中学教师资格认定考试（高级物理学科知识与教学能力）模拟试卷51
单项选择题
1.下图为高中物理某教科书的一个实验，该实验在物理教学中用于学习的物理知识是( )。
(D)
A. 能量守恒定律
B. 热和内能
C. 自燃
D. 功和内能
解析：迅速压下筒中的活塞，压缩气体做功，气体内能增加，温度升高，棉花燃烧，这属于功和内能一节的实验。
2.图中三条实线a、b、c表示三个等势面。一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示途径由M点运动到N点，由图可以看出( )。
(C)
A. 三个等势面的电势关系是φa＞φb＞φc
B. 三个等势面的电势关系是φa＜φb＜φc
C. 带电粒子在N点的动能较小，电势能较大
D. 带电粒子在N点的动能较大，电势能较小
解析：物体做曲线运动时，一定受到指向其曲线内侧的力，若物体只受电场力，则电场力一定指向曲线内侧，然后根据电场力做功情况进一步判断动能、电势能的变化情况，或者根据电场线方向判断电势的高低。由于电场线跟等势线互相垂直，所以根据题意可知，带电粒子所受电场力指向曲线内侧，带电粒子从M运动到N过程中电场力做负功，电势能增加，动能减小，故在N点动能小，电势能大，故C项正确，D项错误。由于不知电荷带电的正负，因此无法判断电场线方向，故三个等势面的电势高低无法判断，故A、B两项错误。
3.一沿x轴正方向传播的简谐横波t时刻的波形图像如图所示，已知该波的周期为T，a、b、c、d为沿波传播方向上的四个质点。则下列说法中错误的是( )。
(A)
A. 在t＋T／2时，质点c的速度达到最大值
B. 在t＋2T时，质点d的加速度达到最大值
C. 从t到t＋2T的时间间隔内，质点d通过的路程为6 cm
D. t时刻后，质点b比质点a先回到平衡位置
解析：在t＋T／2时，质点c到达正的最大位移处，此处质点c的速度为零，A项错误。横波的波长为2m，d点到波源的距离为2 1／4个波长。在t＋2T时，质点d的位置与现在距波源0．05 m处的质点位置相同，在正的最大位移处。此时加速度方向向下，且最大，B项正确。从t到t＋2T的时间间隔内，质点d振动了3／4个周期，通过的路程s＝3A＝6cm，C项正确。由于波沿x轴正方向传播，质点b向y轴正向运动直接到达平衡位置，质点a也沿y轴正向运动到最大位移处再回到平衡位置，质点b比质点a先回到平衡位置，D项正确。故本题选A。
4.如图所示，相互垂直的固定绝缘光滑挡板PO、QO竖直放置在重力场中，a、b为两个带有同种电量的小球（可以近似看成点电荷）。当用水平向左作用力F作用于b时，a、b紧靠挡板处于静止状态。现若稍改变F的大小，使b稍向左移动一小段距离，则当a、b重新处于静止状态后( )。
(C)
A. a、b间电场力增大
B. 作用力F将增大
C. 系统重力势能增加
D. 系统的电势能将增加
解析：对于球a而言，原来它受重力、PO对它水平向右的支持力及b对它的电场力，方向在ba的连线上，三力平衡，可以看成电场力与支持力的合力与重力相等，当b球向左移动时，电场力的方向要发生变化，根据矢量三角形可知，此时电场力与支持力都会变小，A项错误。对a、b球整体进行分析，由水平方向上受力平衡可得，力F的大小等于PO对球a向右的支持力，因此，作用力F将变小，B项错误。因为电场力减小，故两球问的距离在增大，所以a球的重力势能变大，即系统的重力势能增加，C项正确。两球的距离增大，电场力做正功，故电势能将减小，D项错误。
5.在垂直纸面的匀强磁场中，有不计重力的甲、乙两个带电粒子，在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意图如图所示。则下列说法中正确的是( )。
(C)
A. 甲、乙两粒子所带电荷种类不同
B. 若甲、乙两粒子的动量大小相等，则甲粒子所带电荷量较大
C. 若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等，则甲粒子的质量较大
D. 该磁场方向一定是垂直纸面向里
解析：由图知，两粒子均沿逆时针方向做圆周运动，若磁场方向垂直纸面向里，两粒子均带正电；若磁场方向垂直纸面向外，两粒子均带负电。故甲、乙两粒子所带电荷种类相同，磁场方向可能垂直纸面向里，也可能垂直纸面向外，A、D两项错误。由mv2／r＝qvB知mv＝Brq，若甲、乙两粒子的动量大小相等，由题知，磁感应强度相同，甲的运动半径大于乙的运动半径，则甲粒子所带电荷量小于乙粒子所带电荷量，B项错误。由mv2／r＝qvB知，Bq／v＝m／r，若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等，则甲粒子的质量大于乙粒子的质量，C项正确。故本题选C。
6.如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为2／3g。此物体在斜面上升的最大高度为h，则在这个过程中物体( )。
(D)
A. 重力势能减小了mgh
B. 动能损失了mgh
C. 克服摩擦力做功1／6mgh
D. 机械能损失1／3mgh
解析：上升过程中重力做负功
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