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2021年上教师资格证考试高中物理（回忆版）
讲师：余贞一、单项选择题（共8道）1.某单位停电，经检查发现是漏电保护器将电源切断。漏电保护器的工作原理如图1所示，其中，变压
器线圈𝐴由火线和零线双股平行绕制而成。当线圈𝐵中产生电流时，电流信号经放大器放大后能使继电器𝐽切
断电源。由此可判断电源被切断的原因是（ ）。
A.零线与火线之间漏电
B.火线与地之间漏电或零线直接接地
C.只有火线与地之间漏电才会产生
D.连接的用电器过多造成电流太大2.如图2所示，水平固定放置的两根足够长的平行光滑滑杆𝐴𝐵和𝐶𝐷，各穿有质量分别为𝑀和𝑚的小球
𝑎、b（M > 𝑚），两杆之间距离为𝑑。两球之间也用原长为𝑑的轻质弹簧连接，𝑎球左侧紧靠着固定的挡板。把
𝑏球向左拉动一段距离（在弹性限度内）后由静止释放，下列说法中正确的是（ ）。
A.在弹簧第一次恢复原长的过程中，两球与弹簧组成的系统
的动量守恒、机械能守恒
B.在弹簧第一次恢复原长后继续运动的过程中，系统的动量
守恒、机械能不守恒
C.在弹簧第二次恢复原长时，𝑎球的速度达到最小值
D.在释放b球后的运动过程中，弹簧的最大伸长量总小于释放
b球时弹簧的伸长量3.如图3所示，一个半径为𝑟的半球面放在一磁感应强度为𝐵的磁场中，𝑛为半球截面法线的单位矢量，磁
感应强度𝐵的方向与𝑛的夹角为α，则通过半球面的磁通量为（ ）。
A.2𝜋𝑟2𝐵
B.𝜋𝑟2𝐵
C.2𝜋𝑟2𝐵𝑐𝑜𝑠𝛼
D.𝜋𝑟2𝐵𝑐𝑜𝑠𝛼4.如图4所示，在一扇厚度为𝑑的门中，装有直径为𝐷、长度与门的厚度相同的玻璃圆柱体。若玻璃圆
3 𝑑 5
柱体的折射率为𝑛 = ，而 = 。那么从门外可看到门内的视角范围是（ ）。
2 𝐷 2
2
A.arcsin
29
2
B.2arcsin
29
3
C.arcsin
29
3
D.2arcsin
295.十七世纪，伽利略设计了一种测温装置如图5所示，玻璃管的下端插在玻璃壶内的水中，壶内气体通
过壶嘴与外界相通。当环境温度变化时，通过管内水柱对应的高度的变化量来测量温度。关于该测温装置，
下列说法中正确的是（ ）。
A.大气压强不变，环境温度越高，ℎ越大
B.环境温度不变，大气压强越大，ℎ越大
C.ℎ的变化只与环境温度有关，与大气压强无关
D.ℎ的变化与环境温度的变化成反比6.某同学研究牛顿第二定律的DIS实验装置如图6所示，表面粗糙的长木板固定在水平桌面上。力传感
器读数为𝐹，小车加速度为𝑎。实验时，力传感器的位置保持不变，小车的质量𝑀不变，改变重物的质量𝑚，
多次重复实验，得到的𝑎 − 𝐹图像可能是（ ）。7.图7为一种研究光电效应的实验原理图。频率为𝑣的光束照射到光电管电极𝐾上，当滑动变阻器滑片𝑃
置于中央时，电流表的示数不为零。若电极𝐾材料的逸出功为𝑊，电子电荷量为𝑒，则下列说法中正确的是
0
（ ）。
A.向左移动滑动变阻器滑片𝑃，电流表示数减小
𝑊
B.要保证电流表的示数不为零，电压表的示数不能大于 0
𝑒
C.所有逸出的光电子的动能均不会大于ℎ𝑣 − 𝑊
0
D.减小入射光强度，光电效应现象立即消失8.如图8所示，利用传感器探测耳膜热辐射发出的红外线波长可以测量人的体温。若传感器测得的波长𝜆与
温度𝑇成线性关系，测得𝑇为308.1𝐾时，𝜆为9404.5𝑛𝑚；𝑇为310.1𝐾时，𝜆为9343.9𝑛𝑚。则下列叙述中正确的是
（ ）。
A.波长𝜆与温度𝑇成正比
B.温度𝑇越高，则与波长𝜆对应的波的频率𝑣越低
C.若测得波长𝜆为9300𝑛m，则对应的温度𝑇为300𝐾
D.若测得波长𝜆为9353𝑛𝑚，则体温未达到38℃二、计算题（共1道）9.一载有电流I的长圆柱形直导线（磁导率为μ ），半径为𝑎，电流I均匀分布。图9为导线纵截面的一部
0
分，其中ABCD是一个长方形，AB边与轴线重合，CD边在导线的外表面上，CD长𝑙。试求通过长方形ABCD的磁通
量。三、案例分析题（共2道）10.案例：
下面为一道物理习题和某同学的解答过程。
题目：如图10所示，磁感应强度为B、竖直放置的磁场上方，有一由均匀导线绕制而成的边长为L的正方
形刚性闭合单匝线框𝑎𝑏𝑐𝑑，线框电阻为R，质量为m。现将线框由静止释放，在运动过程中线框平面保持在
竖直平面内，且cd边始终与磁场的水平边界平行。cd边进入磁场后、𝑎𝑏边进入磁场前，线框一直匀速下落
（忽略空气阻力）。当cd边刚进入磁场时，求：
（1）线框的速度大小𝑣；
（2）cd两点间的电势差U 。
cd
解：（1）线框进入磁场时，安培力为𝐹 = 𝐵𝐿𝑣，
当线框匀速下落时有𝑚g = 𝐹，
𝑚g𝑅
故线框的速度大小为𝑣 = 。
𝐵𝐿𝐵𝐿𝑣
（2）电流的大小为𝐼 = ，
𝑅
R
而U = I ∙ ，
cd
4
𝑚g
故cd两点间的电势差U =
cd
4
问题：
（1）指出学生解答中所出现的问题。（4分）
（2）给出题目的正确解答。（6分）
（3）针对学生解答存在的问题，设计一个教学片段，帮助学生解决此类问题。（10分）【参考答案】（1）安培力的计算公式写错，应该为： 𝐹 = 𝐼𝐿𝐵 ；没有理解清楚法拉第电磁感应定律内容，
在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下，切割磁感线部分等效为电源。
𝐵𝐿𝑣 𝐵2𝐿2𝑣
（2）1.设线框进入磁场做匀速运动的速度大小为𝑣，安培力为𝐹 = 𝐼𝐿𝐵 = · 𝐿𝐵 = ，
𝑅 𝑅
当线框匀速下落时有𝑚𝑔 = 𝐹，
𝑚𝑔𝑅
故线框的速度大小为𝑣 = 。
𝐵2𝐿2
𝐸 𝐵𝐿𝑣 𝑚𝑔
2. 线框中的电流大小𝐼 = = = ，
𝑅 𝑅 𝐵𝐿
3𝑅 3𝐵𝐿𝑣
线框进入磁场后cd为等效电源，根据闭合电路欧姆定律：𝑈 = · 𝐼 = 。
𝑐𝑑
4 4（3）师：我们知道电场力是电场对放入其中电荷的作用力，那么安培力是什么？
生：是通电导线在磁场中受到的力。
师：大家很聪明，能够举一反三。既然是通电导线受到的力，安培力肯定和电流有关，他的计算公式大
家知道吗？
生：知道，𝐹 = 𝐼𝐿𝐵。
师：大家回答的太对了，这是在磁场与电流垂直的情况下，如果磁场与电流有夹角呢？
生：𝐹 = 𝐼𝐿𝐵𝑠𝑖𝑛𝛼，角𝛼为磁场和电流的夹角。
师：很好，同学们的思维很灵活。大家还记得电磁感应的内容吗？
生：穿过闭合回路的磁通量发生变化而产生电流的现象叫做电磁感应。
师：没错。那什么是感应电动势呢？
生：感应电动势是指在电磁感应现象中产生的电动势。产生感应电动势的那部分导体就相当于电源，导
体的电阻相当于电源内阻。
师：很好，既然大家知道在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下，切割磁感线部分的导体等效为电
源，那大家再来动手看一下这道习题…
