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2024年上半年教師資格證《高中物理》真題及答案[單選題]1.圖1所示為某高中物理教科書(shū)中的一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。根據(jù)教科書(shū)的描述可以判斷該實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中用來(lái)說(shuō)明()。A.帕斯卡原理B.開(kāi)普勒定律C.多普勒效應(yīng)D.惠更斯原理正確答案:C參考解析:當(dāng)蜂鳴器靠近觀察者時(shí),觀察者聽(tīng)到蜂鳴器的音調(diào)變高;當(dāng)蜂鳴器遠(yuǎn)離觀察者時(shí),觀察者聽(tīng)到蜂鳴器的音調(diào)變低。我們把這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。C項(xiàng)正確。A、B、D三項(xiàng):與題干不符,排除。故正確答案為C。[單選題]2.如圖2所示,豎直放置的彎曲管A端開(kāi)口,B端封閉,密度為的液體將兩段空氣封閉在管內(nèi),管內(nèi)液體高度差分別為、和,則B端氣體的壓強(qiáng)為(已知大氣壓強(qiáng)為)()。A.B.C.D.正確答案:B參考解析:中間部分液面比A端高,A端液面處氣體壓強(qiáng)為,則中間部分氣體壓強(qiáng)為,B端液面比中間部分液面高,則B端氣體壓強(qiáng)為。B項(xiàng)正確。A、C、D三項(xiàng):與題干不符,排除。故正確答案為B。[單選題]4.某照相機(jī)鏡頭是將折射率為1.38的增透膜覆蓋在折射率為1.52的玻璃鏡頭上。若此增透膜僅適用于波長(zhǎng)的單色光,則增透膜的最小厚度約為()。A.398.6nmB.199.3nmC.99.6nmD.90.5nm正確答案:C參考解析:在照相機(jī)鏡頭表面涂一層增透膜是為了使單色光在透射中得到加強(qiáng),而反射光和透射光的相干情況正好互補(bǔ),所以要使單色光在透射中得到加強(qiáng),則在反射中一定減弱,即兩光束相干相消,又由于增透膜上下表面均有半波損失(,

),所以兩反射光的光程差為,相干相消條件為,得。本題要求最小厚度,故令,則。C項(xiàng)正確。A、B、D三項(xiàng):與題干不符,排除。故正確答案為C。[單選題]5.現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為,光和實(shí)物粒子都具有波粒二象性。下列事實(shí)中突出體現(xiàn)物質(zhì)波動(dòng)性的是()。A.光電效應(yīng)現(xiàn)象B.電子衍射效應(yīng)C.α粒子散射D.康普頓效應(yīng)正確答案:B參考解析:光和實(shí)物粒子都具有波粒二象性,電子衍射效應(yīng)突出體現(xiàn)了物質(zhì)波動(dòng)性。B項(xiàng)正確。A、C、D三項(xiàng):與題干不符,排除。故正確答案為B。[單選題]6.如圖4所示,一束由紅、藍(lán)兩單色光組成的光,以入射角由空氣射到半圓形玻璃磚上表面的A處,AB是半圓的直徑。進(jìn)入玻璃磚后分為兩束,分別為AC、AD,它們從A到C和從A到D的時(shí)間分別為和,則()。A.AC是藍(lán)光,小于B.AC是紅光,小于C.AC是藍(lán)光,等于D.AC是紅光,等于正確答案:C參考解析:AC光的偏折程度比較大,則介質(zhì)對(duì)AC光的折射率比較大,AC光的頻率比較大,所以

AC光是藍(lán)光。設(shè)折射光與法線的夾角為,光在介質(zhì)中的傳播速度為,則有,又,由以上兩式得,可知AC光與AD光的傳播時(shí)間相等。C項(xiàng)正確。A、B、D三項(xiàng):與題干不符,排除。故正確答案為C。[單選題]7.如圖5所示,兩個(gè)互連的金屬圓環(huán),左環(huán)的電阻是右環(huán)電阻的兩倍,連接兩環(huán)導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì),只有左環(huán)所在區(qū)域有勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻變化時(shí),在左環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E,則a、b兩點(diǎn)間的電壓為()。A.B.C.D.正確答案:A參考解析:穿過(guò)金屬圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E相當(dāng)于電源電動(dòng)勢(shì)。設(shè)右側(cè)金屬圓環(huán)電阻為R,則左側(cè)金屬圓環(huán)電阻為

2R,a、b兩點(diǎn)間電壓為路端電壓,根據(jù)閉合電路歐姆定律得。A項(xiàng)正確。B、C、D三項(xiàng):與題干不符,排除。故正確答案為A。[單選題]8.如圖6所示,原長(zhǎng)為L(zhǎng)的彈簧一端固定在墻上,另一端與質(zhì)量為m的小圓環(huán)相連,將小圓環(huán)套在固定的豎直光滑長(zhǎng)桿上,開(kāi)始時(shí)彈簧處于水平狀態(tài)且為原長(zhǎng),圓環(huán)由靜止下滑。若圓環(huán)下滑到最低點(diǎn)時(shí),彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?L且未超過(guò)彈性限度,則在此過(guò)程中,()。A.圓環(huán)的機(jī)械能守恒B.彈簧彈性勢(shì)能變化了2mgLC.圓環(huán)下滑到最低點(diǎn)時(shí),所受合力為零D.圓環(huán)重力勢(shì)能與彈簧彈性勢(shì)能之和先變小后變大正確答案:D參考解析:A項(xiàng):圓環(huán)沿桿下滑的過(guò)程中,對(duì)于圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng),由于只有重力和彈簧的彈力做功,所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。對(duì)于圓環(huán),除重力做功外,還有彈簧的彈力做功,因此圓環(huán)的機(jī)械能不守恒,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。B項(xiàng):彈簧水平時(shí)恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài),彈簧的彈性勢(shì)能為零,圓環(huán)下滑到最大距離時(shí),彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)椋傻脠A環(huán)下降的高度為,根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒可知:彈簧彈性勢(shì)能變化量為,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。C項(xiàng):圓環(huán)所受的合力為零時(shí),速度最大,此后圓環(huán)繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),則彈簧的彈力增大,彈簧的彈力沿豎直方向的分力增大,圓環(huán)下滑到最低點(diǎn)時(shí),所受合力不為零,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。D項(xiàng):根據(jù)圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,而圓環(huán)的動(dòng)能先變大后變小,則圓環(huán)重力勢(shì)能與彈簧彈性勢(shì)能之和先變小后變大,故D項(xiàng)正確。故正確答案為D。[問(wèn)答題]1.電荷q均勻地分布在半徑為R的圓環(huán)上,P為圓環(huán)軸線上離環(huán)心O的距離為r的點(diǎn),如圖7所示。真空中的介電常量為。(1)圓環(huán)上任一電荷元在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。(10分)(2)整個(gè)圓環(huán)在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度。(10分)正確答案:詳見(jiàn)解析參考解析:(1)(2)[問(wèn)答題]2.下面是某學(xué)生對(duì)一道習(xí)題的解答。題目:在平直公路上,汽車(chē)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)速度達(dá)到后立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)直到停止,其圖像如圖8所示。若汽車(chē)的牽引力大小為,摩擦力大小為,全過(guò)程中牽引力做功為,克服摩擦力做功為。求:(1)與之比。(2)與之比。問(wèn)題:(1)寫(xiě)出該習(xí)題旨在幫助學(xué)生鞏固的知識(shí)點(diǎn)。(2)寫(xiě)出該習(xí)題的正確解答過(guò)程。正確答案:詳見(jiàn)解析參考解析:(1)本習(xí)題旨在幫助學(xué)生掌握動(dòng)能定理、圖像等知識(shí)。(2)正確解法:①對(duì)于整個(gè)過(guò)程,對(duì)汽車(chē)使用動(dòng)能定理得,得,即有。②設(shè)汽車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移大小分別為、,汽車(chē)的質(zhì)量為。根據(jù)圖像與坐標(biāo)軸所圍“面積”大小等于汽車(chē)的位移得。根據(jù)動(dòng)能定理,對(duì)于勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程:

①對(duì)于勻減速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程:

②聯(lián)立①②解得。[問(wèn)答題]3.案例:高中物理“變壓器”一段教學(xué)實(shí)錄如下:老師:同學(xué)們,今天我們來(lái)認(rèn)識(shí)一個(gè)神奇的器件,它叫變壓器。大家看屏幕(圖9),這就是變壓器。(老師拿出了一個(gè)教學(xué)用可拆卸變壓器,一邊演示,一邊進(jìn)一步介紹變壓器的結(jié)構(gòu)。)老師:這是鐵芯,這是用漆包線繞在絕緣框架上的原、副線圈,將鐵芯和線圈像這樣組合起來(lái),就做成了變壓器。(老師又拿出了燈池、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)等。)老師:同學(xué)們?cè)倏雌聊唬▓D10),如果我們按照屏幕連接電路,大家猜猜會(huì)看見(jiàn)什么?老師:同學(xué)們,小燈泡發(fā)光了,你們猜猜小燈泡能發(fā)光的原因是什么?甲同學(xué):小燈泡上有電流通過(guò)了。老師:小燈泡上的電流從何而來(lái)?乙同學(xué):學(xué)生電源提供的吧。老師:學(xué)生電源并沒(méi)有直接連接到小燈泡上,怎么給小燈泡供電?甲同學(xué):那就是變壓器給小燈泡供電啦。乙同學(xué):變壓器只有兩個(gè)線圈和一個(gè)鐵芯,怎么會(huì)有電?丙同學(xué):通過(guò)電磁感應(yīng)給小燈泡供電的。老師:丙同學(xué)回答正確。甲同學(xué):老師,變壓器線圈是用導(dǎo)線繞成的,電阻很小,直接跟電源連接就短路了,怎么沒(méi)有燒壞變壓器呢?老師:(生氣地大聲說(shuō))你怎么會(huì)提這樣的問(wèn)題呢?已經(jīng)講過(guò)了原、副線圈都是用漆包線繞在絕緣框架上的。你難道沒(méi)有看到實(shí)驗(yàn)時(shí)電源并沒(méi)有短路嗎?甲同學(xué):(舉手要求發(fā)言)……老師:(沒(méi)有理會(huì)甲同學(xué))接下來(lái)請(qǐng)同學(xué)們通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系?!瓎?wèn)題:(1)簡(jiǎn)述變壓器的工作原理。如何回應(yīng)甲同學(xué)認(rèn)為變壓器線圈會(huì)短路的問(wèn)題?(2)請(qǐng)結(jié)合材料評(píng)析老師教學(xué)過(guò)程中呈現(xiàn)的不足。正確答案:詳見(jiàn)解析參考解析:(1)變壓器是一種利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電壓變換的電氣設(shè)備。其工作原理是:當(dāng)在原線圈一側(cè)施加交流電壓時(shí),在絕緣框架內(nèi)產(chǎn)生交變磁通量,使在副線圈一側(cè)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),從而實(shí)現(xiàn)電壓變換。原線圈上加交流電壓時(shí),鐵芯中會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng),進(jìn)而形成感抗,對(duì)電流有阻礙作用,故即使線圈電阻很小也不會(huì)短路。(2)老師教學(xué)中存在的問(wèn)題:①導(dǎo)入環(huán)節(jié):教師導(dǎo)入過(guò)于直接,沒(méi)有很好地啟發(fā)學(xué)生,違背了教學(xué)論中導(dǎo)入的啟發(fā)性原則,未能引導(dǎo)學(xué)生順利進(jìn)入接下來(lái)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。材料中教師直接展示器材,并沒(méi)有很好地引入過(guò)渡,這樣不利于學(xué)生對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)吸收。②課堂實(shí)施過(guò)程:整個(gè)學(xué)生討論環(huán)節(jié),看似熱鬧,其實(shí)毫無(wú)秩序,流于形式,學(xué)生在漫無(wú)目的地猜想和爭(zhēng)論,教師沒(méi)有給予任何引導(dǎo),容易造成學(xué)生對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的理解偏差。③教學(xué)評(píng)價(jià):一方面,在學(xué)生猜想和討論時(shí),教師未做出及時(shí)的評(píng)價(jià)和反饋,學(xué)生不能認(rèn)識(shí)到自己的錯(cuò)誤在哪里,評(píng)價(jià)的效果不佳;另一方面,教師只對(duì)丙同學(xué)正確的回答給予了肯定的評(píng)價(jià),但是對(duì)其他同學(xué)的討論沒(méi)有任何反饋,對(duì)甲、乙同學(xué)提出的問(wèn)題,未進(jìn)行及時(shí)評(píng)價(jià),忽略學(xué)生主體性,打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。最后,教師在評(píng)價(jià)過(guò)程中,只簡(jiǎn)單地評(píng)價(jià)對(duì)或錯(cuò),忽略了對(duì)學(xué)生過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀的評(píng)價(jià)。整體的評(píng)價(jià)是無(wú)效的。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,對(duì)電磁感應(yīng)沒(méi)有完全理解,對(duì)新的知識(shí)又產(chǎn)生了很多疑惑;整體的猜想、討論過(guò)程混亂,沒(méi)有教師引導(dǎo),學(xué)生只能借助課本;學(xué)習(xí)氛圍較差;部分學(xué)生對(duì)最基礎(chǔ)的概念還模棱兩可,不能很好地掌握所學(xué)知識(shí)。[問(wèn)答題]4.閱讀材料,根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。材料:某高中物理教科書(shū)中,關(guān)于“電磁振蕩與電磁波”一章某節(jié)的一個(gè)插圖如圖11所示。任務(wù):(1)這個(gè)圖像可用于“電磁振蕩與電磁波”一章中什么物理知識(shí)的教學(xué)?(2)用此圖像設(shè)計(jì)一個(gè)教學(xué)片段,幫助學(xué)生理解與該現(xiàn)象相關(guān)的物理知識(shí)。正確答案:詳見(jiàn)解析參考解析:(1)該圖像可用于電磁波知識(shí)的教學(xué),用來(lái)說(shuō)明麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,揭示電磁波的形成。(2)教學(xué)片段:師:同學(xué)們,我們前面學(xué)習(xí)過(guò)電磁感應(yīng),那么常見(jiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象有哪些?請(qǐng)同學(xué)來(lái)說(shuō)一下。生:一個(gè)變化的磁場(chǎng)中的閉合線圈會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。師:這個(gè)同學(xué)舉的例子很好,那么如果電路不閉合,會(huì)出現(xiàn)什么情況呢?生:若電路不閉合,則會(huì)產(chǎn)生感生電場(chǎng)。師:對(duì),大家的思維很敏銳。麥克斯韋把這種情況的分析推廣到不存在閉合電路的情形,他認(rèn)為在變化的磁場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生電場(chǎng),是一種普遍現(xiàn)象,跟電路是否閉合無(wú)關(guān)。既然變化的磁場(chǎng)能產(chǎn)生電場(chǎng),那么變化的電場(chǎng)能否產(chǎn)生磁場(chǎng)呢?請(qǐng)各位同學(xué)閱讀書(shū)本,思考老師提出的問(wèn)題。(同學(xué)們閱讀,老師巡視指導(dǎo))生:恒定的電場(chǎng)周?chē)鸁o(wú)磁場(chǎng),恒定的磁場(chǎng)周?chē)鸁o(wú)電場(chǎng);均勻變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生恒定的磁場(chǎng),均勻變化的磁場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生恒定的電場(chǎng)。師:很好,各位同學(xué)的理解能力和分析問(wèn)題的能力很強(qiáng)。這就是我們今天學(xué)習(xí)的知識(shí),電磁場(chǎng)互相激發(fā)的過(guò)程。變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系著的不可分割的統(tǒng)一體。那么哪位同學(xué)給老師說(shuō)一下,電磁場(chǎng)在互相激發(fā)的過(guò)程中,會(huì)有什么發(fā)生呢?生:麥克斯韋預(yù)言:這種電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向無(wú)限遠(yuǎn)處的空間傳播就形成了電磁波。在真空中電磁波的傳播速度大小跟光速相等。師:大家表現(xiàn)很積極,這就是我們這節(jié)課的重要知識(shí)點(diǎn)——電磁波的產(chǎn)生。同學(xué)們理解了嗎?生:理解了。[問(wèn)答題]5.閱讀材料,根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。材料一:普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于“功”的內(nèi)容:“理解功和功率。了解生產(chǎn)生活中常見(jiàn)機(jī)械的功率大小及其意義?!辈牧隙耗掣咧形锢斫炭茣?shū)“功”一節(jié)部分教學(xué)內(nèi)容如圖12所示。材料三:教學(xué)對(duì)象為高中一年級(jí)學(xué)生,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了功的定義等知識(shí)。任務(wù):(1)簡(jiǎn)述正功和負(fù)功的物理意義。(2)根據(jù)上述材料,完成“正功和負(fù)功”學(xué)習(xí)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)。正確答案:詳見(jiàn)解析參考解析:(1)功是標(biāo)量,但有正負(fù)之分,正功表示動(dòng)力對(duì)物體做功,負(fù)功表示阻力對(duì)物體做功。一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功,往往說(shuō)成是物體克服這個(gè)力做了功(取絕對(duì)值)。(2)教學(xué)設(shè)計(jì):正功和負(fù)功一、教學(xué)目標(biāo)1.理解功的概念:區(qū)分正負(fù)功的意義,并會(huì)利用公式解決實(shí)際問(wèn)題。2.通過(guò)自主探究和小組討論的學(xué)習(xí)方式,提高提出問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。3.激起學(xué)習(xí)物理的興趣,引發(fā)主動(dòng)探究的動(dòng)機(jī)。二、重難點(diǎn)重點(diǎn):學(xué)生在理解力對(duì)物體做功的兩個(gè)要素的基礎(chǔ)上掌握機(jī)械功的計(jì)算公式。難點(diǎn):正負(fù)功的意義。三、教學(xué)過(guò)程(一)引入新課功這個(gè)詞我們并不陌生,初中物理中學(xué)習(xí)過(guò)功的一些初步知識(shí),今天我們又來(lái)學(xué)習(xí)功的有關(guān)知識(shí)。這次學(xué)習(xí)絕不是簡(jiǎn)單的重復(fù),而是要使我們對(duì)功的認(rèn)識(shí)再提高一步。(二)新課講授1.功的概念先請(qǐng)同學(xué)們回顧一下初中學(xué)過(guò)的與功的概念密切相關(guān)的內(nèi)容:什么叫做功?如何判斷做功?然后做如下總結(jié)并板書(shū):(1)如果一個(gè)物體受到力的作用,并且在力的方向上發(fā)生了位移,物理學(xué)中就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。然后演示用水平拉力使滑塊沿拉力方向在講桌上滑動(dòng)一段距離,并將示意圖畫(huà)到黑板上,如圖1所示。與同學(xué)一起討論如下問(wèn)題:在上述過(guò)程中,拉力F對(duì)滑塊是否做了功?滑塊所受的重力mg對(duì)滑塊是否做了功?桌面對(duì)滑塊的支持力N是否對(duì)滑塊做了功?強(qiáng)調(diào)指出,分析一個(gè)力是否對(duì)物體做功,關(guān)鍵是要看受力物體在這個(gè)力的方向上是否有位移。至此可作出如下總結(jié)并板書(shū):(2)在物理學(xué)中,力和物體在力的方向上發(fā)生的位移,是做功的兩個(gè)不可缺少的因素。2.功的公式就圖1提出:力F使滑塊發(fā)生位移s這個(gè)過(guò)程中,如何計(jì)算F對(duì)滑塊做功的大小?由同學(xué)回答出如下計(jì)算公式:W=Fs。就此再進(jìn)一步提問(wèn):如果斜向上拉滑塊,如圖2所示,這種情況下滑塊沿F方向的位移是多少?與同學(xué)一起分析并得出這一位移為scosα。至此即可得到如下計(jì)算公式:W=Fscosα,再根據(jù)公式W=Fs做啟發(fā)式提問(wèn):按此公式考慮,只要力與位移在同一直線上,它們乘起來(lái)就可以求得力對(duì)物體所做的功。在圖2中,我們是將物體位移s分解到力F的方向上,如果我們將力F分解到物體位移s的方向上,看看能得到什么結(jié)果?至此在圖2中將力F分解到物體位移s的方向上,得到這個(gè)分力為Fcosα,再與s相乘,結(jié)果仍然是W=Fscosα。就此指出,計(jì)算一個(gè)力對(duì)物體所做的功的大小,與力F的大小、物體位移s的大小及F和s二者方向之間的夾角α有關(guān),且此計(jì)算公式有普遍意義(對(duì)計(jì)算機(jī)械功而言)。力對(duì)物體所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移夾角的余弦值三者的乘積,即W=Fscosα。3.正功、負(fù)功(1)首先對(duì)功的計(jì)算公式W=Fscosα的可能值與學(xué)生共同討論。從cosα的可能值入手討論,指出功W可能為正值、負(fù)值或零,再進(jìn)一步說(shuō)明力F與位移s間夾角α的取值范圍,最后引導(dǎo)學(xué)生總結(jié):當(dāng)時(shí),cosα為正值,W為正值,稱為力對(duì)物體做正功,或稱為力對(duì)物體做功。當(dāng)時(shí),cosα=0,W=0,力對(duì)物體做功為零,即力對(duì)物體不做功。當(dāng)時(shí),cosα為負(fù)值,W為負(fù)值,稱為力對(duì)物體做負(fù)功,或說(shuō)物體克服這個(gè)力做功。(2)與學(xué)生一起先討論功的物理意義,然后再說(shuō)明正功、負(fù)功的物理意義。①就“功是描述什么的物理量”這個(gè)問(wèn)題與

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