第二十章 电与磁 【A卷 提升卷】-2024-2025学年九年级物理全册单元速记·巧练（福建专用）

2024-2025学年九年级物理全册单元测试卷（人教版） 第二十章 电与磁 （A卷•提升卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1. 测试范围：人教版九年级全册第二十章。 2. 本套试卷共五道大题，30个小题。 一、选择题（本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 能被磁体吸引的物体是（ ） A. 铁钉 B. 铜线 C. 金币 D. 铝箔 【答案】A 【解析】磁体能吸引含有铁、钴、镍的物体，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2. 我国是最早用文字记载磁现象的国家之一，下列说法正确的是（　　） A. “慈（磁）石召铁，或引之也”，说明磁石没有磁性 B. 罗盘周围的磁感线真实存在且可见 C. 司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用 D. 鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极 【答案】C 【解析】A．磁石是磁体的一种，具有磁性，故A错误； B．磁感线是假象的分布在磁体周围的曲线，不是真实存在的，故B错误； C．地球本身是一个巨大的磁体，指南针能指南北，是因为受到地磁场的作用，故C正确； D．鱼形铁被磁化后制成的指南鱼也是磁体的一种，任何磁体都有两个磁极，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是（　　） A. 只提高电源电压 B. 只将滑片P向左移动 C. 只增加螺线管线圈的匝数 D. 只将铁芯换成同规格的铜芯 【答案】D 【解析】A．只提高电源电压，通过电磁铁电流变大，磁性增强，可以吸引更多的大头针，故A不符合题意； B．只将滑片P向左移动，滑动变阻器连入电路的电阻变小，通过电磁铁的电流变大，磁性增强，可以吸引更多的大头针，故B不符合题意； C．只增加螺线管线圈的匝数，在电流一定时，电磁铁磁性增强，可以吸引更多的大头针，故C不符合题意； D．只将铁芯换成同规格的铜芯，由于铜不能被磁化，电磁铁磁性将减弱，不能吸引更多大头针，故D符合题意。故选D。 4. 如图所示，通电螺线管旁的小磁针分别静止在图示位置。请科学推断，最终决定通电螺线管极性的是（　　） A. 电源正负极的接法 B. 螺线管导线的环绕方向 C. 小磁针静止时N极的指向 D. 螺线管中电流的方向 【答案】D 【解析】根据题图可知，最终决定通电螺线管极性的是螺线管中电流的方向，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5. 下列用磁感线描述的磁场方向不正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】A．地球是一个大磁体，地磁N极在地理南极附近，地磁S极在地理北极附近，磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从N极到S极，故A正确，A不符合题意； BC．磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从N极到S极，且同名磁极相互排斥，故BC正确，BC不符合题意； D．电流从电源正极出发，回到电源负极，根据安培定则，可知确定螺线管右端为N极，左端为S极，磁体外部磁感线是从N极到S极，故D不正确，D符合题意。故选D。 6. 图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 根据小磁针指向可以判定，通电螺线管的右端为S极 B. 小磁针静止时N极所指方向就是该点的磁场方向 C. 将小磁针移到其他位置，N极所指方向一定不变 D. 本实验可以得出：通电螺线管的磁极与电流方向无关 【答案】B 【解析】A．小磁针的左端为S极，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的右端为N极，故A错误； B．小磁针作用是指示通电螺线管周围的磁场方向，其静止时N极所指方向就是该点的磁场方向，故B正确； C．由于通电螺线管周围的磁场方向可能相同也有可能不同，因此将小磁针移到其他位置，N极所指方向不一定不变，故C错误； D．实验中，当改变电路电流方向时，螺线管的两端的极性改变，小磁针的静止时N极的指向也会发生改变，可知，通电螺线管的磁极与电流方向有关，故D错误。 故选B。 7. 如图，闭合开关后风车能连续转动，下列器件的工作原理与风车转动原理相同的是（ ） A. 电动机 B. 发电机 C. 指南针 D. 电磁继电器 【答案】A 【解析】A．开关闭合后风车能连续转动，说明该装置是电动机，其工作原理是通电导体在磁场中受力运动，故A符合题意； B．发电机是根据电磁感应现象制成的，故B不符合题意； C．地球是个大磁场，指南针是根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引工作的，故C不符合题意； D．电磁继电器是根据电流的磁效应原理来控制电路通断的开关，故D不符合题意。 故选A。 8. 如图所示，在a、b两端接入电源或电流表组成不同装置，以下正确的是（　　） A. 接电源，和发电机的原理相同 B. 接电流表，和电动机的原理相同 C. 接电源，可将电能转化为机械能 D. 接电流表，移动直导线电流表指针一定偏转 【答案】C 【解析】AC．在a、b两端接入电源，则通电直导线在磁场中受到力的作用，将电能转 化为机械能，该装置可以用来研究电动机的工作原理。故A错误，C正确； BD．在a、b两端接入电流表，当通电直导线在磁场中做切割磁感线运动时，闭合电路 中才会产生感应电流，电流表指针发生偏转，该过程消耗机械能，获得电能，将机械能 转化为电能，和发电机的原理相同，故BD错误。 故选C。 9. 中国完全自主建造的首艘电磁弹射型航空母舰——福建舰。当弹射装置内的导体通过强大的电流时，战斗机就受到强大的电磁力而弹射飞出，下列实验与电磁弹射装置工作原理相同的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由题意可知，电磁弹射装置其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动； A．图中证明了电流周围存在磁场，与电磁弹射车的工作原理不相同，故A不符合题意； B．图中两个电磁铁串联，电流相同，线圈匝数不同，吸引大头针的数目不同，说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，故B不符合题意； C．图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射的工作原理相同，故C符合题意； D．图中没有电源，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，为电磁感应原理，故D不符合题意。 故选C。 10. 兰州马拉松已成为兰州的一张名片。比赛计时采用感应芯片，运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈就会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统自动获取信息并计时。下列器件中与此工作原理相同的是（　　） A. 发电机 B. 电磁继电器 C. 电风扇 D. 电铃 【答案】A 【解析】由题意可知，当运动员佩戴感应芯片通过起点、终点磁场地带时，芯片里的线圈切割磁感线运动，线圈中就会产生感应电流，所以是电磁感应原理，是发电机的工作原理；电风扇是电动机的工作原理，电磁继电器和电铃是利用电流的磁效应工作的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 11. 如图所示，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种现象叫做电磁感应。则下列装置中，利用此原理工作的是（　　） A. 电磁起重机 B. 动圈式话筒 C. 电磁继电器 D. 扬声器 【答案】B 【解析】A．电磁起重机是利用电磁铁的吸力来吊起重物的，故A不符合题意； B．动圈式话筒工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器，故B符合题意； C．电磁继电器的工作原理主要是电流的磁效应。当有电流流过时，电磁继电器中的线圈会产生磁性，吸引衔铁，从而接通或断开工作电路，故C不符合题意； D．扬声器的工作原理是扬声器音圈(线圈)中通入音频放大器放大后的变化的音频电流，通电线圈在磁场中受到变化的磁场力的作用而振动，带动振膜，发出声音，故D不符合题意。 故选B 12. 如图甲把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到小灯泡会发光。下列说法正确的是（　　） A. 发电机是利用电流的磁效应来工作的 B. 发电机将电能转化为了机械能 C. 线圈转得越快，小灯泡越亮 D. 如果将小灯泡换成如图乙的电流表，指针一直偏向右边 【答案】C 【解析】A．发电机的工作原理是电磁感应，不是利用电流的磁效应，故A错误； B．发电机消耗机械能获得电能，是将机械能能转化为了电能，故B错误； C．发电机线圈转得越快，切割磁感线的速度就越大，则产生的感应电流越大，小灯泡越亮，故C正确； D．如果将小灯泡换成如图乙的电流表，当线圈在磁场中转动做切割磁感线运动时，在前半圈和后半圈，线圈切割磁感线的方向是相反的，则产生的感应电流方向也不断交替改变，故电流表的指针会不断左右交替偏转，故D错误。故选C。 13. 将扬声器、开关和电流表连成如图电路，闭合开关，反复轻敲扬声器的纸盆，会看到电流表的指针左右摆动，下列选项与其原理相同的是（　　） A. 电动机 B. 发电机 C. 电磁铁 D. 电铃 【答案】B 【解析】电流表指针左右摆动，是因为导体切割磁感线的运动方向不断变化，感应电流方向发生变化的结果。 A．电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，故A不符合题意； B．发电机是利用电磁感应现象制成的，故B符合题意； C．电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故C不符合题意； D．电铃的主要元件是电磁铁，其原理是利用电流的磁效应制成的，故D不符合题意 故选B。 14. 海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（　　） A. 冷库温度升高时，热敏电阻R阻值变大 B. 工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响 C. 冷库温度为-18℃时，控制电路中电流为0.03A D. 冷库温度降低时，控制电路消耗的电功率变大 【答案】C 【解析】A．由图乙可知，当冷库温度升高时，热敏电阻的阻值减小，故A错误； B．根据图甲，当衔铁被吸下后，电铃接通，灯泡断路，则铃响灯不亮，故B错误； C．冷库温度为-18℃时，由图乙可知热敏电阻的阻值为100Ω，控制电路中电流为 故C正确； D.冷库温度降低时，由图乙可知热敏电阻阻值变大，根据欧姆定律可知电路中电流变 小，根据可知控制电路中电功率变小，故D错误 故选C。 二、填空题（本大题共6小题，每空1分，共12分） 15. 在研究地磁场方向时，如图所示，发现司南的长柄静止时总是指向南方，则长柄相当于指南针的________极。我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极________（选填“重合”或“不重合”）的现象。 【答案】 南##S 不重合 【解析】司南能够自由转动，静止后司南的长柄静止时总是指向南方，地理的南极是地磁的N极，由异名磁极相互吸引可知，长柄相当于指南针的南极。 我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极不重合的现象，即存在磁偏角。 16. 如图甲所示为磁悬浮地球仪，悬浮时球体只能沿着“地轴”转动，它的“南”“北”指向与地球实际方位一致；地球仪中有一个磁铁，它的磁场与地磁场分布特点一致；环形底座内有一电磁铁，其电路原理如图乙所示。地球仪工作时，球体悬浮于空气中，则图甲中球体上方是“地磁场”的_______极（选填“N”或“S”），图乙中A端应连接电源的_______极（选填“正”或“负”）。 【答案】 S 负 【解析】因为地球仪的南、北指向与地球实际方位一致，所以地球仪的北极在上方，即图甲中球体上方是`“地磁场”的S极。 因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以电磁铁的N极在上方，即电磁铁的上端为N极，下端为S极；由安培定则可知，电流从B端流出A端流入，即A端是电源的负极。 17. 全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的，其构造示意图如下。当线圈通电后产生磁场，线圈上端为_________极，对衔铁施加_________（填方向）的力，使衔铁移动，阀孔打开，水流进洗衣机。 【答案】 S##南 向上 【解析】当线圈通电后产生磁场，由线圈所接电源正、负极可知，在线圈中电流方向是水平向左，根据安培定则判断可知，线圈下端为N（北）极，线圈上端为S（南）极。 磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，所以当线圈通电后产生磁场，该电磁铁对衔铁施加向上的吸引力，使衔铁移动，阀孔打开，水流进洗衣机。 18. 如图是动圈式话筒内部结构图，对着话筒说话时，声带_______发出声音，使膜片带动线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扬声器，将声音放大，改变了声音的响度。线圈切割磁感线运动的过程中，将_______能转化为电能。 【答案】 振动 机械 【解析】对着话筒说话时，声带振动产生声音，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扬声器，将声音放大，使声音的响度变大，线圈切割磁感线运动的过程中，消耗机械能，产生电能，将机械能转化为电能。 19. 小明学习了“电与磁”后，绘制了部分知识的思维导图，如图所示。请写出其中的空缺内容：①________；②________。 【答案】 磁 发电机 【解析】电流通过导体时，会在导体周围产生磁场，这种现象被称为电流的磁效应。这种磁效应的一个典型应用就是电磁铁。 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机就是根据这个原理制成的。 20. 如图所示，是一款航天员造型音箱，其工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，下列实例中与该音箱工作原理一致的是______；能产生感应电流的是______。 【答案】 乙 甲 【解析】甲图是导线切割磁感线，产生感应电流，是电磁感应现象，乙图是通电的导线在磁场中受到力的作用，是电动机的原理图。所以与该音箱工作原理一致的是乙，能产生感应电流的是甲。 三、作图题（本大题共3小题，共8分） 21. （2分）条形磁体的磁感线如图所示，小磁针处于静止状态.请在图中标出：①磁感线 点处的磁场方向；②小磁针的极。 【答案】如图所示。 【解析】在磁体外部，磁感线是从N极出发回到S极，故条形磁铁的磁感线由左侧指向右侧，A点处磁场方向指向S极；小磁针处于静止状态，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理，小磁针的左端为S极，右端为极，如图所示。 22. （3分）如图所示，请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向。 【答案】如图所示 【解析】根据电源的正负极可以确定电流从螺线管的右端流入，左端流出，结合安培定则即可确定螺线管的左端为S极，右端为N极，在磁体的周围，磁感线从磁体的N极出发回到S极。 23. （3分）如图，请标出电源正负极和磁感线的方向。 【答案】如图所示 【解析】根据右手螺旋定则可知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，所以，电源右端为正极，左端为负极；螺线管外部，磁感线从N极出发、回到S极，所以，磁感线向右。 四、实验题（本大题共4小题，共27分） 24.（6分）【细心观察，勤于思考】 （1）如图甲所示，将小铁钉靠近磁铁N极，小铁钉被吸引获得______性。此时，小铁钉相当于一个______，钉尖是______极。如图乙所示，给磁铁加热一段时间后，小铁钉会掉落，表明磁铁的磁性可能与______有关； （2）用一个磁性很强的磁铁球靠近一块铝板，铝板______（选填“能”或“不能”）被吸引。如图丙所示，把磁铁球做成单摆悬挂起来，使其来回摆动，将铝板放到摆的下方，当磁铁球靠近铝板时，摆动速度明显变小，并且很快停止摆动。磁铁球在铝板上方摆动，相当于铝板在磁场中运动，可能会产生______。 【答案】（1） 磁 磁体 S 温度 （2）不能 电流 【解析】（1）小铁钉靠近磁铁N极，小铁钉被磁化，所以小铁钉获得磁性。 磁化后的小铁钉相当于一个磁体，小铁钉靠近磁铁N极，所以钉尖是S极。 加热一段时间后，温度升高，小铁钉掉落，磁性减弱，说明磁铁的磁性可能与温度有关。 （2）铝不是磁性材料，所以铝板不能被磁化，所以铝板不能被吸引。 铝是导体，铝板在磁场中运动，根据电磁感应原理可知，会产生感应电流。 25. （5分）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中： （1）开关闭合前，小磁针均指南北，说明地球周围存在_______； （2）开关闭合后，小磁针的指向如图所示，可知：通电螺线管的左端为________极，电源的左端为______极； （3）将连接电源正、负极的导线对调，小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管的磁场方向与________方向有关； （4）为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是___________。（写出一条即可） 【答案】（1）磁场 （2）北 负 （3）电流 （4） 增加线圈匝数 【解析】（1）地球是一个巨大的磁体，其周围存在磁场，所以指南针静止时可以指南北是受到了地磁场的作用。 （2）已知小磁针左端为N极，根据磁极间的相互作用可知，螺线管的左端为N极，伸出右手握住螺线管，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向即为通电螺线管的N极，因此电源的右端为正极，左端是负极。 （3）改变电源正负极后，螺线管中的电流方向发生了改变，小磁针的N极指向与原来相反，说明磁场的方向相反，由此可以确定，通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 （4）想增强通电螺线管的磁场，可以增大螺线管中的电流、增加线圈匝数。 26．（8分）如图所示，在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P的距离不变。 （1）以下是他的部分实验步骤： ①断开开关S，按图组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最　 　（选填“左”或“右”）端。用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中； ②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数I和电子测力计的示数F，并将I、F的数据记录在表格中； ③仿照步骤②再进行两次实验。 实验次数 1 2 3 I/A 0.34 0.40 0.44 F0/N 0.9 0.9 0.9 F/N 0.84 0.82 0.81 （2）由表中数据可以得出的实验结论是：对于同一电磁铁，　 　。 （3）闭合开关S后，电磁铁下端的磁极为 　　（选填“N”或“S”）极。 （4）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到 　 　的作用。 【答案】（1）①右；（2）通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强；（3）S；（4）改变电路中电流大小。 【解析】（1）①连接电路时，开关要断开，闭合开关前，滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，由图右可知，滑动变阻器连入电路的下面接线柱在左侧，因此，闭合开关前，滑动变阻器的滑片置于最右端； （2）由表中数据可知，电磁铁的线圈匝数不变，只改变了电路中电流大小，且电流增大时，电子测力计示数的变化量ΔF增大（即电磁铁对软铁块的吸引力增大），所以可得出结论：通过电磁铁线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强； （3）导线绕成线圈即可组成电磁铁；根据电源的正负极，判断出电磁铁中电流的方向是从左向右的，由安培定则可判出电磁铁的上端为N极，下端为S极； （4）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到改变电路中电流大小的作用。 27. （8分）如图，是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。 实验次数 导体ab在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 1 静止 不偏转 2 上下运动 不偏转 3 左右运动 偏转 （1）闭合开关后，观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况，将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知：闭合电路中的一部分导体在磁场中做________运动时，电路中会产生感应电流。产生感应电流时，导体ab相当于电路中的________（填电路元件名称）； （2）若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应保持导体ab运动方向不变，将________对调，观察灵敏电流计指针偏转情况。 （3）下列物品中，应用该实验结论工作的是________（填选项字母）。 A.电风扇 B.手摇发电手电筒 【答案】（1）切割磁感线 电源 （2）磁极 （3）B 【解析】（1）对比分析实验1、2和3及实验现象可知：闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。产生感应电流时，导体ab相当于电路中的电源。 （2）若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应保持导体ab运动方向不变，改变磁场的方向，故将磁极对调，观察灵敏电流计指针偏转情况。 （3）闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，叫电磁感应现象，应用该实验结论工作的是手摇发电手电筒，故选B。 五、综合能力题（本大题共3小题，共25分） 28. （5分）如图甲是小雪自制的小风扇，使用时发现小风扇转动，但风却向后吹。小雪设计了如图乙所示的实验，探究其原因。 （1）闭合开关，给铜棒ab通电，发现铜棒ab向右运动，这表明铜棒ab在磁场中受到_____的作用； （2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，发现铜棒ab向左运动，这表明______； （3）保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭合开关，发现铜棒ab向右运动，这表明_______； （4）根据实验，要改变小风扇转动方向，小雪应该___________； （5）请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器___________。 【答案】 （1）磁力 （2）通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关 （3）通电 导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关 （4）改变电流方向（或对调电源正负极或将小风扇拆开后将磁极对调） （5）电吹风（或扬声器或洗衣机或电动车等） 【解析】（1）铜棒ab本来静止，当通电后发生了运动状态的改变向右运动，说明此时受到了磁力的作用。 （2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，此时电流的方向发生了改变，这时发现铜棒ab由原来的向右运动变成向左运动，说明电流会影响通电导线在磁场中的受力方向。 （3）保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭合开关，发现铜棒ab由原来的向左运动变成了向右运动，说明电流不变时，磁场的方向也会影响通电导线在磁场中的受力方向。 （4）要改变风扇的方向可以通过改变电流方向来调节，具体的方法可以对调电源正负极或将小风扇拆开后将里面电动机的磁极对调。 （5）和小风扇工作原理相同的用电器有电吹风、洗衣机或电动车等，因为它们都是利用通电线圈在磁场中受力而转动的。 29. （10分）如图所示为某智能烘干机的简化电路原理图，其工作电路由电压为220V的电源、阻值为55Ω的电热丝R、红灯L和蜂鸣器组成；控制电路由电源U、电磁铁（线圈电阻忽略不计）、开关S、热敏电阻R1和滑动变阻器R2组成；R1的阻值随温度变化的关系如下表所示。当控制电路电流I≥0.05A时，衔铁被吸合，电热丝R停止工作，同时红灯亮蜂鸣器响发出报警信号，表明烘干机内温度过高。 温度 90 80 66 60 50 46 40 36 35 10 20 40 50 70 80 100 120 130 （1）电热丝R工作时的电流为多少？ （2）电热丝R通电10s产生的热量为多少？ （3）已知控制电路的电源电压U=6V，当调节滑动变阻器R2=70Ω时，烘干机内温度至少多高会发出报警信号？ 【答案】（1）4A；（2）8800J；（3）60℃ 【解析】（1）由电路图可知，电热丝R工作时，衔铁与工作电路中上触点接触，电热丝R单独连接在工作电路中，其两端电压U工作=220V，由题意可知，电热丝的阻值R=55Ω，根据欧姆定律可以得出，电热丝R工作时的电流为 （2）电热丝通电时间为t=10s，由焦耳定律得，电热丝通电10s产生的热量为 （3）由控制电路图可知，控制电路的电源电压U=6V，电磁铁、热敏电阻R1和滑动变阻器R2串联在控制电路中，则流过三者的电流相等，不计电磁铁的电阻，电磁铁相当于一条导线，则电路中总电阻为 当控制电路电流I≥0.05A时，衔铁被吸合，电热丝R停止工作，同时红灯亮蜂鸣器响发出报警信号，由欧姆定律可知，此时电路中总电阻为 此时，滑动变阻器阻值R2=70Ω，则热敏电阻R1的阻值为 由欧姆定律可知电路中总电阻越小电流越大，则根据题意只要热敏电阻R1≤50Ω，电路就会发出报警，由题中表格可知，温度越高，热敏电阻R1越小，查询表格数据可知，对应热敏电阻R1=50Ω的温度为60℃，则当调节滑动变阻器R2=70Ω时，烘干机内温度至少为60℃会发出报警信号。 30. （10分）我国载人潜水器“奋斗者”号突破万米深潜，潜水器内氧气浓度过低会影响内部人员的生命安全。氧气可通过电解水的方式来制备。某科创小组设计了氧气浓度报警装置，其简化电路（未连接完整）如图甲所示。气敏箱可等效为一个电阻，其阻值R与氧气浓度c的关系如图乙所示。闭合开关，当氧气浓度时，绿灯正常发光；当时，红灯正常发光。已知电源电压及两灯的额定电压均为4.8V，电磁铁线圈的电阻忽略不计。 （1）“奋斗者”号下潜过程中，受到海水的压强变______； （2）电解水制备氧气的过程中，电能主要转化为______能； （3）图甲中的A灯为_______（选填“红”或“绿”）灯； （4）闭合开关S，当时，通过电磁铁线圈的电流为_______A； （5）请根据文中信息，用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整，要求导线不能相交（为接线柱）。________ 【答案】 （1）大 （2）化学 （3）绿 （4）0.1 （5） 【解析】（1）根据可知，“奋斗者”号下潜过程中，深度变大，受到海水的压强变大。 （2）电解水制备氧气的过程中，消耗电能，产生化学能，电能主要转化为化学能。 （3）如图乙所示，可知，当氧气的浓度升高时，气敏电阻的阻值变大，电磁铁线圈的电阻忽略不计，控制电路的电源电压不变，故电路中的电流变小，磁性变弱，衔铁弹上去，则A灯接通，此时绿灯发光，故A灯为绿灯。 （4）分析图乙可知，气敏电阻的阻值与氧气的浓度的比值是一个定值，该定值为 闭合开关S，当时，浓度变化为 则电阻的变化量为 气敏电阻的阻值为 已知电源电压及两灯的额定电压均为4.8V，电磁铁线圈的电阻忽略不计，则通过电磁铁线圈的电流为 （5）电磁继电器需要两个电路，一个是控制电路，一个工作电路，根据题意可知，两个电路共用一个电源，控制电路的重要组成部件为电源、电磁铁、气敏电阻，据此可以画出控制电路，工作电路需要分为两个简单电路，衔铁弹上去时，绿灯亮，衔铁吸下来时，红灯亮，故如图所示： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年九年级物理全册单元测试卷（人教版） 第二十章 电与磁 （A卷•提升卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1. 测试范围：人教版九年级全册第二十章。 2. 本套试卷共五道大题，30个小题。 一、选择题（本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 能被磁体吸引的物体是（ ） A. 铁钉 B. 铜线 C. 金币 D. 铝箔 2. 我国是最早用文字记载磁现象的国家之一，下列说法正确的是（　　） A. “慈（磁）石召铁，或引之也”，说明磁石没有磁性 B. 罗盘周围的磁感线真实存在且可见 C. 司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用 D. 鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极 3. 如图所示，下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是（　　） A. 只提高电源电压 B. 只将滑片P向左移动 C. 只增加螺线管线圈的匝数 D. 只将铁芯换成同规格的铜芯 4. 如图所示，通电螺线管旁的小磁针分别静止在图示位置。请科学推断，最终决定通电螺线管极性的是（　　） A. 电源正负极的接法 B. 螺线管导线的环绕方向 C. 小磁针静止时N极的指向 D. 螺线管中电流的方向 5. 下列用磁感线描述的磁场方向不正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 根据小磁针指向可以判定，通电螺线管的右端为S极 B. 小磁针静止时N极所指方向就是该点的磁场方向 C. 将小磁针移到其他位置，N极所指方向一定不变 D. 本实验可以得出：通电螺线管的磁极与电流方向无关 7. 如图，闭合开关后风车能连续转动，下列器件的工作原理与风车转动原理相同的是（ ） A. 电动机 B. 发电机 C. 指南针 D. 电磁继电器 8. 如图所示，在a、b两端接入电源或电流表组成不同装置，以下正确的是（　　） A. 接电源，和发电机的原理相同 B. 接电流表，和电动机的原理相同 C. 接电源，可将电能转化为机械能 D. 接电流表，移动直导线电流表指针一定偏转 9. 中国完全自主建造的首艘电磁弹射型航空母舰——福建舰。当弹射装置内的导体通过强大的电流时，战斗机就受到强大的电磁力而弹射飞出，下列实验与电磁弹射装置工作原理相同的是（ ） A. B. C. D. 10. 兰州马拉松已成为兰州的一张名片。比赛计时采用感应芯片，运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈就会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统自动获取信息并计时。下列器件中与此工作原理相同的是（　　） A. 发电机 B. 电磁继电器 C. 电风扇 D. 电铃 11. 如图所示，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种现象叫做电磁感应。则下列装置中，利用此原理工作的是（　　） A. 电磁起重机 B. 动圈式话筒 C. 电磁继电器 D. 扬声器 12. 如图甲把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到小灯泡会发光。下列说法正确的是（　　） A. 发电机是利用电流的磁效应来工作的 B. 发电机将电能转化为了机械能 C. 线圈转得越快，小灯泡越亮 D. 如果将小灯泡换成如图乙的电流表，指针一直偏向右边 13. 将扬声器、开关和电流表连成如图电路，闭合开关，反复轻敲扬声器的纸盆，会看到电流表的指针左右摆动，下列选项与其原理相同的是（　　） A. 电动机 B. 发电机 C. 电磁铁 D. 电铃 14. 海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（　　） A. 冷库温度升高时，热敏电阻R阻值变大 B. 工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响 C. 冷库温度为-18℃时，控制电路中电流为0.03A D. 冷库温度降低时，控制电路消耗的电功率变大 二、填空题（本大题共6小题，每空1分，共12分） 15. 在研究地磁场方向时，如图所示，发现司南的长柄静止时总是指向南方，则长柄相当于指南针的________极。我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极________（选填“重合”或“不重合”）的现象。 16. 如图甲所示为磁悬浮地球仪，悬浮时球体只能沿着“地轴”转动，它的“南”“北”指向与地球实际方位一致；地球仪中有一个磁铁，它的磁场与地磁场分布特点一致；环形底座内有一电磁铁，其电路原理如图乙所示。地球仪工作时，球体悬浮于空气中，则图甲中球体上方是“地磁场”的_______极（选填“N”或“S”），图乙中A端应连接电源的_______极（选填“正”或“负”）。 17. 全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的，其构造示意图如下。当线圈通电后产生磁场，线圈上端为_________极，对衔铁施加_________（填方向）的力，使衔铁移动，阀孔打开，水流进洗衣机。 18. 如图是动圈式话筒内部结构图，对着话筒说话时，声带_______发出声音，使膜片带动线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扬声器，将声音放大，改变了声音的响度。线圈切割磁感线运动的过程中，将_______能转化为电能。 19. 小明学习了“电与磁”后，绘制了部分知识的思维导图，如图所示。请写出其中的空缺内容：①________；②________。 20. 如图所示，是一款航天员造型音箱，其工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，下列实例中与该音箱工作原理一致的是______；能产生感应电流的是______。 三、作图题（本大题共3小题，共8分） 21. （2分）条形磁体的磁感线如图所示，小磁针处于静止状态.请在图中标出：①磁感线 点处的磁场方向；②小磁针的极。 22. （3分）如图所示，请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向。 23. （3分）如图，请标出电源正负极和磁感线的方向。 四、实验题（本大题共4小题，共27分） 24.（6分）【细心观察，勤于思考】 （1）如图甲所示，将小铁钉靠近磁铁N极，小铁钉被吸引获得______性。此时，小铁钉相当于一个______，钉尖是______极。如图乙所示，给磁铁加热一段时间后，小铁钉会掉落，表明磁铁的磁性可能与______有关； （2）用一个磁性很强的磁铁球靠近一块铝板，铝板______（选填“能”或“不能”）被吸引。如图丙所示，把磁铁球做成单摆悬挂起来，使其来回摆动，将铝板放到摆的下方，当磁铁球靠近铝板时，摆动速度明显变小，并且很快停止摆动。磁铁球在铝板上方摆动，相当于铝板在磁场中运动，可能会产生______。 25. （5分）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中： （1）开关闭合前，小磁针均指南北，说明地球周围存在_______； （2）开关闭合后，小磁针的指向如图所示，可知：通电螺线管的左端为________极，电源的左端为______极； （3）将连接电源正、负极的导线对调，小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管的磁场方向与________方向有关； （4）为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是___________。（写出一条即可） 26．（8分）如图所示，在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P的距离不变。 （1）以下是他的部分实验步骤： ①断开开关S，按图组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最　 　（选填“左”或“右”）端。用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中； ②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数I和电子测力计的示数F，并将I、F的数据记录在表格中； ③仿照步骤②再进行两次实验。 实验次数 1 2 3 I/A 0.34 0.40 0.44 F0/N 0.9 0.9 0.9 F/N 0.84 0.82 0.81 （2）由表中数据可以得出的实验结论是：对于同一电磁铁，　 　。 （3）闭合开关S后，电磁铁下端的磁极为 　　（选填“N”或“S”）极。 （4）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到 　 　的作用。 27. （8分）如图，是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。 实验次数 导体ab在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 1 静止 不偏转 2 上下运动 不偏转 3 左右运动 偏转 （1）闭合开关后，观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况，将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知：闭合电路中的一部分导体在磁场中做________运动时，电路中会产生感应电流。产生感应电流时，导体ab相当于电路中的________（填电路元件名称）； （2）若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应保持导体ab运动方向不变，将________对调，观察灵敏电流计指针偏转情况。 （3）下列物品中，应用该实验结论工作的是________（填选项字母）。 A.电风扇 B.手摇发电手电筒 五、综合能力题（本大题共3小题，共25分） 28. （5分）如图甲是小雪自制的小风扇，使用时发现小风扇转动，但风却向后吹。小雪设计了如图乙所示的实验，探究其原因。 （1）闭合开关，给铜棒ab通电，发现铜棒ab向右运动，这表明铜棒ab在磁场中受到_____的作用； （2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，发现铜棒ab向左运动，这表明______； （3）保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭合开关，发现铜棒ab向右运动，这表明_______； （4）根据实验，要改变小风扇转动方向，小雪应该___________； （5）请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器___________。 29. （10分）如图所示为某智能烘干机的简化电路原理图，其工作电路由电压为220V的电源、阻值为55Ω的电热丝R、红灯L和蜂鸣器组成；控制电路由电源U、电磁铁（线圈电阻忽略不计）、开关S、热敏电阻R1和滑动变阻器R2组成；R1的阻值随温度变化的关系如下表所示。当控制电路电流I≥0.05A时，衔铁被吸合，电热丝R停止工作，同时红灯亮蜂鸣器响发出报警信号，表明烘干机内温度过高。 温度 90 80 66 60 50 46 40 36 35 10 20 40 50 70 80 100 120 130 （1）电热丝R工作时的电流为多少？ （2）电热丝R通电10s产生的热量为多少？ （3）已知控制电路的电源电压U=6V，当调节滑动变阻器R2=70Ω时，烘干机内温度至少多高会发出报警信号？ 30. （10分）我国载人潜水器“奋斗者”号突破万米深潜，潜水器内氧气浓度过低会影响内部人员的生命安全。氧气可通过电解水的方式来制备。某科创小组设计了氧气浓度报警装置，其简化电路（未连接完整）如图甲所示。气敏箱可等效为一个电阻，其阻值R与氧气浓度c的关系如图乙所示。闭合开关，当氧气浓度时，绿灯正常发光；当时，红灯正常发光。已知电源电压及两灯的额定电压均为4.8V，电磁铁线圈的电阻忽略不计。 （1）“奋斗者”号下潜过程中，受到海水的压强变______； （2）电解水制备氧气的过程中，电能主要转化为______能； （3）图甲中的A灯为_______（选填“红”或“绿”）灯； （4）闭合开关S，当时，通过电磁铁线圈的电流为_______A； （5）请根据文中信息，用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整，要求导线不能相交（为接线柱）。________ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$