2014年下半年全国统考教师资格考试《物理学科知识与教学能力》（初级中学）真题精选及详解
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一、选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分）
1．在下列学生连接好的“测量小灯泡的电功率”实验装置示意图中，连接正确的是（ ）。
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】接线注意电表的正负极接线，表的量程选0.6A和3V，电流表采用外接，注意滑动变阻器的接法。
2．表面粗糙的长直木板上放有一铁块，木板的一端不动，另一端由水平位置缓慢向上抬起，木板与水平面的夹角为α，如图所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则铁块受到的摩擦力f随α的变化图像可能正确的是（ ）。
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】随着α的增大，铁块受到的摩擦力在直到开始滑动之前，都是静摩擦力，且大小为f=mgsinα，图像为正弦曲线；当α继续增大，铁块开始滑动后，受到滑动摩擦力，大小为f=mgμcosα，图像为余弦曲线。
3．长为L的刚性轻质杆，一端固定在光滑的水平轴O处，另一端固定有小球，小球随杆在竖直平面内做圆周运动，如图所示。设小球在最高点的速度大小为V，重力加速度为g，若小球在最高点速度的大小可以取不同的值，则下列叙述正确的是（ ）。
A．v的取值由零开始增大时，杆对小球的作用力不变
B．v的取值由零开始增大时，杆对小球的作用力逐渐增大
C．v的取值由
逐渐减小时，杆对小球的作用力逐渐减小
D．v的取值由逐渐增大时，杆对小球的作用力逐渐增大
【答案】D
【解析】当小球在顶端的速度为0时，受力分析，杆的支持力与小球受到的重力大小相等，方向向上，此时速度开始增大。小球的重力提供向心力，则杆的支持力减小，直到v=时，重力完全用于提供向心力，支持力减小到0。v继续增大时，重力不够提供向心力，则需要杆来提供，表现为拉力，且随着v的增大，拉力也增大。
4．如图所示为电荷量为+Q的小球放在不带电的孤立金属球附近，形成的电场线分布。a、b为电场中的两点，下列说法错误的是（ ）。
A．a点电场强度比b点的大
B．a点的电势比b点的高
C．点电荷-q在a点的电势能比在b点的大
D．点电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功
【答案】C
【解析】电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小，即负电荷在a点的电势能较b点小。A项，根据电荷场强计算公式E=可知，a点的距离+Q近，a点电场强度大于b点；B项，电势能计算公式为Ep=qφ，a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势，a点的电势比b点的高；D项，由以上可知，-q在a点的电势能较b点小，则把-q电荷从电势能小的a点移到电势能较大的b点，电势能增大，电场力做负功。
5．如图所示，在有界匀强磁场中水平放置相互的金属导轨，导轨电阻不计，导轨上金属杆ab与导轨接触良好，磁场方向垂直导轨平面向上，导轨与处于磁场外的大线圈M相接，欲使置于M同一平面内的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则下列做法正确的是（ ）。
A．ab不动而突然撤去磁场
B．ab不动而突然增强磁场
C．ab匀速向右运动
D．ab匀速向左运动
【答案】A
【解析】ab不动，突然撤去磁场，由ab和线圈M构成的回路中磁场突变且减小，由楞次定律可知，在线圈M上产生的感应电流为逆时针。对M用右手定则，可知此时M突然产生磁场，方向垂直纸面向外，线圈N中的磁场突变，由楞次定律可知会产生瞬时针电流，所以A正确。
6．一定量的理想气体，由平衡状态A无论经过什么程度变到另一平衡状态B（PA=PO），则系统必然（ ）。
A．对外做负功
B．内能减小
C．从外界吸热
D．向外界放热
【答案】B
【解析】由于做功与吸热是过程量（即：其大小取决于所经历的具体过程），所以不知道具体的过程就无法确定；而内能是状态量（即：其大小仅取决于所处的状态P.V.T）。由图可知，B点所在的等温线的温度高于A点的等温线的温度，所以B点的内能高于A的内能。
7．双缝干涉实验中，光屏E上的P点处是明条纹，若将缝S2挡住，在S1S2（上方为S1，下方为S2）连线的垂直平分面处放一反射镜M，则此时（ ）。
A．P点仍为明条纹
B．P点仍为暗条纹
C．不能确定P点是明条纹还是暗条纹
D．无干涉条纹
【答案】B
【解析】由几何关系可知，经平光镜反射的光与S2发出的光到指定点的光程相同，但由于平面镜反射有半波损，所以原来是亮的地方现在变暗。
8．下列为4种描述α粒子经金原子核散射的行径示意图，正确的是（ ）。
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】原子核带正电，α粒子也带正电，二者之间相互排斥，且越靠近原子核的α受到的作用力越大，偏转越厉害。
二、简答题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）
9．以学生学习“电流”概念为例，简述前概念对中学物理教学有利与不利的影响？
答：前概念是学生在学习某科学概念之前由长期的日常经验形成的对事物、现象的看法和观念。物理前概念对物理学习既有积极的作用也有消极的作用。
（1）有利影响
正确的物理概念是物理学习的良好基础和铺垫，它的正迁移作用可成为物理概念学习的资源，可使学生尽快地掌握新的概念和知识结构，如学生在学习电流概念之前，由于在日常生活中对电器的了解，对于电的知识或多或少有了一定感性认识，只是没有系统和理性的研究过，这些就是新知识学习的基础，有助于激发学生进一步学习物理的兴趣。
（2）不利影响
对物理现象、过程、概念的片面或错误理解而产生的前概念，将会成为学生学习物理的障碍。如在学习电流时，受到电流概念中“流”的影响，学生认为越靠近电源正极的地方，电流会越大；电流通过电路元件时，后面的电路元件得到的电流是前面用完剩下的；当电流经过所有电路元件后，剩下的部分回到电源负极等，类似这种错误的前概念，如果得不到及时纠正，将影响学生对物理新知识的同化和顺应，使学生形成错误的思维，变成学生学习物理的障碍。
10．简述题目难度的含义，结合中学物理教学说明控制题目难度的意义？
答：难度是指测验题目的难易程度。一个测验包含多个项目，不同项目之间的难度是不一样的，有的项目难度高，有的项目难度低。表示题目难度的指标称为难度指数P。
P的计算方法：
①
，R为答对的人数，N为全体被测试人数。它适用于答案仅有错误和正确两种可能的试题（如选择、判断、填空等）。
②
，用某题测试的平均分与该题的满分之比计算难度（适用于任何题型，通常用于非客观题）。
③先将本次测验的成绩排序，取前27%为高分组，后27%为低分组，算出高、低分组对某题的答对率，分别记为Pu、Pi，然后代入公式
，即可算出该题的难度。
一般试题的难度在0.3到0.7之间是适宜的，在0.5左右的试题能将受试者的水平区分开来，在0.3左右的试题偏难，0.7左右试题偏易。在中学物理教学中，测验难度也是良好测量的一个重要特征，测验项目的难度直接影响着测验的信度、效度和区分度。
三、案例分析题（本大题共2小题，11题20分，12题30分，共50分）
11．略。
12．案例：
老师：同学们，上课了。将物理书翻到“光的折射”一节，我们一起来朗读。
老师和同学们：“为什么装满水的盆看起来比未装水时要浅一些？······那么，光的折射有什么特点呢？”
老师：好，就读到这里。大家用笔把光的折射的定义划下来。现在都知道什么是光的折射了吧，下面我们一起探究光的折射有什么特点。
甲同学：老师，我还是不懂光的折射是什么意思。
（其他同学用惊奇的眼光看着甲同学）
老师：乙同学，你说说什么是光的折射。
乙同学：（拿起教科书读了起来）光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向通常会发生偏折，这种现象叫做光的折射。
老师：对，还有哪位同学知道？
丙同学：水中的铅笔看起来“断”为两截是光的折射。
老师：对，大家知道了吧，下面我们讲光的折射规律。
问题：
（1）对上述课堂实录进行评述。（15分）
（2）针对存在的问题，设计一个改进教学的方案（形式不限，可以是教学思路、教学活动等）。（15分）
答：（1）根据新课标对于教学实施以及教学评价的要求，该教学环节存在以下几个方面的问题：
①教学方式
新的教育改革强调学习方式的转变是极其重要的，单纯依赖模仿和记忆、过于强调接受学习的方式应当转变为具有研究性、合作性、启发性的新模式。该教师使用读课本的方式让学生理解、记忆，没有引导、组织学生的讨论环节，没有体现新课改学习方式的理念。
②教学效果
新课改规定教学要具有三维目标，而该课堂中没有体现过程目标和情感目标，教学的效果大打折扣。该教师只是进行简答的提问，对学生没有任何启发，也没有设计有趣的活动来帮助学生达到三维目标。
③教学内容处理
人们往往认为教学内容就是教材中规定的内容。在教师把材料当做圣经的时代，教师很少去考虑怎样把教材用活，怎样联系生活实际，该教师就存在这样的问题，没有把折射这种生活中非常常见的现象清晰、简明地讲解给学生，没有进行处理和拓展。
④教学评价原则
该教师对学生回答的评价内容仅限于“对”，没有进行全面的、发展的点评，也没有有效的反馈。学生无从得知自己对于内容的理解是否正确，是否完整。
（2）改进后的教学方案
师：同学们先自己浏览一下课本关于折射这一部分的内容。
师：请同学们思考一下什么是折射，并举例说明。
生A：我们透过矿泉水瓶看过去，发现眼前是弯曲的，这是折射现象。
师：恩，A同学观察很仔细，能联系自己的所见举出折射的例子，还有谁能说一下？
生B：我们把筷子插在水杯里，发现筷子断了，这应该也是折射现象。
师：很好，你能不能给大家展示一下看看呢？
生B：（到讲桌前拿盛有水的杯子，并插入筷子）大家看，筷子“断了”。
师：同学们有没有什么疑问？
生C：B同学你能说一下为什么筷子看起来断了吗？
生B：因为空气是一种介质，水是另一种介质，当光线从空气这种介质到水这种介质时，就会发生偏折，所以我们看到筷子在水面“断了”。
师：C同学你是否明白了？你是怎样理解的？
生C：我基本理解了，也就是说光线透过不同介质，就会发生折射。
师：对，这就是我们要学习的折射现象，现在大家都理解了折射现象的定义，接下来我们一起探究一下折射的规律。
四、教学设计题（本大题共2小题，其中13题12分，14题28分，共40分）
13．阅读材料，根据要求完成教学设计。
下面为初中物理某教材“压强”一节中“探究压力作用的效果跟哪些因素有关”的试验。
任务：
（1）说明材料中，“乙图在桌面上放一个砝码；丙图把小桌翻过来，在其上放一个砝码”的实验设计意图。（4分）
（2）基于该实验，设计一个包含师生交流的教学方案。（8分）
答：（1）实验设计意图
探究压力一定时，接触面积不同，压强的变化。
（2）教学方案
①新课导入
教师结合生活实际导入新课，例如用手把图钉按进桌子。
②新课教授
a．复习概念，提出问题
教师引导学生复习压力、压强的概念，提出问题：影响压强大小的因素有哪些？请说出理由。
b．结合实际，猜想假设
教师引导学生思考手按图钉的工作原理，观察图钉被按进桌子的过程。
学生参与实验，认真观察思考，教师提示观察角度：用力大小、图钉尖部和底部面积大小。
学生猜想：压力大小，受力面积大小。
师：压力的作用效果的大小可能跟这些因素有关，我们要研究跟其中一个因素的关系采用什么研究方法？
生：控制变量法。
设计实验：师：如何显示压力的作用效果？如何控制和改变压力、受力面积等变量？
教师边启发边演示完成任务，设计实验要解决三个问题：显示什么，如何显示？控制什么，如何控制？改变什么，如何改变？通过这样的程式化的锻炼，可使学生有目的、有方法地进行实验设计，提高课堂效率。
生：用小桌陷入沙子的深度显示压力的作用效果；通过控制放在木块上砝码的个数控制压力；通过小桌的正放和倒放控制受力面积。
c．学生分组实验，教师巡视指导，要充分体现学生的主体作用，把实验完全放给学生，充分培养学生的探究能力，让学生亲自体验成功的喜悦，探究的乐趣。
d．请同学说出实验的过程和得到的结论，教师追问：如何控制压力和受力面积不变的？
e．师总结：压力的作用效果跟压力的大小和受力面积有关。
③拓展应用
要求学生说出日常生活中增大压强和减少压强的事例。
④小结作业
教师和学生交流这节课有什么收获，与学生一起进行课堂总结，通过小结与学生一起回顾所学内容，加强学生的记忆，巩固新知识。
14．略。