2023年下半年教師資格證《高中物理》真題及答案[單選題]1.高中物理某版本教材呈現了如圖1所示的問題情境。該情境適合引導學生學習的內容是()。A.位移B.路程C.速度D.加速度正確答案：C參考解析：速度是矢量，是反映物體運動快慢的物理量，速度的大小決定了運動的快慢，速度的方向決定了運動的方向。材料中的內容反映的是速度的日常應用情境，適合引導速度的學習。C項正確。A、B、D三項：與題干不符，排除。

故正確答案為C。[單選題]2.一個楔形物體M放在光滑的固定斜面上，上表面水平，如圖2所示。現將光滑小球m放在M上，從靜止開始釋放M，則小球在接觸到斜面之前相對地面的運動軌跡是()。A.拋物線B.豎直向下的直線C.平行斜面的直線D.垂直斜面的直線正確答案：B參考解析：根據題干條件，題干中小球m與物體M間沒有摩擦力，M與斜面之間沒有摩擦力，所以M會在自己重力沿斜面向下分量的作用下沿斜面向下運動。對于m來說，水平方向不受力，所以水平方向運動狀態不改變，始終靜止，其運動軌跡是豎直向下的直線。B項正確。A、C、D三項：與題干不符，排除。故正確答案為B。[單選題]3.一機械波的表達式為。下列有關該波的說法中正確的是()。A.波長為100mB.波速為100m/sC.周期為3sD.波沿x軸正方向傳播正確答案：B參考解析：根據題干中的表達式結合機械波的一般表達式：可知，機械波的振幅為，周期為，波長，波速，其中前是正號，證明波沿著軸負方向傳播。B項正確。A、C、D三項：與題干不符，排除。故正確答案為B。[單選題]4.如圖3所示，光滑絕緣水平面上，一根光滑絕緣輕繩穿過兩個質量均為m、帶電荷量相同的小圓環A和B，并系于結點O。若在O點施加一個水平恒力F，使A、B一起從靜止開始做勻加速直線運動，輕繩恰好構成一個邊長為的等邊三角形。已知k為靜電力常量，下列說法中正確的是()。A.絕緣輕繩中的張力大小為FB.小圓環A的加速度大小為C.小圓環A、B間的庫侖力大小為FD.每個小環帶電量的平方為正確答案：D參考解析：A、B兩項：根據題干可知，小圓環A、B應該帶同種電荷，對整體進行受力分析，結合牛頓第二定律可知，對小圓環A受力分析，假設繩上拉力為T，結合牛頓第二定律得，聯立兩式可得，，A、B兩項錯誤，與題干不符，排除。C、D兩項：對A在垂直運動方向根據受力平衡可得，所以，。C項錯誤，與題干不符，排除。D項正確。故正確答案為D。[單選題]5.如圖4所示，無限長直導線在P處彎成半徑為的圓，已知為真空磁導率，當通以電流時，圓心點處的磁感應強度的大小等于()。A.B.C.0D.正確答案：D參考解析：圓心O點處的磁感應強度可以視為一根連貫的無限長直導線與一個連貫的圓環電流產生的磁感應強度的合成。根據畢奧—薩法爾定律，該無限長直導線在圓心O點產生的磁感應強度大小為，方向垂直紙面向外，該圓環電流在圓心O點產生的磁感應強度大小為，方向垂直紙面向里。根據磁感應強度的疊加原理，在圓心O點的合磁感應強度大小為。D項正確。A、B、C三項：與題干不符，排除。故正確答案為D。[單選題]6.一種潛水員水下應急設備可以簡化為底部開口、上部封閉、截面積為S、高度為h的圓筒。如圖5所示，將其由水面上方平穩緩慢吊放至水中時，進入圓筒內水的高度為，已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g，大氣壓強為。若，水的密度和溫度保持不變，則此時該設備處于水下的深度約為()。A.B.C.D.正確答案：B參考解析：設該設備在水面上方和放入水下后筒內氣體的體積分別為和，放入水下后筒內氣體的壓強為，由玻意耳定律得，其中，，，因為，所以，聯立可解得，B項正確。A、C、D三項：與題干不符，排除。故正確答案為B。[單選題]7.有關光的性質和應用，下列說法中正確的是()。A.康普頓效應說明光子既有動量又有能量B.3D電影和全息照相技術都應用了光的偏振C.通常情況下，電子顯微鏡的分辨率比光學顯微鏡的分辨率低D.紅光照射某種金屬能發生光電效應，若增大光的強度，飽和電流不變正確答案：A參考解析：A項：康普頓效應說明光子既有能量又有動量，A選項正確。B項：3D電影是利用了光的偏振原理，全息照相技術利用了激光相干性好的特點，B選項錯誤。與題干不符，排除。C項：因為電子的物質波長比可見光的波長短，不容易發生明顯衍射，所以電子顯微鏡比光學顯微鏡分辨率更高，C選項錯誤。與題干不符，排除。D項：在確保可以發生光電效應的前提下，入射光的光照強度決定了飽和光電流大小，入射光強度越大，飽和光電流越大，D選項錯誤。與題干不符，排除。故正確答案為A。[單選題]8.下列有關核反應的說法中正確的是()。A.核反應方程中的質量守恒B.α衰變和β衰變均產生γ射線C.原子核衰變時電荷數守恒，質量數有虧損D.核裂變后的新核的平均結合能比裂變前的小正確答案：B參考解析：A項：核反應中有能量產生，必然伴隨著質量虧損，兩者之間用愛因斯坦質能方程計算，A選項錯誤。與題干不符，排除。B項：α衰變產生α粒子并放出能量，即γ射線，β衰變產生β粒子并放出能量，即γ射線，B選項正確。C項：原子核衰變時滿足電荷數守恒和質量數守恒，C選項錯誤。與題干不符，排除。D項：裂變后的新核比裂變前更穩定，比結合能也更大，D選項錯誤。與題干不符，排除。故正確答案為B。[問答題]1.如圖6所示的管道為某彈射裝置的一部分，管道內的小球被彈射時，所受合力大小隨時間變化的關系式為。已知小球的質量為0.2kg，若小球被彈出管口時所受合力恰好為零，求：（1）小球在管道內的運動時間。（5分）（2）小球在管道內獲得的沖量。（7分）（3）小球被彈出管口時的動能。（8分）正確答案：詳見解析參考解析：（1）根據題干條件，當時。（2）沖量；其中，代入可得。（3）根據動量定理，小球被彈射過程中合外力的沖量等于小球動量的改變量，以小球運動方向為正方向，對小球由動量定理得，所以，所以末動能為。[問答題]2.閱讀案例，并回答問題。案例：下面為一道物理習題和某同學的解答過程。題目：如圖7所示，一人站在岸上，利用繩和定滑輪拉船靠岸，在某一時刻拉繩的速度為?，繩AO段與水平面的夾角為θ，若不計摩擦和定滑輪的質量，求此時小船沿水平方向運動的速度大小。解：如圖8所示，將拉繩的速度在水平方向和豎直方向分解，小船的水平速度為。問題：（1）指出該習題旨在幫助學生掌握的物理概念。（4分）（2）指出作業中的錯誤，并分析出錯的可能原因。（6分）（3）針對作業中的錯誤設計教學思路，幫助學生正確分析和解決此類問題。（10分）正確答案：詳見解析參考解析：（1）速度的合成與分解。（2）同一根繩子沿繩方向速度相等，小船的合速度方向沿水平方向，可分解為沿繩方向的速度和垂直于繩方向的速度，根據幾何關系可得：小船沿水平方向運動的速度為。（3）以速度的合成與分解相關知識內容作為導入，引導學生回顧合速度與分速度之間的關系，結合題干提問學生所給條件中拉繩的速度是指哪個方向的速度，學生可得出是與水平面夾角為α且指向右上方的速度。教師點評學生回答后繼續引導提問：“這個繩上的速度就是小船的實際運動速度嗎？繩上速度和小船的實際運動速度之間有什么關系？”組織學生小組合作討論，教師巡視指導，學生代表發言，同一根繩上的速度大小處處相等，小船的實際運動速度是沿水平方向的速度，可以將其分解為沿繩方向的速度與垂直繩方向的速度。教師點評后請學生代表上臺板演，學生代表畫出分解速度的圖像后根據幾何關系可得：小船沿水平方向運動的速度為。[問答題]3.閱讀案例，并回答問題。案例：下面為某實習老師講授“電場強度”一課的教學片段。實習老師：同學們，剛才我們學習了電場強度的概念，知道空間某點電場強度的大小等于單位點電荷在該點所受電場的作用力大小，可用公式表示，方向與正點電荷在該點所受的靜電力的方向相同。為了形象地描述電場中各點電場強度的大小和方向，法拉第創造出了用電場線來描述電場的方法。（實習老師邊畫邊說）實習老師：空間中的電場可以用一條條有方向的曲線表示，曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度方向，如圖9（a）所示。大家看，這是正電荷周圍的電場線分布情況，如圖（b）所示。甲同學：老師講得真好，為什么會畫成這樣的圖像呢？實習老師：剛才講過，空間某點電場的方向與正點電荷在該點的受力方向相同，所以正電荷的電場線像一支支箭從正電荷向外射出。大家看黑板，仔細觀察幾個典型的電場線分布，它們有什么特點？乙同學：不同電荷周圍的電場線的形狀為什么是這樣的？是怎樣畫出來的呢？實習老師：簡單情況可以根據電場強度的數學表達式直接畫出，復雜情況可以用計算機畫出。還可以將一個帶正電的試探電荷放在電荷附近，試探電荷受電場力運動，畫出試探電荷的運動路徑和方向，就畫出了一條電場線。乙同學：還是不太理解。實習老師：大家來看一下模擬電場線分布的演示實驗，電場線的形狀可以用實驗來模擬，把頭發屑懸浮在蓖麻油里，加上電場，頭發屑就按照電場強度的方向排列起來，顯示出電場線的分布情況（如圖10）。丙同學：原來真是這樣的。老師，頭發屑為什么能按照電場強度的方向排列起來呢？實習老師……問題：（1）指出上述教學片段中的問題。（8分）（2）簡述模擬電場線實驗在教學中的作用。（10分）（3）設計一個教學思路，幫助學生理解“頭發屑就按照電場強度的方向排列起來，顯示出電場線的分布情況”的物理原理。（12分）正確答案：詳見解析參考解析：（1）①這位教師在授課過程中講授法使用過多，實驗過程缺乏引導性，直接給出了實驗方案和結果，沒有讓學生經歷思考的過程，不符合新課改下以學生為主體的原則。②這位教師在組織學生進行討論時沒有進行巡視指導。③這位教師在丙同學提出問題時并沒有對學生的問題作出及時有效的解答。在回答甲、乙同學的問題時也缺乏引導性，只是機械式地給出答案。④這位教師教學過程的順序有問題，先根據定義給出點電荷周圍電場線的分布容易讓學生產生迷惑，應該將后面的演示實驗放在前面，讓學生先有直接的主觀感受，再進行常見電荷周圍電場線分布的講解，這樣的教學效果會更好一些。（2）通過演示實驗，學生可以直觀地感受到電荷周圍電場線的分布情況，對電場這種客觀存在的特殊物質有一個清晰認識。同時這種有趣的小實驗也可以激發學生的學習興趣，營造良好的課堂氛圍，為后續的教學工作做好鋪墊。同時學生觀察實驗現象進行總結，可以培養學生的觀察能力、思考能力以及探究能力。可以將實驗內容與理論知識相結合，突出物理教學的重點，促進學生對物理重難點知識的理解和掌握，還能培養學生對知識的分析和運用能力，提高學生的學習效率，增強學習效果。（3）教師根據中學所學的磁場線的相關現象，引導學生回憶在描述磁感線時利用小磁針在磁場中N極的指向來定義磁感線的方向，由此引導學生大膽猜想，磁場和電場都是看不見、摸不著的特殊物質，對放入其中的特殊物體有力的作用。教師根據學生的猜想，給學生介紹頭發絲這種高蛋白易帶電且取樣豐富的材料，引導學生類比磁場進行實驗方案的設計。學生設計實驗將頭發放入一個帶電體周圍，發現并無現象。猜想可能是因為電場強度太小，頭發太長導致，教師鼓勵學生猜想，向學生介紹可以利用蓖麻油來減小摩擦。學生補充完善實驗方案，在帶電體周圍鋪上一層薄薄的蓖麻油，將大量小段頭發絲放入其中，會發現頭發絲在電場的作用下有規律地排列。教師介紹頭發絲之所以會有規律排列是因為頭發絲帶有正負電荷的時候，自身會極化，兩頭的電荷發生遷移，根據異性相斥、同性相吸的原理會有一個指向。學生觀察后大膽猜想，頭發絲排列的方向可以近似類比為帶電體周圍的電場排布，離帶電體越近，頭發越密，證明電場強度越大。教師點評學生猜想并展示常見的帶電體周圍的電場線分布圖像。[問答題]4.閱讀材料，根據要求完成教學設計。材料：高中物理某版本教材的“實驗：電池電動勢和內阻的測量”一節課中，某次實驗結果的圖像如圖11所示。任務：（1）說明這個圖像的物理含義。（4分）（2）設計一個教學片段，幫助學生理解該圖像的物理含義。（8分）正確答案：詳見解析參考解析：（1）圖像表示的是路端電壓與電流之間的函數關系。圖像的斜率的絕對值表示電源內阻的大小。圖像在縱軸上的截距表示電源電動勢。（2）師：同學們通過剛才的實驗，相信大家都已經整理出多組實驗數據了，現在我想請同學們分小組合作討論一下，我們可以用什么樣的方法進行數據處理分析？生1：我覺得可以用列表的方式將所得到的數據進行整理，然后利用閉合電路歐姆定律代入數據進行求解，所得數據求平均值即可得最終結果。師：這個小組的數據處理方法很直接，充分利用了所得數據，有沒有哪個小組有更直觀的方法？生2：我們小組利用圖像法處理數據，作出一個圖像，將所得數據在坐標系中描點，然后舍去那些偏離過多的點后將剩余的點用平滑的線連接，可以得到一個一次函數圖像，結合閉合電路歐姆定律，可以直接看出電源電動勢和電源內阻的大小。師：這組同學利用了圖像法來處理數據，這種方法更加直觀，但我們在分析圖像時有一些需要格外注意的地方，現在老師用大屏幕展示一幅圖像，同學們來看一下它和你們作的圖像有什么區別？生：坐標軸中U軸不是從0開始的。師：同學們觀察得很仔細，那在處理這種圖像的時候我們應該注意什么問題？生：如果U軸是從0開始的話，一次函數圖像和U軸的交點就表示電源電動勢，圖像和軸的交點表示短路電流。但是如果U軸不是從0開始的話，圖像和軸的交點就不能表示短路電流了。師：同學們回答得非常好，看來大家對這個處理數據的方法已經完全掌握了，可以做到舉一反三了。[問答題]5.閱讀材料，根據要求完成教學設計。材料一

《普通高中物理課程標準（2017年版

2020年修訂）》關于“牛頓第三定律”的內容標準為“理解牛頓運動定律，能用牛頓運動定律解釋生產生活中的有關現象、解決有關問題”。材料二

高中物理某教科書“牛頓第三定律”一節的部分教學內容如下。材料三

教學對象為高中一年級學生，已學過力、重力、彈力、摩擦力等概念。任務：（1）簡述作用力和反作用力的關系。（4分）（2）根據上述材料，完成“實驗：用力傳感器探究作用力和反作用力的關系”的教學設計，教學設計包括教學目標、教學重點、教學過程（要求含有教學環節、教學活動、設計意圖等）。（24分）正確答案：詳見解析參考解析：（1）作用力與反作用力作用在不同物體上，兩者同時產生，同時消失，大小相等，方向相反。（2）實驗：用力傳感器探究作用力和反作用力的關系一、教學目標物理觀念：知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念。科學思維：通過用牛頓第三定律分析物理現象，培養分析解決實際問題的能力。科學探究：通過演示實驗，分析相互作用力的關系；通過實驗操作，培養獨立思考問題的能力和實驗能力。態度與責任：結合有關作用力和反作用力的生活實例，培養獨立思考、實事求是、勇于創新的科學態度，感受物理學科研究的方法。激發探索的興趣，養成科學探究的意識。二、教學重難點教學重點：知道力的作用是相互的，掌握作用力與反作用力，掌握牛頓第三定律并用它來分析實際問題。教學難點：區別平衡力與作用力和反作用力。三、教學過程1.新課導入教師進行演示，釋放一個充滿氣的氣球，讓學生觀察氣球的運動狀態。教師利用多媒體播放嫦娥五號發射的視頻，提出問題：為什么火箭向下噴氣卻是向上運動呢？設計意圖：利用小實驗和多媒體導入，可以激發學生的學習興趣，營造良好的課堂氛圍，同時所展示的內容也和本節課知識有關，為后續的教學過程奠定基礎，同時嫦娥五號發射升空還可以增加學生的民族自信。2.新課講授學生猜測兩個現象都是因為反沖的作用導致的。教師點評學生的猜想后引導學生用手按壓桌面，體會相互作用的關系。向學生展示實驗器材：兩個彈簧測力計。安排學生分小組進行實驗方案的設計來探究相互作用的力的關系。教師巡視指導。設計意圖：根據生活常見的現象讓學生根據實驗器材自主設計實驗方案，有利于提升學生的科研探究能力和實驗設計能力，鍛煉學生的邏輯思維，提升學生的科學素養。教師請學生代表展示小組討論的實驗方案，總結各小組的實驗設計后通過多媒體播放實驗方案：（1）將兩個彈簧測力計編號為A和B，把A、B的掛鉤連接在一起，B的另一端固定，用手拉測力計A，觀察實驗現象，記錄彈簧測力計的示數。（2）把A、B的掛鉤連接在一起，A的另一端固定，用手拉測力計B，觀察實驗現象，記錄彈簧測力計的示數。學生按照實驗方案開始進行實驗，教師巡視指導。一段時間后請學生展示本小組的實驗結果。學生代表發言：根據剛才的實驗可以發現，兩個測力計的指針同時移動，這代表了測力計B受到A的拉力與測力計A受到B的拉力是時刻等大的。教師點評后提問有無其他小組補充。其他學生補充道：可以根據力的示意圖畫出力的方向，可以得到兩個相互間的拉力是反向的。教師點評后總結學生的結論：我們一般將物體間相互作用的這一對力，叫作用力與反作用力，兩個物體間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一直線上，這就是牛頓第三定律。設計意圖：學生自主動手進行實驗，提高學生的小組合作能力與動手實踐能力。在探究過程中感受物理探究的魅力，提升學生從物理現象總結物理規律的能力，加深學生對物理本質的理解。教師展示力傳感器，向學生介紹力傳感器可以把它所受力的大小、方向隨時間變化的情況由計算