2009年湖南株洲市教师招聘考试真题（附答案详解） - 教师招聘考试真题

四、学科专业知识（60分）
17．（15分）质量为m边长为l的正方体木块浮在在深
广平静的水面上，如图所示，木块密度是水的密度的一半。
现在木块正上方施加一竖直向下的压力F，使木块缓慢下移，
直至木块上表面刚好与水面相平。在此过程中
（1）求水增加的机械能。
（2）导出压力F与木块下移的位移x的关系式F=F（x）。
（3）作出F=F（x）的图象并利用图象求出压力所做的功。
（4）定量说明能量的转化情况。
参考答案：（1）设水的密度为ρ，木块原来浮在水面上时浸在水下的高度为h，依据平衡条件有mg=ρgl2h   而 m=ρl3/2   解得 h= l/2（2分）因此，当木块移到上表面刚好与水面相平时，水增加的机械能等于将体积为正方体木块一半的“水块”中的水（图1中阴影部分）全部移到水面时水增加的重力势能。因此水增加的机械能 △Ep水=3 mgl/4（2分）（2）由于木块是缓慢移动，
故可以认为木块始终处于平衡状态，依题意压力等于木块
下移时浮力的增量，于是 F=ρgl2x=2mgx/l（0≤x≤l/2）
（3分）（3）F=F（x）图象如图所示。（2分）压力F所
做的功图线与坐标轴所围面积，即W=mgl/4（2分）
（4）在整个过程中，木块减少的机械能为
△Ep木= mgl/2（2分）压力F做功消耗的能量为mgl/4，这两部分能量一起转化为水的机械能△Ep水=3 mgl/4，而W＋△Ep木=△Ep水，说明在这个过程中能量是守恒的。（2分）
18．（10分）在竞赛课“探究胡克定律”的教学过程中，学生通过实验探究得出胡克定律后，某参赛教师为了说明胡克定律的适用条件，出示了准备好的一根弹簧，让一个学生使劲拉，结果弹簧不能恢复到原长，以此说明胡克定律只在弹性限度内成立，并指出这根弹簧已“报废”。课后，有些观摩的老师发现，这根 “报废”的弹簧居然仍具有弹性！
（1）你认为这根“报废”的弹簧能说明胡克定律只在弹性限度内成立吗？说明理由。
（2）如果你是这位参赛教师，并且当场发现“报废”的弹簧仍具有弹性，你可以利用它如何进行后续教学？
（3）为了检测学生是否达成了这堂竞赛课的有关教学目标，可要求学生设计一个方案，测量一准确弹簧秤外壳内弹簧的劲度系数。请你帮助这位参赛教师拟定一个测量方案。要求：方案尽可能简单明了而误差尽可能小。
参考答案：（1）不能说明。“报废”的弹簧虽然不能恢复到原长，但仍具有弹性，说明它仍遵循胡克定律，只不过它的劲度系数和“原长”发生了改变而已。（3分）（2）可以指导学生：体验弹簧硬度的变化；比较劲度系数的变化；了解影响劲度系数的某些因素；进一步理解劲度系数的物理意义。（3分）（3）读出弹簧秤的量程Fm；用刻度尺测量弹簧秤全部刻度的长度lm；由胡克定律得弹簧劲度k=Fm/lm。（4分）
19．（5分）质点是高中物理的一个非常重要的理想化物理模型。
（1）理想化物理模型体现的重要思想是什么？
（2）在计算一列火车过桥或隧道的时间时，能否把火车看做质点，目前是有争议的。请简要说明你对这个问题的理解。
参考答案：（1）突出研究对象的主要方面，忽略次要因素，更深刻地把握事物的本质。（2分）（2）只要观点鲜明、阐述有理有据、表述条理清晰即可。（3分）
20．（7分）有人认为，牛顿第二定律表明，当物体不受力或所受合力为零时，物体处于静止或匀速直线运动状态，因此，牛顿第一定律只不过是牛顿第二定律的一个推论而已。你是否认同这种观点？说明你的理由。
参考答案：不能简单的认为牛顿第一定律只是牛顿第二定律的一个推论。（1分）要点：①从规律形成的历史渊源看，牛顿第一定律是在伽利略、笛卡儿等关于力和运动的关系的研究成果的基础上进一步完善、总结出的物理规律，它是以可靠的实验事实为基础进行逻辑推理和思辨的产物（理想实验），是无法用实验直接验证的。②从规律的作用和意义看，牛顿第一定律不仅回答了力和运动的关系，而且明确了力和惯性两个科学概念，同时还定义了惯性参考系③从规律的历史地位看，没有牛顿第一定律揭示的“力是改变物体运动状态的原因”，就不会有牛顿第二定律的得出，牛顿也就不会以新的视角审视引力、发现万有引力定律，进而令人信服地表明天上和人间遵循同样的力学规律，因此，牛顿第一定律是牛顿物理学的基石。（每个要点2分）
21．（8分）爱因斯坦在评价伽利略的成就时说：“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。”
（1）伽利略的科学著作《              》奠定了他作为近代力学创始人的地位。
（2）伽利略对运动的研究，创立了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法，其核心是把         和逻辑推理有机地结合起来，有力地推进了人类科学认识的发展。
（3）伽利略对自由落体运动的研究是如何体现他的科学思想和方法的？
（4）伽利略认为，懂得忽略什么，有时与懂得重视什么同等重要。从物理学研究问题的方法看，伽利略的这种思想在高中物理课程中有哪些具体体现？
参考答案：（1）两种新科学的对话（1分）（2）实验（1分）（3）首先，伽利略利用逻辑推理揭示了亚里士多德的“重的物体比轻的物体下落快”的落体理论中蕴涵的矛盾；其次，在自然规律应是简洁明了的思想引导下，猜想自由落体运动是速度随时间均匀变化的最简单的变速运动；接着进一步利用数学推理得出自由落体运动的位移与时间的二次方成正比；然后，在通过大量实验得出小球在斜面上的运动是匀加速运动后，进行合理外推，推测当斜面倾角增大到90°时，也就是小球做自由落体运动时，小球的运动也应该是匀加速运动。（4分）（4）研究机械运动的质点，研究气体性质的理想气体，研究电场性质的点电荷，研究波动规律的简谐波，研究振动的单摆与弹簧振子等等。（2分）
22．（9分）普通高中物理课程结构框图如下：

（1）高中物理在课程结构上体现了                    的基本理念.
（2）共同必修模块物理1和物理2是全体高中学生的共同学习内容，学生通过相关核心内容的学习，进一步体会物理学的特点和研究（思想）方法。请简要说明物理学有哪些主要的特点和研究方法？
（3）选修课程由选修系列1（选修1-1、选修1-2）、选修系列2（选修2-1、选修2-2、选修2-3）和选修系列3（选修3-1、选修3-2、选修3-3、选修3-4、选修3-4）共10个模块组成。选修系列1侧重物理学与社会科学和人文科学的融合，强调物理学对        的影响；选修系列2侧重从       的角度展示物理学，强调物理学的实践性、应用性；选修系列3较系统地介绍物理学内容，进一步强调物理学研究的思想和方法。
（4）学生完成共同必修模块学习后，已获4个必修学分，余下的2个必修学分可以通过选学后续课程获得。如果你是学生选课的指导老师，你如何指导学生选课？
参考答案：（1）注重基础，体现选择性。（1分）（2）特点：物理学是以实验为基础的自然科学；物理学的研究以数学为主要工具。（2分）研究方法：理想化方法，实验的方法，实验与推理相结合的方法，研究复杂问题从简单问题入手的方法，变与不变的极限思想方法，守恒的思想方法，等效、转换的思想方法，类比的思想方法，物理模型的思想方法等。（2分）（3）人类文明；技术应用。（2分）（4）应根据学生的兴趣、发展潜能和今后的职业需求指导学生选课。具体来说，应指导有人文倾向的学生选修1-1，有理工科倾向的学生选修3-1或2-1。（2分）
23．（6分）课程标准是学科教学的纲领性文本。请根据《普通高中物理课程标准》回答下列问题：
（1）高中物理课程标准中，课程目标分为知识技能目标和体验性目标，对不同水平的学习和不同类型的目标要求用不同的行为动词进行描述。请你至少写出6个描述体验性学习目标的行为动词：                       。（说明：体验性目标主要指“过程与方法”和“情感、态度、价值观”维度的目标）。
（2）下表是高中物理课程标准中“相互作用与运动规律”的“内容标准”。
内容标准    活动建议
1．通过实验认识滑动摩擦力、静摩擦力的规律，能用动摩擦因素计算摩擦力。
    2．知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律。
    3．通过实验，理解力的合成与分解，知道共点力的平衡条件，区分矢量与标量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题。
4．通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系。理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。通过实验认识超重与失重现象。
    5．认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。    1.调查日常生活中利用静摩擦力的事例。
    2.制作一个简易弹簧秤，用胡克定律解释其原理。
    3.研究两个大小相等的共点力在不同夹角时的合力大小。
4.通过实验测量加速度、力、质量，分别作出表示加速度与力、加速度与质量的关系的图象，根据图象写出加速度与力、加速度与质量的关系式。体会探究过程中的科学方法。
5.根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置。
高中物理课程标准中的其他内容标准部分还有有许多类似上述的“活动建议”，请你简要谈谈它们对课程实施有何指导意义。
参考答案：（1）观察、收集、调查、参与、参加、参观、查阅、经历、体验、感受、尝试、交流、讨论、体会、关注、注意、关心、乐于、勇于、敢于、发展、保持、建立、形成、养成、具有、领悟、领会、思考等等（2分）（2）“活动建议”中的行为动词“查阅”、“制作”、“研究”、“体会”、“设计”等对教师实施教学提出了操作性建议，对教学过程的设计有重要的指导意义；（2分）同时体现了改变过分注重知识传承的倾向和单一的接受性学习方式的思想，体现了高中物理新课程实施的“注重自主学习，提倡教学方式多样化”的理念。（2分）

2009年湖南株洲市教师招聘考试真题（附答案详解）(二)