能够通过实验，认识自由落体运动规律，结合物理学史的相关内容，认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用。” 材料二高中物理某教科书“自由落体运动”一节设计了一个“做一做，看看你反应的快慢”的实验，其内容如下。  做一做 图25-2测定反应的快慢看看你反应的快慢 日常工作中，有时需要人们反应灵敏，对于战士、驾驶员、运动员等更是如此。这里介绍一个简单的方法，可以测量从发现情况到采取行动所用的时间。 请一位同学用两个手指捏住直尺的顶端（图25-2），你用一只手在直尺下方做捏住直尺的准备，但手不能碰到直尺，记下这时手指在直尺上的位置。当看到那位同学放开直尺时，你立即捏住直尺，测出直尺降落的高度，根据自由落体运动的知识，可以算出你做出反应所用的时间。 材料三教学对象为高中一年级学生，学生已经学过了匀变速直线运动等知识。 视频讲解任务： （1）简述什么是自由落体运动。（4分） （2）说明教材中“做一做，看看你反应的快慢”实验的作用。（4分） （3）根据上述材料，完成“做一做，看看你反应的快慢”实验的教学设计，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）。（20分） 2019年下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）（精选）参考答案及解析一、单项选择题 1【答案】C。解析：每根支架承受的压力与支架对照相机的支持力为一对作用力与反作用力。三根支架对照相机的支持力在竖直方向上的分力之和等于照相机的重力，即3Fcos30°=mg，解得F=239mg，故每根支架承受的压力F′=F=239mg。 2【答案】B。解析：当洗衣缸内水位升高时，细管中水位也升高，被封闭的空气体积变小。因为温度不变，气体做等温变化，根据玻意耳定律pV=C可知，当体积变小时，压强变大。 3【答案】B。解析：本装置的两个变量为空气柱的压强及空气柱的体积（由空气柱的长度与横截面积的乘积得出），查理定律为pT=C，即压强与热力学温度的关系；玻意耳定律为pV=C，即压强与体积的关系；盖-吕萨克定律为VT=C，即体积与热力学温度的关系；热力学**定律是关于热量、内能与做功的定律。故该装置可以用来验证玻意耳定律。 4【答案】B。解析：未开启电动机时，设照明灯的电阻为R，电流为I1=ER+r，故R=EI1－r=125 V10 A－005 Ω=12 Ω，照明灯的电功率为P1=I21R=(10 A)2×12 Ω=120 W。开启电动机后，电流为I2=58 A，故照明灯两端电压为U2=E－I2r=125 V－58 A×005 Ω=96 V，电功率为P2=U22R=(96 V)212 Ω=768 W。照明灯的电功率降低了ΔP=P1－P2=432 W。 5【答案】D。解析：金属丝圈的缓慢转动，不会使肥皂泡膜各处的厚度发生改变。反射光形成的光程差也不会发生变化，故产生的干涉条纹仍保持原来的状态不变。 6【答案】A。解析：根据质量数和电荷数守恒可知，118号元素的质量数为48+249=297。设粒子X的质量数为a，电荷数为b，根据质量数守恒可知297－3a－3×4=282，a=1，则粒子X的质量数为1；根据电荷数守恒可知118－3b－3×2=112，b=0，则粒子X的电荷数为0，故粒子X为中子。 7【答案】C。解析：根据右手螺旋定则可以判断出O点的磁感应强度的方向为垂直于纸面向外。半无限长载流直导线在O点的磁感应强度的大小为μ0I4πR，环形电流在O点的磁感应强度的大小为μ0I2R，所以图6所示形状的导线在O点的磁感应强度大小为2×μ0I4πR+12×μ0I2R=μ0I2πR+μ0I4R。 8【答案】A。解析：两小球的质量相等且从同一高度下落到相同位置，根据能量守恒定律可知，橡皮绳相连的小球Q的重力势能转化为小球Q的动能与弹性势能，细线相连的小球P的重力势能全部转化为小球P的动能，所以小球P的速度大于小球Q的速度，A项正确，C项错误。两小球在平衡位置的高度一致，重力势能相等，D项错误。根据F－mg=mv2r可知，小球P所受的弹力大于小球Q所受的弹力，B项错误。 二、计算题 9缺 三、案例分析题 10缺 11【参考答案】 （1）若按图8-1所示电路进行实验，导线将小灯泡与电压表短路，小灯泡不亮，电压表无示数。若按图8-2所示电路进行实验，小灯泡两端的电压、电流的取值范围不能从零开始，得到的特性曲线不完整。 （2）若按图8-3所示电路进行实验，发生（a）的情况时，电压表无示数；发生（b）的情况时，电压表接入电路，电流表无示数；发生（c）的情况时，分压