2025年國家教師資格考試高中物理學科與教學考試真題

國家教師資格考試《高中物理學科與教學》考試真題一、真題及詳解全國統(tǒng)考教師資格考試《物理學科知識與教學能力》（高級中學）真題及詳解考試時間：120分鐘考試總分：150分本試題為回憶版，部分題目不全。

一、單項選擇題（本大題共8小題，每題5分，共40分）1．李老師用彈簧和物塊做成如圖1所示的彈簧振子演示振動圖像，課前準備試驗時，李老師覺得該彈簧振子的頻率過小，想讓振子的頻率增大一倍，為此他將（）。A．換一種質量為原質量兩倍的物塊B．換一種質置為原質量—半的物塊C．彈簧長度減去二分之一D．彈簧長度減去3/4圖1【答案】D~~~【解析】振子頻率增大一倍，周期變成一倍。由周期公式：，可知，需要將質量m變成四分之一或者k變?yōu)樗谋?，因此AB兩項均錯誤，根據(jù)長度與k的關系，長度應變?yōu)?/4，即彈簧長度減去二分之一。

2．雨後，太陽光入射到大氣中的水滴發(fā)生色散而產(chǎn)生彩虹，設水滴是球星的，圖2中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在此截面的平面內，a、b、c、d代表四條不一樣顏色的出射光線，則他們也許依次是（）。A．紫光、黃光、藍光、紅光B．紫光、藍光、黃光、紅光C．紅光、藍光、黃光、紫光D．紅光、黃光、藍光、紫光圖2【答案】B~~~【解析】光的折射率從大到小的次序為紫光、藍光、黃光、紅光。圖中abcd四條光線偏折程度逐漸減小，折射率逐漸減小。

3．一定質量的理想氣體經(jīng)歷了A→B→C變化過程，其壓強隨溫度變化的p-t圖如圖3所示。氣體在A、B、C三個裝填是的體積分別為WA、WB、WC，則通過圖像可以判斷：（）。

圖3A．WA=WB>WCB．WA=WB<WCC．WA<WB<WCD．WA>WB>WC【答案】D~~~【解析】如圖A、B點作等容線:根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，可以看出PB>PA，因此WA>WB；B到C的過程，溫度相等，壓強加PC>PB，由，得WB>WC；因此WA>WB>WC。

7．一種原子核衰變?yōu)橐环N原子核，發(fā)生β衰變的次數(shù)為（）。A．6次B．10次C．22次D．32次【答案】A~~~【解析】當一種原子核衰變?yōu)橐环N原子核時，發(fā)生α衰變的次數(shù)為（238-206）÷4=8次，發(fā)生β衰變的次數(shù)為2×8-（92-82）=6次。

5．如圖4所示，一種未帶電空腔導體球殼，內半徑為R，在腔內離球心的距離為d出（d<R），固定一點電荷+q，用導線把球殼接觸地，選無窮遠處為電勢零點。則球心O的電勢為（）。

圖4

A．0B．C．D．【答案】D~~~【解析】球殼有厚度，在內外帶電不接地時，球殼內層感應出等量異種電荷-q，且內部電場線疏密不均勻，那么電荷不均勻分布。在原先不帶電時，球殼外層帶+q電荷，接入地後，球殼外感應的正電荷消失，只有球殼內部總電荷為-q，在O點產(chǎn)生的電勢為，球內部的點電荷+q在O點產(chǎn)生的電勢為，根據(jù)疊加原理，總電勢為。

6．如圖5所示，墻上有兩點M和N分別釘有兩鐵釘，M和N的連線與水平方向的夾角為45°，兩者的離度差為L，一條不可伸長的輕質細繩一錠固定于M點的鐵釘上，另一端跨過N點的光滑鐵釘懸掛一質量為的重物，在繩上距M點L/2的P點系上一質量0為的重物，平衡後繩的MP段恰好水平，則為（）。圖5A．B．2C．/2D．2【答案】C~~~【解析】如下圖所示：平衡後BC段與水平夾角為α，由，其中，則。

7．如圖6，紙面內兩個半徑均為R的圓相切于O點，兩半圓形區(qū)域內分別存在垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度大小相等、方向相反，且不隨時間變化，一長為2R的導體桿OA繞過O點且垂直于紙面的軸順時針勻速旋轉，角速度為ω，t=0時，OA恰好位于兩圓的公切線上，如圖6所示，若選用從O指向A的電動勢為正，下列描述導體桿中感應電動勢隨時間變化的圖像也許對的的是（）

圖6A．

B．

C．

D．

【答案】C~~~【解析】根據(jù)右手鑒定定則，開始時感應電動勢的方向為正，因此BD兩項錯誤。設通過時間t導體桿轉過的角度為α，則，導體有效切割長度為。再由可知，，由于B、R、ω不變，則在右邊磁場區(qū)域，伴隨ω增長，電動勢增大；在左邊區(qū)域，方向變?yōu)樨撓?，伴隨ω增長，電動勢也在增長。

8．《一般高中物理課程原則（試驗）》規(guī)定，高中物理課程由12個模塊構成，有必修和選修模塊，其中選修1-1模塊物理學科知識的主體為（）。A．電磁學B．熱學C．力學D．光學【答案】A~~~【解析】略

二、計算題（本大題1小題，20分）略

三、案例分析題（本大題共2小題，第10題20分，第11題30分，共50分）10．案例某教師為了檢查學生對電場做功，電勢差等知識的掌握狀況，布置了若干練習題，下面是某同學對其中一題的解答過程：題目：如圖7所示，質量為m的帶電粒子，其帶電量為q，以初速度從A點豎直向上射入真空中的勻強電場中，若電場方向水平向右，粒子通過電場中的B點時，速率，方向與電場方向一致，試求A、B兩點的電勢差。

圖7問題：（1）指出學生解答中的錯誤，分析錯誤也許產(chǎn)生的原因，給出對的解法。（10分）（2）給出一種教學思緒，協(xié)助學生掌握有關知識。（10分）答：（1）①錯誤之處學生只考慮電場做功。帶電粒子由A運動到B點的過程中，除了電場力做功，尚有重力做功。②錯誤原因學生對物體運動狀態(tài)分析的不透徹。以至于導致對物體受力分析失誤，體現(xiàn)學生平時學習時的不求甚解的習慣。③對的解法由電場和動力做功可知：①；粒子在初速度方向上僅在重力的作用下做減速運動，末速度為零則②。則由①②兩式得。（2）教學思緒針對學生的錯誤，教師不能直接點出，要從學生的角度出發(fā)設計一系列的啟發(fā)性質的問理引導學生，例如教師可以接下來這樣提問：①由假如帶電粒子只在電場力的作用下運動，那么它會做什么類型的運動呢？②平拋運動中，物體的末速度方向也許與豎直速度方向相似嗎？③那么本題中粒子的初速度方向上的速度最終變成0了是為何呢？通過這幾種問題的思索，學生就會順理成章的意識到粒子除電場力外會受到重力作用，從而掌握了知識。

11．案例李老師在進行高中物理“牛頓第一定律”一課教課時，將踢足球的圖片投影到了屏幕上（如圖8所示）。圖8李老師：同學們，我們在初中已經(jīng)學過了牛頓第一定律和慣性，大家看屏幕踢球的圖片，你們能用初中所學的知識，分析踢球前後足球的運動狀態(tài)，并得出結論嗎？（同學們互相交流了起來）甲同學：踢球前足球不動，踢球後足球就飛了起來。闡明力是變化物體運動狀態(tài)的原因。乙同學：足球被踢就會飛起來，不被踢就不會動。飛起來的足球不一會就會掉下來不動了。李老師：乙同學，那你能得出什么物理結論呢？乙同學：物體不受力就不會動。丙同學：老師，足球在空中飛起來那段，沒有受到力的作用，但足球還在運動，闡明不受力的作用時，物體會不停的運動下去。丁同學：不對，球在飛行的過程中，受到重力的作用因此才會運動下去最終掉下來不動的。李老師：丁同學分析得很好，球會掉下來，是由于受到地球引力的作用，但目前我們不討論力的作用，球會怎樣運動呢？丁同學：可地球不會沒有了力呀？李老師：我們可以假設呀！討論物理問題是可以假設的。不要在課堂搗亂，其他同學尚有什么意見嗎？（同學們紛紛翻開物理教材看了起來，課堂很安靜）李老師：大家尚有問題嗎？（沒有同學回應）李老師：看來大家已經(jīng)把初中學的物理知識還給你們的老師了。一切物體在沒有受到力的作用的時候總是保持靜止和勻速直線運動狀態(tài)，這就是我們初中學過的牛頓第一定律，懂得了嗎？下面大家看看書中的試驗。問題：（1）對上述課堂實錄進行評述。（15分）（2）針對該課堂存在的問題，設計一種改善的教學方案。（形式不限，可以是教學思緒，教學活動等）答：（1）評述課堂上教師運用生活中的實例充足調動了學生的學習愛好，使課堂具有一種民主，互相爭論，提供了一種各抒已見的學習氣氛，為學生成功學習奠定基礎。不過仍然存在如下問題：①教師的提問方面教師在課堂中設置的問題較單一，并且提問目的不明確，使學生不懂得從哪裏開始思索；提出的問題沒有考慮到實際狀況，也沒有結合學生的認知水平，問題啟發(fā)性局限性。這樣導致問而不答的課堂冷場現(xiàn)象，違反了課堂提問的有效性原則、科學性原則和啟發(fā)性原則。②教師的評價方面對于丙同學出現(xiàn)的錯誤，老師并沒有及時改正；當丁同學提出的問題在情理之中時教師沒有借此協(xié)助丙同學處理疑問；老師還在課堂上打擊學生提問的積極性。這違反了課堂教學評價的反饋性原則和鼓勵性原則，不利于提高學生學習水平和學習效果。（2）教學思緒本課堂中出現(xiàn)的重要矛盾在于丙和丁兩位同學的思緒，因此可以先從丙同學的角度出發(fā)，由丁的回答引導丙真正理解自已想法的錯誤性。并設計具有啟發(fā)性質的問題修正丙同學的思維。例如，教師提出如下問題：①足球在空中飛行，為何最終會落到地面上，而不是一直水平直線飛行？②假如當足球運動到最高點的時候，忽然撤去了地球給的向下的作用力，那么足球會怎樣運動呢？

四、教學設計（本大題共2小題，第12題12分，第13題28分，共40分）12．閱讀教材，根據(jù)規(guī)定完畢教學設計任務。材料：圖示為某高中物理教材“庫侖定律”一節(jié)的“探究影響電荷間互相作用的原因”演示試驗任務：（1）闡明教材說述“使小球處在同一位置，增大或減少小球所帶電荷量，比較小球所變作用力大小”的試驗設計意圖。（4分）（2）基于該試驗，設計一種包括師生交流的教學方案。（8分）答：（1）試驗設計意圖：運用控制變量法的思想，通過對試驗現(xiàn)象的定性分析得出電荷之間的作用力隨電荷量的增大而增大，隨距離的增大而減小。（2）師：《三國志·吳書》中寫道“琥珀不取腐芥”，意思是腐爛潮濕的草不被琥珀吸引。不過，當時社會還沒有對電力的需求，加上當時也沒有測量電力的精密儀器，因此，人們對電的認識一直停留在定性的水平上。直到18世紀中葉人們才開始對電進行定量的研究，目前就讓我們踏著科學家的足跡去研究電荷之間互相作用力。演示試驗：首先轉動感應起電機起電，然後運用帶電的物體吸引輕小物體的性質使通電球與感應機的一端相接觸，通電球帶同種電荷後彈開，然後變化兩者之間的距離，觀測有什么現(xiàn)象產(chǎn)生？師：猜測電荷間互相作用力的大小與哪些原因有關”生：猜測也許與距離、電荷量及其他原因有關。師：你認為試驗應采用什么措施來研究電荷間互相作用力與也許原因的關系？生：控制變量法。師：閱讀教材，假如要比較這種作用力的大小可以通過什么措施直觀地顯示出來？學生：比較懸線偏角的大小。

13．閱讀材料，根據(jù)規(guī)定完畢教學設計任務。材料一：《一般高中物理課程原則（試驗）》有關“氣體試驗定律”的內容規(guī)定為“通過試驗理解氣體試驗定律，懂得理想氣體模型。用分子動理論和記錄觀點理解氣體壓強和氣體試驗定律。材料二：高中物理某版本教科書：“氣體的等溫變化”一節(jié)中有關“探究氣體等溫變化規(guī)律”內容如下：試驗：（缺圖）注射器下端的開口有橡膠塞，它和拄塞一起把一段空氣柱封閉在玻璃管中。這段空氣柱是我們研究的對象。試驗過程中它的質量不變。試驗中假如空氣柱體積變化不太快，它的溫度大體等于環(huán)境溫度，也不會有明顯變化。1．試驗數(shù)據(jù)的搜集空氣柱的壓強P可以從儀器上方的指針讀出，空氣柱的長度L可以在玻璃管側面的刻度尺上讀出，空氣柱的長度L與橫截面接S的問題：（1）簡述玻意耳定律的內容（4分）（2）根據(jù)材料完畢教學設計。（包括教師活動，學生活動等）（24分）答：（1）玻意耳定律的內容一定質量的某種氣體，在溫度不變的狀況下，壓強P與體積V成反比。公式：或常量、圖像：

（2）教學設計①教學目的a．知識與技能第一，通過試驗確定氣體的壓強與體積之間的關系；第二，玻意耳定律的內容。b．過程與措施第一，培養(yǎng)良好的試驗習慣;第二，掌握研究兩個以上物理量之間關系常用的措施—控制變量法。c．情感態(tài)度價值觀第一，通過探究性試驗，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)和處理問題的能力，體驗學習的樂趣；第二，養(yǎng)成團結協(xié)作、分享成果、勇于糾正錯誤的良好習慣。②教學重難點a．教學重點：試驗設計和數(shù)據(jù)處理。b．教學難點：玻意耳定律的內容。③試驗探究錄像展示：一定質量的氣體在溫度相等時，壓強與體積的關系，一定質量的氣體在體積相等時，壓強與溫度的關系。由此，可以培養(yǎng)學生的觀測、發(fā)現(xiàn)問題能力，同步滲透確定兩個以上物理量之間關系時常用的措施——控制變量法。猜測與假設：通過視頻猜測壓強與體積的關系。（學生的答案可以不一樣）制定計劃與設計試驗：讓學生在交流匯總互相提高和學習，滲透情感態(tài)度價值觀的教育，內容包括怎樣探究p與V之間的關系，測量哪些量、變化哪些量、需要哪些器材、試驗環(huán)節(jié)怎樣等。本節(jié)是規(guī)定學生根據(jù)提供的器材來探究氣體的壓強與溫度的關系，為了不限制學生的思維，整個設計過程由學生完畢展示，并互相補充。進行試驗與搜集證據(jù)：老師巡視指導學生發(fā)現(xiàn)問題，及時