第十七章 电磁相互作用 单元测试提升卷 2025-2026学年北师大版（北京）物理九年级全一册

2025-2026年北师大版物理九年级全一册第十七章《电磁相互作用》单元测试提升卷 一、选择题（每题3分，共30分） 1．关于磁场和磁感线，下列说法正确的是 A．磁场中实际存在着磁感线 B．磁场中不同位置的磁场方向可能相同 C．磁体周围没画磁感线的地方一定没有磁场 D．磁场中某点的磁场方向，由该点小磁针N极的受力方向决定 2．用磁化后的缝衣针、按扣、大头针、橡皮泥等自制一个简易指南针，如图所示。仅在地磁场的作用下，可以自由转动的缝衣针静止时针尖指向北方。下列说法正确的是 A．缝衣针针尖是指南针的S极 B．缝衣针针尖所指的方向与该点地磁场方向相同 C．缝衣针静止后不再受到地磁场的作用 D．缝衣针周围存在磁感线 3．在地球赤道上空某处有一小磁针处于水平静止状态，突然发现该小磁针的N极向东偏转，可能是(　　) A．小磁针正西方向有一条形磁铁的 S极靠近小磁针 B．小磁针正北方向有一条形磁铁的 S极靠近小磁针 C．小磁针正上方有电子流自东向西水平通过 D．小磁针正上方有电子流自南向北水平通过 4．对于通电螺线管极性的标注，如图中正确的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示. A为电磁铁，B为铁芯，C为套在铁芯B上的绝缘磁环.现将 A，B，C放置在天平的左盘上，当A中通有电流I时，C悬停在空中，天平保持平衡.当增大A中电流时，绝缘磁环C将向上运动.在绝缘磁环 C上升到最高点的过程中，若不考虑摩擦及空气阻力，则下列描述正确的是(　　) A．天平仍保持平衡 B．天平左盘先下降后上升 C．天平左盘先上升后下降 D．天平左盘一直下降至最低点 6．在制造精密电阻时 常常采用双线绕法.即把电阻丝从螺线管一端绕到另一端，再从另一端绕回来. 如果电流方向如图所示，那么（　　）. ​​ A．螺线管左、右两端都没有磁极 B．螺线管左端为N极，右端为S极 C．螺线管左端为S极.右端为N极 D．螺线管左端有磁极.右端无磁极 7．网上报道有如图新型电机，最高效率超98%，该新型电机（　　） A．有效输出功一定更多 B．效率有望达100% C．工作时有吸气、排气冲程 D．有效输出功相同时耗电会更少 8．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，则(　　) A．磁铁对桌面的压力增大且不受桌面的摩擦力作用 B．磁铁对桌面的压力增大且受到桌面的摩擦力作用 C．磁铁对桌面的压力减小且不受桌面的摩接力作用 D．磁铁对桌面的压力减小且受到桌面的摩擦力作用 9．下面是小明学习物理后的一些描述，其中正确的是（　　） A．炎热的夏天，同学们静心上课的教室内温度可以达到55℃ B．实验室里的手摇发电机的原理是磁场对通电导体有力的作用 C．宇宙是一个有层次的天体结构系统，其中恒星是绝对不动的 D．用刻度尺测量物体的长度时，要求要估读到分度值的下一位 10．如图所示中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分.当它在磁场中按箭头方向运动时，不能产生感应电流的情况是(　　). A． B． C． D． 二、多选题（每题3分，共9分） 11．如图是动圈式扬声器及其构造的示意图，扬声器由音圈、永磁体、锥形纸盆等组成。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈就会受到磁场的作用力而前后往复运动，从而带动纸盆来回振动，发出声音。下列说法正确的是 A．扬声器是依据电磁感应现象制成的 B．音圈中的电流方向改变时，其所受磁场的作用力的方向也发生改变 C．扬声器的工作原理与电动机的工作原理相同 D．扬声器在工作过程中，主要将电能转化为机械能 12．下列说法错误的是（　　） A．构成物体的所有分子热运动的动能的总和，叫做物体的内能 B．电功率是表示消耗电能快慢的物理量 C．通电导体在磁场的受力方向与磁场方向和导体运动方向有关 D．电流做功的实质是将其他形式的能转化为电能 13．人工心脏泵可短时间代替心脏工作，其结构如图所示，线圈AB固定在活塞的柄上，泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S1只能向泵室外侧开启；阀门S2只能向泵室内侧开启。人工心脏泵工作时，以下说法正确的是（　　） A．线圈AB中应通入方向周期性改变的电流 B．电流从线圈A端流入时，磁铁吸引活塞柄 C．电流从线圈B端流入时，血液流器泵室 D．人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈中电流的大小决定 三、填空题（每空2分，共14分） 14．如图所示的实验装置中，金属棒AB、导线、开关和灵敏电流计连接成一个回路。已知电流从左边的接线柱流入灵敏电流计时，电流计的指针向左偏转，电流从右边的接线柱流入灵敏电流计时，电流计的指针向右偏转。现进行如下操作：闭合开关后，使导体棒AB在蹄形磁体中向右运动（如图中所示），观察到电流计的指针向左偏转，则通过导体棒AB的感应电流的方向是　 　（选填“由B到A”或“由A到B”）；保持导体棒AB的运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，观察电流计中指针偏转方向是否发生改变。根据以上操作，可知实验中探究的问题是　 　。 15．如图所示的电路中，当开关S拨到a后，电磁铁左端为　 　极，小磁针静止时，B端是　 　极；当开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变，则电磁铁的磁性　 　（选填 “增强”、“不变”或“减弱”）。 16．如图所示，闭合开关使螺线管通电，B螺线管的上端相当于磁体的　 　极，右边弹簧会　 　。（选填“伸长”、“不变”或“缩短”） 17．如图所示为直流电动机模型.直流电动机的工作原理是　 　.电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠　 　来实现的. 四、实验探究题（共10分） 18．某实验小组用如图甲所示的装置探究通电螺线管周围磁场的特点。 （1）将螺线管连入电路中，在板面上均匀地撒上一些铁屑，闭合开关并轻敲板面，观察到铁屑分布情况如图乙所示。铁屑的作用是反映　 　(选填“磁场方向”或“磁场分布”)。 （2）将可自由转动的小磁针放在通电螺线管周围的不同位置，小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向如图丙所示，可判断出通电螺线管的右端为　 　极(选填“N”或“S”)。 （3）请用箭头标出图丙中 A 点的电流方向　 　。 19．某同学利用如图所示的装置探究感应电流的方向与磁场的方向是否有关。 （1）实验中灵敏电流计的作用是　 　。 （2）主要实验步骤如下： ①保持蹄形磁体静止，闭合开关，使金属棒ab向右运动，观察灵敏电流计指针偏转的方向。 ②调换蹄形磁体的N、S极，保持蹄形磁体静止，闭合开关，使金属棒ab向左运动，观察灵敏电流计指针偏转的方向。 探究过程中存在的问题是　 　 。 20．小明乘电梯时，发现电梯超载会自动报警.于是喜好钻研的他对电梯的电路图进行了研究，并设计了以下探究实验，如图甲所示.电源电压恒定不变，R0为定值电阻.用杯中水量调节压敏电阻受到力的大小，压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示： （1）图中 R。的作用是　 　. （2）分析图乙 I-F图象可知：压敏电阻 Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，Rₓ的阻值　 　(填“变大”、“变小”或“不变”)；当压力增大到一定程度时，触点 K 与　 　接触，电铃响，实现自动报警. （3）某电梯超载报警的Rₓ-F图象如图丙所示，空载时电梯厢对 Rₓ的压力F1等于电梯厢的重力，当压力 时，电梯报警，则此电梯限载　 　人(设每人的质量约为50kg). （4）下列与此实验研究方法相同的是____. A．探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，控制导体电阻不变 B．用光线描述光的传播路径 C．用电磁铁吸引大头针的多少表示它的磁性强弱 D．2个5Ω的电阻串联，相当于1个10Ω的电阻 五、简答题（共6分） 21．如图所示是生产中常用的两种闸刀开关，图中A是导电的闸刀，B是簧片(可以与闸刀保持紧密接触或分离) ，C是电磁铁的线圈，能对图a中的杠杆D(右边下降时左边会升起)、图b中的衔铁E产生吸力.O是固定转动轴，即支点.K是弹簧.图中箭头为电流方向.试说明这两种开关分别在什么情况下能自动断开电源. 22．请在下面的流程图中填入后面所列出的短语，来解释电铃（图甲）是怎样利用电磁铁工作的.短语：弹簧片恢复原状；电磁铁无磁性；电路接通；电路断开；电磁铁吸引衔铁，锤子敲打铃碗；电磁铁有磁性. 六、计算题（共18分） 23．某家用电热水器工作原理如图所示。图甲为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制实现加热和保温状态的档位变换。R1、R2为电热丝，其中R1阻值为22Ω， 电路保温功率为220W， 电磁铁线圈的电阻忽略不计， R3为定值电阻， R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度变化关系如图乙所示。 当控制电路的电流达到0.04A 时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.024A时，衔铁被释放，求： （1）当工作电路为加热状态时的电流大小； （2）R2工作时的电阻； （3）若热水器内可获得的最高温度为60℃，最低温度控制在40℃，则R3的阻值为多少。 24．为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1m，容积为。在空水箱底部竖直放置一个重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为，上端通过绝缘轻质硬杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸下，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。 压力F/N 180 185 190 195 200 压敏电阻R/Ω 18 17 16 14 12 （1）若水泵电动机的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？ （2）若水泵电动机的电阻约为20Ω，它正常工作10min，产生的焦耳热是多少？ （3）要使储水箱装满水时水泵恰好能自动停止工作，应为多少？ 25．同学们对学校自动大门很感兴趣，他们发现当人靠近大门时，大门自动打开。科技小组利用电磁继电器、红外传感器、电动机等元件制作了模拟电路，部分电路图甲所示。其中电动机上标有“220 V，40 W”的字样，控制电路的电源电压U 为24V，R1为定值电阻，红外传感器的阻值R 随人体到大门距离L 的变化关系如图乙所示，当电磁铁线圈的电流为100 mA 时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，大门打开。（不计电磁铁线圈的电阻） （1）由图甲可知电磁铁的上端为 极；电动机工作原理是 （2）开门一次用时，则开门一次电动机消耗多少电能？ （3）经测试当L=3m时刚好触发电动机工作，则R1的阻值为多少？ （4）若门前6 m 内没有人，则控制电路的电功率是多大？ 七、综合题（共4分） 26．如图所示是某型号电动轮椅工作原理示意图.开关S1 和S2 由绝缘操纵杆控制，能同时接“1”或接“2”，向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退.已知蓄电池的电压为24 V保持不变，R2的阻值为10Ω，电动机的额定功率为100 W，额定电压为24 V.请解答下列问题： （1）当开关S1和S2同时接　 　时，电动轮椅前进；电动轮椅既能前进又能后退，是因为电动机线圈中电流的　 　能够改变. （2）当电动轮椅后退时，电流表示数为1 A，此时电动机的实际功率是多少? （3）当电动机以额定功率工作时，电动轮椅在水平路面上匀速前进的速度为2m/s，若此时电动机消耗的电能有75%转化为电动轮椅前进的机械能，那么电动轮椅受到的阻力是多大? 八、科普阅读题（共9分） 27．阅读材料题. 在“佛山市中小学生创新能力展示”活动中，为每个参赛小组提供一根条形磁铁，参赛者要自备电池、漆包线、铁芯等材料自制小型电磁铁，在现场组装成磁力运输车参赛.比赛要求在60min内制作出磁力运输车，利用磁铁同名磁极相互排斥或异名磁极相互吸引原理让车子至少前进1.5m，车子与磁铁接触取消接触后成绩. 评分要求车辆每载一节电池加5分，小车在轨道内运行距离每增加0.1m加5分，每个弯道加2分，能够说出创新点、不足或改进之处，善于团队合作也适度加分. （1）在如图所示的条形磁铁与小车之间产生的是　 　（选填“斥力”或“引力”）. （2）当匀速运动时，小车在水平方向受到　 　力和　 　力作用，小车处于受力平衡状态. （3）当重量增加时，地面对小车的　 　力和摩擦力都增加，要让小车增加运载电池数量的方法是　 　. 28．阅读《热能发电：点亮万家灯火的能量魔法》并回答第24题 热能发电：点亮万家灯火的能量魔法 我们日常使用的电能，超过七成来自热能发电，电能的普遍利用使工业快速发展，人类利用自然、改造自然的能力不断得到提升。 热能发电的原料常见的有煤炭、石油、天然气等。以燃烧煤炭发电为例，煤炭燃烧时把化学能释放出来产生大量的热，释放出的热量先加热水，让水变成高温、高压的水蒸气，实现了化学能向水蒸气的内能的转化。然后，高温、高压的水蒸气从喷嘴高速喷出，推动汽轮机的叶片高速转动，把内能转化成了汽轮机的机械能。最后，转动的汽轮机会带动发电机转子转动，把机械能转化为电能，电能通过电网输送到家庭和工厂，使各种用电器能够正常工作。 如今的热能发电早已不是“高污染”的代名词，除了传统火力发电以外，还有利用核能的核电、回收工业余热的余热发电，以及依靠太阳能集热的光热发电，既提升了效率，又减少了对环境的影响。我们生活中每一度电的背后，都是热能在多步转化中传递能量，而整个过程始终遵循能量守恒定律，能量不会凭空产生，也不会凭空消失，只是换了一种又一种形态为我们服务。 （1）燃煤发电时燃烧煤炭给水加热，获得高温、高压的水蒸气，这个过程把化学能转化为　 　。 （2）转动的汽轮机带动发电机的转子转动产生电流，这是　 　现象，这个过程跟　 　（选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）的工作原理相同。 （3）以煤炭为原料的热能发电的过程中，如果把发电机输出的电能跟煤炭完全燃烧释放的热量的比值定义为热能发电的效率，请你提出一种提高热能发电效率的途径：　 　。 答案解析部分 1．【答案】B 2．【答案】B 3．【答案】D 4．【答案】A 5．【答案】B 6．【答案】A 7．【答案】D 8．【答案】A 9．【答案】D 10．【答案】D 11．【答案】B,C,D 12．【答案】A,C,D 13．【答案】A,B,C 14．【答案】由B到A；感应电流的方向与磁场方向是否有关 15．【答案】N；S；减弱 16．【答案】N；缩短 17．【答案】通电导体在磁场中受力而运动；换向器 18．【答案】（1）磁场分布 （2）N （3） 19．【答案】（1）显示感应电流的大小和方向 （2）没有控制导体运动方向不变 20．【答案】（1）保护电路 （2）变小；B （3）12 （4）C 21．【答案】图a：这是一个过电流保护开关，当电流过大时，电磁铁将衔铁吸下，电键断开. 图b：是一个欠电流保护开关，当电流过小时，电磁铁吸不住衔铁，电键断开 22．【答案】(1)电磁铁有磁性 (2)电路断开 (3)弹簧片恢复原状 电铃的原理是：闭合开关，电磁铁有电流通过，电磁铁具有了磁性，衔铁被吸引过来，使锤子打击铃碗发出声音，同时衔铁与螺钉(断续器)分离，电路断开，电磁铁失去了磁性，锤子又被弹簧片弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声了. 23．【答案】解：（1）根据电磁继电器没有吸下衔铁时，只有R1工作，但衔铁吸下时，两个电阻串联，总电阻较大，根据可知，电热水器处于保温状态，当只有R1工作，是加热状态，根据欧姆定律知，加热时的电流为： （2）当电热水器处于保温状态时，两电阻串联，根据可得，此时电阻的总电阻为 则R2的电阻为： （3）当控制电路的电流达到0.04A时，获得的最高温度为60℃，继电器的衔铁被吸合时，进入保温状态，由图乙可知，此时R=200Ω，可得控制电路的电源电压为 ① 当控制电路中的电流减小到0.024A时，最低温度控制在40℃，衔铁被释放，进入加热状态，由图乙可知，此时热敏电阻的阻值为R'=500Ω，可得控制电路的电源电压为 ② 由①②解得，R3=250Ω。 答：（1）当工作电路为加热状态时的电流大小是10A； （2）R2工作时的电阻是198Ω； （3）若热水器内可获得的最高温度为60℃，最低温度控制在40℃，则R3的阻值为250Ω。 24．【答案】解：（1）由图可知，水泵正常工作时电压为220V，由P=UI可得正常工作时通过的电流 （2）若水泵电动机的电阻约为20Ω，它正常工作10min，产生的焦耳热Q=I12Rt=(2A)2×20Ω×10×60s=48000J （3）长方体的体积V=Sh=0.02m2×1m=0.02m3，长方体浸没在水中，其排开水的体积V排=V=0.02m3 则长方体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N，此时压敏电阻受到的压力F压=F浮-G=200N-5N=195N，由表可知R压=14Ω，电路的总电阻，定值电阻的阻值R0=R总-R压=24Ω-14Ω=10Ω。 答：（1）若水泵电动机的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是2A； （2）若水泵电动机的电阻约为20Ω，它正常工作10min，产生的焦耳热是48000J （3）要使储水箱装满水时水泵恰好能自动停止工作，应为10Ω。 25．【答案】解：（1）由图甲可知电流从电磁铁下端流入，根据安培定可知电磁铁的上端为N极，电动机工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。 （2）开一次门 5s 消耗电能为： W=Pt=40W×5s=200J； （3）当电磁铁线圈的电流为100 mA 时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，大门打开，此时控制电路的总电阻为： ； 由乙图可知，当 L=3m 时，R的阻值为 120Ω，则R1的阻值为： R1=R总-R=240Ω-120Ω=120Ω； （4）根据图乙可知，若门前 6m 内没有人时，R的阻值为 180Ω，则控制电路的电功率为： ； 答：（1）由图甲可知电磁铁的上端为N极，电动机工作原理是通电线圈在磁场中受力转动； （2）开门一次用时，则开门一次电动机消耗200J电能； （3）经测试当L=3m时刚好触发电动机工作，则R1的阻值为120Ω； （4）若门前6m内没有人，则控制电路的电功率为1.92W。 26．【答案】（1）1；方向. （2）解：后退时和R2串联，R2两端电压U=IR=1A×10Ω=10V，所以电动机电压U=24V-10V=14V，所以电功率P=UI=14V×1A=14 W。 （3）解： 电动机的额定功率为100 W ， 电动机消耗的电能有75%转化为电动轮椅前进的机械能 ，所以电动机的机械功率P=100W×0.75=75W， 电动轮椅在水平路面上匀速前进的速度为2m/s ，所以阻力f=。 27．【答案】（1）斥力 （2）斥；阻(或摩擦) （3）支持；增加线圈匝数(或增加铁芯，减小小车质量，减小摩擦等) 28．【答案】（1）内能（或热能） （2）电磁感应；动圈式话筒 （3）提高蒸汽温度和压力，减少热量损失；回收利用废气余热；采用更高效的汽轮机和发电机等 1 学科网（北京）股份有限公司 $