2025年教師資格考試高級中學學科知識與教學能力物理試卷與參考答案

2025年教師資格考試高級中學物理學科知識與教學能力自測試卷(答案在后面)一、單項選擇題（本大題有8小題，每小題5分，共40分）1、關于能量守恒定律，下列說法錯誤的是：在孤立系統(tǒng)中，總能量保持不變。能量可以由一種形式轉換為另一種形式。能量可以從系統(tǒng)中完全消失。能量守恒定律適用于各種物理過程。2、在給定靜電場中，下列哪種說法正確？電場強度大小相等，方向相反。每個電荷的靜電勢能相等。電場線的方向指向靜電場強度為正的方向。靜電勢在無限遠處是零。3、下列關于電流的說法中，正確的是()。A.電流的方向與正電荷移動的方向相同B.電流的方向與負電荷移動的方向相反C.電流的方向與正電荷的移動方向和負電荷的移動方向無關D.電流的方向與正電荷的移動方向和負電荷的移動方向都無關4、下列關于電阻的說法中，正確的是()。A.電阻是導體對電流的阻礙作用，其大小與導體的長度成正比B.電阻是導體對電流的阻礙作用，其大小與導體的橫截面積成反比C.電阻是導體對電壓的阻礙作用，其大小與導體的長度成反比D.電阻是導體對電壓的阻礙作用，其大小與導體的橫截面積成正比5、在光學題目中，下列說法正確的是（）A、光對所有介質(zhì)傳播速度都是恒定的B、光的折射現(xiàn)象是光在介質(zhì)變化時速度發(fā)生改變造成的C、光的反射和折射都服從反射定律和折射定律D、光的衍射現(xiàn)象只出現(xiàn)在光進入狹縫時6、對一質(zhì)量為m的小球，體系存在阻尼減速運動，下列說法錯誤的是（）A、阻尼力與速度成正比B、阻尼力方向總是與速度方向相反C、在重力作用下的滑行運動中阻尼力可以忽略D、阻尼力可以使運動逐漸減弱直至靜止7、在由此可見，下列說法正確的$()。A.質(zhì)量和速度對觀察者來說都具有相對性B.在研究宏觀運動問題時，牛頓運動定律仍然是無條件的C.質(zhì)點可以是實際的物體，也可以是完全抽象的D.剛體是指在二維空間中形狀固定但大小可變的物體8、下列說法中正確的是$()。A.一維振動方程的解存在明顯不同的兩個解時，存在明顯的波的傳播方向上的前向與后向之分。B.當波的頻率較高時，由振動方程可得到的波的周期公式是T=λvC.只要縱波的波速相同，不同頻率的橫波和縱波都可以相互疊加產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象。D.波的干涉現(xiàn)象是診斷激光設備性能、檢測工件表面缺陷的重要依據(jù)。二、簡答題（本大題有2小題，每小題10分，共20分）第一題題目：簡述功的概念以及做功的兩個必要條件。第二題請根據(jù)《普通高中物理課程標準》，簡述如何促進學生科學探究能力的培養(yǎng)。三、案例分析題（本大題有2小題，每小題25分，共50分）第一題【題目】在高中物理課程中，教師如何有效地教授“牛頓第二定律F=ma”這一章節(jié)？【答案及解析】第二題閱讀案例，回答其所提供的問題。走進實驗室，《熱學》的教學正在進行，了解了學習重點，開始上課了，老師這么開始了：同學們，我們知道熱力學第一定律知道能量不會無緣無故的消失或者產(chǎn)生，比如蠟燭燒掉了，蠟變成了蠟蒸氣，蠟蒸氣又變成了水，所以蠟燭變成了水．而在這個過程中，蠟燭放出的熱量，除了使水溫升高外，都到那里去了呢？今天我們就介紹一個定律．引導學生自主學習。學習結束，老師打了個手勢，輕松地問道:“現(xiàn)在熱度__()情境：某高校一物理老師的一次教學實錄。[問題]這一示例需如何運用超惠異步探究教學法為本案例編寫課時目標？安排教學流程？請以《熱傳遞》這一課程為例給出這一設計時有的人。四、教學設計題（本大題有2小題，每小題20分，共40分）第一題一、教學設計方案（試題不提供具體內(nèi)容，請考生自行構思并完成）：請以“機械振動與波”為課題，設計一個適用于高級中學物理課程的教學方案。包括課程學習目標、教學過程以及相關的教育資源。簡要描述教學中的重難點和創(chuàng)新點，并針對重要概念、原理和現(xiàn)象進行深入淺出的解析與展示。針對機械振動中的共振現(xiàn)象和波的傳播特性進行探究式教學設計。第二題題目：請根據(jù)以下材料，設計一個高中物理課堂教學方案，包括教學目標、教學內(nèi)容、教學方法和教學評價。2025年教師資格考試高級中學物理學科知識與教學能力自測試卷與參考答案一、單項選擇題（本大題有8小題，每小題5分，共40分）1、關于能量守恒定律，下列說法錯誤的是：在孤立系統(tǒng)中，總能量保持不變。能量可以由一種形式轉換為另一種形式。能量可以從系統(tǒng)中完全消失。能量守恒定律適用于各種物理過程。答案：C解析：能量守恒定律指出在孤立系統(tǒng)中，總能量保持不變，能量可以從一種形式轉化為另一種形式，但不能憑空產(chǎn)生或消失。2、在給定靜電場中，下列哪種說法正確？電場強度大小相等，方向相反。每個電荷的靜電勢能相等。電場線的方向指向靜電場強度為正的方向。靜電勢在無限遠處是零。答案：C解析：電場線的方向總是指向靜電場強度為正的方向。3、下列關于電流的說法中，正確的是()。A.電流的方向與正電荷移動的方向相同B.電流的方向與負電荷移動的方向相反C.電流的方向與正電荷的移動方向和負電荷的移動方向無關D.電流的方向與正電荷的移動方向和負電荷的移動方向都無關答案：B解析：電流的方向是由正電荷定向移動形成的，因此電流的方向與正電荷移動的方向相同。選項A正確，選項B錯誤；電流的方向與負電荷移動的方向無關，因此選項C錯誤；電流的方向與正電荷的移動方向和負電荷的移動方向都無關，因此選項D錯誤。4、下列關于電阻的說法中，正確的是()。A.電阻是導體對電流的阻礙作用，其大小與導體的長度成正比B.電阻是導體對電流的阻礙作用，其大小與導體的橫截面積成反比C.電阻是導體對電壓的阻礙作用，其大小與導體的長度成反比D.電阻是導體對電壓的阻礙作用，其大小與導體的橫截面積成正比答案：B解析：電阻是導體對電流的阻礙作用，其大小與導體的橫截面積成反比。選項A錯誤，因為電阻的大小不僅與導體的長度有關，還與導體的材料、溫度等因素有關；選項C錯誤，因為電阻是導體對電流的阻礙作用，而不是對電壓的阻礙作用；選項D錯誤，因為電阻是導體對電流的阻礙作用，而不是對電壓的阻礙作用。5、在光學題目中，下列說法正確的是（）A、光對所有介質(zhì)傳播速度都是恒定的B、光的折射現(xiàn)象是光在介質(zhì)變化時速度發(fā)生改變造成的C、光的反射和折射都服從反射定律和折射定律D、光的衍射現(xiàn)象只出現(xiàn)在光進入狹縫時答案：B解析：光的傳播速度在不同介質(zhì)中是不相同的，當光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時，其傳播速度發(fā)生改變，從而發(fā)生折射現(xiàn)象。6、對一質(zhì)量為m的小球，體系存在阻尼減速運動，下列說法錯誤的是（）A、阻尼力與速度成正比B、阻尼力方向總是與速度方向相反C、在重力作用下的滑行運動中阻尼力可以忽略D、阻尼力可以使運動逐漸減弱直至靜止答案：C解析：阻尼力源于物體與介質(zhì)之間的摩擦等作用力，即使在滑行運動中，阻尼力也存在且不可能忽略不計。7、在由此可見，下列說法正確的$()。A.質(zhì)量和速度對觀察者來說都具有相對性B.在研究宏觀運動問題時，牛頓運動定律仍然是無條件的C.質(zhì)點可以是實際的物體，也可以是完全抽象的D.剛體是指在二維空間中形狀固定但大小可變的物體答案：B解析：本題考查的是相對論的有關知識。質(zhì)量具有相對性，但速度不具有相對性，A錯；在研究宏觀運動問題，牛頓運動定律仍然無條件成立，B對；質(zhì)點完全是抽象的，有質(zhì)量但不存在體積和形狀，C錯；剛體是指在三維空間內(nèi)形狀固定，大小固定的物體，D錯。8、下列說法中正確的是$()。A.一維振動方程的解存在明顯不同的兩個解時，存在明顯的波的傳播方向上的前向與后向之分。B.當波的頻率較高時，由振動方程可得到的波的周期公式是T=λvC.只要縱波的波速相同，不同頻率的橫波和縱波都可以相互疊加產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象。D.波的干涉現(xiàn)象是診斷激光設備性能、檢測工件表面缺陷的重要依據(jù)。答案：D解析：本題考查的是波的有關知識。一維振動方程的解在存在明顯不同的兩個解時，如簡諧波中y=Asinωt?k二、簡答題（本大題有2小題，每小題10分，共20分）第一題題目：簡述功的概念以及做功的兩個必要條件。答案：在物理學中，功（Work）被定義為力與位移（或力對位移的積分）的乘積。即，一個力對一個物體做功，等于該力的大小乘以物體沿該力的方向位移的大小。公式可表示為W其中，W是功，F(xiàn)是力的大小，s是位移，θ是力和位移之間的夾角。做功需要滿足兩個必要條件：1.作用力：必須有作用于物體的力，沒有力的作用便沒有做功的可能。2.位移：物體必須發(fā)生位移，僅僅有力而沒有位移，或是物體僅僅是旋轉或Oscillating（往復運動），那么做功仍然是零。解析：在解答此題時，我們需要從功的定義出發(fā)，明確其數(shù)學表達式，并強調(diào)力與位移兩個要素的重要性。接著解釋做功的兩個條件，即必須有作用力，并且物體要產(chǎn)生位移。這一解析過程不僅回答了題目，還通過邏輯推理鞏固了學生對概念的理解。這樣的簡答題答案和解析可以幫助學生加深對知識的理解，并對實際問題提供清晰的解釋和分析。第二題請根據(jù)《普通高中物理課程標準》，簡述如何促進學生科學探究能力的培養(yǎng)。答案：促進學生科學探究能力的培養(yǎng)需要從以下幾個方面入手：1.明確探究目標：首先，教師需要根據(jù)教學目標和學生的實際水平，設計合理的探究活動，確保學生在探究過程中能夠獲得科學知識和技能。2.提供探究資源：教師應準備充足的實驗器材和材料，為學生的探究活動提供必要的技術支持。3.指導探究方法：教師應教授學生基本的科學探究方法，如觀察法、實驗法、比較法等，并指導學生如何將這些方法應用于科學探究中。4.鼓勵質(zhì)疑精神：教師應該鼓勵學生提出問題、質(zhì)疑假設，并在探究過程中不斷檢驗和修正自己的想法。5.增強交流合作：教師可以安排學生小組合作進行探究活動，通過討論和交流，促進學生之間的知識共享和思維碰撞。6.反思與評估：探究活動結束后，教師應引導學生對探究過程進行反思，評價探究結果，并總結經(jīng)驗教訓，以便在未來的探究活動中不斷改進。解析：科學探究能力是現(xiàn)代教育的重要目標之一，它不僅能幫助學生掌握科學知識，更重要的是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力。高考物理學科在教學過程中，應通過多種方式來促進學生科學探究能力的培養(yǎng)。這些方式包括但不限于設計探究性實驗、提出開放性問題、開展項目式學習等。此外，教師還應積極參與和指導學生的探究過程，確保探究活動的有效性和教學目標的實現(xiàn)。三、案例分析題（本大題有2小題，每小題25分，共50分）第一題【題目】在高中物理課程中，教師如何有效地教授“牛頓第二定律F=ma”這一章節(jié)？【答案及解析】答案：1.概念講解清晰明確：教師應首先明確解釋“牛頓第二定律”的含義，即力、質(zhì)量和加速度之間的關系，并通過實例幫助學生理解公式F=ma中的各個物理量的物理意義。2.結合實際問題進行教學：通過設計一些與生活緊密相關的實驗或問題情境，讓學生在解決問題的過程中體驗和理解牛頓第二定律的應用，如汽車剎車問題、運動員起跑問題等。3.強調(diào)數(shù)學工具的應用：在教學過程中，教師應指出如何利用數(shù)學知識（如代數(shù)、三角函數(shù)等）來分析和解決物理問題，從而加深學生對公式的理解和應用能力。4.組織小組討論和合作學習：鼓勵學生分組討論，共同探討不同情境下牛頓第二定律的應用，通過交流和合作提高他們的理解深度和廣度。5.及時反饋與糾錯：在教學過程中，教師應密切觀察學生的學習情況，及時糾正他們在理解和使用牛頓第二定律時出現(xiàn)的錯誤，確保教學效果。解析：本題主要考察如何有效地教授高中物理中的重要章節(jié)。通過清晰明確的概念講解、結合實際問題的教學、強調(diào)數(shù)學工具的應用、組織小組討論和合作學習以及及時反饋與糾錯等策略，教師可以提高學生的學習興趣和理解深度，使他們能夠更好地掌握“牛頓第二定律F=ma”的應用。第二題閱讀案例，回答其所提供的問題。走進實驗室，《熱學》的教學正在進行，了解了學習重點，開始上課了，老師這么開始了：同學們，我們知道熱力學第一定律知道能量不會無緣無故的消失或者產(chǎn)生，比如蠟燭燒掉了，蠟變成了蠟蒸氣，蠟蒸氣又變成了水，所以蠟燭變成了水．而在這個過程中，蠟燭放出的熱量，除了使水溫升高外，都到那里去了呢？今天我們就介紹一個定律．引導學生自主學習。學習結束，老師打了個手勢，輕松地問道:“現(xiàn)在熱度__()情境：某高校一物理老師的一次教學實錄。[問題]這一示例需如何運用超惠異步探究教學法為本案例編寫課時目標？安排教學流程？請以《熱傳遞》這一課程為例給出這一設計時有的人。答案：一、課時目標（1）了解物體的熱量與溫度變化及兩種熔體之間傳熱方式的關系；（5分）（2）理解物體的熱量與溫度變化及兩種物熔體之間傳熱方式的內(nèi)在聯(lián)系；（5分）（3）創(chuàng)設物理情境，培養(yǎng)學生自主探究和交流合作的能力。（5分）二、授課流程（1）引入新課（2分鐘？3分）引導學生討論熱必然從高溫物體傳遞到低溫物體，讓學生明白熱傳導的結果是兩物體間傳熱方式的差異．提出教學問題一熱傳導涉及到哪些方面？得出熱傳導的三要素：溫度變化、溫度梯度、熱流量。由此引入物體吸熱和放熱的現(xiàn)象。（2）進行新課（15分鐘）1．復習提問（2分鐘）提問一：什么是內(nèi)能，它的改變方式主要有哪幾種？提問二提問：熱量和內(nèi)能，功和內(nèi)能、熱力學第一在同，熱力學第一定律的內(nèi)涵是什么，如何表示？提問三：什么是溫氣血變化，它是什么原因引起的。2．進行新課（7分鐘）通過演示加熱水給學生完整的展示出物體放熱的物理過程，在此基礎上啟發(fā)學生分析下列問題：①物體和物體間的傳熱現(xiàn)象在自然界中很普遍，按它們的接觸方式觀察有沒有幾種傳熱現(xiàn)象，它們的名稱是什么？（通過時的分析學生很可以很快地給出物體的三種直接底部熱量從高溫物體向低溫水的商品加熱功能，達到使水的內(nèi)能增加．提問二：有何規(guī)律可循？（生機器人掃苦，激發(fā)動機，待學生有所認識之后逐步引導，至于a點，低于300開爾金具有噴泉式結構形狀的容器，上面套有黑色筒面，并且現(xiàn)在放在一起，請說出此種放熱規(guī)律染物溫度QQ依然為300開爾文，為什么，放熱時溫度不變的物體有幾個？為什么？當物體與外界沒有熱的交換，也沒有做功（a到b);②熱傳導的熱流量，列舉一個生活中的具體事例寫出一部分熱流量；[師講述一19世紀的工業(yè)，英國工業(yè)生產(chǎn)都集中在某個按照工廠都能感受到經(jīng)過排氣洞逸散出來的熱量，但是人們懂得熱可以變成水的魅力，就發(fā)明了蒸汽機，隨著發(fā)電廠的成立，工業(yè)迅速發(fā)展世界很多國家都在熱容量及熱容量定律非常重要部分為了使一名新學生可以迅速了解此定律請讓你來講這一部分。（9到a。3．學生探究提問，反饋提升教師根據(jù)學生的回答梳理要點，（3分鐘）引導學生對比：在物態(tài)變化之間冷熱傳導過程中，可以發(fā)現(xiàn)哪些規(guī)律性？答案瓩足液體的質(zhì)量和比熱容好熔化，強度，質(zhì)地、輕重要求都符合題意，都應該條件可基本相同。乙液體強、質(zhì)地、重量可能有所差別，但需要物質(zhì)的數(shù)量為一個標準可求出單位體積的熱量，也就是該物質(zhì)的比熱在物態(tài)變化時形成新平衡時溫度變化與吸收，放出熱量之間的關系；關鍵是兩個熱量間的倍數(shù)關系及熱質(zhì)變化時的溫度變化倍數(shù)（0.5分）4．學生合作學習（3分鐘）分別是用電爐、煤氣灶、柴火等不斷加熱，由此可以觀察熔巖具有穩(wěn)定的狀態(tài)．引導學生對實驗總結說明結論。由此引導學生探究：溫度變化規(guī)律；溫度與內(nèi)能的關系；能量變化與熱量之間的關系；第二輪學生合作學習（3分鐘）分析下列問題：熱是對不同物體的選擇具有不同特征（討論后得出六個條件：一ff為同一物態(tài)；二是均為同一質(zhì)量單位；三是吸、放熱均為同一過程；四是物體間沒有相對運動；五是物體有運動員投標房產(chǎn)等可以翻新，通過公交車看出環(huán)保節(jié)約，發(fā)表自己的觀點還需要注意哪些事項）windows7能源是經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎和緊缺資源，請?zhí)岢鳇S果樹地區(qū)醫(yī)院發(fā)布，學校建筑工程，LED臺燈等等日常生活中的節(jié)能減排方案，讓新能源問題是教育的重點。師：請同學談談累，然后學生發(fā)表觀點免費，直接打字在QQ上，假如優(yōu)盤用的是USB接口，如果不用USB接口，另外兩個網(wǎng)頁哪個打開速度更快，以puncheddown為教具資料？日期為2010年10月14日，（3分鐘）師：同學們再憶回憶今天所學的哪些有關知識點？（3分鐘）根據(jù)學生的回答：練習鞏固。homeworksheet：1．毛細作用．我國傳統(tǒng)的吹氣球工具，就是利用這種行為來吹氣的。2．分子熱運動氣體它是高速運動的．如最新的安全氣囊技術顯示，汽車相撞客人限位碰撞瞬間產(chǎn)生了幾千質(zhì)量和百分之一秒的微塵向各個方向高速沖擊駕乘人員，造成嚴重危險，而kinetic型正面加速度傳感器最低觸發(fā)速度為75％*m/s。針對安全氣囊應用文的研究。統(tǒng)計60載新豆瓣TypeCD-10多個品牌．在消費者圈由中國工藝美術設計協(xié)閥首大王汽車安全_content_363、v5依托。）教師示范）愚人節(jié)爵士樂隊!“鬼子王八蛋”口技（2分鐘）[特別提示]1．提高“熱學”內(nèi)容的綜合化教學是幾個方面的知識有機地融合的選項問題．使學生在掌握基本知識的同時，學習將各部分相關內(nèi)容結合起來運用。2．集中培養(yǎng)綜合化教學和創(chuàng)新能力．教師應積極圍繞本案例來加強學生的思維能力活動。3．并非是要學生處處都做創(chuàng)新、讓他們做的是一簡單的再造想象，不要認為不聯(lián)系生活實際。從以上教學目標以及安排的教學流程可以看出，本案例是在傳統(tǒng)的先行組織者策略上進行了整合。即在學習新知識之前，先設定先行組織者（本案例是通過情景熱點來達到溫故知新的目的），具有兩種學習內(nèi)容間的聯(lián)系層次感．以概括性的先行組織者為新民課提供了固定點后，序列地領會了學習新材料的ABCDE，ABCDE的非連續(xù)性目的在于確立固定的或是引導性的框架以促進學生對新內(nèi)容的關系進行整合。再通過探究式學習和合作式學習方式促使學生在已有知識體系的基礎上進行再造想象，能夠達到創(chuàng)新教學的目的．創(chuàng)新是課堂探究教學中的核心．頁碼尚未翻譯，注意排版，不直接引用翻譯結果，可以根據(jù)需要撰寫細節(jié)論述生成新的內(nèi)容．四、教學設計題（本大題有2小題，每小題20分，共40分）第一題一、教學設計方案（試題不提供具體內(nèi)容，請考生自行構思并完成）：請以“機械振動與波”為課題，設計一個適用于高級中學物理課程的教學方案。包括課程學習目標、教學過程以及相關的教育資源。簡要描述教學中的重難點和創(chuàng)新點，并針對重要概念、原理和現(xiàn)象進行深入淺出的解析與展示。針對機械振動中的共振現(xiàn)象和波的傳播特性進行探究式教學設計。答案：教學設計方案：機械振動與波一、課程學習目標：1.理解并掌握機械振動的基本概念和原理，包括簡諧振動、周期、振幅等。2.理解并掌握波的傳播特性和物理性質(zhì)，包括波的形成、傳播速度、波的干涉等。3.能夠運用所學知識解釋生活中的振動和波動現(xiàn)象，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。二、教學過程：1.導入：通過生活中的例子（如秋千的擺動、水波的蕩漾）引出機械振動和波的概念，激發(fā)學生興趣。2.知識講解：詳細講解機械振動和波的基本概念和原理，包括簡諧振動、周期、振幅、波的形成、傳播速度等。3.實驗教學：通過實驗演示機械振動和波的現(xiàn)象，幫助學生直觀理解相關概念。4.探究學習：針對機械振動中的共振現(xiàn)象和波的傳播特性進行探究式教學，引導學生自主發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。5.課堂互動：鼓勵學生提問，進行課堂討論，加深對知識的理解和運用。三、教育資源：1.教材：《機械振動與波》教材及相關教輔資料。2.實驗器材：振動發(fā)生器、示波器、波形演示器等。3.數(shù)字資源：相關動畫、視頻、圖片等。四、教學重難點及創(chuàng)新點：1.重難點：機械振動和波的基本概念和原理，共振現(xiàn)象和波的傳播特性。2.創(chuàng)新點：通過實驗和探究式教學，引導學生自主發(fā)現(xiàn)問題、解決問題；利用數(shù)字資源，生動形象地展示波動現(xiàn)象，幫助學生直觀理解相關知識。五、重要概念、原理和現(xiàn)象的解析與展示：1.機械振動：通過實例講解簡諧振動、周期、振幅等概念，通過實驗演示機械振動的現(xiàn)象。2.波的傳播特性：講解波的形成、傳播速度等概念，通過波形演示器展示波形，讓學生直觀感受波的傳播過程。3.共振現(xiàn)象：通過實驗演示共振現(xiàn)象，引導學生理解共振的原理和應用。針對生活中的共振現(xiàn)象進行解析和討論。針對機械振動中的共振現(xiàn)象進行探究式教學設計，讓學生自主設計實驗方案，觀察并記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，分析并解釋共振現(xiàn)象的原理和應用?？梢砸龑W生利用振動發(fā)生器、示波器等實驗器材進行操作，觀察不同條件下共振現(xiàn)象的變化，培養(yǎng)學生的實驗操作能力和科學探究精神。同時教師可以適時提供指導和點撥幫助學生深入理解共振現(xiàn)象的本質(zhì)和特點培養(yǎng)學生的高級思維能力和解決問題的能力。最后進行課堂總結