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2024上半年国家教师资格考试
物理学科知识与教学能力（初中）押题卷一
一、选择题
1. 【答案】B
【解析】本题实验涉及到两次能量转化：通过热传递的方式增加水内能；水
的内能转化为木塞的机械能，这是蒸汽机的原理，故本题意在讲述热机的内容。
故正确答案为B。
2. 【答案】B
【解析】设电流表的内阻为 ，
（1） 接 时，电压表测 两 端 的电压，电流表测电路电流，由串联电路的
特点可得电 源电 压：
即： = + ﹣ ﹣ = ﹣ ﹣ + ﹣ ﹣1 ﹣ ﹣①
（2） = 接 9. 时 6 ， + 电 0 压 .3 表 × 测 与电流表两端的总电压U，电流表测电路电流，
此时电压表 示数 为 ，则电源 电压 ，将 代入①式，解得 ；
由电阻的串联和欧姆12定 律可得： = 12 ， 即=：12 （ = 8 ）；
解得： 。 = 2 + 12 = 0.25 × +8
故 正 = 确 4 答 0Ω 案为B
3. 【答案】C
【解析】由p ；
ℎ
∵两物体对水=平 面=的 压=强 相=同， 即= ℎ ，且 ＞ ，
甲 甲 乙 乙 甲 乙
∴ ； = ℎ = ℎ ℎ ℎ
甲 乙
当 从水<平 方向截去相同高度h后：
剩余的甲物体对水平面的压强： ；剩余的乙物
甲 甲 甲 甲
= ℎ −ℎ = − ℎ
体对水平面的压强： ，由于 ，即
乙 乙 乙 乙 甲 乙
；∴ = ℎ −ℎ，=即 − ℎ；C选项正 确<。
甲 乙 甲 乙 甲 乙
ℎ < ℎ − ℎ > − ℎ > 故正确答案为C。
4.【答案】C
【解析】BC选项，在两滑块刚好脱离弹簧时运用动量守恒得：
，得 ，两滑块速度大小之比为： ；两滑块2的 动 能+之比
1
= 0 =− 2 = 2
，B选项错误，C选项正确；
1 2
2×2 1
1 2
: A 选项 = ，两2 滑 块的 = 动 2 量大小之比 ，A选项错误；
2 1
D选项，弹簧对两滑块做功之比等于两滑块动能之比为：1：2，D选项错误．
= = 1
故正确答案为C。
5.【答案】D
【解析】根据 ，解得 ，则最大动能
2
= =
2 2 2
1 2
则增大磁场的磁感应强度 或 增=大 D 形盒=的半径，可以增加粒子射出时的动能，
2 2
与加速电压和狭缝间的距离无关，故D选项正确，ABC选项错误。
故正确答案为D。
6.【答案】D
【解析】A选项，比结合能越大的原子核，核子结合得越牢固，原子核越
稳定，A选项错误；
B选项，根据玻尔理论可知，氢原子核外电子跃迁过程，氢原子要辐射（或
吸收）光子，电子的总能量变化，B选项错误；
C选项，原子核 衰变所放出的电子为原子核内一个中子转化为一个质子
和一个电子而来的，C选项错误；
D选项，处于激发态的原子核放出 射线时，只是能量减小，核子数并没
有发生变化，D选项正确。
故正确答案为D。7.【答案】D
【解析】A选项， 当 到达底端时， 的速度为零， 的速度在整个过程中，
先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对b先做正功，后做负功，A选项
错误；
B.选项， 运动到最低点时， 的速度为零，根据系统机械能守恒定律得：
ℎ
1 2
解得 =
2
ℎ
B选项错误； = 2
C.选项， 的速度在整个过程中，先增大后减小，所以 对 的作用力先是动
力后是阻力，所以 对 的作用力就先是阻力后是动力，所以在 减速的过程中，
对 是向下的拉力，此时 的加速度大于重力加速度，C选项错误；
D选项， 、 整体的机械能守恒，当 的机械能最小时， 的速度最大，此
时 受到 的推力为零， 只受到重力的作用，所以 对地面的压力大小为 ，D
选项正确。
故正确答案为D。
8.【答案】B
【解析】A选项， 为椭圆轨道远地点的速度，假设卫星在通过此位置做
匀速圆周运动，根据卫 星2 变轨原理可知，匀速圆周运动的速度 大于 ，根据
'
2 2
万有引力提供向心力可知， m ，解得线速度： ，轨道半径越大，
2
2
线速度越小， 表示做匀速圆 周=运动 的速度，即 ＜ =，故 ＞ ，故A选项
'
错误； 1 2 1 1 2
B选项，两个轨道上的卫星运动到A点时，所受的万有引力产生加速度，
，解得加速度： ，两卫星在 A处的加速度大小相等，故 B 选
2 2
项 正=确 ； = CD选项，椭圆的半长轴与圆轨道的半径相同，根据开普勒第三定律知，
3
2
，两颗卫星的运动周期相等，则不会相遇，故CD选项错误。 =
故正确答案为B。
二、简答题
9.【参考答案】
（1）课堂教学提问具有如下功能：集中注意力，激发兴趣；启发思维，发
展智力；反馈评价，调控教学。
（2）学习初中物理“运动的描述”时可以提问；通过观察，想一想，运动
和静止的相对性在体育和杂技中有什么应用？我们坐在汽车上，当突然刹车时，
身体向哪个方向倾斜？什么叫作参照物?在学习“升华和凝华”时，可以提问：
冰冻的衣服在低于 的冬天也能变干，为什么？白炽灯泡通常做成“梨形”，
这样设计有什么道理？
0℃
10.【参考答案】
猜想与假设为制订探究计划、设计实验方案奠定必要的基础。在实施猜想与
假设过程时，要先向学生进行背景知识的介绍。在此基础上针对准备研究的课题，
引导学生提出两方面的猜想：一方面是猜想问题的成因；另一方面是猜想探究结
果。
例如，在讲“乐音与噪声”过程中，教师可以在研究音调高低与振动频率时，
先让学生听男高音和男低音演唱对比，再让学生听不同音调的音叉，感受音调高
低。然后用压在桌边缘的锯条振动发出的声音让学生感受，进而引导学生猜想音
调高低和振动快慢的关系。
例如，讲“声音的产生与传播”，教师可以提出这样的问题“兵来将挡，水
来土掩，如果声波枪发出的声波正向我们袭来，我们怎样保护自己呢？现在让我
们发挥聪明才智，先猜想一下，怎样可以防御声波？”这样的问题本身具有发散
性，易引导学生形成猜想与假设。
三、案例分析题
11.【参考答案】（1）该题旨在帮助学生掌握欧姆定律和串联电路电阻分压的知识点。
（2）正确解答：
解:①当滑片在 端时，滑动变阻器短路，电阻 ，两端的电压
；所 以电源电压也为 。 1 = 1 1 =
②当滑片在 端时，电阻 两端的电压 ，电路
0.6 ×5Ω = 3 3
中的电流 1 1 = − 2 = 3 −2 = 1
1 1
滑动 变=阻 器1 = 5的Ω =最0大.2阻 值 。
（3）教学片 段2 ： 2 = 7 = 0.2 = 10
教师:同学们这道题考查我们的是什么知识呢?
学生:欧姆定律和串联电路的特点。
教师：那么谁能说说串联电路的特点呢?
学生1:串联电路各电阻分压，路端电压等于各电阻电压之和。
学生2:串联电路各处电流都相等。
教师：同学们回答得非常好，那么让我们来看下这道题，当滑片在 端时，
电阻 和 是怎么连接的呢？
学1生:
串2 联。
教师：那么总电阻是多少?
学生: 。
教师：
在1
+
第
（21）问当中我们已经求出了电源电压，那么电路中的电流怎么
求？
学生:根据欧姆定律，用电源电压除以总电阻。
教师：总电阻我们知道吗?
学生:不知道。
教师：那我们应该怎么求?想一想串联电路电流的特点。
学生： 两端的电压可以求出来， 的电阻是已知的，所以可以用 的电
压除以 的 电1阻来求电路中的电流。 1 1
教
师1：那我们来求一下吧。
12.【参考答案】
（1）一根硬棒，在力的作用下能绕着某固定的点转动，这根硬棒就是杠杆。杠杠的平衡条件：动力 动力臂=阻力 阻力臂。
（2）该教学片段存在以下几个问题。
× ×
①教学片段反映出该教师在教学过程中采用灌输式的教学方法，虽然在教学
过程中有提问的环节，但是问题缺乏引导性，缺乏思考的价值，不符合新课程改
革中提出的学生是学习主体的要求，也不利于学生综合素质的提升。
②教学内容处理不灵活，在课程导入过程中，仅仅采用读课本的方式，不利
于学生理解杠杆的概念。
③教师对于学生的评价太过单一，且没有针对性，不利于学生好奇心和求知
欲的培养。
（3）教学片段：
教师:同学们，请看大屏幕，这是一幅什么图？
学生:古代埃及的金字塔。
教师：作为世界七大奇迹之一的金字塔，它的建造多年来一直是个谜，其中，
最主要的谜团是古代埃及人民在没有现代工具的条件下，如何来搬运重达 200
多吨的石块呢？
（投影出课本古代埃及人民搬运石块的图片）
教师：现在，人们利用物理知识对它的建造进行了科学的猜测。聪明的古代
埃及人民可能就是利用如图所示的装置，把巨大的石块一步步地搬运到金字塔顶
部的。以上只是人们的猜想，要解决问题光靠猜想行不行？
学生:不行。
教师：那好，我们一起来回顾一下那段历史，通过实验来验证一下，怎么样？
学生:好（兴高采烈地说）。
（师出示自制教具：一省力杠杆、铅球、50克重的钩码）
教师：用铅球代表巨大的石块，用钩码的拉力来代表人的拉力，用这一装置
代表如图所示装置，现在，用这一个小钩码把沉重的铅球吊起，你相信吗？
学生:相信（但也有个别学生摇头表示不信）。
教师：好，那我们就用实验来说明问题吧，谁上来操作一下？
（一生上讲台演示，钩码把铅球吊起，当学生吊起铅球时，教师指着这一装
置问其他同学）教师：在物理上这类装置叫作什么呢?
学生:杠杆。
教师：从这节课开始我们就来学习杠杆。
教师：日常生活中你见过或者使用过哪些杠杆?大家互相交流一下。
教师：谁起来说一下?
学生1:杆秤、跷跷板。
学生2:指甲钳、撬棒。
（教师再补充几个例子并板书出这几种杠杆名称）
教师：由此可见，杠杆在我们生活中处处可见，是我们生活上不可缺少的得
力助手，现在，我们一起来认识一下杠杆。
（师板书：一、认识杠杆）
（投影出日常生活中常见的杠杆：杆秤、跷跷板、压井杠、撬撬棒）
教师：请同学们观察一下这些常见杠杆，思考它们有哪些共同特征？同桌间
讨论一下。
教师：谁来说一下?
学生1:都有一个固定点。
学生2:都可以转动。
学生3:杠杆都受到两个力的作用。
学生4:组成杠杆的杆材料都很硬。
教师：现在请同学们画出以上四种实物的示意图。
教师：这几位同学的示意图基本一样，唯独跷跷板的画法不一样，我们能否
把跷跷板的示意图画成一条直线？
学生:可以。
教师：现在，你认为杠杆还有别的共同特征吗？
学生:都是一根硬棒。
教师：同学们回答得很好，大家能不能根据杠杆的共同特征定义一下杠杆
呢？
学生1:能绕固定点转动的硬棒叫作杠杆。
学生2:我认为应该是在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒叫作杠杆。教师：通过刚才的学习我们知道杠杆实际就是一根能绕固定点转动的硬棒。
四、教学设计题
13.【参考答案】
（1）这个实验说明了声音能够传递能量。
（2）师：大家已经知道了声音可以传递信息，如医生通过听诊器可以了解
病人的心、肺等的工作状况。那么声音还有其他应用吗？接下来我们来看一个演
示实验。
（教师演示实验）
教师：大家看到了什么?
学生:蜡烛火焰摇摆不定，最终熄灭。
教师：这个现象说明了什么呢?
学生:有能量传递过来了。
教师：扬声器在这里起什么作用呢?
学生:扬声器振动发声，带动空气振动。
教师：扬声器振动将能量传递给了火焰，这个能量是谁传递的呢？
学生:声波。
教师：非常好！这个实验现象说明了声波能传递能量。大家想一想，生活中
有哪些现象说明了声波能传递能量呢？
学生 1:去眼镜店清洗眼镜的时候，用的就是超声波所传递的能量来清洗眼
镜。
教师：对的，可见这位同学非常善于观察生活。生活中还有一些地方也应用
了声波具有能量，如牙齿有结石时，一般我们会去医院洗牙。这个时候医生就是
利用超声波振动来除去牙体的结石。这也就是声音的另一个应用——声音能传递
能量。
14.【参考答案】
（1）皮球落向地面时，重力势能转化为动能；撞击地面时，动能转化为弹
性势能；恢复形变向上弹起时，弹性势能转化为动能；离开地面向上弹跳时，动能转化为重力势能。
（2）教学设计如下：
机械能及其转化
一、教学目标
知识与技能：能够通过实例解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相
互转化的简单现象。
过程与方法：通过观察和实验认识动能和势能的转化过程。
情感态度与价值观：通过小组合作讨论，认识交流与合作的重要性，学会与
他人交流的方法，在解决问题的过程中，体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。
二、教学重难点
教学重点：准确辨析机械能的转化。
教学难点：机械能不守恒时，机械能的转化。
三、教学过程
1.复习导入
【教师活动】
救师手持粉笔头并将它高高举起，据此提问：被举高的粉笔具有能量吗?为
什么?
【学生活动】
学生回答：具有重力势能。
【教师活动】
引导学生分析粉笔头下落的过程。首先提出，当粉笔头下落经过某一点时，
粉笔头具有什么能量？（此时既有重力势能，又有动能）继而让学生比较在该位
置和起始位置，粉笔头的重力势能和动能各有什么变化？（重力势能减少，动能
增加）
【设计意图】
通过对粉笔的举高和下落的分析，使学生自然而然地进入新知识学习的过程。
2.新课讲授
【教师活动】
在粉笔头下落的过程，重力势能和动能都有变化，自然界中动能和势能变化的事例很多，下面我们共同观察滚摆的运动，并思考动能和势能的变化。
实验1:滚摆实验。
出示滚摆，并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。事先应在摆轮的侧面某处
涂上鲜明的颜色标志，告诉学生观察颜色标志，可以判断摆轮转动的快慢。引导
学生复述并分析实验中观察到的现象。开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此
时摆轮只有重力势能，没有动能。摆轮下降时其高度降低，重力势能减少；摆轮
旋转着下降；而且越转越快，其动能越来越大。摆轮到最低点时，转动最快，动
能最大；其高度最低，重力势能最小。在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转
化为动能。仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能逐渐转
化为重力势能。
【学生活动】
观察实验现象。
【教师活动】
实验2:单摆实验。
此实验摆绳宜长些，摆球宜重些。最好能挂在天花板上，使单摆在黑板前，
平行于黑板振动，以便在黑板上记录摆球运动路线中左、右最高点和最低点的位
置。分析单摆实验时，摆球高度的变化比较直观，而判断摆球速度大小的变化比
较困难，可以从摆球在最高点前后运动方向不同，分析摆球运动到最高点时的速
度为零，作为这一难点的突破口。顺便指出像单摆这种往复的运动，在物理学中
叫作振动。
【学生活动】
观察实验现象，思考。
结合实验 1、2，以及教师在实验中的教学，得出动能和重力势能是可以相
互转化的。
【设计意图】通过滚摆实验和单摆实验让学生直观的感悟动能和重力势能可
以相互转化的规律。使学生能够在探究实验中提高观察和动手能力。学生可以在
此过程中不断地完善自己的科学探究思维。
【教师活动】
实验3:弹性势能和动能的相互转化。演示动能和弹性势能的转化实验。实验可分两步做。首先手持着木球将弹簧
片推弯，而后突然释放木球，木球在弹簧片的作用下在水平槽内运动。让学生分
析在此过程中，弹性势能转化为动能。第二步实验，让
木球从斜槽上端滚下，让学生观察木球碰击弹簧片的过程。然后，分析动能
转化为弹性势能和弹性势能转化为动能的过程。得出：动能和弹性势能也是可以
相互转化的。
教师在实验结束后，列举一些自然界中动能和势能相互转化的事例。
物体从高处落下、瀑布流水等这些事例也可以让学生列举，说明动能和势能
的相互转化。有些事例比较复杂，例如，踢出去的足球在空中沿一条曲线（抛物
线）运动过程中，动能和势能是如何相互转化的呢？（画出足球轨迹，依图分析）
首先我们来分析足球离地面的高度的变化，这是判断足球重力势能变化的依据。
很明显，在上升过程中足球的重力势能增加；在下降过程中重力势能减少。接着
再分析足球的速度。足球在最高点时不再上升，说明它向上不能再运动。所以，
足球在上升过程中，速度逐渐变小；在下降过程中速度又逐渐变大。通过以上分
析可以看到，足球在上升阶段动能转化为重力势能；在下降阶段重力势能转化为
动能。
【设计意图】
通过将生活中的具体事例与物理知识结合起来，体现教学中的理论与实际相
结合的教学原则。展示生活相关的小实验，也体现了直观性的教学原则。这样可
以提高学生对新知识的接受能力，锻炼学生的思考力。
【师生互动】
教师逐渐引导学生得出以下结论。
（1）在动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自的变化，而
且是此增彼减。
（2）动能的增减变化，要以速度增减来判断。
（3）重力势能的增减变化，要以物体离地面高度的增减变化来判断。
（4）判断弹性势能的增减，要根据弹性形变大小的变化。
