2026年天津市教师职称考试（电教实验师）全真模拟试题及答案解析

2026年天津市教师职称考试（电教实验师）全真模拟试题及答案解析一、单项选择题（每题1分，共30分）1.在中学物理实验中，用示波器测量低频交流信号频率时，若扫描时间旋钮置于“5ms/div”，屏幕横向10div显示两个完整周期，则信号频率为A.20Hz  B.40Hz  C.50Hz  D.100Hz答案：B解析：周期T=5ms/div×10div÷2=25ms，f=1/T=40Hz。2.使用DIS光电门测量小车瞬时速度，下列做法最能减小系统误差的是A.增大小车质量  B.缩短遮光片宽度  C.提高释放高度  D.改用无线传输答案：B解析：遮光片越窄，Δt越小，v=Δs/Δt越接近瞬时速度。3.在“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验中，滑动变阻器应采用A.分压式  B.限流式  C.桥式  D.隔离式答案：A解析：小灯泡电阻随电压变化大，分压式可从零开始调节。4.用数字万用表“200MΩ”档测量绝缘电阻时，表笔开路显示“1.”，其含义为A.超量程  B.短路  C.电池欠压  D.表笔断路答案：A解析：最高位显示“1.”表示被测值大于199.9MΩ。5.在“用单摆测重力加速度”实验中，若摆线长为L，摆球直径为d，则摆长应记为A.L  B.L+d  C.L+d/2  D.L−d/2答案：C解析：摆长为悬点到球心的距离。6.用示波器观察“整流滤波”输出波形，若滤波电容减小，则A.纹波幅度增大  B.纹波幅度减小  C.平均值升高  D.频率降低答案：A解析：电容减小，放电加快，纹波加深。7.在“探究加速度与力、质量关系”实验中，若轨道未调水平，小车会受到A.滑动摩擦力  B.静摩擦力  C.重力沿斜面分力  D.空气阻力答案：C解析：轨道倾斜产生mgsinθ分力，相当于额外拉力或阻力。8.用光敏电阻制作“夜灯”控制电路，若希望环境更暗时才点亮，应A.减小串联电阻  B.增大串联电阻  C.改用NPN三极管  D.提高电源电压答案：B解析：增大串联电阻可提高比较器翻转阈值，使光更暗才导通。9.在“用DIS研究温度传感器特性”时，若将传感器置于冰水混合物中，显示值为−0.3℃，最可能原因是A.传感器未校准  B.采集频率过高  C.导线过长  D.电源干扰答案：A解析：冰点应为0℃，偏差提示零点漂移。10.用激光笔照射双缝，若将双缝间距减小，则干涉条纹A.变密  B.变疏  C.亮度降低  D.消失答案：B解析：Δx=λD/d，d减小则Δx增大，条纹变疏。11.在“描绘电场等势线”实验中，若导电纸局部破损，会导致A.等势线整体上移  B.等势线在该区域畸变  C.电压表烧毁  D.电流反向答案：B解析：破损处电阻分布改变，等势线形状失真。12.用数字信号发生器输出正弦波，若幅度显示为“2Vpp”，则其有效值为A.0.707V  B.1.414V  C.2V  D.2.828V答案：A解析：Vpp=2Vm，Vm=1V，Vrms=Vm/√2≈0.707V。13.在“测定金属电阻率”实验中，若金属丝直径测量值偏大，则计算得到的电阻率将A.偏大  B.偏小  C.不变  D.无法确定答案：A解析：ρ=RS/L，S=π(d/2)²，d偏大导致S偏大，ρ偏大。14.用电磁打点计时器时，若电源频率低于50Hz，则测得加速度A.偏大  B.偏小  C.不变  D.为零答案：A解析：实际T>0.02s，若仍用0.02s计算，Δt偏小，a偏大。15.在“探究变压器电压与匝数关系”实验中，若铁芯未闭合，则副线圈电压A.升高  B.降低  C.为零  D.不变答案：B解析：漏磁严重，耦合系数降低，U₂减小。16.用霍尔元件测磁场，若工作电流反向，则霍尔电压A.幅值不变，方向反向  B.幅值减小，方向不变  C.幅值增大，方向反向  D.为零答案：A解析：UH=KIB/d，I反向则UH反向。17.在“用光具座测凸透镜焦距”实验中，若透镜光心与烛焰中心不在同一高度，则屏上像A.模糊  B.残缺  C.偏移  D.消失答案：C解析：像整体上下偏移，但仍可清晰。18.用Arduino采集模拟信号，若参考电压设为3.3V，则10位ADC分辨率为A.3.22mV  B.3.30mV  C.2.56mV  D.5.00mV答案：A解析：3.3V/1024≈3.22mV。19.在“用DIS研究机械能守恒”实验中，若传感器安装高度低于摆球最低点，则系统机械能测量值A.偏大  B.偏小  C.不变  D.先大后小答案：B解析：零点下移，势能基准降低，总机械能偏小。20.用数字存储示波器捕获单次脉冲，若采样率为100MSa/s，则理论最高可测频率为A.50MHz  B.100MHz  C.20MHz  D.10MHz答案：A解析：奈奎斯特准则，fmax=fs/2。21.在“探究电磁阻尼”实验中，若铝板换成同样尺寸木板，则磁铁下落时间A.缩短  B.延长  C.不变  D.磁铁停住答案：A解析：无涡流阻尼，加速度增大。22.用智能手机加速度传感器测电梯运行，若电梯向上加速，则a读数A.大于g  B.小于g  C.等于g  D.为负答案：A解析：超重现象，视重=mg+ma，a>0。23.在“用示波器测声速”实验中，若两换能器间距增大，则李萨如图形A.频率升高  B.频率降低  C.形状不变  D.相位差变化答案：D解析：间距改变声程差，相位差变化。24.用数字实验系统采集数据，若采样间隔设为1ms，则对应的采样频率为A.1Hz  B.10Hz  C.100Hz  D.1000Hz答案：D解析：fs=1/Δt=1/0.001=1000Hz。25.在“用DIS研究欧姆定律”实验中，若将电流表内接，则测得电阻值A.偏大  B.偏小  C.不变  D.为零答案：A解析：电流表内阻分压，U测量值偏大，R=U/I偏大。26.用激光测距仪标定运动传感器，若反射板倾斜，则测得距离A.偏大  B.偏小  C.不变  D.随机波动答案：A解析：斜边>直角边，读数偏大。27.在“用DIS研究牛顿第二定律”实验中，若轨道末端抬高平衡摩擦过度，则a-F图线A.过原点  B.纵截距为正  C.横截距为负  D.斜率减小答案：B解析：抬高过度产生向下分力，F=0时a>0。28.用数字万用表测二极管正向压降，若显示“0.56V”，则表明A.硅管  B.锗管  C.发光管  D.击穿答案：B解析：锗管正向压降0.2-0.4V，硅管0.6-0.8V，0.56V接近锗上限，可能为低温锗管或仪表误差，但选项中最合理为锗管。29.在“用DIS研究简谐运动”实验中，若弹簧振子振幅减小，则周期A.增大  B.减小  C.不变  D.先增后减答案：C解析：理想弹簧振子周期与振幅无关。30.用红外热像仪观察热水降温，若发射率设置偏低，则测得温度A.偏高  B.偏低  C.不变  D.闪烁答案：B解析：发射率ε低，仪器的辐射修正不足，显示温度低于真实值。二、多项选择题（每题2分，共20分，每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）31.下列哪些措施可减小“用单摆测g”的偶然误差A.用游标卡尺测摆球直径  B.多次测量取平均  C.摆角小于5°  D.用秒表测30次全振动时间答案：B、D解析：A减小系统误差；C减小理论误差；B、D减小随机误差。32.关于数字示波器“探头×10”档，下列说法正确的是A.输入阻抗提高10倍  B.带宽提高  C.幅度读数需×10  D.噪声降低答案：A、C、D解析：×10档分压9MΩ串入，总输入阻抗10MΩ；幅度需修正；衰减后信噪比改善。33.在“用DIS研究电容器充放电”实验中，若电容C增大，则A.时间常数增大  B.初始电流增大  C.放电曲线更缓  D.半衰期增大答案：A、C、D解析：τ=RC；U₀/R不变；t½=τln2。34.下列哪些属于虚拟实验系统优势A.无耗材  B.可模拟危险场景  C.数据自动记录  D.完全替代真实实验答案：A、B、C解析：D错误，虚拟实验不能完全替代真实操作。35.用智能手机phyphox测向心加速度，下列操作正确的是A.将手机固定在旋转杆末端  B.半径尽量大  C.转速保持恒定  D.关闭磁场传感器答案：A、B、C解析：D无关，磁场关闭不影响加速度计。36.在“用DIS研究声波干涉”实验中，若两扬声器相位差180°，则A.中央为暗纹  B.干涉条纹反相  C.条纹间距不变  D.强度极小值增大答案：A、B、C解析：相位差π，中央相消；条纹间距Δx=λD/d不变。37.关于数字实验系统采样定理，下列说法正确的是A.fs>2fmax  B.可完全恢复原始信号  C.需配合抗混叠滤波  D.采样率越高越好答案：A、B、C解析：D错误，过高采样浪费资源。38.在“用DIS研究光电效应”实验中，若增大入射光频率，则A.光电流增大  B.遏止电压增大  C.饱和电流不变  D.截止频率不变答案：B、D解析：频率高于截止频率时，遏止电压随ν增大而增大；饱和电流与光强有关。39.用LabVIEW编写数据采集程序，需设置哪些参数A.采样率  B.通道数  C.电压范围  D.触发方式答案：A、B、C、D解析：均为基本参数。40.在“用DIS研究磁悬浮”实验中，若增加线圈电流，则A.悬浮高度增大  B.系统稳定性下降  C.功耗增大  D.涡流增大答案：A、C、D解析：电流增大，磁场增强，悬浮力增大；涡流损耗增加；稳定性由控制算法决定，未必下降。三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）41.用数字万用表测交流电压时，显示值为有效值。答案：√42.在“用DIS研究自由落体”实验中，打开空气阻尼功能会使测得g偏大。答案：×解析：空气阻尼使加速度减小，测得g偏小。43.用激光干涉测波长时，若改变屏到双缝距离，则干涉条纹间距不变。答案：×解析：Δx=λD/d，D改变则Δx改变。44.用ArduinoPWM输出驱动舵机，占空比决定转角。答案：√45.在“用DIS研究玻意耳定律”实验中，若注射器漏气，则pV乘积偏大。答案：×解析：漏气导致p减小，pV偏小。46.用数字示波器FFT功能可测信号谐波失真度。答案：√47.用红外测温仪测光亮金属表面温度，需贴黑胶带提高发射率。答案：√48.在“用DIS研究弹簧劲度系数”实验中，若弹簧自重不可忽略，则k测量值偏小。答案：√解析：自重引起附加伸长，斜率减小。49.用光电门测速度，遮光片宽度误差属于系统误差。答案：√50.用虚拟示波器软件可完全替代硬件示波器进行高频测量。答案：×解析：受声卡带宽限制，一般<100kHz。四、实验设计题（共3题，每题10分，共30分）51.设计一套基于ESP32的远程温度报警系统，要求：（1）用DS18B20测温，精度±0.5℃；（2）通过Wi-Fi上传数据到MQTT服务器；（3）手机APP实时显示并超温推送；（4）给出硬件连接图、程序流程图及关键代码片段；（5）说明系统校准方法。答案与解析：硬件：ESP32DevKitV1、DS18B20、4.7kΩ上拉、0.96寸OLED、蜂鸣器、LED。连接：DS18B20Data→GPIO4，VDD→3.3V，GND→GND；OLEDSDA→GPIO21，SCL→GPIO22；蜂鸣器→GPIO18。流程：初始化→连接Wi-Fi→连接MQTT→每5s读取温度→OLED显示→若T>Th，蜂鸣器响+LED闪+推送。关键代码：include<WiFi.h>include<PubSubClient.h>include<OneWire.h>include<DallasTemperature.h>defineONE_WIRE_BUS4OneWireoneWire(ONE_WIRE_BUS);DallasTemperaturesensors(&oneWire);WiFiClientespClient;PubSubClientclient(espClient);voidreconnect(){while(!client.connected()){if(client.connect("ESP32Client","user","pass")){client.publish("temp/status","online");}delay(5000);}}voidloop(){if(!client.connected())reconnect();client.loop();sensors.requestTemperatures();floatt=sensors.getTempCByIndex(0);charbuf[8];dtostrf(t,4,2,buf);client.publish("temp/value",buf);if(t>35.0){client.publish("temp/alarm","high");digitalWrite(18,HIGH);}elsedigitalWrite(18,LOW);delay(5000);}校准：将DS18B20与标准水银温度计同置恒温水槽，取25℃、40℃、55℃三点，记录偏差，用线性修正：Ttrue=Tread×k+b，写入Flash。52.利用Phyphox与单摆测当地重力加速度g，要求：（1）说明手机摆放方式；（2）给出实验步骤；（3）推导用加速度幅值测g的公式；（4）分析误差来源及修正；（5）提供原始数据记录表示例。答案与解析：摆放：手机屏朝侧面，长边与摆线平行，用3D打印夹具固定于摆球下方，确保加速度计Z轴沿摆线方向。步骤：①打开phyphox“单摆”实验；②设置摆长L=0.500m，用钢卷尺测悬点到手机中心距离；③拉开<5°释放，点击记录；④采集20个周期加速度波形；⑤导出csv，用Excel找峰值时间列，得T平均；⑥用公式g=4π²L/T²计算。公式推导：单摆水平分加速度ax=−ω²Acosωt，最大幅值|ax,max|=ω²A=(2π/T)²A，又A≈Lθmax，θmax=xmax/L，故g=4π²L/T²。误差：①摆长测量：用游标卡尺测手机厚度d，摆长修正L′=L+d/2；②空气阻尼：振幅衰减导致T偏小，用逐差法取前5周期与后5周期平均；③摆角：θ>5°引入(1+θ²/16)修正，T′=T(1−θ²/16)；④手机重心：夹具使摆球质量增加，但相对摆球质量<2%，忽略。数据表示例：|序号|L/m|n周期|t/s|T/s|g/(m·s⁻²)|修正g||1|0.500|20|28.32|1.416|9.83|9.80||2|0.500|20|28.36|1.418|9.79|9.76|53.设计“用DIS验证机械能守恒”实验，采用导轨、小车、光电门、力传感器、细线、砝码，要求：（1）画出装置示意图，标注传感器位置；（2）给出需测物理量及数据处理式；（3）说明如何消除摩擦力影响；（4）给出实验结果判定标准；（5）列出注意事项。答案与解析：装置：气垫导轨一端固定滑轮，小车一端细线跨过滑轮悬挂砝码，光电门A、B相距s=0.600m，力传感器固定于小车前端，细线穿过传感器环。测量：小车质量m₁，砝码质量m₂，光电门记录通过A、B速度vA、vB，力传感器记录绳张力T。数据处理：系统总机械能增量ΔE=½(m₁+m₂)(vB²−vA²)+m₂g(s)−m₁g(s·sinθ)，若导轨水平且摩擦平衡，则θ=0，ΔE应等于张力做功W=∫Tds，近似W=T·s。消摩擦：调导轨一端螺钉，使小车能静止，或给微小初速能匀速通过两光电门，此时mgsinθ=f，系统合外力仅为绳拉力。判定：|ΔE−W|/W<3%视为守恒。注意事项：①砝码质量应远小于小车质量，减小加速度过大；②细线必须与导轨平行；③光电门间距用钢尺测三次取平均；④力传感器需预调零；⑤多次测量取平均，剔除异常值。五、计算与综合题（共3题，每题10分，共30分）54.在“用DIS研究电容器放电”实验中，测得电压U随时间t数据如下：t/s:0,10,20,30,40,50U/V:6.00,3.70,2.28,1.41,0.87,0.54已知R=10.0kΩ，求：（1）用逐差法求时间常数τ；（2）计算电容C；（3）若用U=U₀e^(−t/τ)拟合，求相对残差最大值的百分数；（4）说明如何减小残差。答案与解析：（1）取对数lnU：1.79,1.31,0.82,0.34,−0.14,−0.62逐差ΔlnU/Δt：(1.79−0.62)/50=0.0234，斜率−1/τ，故τ=1/0.0234≈42.7s（2）C=τ/R=42.7/10000≈4.27mF（3）用τ=42.7s回代，得拟合U′：6.00,3.66,2.24,1.37,0.84,0.52残差δ=(U−U′)/U′：0,1.1%,1.8%,2.9%,3.6%,3.8%，最大相对残差3.8%（4）减小残差：①提高AD采样位数，减小量化误差；②恒温，减小漏电流；③用最小二乘法线性回归lnU−t，取代逐差；④多次测量取平均。55.用示波器测未知电感L：将电感与已知电阻R=100Ω串联，接信号发生器正弦输出，保持U=2.00Vpp不变，调频率f，用示波器两通道测电阻电压UR与电感电压UL，当f=1.00kHz时，UR=1.60Vpp，UL=1.20Vpp，求：（1）电路电流I；（2）电感感抗XL；（3）电感量L；（4）若频率升高到2kHz，保持UR=1.60Vpp，求所需信号源电压U′。答案与解析：（1）I=UR/R=1.60/100