(2026年)高中物理教师资格考试学科知识与教学能力试卷与参考答案

(2026年)高中物理教师资格考试学科知识与教学能力试卷与参考答案2026年高中物理教师资格考试学科知识与教学能力试卷一、单项选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分）关于质点，下列说法正确的是（）A.质点一定是体积、质量极小的物体B.计算火车过桥时所用时间，火车可看成质点C.研究“嫦娥五号”绕月球运动一周所用的时间，“嫦娥五号”可看成质点D.研究一列火车通过南京长江大桥所需的时间，该火车可以看作质点真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的场强为（）

A.0B.2kqr2

C.4如下图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1:n2=2:图片图片A.原线圈两端的电压为44VB.电阻R消耗的功率为484W

C.若增大原线圈的输入电压，电流表的示数变小D.若增大电阻R的阻值，电压表的示数将减小下列关于物理学史的说法正确的是（）A.奥斯特发现了电磁感应现象B.牛顿通过理想斜面实验得出了力不是维持物体运动的原因C.开普勒发现了行星运动的规律D.密立根通过油滴实验测定了静电力常量k的值一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s，1s后速度大小变为10m/s，在这1B.位移的大小可能大于10mC.加速度的大小可能小于4m/s2关于电场强度和电势，下列说法正确的是（）A.由公式E=Fq可知E与F成正比，与q成反比

B.由公式U=D.无论是正电荷还是负电荷，当它在电场中移动时，若电场力做正功，它一定是从电势能大的地方移动到电势能小的地方质量为m的物体，在水平恒力F作用下第一次沿光滑的水平面移动距离为L；第二次在同一水平力F作用下沿粗糙的水平面移动的距离也是L。设第一次F对物体做的功为W1，第二次F对物体做的功为W2，则（）

A.W1>W2

B.W1一简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，已知此时质点F的运动方向向下，则（）图片图片A.此波向x轴负方向传播

B.质点D此时向下运动

C.质点B将比质点C先回到平衡位置

D.质点E的振幅为零二、计算题（本大题共2小题，每小题20分，共40分）如下图所示，质量m=2kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2，物体受到与水平方向成θ=37∘角、大小F=10图片图片如图所示，在距地面一定高度的位置以v0=10m/s的速度水平抛出一个质量m=1kg的物体，经时间t=1s刚好到达竖直面内圆弧轨道AB的A点，速度方向沿着过A点的切线方向进入圆弧轨道（不计空气阻力，g取10m/s2）。已知圆弧轨道半径R=图片图片三、案例分析题（本大题共2小题，第1题20分，第2题30分，共50分）下面是某教师在讲解“牛顿第二定律”时的教学片段：教师：同学们，我们之前学习了力、质量和加速度，那么它们之间有什么关系呢？接下来我们通过实验来探究一下。（教师开始进行实验演示，在演示过程中，没有详细说明实验的原理和步骤，只是简单操作了一下仪器，然后给出了实验数据）教师：从这些实验数据中，我们可以得出牛顿第二定律，即物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。表达式为F=ma请根据上述教学片段，回答下列问题：（1）分析该教师在教学过程中存在的问题。（2）针对存在的问题，提出改进建议。题目：如图所示，一个质量为m=0.5kg的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2。现对物体施加一个与水平方向成θ=37∘角、大小F图片图片解题过程：首先对物体进行受力分析，物体受到重力mg、拉力F、支持力N和摩擦力f。

在竖直方向上，根据平衡条件有：N+Fsinθ=mg，则N=mg−Fsinθ=0.5×10请根据上述解题过程，回答下列问题：（1）分析该学生的解题过程是否正确。如果不正确，指出错误之处。（2）给出正确的解题过程和答案。四、教学设计题（本大题共1小题，30分）教材内容机械能守恒定律是能量守恒定律的一个特例，它在解决许多实际问题中具有重要的应用。在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变，这叫做机械能守恒定律。教学目标知识与技能目标理解机械能守恒定律的内容和条件。会用机械能守恒定律解决简单的实际问题。过程与方法目标通过实验探究和理论推导，培养学生的科学探究能力和逻辑思维能力。经历建立机械能守恒定律的过程，体会用能量观点分析问题的方法。情感态度与价值观目标通过对机械能守恒定律的探究，激发学生学习物理的兴趣。培养学生实事求是的科学态度和严谨的科学精神。教学重难点教学重点机械能守恒定律的内容和条件。应用机械能守恒定律解决实际问题。教学难点理解机械能守恒定律的条件。能正确判断物体系统在具体问题中机械能是否守恒。请根据以上信息，设计一份“机械能守恒定律”的教学方案。要求：写出教学过程（包括导入、新授、巩固练习、课堂小结和作业布置）。说明每个教学环节的设计意图。2026年高中物理教师资格考试学科知识与教学能力试卷参考答案一、单项选择题答案：C解析：质点是一种理想化模型，当物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计时，物体可看成质点，并非一定是体积、质量极小的物体，A错误；计算火车过桥时间，火车长度不能忽略，不能看成质点，B错误；研究“嫦娥五号”绕月球运动一周所用时间，其大小和形状可忽略，可看成质点，C正确；研究火车通过南京长江大桥所需时间，火车长度不能忽略，不能看作质点，D错误。答案：D解析：根据点电荷场强公式E=kqr2，等量异种点电荷在连线中点处产生的场强大小相等，方向相同，且距离为r答案：A解析：根据变压器匝数比与电压比关系U1U2=n1n2，已知n1n2=21，U2=22答案：C解析：奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，A错误；伽利略通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因，B错误；开普勒发现了行星运动的规律，C正确；密立根通过油滴实验测定了元电荷的电荷量，库仑通过扭秤实验测定了静电力常量k的值，D错误。答案：AD解析：若初、末速度方向相同，a=v−v0t=10−41=6答案：D解析：电场强度E=Fq是比值定义式，E与F、q无关，由电场本身决定，A错误；在匀强电场中，沿电场线方向两点间的电势差与这两点间的距离成正比，B错误；电场强度为零处，电势不一定为零，如等量同种电荷连线的中点，C答案：C解析：根据功的计算公式W=FLcosθ（θ是力与位移的夹角），两次力F和位移L都相同，θ答案：A解析：已知质点F的运动方向向下，根据“上坡下，下坡上”可知，此波向x轴负方向传播，A正确；波向x轴负方向传播，质点D此时向上运动，B错误；质点B向上运动，质点C向下运动，质点C将比质点B先回到平衡位置，C错误；简谐横波中各质点的振幅都相同，不为零，D错误。二、计算题解：对物体进行受力分析，在竖直方向上，根据平衡条件有：N+Fsin在水平方向上，根据牛顿第二定律有：Fcosθ−将f的值代入可得：

10×0.8−2.8=根据位移公式x=12at解：（1）根据平抛运动竖直方向的运动规律h=12gt（2）物体在竖直方向的分速度vy=gt=10×1=（3）在A点，根据牛顿第二定律有：

FN−mgcos45∘=mvA2R

已知三、案例分析题（1）存在的问题：实验教学方面：教师在实验演示过程中，没有详细说明实验的原理和步骤，学生可能不清楚实验目的和操作方法，无法真正理解实验过程，不利于培养学生的科学探究能力和思维能力。知识讲解方面：直接给出牛顿第二定律的结论，过于生硬，没有引导学生自主分析实验数据得出结论，学生只能被动接受，不利于学生对知识的理解和掌握，也无法体会科学探究的过程和方法。（2）改进建议：实验教学改进：在实验前，详细讲解实验原理，如为什么要研究力、质量和加速度的关系，如何控制变量等；同时，清晰地说明实验步骤，让学生明白每一步操作的目的。在实验过程中，可以适当引导学生观察实验现象，记录实验数据。知识讲解改进：在得到实验数据后，引导学生分析数据，让学生自己总结出力、质量和加速度之间的关系，然后再给出牛顿第二定律的准确表述。可以通过提问、小组讨论等方式，激发学生的思考和参与度。（1）解题过程分析：该学生的解题过程是错误的。错误之处在于没有判断物体是否会滑动，直接计算摩擦力。需要先判断拉力的水平分力是否大于最大静摩擦力，若大于则物体滑动，按滑动摩擦力计算；若小于则物体静止，摩擦力为静摩擦力，不等于μN（2）正确解题过程：首先判断物体是否会滑动，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。在竖直方向上，N+Fsinθ=mg，则N=mg−Fsinθ=0.5×10−5×0.6=2N。四、教学设计题教学过程（一）导入（5分钟）呈现情景：播放荡秋千和过山车的视频。提出问题：观察荡秋千时人从高处向低处摆动，速度越来越快；过山车从高处下滑过程中，速度也迅速增大。在这些过程中，物体的能量是如何变化的呢？设计意图：通过生活中常见的情景引入，激发学生的学习兴趣和好奇心，让学生直观感受到能量的变化，为后续学习机械能守恒定律做铺垫。（二）新授（20分钟）机械能的概念回顾旧知：引导学生回顾动能、重力势能和弹性势能的概念和表达式。引出定义：指出动能、重力势能和弹性势能统称为机械能，用E表示，即E=Ek+E举例说明：以自由下落的物体为例，分析其在不同位置的动能和重力势能，计算机械能。设计意图：通过回顾旧知识，建立新旧知识的联系，自然地引出机械能的概念。通过具体例子，让学生理解机械能的计算方法。实验探究机械能守恒的条件实验演示：用细线悬挂一个小球，做成单摆。将小球拉到一定高度后释放，观察小球的摆动情况。在小球摆动过程中，用铅笔在不同位置挡一下细线。分析现象：引导学生分析小球在摆动过程中动能和势能的变化情况。当没有外界阻力时，小球能摆到几乎相同的高度；当用铅笔挡细线时，小球的运动情况发生变化。得出结论：在只有重力做功的情况下，物体的机械能可能保持不变。设计意图：通过实验探究，让学生直观感受机械能的变化，培养学生的观察能力和分析问题的能力。引导学生初步得出机械能守恒的条件。理论推导机械能守恒定律提出问题：以自由落体运动为例，设一个质量为m的物体自由下落，经过高度为h1的A点时速度为v1，下落到高度为h2的B点时速度为v2。从推导过程：根据动能定理WG=12mv22−拓展到弹簧系统：以弹簧振子为例，分析在只有弹力做功的情况下，物体的动能和弹性势能相互转化，机械能也守恒。总结定律：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变，这叫做机械能守恒定律。表达式为Ek1+设计意图：通过理论推导，让学生从定量的角度理解机械能守恒定律，培养学生的逻辑思维能力和推导能力。拓展到弹簧系统，加深学生对定律适用条件的理解。（三）巩固练习（10分钟）给出练习题：例1：一个小球从高为h的光滑斜面顶端由静止下滑，求小球到达斜面底端时的速度。

例2：一个质量为m的物体以初速度v0竖直上抛，不计空气阻力，求物体能上升的最大高度。

-讲解点评：选取部分学生的解答进行展示，讲解解题思路和方法，纠正学生存在的问题。设计意图：通过练习题，让学生巩固机械能守恒定律的应用，提高学生运用知识解决问题的能力。教师的点评可以及时反馈学生的学习情况，进行针对性的指导。（四）课堂小结（5分钟）学生总结：引导学生回顾本节课所学内容，包括机械能的概念、机械能守恒的条件和机