第二十章 电与磁 单元测验 2025-2026学年人教版物理九年级全一册

新人教版物理九年级全一册第20单元《电与磁》单元测验卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题：本大题共10小题，共20分。 1.有两根外形完全相同的钢棒和；按图甲放置，手拿住时，不会掉下来；按图乙放置，手拿住时，会掉下来。这说明  (    ) A. 钢棒具有磁性 B. 钢棒具有磁性 C. 钢棒和都具有磁性 D. 钢棒和都不具有磁性 2.某同学研究磁场对通电导体的作用时，实验情景如图所示。由电源、开关、导体、磁铁、滑轨、滑动变阻器、导线组成闭合电路，导体置于蹄形磁体磁场中的滑轨上导体的运动方向用箭头表示，观察导体的运动情况。下列说法中正确的是  (    ) A. 由甲、乙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关 B. 由甲、乙两图可得通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关 C. 由甲、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关 D. 由乙、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关 3.导线是闭合电路的一部分，图中的“”为导线的剖面图，箭头方向表示导线或磁体整体运动的方向，则下列选项中能产生感应电流的是(    ) A. B. C. D. 4.美国发现网站于年月报道：“牛能感知地球磁场，吃草、休息时，其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行如图所示，”为求证真伪，同学们设计如下实验方案：在四周无明显差异的草地上，多次观察牛吃草、休息时的身体朝向，若报道真实，则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的(    ) A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 5.在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是(    ) A. 树叶尖端指向地磁南极B. 指南针的“”应标注在树叶尖端 C. 树叶周围存在磁场和磁感线D. 若用磁体的极靠近树叶尖端，会相互吸引 6.如图所示的四个装置图可以演示不同的电磁现象，下列说法不正确的是(    ) A. 图甲可用来演示磁场对通电导线的作用，根据该原理制成了电动机 B. 图乙可用来演示电磁感应现象，根据该现象制成了发电机 C. 图丙可用来演示电流的磁效应 D. 图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系 7.图示为某电动机的原理图，、为螺线管，为电动机的线圈，为转轴。闭合开关，从点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则(    ) A. 螺线管端为极，端为极 B. 螺线管端为极，端为极 C. 若将电源的正负极对调，从点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动 D. 若将电源的正负极对调，从点沿转轴观察，线圈将逆时针转动 8.新型智能手机无线充电技术应用了电磁感应原理，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场如图就能产生电流，通过“磁生电”来实现充电。下列设备也是利用“磁生电”原理工作的是(    ) A. 电烙铁 B. 电动机 C. 发电机 D. 电磁起重机 9.如图甲，磁场对导体的力竖直向上，用、、、分别表示图乙、丙中闭合开关时磁场对导体、、、的力，则(    ) A. 竖直向下，竖直向下 B.  竖直向上，竖直向下 C. 竖直向上，竖直向下 D. 竖直向下，竖直向上 10.如图所示为动圈式话筒的简化示意图，磁铁固定在适当位置，线圈与膜片相连，声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动，线圈中就产生电流，实现声信号到电信号的转变。其工作原理是(    ) A. 磁场对通电导线的作用 B. 电流的热效应 C. 电流的磁效应 D. 电磁感应 二、填空题：本大题共4小题，共8分。 11.蹄形磁体附近的导体与灵敏电流计组成闭合电路，如图所示，现将该导体竖直向上快速移动沿图示箭头方向，电路中          选填“有”或“无”感应电流产生。 12.某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪，地板下方铺设的结构如图所示，当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动，使固定在地面上的弹簧线圈做          磁感线运动，闭合电路中产生          ，小灯泡发光。 13.如图所示，闭合开关，通电螺线管的右端是          选填“”或“”极，此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态，条形磁体受到向          选填“左”或“右”的摩擦力。 14.小明把一个钕磁铁强力磁铁通过铜管时，发现磁铁下落是缓慢的，且磁性越强，磁铁下降越慢．小明分析产生这种现象的原因可能是：钕磁铁下降时，在铜管中产生了          ，随即使铜管周围存在          ，与钕磁铁产生相互作用，使磁铁下降减慢．钕磁铁的机械能最终转化为          能． 三、作图题：本大题共3小题，共6分。 15.磁场对通电导线力的方向如图甲所示．在图乙中画出磁场对通电导线的作用力的示意图． 16.图是一环形电流，可以看成通电螺线管的一圈，圆环跟纸面垂直，其中的电流方向如图中箭头所示。请标出环形电流右侧小磁针静止时极的位置。 17.禽类孵化要求温度维持在至之间。生物实验小组的同学为孵化箱设计了一个温度自动控制器。该温控器的原理如下：当孵化箱温度低于时，温控开关闭合，加热电阻工作，绿灯不亮；当温度高于时，温控开关断开，加热电阻不工作，绿灯亮。请根据以上要求，用笔画线代替导线正确连接电路。 四、实验探究题：本大题共2小题，共12分。 18.为了探究什么情况下磁可以生电，小明按图示将棒放在蹄形磁体的磁场中，用导线将棒的两端跟灵敏电流计连接。 实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒，小明应选用          作为本实验中的棒： 实验中记录了棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况如下表所示； 序号 棒运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 不动 不偏转 向上运动 不偏转 向下运动 不偏转 向左运动 向右偏转 向右运动 向左偏转 分析可得：闭合电路的一部分导体在磁场中做          运动时，导体中就产生感应电流； 灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号为          的两次实验现象可以提出问题：感应电流的方向是否与导体运动的方向有关？ 19.小林利用电源、螺线管、铁屑和小磁针黑色一端为极等器材，在探究通电螺线管的磁场特点时发现：通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图甲、乙所示，其中小磁针黑色一端为极静止时的指向情况如图甲所示，铁屑静止时的分布情况如图乙所示。请根据这两个实验现象回答下列问题。 实验中，小磁针的作用是为了研究通电螺线管周围的          选填“磁场强弱”或“磁场方向”。 由实验可知：通电螺线管的          选填“内部”“外部”或“内部和外部”有磁场。 下图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是          。填写正确选项的字母 A. B.C. D. 小林在奥斯特实验的启发下，把电池的正、负极对调，发现甲图中的小磁针指向发生改变。由实验现象可知：通电螺线管产生的磁场方向跟          有关。 五、计算题：本大题共1小题，共8分。 20.一位设计师设计了一种“重力灯”无论你在地球哪一个角落，无论当地的天气如何，它都可以实现照明．如图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光．重复以上操作，可以实现长时间照明．现挂上一个质量为的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落．在重物下落高度为的过程中，就可以供一个标有“”字样的灯持续正常发光取． 甲图虚线框内一定有__________，它的工作原理是__________． 求重物下落时，重力做功的功率． 求重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率． 取下灯泡，将甲图装置的两个输出端接入乙图中的、两个接线柱进行实验设该装置在短时间实验过程中可以稳定输出电压；为标有“  ”的定值电阻，滑动变阻器标有“  ”，电流表选择量程为，电压表选择量程为；为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围． 六、综合题：本大题共1小题，共10分。 21.超导体的发现 导体虽然能够导电，但都具有一定的电阻。而有一类导体的电阻为零，我们称之为超导体。因为没有电阻，所以电流通过超导体不会产热，电能损失很小，具有很大的应用前景。 年，荷兰科学家昂内斯研究低温下各种金属电阻变化时，首先在水银中发现了超导现象。他通过灵敏的电压表测量样品，发现水银的电阻在的温度左右陡然下降到零。灵敏的电压表没有示数就可以判定所测量的导体电阻为零吗？会不会存在一种可能是导体的电阻太小，测量工具精度不够而无法测出呢？这当然是可能的。这个问题也无法只通过升级更精密的测量工具来解决。 为了解决这个难题，昂内斯团队通过不懈努力，终于设计出了一套能够精确验证超导体电阻是否为零的装置：将一根磁针放置在装置中间，磁针静止时两极分别指向南北方向，在磁针的正西方不远处放置超导体制成的线圈，在磁针正东方相同距离放置一个和超导体线圈相同的铜线圈，如图所示。实验时，用永磁体在超导体线圈中感应出电流，将永磁体移出后，在铜线圈中通入相同的恒定电流，然后观察磁针是否发生偏转。如果超导体电阻确实为零，则超导线圈中的电流不会随时间衰减，磁针两侧的线圈中的电流均不变，所产生的磁场也不会发生变化，因此磁针也不会发生偏转。昂内斯团队经过几个小时的观察，磁针指向确实完全没有任何变化。 通过这个巧妙的实验，昂内斯团队严格的证实了超导体的电阻确实为零。由于对低温物理所作出的突出贡献，卡末林昂内斯被授予年的诺贝尔物理学奖。 请根据上述材料，回答下列问题： 在实验中，能够使超导线圈中产生电流的原理是________填写正确选项前的字母 A.通电导体周围存在磁场  通电导体在磁场中受力  电磁感应 物理实验中，常常将不易测量或观察的物理量或现象转换为其他物理量或现象进行观测。昂内斯团队的实验将“超导体电阻的变化情况”经过多次转换最终转换为“小磁针的偏转情况”。请将该转换过程中，所涉及到的相关变化关系补充完整： 超导体的电阻变化________________小磁针的偏转情况。 超导体具有很大的应用前景，请你列举一实例。 答案和解析 1.【答案】  【解析】【点拨】磁体磁极的磁性最强，用手拿时图甲，不会掉下来，说明对有较大的磁力，则钢棒具有磁性；因磁体中间部分几乎没有磁性，所以用手拿时图乙，会掉下来，说明钢棒没有磁性。故选A。 2.【答案】  【解析】解： 、由甲、乙两图可得，电流的方向发生改变，通电导体在磁场中受力方向发生了改变，这说明通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关，故A正确，B错误； C、甲、丙两图中电流方向相同，磁场方向不同，导体运动方向不同，这说明通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关，故C错误； D、乙、丙两图中电流方向不同，磁场方向也不同，故若同时改变电流方向和磁场方向，通电导体在磁场中的受力方向不改变，故D错误。 故选A。 通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关。 本题考查了通电导体在磁场中受力运动方向的影响因素，属于基础题。 3.【答案】  【解析】略 4.【答案】  【解析】本题考查了地磁场．地球周围存在地磁场，地磁极在地球的地理北极附近，地磁极在地球的地理南极附近，则磁感线方向是从地理的南极附近指向地理的北极附近，而牛的身体朝向与磁感线平行，则正确，符合题意． 5.【答案】  【解析】树叶的尖端指向南方，由于地磁北极在地理南极附近，故树叶尖端指向地磁北极． 树叶尖端指向地磁北极，根据异名磁极相互吸引可知，树叶尖端为极． 缝衣针磁化后相当于一个磁体，磁场是磁体周围真实存在的物质，而磁感线是不存在的． 由于异名磁极相互吸引，因此用磁体的极靠近树叶尖端极，两者会相互吸引． 6.【答案】  【解析】A、甲图中开关闭合后，导体棒内通以电流，则导体在磁场力的作用下发生运动，故演示的为磁场对电流的作用，利用该原理制成了电动机，故A正确； B、乙图中导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，电流表中会产生感应电流，故演示的为电磁感应，利用该原理制成了发电机，故B正确； C、放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围产生了磁场，即演示了电流的磁效应，故C正确； D、通电后串联的两绕有线圈的铁钉都可吸引小铁钉，但右边吸引的个数要多，说明通电螺线管的磁极强弱与线圈匝数有关，故D错误． 根据实验装置及实验的现象进行判断． 物理为实验学科，很多知识来自于实验，故应注意对实验学习的重视，掌握好实验的原理及现象． 7.【答案】  【解析】解：、由图知电流从螺线管的左端流入、右端流出，据安培定则可知，通电螺线管的端为极、端为极，通电螺线管的端为极、端为极，故AB错误； 、若只将电源的正负极对调，则电流的方向发生改变，两个螺线管的磁极的方向也发生了改变，即线圈所处磁场方向改变，则受到的磁场力的方向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同，即顺时针转动，故C正确，D错误。 故选：。 开关闭合后，根据电流方向利用安培定则可判断两个螺线管的磁极； 通电导体在磁场中受到力的作用；通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的方向有关。 本题考查了安培定则的应用和影响电动机转动方向的因素，难度一般。 8.【答案】  【解析】 电流通过电烙铁时产生热量，所以电烙铁是利用电流的热效应来工作的，A错误；电动机工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，B错误；发电机的工作原理是电磁感应，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，发电机工作原理是磁生电，C正确；电磁起重机的工作原理是电流的磁效应，D错误。故选C。 9.【答案】  【解析】图甲中，电源左侧为正极、右侧为负极，则导体棒中的电流方向垂直于纸面向里，磁体间的磁场方向从右向左，导体受到磁场力的方向是竖直向上的； 图乙中，电源正负极与图甲相反，闭合开关后，中的电流方向垂直于纸面向外即从到，磁体间的磁场方向从右向左，与甲图中的电流方向相反，磁场方向相同，所以受到磁场力的方向是竖直向下的； 由于中的电流方向与中的电流方向相反，磁场方向相同，则的受力方向与的受力方向相反，即磁场力的方向是竖直向上的，故AB错误； 图丙中，电源正负极与图甲相反，闭合开关后，中的电流方向垂直于纸面向外即从到，而磁体间的磁场方向是从左向右，与甲图中的电流方向相反，磁场方向相反，所以与图甲中导体受到磁场力的方向相同，即的方向是竖直向上的；由于中的电流方向与中的电流方向相反，磁场方向相同，则的受力方向与的受力方向相反，即磁场力的方向是竖直向下的，故D错误，C正确。 故选：。 10.【答案】  【解析】【详解】动圈式话筒的工作过程是：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产生声音，因此动圈式话筒工作原理是电磁感应现象。故D符合题意，不符合题意。 故选D。 11.【答案】无  【解析】略 12.【答案】切割 感应电流   【解析】当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动，使固定在地面上的弹簧线圈在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中产生感应电流，小灯泡发光，这是电磁感应现象。 13.【答案】 左   【解析】略 14.【答案】电流 磁场 电   【解析】当磁铁下降时会做切割磁感线运动，产生感应电流，从而铜管出现感应磁场，与钕磁铁产生相互作用，使磁铁下降减慢，钕磁铁的机械能转化为电能． 15.【答案】如图所示   【解析】略 16.【答案】  【解析】根据安培定则，用右手握住环形电流，让四指弯曲的方向与电流的方向一致，那么大拇指所指的方向就是环形电流内部磁场的方向。我们可以判断环形电流内侧磁场方向向右，即经过小磁针所在位置的那条磁感线方向向右。因为磁场方向向右，所以小磁针静止时的极在其右端。 如图 17.【答案】如图   【解析】略 18.【答案】铜棒 切割磁感线 、   【解析】略 19.【答案】磁场方向 内部和外部 电流方向   【解析】略 20.【答案】由题意可知，甲图虚线框内一定有发电机，它的工作原理是电磁感应现象； 重物下落时，重力做的功：， 重力做功的功率：； 由可得，该装置获得的电能：， 所以甲图装置能量转化的效率：； 因串联电路中各处的电流相等，且允许通过的最大电流为，滑动变阻器允许通过的最大电流为，电流表选择量程为， 所以，电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小， 由可得，电路的最小总电阻：， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：； 当电压表的示数最大时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的阻值最大， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，此时两端的电压：， 则电路中的最小电流：， 此时滑动变阻器接入电路中的最大阻值：， 所以，为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为。 答：发动机；电磁感应现象； 重物下落时，重力做功的功率为； 重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率为； 为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为。  【解析】本题考查了发动机的原理和做功公式、功率公式、串联电路的特点以及欧姆定律的应用等，要注意重物下落的时间和灯泡持续正常发光时间相等。 21.【答案】 超导线圈中的电流变化  电流所产生的磁场变化 远程输电其它答案合理即可  【解析】略 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $