2022年上半年教師資格證考試《物理學科知識與教學能力》(初級中學)真題及答案

1[單選題]

圖1所示為某版本初中物理教材中某節(jié)課文的內(nèi)容。該內(nèi)容的編寫意圖是

A.引入“壓力”的學習B.引入“壓強”的學習C.引入“摩擦力”的學習D.引入“彈力”的學習正確答案：B解析：圖中表示壓力作用效果和受力面積的關系。壓力作用效果指的是壓強。故本題選B。2[單選題]

某同學用凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材做凸透鏡成像實驗。當蠟燭、凸透鏡、光屏在圖2所示位置時，光屏上出現(xiàn)了倒立等大清晰的像。若將蠟燭移至光具座的20cm處，保持凸透鏡位置不變。為了能在光屏上出現(xiàn)清晰的像，下面說法正確的是

A.光屏向左移5cm，出現(xiàn)倒立縮小的像B.光屏向左移5cm，出現(xiàn)倒立放大的像C.光屏向右移25cm，出現(xiàn)倒立縮小的像D.光屏向右移25cm，出現(xiàn)倒立放大的像正確答案：A解析：根據(jù)題干中信息，可知此時物距和像距都是2倍焦距。當物體移動到20cm處時，物距大于2倍焦距，所以像距應該在1倍焦距和2倍焦距之間，成的像時倒立縮小的實像。故本題選A。3[單選題]

公共衛(wèi)生領域廣泛使用紅外體溫計測量體溫、紫外線燈消毒等。關于紅外線和紫外線，下列說法正確的是A.紅外體溫計是利用其發(fā)射的紅外線測量體溫的B.當體溫超過周圍空氣溫度時人體才輻射紅外線C.真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大D.真空中紅外線的波長比紫外線的長正確答案：D解析：紅外體溫計是利用檢測人體輻射出的紅外線來測量體溫的，A錯誤。只要比絕對零度溫度高人體都會輻射紅外線，B錯誤。紅外線和紫外線都是電磁波，傳播速度相同，C錯誤。真空中紅外線的波長比紫外線的長，D正確。故本題選D。4[單選題]

一質點在Oxy坐標系中的運動學方程是x=Rcoswt，y=Rsinwt，其中R、w均為常量，該質點運動的速度大小為A.|Rwsinwt|B.|Rwcoswt|C.RwD.Rw2正確答案：C解析：運動方程的一階導即為速度方程，對x=Rcoswt，y=Rsinwt兩式求導得出速度方程，再根據(jù)平行四邊形定則求和速度即可得出速度為Rw。故本題選C。5[單選題]

如圖3所示，空間存在水平向右的勻強電場，無限大金屬板面的法線方向與電場方向**，金屬板兩表面M、N的電荷面密度大小分別為δ1、δ2。下列選項正確的是

A.M帶正電，N帶負電，且δ1=δ2B.M帶正電，N帶負電，且δ1

>δ2C.M帶負電，N帶正電，且δ1=δ2D.M帶負電，N帶正電，且δ1>δ2正確答案：C解析：金屬板外部電場方向為從左向右，內(nèi)部電場方向應為從右向左，所以M帶負電，N帶正電。又因為時勻強電場，所以電荷面密度相等。故本題選C。6[單選題]

為了測量某容器的容積，就在容器上插入一根兩端開口的玻璃管，玻璃管與容器之間密封，玻璃管內(nèi)部橫截面積為S，管內(nèi)一靜止液柱封閉著長度為L1空氣柱（可視為理想液體）順，如圖4所示，此時外界的溫度為T1，**容器浸在溫度為T2的熱水中，液柱靜止時下方的空氣柱長度變?yōu)長2。若實驗過程中大氣壓和容器容積均不變，則該容器的容積為

A.B.C.D.正確答案：A解析：設容器的容積為V，對封閉氣體：

初態(tài)：V1=V+l1S，溫度為T1

末態(tài)：V2=V+l2S，溫度為T2

氣體發(fā)生等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律有：V1/T1=V2/T2，聯(lián)解得V=

故本題選A。7[單選題]

質量為0.5kg的小球由高處豎直下落，與地面碰撞后反彈，其速度隨時間變化曲線如圖5所示，圖中3~3.2s為運動過程，速度變化曲線未畫出，g取10m/s2，關于小球在前5.2s內(nèi)的運動情況，下列說法正確的是

A.小球與地面的碰撞是彈性碰撞B.小球運動的路程為25mC.地面給小球的平均沖力大小為120ND.碰撞過程小球受到合外力的沖量大小為25N·s正確答案：D解析：小球反彈前的未速度和反彈后的初速度大小不同，所以不是彈性碰撞，A錯誤。小球速度圖像和時間軸圍成的面積總和為小球的路程值，為65m，B錯誤。碰撞過程中的沖量為I=mv=0.5kgX50m/s=25N·s，"平均沖力F=I/t=25N·s/0.2t=125N。故C錯誤，D正確。故本題選D。8[單選題]

如圖6甲所示，a、b兩個絕緣金屬環(huán)套在同一個鐵芯上，處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)給a環(huán)通以如圖6乙所示的電流，下列說法中正確的是

A.t1時刻兩環(huán)相互吸引B.t2時刻兩環(huán)相互吸引C.

t3時刻b環(huán)感應電流大小為0D.

t4時刻b環(huán)感應電流最大正確答案：B解析：相互吸引還是相互排斥，就要看電流是增大還是減小了，t1時刻處于電流增大階段，根據(jù)楞次定律，可知，兩環(huán)的電流方向相反，則兩環(huán)相互排斥，t2時刻處于電流減小階段，根據(jù)楞次定律，可知，兩環(huán)的電流方向相同，則兩環(huán)相互吸引，故B正確，A錯誤；t3時刻，a環(huán)電流變化最快，所以b環(huán)感應電流最大，C錯誤。t4時刻a環(huán)電流值最大，但是這一瞬間電流大小不變，所以b環(huán)感應電流為0，D錯誤。故本題選B。9[簡答題]物理演示實驗教學，通常要求演示與講解相結合。舉例說明課堂上教師如何實現(xiàn)演示與講解相結合這一要求。解析：演示是為了讓學生更加直觀的了解實驗過程及器材的使用方法，講解則是說明實驗注意事項以及方法。例如“探究壓力作用效果影響因素實驗”，通過演示讓學生直觀的看到實驗現(xiàn)象，總結結論，講解則是和學生說明控制變量法及注意事項。10[簡答題]初中物理課程中有很多容易混淆的物理概念，如功和功率，溫度和熱量等。舉例說明教學中從哪些方面區(qū)別容易混淆的物理概念。解析：從定義、符號、物理意義、單位等進行區(qū)分，例如功和功率，功的定義是：如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動一定的距離，我們就說這個力對物體做了功。功率的定義是：做功和時間的比值。功的物理意義是：能量轉化的量度。功率的物理意義是：做工的快慢。功的符號是：W。單位是焦耳。功率的符號是：P。單位是瓦特。11[簡答題]下面方框所示是某學生對一道作業(yè)題的解答：

題目

如圖7所示，燈泡L標有有“6V0.5A”字樣，滑動變阻器R2的最大電阻為12Q，R=R1=12Q。當開關S1閉合，S2、S3斷開，滑片Р滑動至滑動變阻器a端時，燈泡L恰好正常發(fā)光。

求：

（1）燈泡L正常發(fā)光時的功率和電流；

（2）若用電阻R3=12替換"L燈泡，滑片Р滑動至滑動變阻器的中點時，通過電流表的電流。

問題：

（1）簡述該作業(yè)題旨在幫助學生掌握的知識點；（4分）

（2）指出解答中的錯誤和出錯的可能原因；（6分）

（3）設計一個教學片段，幫助學生正確理解和解決此類問題。（10分）解析：（1）幫助學生學會：電路圖的識別和理解、電功率的計算、歐姆定律及應用、滑動變組器的應用

（2）原因在于學生對電路圖的理解或者對電流路徑判斷不準確，當三個開關都閉合時，電流不會經(jīng)過R1，但是學生算總電阻時，還是算上了R1。

（3）先以圖作為例子進行講解規(guī)律原理，接著畫出類似的幾個電路圖讓學生進行辨別、判斷和計算。12[簡答題]下面為某老師在"大氣壓強”—節(jié)的教學片段。

老師：同學們，上課了，大家看PPT（圖8），哪位同學能說說看到了什么?

同學甲：我們都看過，是我國航天員在空間站外工作。老師；對!這是2021年8月20日，我國神舟十二號航天員在空間站外工作的照片。大家注意到航天員穿著的航天服了嗎，有誰能說說航天服有什么作用?

同學乙：航天服能平衡內(nèi)外壓。

同學丙：還可防止宇宙射線。

老師：對!航天服的作用可大了，它凝聚了許多現(xiàn)代科學技術。學習了這節(jié)課，我們對航天服的作用還會有更深入的認識。下面我們學習大氣壓強。老師先做個實驗，大家先翻開書本。

老師邊做實驗邊講解（板書如圖9所示）。

實驗一：將適量開水倒入空鐵皮罐中，不蓋蓋子，用涼水冷卻鐵皮罐。

實驗二：將適量開水倒入空鐵皮罐中，蓋緊蓋子，用涼水冷卻鐵皮罐。

老師：剛才我們學習了大氣壓強，了解了標準大氣壓，還了解了一些大氣壓在生活中的作用，以及如何運用科學技術改進我們生活的案例。下面結合大氣壓，我們進一步探討航天服的作用。

問題：

（1）簡述我國航天成就在初中物理教學中的教育價值；（10分）

（2）解釋為什么加入適量開水的空鐵皮罐將蓋子蓋緊冷卻后會變癟；（5分）

（3）設計一個教學片段，結合演示實驗和大氣壓強有關數(shù)據(jù)，說明航天服的作用，體現(xiàn)我國航天成就的教育價值。（15分）解析：（1）航天成就不僅為祖國的經(jīng)濟軍事等領域帶來不可估量的價值，同時對物理教學也有很重要的意義。第一讓學生知道太空并沒有氣體，對大氣壓強有更深入的了解。第二、讓學生知道太空沒有重力，對重力有更好的認識。第三、太空艙中，水可以以球狀飄浮在空中，讓學生了解水的表面張力，讓學生了解分子間的作用力的不同情況等等。

（2）因為加入的是開水，由于熱傳遞所以氣體溫度高體積變大，冷卻后要保持罐內(nèi)外壓強一致，故在大氣壓強的作用下罐會被擠壓變癟。

（3）復制托里拆利實驗。意大利科學家托里拆利把裝滿水銀的細玻璃管倒置在水銀槽中，發(fā)現(xiàn)有部分水銀從玻璃管中流出，最終玻璃管內(nèi)外水銀面的高度差是760mm，玻璃管內(nèi)的水銀受到重力與大氣壓力的作用而處于平衡狀態(tài)，由平衡條件知：760毫米高的水銀柱產(chǎn)生的壓強等于當時的大氣壓，從而測出了大氣壓值。13[簡答題]13.閱讀材料，根據(jù)要求完成教學設計。

材料：初中物理某教科書關于“力”一章節(jié)的一個生活情境如下圖所示。

任務：

（1）這個生活情境可以用于哪個知識點的教學?

（2）用此圖片設計一個教學片段，幫助學生理解與該現(xiàn)象相關的物理知識。解析：（1）用于重力方向的教學

（2）提出問題：為什么造的樓房形狀如此規(guī)整?引出鉛垂線，接著進行原理的講解。14[簡答題]閱讀材料，根據(jù)要求完成教學設計。

材料一：《義務教育物理課程標準（2011年版）》關于“比熱容”的內(nèi)容要求為：“通過實驗，了解比熱容，嘗試用比熱容說明簡單的自然現(xiàn)象”。

材料二：義務教育九年級的某教科書“比熱容”一節(jié)“比較不同物質吸熱的情況”的實驗如下所示。

實驗：

比較不同物質吸熱的情況

加熱質量相同的水和食用油，使它們升高相同的溫度。比較它們吸收熱量的多少，看看這兩種物質的吸熱情況是否存在差異。

可以使用的實驗器材有：相同規(guī)格的電加熱器、玻璃杯、溫度計……

如圖13.3-1和圖13.3-2，利用電加熱器來加熱水和食用油。電加熱器每秒放出的熱量是一定的，當它浸沒在液體中時，可認為液體每秒吸收的熱量相同。

請思考怎樣得到相同質量的水和油、比較水和油吸收熱量的多少。設計表格，記錄并分析實驗數(shù)據(jù)

材料三：教學對象為義務教育九年級學生，已學過**、內(nèi)能等知識。

任務：

（1）簡述什么是比熱容，

（2）根據(jù)上述材料，完成“實驗：比較水和油吸熱的情況”的教學設計；教學設計要求包括：教學目標、教學重點、教學過程等。（24分）解析：（1）比熱容又稱比熱容量，通常用符號c表示，簡稱比熱（specificheat），是單位質量物質的熱容量，即是單位質量物體改變單位溫度時的吸收或釋放的內(nèi)能。比熱容是表示物質熱性質的物理量。

（2）根據(jù)水和油的密度采用量筒得到質量相同的水和油，接著可以設計油和水升高相同溫度加熱時間的不同或者加熱相同時間升高溫度的不同。

評分標準：

（一）優(yōu)秀（30-25）

1.切合選題內(nèi)容，符合學情

2.教學目標與教學內(nèi)容高度匹配，物理用語使用精準

3.重難點適宜且突出

4.教學過程：教學方法與內(nèi)容及目標匹配，教學環(huán)節(jié)詳細完整，邏輯性好且能支持重點目標的達成

5.教學內(nèi)容充實、形式多樣化、游戲化、趣味化

6.教學過程符合不同課型的設計思路，創(chuàng)新點或者亮點至少1處以上。

7.字體工整，表述清楚，書面表達合理，符合題目要求

（二）良好（25-15）

1.符合題意，符合學情

2.教學目標與教學內(nèi)容高度匹配，物理用語使用準確

3.重難點適宜且明確

4.教學過程：教學方法與內(nèi)容及目標較為匹配，教學環(huán)節(jié)詳細完整，邏輯性較好且能支持目標的達成

5.教學內(nèi)容較充實、教學形式