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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（高中）押题卷一
一、选择题
1.【答案】C
【解析】由图中阴极射线管的实验可以看出，阴极射线指的是电子流，运动
的电子受到磁场中某种力的作用，这个力明显就是洛伦兹力。
故正确答案为C。
2.【解析】解：当气体做等容变化时，根据理想气体状态方程 可知，
，在 V-T 图象中，斜率越大，压强越小，故 ，从 A 到 B ，=气 体的压
强 =减 小，由于从A到B做等容变化气体不做功，温 度 1 >降 低 2 ，内能减小，根据热力
学第一定律 可知，气体放热，故ABD选项错误，C选项正确；
故正确答案为C。
△ = +
3.【答案】A
【解析】解：ABD 选项，对A和B进行受力分析，根据平行四边形定则做出
重力和支持力的合力的大小等于绳子的拉力的大小，设支持力与竖直方向的夹角
分别为 和 ，
根据正弦定理可以得到： ， ，由于 ，
'
3
= ' +
45° = 45° =
= 9整0理° 可以得到： ， ，
' 6
再次利用正弦定理 = ： 30° = 60° = = ，2
3
整理可以得到： 180°−30°−，45故° =A选 项45正°确 ， B18D0°选−6项0°−错45误° =； 45°
C选项，由图根据 几 :何 知=识可3以:1知道，细线与水平方向的夹角为
，故C选项错误。
90°−30°−
故正确答案为A。
45° = 15°4.【解答】解：A选项，图 1中，断开 的瞬间， 灯闪亮，是因为电路稳
定时， 的电流小于 的电流，则可知 的电
阻1 小于 的
电1 阻，故A选项错误；
B选
1项，图1中，
闭合 ，电路稳
定后，断开开
关1 瞬间，灯 突然闪亮，
说明灯泡中的电流小于线圈 中1 的电流，故B选项错误； 1 1
C选项，图2中，因为要观察两只灯泡发光的亮度变化，两个支路的总电阻
相同，因两个灯泡电阻相同，所以变阻器 与 的电阻值相同，故C选项正确；
D选项，图2中，闭合 瞬间， 对电
流
由2阻碍作用，所以 中电流与变阻
器 中电流不相等，故D选项 2错误。 2 2
故正确答案为C。
5.【解析】D
A选项，物块由A到B的间距对应图象所围梯形的“面积”为
1 2+4
故A选项正确，不 符=合题×意2×；0.2+ ×1 = 3.2
2 2
B选项，由 图象可知，物块在传送带上先做 匀加速直线运动，加速度
为 − 1
∆ 1 2 2
对物体受力分析受摩擦 力1 ，=方向=向下，=重1力0 和/ 支持力，由牛顿第二定律得
∆ 0.2
同理做 的匀加速直线
运
动
，
对
+
物
体
受
力
分
=
析
受
1摩擦力，方向向上，重力和
支持力，加
速2度为
∆ 2 4−2 2
2 = = = 2 /
∆ 2 1.2−0.2
由牛顿第二定得
− = 2
联立解得= 0.8
故B选项正确，不符合题意；
= 0.5
C选项，根据 图象可知， 内，货物相对传送带向上运动，位移
为
− 0−0.2
1
内，货物相对 传1 送=带×向2下×运0动.2，=位0.2移 为
2
0.2−1.2
1
货物从A运动到B过程 中2 =，货×物4相−对2传×送1带=位1移 为
2
痕迹的长度为 ，故C选 ∆ 项 = 错 误2 − ； 1 = 0.8
D选项，根据功能关系，货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对
1
位移， 内，货物与传送带摩擦产生的热量为
0−0.2
0.2-1.2s内，货物与传
送1带
=
摩
擦
产
生
的
·
1热
=
量
0
为
.8
货物从A运动到B过程中
，2
=
货
物
与
传
送
·
带
2摩
=
擦
4
产生的热量为
故D选项错误，符合题意。 = 1 + 2 = 4.8
本题为选非题，故正确答案为D。
6. 【答案】C
【解答】解：A选项，将屏远离双缝，L 变大，根据双缝干涉条纹的间距公
式 λ条纹间距变大，故A选项错误；
△B 选=项 ，将滤光片由红色的换蓝色的，波长变短，根据双缝干涉条纹的间距
公式 λ知条纹间距变小，故B选项错误；
△C 选 项=， 换一个两缝之间距离较大的双缝， 变大，根据双缝干涉条纹的间
距公式 λ知条纹间距变小，故C选项正确 ；
△ = D选项，将单缝向双缝移动一小段距离后，条纹间距公式与此距离无关，因
此干涉条纹间距不变，故D选项错误；
故正确答案为C。
7.【答案】A
【解析】在 时间内，如果匀速，则 图象是与时间轴平行的直线，
如果是加速，根据 0− 1 ，牵引力减小；根据 − ，加速度减小，是加
速度减小的加速运动，当加速度为0时，即 ，汽车开始做匀速直线运动，
= − =
此时速度 ；所以 时间内， 1 =图 象先是平滑的曲线，后是平行
1 1
于横轴的 直 1 线=； 1在= 时间0内−， 1功率突然 增−加 ，故牵引力突然增加，是加速运
动，根据 ，
牵1
−
引
力2 减小；再根据 ，加速度减小，是加速度减
小的加速运动，当加速度为0时，即 ，汽车开始做匀速直线运动，此时速
= − =
度 ．所以在 时间内 ，2即= 图象也先是平滑的曲线，后是平
2 2
行于 2 横=轴 2的=直 线，A选项 1正−确 2。 −
故正确答案为A。
8.【答案】C
【解析】AB选项，当导线 匀速向右运动时，导线所受的合力为零，说明
导线不受安培力，电路中电流为零，故电阻两端没有电压。此时导线 产生的
感应电动势恒定，根据闭合电路欧姆定律得知，电容器两板间的电压为
．故AB选项错误。
= =
C 选项，电容器两板间的电压为 ，则电容器所带电荷量
，故C选项正确；
= = =
D选项，因匀速运动后MN所受合力为0，而此时无电流，不受安培力，则无
需拉力便可做匀速运动，故D选项错误。
故正确答案为C。
二、计算题9.【参考答案】
设绳子对物体（或绳子对轮轴）的拉力为T，则根据牛顿运动定律和转动定
律得：
， ，由运动学关系有 ，
− = = =
由上述各式解得 。
2
( − )
又根据已知条件 = ， 故 ， ；联立得 。
2
1 2 2 2
0 = 0 = 2 = 2 = ( 2 −1)
三、案例分析题
10.【参考答案】
（1）本题检测的知识点为受力分析、牛顿第三定律、圆周运动、平抛运动
及机械能守恒定律等。
（2）错误原因：该学生忽视了小球是在做圆周运动，其所受合力提供小球
做圆周运动的向心力。
正确解答：
①小球由 到 的过程中，小球的机械能守恒。根据机械能守恒定律可知：
，
1 2
= 2
故 。
= 2
小球在B点时，根据向心力公式可知： 。
2
故 。 − =
2
根据 牛=顿 第 三+定 律=可3知 ， 小球对轨道的压力大小与轨道对小球的支持力大小
相等，为 。
②小球3 从 B点抛出后做平抛运动，则有： ，故 。
1 2 2( − )
− = 2 =
在水平方向上： 。
（3）教学思路： 教=师 可 =以2设置 一−系 列 启发性的问题，引导学生回忆圆周运
动的知识。学生已经掌握了圆周运动及平抛运动的相关知识，只是熟练度及理解
不够，教师可以通过适当的练习帮助学生加深对相关知识的理解和认识。11.【参考答案】
（1）教师的教学符合新课程倡导的理念。例如，教师应用“汽车一级方程
式大赛”的视频导入新课，充满激情的音乐和动感的画面激发了学生的学习兴趣，
从而顺利引入离心现象。在其他实例的辅助下，成功帮助学生总结出离心现象的
概念。此外，教师注重对学生的学习兴趣、自主学习能力以及合作精神的培养。
教师运用的教学资源也非常丰富。丰富的教学资源不仅有利于学生对物理概念和
规律的理解，也有利于增加学生的体验，提高学生的学习兴趣。
（2）教学片段：
教师拿出一块吸足水的海绵并提问:如何去掉海绵里的水?
学生:捏它、用力甩它、让海绵做圆周运动.......
教师：好！如果我们用让海绵做圆周运动的方法，怎样才能让海绵里的水尽
快甩掉呢？大家讨论一下。
学生经过讨论提出，先控制转速不变，观察是半径长的容易把水甩掉还是半
径短的容易把水甩掉。保持半径不变，观察是转速快的容易把水甩掉还是转速慢
的容易把水甩掉。
教师按照学生所说操作实验，首先控制转速不变转 10 秒，观察两块半径长
短不等的海绵的脱水情况，发现半径长的脱水多，然后取两块半径一致、吸水量
一致的海绵，在不同转速下转动，观察到转速快的脱水多。教师提问，学生总结
实验结论。
学生：海绵块的转速越快，半径越长，水越容易甩掉。
教师：若水不做圆周运动，往外跑呢？大家分析下。
学生：因为惯性，向心力太小拉不住水。
教师：我来给大家总结一下。做圆周运动的物体，由于自身的惯性，总有沿
着圆周的切线方向飞离的倾向，它之所以没有飞出去，是因为向心力拉着它。但
当向心力不足或失去向心力时，物体无法做圆周运动时就会飞离圆周，做离心运
动。大家明白了吗？
学生:明白了。
教师：那大家能解释车拐弯，洗衣机脱水和制作棉花糖的现象了吗？学生:汽车拐弯，人具有惯性，摩擦力和拉力小于所需摩擦力时就会飞出去。
洗衣机通过加大转速来甩干衣服。棉花糖的制作也是通过加大转速使糖发生离心
现象。
四、教学设计题
12.【参考答案】
（1） 的任何物质都含有相同的粒子数，这个数用阿伏加德罗常数表示，
通常取阿伏加德罗常数 。
1
23 −1
（2）教学片段： = 6.02×10
教师:在初中的学习中我们已经知道，物质是由大量分子组成的，如果把分
子看成球形，它的直径大约为 。分子那么小，肉眼根本看不到，怎样才
−10
能知道分子的大小呢？
10
学生:运用油膜法估测分子的大小。
教师：很好，既然大家都预习过教材，下面我们就开始操作。
教师将1滴油酸滴在水面上，水面上形成油酸薄膜。
师：因为油酸分子部分亲水，所以油酸分子在水面上为单层分布。那么要测
量分子的直径，我们需要考虑哪两个问题呢？
学生:1滴油酸的体积、油酸薄膜的面积。
教师：非常好，底面积乘以高（油酸分子的直径）就是体积了，对不对？那
我们如何测量体积和面积呢?
学生:体积可以用量筒测量，用直尺测量长和宽得到面积。
教师：大家说的方法在测量常规物体的时候比较适用，但是油酸只有1滴我
们怎样才能测出体积和面积呢？
学生:可以通过测量大量液滴的体积除以总滴数就是 1 滴油酸的体积。但油
酸在水面上是透明的，面积无法测量。
教师：体积的测量方法大家说得很好。面积的话我们可以借助痱子粉、玻璃
板和坐标纸来估计，下面大家先
动手测量一下油酸的体积。
学生进行实验操作，教师来回走动，进行指导。学生测量出1滴溶液含纯油酸约为 。
−5
教师：大家都测量出油酸的体积了，下面老师将示范如何测量油酸的面积，
2×10
请同学们注意观察，然后自己操作。
教师操作：将痱子粉撒在水的表面。用注射器往水面上滴1滴油酸，油酸立
即在水面散开，形成薄膜，薄膜上没有痱子粉，可清楚地看出它的轮廓。待薄膜
稳定后将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下薄膜轮廓。将画有油酸膜轮廓的玻
璃板放在坐标纸上。运用多媒体展示画面。
教师：好，大家来数一下轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于
半个的算一个。数完之后乘以单个正方形小格的面积就得到了油膜的面积。接下
来，大家能独立求出油酸分子的直径了吗？
学生:能。
教师：好，大家自己操作一遍，有问题随时举手示意。
13.【参考答案】
（1）研究抛体运动的规律，采用速度的分解与合成的方法。
用手把小球水平抛出，小球从离开手的瞬间开始，做平抛运动，以小球离开
手的位置为坐标原点，以水平方向为 轴的方向，竖直向下的方向为 轴的方向，
建立坐标系，并从这一瞬间开始计时。
将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，分
别写出小球坐标随时间的变化规律，由此得出小球在任意时刻的位置。
（2）教学设计如下：
探究平抛运动规律
【教学目标】
1.知道平抛运动的受力及运动特点，知道平抛运动可分解为水平方向上的匀
速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。
2.会用运动合成与分解的方法分析平抛运动，建构平抛运动模型；体会将复
杂运动分解为简单运动中蕴含的“等效替代”的物理思想。
3.经历实验验证平抛运动规律的过程，会对平抛运动轨迹进行分析，提高教
据分析和处理的能力。
4.在发现平抛运动规律的过程中，认识到平抛运动的普遍性；在探究过程中形成了实事求是的态度，同时提高了合作交流能力。
【教学重难点】
1.教学重点
平抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动。
2.教学难点
平抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动的实验
探索过程。
【教学过程】
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
提问：
当把一个小球以不同的方式抛出，抛出的小球有 利用生活中的例子，
什么共同点和不同点？ 学生思考回答 激起学生的好奇心
抛体运动定义： 和求知欲，从而使学
新课导入 以一定的初速度将物体抛出不考虑空气阻力，物 生对本节课的内容
体只在重力作用下所做的运动叫作抛体运动。 举例（生活中的 产生强烈的探索欲
引入：今天我们来共同探索抛体运动的一个特例 抛体运动） 望
——平抛运动
（一） 平抛运动的定义 在课前预习的基 加强学生的课堂参
将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑 础上，通过小组 与度，使他们时刻参
空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动叫作 合作探究、小组 与到知识的探索中
平抛运动。 展示、点评及质 来，发挥教师为主
（二） 合作探究 疑，最终明确平 导，学生为主体的作
（1） 平抛运动的性质 抛运动的性质、 用
根据平抛物体的初速度以及受力特点分析可知， 分解、规律及规
平抛运动是匀变速曲线运动。 律的应用
（2） 平抛运动的分解
根据运动的合成与分解，对于一个复杂的曲线运
动，可以将它简化为两个直线运动来研究。
新课讲授 建立平面直角坐标系，分析平抛物体运动的初速度及受力特点，分析其分运动：
①水平方向：物体做匀速直线运动。 学生往往会对得出
②竖直方向：物体做自由落体运动。 的结论有些疑问，通
实验验证 过多个实验的验证，
利用平抛竖落仪和平抛水平仪验证：平抛运动课 实验是对理论分 学生对于自己得出
分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的 析的验证 的观点产生信心
自由落体运动。
（3） 平抛运动的规律
①平抛运动的速度
水平方向速度和竖直方向速度的合速度
②平抛运动的位移
由水平方向位移和竖直方向位移结合，消去时间 物理方法——分
，得到 与 的关系。所以得到平抛运动的轨迹 解法（等效替代
是一条抛 物线 法）
从生活走向物理，这
平抛运动规律的应用 是新课程改革的一
通过两道典型练
①一架战斗机以 水平匀速飞行，飞行 大理念，使学生的知
习题，掌握平抛
高度为 。若3战60斗 机/要ℎ投弹击中地面目标， 识可用、能用。从物
运动规律的应
它应距目50标0 水平距离为多远时投弹？（不考虑空 理走向社会，从简单
用，体会解决平
巩固提升 气阻力， ） 的物理知识升华到
抛运动以及曲线
2
②一小球水 =平1抛0出 /， 落地时速度大小为 ， 解决生活问题的角
运动的方法——
方向与水平方向成 角，求小球抛出时25的 初/ 速 度，增加学生的学习
分解法
度和抛出点离地的高53度°。（不考虑空气阻力， 热情，甚至这种热情
= 会持续到课下，持续
， ， ）
10
2 到以后的生活中
sin53°=0.8 cos53°=0.6
