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2021年教师资格证《物理学科知识与教学能力》(高级中学)高分通关卷4

卷面总分:13分 答题时间:240分钟 试卷题量:13题 练习次数:95次
单选题 (共8题,共8分)
1.

如图所示,一个均匀带电,内、外半径分别为R1和R2的均匀带电球壳,所带电荷体密度为P,A点的电势是(  )。

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  • A. 见图A
  • B. 见图B
  • C. 见图C
  • D. 见图D
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2.

如图,半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方,一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖,在0点发生反射和折射,折射光在光屏上呈现七色光带。若入射点由A向B缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到0点,观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前,反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是(  )。

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  • A. 减弱,紫光
  • B. 减弱.红光
  • C. 增强。紫光
  • D. 增强.红光
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3.

假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为(  )。

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  • A. 见图A
  • B. 见图B
  • C. 见图C
  • D. 见图D
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4.

质量为m的钢球自高处落下,以速率υ1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为υ2。在碰撞过程中,地面对钢球的冲量方向和大小为(  )。

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  • A. 见图A
  • B. 见图B
  • C. 见图C
  • D. 见图D
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5.

AB连线是某电场中的一条电场线,一正电荷从A点处自由释放,电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的速度图象如图所示,比较A,B两点电势φ的高低和场强E的大小,下列说法中正确的是(  )。

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  • A. 见图A
  • B. 见图B
  • C. 见图C
  • D. 见图D
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6.

如图所示,容器A、B各有一个可以自由移动的轻活塞,活塞下面是水,上面是大气,大气压恒定。A、B的底部由带有阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热。原先A中水面比B中水面高,打开阀门K后,A中的水向B中流,最后达到平衡,这个过程中(  )。

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  • A. 大气压力对水做功,水的内能增加
  • B. 水克服大气压力做功.水的内能减小
  • C. 大气压力对水不做功,水的内能不变
  • D. 大气压力对水不做功,水的内能增加
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7.

图示为一个半径为R的均匀带电圆环,其单位长度带电量为η。取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的距离为x,以无限远处为零势能点,P点电势的大小为φ。下面给出φ的四个表达式(式中k为静电力常量),其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的电势φ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性进行判断。根据你的判断,φ的合理表达式应为(  )。

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  • A. 见图A
  • B. 见图B
  • C. 见图C
  • D. 见图D
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8.

把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离,发现两球之间互相排斥,则A、B两球原来的带电情况不可能是(  )。

  • A. 带等量异种电荷
  • B. 带等量同种电荷
  • C. 带不等量异种电荷
  • D. 一个带电。另一个不带电
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问答题 (共5题,共5分)
9.

一质点沿x轴运动,其坐标与时间的变化关系为x=4t-2t3,式中x,t分别以m,s为单位,试计算:

(1)在最初2s内的位移和平均速度;

(2)2s末的瞬时速度:

(3)3S末的瞬时加速度。

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10.

阅读材料,根据要求完成下列任务。

材料一《普通高中物理课程标准(实验)》关于“胡克定律”的内容标准为:“知道常见的形变,通过实验了解物体的弹性,知道胡克定律。”

材料二某版高中物理教材为“胡克定律”设计了如下实验。

当弹簧测力计挂钩下面没有砝码时,弹簧处于自由状态,指针指向零刻度。实验中,分别在挂钩下面挂上不同质量的砝码,同时测出指针向下移动的距离。整套装置垂直地面,保证砝码受弹力方向和重力方向平行。

以形变量x为横坐标,重力mg为纵坐标,把表格中的数据绘制到坐标系上,然后连接这些分散的点,使大多数点落在直线上。

材料三教学对象为高中一年级学生,学生已经学习了牛顿第一定律,掌握了物体受合外力静止的条件以及知道重力加速度g的大小。

(1)简述胡克定律的适用条件。

(2)结合所给材料,完成“理想弹簧形变量与合外力的关系”的教学设计,其中包括教学目标、教学方法、教学过程。(不少于300字)

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11.

根据下列材料,完成教学设计。

材料一下面是高中物理人教版(选修)3—1第一章第4节“电势能和电势,,内容节选。

第4节电势能和电势

我们已经建立了电场强度的概念,知道它是描述电场性质的物理量。倘若把一个静止的试探电荷放入电场中,它将在静电力的作用下做加速运动,经过一段时间以后获得一定的速度,试探电荷的动能增加了。我们知道,这是静电力做功的结果,而功又是能量变化的量度.那么,在这一过程中,是什么能转化成试探电荷的动能呢 为此,我们首先要研究静电力做功的特点。

静电力做功的特点试探电荷9在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点移动到B点(图1.4—1),我们计算这几种情况下静电力对电荷做的功。

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电势能在必修物理课中我们学过,正是由于移动物体时重力做的功与路径无关,同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能.从而也使重力势能的概念具有实际的意义。

同样地,由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做电势能。可用Ep表示。

材料二《新课程标准》要求:知道电势能、电势,理解电势差。

材料三学生已经学习了电场以及电场强度的概念.对于电场的性质有了初步的了解。

根据上述材料回答:

(1)比较静电力做功与重力做功,回答它们具有的共同特点是什么

(2)根据上述材料,请从教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程等方面完成“电势和电势能”一节课的教学设计。(不少于300字)

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12.

案例:

下面是关于超重和失重的教学片段。

教师:大家乘电梯时有什么感觉

学生:感觉身体很不舒服。

教师:这种不舒服就是因为电梯加速上升或减速下降造成的,也就是我们今天要学习的失重和超重。

学生:恩。

教师:在弹簧秤下端挂一钩码,仔细观察钩码静止时、缓缓上升、缓缓下降时、突然上升和突然下降时弹簧秤示数的变化。

学生:静止时,缓慢上升、缓慢下降时,弹簧秤示数都基本上不变。

教师:突然上升或突然下降时会发生变化吗

学生:会。突然上升时会变大,突然下降时会变小。

教师:对。那么我们能不能用我们所学的牛顿定律来定量地分析这个问题

学生:可以用牛顿定律列方程。

教师:对.那么我们看看从中可以发现什么。

学生:恩。

问题:

(1)对这个教学片段进行评述。

(2)针对这个教学片段中存在的问题,设计新的教学片段帮助学生学习。

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13.

案例:

下面是某位老师讲授“功的表达式”的教学片段。

师:初中我们学过做功的两个要素是什么

生:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动的距离。

师:在高中,我们把一个物体受到力的作用,且在力的方向上移动了一段位移,这时我们就说这个力对物体做了功。

生:恩,为什么要引入位移这个概念呢

师:这很简单,位移有方向性,就有了正功和负功之分。现在我们来看问题一:物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为s,求力F对物体所做的功。

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生:根据功的定义,这时功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积,W=Fs。

师:问题二:如果力的方向与物体的运动方向成理角呢 同学们要注意力和位移都是矢量可以分解。

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生:把力分解成和位移方向相同的一个分量,就可以用定义求了,做的功是W:Fscosa。

师:对,这就是我们所说的功的表达式W=Fscosa,就是力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。

问题:

(1)对上述教学片段进行评析。

(2)针对教学片段存在的问题,设计教学片段让学生掌握功的表达式。

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