黑龙江省哈尔滨市第九中学校 2024-2025 学年高二上学期 1 月期末考试物理
一、单选题
1．如图所示，把一条导线平行地放在磁针上方附近，当导线中通有电流时，磁针会发生偏转。首先观察到这个
实验现象的物理学家是（
）
A．牛顿
B．伽利略
C．焦耳
D．奥斯特
2．如图所示，质量为 的闭合金属环用不可伸长的绝缘细线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的
匀强磁场中。从某时刻开始，磁感应强度开始减小，金属环始终保持静止，重力加速度为 ，则在磁感应强度减
小的过程中，关于细线的拉力和环中感应电流的方向，下列说法中正确的是（
）
A．大于环的重力
B．小于环的重力
C．大于环的重力
D．小于环的重力
，沿顺时针方向
，沿顺时针方向
，沿逆时针方向
，沿逆时针方向
3．如图甲所示是新型的高效节能厨具——电磁炉，又名电磁灶，是现代厨房革命的产物。电磁炉是利用电磁感
应加热原理制成的电气烹饪器具，如图乙所示是电磁炉的工作示意图，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅
底产生，因此热效率得到了极大的提高。下列关于电磁炉的说法正确的是（
）
A．提高励磁线圈中电流变化的频率，可提高电磁炉的加热效果
B．炊具中的涡流是由励磁线圈中的恒定电流的磁场产生的
C．利用陶瓷材料制成的炊具可以在电磁炉上正常加热
D．电磁炉工作时，炉面板中将产生强大的涡流
4．以下关于磁场、电磁感应现象的说法正确的是（
）
A．图甲中电流方向如图所示，则铁环中心 点的磁场垂直纸面向外
B．图乙中地磁场的垂直于地面磁感应强度分量在南半球竖直向上，北半球竖直向下
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C．图丙中通过两金属圆环的磁通量
D．图丁中与通电导线（无限长）在同一平面内的金属线框沿平行直导线方向运动，线框中会产生感应电流
5．如图所示，质量为 m、电荷量为 q 的粒子，从容器 A 下方的小孔 S1 飘入电势差为 U 的加速电场，其初速度
几乎为 0，然后经过 S3 沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，最后打到照相底片 D 上。则
粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为（
）
A．
B．
C．
D．
6．如图为某交流电电流随时间变化的图像，其有效值为（
）
A．
B．
C．
D．
7．如图所示，
图像表示 LC 振荡电路的电流随时间变化的图像。下列说法正确的是（
）
A．a 时刻线圈中的磁场能最小
C． 时间线圈中的磁场能增大
B．b 时刻电容器中的电场能最小
D． 时间电容器中的电场能减小
8．在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比
，原线圈通过电流表和定值电阻 R1 连接电
压为 U 的交变电源，定值电阻
电流表、电压表均为理想电表，电压表的示数为 8V。则（
）
A．电流表示数为 1A
B．交流电源电源 U 为 20V
C．电阻 R1 的功率为 25.6W
D．电阻 R2 的功率为 3.2W
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9．如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形闭合导线框 abc 的 ab 边与磁场
边界平行。现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与 ab 边垂直。则图中哪一个可以
定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律（
）
A．
B．
C．
D．
二、多选题
10．如图所示，L 是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计），a、b 是两个完全相同的灯泡．则下列说
法中正确的是
A．开关 S 闭合后，b 灯立即亮，然后逐渐熄灭
B．开关 S 闭合后，a 灯立即亮，然后逐渐熄灭
C．电路接通稳定后，两个灯泡亮度相同
D．电路接通稳定后，开关 S 断开时，a 灯闪亮以下后逐渐熄灭
11．电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子会聚或发散使微小物体成像。电子枪发射的电子仅在电场力作用下的
运动轨迹如图中实线所示，
、 、 是轨迹上的三点，虚线为电子透镜电场中的等差等势面，下列说法正确的
是（
）
A．电子在 点时受到的电场力方向垂直于等势面斜向上
B．电子在 点的加速度比在 点的加速度大
C． 点的电势大于 点的电势
D．电子在 点的速度比在 点的速度大
12．某同学用下图研究远距离输电，图中升压变压器和降压变压器均是理想变压器.若发电厂输出电压不变。当
开关 S 由 2 改接为 1 时，通过调节变阻箱 阻值使发电厂输出功率也不变，则（
）
A．电压表读数变大
B．电流表读数变大
C．用户得到的功率减小
D．输电线损失的功率减小
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13．如图所示是法拉第制作的世界上第一台发电机的模型原理图。把一个半径为 r 的铜盘放在磁感应强度大小为
B 的匀强磁场中，使磁感线水平向右垂直穿过铜盘，铜盘安装在水平的铜轴上，两块铜片 C、D 分别与转动轴和
铜盘的边缘接触，G 为灵敏电流表，内阻为 R，铜盘及其余线路电阻可忽略。现使铜盘按照图示方向以角速度ω
匀速转动，则下列说法中正确的是（
）
A．电流表中的电流方向为由 b 到 a
B．C 点电势高于 D 点电势
C．流过灵敏电流表的电流大小为
D．若铜盘不转动，使所加磁场磁感应强度均匀增大，在铜盘中可以产生涡旋电流
14．如图所示，足够长的 形金属框质量 ，放在光滑绝缘水平面上，相距
的两条边
、
相互平行，电阻
入电路的电阻
匀强磁场中，磁感应强度
动时，向左运动的总位移为 。已知运动过程中 棒与金属框
下列说法正确的是（
的
边垂直于
边。质量
的光滑导体棒 横放在金属框上，其接
。
棒被左侧固定在水平面上的两个立柱挡住。整个装置处于竖直向上的空间足够大的
。
时刻，金属框获得一水平向左、大小为
的初速度，金属框停止运
边始终垂直且接触良好，其他电阻忽略不计。
）
A．
B．
时刻，金属框的加速度大小为
C．若仅撤去立柱，则通过 棒的总电荷量为
D．若仅撤去立柱，则 棒上产生的焦耳热为
三、实验题
15．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，利用如图所示的可拆变压器能方便地探究原、副线圈
的电压比与匝数比的关系。
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（1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探
究过程采用的科学探究方法是
A．控制变量法 B．等效替代法 C．演绎法 D．理想实验法
。
（2）某次实验中得到实验数据如下表所示，表中
、
分别为原、副线圈的匝数，
。
、
分别为原、副线圈
的电压，通过实验数据分析，你的结论是
实验次数
/匝
/匝
1
2
3
1400 400
12.1
12.0
11.9
3.42
5.95
5.92
800
200
400
100
（3）原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格遵从这样的规律，分析
下列可能的原因，你认为正确的是
。
A．原、副线圈的电压不同步 B．变压器线圈中有电流通过时会发热
C．铁芯在交变磁场的作用下会发热 D．原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失
16．某物理课外实验小组为了测量某未知小阻值电阻 Rx 的阻值，制定了三种测量方案。
(1)方案一：用欧姆表测电阻
a.在进行正确机械调零后，将欧姆挡的选择开关拨至×1 挡，先将红、黑表笔短接，让指针指在
侧”或“右侧”）零刻度线上。
（选填“左
b.欧姆表指针如图甲所示，可得未知电阻 的阻值约为
(2)方案二：用伏安法测电阻
Ω。
设计了如图乙所示的实验电路，电压表的示数为 2.8V，电流表的示数为 80mA，则由此可得未知电阻 的阻值
为
Ω。为了减小实验中的测量误差，应该尽量选用内阻值较大的
（选填“电压表”或“电流表”）。
(3)方案三：用替代法测电阻
a.如图丙所示，将电阻箱 R 的阻值调到最大，闭合开关
和
，调节电阻箱 R，使电流表示数为 ，读出电阻箱
的示数
，其中 为保护电阻，阻值未知；
b.开关 闭合，断开开关 ，调节电阻箱 R，使电流表示数仍为 ，读出电阻箱的示数
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；
c.则可得出电阻
=
Ω
d.实验中电流表不是理想电流表，其内阻对电阻 的测量值
（选填“有”或“无”）影响。
四、解答题
17．如图所示，线圈 abcd 的面积是 0.05m2，共 100 匝，线圈电阻为 1Ω，外接电阻 R=9Ω，匀强磁场的磁感应强
度为 T，电路中电表为理想电表．当线圈以角速度为 10π rad/s 绕垂直磁场的轴匀速转动时，求：
（1）线圈转动产生的电动势的最大值；
（2）电路中交流电流表的示数；
（3）线圈从图示位置转过 90°的过程中通过电阻 R 的电荷量。
18．如图所示，在一电容为 C 的平行板电容器 MS、NT 之间的区域有垂直纸面向外的匀强磁场，其磁感应强度
为 B，极板 MS、NT 分别带+Q、 Q 的电荷量，板间距为 L，现有一电量为 q 的带负电液滴在极板间的竖直面内
做速率为 v 的匀速圆周运动，其圆心 O 到两极板的距离相等，已知重力加速度为 g，极板 MS、NT 足够长。求：
(1)液滴的质量为多少？液滴是顺时针还是逆时针运动？
(2)液滴匀速圆周运动的轨迹半径；
(3)若在液滴运动至圆轨迹的最低点时，撤去磁场，同时将电容器所带的电荷量加倍，假设极板足够长，求液滴
从撤去磁场到打在极板上所需的时间。
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19．如图所示，光滑的平行金属导轨固定在水平面内，间距
。匀强磁场区域宽度
的初速度从左端开始沿导轨滑动，穿过磁场区域后，与另一根质
的原来静置在导轨上的金属棒 发生弹性碰撞，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，
，
，金属
棒
量
质量
，阻值
以
，阻值
导轨电阻不计。
(1)求金属棒 刚进入磁场时棒 两端的电压
(2)求金属棒 第一次穿过磁场区域的过程中，金属棒 中产生的热量
(3)通过计算判断金属棒 能否再次穿过磁场区域，若不能，求出金属棒到磁场右边界的距离。
；
；
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黑龙江省哈尔滨市第九中学校 2024-2025 学年高二上学期 1 月期末考试物理试题 参考答案
1．D【详解】首先观察到电流的磁效应现象的物理学家是奥斯特。故选 D。
2．A【详解】磁感应强度减小，穿过金属环的磁通量减小，由楞次定律和安培定则可知，感应电流的方向为顺
时针方向，再由左手定则可得，金属环所受安培力 的方向竖直向下，金属环始终保持静止，则细线的拉力
故选 A。
3．A【详解】A．提高励磁线圈中电流变化的频率，可以提高产生交变磁场变化的频率，从而提高穿过炊具底面
磁通量的变化率，进而增大涡流，提高电磁炉的加热效果，故 A 正确；
B．炊具中的涡流是由励磁线圈中的交变电流的磁场产生的，故 B 错误；
C．陶瓷是绝缘体，无法形成涡流，所以利用陶瓷材料制成的炊具无法在电磁炉上正常加热，故 C 错误；
D．电磁炉工作时，炊具底面将产生强大的涡流，故 D 错误。故选 A。
4．B【详解】A．图甲中电流方向如图所示，根据安培定则可知，两侧线圈在 点产生的磁场方向向下，A 错误；
B．地磁场中在南半球有竖直向上的分量，在北半球有竖直向下的分量，B 正确；
C．图丙中，通过两金属圆环有磁铁外部向下的磁感线，也有磁铁内部向上的磁感线，且磁铁内部通过圆环的磁
感线较多，所以通过两金属圆环的磁通量
，C 错误；
D．图丁中与通电导线（无限长）在同一平面内的金属线框沿直导线方向运动，线框中磁通量不变，不会产生感
应电流，D 错误。故选 B。
5．D【详解】粒子飘入电势差为 U 的加速电场，有
粒子进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有
联立，解得
解得
故选 D。
6．D【详解】根据电流的热效应，可得
故选 D。
7．C【详解】A．在 a 时刻线圈中电流最大，电容器放电结束，磁场能最大，故 A 错误；
B．从 a 到 b，正向电流减小，则磁场能减小，电容器反向充电，b 时刻电容器中的电场能最大，故 B 错误；
C．从 b 到 c，电容器反向放电，电流变大，则磁场能增大，故 C 正确；
D．从 c 到 d，电容器充电，磁场能减小，电场能增大，故 D 错误。故选 C。
8．B【详解】AB．设 U 、U 为原副线圈上的电压值，I 、I 为原副线圈上的电流值，因
，
1
2
1
2
，由欧姆定律可知副线圈的电流为
由变压器的规律有
可知
，
对原线圈电路有闭合电路的欧姆定律有
解得
故 A 错误，B 正确；
故 CD 错误。故选 B。
CD． R1 的功率为
R2 的功率为
9．D【详解】根据感应电动势大小
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而导体棒有效长度 L 等于导体进入磁场过程中与磁场边界相交线的长度，因此进入磁场过程中，感应电动势逐渐
减小，从而感应电流逐渐减小；离开磁场时，感应电动势也逐渐减小，从而感应电流也逐渐减小。再根据右手定
则，进入磁场过程中感应电流为逆时针方向，离开磁场过程中，感应电流为顺时针方向。故选 D。
10．BD【详解】S 闭合瞬间，但由于线圈的电流增加，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的增加，所以
两灯同时亮，当电流稳定时，由于电阻可忽略不计，所以 a 被短路而熄灭，b 变亮，故 AC 错误；B 正确；电路
接通稳定后，开关 S 断开时，b 立即熄灭，但由于线圈的电流减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的
减小，所以 a 亮一下再慢慢熄灭．故 D 正确．
11．AC【详解】A．根据曲线运动的条件可知，电子在 点时受到的电场力方向垂直于等势面斜向上，故 A 正确；
B．等差等势面的疏密表示电场的强弱，则 点的电场强度小于 点的电场强度，电子在 点的加速度比在 点的
加速度小，故 B 错误；
C．根据电场线的方向与等势面垂直，且电子带负电可知，题图中电场线的方向大体沿左上方至右下方，沿着电
场线的方向电势越来越低，所以 点的电势大于 点的电势，故 C 正确；
D．电子从 点运动到 点的过程中，电场力做负功，电子在 点的速度比在 点的速度小，故 D 错误。
故选 AC。
12．AD【详解】BD．当开关 S 由 2 改接为 1 时，可知升压变压器副线圈匝数增加，根据
可知升压变压器副线圈输出电压 增大，通过调节变阻箱 阻值使发电厂输出功率也不变，则有
可知升压变压器副线圈输出电流 减小，则电流表读数变小，通过 的电流减小，则输电线损失的功率减小，故
B 错误，D 正确；
AC．根据
可知降压变压器原线圈的输入电压 变大，根据
可知降压变压器副线圈输出电压 增大，则电压表读数变大；根据
由于发电厂输出功率不变，损失消耗功率减小，则用户得到的功率增大，故 A 正确，C 错误。故选 AD。
13．ACD【详解】AB．根据右手定则，电流表中的电流方向为由 b 到 a，盘边缘为电源正极，中心为负极，C
点电势低于 D 点电势，故 A 正确，B 错误；
C．回路中的感应电动势为
流过灵敏电流表的电流大小为
故 C 正确；
D．若铜盘不转动，使所加磁场强度均匀增大，在铜盘中产生感生环形电场，使铜盘中的自由电荷在电场力作用
下定向移动，在铜盘中形成涡旋电流，故 D 正确。故选 ACD。
14．BD【详解】A．
时刻金属框开始向左运动，
边切割磁感线产生的感应电动势
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产生的感应电流
金属框受到的安培力
对金属框根据牛顿第二定律有
解得
A 错误；
B．设通过
边的电荷量为 ，则有
对金属框由动量定理有
解得
B 正确；
C．若仅撤去立柱，金属框与 棒组成的系统动量守恒，设共速时的速度为 ，则有
棒由动量定理有 解得 C 错误；
D．若仅撤去立柱，对金属框与 棒组成的系统，由能量守恒定律有
棒上产生的焦耳热 解得
在误差允许的范围内，原副线圈的电压比与匝数比相等，即
对
D 正确。故选 BD。
15．
A
BCD
【详解】（1）[1]当一个物理量与多个物理量相关时，应采用控制变量法，探究该物理量与某一个量的关系，如
本实验中，保持原线圈输入的电压 一定，探究副线圈输出的电压 与和匝数 的关系。故选 A。
、
（2）[2]通过分析表中数据可得结论，在误差允许的范围内，原副线圈的电压比与匝数比相等，即
。一
定要注意是在误差允许的范围内，而不是严格相等关系。
（3）[3]变压器并非理想变压器，能量损失主要来源于三个方面，分别是 BCD 项中的绕制线圈的铜导线发热损
耗（俗称铜损）、铁芯中的涡流发热损耗（俗称铁损）、铁芯对磁场的约束不严密损耗（俗称磁损）。
故选 BCD。
16．(1) 右侧；36 (2) 35 ； 电压表；(3) 34 ； 无
【详解】（1）[1]欧姆调零时，需将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器让电流表满偏，即让指针指在右侧零刻度
线上；
[2]图甲可知，未知电阻阻值
（2）[1]由欧姆定律得
[2]这里的误差主要来源于电压表的分流，所以为了减小电压表的分流影响，应该尽量选用内阻值较大的电压表；
（3）[1]由于两次的电流相同，故两次的总电阻也相同，即
代入题中数据得
[2]若考虑电表影响，由于两次电流相同，所以两次的总电阻还是相同，则有
整理得
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故实验中电流表不是理想电流表，其内阻对电阻 的测量值不影响。
17．（1）50V；（2）3.54A；（3）0.16C。
【详解】（1）根据：
可知线圈转动产生的电动势的最大值为：
（2）电路中感应电动势的有效值为：
所以回路中的电流即电流表示数为：
（3）线圈从图示位置转过 90°的过程中，根据：
代入数据解得：q=0.16C。
；
；
；可得：
18．(1)
，逆时针运动；(2)
；(3)
【详解】（1）液滴在极板间的竖直面内做速率为 v 的匀速圆周运动，重力与电场力平衡，则有
根据电容的定义式有 解得
液滴带负电，磁场方向垂直于纸面向外，根据左手定则可知，液滴是逆时针运动。
（2）液滴做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有
结合上述解得
（3）液滴电量加倍，根据牛顿第二定律有
结合上述解得
撤去磁场后，液滴做类平抛运动，则有
结合上述解得
19．(1)
；(2) ；(3)不能再次穿过磁场区域，
【详解】（1）金属棒 a 刚进入磁场时电动势为
回路中的电流为
此时金属棒 a 两端的电压为
联立解得
（2）金属棒 第一次穿过磁场区域的过程中，对金属棒 根据动量定理可得
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又
联立解得
金属棒 a 第一次穿过磁场区域的过程中，根据能量守恒可得整个回路产生的热量为
则金属棒 中产生的热量为
（3）两金属棒碰撞过程，以向右为正方向，根据动量守恒和机械能守恒可得
联立解得碰撞后金属棒 a 的速度为
设金属棒 不能再次穿过磁场区域，且金属棒 a 最终停在距磁场右边界 x 处，则从反弹进入磁场到停下来的过程，
根据动量定理可得
又
联立解得
假设成立。
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