2018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)
-
2018
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）
注意事项：
1.
考试时间为
120
分钟，满分为
1
50
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。
< br>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要求涂黑。错选、多选或未选均无分。
1.
图
1
所示
为中学物理教学常用的一个演示实验示意图。用不同数量的小球
（可选用豆粒、
玻璃球、钢球等），分别从不同高度连续倒在秤盘上，观察指针
的摆动情况。该实验通常用于帮助学生理解的物理知识是（
）。
A.
气体的压强
B.
机械能守恒
C.
动量守恒
D.
功能原理
【答案】
A
。解析
:
本实验是用小球
做气体分子的模型，演示气体压强产
生的机理。不同高度落下的小球模
< br>
拟具有不同平均动能的气体分子；不同数
量的小球模拟
不同密集程度的气体分子。实验说明气体压强的大小跟气体分
子的平均动能和分子的密集
程度有关。
—
1
2.
有些球类比赛在开赛前用猜硬币正反面的方法来决定谁先开球。
如图
2
所示，若裁判员以
5.00
m/s
的速度竖直向上抛出硬币，不考虑空气阻力，
则该硬币能
上升的最大高度约为（
）。
A.1.27 m
B.1.35 m
C. 1.40 m
D.1.54 m
【答案】
A
。
解析：硬币向上抛出后做匀减速直线运动，末速度为零，重
v
2
1
.
27<
/p>
m
o
力加速度
g
≈
9.8
m
/
s
。根据位移公式，
最大高度
h
2
g
2
3.
图
3
所示是某种安检门的工作原理示意图，可以检测
是否携带金属物
品通过安检门。门框绕有线圈，闭合电键后，当金属物体通过线圈时，电
路
中电流发生变化
,
而非金属物体靠近
时
则对电路中的电流没有影响。其工作
原理是（
）。
—
2
A.
电磁感应现象
B.
磁场对电流有力作用
C.
闭合电路欧姆定律
D.
磁场对电流有力的作用
【
答案】
B
。
解析：当金属物靠近探测器
的线圈时
,
金属物体会产生涡
流，而金
属中的涡流产生的磁场又引起线圈中的磁通量发生变化，影响线圈
中的电流，从而使电流
表示数发生变化。故探测器采用了电磁感应原理。故
本题选
B<
/p>
。
4.
如图<
/p>
4
所示，玻璃管内封闭了一定质量的气体，气柱长度为
L
，管内
外水银面高度差为力
h
。若温度保持不变，把玻璃管稍向下压一段距离，则
（<
/p>
）
0
<
/p>
A.h
、
L
均变
大
C.h
变大
,L
变小
B.h
< br>、
L
均变小
< br>D.h
变小
,L
变大
【答案】
B
。
解析：先假设气柱长度不变，即
L
不变
h
减小，被封
闭的气体体积不变，水银柱高度变
小。管内气体压强
p
1
p
0
p
< br>水银
，
p
1
增大
,
管内气体体积减小
,L
必须变小才能重新获得平衡
，
故
h
减小
，
L
也要减小。
B
项正确。
<
/p>
5.
下面的各种核反应中能产生中子的是（
）。
A.
用
光子轰击的
12
Mg
,
生成物之一为
11
Na
26
26<
/p>
B.
用
粒子轰
击
7
N
,
生成
物之一为
8
O
14
17
—
3
C.
用质子轰击
3
Li
,
生成物之一为
4
Be
7
8
D.
用
粒子轰击
3
Li
,
生成物之一为
5
B
7
10
【答案】
D
。
解析：根据质量数与质子数守恒可知，
< br>A
项的核反应
产生的是正电子
1
e
；
B
项的核
反应产生的是质子
1
H
；
C
项的核反应产
0
1
生的是光子
;D
项的核反应产生的是
0
n
。
1
6.
如图
5
所示，将水平匀强电场中质量可忽略的带电小球
M
和
N
，分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置后，同时释
放
,M
、
N
均
保持静止，则（
）。
A.M
的带电量比
< br>N
的大
B.M
正电荷、
N
带负电荷
C.
移动过程中匀强电场对
M
做负功
D.
移动过程中勻强电场对
N
做正功
【答案】
C
。
< br>解析：因
为
M
、
N
在匀强电场中均处于静止状态
,M
< br>、
N
均受
力平衡。只有
M
带负电荷
,N
带正电
荷时
,
受力才可能都平衡。
B
项错误。
M
、
N
的受力大小满足
Eq
M
Eq
N
，
则可知
M
、
N
带电量相等。
A
项错误。
因为
M
带负电荷
,
故在移动过程中匀强电场对
M
做负功。
C
项正确。因为
N
带
正电，
故在移动过程中匀强电场对
N
负
功。
D
项错误。
7.
如图
6
所示，一束单色光由空
气以
45
角射入厚度
d
的长方形玻璃砖
,
—
4
入射点与出射
点的水平距离为
s
。若所有的光线只在两水平界面发生折射与<
/p>
反射，则下列叙述正确的是（
）
0
<
/p>
A.
玻璃砖的折射率为
d
2
s
2
B.
玻璃砖的折射率为
s
C.
经两界面反射而返回原空气入射区的光线会互相平行
d
s
< br>D.
若增大入射角，则会在入射区的界面发生全反射
<
/p>
n
1
sin
<
/p>
2
【答案】
C
。
解析：根据折射定
可知，玻璃砖的折
射率为
n
2
sin
1
2
(
d
2
s
2<
/p>
)
。
A
、
B
两项错误。根据折射定律和反射定律可知，入射光折
2
s
射进入玻璃砖，通过第二界面进行反射
,
最后折射到入射区。这四条光线关于
第
二界面的反射法线对称。所以返回原空气入射区的光线与第一界面右侧
成
45
角，与入射光线经过第一界面
反射的光线平行。
C
项正确。全发射发生
的条件包括
:
①由光密介质射入光疏介质
;
②入射角大于等于全反射角。
D
项
的条件不满足①。
D
项错误。
8.
在光滑水平面上，有三个质量分别为<
/p>
m
、
2m
及
2m
的物块
a
、<
/p>
b
和
c,
其
中
c
连接一质量可忽略的理想弹簧，如图<
/p>
7
所示。初始时
,b
、
c
静止
,a
以速
度
v
与
b
碰撞。若三物块间的碰撞可视为一维弹性碰撞，则碰撞后
c
的最大
—
5
—
速率是（
）。
<
/p>
A.
1
2
1
2
v
B.
v
C.
v
D.
v
5
5
2
3
【答案】
D
。
解析
:a
与
b
作用的过程中水平方向的动量守恒，根据动量守
恒定律和机械能守恒定律即可求出
a
与
b
碰撞之后
a
的速度
v
1
,b
的速度<
/p>
v
2
，
且
v
1
≤
v
2
。
以向右为正，由动量守恒
:
mv
mv
1
碰撞，总动能不变，所以
:
<
/p>
mv
2
①。
由于
发生的是弹性
1
2
1
< br>1
2
2
mv
mv
1
2
mv
2
②。联立①②可得
：
2
2
2
1
2
v
< br>1
v
,
v
2
v
或
v
1
v
,
v
2
0
（
舍去）。
a
与
b
碰撞之后<
/p>
b
、
c
以及
3
3
弹簧组成的系统水平方向动量守恒
。
当弹簧压缩量最大时
b
< br>、
c
达到共同速度
，
而当弹簧由压缩状态恢复为原长时
b
与
c
速度发生交换
，
即
b
的速率为
0,c
的
2
速率为
v
，
D
项正确。
3
二、计算题（本大题共
1
小题决<
/p>
20
分）
9.
如图
8
所示，水平面上固定有一间距为
L
的平行、光滑长直导轨，其上放
有质
量为
m
的金属杆
,
导轨的一端连接电阻
R,
磁感应强度为
B
的匀强磁场垂直地
通过导轨平面。当金属杆以
初速度
v
0
，且始终保持与导轨垂直地向右运动时
,
用
微积分的方法求：
—
6
—
(1)
金
属杆能够运动的距离
x
；
(10
分
)
（
2
）该过程中电流通过电阻所做的功。
(10
分）
【参考答案】
（
1
）金属杆切割磁感线，产生感应电流并受到向左的安培力。
B
2
L
2
v
E
根据
F
BIL
,
I
，
可知
，
F
R
R
F
B
2
L
2
v
根据牛顿第二定律可知
,
a
m
Rm
—
7
—
dv
dv
dx
dv
B
2
L
2
v
Rm
根据
a
可知，
v
dx
2
2
dv
。
dt
dx
dt
dx
Rm
B
L
故
dx
< br>Rm
Rm
Rm
Rm
0
dv
,
x
dv
< br>0
(
v
)
v
0
。
0
v
0
B
2
L
2
B
2
L
2
B
2
< br>L
2
B
2
L
2
(2)
电流所做功等于金属杆克
服安培力所做的功。
dv
根据
dW
Fdx
madx
<
/p>
mv
dx
可知，
dW
mvdv
。
dx
故
W
v
mvdv
0
0
1
2
mv
0
。
2
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：
下面为某同学对一道物理习题的解答。
题目：运动员在练习跳板跳水时，将跳板压到最低点
C,
跳板将运动
员竖
直向上弹到最高点
A
后，运动员做自由落体运动。运动员质量<
/p>
m=60kg,
取
g=10
最高点
A
、跳板的水平点
B
、最低点
C
和水面之间的竖直
距离如图
9
所示。求
：
（
1
）跳板被压缩成点
C
时具有的弹性势能；<
/p>
—
8
—
解：
(1)
取
B<
/p>
点所在平面为参考平面，由机械能守恒定律，有：
mgh
B
E
p
mgh
C
则
E
p
mg
(
h
B
h
C
)
60
10
(
3
0
.
4
)
1560
< br>J
。
(2)
由机械能守恒定律，有：
1
2
mgh
B
mv
2
则
v
2
2
gh
B
2
10
3
600
问题：
得
v
600
10
6<
/p>
m
/
s
。
6
m
/
s
。
(1)
指出这道习题能检测学生所学
的知识点。
(4
1560
分
)
J,
运动员入
答
:
跳板被压缩到最低点
C
时具有的弹性势能为
水时的速度大小为<
/p>
10
问题
（<
/p>
1
）指出这道习题能检测学生所学的知识点。（
< br>4
分）
（
2
）给出题目的正确解答。
(6
分
)
—
9
—