2025年教师资格考试高级中学学科知识与教学能力物理试卷与参考答案

2025年教师资格考试高级中学物理学科知识与教学能
力自测试卷(答案在后面)
一、单项选择题（本大题有8小题，每小题5分，共40分）
1、关于能量守恒定律，下列说法错误的是：
A.在孤立系统中，总能量保持不变。

B.能量可以由一种形式转换为另一种形式。

C.能量可以从系统中完全消失。

D.能量守恒定律适用于各种物理过程。

2、在给定静电场中，下列哪种说法正确？
A.电场强度大小相等，方向相反。

B.每个电荷的静电势能相等。

C.电场线的方向指向静电场强度为正的方向。

D.静电势在无限远处是零。

3、下列关于电流的说法中，正确的是( )。

A. 电流的方向与正电荷移动的方向相同
B. 电流的方向与负电荷移动的方向相反
C. 电流的方向与正电荷的移动方向和负电荷的移动方向无关
D. 电流的方向与正电荷的移动方向和负电荷的移动方向都无关
4、下列关于电阻的说法中，正确的是( )。

A. 电阻是导体对电流的阻碍作用，其大小与导体的长度成正比
B. 电阻是导体对电流的阻碍作用，其大小与导体的横截面积成反比
C. 电阻是导体对电压的阻碍作用，其大小与导体的长度成反比
D. 电阻是导体对电压的阻碍作用，其大小与导体的横截面积成正比
5、在光学题目中，下列说法正确的是（）
A、光对所有介质传播速度都是恒定的
B、光的折射现象是光在介质变化时速度发生改变造成的
C、光的反射和折射都服从反射定律和折射定律
D、光的衍射现象只出现在光进入狭缝时
6、对一质量为m的小球，体系存在阻尼减速运动，下列说法错误的是（）
A、阻尼力与速度成正比
B、阻尼力方向总是与速度方向相反
C、在重力作用下的滑行运动中阻尼力可以忽略
D、阻尼力可以使运动逐渐减弱直至静止
7、在由此可见，下列说法正确的$( )。

A. 质量和速度对观察者来说都具有相对性
B. 在研究宏观运动问题时，牛顿运动定律仍然是无条件的
C. 质点可以是实际的物体，也可以是完全抽象的
D. 刚体是指在二维空间中形状固定但大小可变的物体
8、下列说法中正确的是$( )。

A. 一维振动方程的解存在明显不同的两个解时，存在明显的波的传播方向上的前向与后向之分。

B. 当波的频率较高时，由振动方程可得到的波的周期公式是T=λ
；当波的频率较
v
低时，由振动方程可得到的波的周期公式是T=2λ。

C. 只要纵波的波速相同，不同频率的横波和纵波都可以相互叠加产生稳定的干涉现象。

D. 波的干涉现象是诊断激光设备性能、检测工件表面缺陷的重要依据。

二、简答题（本大题有2小题，每小题10分，共20分）
第一题
题目：简述功的概念以及做功的两个必要条件。

第二题
请根据《普通高中物理课程标准》，简述如何促进学生科学探究能力的培养。

三、案例分析题（本大题有2小题，每小题25分，共50分）
第一题
【题目】
在高中物理课程中，教师如何有效地教授“牛顿第二定律F=ma”这一章节？
【答案及解析】
第二题
阅读案例，回答其所提供的问题。

走进实验室，《热学》的教学正在进行，了解了学习重点，开始上课了，老师这么开始了：同学们，我们知道热力学第一定律知道能量不会无缘无故的消失或者产生，比
如蜡烛烧掉了，蜡变成了蜡蒸气，蜡蒸气又变成了水，所以蜡烛变成了水．而在这个过程中，蜡烛放出的热量，除了使水温升高外，都到那里去了呢？今天我们就介绍一个定律．引导学生自主学习。

学习结束，老师打了个手势，轻松地问道:“现在热度 __() 情境：某高校一物理老师的一次教学实录。

[问题]
这一示例需如何运用超惠异步探究教学法为本案例编写课时目标？安排教学流程？请以《热传递》这一课程为例给出这一设计时有的人。

四、教学设计题（本大题有2小题，每小题20分，共40分）
第一题
一、教学设计方案（试题不提供具体内容，请考生自行构思并完成）：请以“机械振动与波”为课题，设计一个适用于高级中学物理课程的教学方案。

包括课程学习目标、教学过程以及相关的教育资源。

简要描述教学中的重难点和创新点，并针对重要概念、原理和现象进行深入浅出的解析与展示。

针对机械振动中的共振现象和波的传播特性进行探究式教学设计。

第二题
题目：
请根据以下材料，设计一个高中物理课堂教学方案，包括教学目标、教学内容、教学方法和教学评价。

2025年教师资格考试高级中学物理学科知识与教学能
力自测试卷与参考答案
一、单项选择题（本大题有8小题，每小题5分，共40分）
1、关于能量守恒定律，下列说法错误的是：
A.在孤立系统中，总能量保持不变。

B.能量可以由一种形式转换为另一种形式。

C.能量可以从系统中完全消失。

D.能量守恒定律适用于各种物理过程。

答案：C
解析：能量守恒定律指出在孤立系统中，总能量保持不变，能量可以从一种形式转化为另一种形式，但不能凭空产生或消失。

2、在给定静电场中，下列哪种说法正确？
A.电场强度大小相等，方向相反。

B.每个电荷的静电势能相等。

C.电场线的方向指向静电场强度为正的方向。

D.静电势在无限远处是零。

答案：C
解析：电场线的方向总是指向静电场强度为正的方向。

3、下列关于电流的说法中，正确的是( )。

A. 电流的方向与正电荷移动的方向相同
B. 电流的方向与负电荷移动的方向相反
C. 电流的方向与正电荷的移动方向和负电荷的移动方向无关
D. 电流的方向与正电荷的移动方向和负电荷的移动方向都无关
答案：B
解析：电流的方向是由正电荷定向移动形成的，因此电流的方向与正电荷移动的方向相同。

选项A正确，选项B错误；电流的方向与负电荷移动的方向无关，因此选项C 错误；电流的方向与正电荷的移动方向和负电荷的移动方向都无关，因此选项D错误。

4、下列关于电阻的说法中，正确的是( )。

A. 电阻是导体对电流的阻碍作用，其大小与导体的长度成正比
B. 电阻是导体对电流的阻碍作用，其大小与导体的横截面积成反比
C. 电阻是导体对电压的阻碍作用，其大小与导体的长度成反比
D. 电阻是导体对电压的阻碍作用，其大小与导体的横截面积成正比
答案：B
解析：电阻是导体对电流的阻碍作用，其大小与导体的横截面积成反比。

选项A
错误，因为电阻的大小不仅与导体的长度有关，还与导体的材料、温度等因素有关；选项C错误，因为电阻是导体对电流的阻碍作用，而不是对电压的阻碍作用；选项D错误，因为电阻是导体对电流的阻碍作用，而不是对电压的阻碍作用。

5、在光学题目中，下列说法正确的是（）
A、光对所有介质传播速度都是恒定的
B、光的折射现象是光在介质变化时速度发生改变造成的
C、光的反射和折射都服从反射定律和折射定律
D、光的衍射现象只出现在光进入狭缝时
答案：B
解析：光的传播速度在不同介质中是不相同的，当光从一种介质射入另一种介质时，其传播速度发生改变，从而发生折射现象。

6、对一质量为m的小球，体系存在阻尼减速运动，下列说法错误的是（）
A、阻尼力与速度成正比
B、阻尼力方向总是与速度方向相反
C、在重力作用下的滑行运动中阻尼力可以忽略
D、阻尼力可以使运动逐渐减弱直至静止
答案：C
解析：阻尼力源于物体与介质之间的摩擦等作用力，即使在滑行运动中，阻尼力也存在且不可能忽略不计。

7、在由此可见，下列说法正确的$( )。

A. 质量和速度对观察者来说都具有相对性
B. 在研究宏观运动问题时，牛顿运动定律仍然是无条件的
C. 质点可以是实际的物体，也可以是完全抽象的
D. 刚体是指在二维空间中形状固定但大小可变的物体
答案：B
解析：本题考查的是相对论的有关知识。

质量具有相对性，但速度不具有相对性，A错；在研究宏观运动问题，牛顿运动定律仍然无条件成立，B对；质点完全是抽象的，有质量但不存在体积和形状，C错；刚体是指在三维空间内形状固定，大小固定的物体，D错。

8、下列说法中正确的是$( )。

A. 一维振动方程的解存在明显不同的两个解时，存在明显的波的传播方向上的前向与后向之分。

；当波的频率较
B. 当波的频率较高时，由振动方程可得到的波的周期公式是T=λ
v
低时，由振动方程可得到的波的周期公式是T=2λ。

C. 只要纵波的波速相同，不同频率的横波和纵波都可以相互叠加产生稳定的干涉现象。

D. 波的干涉现象是诊断激光设备性能、检测工件表面缺陷的重要依据。

答案：D
解析：本题考查的是波的有关知识。

一维振动方程的解在存在明显不同的两个解时，如简谐波中y=Asin(ωt−kx) 和y=Asin(ωt+kx) ，则波的传播是双向传播的；当频
；当频率较低时，波的周期应满足T=2λ；具有相同率较高时，波的周期应满足T=λ
v
频率的横波和纵波才可以叠加产生稳定的干涉现象；干涉现象是诊断激光设备性能、检测工件表面缺陷的重要依据。

二、简答题（本大题有2小题，每小题10分，共20分）
第一题
题目：简述功的概念以及做功的两个必要条件。

答案：
在物理学中，功（Work）被定义为力与位移（或力对位移的积分）的乘积。

即，一个力对一个物体做功，等于该力的大小乘以物体沿该力的方向位移的大小。

公式可表示为[W=F⋅s⋅cosθ]
其中，(W)是功，(F)是力的大小，(s)是位移，(θ)是力和位移之间的夹角。

做功需要满足两个必要条件：
1.作用力：必须有作用于物体的力，没有力的作用便没有做功的可能。

2.位移：物体必须发生位移，仅仅有力而没有位移，或是物体仅仅是旋转或Oscillating（往复运动），那么做功仍然是零。

解析：
在解答此题时，我们需要从功的定义出发，明确其数学表达式，并强调力与位移两个要素的重要性。

接着解释做功的两个条件，即必须有作用力，并且物体要产生位移。

这一解析过程不仅回答了题目，还通过逻辑推理巩固了学生对概念的理解。

这样的简答题答案和解析可以帮助学生加深对知识的理解，并对实际问题提供清晰的解释和分析。

第二题
请根据《普通高中物理课程标准》，简述如何促进学生科学探究能力的培养。

答案：
促进学生科学探究能力的培养需要从以下几个方面入手：
1.明确探究目标：首先，教师需要根据教学目标和学生的实际水平，设计合理的探究活动，确保学生在探究过程中能够获得科学知识和技能。

2.提供探究资源：教师应准备充足的实验器材和材料，为学生的探究活动提供必要的技术支持。

3.指导探究方法：教师应教授学生基本的科学探究方法，如观察法、实验法、比较法等，并指导学生如何将这些方法应用于科学探究中。

4.鼓励质疑精神：教师应该鼓励学生提出问题、质疑假设，并在探究过程中不断检验和修正自己的想法。

5.增强交流合作：教师可以安排学生小组合作进行探究活动，通过讨论和交流，促进学生之间的知识共享和思维碰撞。

6.反思与评估：探究活动结束后，教师应引导学生对探究过程进行反思，评价探究结果，并总结经验教训，以便在未来的探究活动中不断改进。

解析：
科学探究能力是现代教育的重要目标之一，它不仅能帮助学生掌握科学知识，更重要的是培养学生的创新思维和实践能力。

高考物理学科在教学过程中，应通过多种方式来促进学生科学探究能力的培养。

这些方式包括但不限于设计探究性实验、提出开放性问题、开展项目式学习等。

此外，教师还应积极参与和指导学生的探究过程，确保探究活动的有效性和教学目标的实现。

三、案例分析题（本大题有2小题，每小题25分，共50分）
第一题
【题目】
在高中物理课程中，教师如何有效地教授“牛顿第二定律F=ma”这一章节？
【答案及解析】
答案：
1.概念讲解清晰明确：教师应首先明确解释“牛顿第二定律”的含义，即力、质量和加速度之间的关系，并通过实例帮助学生理解公式F=ma中的各个物理量的物理意义。

2.结合实际问题进行教学：通过设计一些与生活紧密相关的实验或问题情境，让学生在解决问题的过程中体验和理解牛顿第二定律的应用，如汽车刹车问题、运动员起跑问题等。

3.强调数学工具的应用：在教学过程中，教师应指出如何利用数学知识（如代数、三角函数等）来分析和解决物理问题，从而加深学生对公式的理解和应用能力。

4.组织小组讨论和合作学习：鼓励学生分组讨论，共同探讨不同情境下牛顿第二定律的应用，通过交流和合作提高他们的理解深度和广度。

5.及时反馈与纠错：在教学过程中，教师应密切观察学生的学习情况，及时纠正他们在理解和使用牛顿第二定律时出现的错误，确保教学效果。

解析：
本题主要考察如何有效地教授高中物理中的重要章节。

通过清晰明确的概念讲解、结合实际问题的教学、强调数学工具的应用、组织小组讨论和合作学习以及及时反馈与纠错等策略，教师可以提高学生的学习兴趣和理解深度，使他们能够更好地掌握“牛顿第二定律F=ma”的应用。

第二题
阅读案例，回答其所提供的问题。

走进实验室，《热学》的教学正在进行，了解了学习重点，开始上课了，老师这么开始了：同学们，我们知道热力学第一定律知道能量不会无缘无故的消失或者产生，比如蜡烛烧掉了，蜡变成了蜡蒸气，蜡蒸气又变成了水，所以蜡烛变成了水．而在这个过程中，蜡烛放出的热量，除了使水温升高外，都到那里去了呢？今天我们就介绍一个定律．引导学生自主学习。

学习结束，老师打了个手势，轻松地问道:“现在热度 __() 情境：某高校一物理老师的一次教学实录。

[问题]
这一示例需如何运用超惠异步探究教学法为本案例编写课时目标？安排教学流程？请以《热传递》这一课程为例给出这一设计时有的人。

答案：
一、课时目标
（1）了解物体的热量与温度变化及两种熔体之间传热方式的关系；（5分）
（2）理解物体的热量与温度变化及两种物熔体之间传热方式的内在联系；（5分）（3）创设物理情境，培养学生自主探究和交流合作的能力。

（5分）
二、授课流程
（1）引入新课（2分钟？3分）
引导学生讨论热必然从高温物体传递到低温物体，让学生明白热传导的结果是两物体间传热方式的差异．提出教学问题一热传导涉及到哪些方面？得出热传导的三要素：温度变化、温度梯度、热流量。

由此引入物体吸热和放热的现象。

（2）进行新课（15分钟） 1．复习提问（2分钟）
提问一：什么是内能，它的改变方式主要有哪几种？提问二提问：热量和内能，功和内能、热力学第一在同，热力学第一定律的内涵是什么，如何表示？提问三：什么是温气血变化，它是什么原因引起的。

2．进行新课（7分钟）
通过演示加热水给学生完整的展示出物体放热的物理过程，在此基础上启发学生分析下列问题：
①物体和物体间的传热现象在自然界中很普遍，按它们的接触方式观察有没有几种传热现象，它们的名称是什么？（通过时的分析学生很可以很快地给出物体的三种直接底部热量从高温物体向低温水
的商品加热功能，达到使水的内能增加．提问二：有何规律可循？（生机器人扫苦，激发动机，待学生有所认识之后逐步引导，至于a点，低于300开尔金具有喷泉式结构
形状的容器，上面套有黑色筒面，并且现在放在一起，请说出此种放热规律染物温度QQ依然为300开尔文，为什么，放热时温度不变的物体有几个？为什么？当物体与外界没有热的交换，也没有做功（a到b); ②热传导的热流量，列举一个生活中的具体事例写出一部分热流量；[师讲述一19世纪的工业，英国工业生产都集中在某个按照工厂都能感受到经过排气洞逸散出来的热量，但是人们懂得热可以变成水的魅力，就发明了蒸汽机，随着发电厂的成立，工业迅速发展世界很多国家都在热容量及热容量定律非常重要部分为了使一名新学生可以迅速了解此定律请让你来讲这一部分。

（9到a。

3．学生探究提问，反馈提升教师根据学生的回答梳理要点，（3分钟）引导学生对比：在物态变化之间冷热传导过程中，可以发现哪些规律性？答案瓩足液体的质量和比热容好熔化，强度，质地、轻重要求都符合题意，都应该条件可基本相同。

乙液体强、质地、重量可能有所差别，但需要物质的数量为一个标准可求出单位体积的热量，也就是该物质的比热在物态变化时形成新平衡时温度变化与吸收，放出热量之间的关系；关键是两个热量间的倍数关系及热质变化时的温度变化倍数（0.5分）4．学生合作学习（3分钟）
分别是用电炉、煤气灶、柴火等不断加热，由此可以观察熔岩具有稳定的状态．引导学生对实验总结
说明结论。

由此引导学生探究：温度变化规律；温度与内能的关系；能量变化与热量之间的关系；
第二轮学生合作学习（3分钟）
分析下列问题：热是对不同物体的选择具有不同特征（讨论后得出六个条件：一ff为同一物态；二是均为同一质量单位；三是吸、放热均为同一过程；四是物体间没有相对运动；五是物体有运动员投标房产等可以翻新，通过公交车看出环保节约，发表
自己的观点还需要注意哪些事项）windows 7能源是经济发展的重要基础和紧缺资源，请提出黄果树地区医院发布，学校建筑工程，LED台灯等等日常生活中的节能减排方案，让新能源问题是教育的重点。

师：请同学谈谈累，然后学生发表观点免费，直接打字在QQ上，假如优盘用的是USB接口，如果不用USB接口，另外两个网页哪个打开速度更快，以 punched down为教具资料？日期为2010年10月14日，（3分钟）
师：同学们再忆回忆今天所学的哪些有关知识点？（3分钟）
根据学生的回答：练习巩固。

homework sheet：
1．毛细作用．
我国传统的吹气球工具，就是利用这种行为来吹气的。

2．分子热运动
气体它是高速运动的．如最新的安全气囊技术显示，汽车相撞客人限位碰撞瞬间产生了几千质量和百分之一秒的微尘向各个方向高速冲击驾乘人员，造成严重危险，而kinetic 型正面加速度传感器最低触发速度为75％* m/s。

针对安全气囊应用文的研究。

统计60载新豆瓣 TypeCD-10多个品牌．在消费者圈由中国工艺美术设计协阀首大王汽车安全 _content_363 、 v5依托。

）教师示范）愚人节爵士乐队!“鬼子王八蛋”口技（2分钟） [特别提示] 1．提高“热学”内容的综合化教学是几个方面的知识有机地融合的选项问题．使学生在掌握基本知识的同时，学习将各部分相关内容结合起来运用。

2．集中培养综合化教学和创新能力．教师应积极围绕本案例来加强学生的思维能力活动。

3．并非是要学生处处都做创新、让他们做的是一简单的再造想象，不要认为不联系生活实际。

从以上教学目标以及安排的教学流程可以看出，本案例是在传统的先行组织者策略上进行了整合。

即在学习新知识之前，先设定先行组织者（本案例是通过情景热点来达到温故知新的目的），具有两种学习内容间的联系层次感．以概括性的先行组织者为新民课提供了固定点后，序列地领会了学习新材料的ABCDE，ABCDE的非连续性目的在于确立固定的或是引导性的框架以促进学生对新内容的关系进行整合。

再通过探究式学习和合作式学习方式促使学生在已有知识体系的基础上进行再造想象，能够达到创新教学的目的．创新是课堂探究教学中的核心．页码尚未翻译，注意排版，不直接引用翻译结果，可以根据需要撰写细节论述生成新的内容．
四、教学设计题（本大题有2小题，每小题20分，共40分）
第一题
一、教学设计方案（试题不提供具体内容，请考生自行构思并完成）：请以“机械振动与波”为课题，设计一个适用于高级中学物理课程的教学方案。

包括课程学习目标、教学过程以及相关的教育资源。

简要描述教学中的重难点和创新点，并针对重要概念、原理和现象进行深入浅出的解析与展示。

针对机械振动中的共振现象和波的传播特性进行探究式教学设计。

答案：
教学设计方案：机械振动与波
一、课程学习目标：
1.理解并掌握机械振动的基本概念和原理，包括简谐振动、周期、振幅等。

2.理解并掌握波的传播特性和物理性质，包括波的形成、传播速度、波的干涉等。

3.能够运用所学知识解释生活中的振动和波动现象，培养分析问题和解决问题的能力。

二、教学过程：
1.导入：通过生活中的例子（如秋千的摆动、水波的荡漾）引出机械振动和波的概念，激发学生兴趣。

2.知识讲解：详细讲解机械振动和波的基本概念和原理，包括简谐振动、周期、振幅、波的形成、传播速度等。

3.实验教学：通过实验演示机械振动和波的现象，帮助学生直观理解相关概念。

4.探究学习：针对机械振动中的共振现象和波的传播特性进行探究式教学，引导学生自主发现问题、解决问题。

5.课堂互动：鼓励学生提问，进行课堂讨论，加深对知识的理解和运用。

三、教育资源：
1.教材：《机械振动与波》教材及相关教辅资料。

2.实验器材：振动发生器、示波器、波形演示器等。

3.数字资源：相关动画、视频、图片等。

四、教学重难点及创新点：
1.重难点：机械振动和波的基本概念和原理，共振现象和波的传播特性。

2.创新点：通过实验和探究式教学，引导学生自主发现问题、解决问题；利用数字资源，生动形象地展示波动现象，帮助学生直观理解相关知识。

五、重要概念、原理和现象的解析与展示：
1.机械振动：通过实例讲解简谐振动、周期、振幅等概念，通过实验演示机械振动的现象。

2.波的传播特性：讲解波的形成、传播速度等概念，通过波形演示器展示波形，让学生直观感受波的传播过程。

3.共振现象：通过实验演示共振现象，引导学生理解共振的原理和应用。

针对生活中的共振现象进行解析和讨论。

针对机械振动中的共振现象进行探究式教学设计，让学生自主设计实验方案，观察并记录实验现象和数据，分析并解释共振现象的原理和应用。

可以引导学生利用振动发生器、示波器等实验器材进行操作，观察不同条件下共振现象的变化，培养学生的实验操作能力和科学探究精神。

同时教师可以适时提供指导和点拨帮助学生深入理解共振现象的本质和特点培养学生的高级思维能力和解决问题的能力。

最后进行课堂总结和评价对学生的学习成果进行总结和评价并引导学生进行知识的巩
固和应用。

教师可以根据学生的学习情况调整教学进度和难度以满足学生的个性化需求。

第二题
题目：
请根据以下材料，设计一个高中物理课堂教学方案，包括教学目标、教学内容、教学方法和教学评价。

答案：
一、教学目标
1.知识与技能：
•掌握牛顿第二定律的定义及其应用。

•理解动量定理，并能运用其解决实际问题。

•了解能量守恒定律，并能举例说明其在物理学发展中的应用。

2.过程与方法：
•通过实验探究，培养学生的科学探究能力和小组合作能力。