精品解析：黑龙江哈尔滨工业大学附属中学校2025-2026学年度高二下学期4月月考物理试卷

哈尔滨工业大学附属中学校2025-2026学年度 高二下学期4月月考物理试卷 一、选择题（本题共10小题，共46分，在每个小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 在研究单摆的运动规律过程中,首先确定单摆的振动周期公式T=的科学家是 A. 伽利略 B. 牛顿 C. 开普勒 D. 惠更斯 【答案】D 【解析】 【详解】意大利科学家伽利略最早发现了摆的等时性原理，后来惠更斯得出了单摆的周期公式，故D正确． 2. 关于教科书中出现的以下四张图片，下列说法正确的是（　　） A. 图甲所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于声波的多普勒效应引起的 B. 图乙所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的 C. 图丙所示泊松亮斑现象是由于光的偏振产生的 D. 图丁所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的干涉引起的 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于声波的多普勒效应引起的，故A正确； B．图乙所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的干涉引起的，故B错误； C．图丙所示泊松亮斑现象是由于光的衍射产生的，故C错误； D．图丁所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的全反射引起的，故D错误。 故选A。 3. 关于分子动理论，下列说法不正确的是（　　） A. 已知气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，不能求出一个气体分子的体积 B. 气体温度升高时，速率较大的分子占总分子数的比例升高 C. 布朗运动就是微粒分子运动，能直接反映液体分子在做无规则的运动 D. 两个分子甲和乙距离变化过程中，只要两分子克服分子力做功，则分子势能一定增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．已知气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，只能计算气体分子占据的平均空间体积，而非分子本身的体积，故A正确，不符合题意； B．温度升高时，分子速率分布曲线向高速率区移动，速率较大的分子占比升高，故B正确，不符合题意； C．布朗运动是微粒（如花粉颗粒）的运动，由液体分子撞击引起，反映液体分子无规则运动，但并非直接反映，且微粒本身由大量分子组成，故C错误，符合题意； D．克服分子力做功时，分子势能必然增加（在分子间距大于平衡距离时，若要增大分子间距，外力需克服分子引力做功；在分子间距小于平衡距离时，若要减小分子间距，外力需克服分子斥力做功。这两种情况下分子势能均增加），故D正确，不符合题意。 故选C。 4. 如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当R滑动片向下移时，如果变压器上的能量损耗可以忽略，下列说法正确的是（　　） A. V1示数不变，V2示数不变，V3示数变大 B. A1示数变大，A2示数变大 C. V1示数变大，V2示数不变，V3示数不变 D. A1示数变小，A2示数变小 【答案】B 【解析】 【详解】AC．理想变压器的输入电压U1由市区电网决定，负载变化时输入电压无大波动，所以V1示数不变。 根据变压器电压比 原、副线圈匝数不变，输入电压U1不变，则输出电压U2不变，即V2示数不变。 当R滑动片向下移时，R接入电路的电阻减小，副线圈回路总电阻R总=R0+R减小，根据欧姆定律 U2不变，R总减小，所以副线圈电流I2增大。R0两端电压增大，而 所以 减小，即V3示数减小，故AC错误； BD．根据变压器电流比 副线圈电流I2增大，原、副线圈匝数不变，则原线圈电流I1增大，即A1示数变大，A2示数变大，故B正确，D错误。 故选B。 5. 如图所示，将一块平板玻璃放置在另一块平板玻璃上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当红光从上方入射时，可以看到明暗相间的条纹。已知红光的波长为，下列说法正确的是（　　） A. 暗条纹是两列反射光波谷与波谷叠加的结果 B. 相邻两条亮条纹对应的空气膜厚度之差为 C. 若抽去一张纸片，干涉条纹将变密 D. 若将红光换为蓝光，干涉条纹将变疏 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据波的干涉规律，暗条纹是两列反射光波峰与波谷叠加的结果，故A错误； B．如图所示为相邻两亮条纹的截面图 处薄膜厚度为，处薄膜厚度为，则对应的光程差为薄膜该处厚度的2倍 则相邻两条亮条纹对应的空气膜厚度之差为 故B正确； CD．相邻亮条纹间距 若抽去一张纸片，减小，干涉条纹间距变大，则干涉条纹将变疏；若将红光换为蓝光，光的波长变短，干涉条纹间距变小，则干涉条纹将变密；故CD错误。 故选B。 6. 如图1所示，在匀强磁场中，有一匝数为10匝的矩形金属线圈，两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线、所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 曲线、对应的线圈转速之比为 B. 曲线、对应的时刻线圈平面均与中性面重合 C. 曲线对应的时刻穿过线圈磁通量为 D. 曲线对应的交变电动势有效值为10V 【答案】B 【解析】 【分析】本题主要考查电磁感应问题，根据线圈在匀强磁场中转动，穿过线圈的磁通量变化规律及法拉第电磁感应定律进行分析。 【详解】A．由图可知，a的周期为4×10-2s；b的周期为6×10-2s，则由 可知，转速与周期成反比，故转速之比为3：2，故A错误； B．曲线a、b对应的t=6×10-2s时刻两线圈中感应电动势均为零，则线圈平面均与中性面重合，选项B正确； C．根据，可知曲线a对应的t=0时刻穿过线圈磁通量为 则曲线b对应的t=0时刻穿过线圈磁通量为，选项C错误； D．根据可知 由于，故 则曲线b表示的交变电动势有效值为 故D错误。 故选B。 7. 如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，一根劲度系数为k的轻弹簧上端固定于斜面顶端挡板上，另一端与质量为m的小球连接，静止于O点，现把小球从弹簧原长处A点静止释放，小球做简谐运动，弹簧的弹性势能为，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 振幅为 B. 小球的最大加速度为g C. 小球的最大速度为 D. 弹簧的最大弹性势能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设平衡位置时弹簧的伸长量为， 则 振幅为。A错误； B．A点处小球的加速度最大 B错误； C．平衡位置处速度最大，从A点到平衡位置由动能定理 解得小球的最大速度 C错误； D．由对称性，小球在最低点，弹簧伸长量为 弹簧的最大弹性势能为 D正确。 故选D。 8. 如图所示为分子间作用力和分子间距离的关系图像，关于分子间作用力，下列说法正确的是（　　） A. 分子间同时存在着相互作用的引力和斥力 B. 分子间的引力总是比分子间的斥力小 C. 分子间的斥力随分子间距离的增大而增大 D. 分子间的引力随分子间距离的增大而减小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，故A正确； B．时，分子引力比分子斥力大；时，分子斥力比分子引力大，故B错误； CD．分子间的引力和斥力随分子间距离的增大而减小，故C错误，D正确。 故选AD。 9. 两列简谐横波在x轴上传播、a波沿x轴正向传播，b波沿x轴负向传播，t=0时刻的波形图如图所示，此时刻平衡位置在x=4m和x=8m的质点P、Q刚好开始振动，两列波的波速均为2m/s，质点M、N的平衡位置分别为x=5m和x=6m，下列说法正确的是（　　） A. 两列波相遇时刻为1.0s，此时刻质点N不振动 B. P、Q间（不包括P、Q）有2处振动加强点 C. 0~2.5s内质点M运动路程为32cm D. 两列波振幅不同，故不能发生干涉 【答案】BC 【解析】 【详解】A．0时刻P、Q两质点刚好开始振动，且振动方向相反，经过时间t两列波在N点相遇，则有 相遇时两列波在N点引起的振动方向相反，根据叠加原理，可知此时刻质点N向上振动，故A错误； B．由题图可知波长 因为PQ间波程差在与之间，由于两列波振动方向相反，故波在处加强，可知P、Q间（不包括P、Q）有2处振动加强点，故B正确； C．周期 a波传播到M点时间 b波传播到M点时间 可知b波传到M时，M已经振动 由B选项分析易知M为振动加强点，故0~2.5s内质点M运动路程，故C正确； D．两列波周期相同，振动方向在同一直线上，有稳定相位差，可以发生干涉，故D错误。 故选BC。 10. 一列简谐横波在某介质中传播经过a、b两点，a、b两点的平衡位置相距3m，如图所示，图中实线表示a点的振动图像，虚线表示b点的振动图像。则（　　） A. 质点a的振动方程为y＝2sin（5πt+）（cm） B. 质点b的振动方程为y＝2sin（5πt）（cm） C. 该波的传播速度可能为90m/s D. 该波的传播速度可能为m/s 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】AB．由图知该波的周期为T=0.4s，振幅A=2cm，则角速度 质点b的振动方程为 质点a的振动方程为 选项A错误，B正确； BC．分析a质点的振动方程，当时y=2cm，而对质点b，当t=0.1s时，y=2cm，结合波的周期性可知： 若质点a向质点b传播，从a传到b的距离 则波速为 当n=0时，v=90m/s 若质点b向质点a传播，则 则波速为 当n=1时，m/s，选项CD正确。 故选BCD。 二、实验题（本题共2小题，共14分，每空2分） 11. 某实验小组利用如图所示装置测量当地重力加速度，其中光电计数、计时器位于悬点的正下方，部分实验步骤如下： （1）先测出小球的直径d，再测出小球竖直悬挂时悬点与小球上端的距离l，则单摆的摆长_______，然后调整悬点的高度，使小球能正好通过光电计数器； （2）保持细线拉直，使小球在竖直平面内偏离平衡位置一小段距离后静止释放，通过光电计数器、计时器记录下小球连续n次经过光电计数的时间间隔为t，则单摆的周期_______； （3）多次改变细线的长度，重复（1）、（2）的操作，记录下多组摆长和对应的周期，作出图像，并得到该图像的斜率，则当地重力加速度大小为_________（，计算结果保留三位有效数字）。 【答案】（1） （2） （3）9.86 【解析】 【小问1详解】 单摆的摆长为悬点到球心的距离，即 【小问2详解】 小球连续n次经过光电计数器的时间间隔为个周期，即 得。 【小问3详解】 由 得： 即图像的斜率 得 12. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。 （1） M、N、P分别是（ ）（填字母标号） A. 滤光片、单缝、双缝 B. 双缝、滤光片、单缝 C. 单缝、双缝、滤光片 （2）观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a时，手轮的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b时，手轮的读数如图丙所示，______mm。 （3）若已知双缝间距，双缝到屏的距离，则待测光的波长______。（用、、和表示） （4）某同学观察到如图丁所示图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差。若在这种情况下测出相邻干涉条纹的间距，则波长的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）其实际值。 【答案】（1）A （2）9.761##9.762 （3） （4）大于 【解析】 【小问1详解】 M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。 故选A。 【小问2详解】 螺旋测微器的精确值为，由图丙可知 【小问3详解】 根据条纹间距公式 又 联立解得待测光的波长 【小问4详解】 测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，实际条纹的间距 其中θ为条纹与分划板中心竖直刻线间的夹角，可知在这种情况下测出干涉条纹的间距偏大；由可知，波长的测量值大于其实际值。 四、解答题（本题共3小题，13题10分，14题12分，15题18分） 13. 一个半圆形玻璃砖，其横截面半径为R的半圆，AB为半圆的直径。O为圆心，如图所示，玻璃的折射率为，一细束光线在O点左侧与O相距处垂直于AB从下方入射，不考虑光线射出玻璃砖时从原路返回的情形，设光在真空中速度为。求： （1）求光线发生全反射的临界角C； （2）光线从玻璃砖的射出点到B点的距离s； （3）光在玻璃砖中传播的时间。 【答案】（1）45°；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据全反射临界角公式 可得光线发生全反射的临界角为 （2）如图所示 设光线在距离O点的C点射入后，在上表面的入射角为，由几何关系可得 可得 由于，故光线在玻璃砖内发生全反射；根据几何关系，光线发生3次全反射后由G点射出，由几何关系可得 则光线从玻璃砖的射出点到B点的距离为 （3）由几何关系可知，光线在玻璃砖中传播的距离为 光线在玻璃砖中传播的速度为 则光在玻璃砖中传播的时间为 14. 如图甲所示，一可视为质点的小球在光滑圆弧曲面AB上做往复运动，可视为简谐运动。t=0时刻将质量m=0.05kg的小球从A点由静止释放，图乙为圆弧轨道对小球的支持力大小F随时间t变化的曲线。根据题中所给信息（g取10m/s2），求： （1）小球简谐运动的周期T和圆弧轨道的半径R； （2）小球运动到平衡位置时的速度；（结果可用根号表示） （3）图乙中轨道支持力的最小值。 【答案】（1），R=0.4m （2） （3）0.495N 【解析】 【小问1详解】 由图可得 由 联立解得 【小问2详解】 由F-t图可得，摆球运动到平衡位置时轨道的支持力 由牛顿第二定律得 代入数据，解得平衡位置时速度 【小问3详解】 小球从A到最低点机械能守恒，设OA与竖直方向夹角为，由机械能守恒定律得 支持力的最小值 联立解得 15. 南海上某哨塔想采用浮桶式波浪发电补充生活用电，其原理简化如图甲。能产生如图乙辐向磁场的磁体通过支柱固定在暗礁上，线圈内置于浮桶中。浮桶随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中。该线圈与阻值的指示灯相连．如图乙所示，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成。匝数匝的线圈所在处辐向磁场的磁感应强度，线圈直径，内阻不计。假设浮桶振动的速度可表示为,取，求： （1）图甲中，当时，流过指示灯泡的电流大小； （2）灯丝在1分钟内产生的焦耳热； （3）若输出端通过理想变压器给哨塔供电，如图丙所示，若闭合，断开时，原线圈中电流表示数为，已知图中灯泡标称为“”恰能正常发光，电动机线圈电阻，则此时图中电动机的机械功率为多少。 【答案】(1) ； (2)960J；(3)144W 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据 可得t=0.5s时浮桶振动的速度 则切割磁感线产生电动势为 由欧姆定律得 (2)经过平衡位置时浮桶的速度最大为 此时感应电动势为 则最大电流为 由于速度随时间变化规律为正弦函数，故产生正弦式交变电流，故电流有效值为 由焦耳定律得灯丝在1分钟内产生的焦耳热为 (3)灯泡标称为“220V，88W”恰能正常发光，根据P=UI得 则变压器的匝数比为 电流值比为 则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈尔滨工业大学附属中学校2025-2026学年度 高二下学期4月月考物理试卷 一、选择题（本题共10小题，共46分，在每个小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 在研究单摆的运动规律过程中,首先确定单摆的振动周期公式T=的科学家是 A. 伽利略 B. 牛顿 C. 开普勒 D. 惠更斯 2. 关于教科书中出现的以下四张图片，下列说法正确的是（　　） A. 图甲所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于声波的多普勒效应引起的 B. 图乙所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的 C. 图丙所示泊松亮斑现象是由于光的偏振产生的 D. 图丁所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的干涉引起的 3. 关于分子动理论，下列说法不正确的是（　　） A. 已知气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，不能求出一个气体分子的体积 B. 气体温度升高时，速率较大的分子占总分子数的比例升高 C. 布朗运动就是微粒分子运动，能直接反映液体分子在做无规则的运动 D. 两个分子甲和乙距离变化过程中，只要两分子克服分子力做功，则分子势能一定增加 4. 如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当R滑动片向下移时，如果变压器上的能量损耗可以忽略，下列说法正确的是（　　） A. V1示数不变，V2示数不变，V3示数变大 B. A1示数变大，A2示数变大 C. V1示数变大，V2示数不变，V3示数不变 D. A1示数变小，A2示数变小 5. 如图所示，将一块平板玻璃放置在另一块平板玻璃上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当红光从上方入射时，可以看到明暗相间的条纹。已知红光的波长为，下列说法正确的是（　　） A. 暗条纹是两列反射光波谷与波谷叠加的结果 B. 相邻两条亮条纹对应的空气膜厚度之差为 C. 若抽去一张纸片，干涉条纹将变密 D. 若将红光换为蓝光，干涉条纹将变疏 6. 如图1所示，在匀强磁场中，有一匝数为10匝的矩形金属线圈，两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线、所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 曲线、对应的线圈转速之比为 B. 曲线、对应的时刻线圈平面均与中性面重合 C. 曲线对应的时刻穿过线圈磁通量为 D. 曲线对应的交变电动势有效值为10V 7. 如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，一根劲度系数为k的轻弹簧上端固定于斜面顶端挡板上，另一端与质量为m的小球连接，静止于O点，现把小球从弹簧原长处A点静止释放，小球做简谐运动，弹簧的弹性势能为，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 振幅为 B. 小球的最大加速度为g C. 小球的最大速度为 D. 弹簧的最大弹性势能为 8. 如图所示为分子间作用力和分子间距离的关系图像，关于分子间作用力，下列说法正确的是（　　） A. 分子间同时存在着相互作用的引力和斥力 B. 分子间的引力总是比分子间的斥力小 C. 分子间的斥力随分子间距离的增大而增大 D. 分子间的引力随分子间距离的增大而减小 9. 两列简谐横波在x轴上传播、a波沿x轴正向传播，b波沿x轴负向传播，t=0时刻的波形图如图所示，此时刻平衡位置在x=4m和x=8m的质点P、Q刚好开始振动，两列波的波速均为2m/s，质点M、N的平衡位置分别为x=5m和x=6m，下列说法正确的是（　　） A. 两列波相遇时刻为1.0s，此时刻质点N不振动 B. P、Q间（不包括P、Q）有2处振动加强点 C. 0~2.5s内质点M运动路程为32cm D. 两列波振幅不同，故不能发生干涉 10. 一列简谐横波在某介质中传播经过a、b两点，a、b两点的平衡位置相距3m，如图所示，图中实线表示a点的振动图像，虚线表示b点的振动图像。则（　　） A. 质点a的振动方程为y＝2sin（5πt+）（cm） B. 质点b的振动方程为y＝2sin（5πt）（cm） C. 该波的传播速度可能为90m/s D. 该波的传播速度可能为m/s 二、实验题（本题共2小题，共14分，每空2分） 11. 某实验小组利用如图所示装置测量当地重力加速度，其中光电计数、计时器位于悬点的正下方，部分实验步骤如下： （1）先测出小球的直径d，再测出小球竖直悬挂时悬点与小球上端的距离l，则单摆的摆长_______，然后调整悬点的高度，使小球能正好通过光电计数器； （2）保持细线拉直，使小球在竖直平面内偏离平衡位置一小段距离后静止释放，通过光电计数器、计时器记录下小球连续n次经过光电计数的时间间隔为t，则单摆的周期_______； （3）多次改变细线的长度，重复（1）、（2）的操作，记录下多组摆长和对应的周期，作出图像，并得到该图像的斜率，则当地重力加速度大小为_________（，计算结果保留三位有效数字）。 12. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。 （1） M、N、P分别是（ ）（填字母标号） A. 滤光片、单缝、双缝 B. 双缝、滤光片、单缝 C. 单缝、双缝、滤光片 （2）观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a时，手轮的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b时，手轮的读数如图丙所示，______mm。 （3）若已知双缝间距，双缝到屏的距离，则待测光的波长______。（用、、和表示） （4）某同学观察到如图丁所示图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差。若在这种情况下测出相邻干涉条纹的间距，则波长的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）其实际值。 四、解答题（本题共3小题，13题10分，14题12分，15题18分） 13. 一个半圆形玻璃砖，其横截面半径为R的半圆，AB为半圆的直径。O为圆心，如图所示，玻璃的折射率为，一细束光线在O点左侧与O相距处垂直于AB从下方入射，不考虑光线射出玻璃砖时从原路返回的情形，设光在真空中速度为。求： （1）求光线发生全反射的临界角C； （2）光线从玻璃砖的射出点到B点的距离s； （3）光在玻璃砖中传播的时间。 14. 如图甲所示，一可视为质点的小球在光滑圆弧曲面AB上做往复运动，可视为简谐运动。t=0时刻将质量m=0.05kg的小球从A点由静止释放，图乙为圆弧轨道对小球的支持力大小F随时间t变化的曲线。根据题中所给信息（g取10m/s2），求： （1）小球简谐运动的周期T和圆弧轨道的半径R； （2）小球运动到平衡位置时的速度；（结果可用根号表示） （3）图乙中轨道支持力的最小值。 15. 南海上某哨塔想采用浮桶式波浪发电补充生活用电，其原理简化如图甲。能产生如图乙辐向磁场的磁体通过支柱固定在暗礁上，线圈内置于浮桶中。浮桶随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中。该线圈与阻值的指示灯相连．如图乙所示，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成。匝数匝的线圈所在处辐向磁场的磁感应强度，线圈直径，内阻不计。假设浮桶振动的速度可表示为,取，求： （1）图甲中，当时，流过指示灯泡的电流大小； （2）灯丝在1分钟内产生的焦耳热； （3）若输出端通过理想变压器给哨塔供电，如图丙所示，若闭合，断开时，原线圈中电流表示数为，已知图中灯泡标称为“”恰能正常发光，电动机线圈电阻，则此时图中电动机的机械功率为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $