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2021年2月27日发(作者：两个极端)

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及答案（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

< br>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

1

A

．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< /p>

D

．周期与摆球的质量、振幅均无关， 与摆长的二分之一次方成正比

【答案】

C

。解析：单摆的周期

T=2

，因此周期只与摆长有关，与摆球的质量、振幅均无关，

A

、

B

两项错误。题

目的问题是通过该实验能初步得出的结论，

D

项是一个定量关系，通过该实验无法得出，

D

项错误。故本题选

C

。

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（

）

。

【答案】

C

。解析：在起立过程中，该同学 先向上加速运动，后向上减速运动。因此加速度先向上，后向下。可以判断

加速度

a

向上时，处于超重状态，拉力大于重力，即拉力大于

F0

；加速度

a

向下时， 处于失重状态，拉力小于重力，

即拉力小于

F0

。故本题选

C

。

< p>
3

．

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

A

．火星的公转周期较小

B

．火星做圆周运动的加速度较小

C

．火星表面的重力加速度较大

D

．火星的第一宇宙速度较大

【答案】

B

。解析：根据

错误。根据

根据

行

行

，可知

T=2

。故轨道半径越大，周期越大，即火星的公转周期较大，

A

项

，可知

a=

。故轨道半径越大，加速度越小，即火星做圆周运动的加速度 较小，

B

项正确。

行

行

行

，

可知

行

。

代入地球和火星各自的质量和半径，

可得地球的重力加速度的大小约 为

9.77m/

，

行

< /p>

行

而火星的重力加速度的大小约为

3.6 9m/

，因此地球的重力加速度较大，

C

项错误。第一宇宙速度

，代入地

球和火星各自的质量和半径，可得地球的第一宇宙速度的大小约为

7.91

×

103m/s

，火星的第一宇宙速度大小约为

3.54

×

103m/s

< br>，

D

项错误。

4

．

2013

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

=1 atm

，温度

=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=0.6

，已知仪器舱是密封的，则此时舱内温度为（

）

。

A

．

360K

B

．

180K

C

．

16.2

℃

D

．

32. 4

℃

【答案】

A

。解析：在火箭竖直向上加速飞行的过程中，设水银气压计的底面积为

S

，以水银柱为研究对象进行受力分

析有

< p>

S-mg=ma

。因 为

a=g

，所以

S=2mg

。以密封舱内气体为研究 对象，起飞前，

=1 atm

，

=273+

=300K

；在加

速飞行的过程中，

p=

gh=0.6

，

，

所以

=1.2

=1.2 atm

。

因为仪器舱是密封 的，

所以

，

T1= 360K

。

5

．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

，如图

3

所 示。该电流的

表达式为（

）

。

【答案】

D

。解析：电流从初始时刻的

开始变化，每

24S

减少一半。类比原子的衰变规律公式

半衰期。可知，电流的表达公式为

i=

，其中

τ

为

，即

i=

。

A

6

．如图

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

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

4

【答案】

C

。解析：竖直向上抛出的线框进入磁场前，做竖直上抛运动，其速度减小，

< p>
v-t

图

2

像应为倾斜 的直线，排

除

A

、

B

。线框进入磁场时，

MN

切割磁感线，产生感应电动势，

MN

内产生指向

M

的电流。设线框的电阻 为

R

，边

长为

l

，

根据左手定则可知线框受到竖直向下的安培力，

< p>
大小为

。

故线框的加速度为

a=-(g+

)

。

在上 升的过程中，

速度

v

减小，所以加速度

a

的大小逐渐减小

v-t

图像中的斜率表示加速度，

C

项正确，

D

顶错误。

7

．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（

）

。

A

．

3150Å

B

．

3174Å

C

．

7875Å

D

．

6349Å

【答案】

D

。解析：由光栅公式

λ

，可知

λ

=

取最大时

,

=1

< p>
。光栅常数

a+b=

（

）

。当在第五级衍射光谱中可观察到的可见光波长

m

，代入公 式解得

λ

=6349Å

。

8

．某放射性元素经过

11.4

天有

的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为（

）

。

A

．

3.8

天

B

．

5.7

天

C

．

8.6

天

D

．

11.4

天

【答案】

B

。解析：由衰变规律公式

，其中

N=

，

t=11

．

4

天，代入公式可求得

τ

=5.7

天。

C

二、计算题（本大题共

1

小题，

20

分）

9

、< /p>

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

，

且

<

，

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

;(10

分

) (2)

该电容器的电容。

(10

分

)

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< /p>

）给出该习题的正确解答；

（

6

分）

（

3< /p>

）针对该同学的作业，设计教学片段帮助他解决该问题。

（

10

分）

【参考 答案】

（

1

）该习题旨在帮助学生掌握 的知识是开普勒第二定律。

（

2

）解：卫星做椭圆运动，由开普勒第二定律知，同一卫星在相等的时间内扫过相等的面积。< /p>

在时间极短时，面积为

S=

，所以

，故

（

3

）教学片段：

师：因为卫星做椭圆运动，所以万有引力的作用是什么？

生：万有引力提供卫星做椭圆运动的向心加速度和切向加速度。

师：所以不能用万有引力等于向心力进行求解。那么椭圆运动遵循哪个规律呢？

生：开普勒第二定律，是指同一卫星在相同时间扫过的面积相等。

师：那么怎样求在极短的

Δ

t

时间内卫星扫过的面积呢？

生：

S=

师：大家知道怎么求

vb

与

va

之比了吗？

生：知道了。因为

，所以

师：非常好！看来大家都掌握了。

1 1

．案例：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。

< p>

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）

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