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2024年教师资格《高中物理学科知识与教学能力》全真模拟卷

1. 【单选题】两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球,细线上端固定在同一点。若两个小球以相同的角速度,绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则两个摆球在运动过程中,相对位置关系示意图正确的是( )。

A.


B.


C.


D.


正确答案:B

参考解析:设细线与竖直轴的夹角为θ,根据拉力的水平分力提供小球做匀速圆周运动的向心力


2. 【单选题】2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯的主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图7所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管,其中A为阴极,K为阳极,理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源,用光子能量为2.75eV的光照射阴极A,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片缓慢向左滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为1.7V;现保持滑片位置不变,以下判断错误的是( )。


A. 光电管阴极材料的逸出功为1.05eV

B. 开关S断开后,电流表G中有电流流过

C. 若用光子能量为3eV的光照射阴极A,光电子的最大初动能一定变大

D. 改用能量为1.0eV的光子照射,移动滑动变阻器的触点c,电流表G中也可能有电流

正确答案:D

参考解析:该装置的电压为反向电压,当电压表的示数大于或等于1.7V时,电流表示数为0。已知光电子的最大初动能为1.7eV,根据光电效应方程可知,W0=hv-E=2.75eV-1.7eV=1.05eV,A项正确。开关s断开后,用光子能量为2.75eV的光照射阴极A,发生光电效应有光电子产生,电流表G中有电流流过,B项正确。若用光子能量为3eV的光照射阴极A,光电子的最大初动能E=hv-W0=3eV一1.05eV=1.95eV,故光电子的最大初动能变大,C项正确。改用能量为1.0eV的光子照射,由于光子能量小于逸出功,无法发生光电效应,电流表G无示数,D项错误。

3. 【单选题】如图5所示,直线A是电源的路端电压和电流的关系图线,直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线。若将这两个电阻分别接到该电源上,则( )。


A. 电源的效率一样大

B. R2接在电源上时,电源的效率高

C. R2接在电源上时,电源的输出功率大

D. 电源的输出功率一样大

正确答案:C

参考解析:


4. 【单选题】图5为氢原子能级图。现有一群处于n=4激发态的氢原子,用这些氢原子辐射出的光照射逸出功为2.13eV的某金属。已知电子的电荷量为1.6×10-19C,则( )。


A. 这些氢原子能辐射出三种不同频率的光子

B. 这些氢原子辐射出光子后,电子的总能量保持不变

C. 这些氢原子辐射出的所有光都能使该金属发生光电效应

D. 该金属逸出的所有光电子中,初动能的最大值为1.7×10-18J

正确答案:D

参考解析:n=4的一群氢原子可以辐射出=6种光子,A项错误。根据能量守恒定律,辐射出光子后,电子能量减小,B项错误。从n=4跃迁到n=3的光子能量为0.66eV<2.13eV,不能使该金属发生光电效应,C项错误。初动能最大的是从n=4到n=1的光子照射金属后产生的光电子,初动能的最大值为(12.75-2.13)×1.6×10-19J=1.7×10-18J,D项正确。


5. 【单选题】a、b两种单色光以相同的入射角从空气斜射向平行玻璃砖,界面MN与PQ平行,光路如图5所示。关于a、b两种单色光,下列说法正确的是( )。


A. 该玻璃砖中a光的传播速度小于b光的传播速度

B. a、b两种单色光从玻璃砖射向空气后,两单色光可能不平行

C. 若增大从空气射入玻璃时的入射角,a、b两种单色光在PQ界面可能发生全

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