教師資格考試高中物理學(xué)科知識與教學(xué)能力試卷與參考答案

教師資格考試高中物理學(xué)科知識與教學(xué)能力自測試卷

（答案在后面）

、單項(xiàng)選擇題（本大題有8小題，每小題5分，共40分）

1.關(guān)于高中物理教學(xué)內(nèi)容，下列說法正確的是：

A.牛頓第二定律只適用于宏觀低速物體，不適用于微觀高速物體。

B.原子能級躍遷時(shí)釋放的能量是連續(xù)的。

C.光的干涉和衍射現(xiàn)象都證明了光具有波動性。

D.物體在不受外力作用下的運(yùn)動狀態(tài)完全由慣性決定。

2.關(guān)于物理實(shí)驗(yàn)方法或物理研究思想，下列說法不正確的是：

A.在不需要考慮物體的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫理想模型法。

B.利用光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)可以測定光的波長。

C.探究作用力與反作用力關(guān)系時(shí)，采用了控制變量法。

D.研究物體的運(yùn)動時(shí)，應(yīng)選擇相對靜止的物體為參考系。

3.關(guān)于牛頓第二定律，以下說法正確的是：

A.力和加速度成正比，與質(zhì)量成反比

B.力等于質(zhì)量和加速度的乘積

C.力等于質(zhì)量與加速度的乘積

D.力和質(zhì)量之和等于加速度

4.在真空中，光的速度是一個(gè)恒定值，約為:

A.24萬公里/秒

B.299792公里/秒

C.186000公里/秒

D.30萬公里/秒

5.（題干）關(guān)于牛頓運(yùn)動定律的理解，下列說法正確的是（）

選項(xiàng)：

A.牛頓第一定律是描述物體不受外力時(shí)的運(yùn)動規(guī)律

B.力是改變物體慣性的關(guān)鍵因素

C.力是物體運(yùn)動的原因，不受外力物體不可能運(yùn)動

D.物體的速度方向變化時(shí)，加速度可能為零

6.（題干）關(guān)于電場和磁場的說法中正確的是（）

選項(xiàng)：

A.電場線和磁感線都是閉合曲線

B.電場線和磁場線都是假想的曲線，現(xiàn)實(shí)中并不存在

C.電場對放入其中的電荷有力的作用，而磁場對放入其中的電荷沒有力的作用

D.電場對放入其中的電荷有力的作用的同時(shí)還有電勢能的變化，而磁場對放入其中

的電荷有力的作用的同時(shí)還有磁勢能的變化

7.關(guān)于牛頓第二定律，下列說法正確的是：

A.力是維持物體運(yùn)動的原因

B.力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因

C.物體的加速度與作用力成正比，與質(zhì)量成反比

D.當(dāng)物體靜止時(shí)，作用在物體上的力立即消失

8.下列哪種情況不能通過平移實(shí)現(xiàn)：

A.電梯的上下運(yùn)動

B.火車在直軌上的運(yùn)動

C.投擲飛鏢的運(yùn)動

D.旋轉(zhuǎn)門的運(yùn)動

二、簡答題（本大題有2小題，每小題10分，共20分）

第一題

請簡述高中物理教學(xué)中牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用，并舉例說明。

第二題

題目：

請簡述并解釋牛頓第二定律在物理學(xué)中的應(yīng)用。

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】

在講解“牛頓第二定律”的過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)例分析，理解力與加速度

的關(guān)系。以下是該教師的教學(xué)片段：

第二題

請分析以下教學(xué)場景并回答問題：

在高中物理課堂上，教師正在講授牛頓第二定律的應(yīng)用。教師通過一個(gè)生活中的例

子一一汽車啟動和剎車的過程來引入，隨后展示了牛頓第二定律是如何描述這一過程的

速度變化的。接著，教師布置了一個(gè)小組討論活動，要求學(xué)生討論牛頓第二定律在實(shí)際

生活中的應(yīng)用，并舉例說明。最后，教師布置了一道關(guān)于牛頓第二定律的應(yīng)用題作為課

堂練習(xí)。

1.教師如何通過生活實(shí)例引入牛頓第二定律的教學(xué)？

2.教師布置的小組討論活動旨在達(dá)成什么教學(xué)目標(biāo)？請簡述其重要性。

3.教師布置的課堂練習(xí)對于鞏固學(xué)生的知識有何作用？請給出設(shè)計(jì)此類題目的要

點(diǎn)。

四、教學(xué)設(shè)計(jì)題（本大題有2小題，每小題20分，共40分）

第一題

題目：設(shè)計(jì)一個(gè)教學(xué)方案，用于講解“牛頓第二定律”。

答案及解析

第二題

請依據(jù)高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)一段關(guān)于“牛頓運(yùn)動定律”的教學(xué)方案,

包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、教學(xué)過程以及教學(xué)評價(jià)。

教師資格考試高中物理學(xué)科知識與教學(xué)能力自測試卷

與參考答案

一、單項(xiàng)選擇題（本大題有8小題，每小題5分，共40分）

1.關(guān)于高中物理教學(xué)內(nèi)容，下列說法正確的是：

A.牛頓第二定律只適用于宏觀低速物體，不適用于微觀高速物體。

B.原子能級躍遷時(shí)釋放的能量是連續(xù)的。

C.光的干涉和衍射現(xiàn)象都證明了光具有波動性。

D.物體在不受外力作用下的運(yùn)動狀態(tài)完全由慣性決定。

答案：C

解析：牛頓第二定律既適用于宏觀低速物體，也適用于微觀高速物體，故A錯誤；

原子能級躍遷時(shí)釋放的能量是不連續(xù)的，故B錯誤；光的干涉和衍射現(xiàn)象都證明了光具

有波動性，故C正確；物體在不受外力作用下的運(yùn)動狀態(tài)由慣性和初始條件共同決定，

故D錯誤。

2.關(guān)于物理實(shí)驗(yàn)方法或物理研究思想，下列說法不正確的是：

A.在不需要考慮物體的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫理想模型法。

B.利用光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)可以測定光的波長。

C.探究作用力與反作用力關(guān)系時(shí)，采用了控制變量法。

D.研究物體的運(yùn)動時(shí)，應(yīng)選擇相對靜止的物體為參考系。

答案：C

解析:在不需要考慮物體的大小和形狀時(shí),用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫理想模型法,

故A正確；利用光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)可以測定光的頻率而不是波長，故B錯誤；探究作用力與

反作用力關(guān)系時(shí)并不涉及多個(gè)物理量，無需控制變量，故C錯誤；研究物體的運(yùn)動時(shí)，

應(yīng)選擇相對靜止的物體為參考系以便描述物體的運(yùn)動狀態(tài)，故D正確。由于本題選不正

確選項(xiàng)，故答案選C。

3.關(guān)于牛頓第二定律，以下說法正確的是：

A.力和加速度成正比，與質(zhì)量成反比

B.力等于質(zhì)量和加速度的乘積

C.力等于質(zhì)量與加速度的乘積

D.力和質(zhì)量之和等于加速度

答案：C

解析：牛頓第二定律表述為力等于質(zhì)量與加速度的乘積，即F=ma。選項(xiàng)A和B的

表述不準(zhǔn)確，因?yàn)樗鼈兒雎粤速|(zhì)量是加速度的系數(shù)這一事實(shí)；選項(xiàng)D明顯錯誤，因?yàn)榱?/p>

和質(zhì)量不可能之和等于加速度。

4.在真空中，光的速度是一個(gè)恒定值，約為：

A.24萬公里/秒

B.299792公里/秒

C.186000公里/秒

D.30萬公里/秒

答案：B

解析：光在真空中的速度被稱為光速，其值約為299,792,458米/秒，通常近似為

299,792公里/秒。選項(xiàng)A、C和D的數(shù)值均不符合實(shí)際測量值。

5.(題干)關(guān)于牛頓運(yùn)動定律的理解，下列說法正確的是()

選項(xiàng)：

A.牛頓第一定律是描述物體不受外力時(shí)的運(yùn)動規(guī)律

B.力是改變物體慣性的關(guān)鍵因素

C.力是物體運(yùn)動的原因，不受外力物體不可能運(yùn)動

D.物體的速度方向變化時(shí)，加速度可能為零

答案：A

解析：牛頓第一定律描述了物體不受外力時(shí)的運(yùn)動規(guī)律，即物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻

速直線運(yùn)動狀態(tài)。因此選項(xiàng)A正確；慣性是物體的固有屬性，力不能改變物體的慣性，

所以選項(xiàng)B錯誤；不受外力物體可能做勻速直線運(yùn)動，所以選項(xiàng)C錯誤；物體的速度方

向變化時(shí)一定有加速度，因此選項(xiàng)D錯誤。

6.(題干)關(guān)于電場和磁場的說法中正確的是()

選項(xiàng)：

A.電場線和磁感線都是閉合曲線

B.電場線和磁場線都是假想的曲線，現(xiàn)實(shí)中并不存在

C.電場對放入其中的電荷有力的作用，而磁場對放入其中的電荷沒有力的作用

D.電場對放入其中的電荷有力的作用的同時(shí)還有電勢能的變化，而磁場對放入其中

的電荷有力的作用的同時(shí)還有磁勢能的變化

答案：B

解析：電場線和磁場線都是假想的曲線，用于描述電場和磁場在空間中的分布，現(xiàn)

實(shí)中并不存在。因此選項(xiàng)B正確；電場線和磁感線都不是閉合曲線，所以選項(xiàng)A錯誤；

磁場對運(yùn)動電荷也有力的作用，因此選項(xiàng)C錯誤；磁場沒有勢能的概念，所以選項(xiàng)D

錯誤。

7.關(guān)于牛頓第二定律，下列說法正確的是：

A.力是維持物體運(yùn)動的原因

B.力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因

C.物體的加速度與作用力成正比，與質(zhì)量成反比

D.當(dāng)物體靜止時(shí)，作用在物體上的力立即消失

答案：B

解析：牛頓第二定律表述為“物體的加速度與作用力成正比，與質(zhì)量成反比”，且

加速度的方向與合外力的方向相同。選項(xiàng)A錯誤，因?yàn)榱Σ皇蔷S持物體運(yùn)動的原因，而

是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。選項(xiàng)C錯誤，因?yàn)槲矬w的加速度不僅與作用力成正比，還

與物體的質(zhì)量有關(guān)。選項(xiàng)D錯誤，因?yàn)楦鶕?jù)牛頓第一定律，當(dāng)物體靜止時(shí)，作用在物體

上的力可以不為零，只是合力為零。

8.下列哪種情況不能通過平移實(shí)現(xiàn)：

A.電梯的上下運(yùn)動

B.火車在直軌上的運(yùn)動

C.投擲飛鏢的運(yùn)動

D.旋轉(zhuǎn)門的運(yùn)動

答案：D

解析：平移是指物體作為一個(gè)整體在同一方向上移動一定的距離，而不改變其形狀

和大小。選項(xiàng)A、B、C都可以通過平移實(shí)現(xiàn)。選項(xiàng)D中的旋轉(zhuǎn)門是圍繞一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行的圓

周運(yùn)動，不能通過平移實(shí)現(xiàn)。

二、簡答題（本大題有2小題，每小題10分，共20分）

第一題

請簡述高中物理教學(xué)中牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用，并舉例說明。

答案：

一、牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用：

1.牛頓第一定律（慣性定律）：說明了物體在不受外力作用時(shí)，會保持靜止?fàn)顟B(tài)或

勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。在物理教學(xué)中，這一定律用于解釋慣性現(xiàn)象，幫助學(xué)生理解

物體運(yùn)動狀態(tài)的變化需要力的作用。

2.牛頓第二定律（加速度定律）：說明了物體的加速度與作用于它的力成正比，與

它的質(zhì)量成反比。這一定律用于解釋物體的加速度與力和質(zhì)量之間的關(guān)系，是動

力學(xué)中非常重要的基礎(chǔ)。

3.牛頓第三定律（作用與反作用）：說明了一物體對另一物體施加力的作用時(shí)，也

會受到另一物體對它的反作用力。這一定律幫助學(xué)生理解力的相互作用，如火箭

升空的動力來源等。

二、舉例說明：

1.牛頓第一定律的應(yīng)用：在解釋汽車剎車時(shí)，乘客會向前傾的現(xiàn)象時(shí)，可以運(yùn)用牛

頓第一定律來解釋。汽車剎車時(shí)，乘客由于慣性會保持原來的運(yùn)動狀態(tài)，因此會

向前傾。

2.牛頓第二定律的應(yīng)用：在分析汽車啟動或加速過程時(shí)，可以通過牛頓第二定律來

解釋。汽車啟動時(shí)，發(fā)動機(jī)提供的力（牽引力）大于阻力，產(chǎn)生加速度，使汽車

開始運(yùn)動或加速。汽車的質(zhì)量越大，需要的力就越大，產(chǎn)生的加速度就越小。

3.牛頓第三定律的應(yīng)用：在解釋滑冰時(shí)，當(dāng)一個(gè)人推另一個(gè)人時(shí)，被推的人會產(chǎn)生

向后的反作用力，使得推人者也會受到反作用力而向反方向移動。這就是牛頓第

三定律的實(shí)際應(yīng)用。

解析：本題考查的是對牛頓運(yùn)動定律的理解和應(yīng)用能力。在物理教學(xué)中，不僅需要

學(xué)生掌握理論知識，還需要學(xué)生能夠運(yùn)用這些理論知識去解釋和解決實(shí)際問題。因此，

本題通過要求考生闡述牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用并舉例說明，來檢驗(yàn)考生對理論知識的理解

和應(yīng)用能力。

第二題

題目：

請簡述并解釋牛頓第二定律在物理學(xué)中的應(yīng)用。

答案：

1.定義與表述：

牛頓第二定律是經(jīng)典力學(xué)中的基本定律之一，它描述了力、質(zhì)量和加速度之間的關(guān)

系。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為(F=ma),其中(F)是作用在物體上的合力，(m)是物體的質(zhì)量，(a)

是物體的加速度。

2.應(yīng)用實(shí)例：

?汽車制動：當(dāng)汽車突然剎車時(shí)，車內(nèi)的乘客會向前傾斜。這是因?yàn)閯x車產(chǎn)生的摩

擦力使得汽車減速，而乘客的身體由于慣性仍保持原來的速度前進(jìn)，從而產(chǎn)生向

前的力，即慣性力。

?跳水運(yùn)動：跳水運(yùn)動員在空中下落時(shí)，教練通過給運(yùn)動員施加向上的力，使其克

服重力，實(shí)現(xiàn)跳水動作。

?火箭發(fā)射：火箭在發(fā)射過程中，通過向后噴出高速氣體，根據(jù)牛頓第三定律，火

箭會受到向上的反作用力，從而使火箭升空。

3.物理意義:

牛頓第二定律不僅適用于宏觀物體，也適用于微觀粒子。它揭示了力和運(yùn)動之間的

直接聯(lián)系，為理解和分析物體的運(yùn)動提供了重要的理論基礎(chǔ)。

解析：

牛頓第二定律是物理學(xué)中描述力與運(yùn)動關(guān)系的基本定律。通過其數(shù)學(xué)表達(dá)式0=

儂），我們可以明確地知道，物體的加速度與作用在其上的合力成正比，與物體的質(zhì)量

成反比。這一原理在日常生活和工程實(shí)踐中有著廣泛的應(yīng)用。

在汽車制動的情況下，剎車系統(tǒng)通過產(chǎn)生摩擦力來減緩車輪的轉(zhuǎn)動速度，從而降低

車輛的速度。由于乘客的身體具有慣性，會繼續(xù)保持原來的運(yùn)動狀態(tài)，因此會向前傾斜。

這個(gè)現(xiàn)象正是牛頓第二定律的一個(gè)直觀體現(xiàn)。

跳水運(yùn)動員在空中下落時(shí)，教練通過施加向上的力，抵消了重力對運(yùn)動員的作用，

使運(yùn)動員能夠?qū)崿F(xiàn)自由落體運(yùn)動，最終跳入水中。這一過程同樣可以用牛頓第二定律來

解釋。

火箭發(fā)射則是利用牛頓第二定律的逆向應(yīng)用?；鸺ㄟ^向后噴出高速氣體，根據(jù)動

量守恒定律，火箭可以獲得向前的推力，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)射升空。

總之，牛頓第二定律不僅是物理學(xué)中的一個(gè)基本原理，也是理解和解決實(shí)際問題的

重要工具。

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】

在講解“牛頓第二定律”的過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)例分析，理解力與加速度

的關(guān)系。以下是該教師的教學(xué)片段：

【答案】

解：根據(jù)牛頓第二定律，加速度a=F/m=20N/5kg=4m/s2。

【解析】

本題考察的是對牛頓第二定律F=ma的理解和應(yīng)用。教師通過給出具體的實(shí)例，

讓學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R與實(shí)際問題相結(jié)合，從而更深刻地理解力與加速度的關(guān)系。在解

題過程中，學(xué)生需要注意單位的轉(zhuǎn)換和公式的正確使用。本題的解題關(guān)鍵在于理解并正

確應(yīng)用牛頓第二定律的公式，同時(shí)注意單位的統(tǒng)一。通過本題的練習(xí)，學(xué)生可以更好地

掌握牛頓第二定律的應(yīng)用，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

第二題

請分析以下教學(xué)場景并回答問題：

在高中物理課堂上，教師正在講授牛頓第二定律的應(yīng)用。教師通過一個(gè)生活中的例

子一一汽車啟動和剎車的過程來引入，隨后展示了牛頓第二定律是如何描述這一過程的

速度變化的。接著，教師布置了一個(gè)小組討論活動，要求學(xué)生討論牛頓第二定律在實(shí)際

生活中的應(yīng)用，并舉例說明。最后，教師布置了一道關(guān)于牛頓第二定律的應(yīng)用題作為課

堂練習(xí)。

1.教師如何通過生活實(shí)例引入牛頓第二定律的教學(xué)？

2.教師布置的小組討論活動旨在達(dá)成什么教學(xué)目標(biāo)？請簡述其重要性。

3.教師布置的課堂練習(xí)對于鞏固學(xué)生的知識有何作用？請給出設(shè)計(jì)此類題目的要

點(diǎn)。

答案：

1.教師通過汽車啟動和剎車的生活實(shí)例引入牛頓第二定律的教學(xué)。這個(gè)過程中，教

師通過描述汽車加速和減速過程中的速度變化，幫助學(xué)生理解牛頓第二定律中的

力、質(zhì)量和加速度之間的關(guān)系。這樣的引入方式不僅貼近學(xué)生日常生活經(jīng)驗(yàn)，增

強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也幫助學(xué)生從直觀感受上升到理論理解。

2.教師布置的小組討論活動旨在讓學(xué)生通過合作探討牛頓第二定律在實(shí)際生活中

的應(yīng)用，以此來加深對這一物理規(guī)律的理解。小組討論可以鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作

能力、溝通能力和問題解決能力，同時(shí)也能幫助學(xué)生從多角度理解牛頓第二定律,

增強(qiáng)學(xué)生對物理知識的應(yīng)用能力。

3.教師布置的課堂練習(xí)對于鞏固學(xué)生的知識具有重要作用。通過實(shí)踐應(yīng)用題目，學(xué)

生可以及時(shí)檢驗(yàn)自己對牛頓第二定律的理解程度和應(yīng)用能力。設(shè)計(jì)此類題目的要

點(diǎn)包括：緊密結(jié)合生活實(shí)際，讓學(xué)生能將所學(xué)知識應(yīng)用到實(shí)際問題中；題目難度

適中，既能檢驗(yàn)學(xué)生的基礎(chǔ)知識掌握情況，又能有一定的挑戰(zhàn)性，以激發(fā)學(xué)生的

探索欲望；題目應(yīng)涵蓋牛頓第二定律的多個(gè)方面，以全面考察學(xué)生對該定律的理

解和應(yīng)用能力。

解析：

本題考查了教師對牛頓第二定律教學(xué)內(nèi)容的處理方式及其教學(xué)目的的理解。第一問

通過教師的引入方式分析教師如何通過生活實(shí)例引發(fā)學(xué)生的興趣并引導(dǎo)學(xué)生理解牛頓

第二定律。第二問從小組討論活動的目的來分析其教學(xué)目標(biāo)和重要性，旨在提高學(xué)生的

理解和應(yīng)用能力。第三問通過課堂練習(xí)的作用來考察教師如何通過實(shí)踐應(yīng)用來鞏固學(xué)生

的知識，并給出了設(shè)計(jì)此類題目的要點(diǎn)。

四、教學(xué)設(shè)計(jì)題（本大題有2小題，每小題20分，共40分）

第一題

題目：設(shè)計(jì)一個(gè)教學(xué)方案，用于講解“牛頓第二定律”。

答案及解析

答案：

1.導(dǎo)入新課：

?通過生活中的實(shí)例（如汽車剎車、運(yùn)動員起跑）引出牛頓第二定律的概念。

2.知識講解：

?使用多媒體課件展示牛頓第二定律的定義公式F=ma,并解釋各物理量的含義。

?通過實(shí)例分析，幫助學(xué)生理解力、質(zhì)量和加速度之間的關(guān)系。

?引入實(shí)驗(yàn)演示，如使用小車和滑輪組來直觀展示力對物體運(yùn)動狀態(tài)的影響。

3.課堂活動：

?分組討論：讓學(xué)生分組討論并設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證牛頓第二定律。

?小組展示：每組選派一名代表上臺展示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何體現(xiàn)牛頓

第二定律。

4.鞏固練習(xí)：

?布置課后作業(yè)：設(shè)計(jì)一道與牛頓第二定律相關(guān)的選擇題或計(jì)算題，檢驗(yàn)學(xué)生對知

識的掌握情況。

5.課堂小結(jié)：

?總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)牛頓第二定律在日常生活中的應(yīng)用。

解析：

在設(shè)計(jì)這個(gè)教學(xué)方案時(shí)，首先要考慮的是學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)。對于高中生

來說，他們已經(jīng)具備了一定的抽象思維能力和實(shí)驗(yàn)操作能力，因此，在知識講解部分，

可以通過多媒體課件和實(shí)驗(yàn)演示來幫助學(xué)生更好地理解牛頓第二定律。同時(shí)，課堂活動

的設(shè)計(jì)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，通過分組討論和小組展示的方式，讓學(xué)生在

實(shí)踐中加深對知識的理解。最后，在鞏固練習(xí)和課堂小結(jié)環(huán)節(jié)，可以幫助學(xué)生鞏固所學(xué)

知識，并引導(dǎo)他們將所學(xué)知識應(yīng)用到實(shí)際生活中去。

第二題

請依據(jù)高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)一段關(guān)