2026年上半年教师资格证考试《高中物理学科知识与教学能力》真题

2026年上半年教师资格证考试《高中物理学科知识与教学能力》真题一、单项选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分）1.一辆汽车以v0=20A.2sB.3sC.4sD.5s答案C解析由v=v0−a2.在静电场中，关于电场强度与电势的关系，下列说法正确的是A.电场强度为零的点，电势一定为零B.电场强度大的地方，电势一定高C.沿电场线方向，电势逐渐降低D.电势为零的点，电场强度一定为零答案C解析沿电场线方向电势逐渐降低；电场强度与电势大小无必然联系，零电势点可人为选取。3.一定质量的理想气体，从状态A经等温变化到状态B，体积增大为原来的2倍。下列说法正确的是A.气体对外做功，内能减小B.气体对外做功，内能不变C.外界对气体做功，内能增大D.气体吸收热量，内能增大答案B解析等温变化中温度不变，理想气体内能不变；体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律知气体吸收热量。4.用波长为λ的光照射金属表面，恰能发生光电效应。若改用波长为λ2A.一定能发生光电效应，且光电子最大初动能增大B.一定能发生光电效应，但光电子最大初动能不变C.不能发生光电效应D.能否发生光电效应与光的强度有关答案A解析波长减半，光子频率加倍，大于极限频率，能发生光电效应，且Ek5.氢原子从能级n=3跃迁到n=2时辐射出光子a，从能级A.光子a的频率高，波长短B.光子a的频率低，波长短C.光子a的频率低，波长长D.光子a的频率高，波长长答案C解析E3−E6.在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列操作正确的是A.必须用天平测出重物的质量B.先释放纸带，再接通电源C.选择点迹清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带进行测量D.需要用秒表测量重物下落的时间答案C解析重物质量在验证时可约去，不需测量；应先接通电源后释放纸带；打点计时器已记录时间，不需秒表。第1、2两点间距约2mm的纸带可近似认为重物从静止开始下落。7.关于牛顿第一定律的建立，下列说法正确的是A.牛顿第一定律是直接通过实验验证得到的B.伽利略的理想实验完全是在头脑中进行的，没有事实基础C.牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因D.牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持答案C解析牛顿第一定律是建立在实验事实基础上，通过理想实验和科学推理得出的，不能直接由实验验证；力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因。8.《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》提出的物理学科核心素养包括A.物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任B.知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观C.物理观念、科学推理、科学论证、质疑创新D.物理知识、物理方法、物理思想、物理精神答案A解析物理学科核心素养由物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个维度构成。二、计算题（本大题共1小题，共20分）9.两条足够长的平行光滑金属导轨水平放置，导轨间距L=1 m，导轨电阻不计。导轨左端接有定值电阻R=1 Ω。一质量（1）金属棒能达到的最大速度vm（2）当金属棒的速度v=（3）若金属棒达到最大速度后立即撤去拉力，金属棒又滑行s=8 m后停止，求撤去拉力后电阻答案（1）当金属棒速度最大时，安培力与拉力平衡：F解得：v（2）当v=E感应电流为：I安培力为：F由牛顿第二定律：a（3）撤去拉力后，金属棒减少的动能全部转化为回路中的焦耳热：Q电阻R与金属棒电阻r串联，产生的焦耳热与电阻成正比，故电阻R上产生的焦耳热为：Q解析：本题综合考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力、牛顿第二定律及能量守恒定律。解题关键是正确分析金属棒运动过程中的受力变化：随着速度增大，安培力增大，加速度减小，当安培力与拉力平衡时速度达到最大。撤去拉力后，金属棒做加速度减小的减速运动，全程能量关系可用动能定理或能量守恒处理。三、案例分析题（本大题共2小题，第10题20分，第11题20分，共40分）10.案例：某教师在进行“超重与失重”教学时，创设了如下教学情境。师：同学们，老师这里有一个台秤，请一位同学站在台秤上，大家注意观察台秤的示数。（学生站上台秤，示数稳定）师：现在请这位同学迅速下蹲，注意观察示数变化。（学生下蹲，示数先变小后恢复）生：示数变小了！师：对！这说明人的重力变小了，这就是失重现象。师：请这位同学再从下蹲状态迅速站起来。（学生站起，示数先变大后恢复）生：示数变大了！师：很好！这说明人的重力变大了，这就是超重现象。师：大家要记住：物体加速上升或减速下降时处于超重状态，重力变大；加速下降或减速上升时处于失重状态，重力变小。问题：（1）对上述教学片段中教师的教学行为进行评析。（10分）（2）指出该教学片段中存在的科学性问题，并提出改进建议。（10分）答案：（1）教学行为评析：优点：①教师注重创设真实、直观的物理情境，利用台秤和学生的亲身动作（下蹲、站起）引入超重与失重概念，体现了“从生活走向物理”的课程理念，有助于激发学生的学习兴趣和参与热情；②采用演示实验与学生观察相结合的方式，引导学生关注物理现象的变化，体现了直观性教学原则。不足：①教师把台秤示数的变化直接解释为“重力变大”或“重力变小”，混淆了“视重”与“重力”两个概念，存在明显的科学性问题；②当学生说出“人的重力变小了”这一错误观点时，教师不仅未加纠正，反而予以肯定，强化了学生的错误前概念；③教学过程以教师讲授为主，学生仅被动观察和接受结论，缺乏自主分析和探究活动，学生对超重与失重的本质理解停留在表面；④教师直接给出超重、失重的判断条件，未引导学生分析下蹲、站起过程中加速度的方向，导致学生只能机械记忆结论，难以灵活运用。（2）科学性问题及改进建议：科学性问题：超重与失重是指物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于或小于物体所受重力的现象，物体的重力本身并不发生变化。台秤示数反映的是物体对台秤的压力（视重）。下蹲过程中，人先向下加速后减速，加速度方向先向下后向上，台秤示数先变小后变大；站起过程中，人先向上加速后减速，加速度方向先向上后向下，台秤示数先变大后变小。教师将“视重变化”说成“重力变化”是错误的。改进建议：①教师应先引导学生分析下蹲和站起过程中的运动状态，特别是加速度的方向，再结合牛顿第二定律定量解释台秤示数变化的原因；②通过画出人的受力分析图，帮助学生区分“重力”与“视重”两个概念，明确超重与失重时重力不变，变化的只是支持力或拉力；③增设学生自主探究环节，如让学生用弹簧测力计悬挂重物做竖直方向的变速运动，观察示数变化，并引导学生归纳超重与失重的条件；④强调超重与失重只取决于加速度方向，与速度方向无关，并通过变式练习帮助学生纠正“加速上升重力变大”等错误观念。11.案例：某学生在解答一道“牛顿运动定律”练习题时，过程如下。题目：水平地面上有一质量m=2 kg的物体，在水平拉力F=10 N作用下由静止开始运动，物体与地面间的动摩擦因数学生解答：由牛顿第二定律：Fav问题：（1）指出学生解答中的错误，并分析产生错误的原因。（8分）（2）写出正确的解答过程。（6分）（3）针对该生的错误，提出教学建议。（6分）答案：（1）错误及原因分析：错误：学生在应用牛顿第二定律时，将水平拉力F直接当作物体所受的合外力，遗漏了地面对物体的滑动摩擦力，导致加速度和末速度的计算结果偏大。产生错误的原因：①学生没有养成先对物体进行受力分析的习惯，凭直觉套用公式，忽略了解题的基本程序；②学生对滑动摩擦力的产生条件理解不深刻，没有注意到“水平地面”和“动摩擦因数”等隐含条件，未能正确判断摩擦力的存在及方向；③学生缺乏将实际问题转化为物理模型的能力，没有意识到物体在水平方向同时受到拉力和摩擦力，合外力应为二者之差。（2）正确解答过程：对物体进行受力分析。竖直方向：重力mg与支持力NN水平方向：物体受到水平拉力F和与运动方向相反的滑动摩擦力f，其中：f由牛顿第二定律：F解得：a物体由静止开始做匀加速直线运动，t=v（3）教学建议：①强化受力分析训练，要求学生养成“先分析受力，再求合外力，后列方程”的规范解题习惯，明确牛顿第二定律中的F是指物体所受的合外力；②通过变式练习，如改变接触面粗糙程度、拉力方向与水平面成夹角等，帮助学生深化对滑动摩擦力和合外力的理解；③引导学生对结果进行合理性检验，例如对比有摩擦力与无摩擦力两种情况下速度的大小关系，增强学生对物理过程的直觉判断能力；④教学中可借助情境示意图或实物演示，帮助学生建立正确的物理图景，减少“丢力”“漏力”现象的发生。四、教学设计题（本大题共1小题，共50分）12.阅读材料，根据要求完成教学设计。材料：某版本高中物理教材（必修第二册）中“平抛运动”一节的主要内容如下：本节课在学生学习了运动的合成与分解的基础上，以平抛运动为例研究匀变速曲线运动的规律。教材首先给出平抛运动的定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，在只受重力作用下的运动叫做平抛运动。接着，教材运用运动的合成与分解方法，将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，推导出平抛运动的速度公式、位移公式及轨迹方程，并通过频闪照相实验验证平抛运动的规律。教材还安排了“科学漫步”栏目，介绍伽利略对抛体运动的研究。要求：（1）根据上述材料，确定本节课的教学目标。（10分）（2）依据教学目标，设计本节课的教学过程，要求包含导入、新课教学、巩固练习三个环节，并说明各环节的设计意图。（30分）（3）写出本节课的板书设计。（10分）答案（1）教学目标：物理观念：理解平抛运动的定义及运动条件，知道平抛运动是匀变速曲线运动；掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的分运动规律，能运用平抛运动规律解释生产生活中的抛体运动现象。科学思维：经历“化曲为直”的分析过程，能将平抛运动分解为两个直线运动，建立平抛运动的物理模型；通过理论推导与实验验证相结合，发展推理论证与质疑创新的科学思维能力。科学探究：经历“提出问题—猜想假设—理论推导—实验验证”的科学探究过程，学会利用运动的合成与分解方法研究曲线运动，提高观察实验、收集数据和分析论证的能力。科学态度与责任：通过联系飞镖、投篮、飞机投弹等生活实例，感受物理与生活的密切联系，激发学习物理的兴趣；通过了解伽利略对抛体运动的研究，体会科学探究的艰辛与严谨，培养实事求是的科学态度。（2）教学过程设计：一、导入新课（约5分钟）播放飞机水平投弹的模拟动画，引导学生观察炸弹离开飞机后的运动轨迹。教师提问：炸弹在空中做什么运动？它的运动轨迹为什么是曲线？学生观察、思考并回答，教师顺势引出课题：平抛运动。设计意图：以真实情境引发认知冲突，激发学生的学习兴趣和探究欲望，同时渗透“从生活走向物理”的课程理念。二、新课教学（约25分钟）1.平抛运动的定义与条件教师引导学生结合动画和已有知识，尝试归纳平抛运动的定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，在只受重力作用下的运动叫做平抛运动。教师追问：平抛运动需要满足哪些条件？学生归纳：①初速度方向水平；②只受重力作用。设计意图：引导学生从具体情境中抽象概括物理概念，培养学生归纳总结的能力。2.平抛运动的分解教师提出问题：平抛运动是曲线运动，我们不会直接研究曲线运动，能否将它转化为我们熟悉的直线运动呢？学生回顾运动的合成与分解知识，进行猜想：水平方向不受力，应做匀速直线运动；竖直方向初速度为零、只受重力，应做自由落体运动。设计意图：引导学生运用已有知识进行合理猜想，体会“化曲为直、化繁为简”的物理学研究方法。3.理论推导教师引导学生分别从速度、位移两个角度进行推导。（1）速度：水平分速度：v竖直分速度：v合速度大小：v设合速度方向与水平方向夹角为θ，则：tan（2）位移：水平分位移：x竖直分位移：y合位移大小：s设合位移方向与水平方向夹角为α，则：tan（3）轨迹方程：由x=v0t得y即平抛运动的轨迹是一条抛物线。设计意图：让学生亲身经历由分运动到合运动的推导过程，深刻理解平抛运动的规律，体会数学工具在物理学研究中的重要作用。4.实验验证方案一：利用平抛运动演示仪和频闪照相技术，同时记录做平抛运动的小球与做自由落体运动的小球的频闪照片，对比验证竖直方向的分运动为自由落体运动。方案二：用平抛运动演示仪描点画出平抛运动的轨迹，测量轨迹上各点的坐标，验证其是否满足y=三、巩固练习（约8分钟）例题：将一小球以v0=10 m/s（1）小球抛出后2s末的速度大小和方向；（2）小球抛出后2s内的位移大小。学生独立完成，教师巡视指导，请两位学生板演并讲解思路，教师点评并强调解题规范。设计意图：及时巩固本节课所学知识，检