2022年上半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》(高级中学)真题及答案

2022年上半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》(高级中学)真题及答案1[单选题]某版本高中物理教材中设置了如图所示的内容。该问题的设置旨在引导学生学习（）问题：带正电的带电体。置于铁器旁，把系在丝线上带正电的小球先后挂在P1，P2，P3等位置。带电体C与小球间的作用力会随距离的不同怎样呢?在同一位置增大或减小小球所带的电荷量，作用力又会怎样变化?电荷之间作用力的大小与哪些因素有关?A.电磁感应B.库仑定律C.静电感应D.安培定律正确答案：B参考解析：图中场景为研究电荷间作用力与什么因素有关,这是关于库仑定律的实验。故本题选B。2[单选题]某同学制作了一个简易的加速度计，如图所示，杠杆下端固定一个小球，上端可绕硬纸板上的O点在纸板面内自由转动。将此装置竖直固定于某物体上，若杠杆向右运动，与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，则该物此时的运动情况可能是（）A.向左加速度运动，加速度大小为gtanθB.向右加速度运动，加速度大小为gtanθC.向左减速度运动，加速度大小为gcotθD.向右减速度运动，加速度大小为gcotθ正确答案：B参考解析：绳子向左转动，小球受到重力和斜向右上方的拉力，二者合力向右，有向右的加速度，所以小球向右加速或者向左减速。根据受力分析可知，Tcosθ=mg,Tsinθ

=ma，可得加速度a=gtanθ。故本题选B。3[单选题]北斗卫星导航系统是中国攀登技术高峰取得的重大成果。如图所示。某北斗卫星在近地点A和远地点B的动能分别为Eka，Ekb，角动量大小分别为LA，LB，则（）A.B.C.D.正确答案：C参考解析：根据开普勒定律，近日点的速度大于远日点的速度，故VA>VB，EkA>EkB。北斗卫星系统在运动的过程中，合外力矩为0，角动量守恒，所以LA=LB。故本题选C。4[单选题]电磁流量计在工、农业生产中有广泛的应用，常用来测量高黏度，强腐蚀性带电流体的流量。图4为其磁场示意图，圆管由非磁性材料制成管的直径为d，空间有垂直于圆管轴线的匀强磁场，磁感应强度为B。当管中的带电液体流过磁场区域时，测出管壁上M，N两点间的电势差为u，假定管中各处液体的流速相同，则单位时间内流过管道横截面积的液体体积为（）A.Πdu/4BB.Πdu/BC.Πdu/4BD.Πd2u/B正确答案：C参考解析：考查电磁感应，设带电流体的速度为v，单位时间内流经管道横截面积的流量为V，根据题意可知u=Bdv,两个式子联立得，故选C。5[单选题]某同学设计的电吹风电路如图5所示，变压器原副线圈的匝数分别为N，N，小风扇的*电压为60V，正常工作时，输出功率为60W，abcd为四个固定触电，转动扇形金属片P的位置可同时接触两个触点，分别使电吹风处于吹热风，吹冷风和关机三种工作状态。则下列说法正确的是（）A.N，：N，=3：11B.小风扇电阻为60QC.触片P同时接触bc，电吹***D.触片P同时接触ab，电吹风吹热风正确答案：D参考解析：暂无解析6[简答题]一质量m=1kg的物体在外力F的作用**静止开始在水平面上做直线运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数u=0.2，外力F随时间t的变化关系如图，设置最大静摩擦力等于滑动摩擦力，空气阻力不计，g取18m/s2，求：（1）第3s末物体的瞬时（题目不完整）；（2）力F在前3s内所做的功。参考解析：（1）9m/s（2）58.5J7[简答题]下面方框所示是某学生对一道作业题的解答：题目：如图所示，光滑水平面上有两个*为m的带正电小球，小球用长为L的不可伸长绝缘细线连接，置于场强为E的匀强电场中，球1和球2的电荷量分别为q和qp，且q>Q。当细线处于拉直并电场方向平行的状态时，将两小球同时从静止释放，若不计两小球间的库仑力，求释放后细线的张力T。解：设释放后细线中张力T，球1所受电场力为F，球2所受**为F，由公式F=qE得，F.=q，E，F.=q，E已知q，和q都带正电荷，所以F和F2方向相反。释放后细线的张力为T=Ff=q，E+a，E。整理得，T=（q，+a）E答：两小球同时从静止释放后细线的张力为（q，+a，）E。问题（1）简述该作业题旨在帮助学生**的知识点；（4分）（2）指出解答中的错误和出错的可能**；（6分）（3）设计一个教学片段，帮助学生正确分析和解决此类问题。（10分）参考解析：（1）该题旨在帮助学生巩固的知识点为电场力的方向及计算。（2）错误：弄错了两个小球所受电场力的方向，绳子拉力分析错误。原因：不会进行正确的受力分析，不清楚小球的运动状态。（3）教学片段：师：同学们，两个小球所受的电场力的方向是如何的呢?生：都是向右师：所以两个小球会向哪运动?有没有加速度?生：有向右的加速度师：说的非常好。那么两个小球的加速度一样吗?生：绳子是不可伸长的，所以两个小球加速度一样师：可以怎么计算小球的加速度?生：把两个小球看做一个整体，根据牛顿第二定律计算师：很好。现在要求绳子的拉力，该怎么受力分析呢?生：选择其中一个小球进行受力分析，根据牛顿第二定律列出式子就可以知道绳子的拉力师：很棒。现在大家明白了吗?生：明白了。师：以后做题的时候，一定要受力分析正确。8[简答题]题干暂缺问题：（1）简述什么是第一宇宙速度。（5分）（2）简述我国航天成熟在高中物理教学中的**价值。（10分）参考解析：（1）第一宇宙速度是卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，其大小为7.9km/s。第一宇宙速度也叫做发射地球卫星的最小发射速度，绕地球匀速圆周运动的最大运行速度。（2）航天成就不仅为祖国的经济军事等领域带来不可估量的价值，同时对物理教学也有很重要的意义。第一、让学生知道太空并没有气体，对大气压强有更深入的了解。第二、让学生知道太空没有重力，对重力有更好的认识。9[简答题]阅读材料，根据要求完成教学设计。材料：某高中物理教科书中，关于“原子**和波粒二象性”一章某节的一个插图，如下图所示。（1）此图景可用于“原子结构和波粒二象性”一章中什么物理知识的教学?（2）用此图景设计一个教学片段，帮助学生理解与该现象相关的物理知识。参考解析：（1）此图可用于α粒子散射实验和核式结构模型的教学。（2）教学片段：师：同学们，你们知道原子由什么构成吗?生：原子是由原子核和核外电子构成的。师：非常好。那么最早的时候物理学家是如何发现原子构成的秘密呢?卢瑟福用α粒子轰击金箔做了一个α粒子散射实验。我们将他的实验结果图投影到大屏幕上。大家观察一下，教师播放图片。师：从图中大家观察到了什么现象?生：发现绝大多数α粒子的偏向很小，但少数的偏向角很大甚至大于90度。师：大家思考一下，怎么来解释这个现象?（学生思考）生：只有原子的几乎全部质量和正电荷都集中在原子中心的一个很小的区域，才有可能出现α粒子的大角度散射。师：分析的非常棒。所以说卢瑟福根据这个实验总结出了原子的核式结构。原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。大家理解了吗?生：理解了。10[简答题]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2020年修订）》关于“曲线运动”的内容标准为：“通过实验，**曲线运动，知道物体做曲线运动的条件”。材料二：某高中物理教科书“曲线运动”一节部分教学内容如下：观察做曲线运动物体的速度方向如下图所示，在水平桌面上放一张白纸，白纸上摆一条由几段稍短的弧形轨道组合而成的弯道。使表面沾有红色的泥的钢球以一定的初速度从弯道的C端滚入，钢球从出球在A点的运动方向。拆去一段轨道，出口改在B点。用同