2026年教師資格（高中物理學(xué)科知識與教學(xué)能力）自測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、單項(xiàng)選擇題（總共10題，每題3分，每題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求，請將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi)）1.關(guān)于電場強(qiáng)度和電勢，下列說法正確的是（）A.由公式E=F/q可知，E與F成正比，與q成反比B.由公式U=Ed可知，勻強(qiáng)電場中E恒定，任意兩點(diǎn)間的電勢差與這兩點(diǎn)間的距離成正比C.場強(qiáng)為零的地方，電勢不一定為零D.無論是正電荷還是負(fù)電荷，當(dāng)它在電場中移動時，若電場力做正功，它一定是從電勢高處移到電勢低處2.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為20∶1，原線圈接正弦交流電源，副線圈接入“220V，60W”燈泡一只，且燈泡正常發(fā)光。則（）A.電流表的示數(shù)為\(\frac{3}{110}\)AB.電源輸出功率為1200WC.電流表的示數(shù)為\(\frac{3}{2200}\)AD.原線圈端電壓為11V3.一物體做直線運(yùn)動的速度-時間圖象如圖所示，則該物體（）A.先做勻加速運(yùn)動，后做勻減速運(yùn)動，速度方向相同B.先做勻加速運(yùn)動，后做勻減速運(yùn)動，速度方向相反C.先做勻減速運(yùn)動，后做勻加速運(yùn)動，速度方向相同D.先做勻減速運(yùn)動，后做勻加速運(yùn)動，速度方向相反4.如圖所示，在光滑水平面上，有一質(zhì)量為m的物體，在水平恒力F作用下從靜止開始運(yùn)動，在時間t內(nèi)通過的位移為x。則在這段時間內(nèi)，力F對物體做功的平均功率為（）A.\(\frac{Fx}{t}\)B.\(\frac{F^{2}t}{m}\)C.\(\frac{F^{2}t^{2}}{2m}\)D.\(\frac{F^{2}t^{2}}{m}\)5.如圖所示，一束光沿半徑方向射向一塊半圓形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為θ，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線，則（）A.在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度B.在真空中，a光的波長小于b光的波長C.玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率D.若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線a首先消失E.分別用a、b光在同一個雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距6.如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌電阻不計，間距為L。導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN，Ⅰ中的勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向下，Ⅱ中的勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向上，兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。在區(qū)域Ⅰ中，將質(zhì)量為m1、電阻為R1的金屬條ab放在導(dǎo)軌上，ab剛好不下滑。然后，在區(qū)域Ⅱ中將質(zhì)量為m2、電阻為R2的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上，由靜止開始下滑。cd在滑動過程中始終處于磁場中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，重力加速度為g。則cd下滑的過程中，下列說法正確的是（）A.ab中的電流方向由a到bB.cd受到的安培力大小為\(\frac{B^{2}L^{2}v}{R_{1}+R_{2}}\)C.ab、cd棒最終都做勻速運(yùn)動，它們的速度之比為\(\frac{m_{1}}{m_{2}}\)D.從開始到cd達(dá)到最大速度的過程中，cd克服安培力做的功等于cd機(jī)械能的減少量7.下列說法正確的是（）A.布朗運(yùn)動是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動B.分子間同時存在著引力和斥力C.溫度升高，物體內(nèi)每個分子的動能都增大D.氣體壓強(qiáng)是由氣體分子間的斥力產(chǎn)生的8.如圖所示，空間存在一有邊界的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向與豎直平面（紙面）垂直，磁場邊界的間距為L。一個質(zhì)量為m、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框沿豎直方向運(yùn)動，線框所在平面始終與磁場方向垂直，且線框上、下邊始終與磁場的邊界平行。t=0時刻，導(dǎo)線框的上邊恰好與磁場的下邊界重合（圖中位置Ⅰ），導(dǎo)線框的速度為v0。經(jīng)歷一段時間后，當(dāng)導(dǎo)線框的下邊恰好與磁場的上邊界重合時（圖中位置Ⅱ），導(dǎo)線框的速度剛好為零。此后，導(dǎo)線框下落，經(jīng)過一段時間回到初始位置Ⅰ。則（）A.上升過程中合力做的功與下降過程中合力做的功相等B.上升過程中線框產(chǎn)生的熱量比下降過程中線框產(chǎn)生的熱量多C.上升過程中，導(dǎo)線框的加速度逐漸減小D.上升過程中，導(dǎo)線框的機(jī)械能與位移的關(guān)系圖象為開口向下的拋物線9.如圖所示，一理想變壓器原線圈接入一正弦交變電源，副線圈電路中R1、R2、R3和R4均為定值電阻，開關(guān)S是閉合的。V1和V2為理想電壓表，讀數(shù)分別為U1和U2；A1、A2和A3為理想電流表，讀數(shù)分別為I1、I2和I3?，F(xiàn)斷開S，U1數(shù)值不變，下列推斷中正確的是（）A.U2變小、I3變小B.U2不變、I3變大C.I1變小、I2變小D.I1變大、I2變大10.如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊恰好沿著傾角為θ的斜面勻速下滑?，F(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力F。則物塊（）A.將減速下滑B.將加速下滑C.繼續(xù)勻速下滑D.受到的摩擦力增大二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題4分，每題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）1.關(guān)于近代物理，下列說法正確的是（）A.β衰變中產(chǎn)生的β射線是原子核外電子掙脫原子核束縛后形成的B.氫原子的電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時，向外輻射光子，原子能量增加C.23892U衰變成20682Pb要經(jīng)過8次α衰變和6次β衰變D.光電效應(yīng)說明光具有粒子性2.如圖所示，在光滑絕緣水平面上，三個帶電小球a、b和c分別位于邊長為l的正三角形的三個頂點(diǎn)上；a、b帶正電，電荷量均為q，c帶負(fù)電。整個系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場中。已知靜電力常量為k。若三個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的大小為（）A.\(\frac{\sqrt{3}kq}{l^{2}}\)B.\(\frac{2\sqrt{3}kq}{l^{2}}\)C.\(\frac{3\sqrt{3}kq}{l^{2}}\)D.\(\frac{4\sqrt{3}kq}{l^{2}}\)3.如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)，將小球沿桿拉到與O點(diǎn)等高的位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧位于豎直位置時，小球速度恰好為零，此時小球下降的高度為h，在小球下滑過程中，下列說法正確的是（）A.彈簧的最大彈性勢能等于mghB.彈簧的彈性勢能先增大后減小C.小球重力的最大功率為mg\(\sqrt{gh}\)D.當(dāng)彈簧與桿垂直時，小球動能最大4.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1，原線圈接正弦交流電源，副線圈接有R=55Ω的負(fù)載電阻。原線圈中理想電流表A的示數(shù)為0.2A，圖中D為理想二極管（正向電阻為零，反向電阻為無窮大）。則（）A.副線圈中電壓表V的示數(shù)為11VB.原線圈輸入功率為2.2WC.原線圈兩端電壓的有效值為22VD.原線圈兩端電壓的最大值為22V5.如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在xOy平面內(nèi)，從原點(diǎn)O處沿與x軸正方向成θ角（0＜θ＜\(\frac{\pi}{2}\)）以速率v發(fā)射一個帶正電的粒子（重力不計）。則下列說法正確的是（）A.若v一定，θ越大，則粒子在磁場中運(yùn)動的時間越短B.若v一定，θ越大，則粒子在離開磁場的位置距O點(diǎn)越遠(yuǎn)C.若θ一定，v越大，則粒子在磁場中運(yùn)動的角速度越大D.若θ一定，v越大，則粒子在磁場中運(yùn)動的時間越短三、實(shí)驗(yàn)題（總共2題，每題10分）1.某同學(xué)利用如圖甲所示的電路測定電源電動勢E和內(nèi)電阻r。已知電流表A的量程為0.6A，內(nèi)阻rA在0.1Ω～0.2Ω之間，電壓表V的量程為3V，內(nèi)阻RV=3kΩ，滑動變阻器R的最大阻值為20Ω，定值電阻R0=3Ω。（1）實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：①閉合開關(guān)S，將滑動變阻器R的滑片P滑到________（填“a”或“b”）端，記錄電流表A的示數(shù)I和電壓表V的示數(shù)U；②多次移動滑片P，測量并記錄多組I、U的數(shù)據(jù)；③以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出U-I圖象。（2）圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U-I圖象，由此可求出E=________V，r=________Ω。（保留兩位有效數(shù)字）（3）若將電流表A改為量程為3A的電流表A′，則測量結(jié)果的誤差將________（填“增大”“減小”或“不變”）。2.某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究動能定理。（1）該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按圖甲安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車質(zhì)量M=0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg。②調(diào)整長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運(yùn)動。③掛上鉤碼，接通打點(diǎn)計時器的電源，釋放小車，打出一條紙帶。④重復(fù)步驟③，打出多條紙帶。⑤在每條紙帶上取計數(shù)點(diǎn)，如圖乙所示，相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T=0.10s，用刻度尺量出相鄰計數(shù)點(diǎn)間的位移x，通過一系列計算，得出各計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度v。⑥以鉤碼的重力mg為縱坐標(biāo)，\(\frac{1}{2}Mv^{2}\)為橫坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出mg-\(\frac{1}{2}Mv^{2}\)圖象。（2）若鉤碼質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M，則小車所受合外力大小約為mg，從理論上分析，mg-\(\frac{1}{2}Mv^{2}\)圖象是一條過原點(diǎn)的直線，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖象如圖丙所示。造成圖線不過原點(diǎn)的原因是____________________；從圖象中可求出小車受的摩擦力大小為________N。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）四、計算題（總共2題，每題15分）1.如圖所示，在水平面上有一質(zhì)量為m=1kg的足夠長的木板，其上疊放一質(zhì)量為M=2kg的木塊，木塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.3，木板與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1。開始時，它們均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對木板施加一水平向右的恒力F=12N，此后，木板和木塊都向右做勻加速運(yùn)動。已知重力加速度g=10m/s2。求：（1）木塊加速度的大??；（2）第2s末木塊相對木板的位移大小。2.如圖所示，一質(zhì)量為m=0.1kg、電荷量為q=+1×10??C的粒子，以速度v0=10m/s沿與電場方向成45°角的方向從A點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場中，粒子恰好能從B點(diǎn)離開電場，已知A、B兩點(diǎn)間的電勢差U=100V，粒子重力忽略不計。求：（1）電場強(qiáng)度E的大?。唬?）粒子從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)所用的時間t。五、論述題（1題，20分）在高中物理教學(xué)中，如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力？請結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行闡述。答案：一、1.C2.A3.A4.A5.ADE6.CD7.B8.B9.AC10.D二、1.CD2.B3.AD4.ABC5.A三、1.（1）a（2）2.90.80（3）增大2.沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足0.10四、1.（1）對木塊，根據(jù)牛頓第二定律有：μ1Mg=Ma1，解得a1=μ1g=3m/s2。（2）對整體，根據(jù)牛頓第二定律有：F-μ2（M+m）g=（M+m）a，解得a=3m/s2。第2s末木板的位移\(x_{木}=\frac{1}{2}at^{2}=\frac{1}{2}\times3\times2^{2}=6m\)。第2s末木塊的位移\(x_{木}=\frac{1}{2}a_{1}t^{2}=\frac{1}{2}\times3\times2^{2}=6m\)。則第2s末木塊相對木板的位移大小\(\Deltax=x_{木}-x_{木}=0\)。2.（1）粒子從A到B，電場力做功\(W=qU\)，根據(jù)動能定理有：\(qU=\frac{1}{2}mv^{2}-\frac{1}{2}mv_{0}^{2}\)，解得\(v=10\sqrt{2}m/s\)。粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，沿電場方向的分速度\(v_{y}=v\sin45^{\circ}-v_{0}\sin45^{\circ}=10m/s\)。根據(jù)\(v_{y}=at\)，\(a=\frac{qE}{m}\)，可得\(E=\frac{mv_{y}}{qt}=1000V/m\)。（2）粒子在電場中運(yùn)動的時間\(t=\frac{v_{y}}{a}=\frac{v_{y}m}{qE}=1s\)。五、在高中物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力可從以下幾個方面入手：1.結(jié)合概念教學(xué)培養(yǎng)邏輯思維能力。例如在講解電場強(qiáng)度概念時，通過對比不同電場中電場力與電荷量的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生分析推理出電場強(qiáng)度是反映電場本身性質(zhì)的物理量，與試探電荷無關(guān)，從而培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。2.在規(guī)律教學(xué)中鍛煉歸納與演繹思維。如在探究牛頓第二定律時，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)收集