寒假精练：电与磁 2025-2026学年人教版九年级全一册物理

寒假精练：电与磁 一、单选题 1．在安装直流电动机模型的实验中，接好电路，合上开关后，发现电动机不转，若轻推一下线圈，电动机马上就转起来，刚开始时不转的原因可能是（　　） A．磁铁的磁性不强 B．通过线圈的电流太小了 C．电动机线圈平面恰好处在平衡位置 D．电刷与换向器之间的摩擦太大了 2．下列物品属于利用如图所示实验原理工作的是（　　） A．扬声器 B．动圈式话筒 C．洗衣机 D．电暖桌 3．地磁暴是指由太阳表面的活动引起的地球磁场的全球性剧烈扰动。据央视新闻的报道，2025年4月13日太阳暗条的消失活动引发了4月16至17日地球上的一次极为强烈的地磁暴。这次地磁暴显著影响了卫星通信和航天器的运行，在地球北半球的某些区域，人们目睹了由于地磁暴引发的极光现象。以下关于这次地磁暴的说法中，正确的是（   ） A．地磁暴是地球火山喷发引起的自然现象 B．地磁暴期间，地球磁场不会发生变化 C．本次地磁暴可能导致卫星导航设备定位不准 D．只有在地球赤道地区才能看到地磁暴引发的极光 4．在探究“通电螺线管的磁场是什么样的”实验中，通电后观察小磁针a静止时N极的指向，轻敲纸板观察铁屑的排列情况，现象如图所示。下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场一样 B．根据小磁针a的N极指向，可以判定通电螺线管的右端为S极 C．磁场中b点的磁场方向与小磁针a静止时N极指向相反 D．改变螺线管中电流的方向，能改变通电螺线管两端的极性 5．限流装置是家庭电路中重要的保护装置（如图），其核心结构与电磁铁的应用密切相关。关于限流装置结构，下列说法正确的是（　　） A．当电流超过额定值时，磁性增强使电路断开 B．电磁铁与限流电路并联，通过分流控制磁性强弱 C．限流装置内部的电磁铁磁性随电流的增大而减弱 D．衔铁采用铝制成，利用铝的导电性增强电磁铁的磁性 6．如图所示，对以下物理现象的认识正确的是（   ） A．图甲中，梳头发后的塑料梳子可吸引纸屑，说明塑料是导体 B．图乙所示的验电器的工作原理是异种电荷相互吸引 C．图丙是小芳绘制的某路口正常运行的红绿交通信号灯电路简图 D．图丁中，闭合开关，只改变导体ab左右运动方向，感应电流方向会发生改变 7．图示电路中的GMR是磁敏电阻，其电阻随所处空间磁场强度的增强而减小。当开关和闭合时，将滑片P向左移动，下列判断正确的是（　　） A．GMR电阻变大 B．电磁铁磁性减弱 C．电压表示数变大 D．小灯泡变亮 8．如图所示，在开关闭合后的说法正确的是（　　） A．此图反映了电动机的工作原理 B．金属棒ab切割磁感线运动，电流计指针就会转动 C．电流计指针偏转是因为磁场对电流有力的作用 D．此装置图实现了从电能向金属棒ab机械能的转化 二、填空题 9．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，此过程发生的能量转化是机械能转化为 。 10．在探究“通电螺线管外部磁场方向”的实验中，在嵌入螺线管的有机玻璃板上均匀撒上细铁屑，通电后细铁屑的排列可以反映其磁场分布，再将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针的作用是 ；小华制作了简易的电磁铁A、B，如图乙所示，该情景说明电流一定时，线圈匝数越 ，电磁铁磁性越强。 11．司南就是把天然磁石打磨成勺子的形状，放在一个水平光滑的“地盘”上制成的，静止时它的长柄指向 。以后经过改进制成了 ，它是我国古代的四大发明之一。 12．如图所示，可以判断电源的左端是 极（选填“正”或“负”）。 13．如图所示的“智能照明灯”电路，电源电压恒定，为电阻箱，为光敏电阻，阻值随光照强度而变化。闭合开关，电磁铁上端为 极；白天光照强，衔铁被吸下，受控电路断开，灯熄灭；阻值随光照增强而 ，磁性增强，衔铁被吸下；进入冬季，为使灯工作时间变长，可 （选填“增大”或“减小”）的阻值。 三、实验题 14．如图所示，将导体棒的两端用细导线与灵敏电流计相连，并将导体棒用绝缘细线悬挂起来放在蹄形磁体的磁场中，探究“产生感应电流的条件”。 (1)闭合开关，若导体上下移动，灵敏电流计的指针不偏转；当导体棒向左运动时，灵敏电流计的指针向右偏转；当导体棒向右运动时，灵敏电流计的指针向 偏转，说明 方向与导体运动方向有关； (2)根据实验现象，得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动，导体中会产生感应电流； (3)如果将灵敏电流计换成 （选填“用电器”或“电源”），可以探究磁场对通电导体的作用。 15．如图甲所示，是探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关的实验装置。A、B两个相同的透明容器中各有一段电阻丝，它们分别通过U形管内的液体使容器内封闭等量的空气，闭合开关前两U形管内左右两端的液面均在同一水平面上。 (1)在此实验中电流产生的热量不易观察，可将其转换为U形管中 来反映电流通过导体产生热量的多少。转换的依据是 。在下列实例中，同样采用了此种方法的是 ； A．观察水流的形成来理解电流的形成 B．用磁感线方便形象地描述磁场的分布 C．观察验电器两个箔片的张角大小，大致判断物体带电量多少 D．用等效电路图描述复杂电路的不同状态 (2)闭合开关通电一段时间后，发现与B相连的U形管中液面高度差比与A相连的U形管中液面高度差大，由此可以得到的结论 ； (3)将图甲中虚线框里的装置换成图乙所示装置进行实验，可以探究电流通过导体时产生热量跟 是否有关。理由是 ； (4)另一组同学利用如图甲所示的器材探究“电流产生的热量与电流大小是否有关”。他们调节滑片改变通过电阻丝的电流，记录两次电流大小；同时分别记录U形管中液面高度差，从而判断出电流产生的热量。该实验中存在的问题是 ； 同学们改进实验后，进行了多次测量和计算。将所得数据绘制成如图所示的Q-I关系图像。他发现与数学函数图像非常相似，为了让图像更简洁，辨识度更高，他利用以上数据做了Q与关系图像，则Q与关系图像应为图中的 。 四、计算题 16．PTC是一种新型的陶瓷材料。PTC可以根据需要设定一个温度，当实际温度低于设定温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于设定温度时，其电阻值随温度的升高而增大。这个设定的温度叫“居里点温度”。用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能。 (1)如图甲为某PTC材料的电阻随温度变化的图像，该PTC材料设定的“居里点温度”为 ℃； (2)如图乙所示，小明利用PTC电阻设计了一个“自动报警电路”：将PTC电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性强弱变化，使警铃响。请帮他将图乙所示的电路连接完整； (3)某款电热器的电路结构如图所示，其PTC材料的“居里点温度”为60℃，不同温度下测试的阻值如下表；工作时，电热器两端电压不变。请计算：当此款电热器温度稳定在60℃后，持续工作100s所产生的热量。 温度/℃ 25 60（升温中） 60（稳定） 61 PTC的阻值/Ω 80 1000 5000 10000 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C B C D A D D B 1．C 【分析】平衡位置是电动机的转子和定子形成了开路，导体中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动．只要越过平衡位置后，产生电流，便可以转动了。 【详解】A．若是磁铁的磁性不强，即线圈所受的磁场力小于摩擦力，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故该选项不符合题意； B．若是线圈中的电流太小，同样线圈所受的磁场力小于摩擦力时，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故该选项也不符合题意； C．平衡位置是电动机的转子和定子形成了开路，导体中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动，故该选项正确； D．若是电刷与换向器之间的摩擦太大，即磁场力不能克服摩擦力，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故该选项也是错误的； 故选C。 【点睛】本题考查了电动机的故障原因，在了解电动机的故障时，可联系电动机的工作原理来加深理解；电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的． 2．B 【详解】由图可知：该实验中无电源，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，是电磁感应现象，是发电机原理图。 A．扬声器是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理，没有利用电磁感应原理，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，其原理是电磁感应现象，故B符合题意； C．洗衣机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，故C不符合题意； D．电暖桌工作时将电能转化为内能，利用的是电流的热效应，故D不符合题意。 故选B。 3．C 【详解】A．地磁暴是指由太阳表面的活动引起的地球磁场的全球性剧烈扰动，故A错误； B．地磁暴期间，对地球磁场有全球性剧烈扰动，故B错误； C．地磁暴显著影响了卫星通信和航天器的运行，导致卫星导航设备定位不准，故C正确； D．如文中，在地球北半球的某些区域，人们目睹了由于地磁暴引发的极光现象，故D错误。 故选C。 4．D 【详解】A．通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体相似，而不是蹄形磁体，故A错误； B．小磁针a的N极指向右方，根据磁极间相互作用规律，通电螺线管的右端应为N极，故B错误； C．磁场中某点的磁场方向定义为该点小磁针静止时N极所指的方向，因此b点的磁场方向与小磁针a静止时N极指向大致相同，故C错误； D．通电螺线管的磁场方向与电流方向有关，改变螺线管中电流的方向，其两端的磁极极性会发生改变，故D正确。 故选D。 5．A 【详解】A．根据限流装置的工作原理，当电流增大时，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，使衔铁与开关S分离，在弹簧的作用下开关断开，从而切断电路，故A正确； B．电磁铁应串联在主电路中的，而不是并联。如果并联，电磁铁的电流将与主电路电流无关，无法实现根据主电路电流变化来调节电磁铁磁性强弱的目的，故B错误； C．根据电磁铁的性质，其磁性强弱与电流大小有关。当电流增大时，电磁铁的磁性增强，故C错误； D．铝是非磁性材料，无法被电磁铁吸引，所以衔铁不能用铝制成，故D错误。 故选A。 6．D 【详解】A．图甲中，梳头发后的塑料梳子因为摩擦带了电，可吸引纸屑，说明带电体可以吸引轻小物体，而塑料不容易导电，是绝缘体。故A错误； B．图乙所示的验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，故B错误； C．路口正常运行的红绿交通信号灯相互独立工作互不影响，是并联的，图丙小芳绘制的某路口正常运行的红绿交通信号灯电路简图是串联，故C错误； D．闭合电路的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；感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线方向有关；图丁中，闭合开关，只改变导体ab左右运动方向，导体切割磁感线方向改变，感应电流方向会发生改变，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】AB．由左图可知，当滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电磁铁所在电路的电流变大，则电磁铁的磁性（磁场）增强，由题意“GMR的电阻随所处空间磁场强度的增强而减小”可知，此时GMR的电阻减小，故AB错误； C．由右图可知，GMR与灯泡串联，电压表测量GMR两端的电压。由串联电路分压原理可知，GMR的电阻减小，其两端的电压减小，故电压表示数变小，故C错误； D．由串联电路电阻的特点可知，GMR所在电路的总电阻减小，由欧姆定律可知，电路的电流变大，由可知，灯泡的实际功率变大，故小灯泡变亮，故D正确。 故选D。 8．B 【详解】A．此图利用闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流，反映了发电机的工作原理，故A错误； B．开关闭合，金属棒ab切割磁感线运动时，电路会有感应电流产生，电流计指针会转动，故B正确； C．电流计指针偏转是电路中产生感应电流，故C错误； D．此装置图通过金属棒ab切割磁感线运动产生感应电流，实现了从金属棒ab机械能向电能的转化，故D错误。 故选B。 9． 切割 感应电流 电能 【详解】[1][2][3]如图所示，固定在地板下方的磁铁位于线圈内部，当磁铁上下往复运动时，线圈就会切割磁感线运动，根据电磁感应现象可知，当闭合线圈中的部分导体切割磁感线运动时，线圈中就会产生感应电流，使小灯泡发光；使小灯泡发光的电能是由机械能转化的，所以其能量转化是机械能转化成电能。 10． 显示外部磁场的方向 多 【详解】[1]细铁屑只能显示磁场的分布形状，而小磁针可以根据N极的指向，直观地显示出螺线管外部磁场的具体方向。 [2]图乙中，电磁铁A和B串联，通过它们的电流相同。A的线圈匝数比B多，且吸引的大头针数量也更多，这说明在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。 11． 南方 指南针 【详解】[1][2]司南是我国最早的指南针，是用天然磁石磨制成的勺子，其实质就是一块磁铁，由于受到地磁场的作用，司南静止时它的“柢”（长柄）指向南方，以后经过改进制成了指南针，用于辨别方向。 12．负 【详解】如图所示，磁感线从磁体的N极出来，回到S极，所以螺线管的左端为N，右端为S极，利用安培定则可知，电源的右端为正极，左端为负极。 13． S 减小 增大 【详解】[1]闭合开关S，电磁铁所在电路接通，电流从电磁铁上端流入，下端流出，根据安培定则，可判断出电磁铁的下端为N极，则电磁铁的上端为S极。 [2]控制电路中，电阻箱、光敏电阻与螺线管串联，当电流到达某一值时，会将衔铁吸下，此时灯泡断开，灯L熄灭；由题意可知，当天逐渐变暗时，灯L自动发光，由图可知此时衔铁被释放，电磁铁不吸引衔铁，即天逐渐变暗光照强度较小时，控制电路电流较小，光敏电阻的阻值较大，所以阻值随光照强度的增强而减小。 [3]要使灯泡L工作时间变长，即在天色较亮时能接通受控电路，由于R2的阻值随光照强度的变大而变小，则天色越亮，其阻值越小，由于电磁铁的吸合电流不变，根据欧姆定律可知，要使控制电路中的电流一定，应增大的阻值。 14．(1) 左 感应电流 (2)切割磁感线 (3)电源 【详解】（1）[1][2]感应电流的方向与磁场方向和电流方向有关。当导体棒向左运动时，灵敏电流计的指针向右偏转；当导体棒向右运动时，磁场方向不变，运动方向改变，电流方向将改变，灵敏电流计的指针向左偏转，说明感应电流方向与导体运动方向有关。 （2）闭合开关，若导体上下移动，不切割磁感线，电路中没有感应电流；当导体棒左右运动时，导体切割磁感线，电路中有感应电流产生，说明产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才会产生电流。 （3）要探究磁场对通电导体的作用，导体中需通有电流，故将灵敏电流计换成电源提供电流，可以探究磁场对通电导体的作用。 15．(1) 液面高度差 密封容器内气体受热膨胀的体积越大，U形管中液面的高度差越大 C (2)在电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多 (3) 电流大小 见解析 (4) 没有控制通电时间相同 A 【详解】（1）[1][2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，电流通过电阻丝产生的热量越多，密封容器内气体受热膨胀的体积越大，使U形管中液面的高度差越大，因此可以通过U形管中液面高度差来反映电流通过导体产生热量的多少。 [3]A．观察水流的形成来理解电流的形成是类比法，故A不符合题意； B．用磁感线方便形象地描述磁场的分布是理想模型法，故B不符合题意； C．观察验电器两个箔片的张角大小，大致判断物体带电量多少是转换法，故C符合题意； D．用等效电路图描述复杂电路的不同状态是等效替代法，故D不符合题意。 故选C。 （2）装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，由图可知，A中的电阻小于B中的电阻，通电一段时间后，与B相连的U形管中液面高度差比与A相连的U形管中液面高度差大，说明A中的电阻产生的热量多，故可得出结论：在电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多。 （3）[1][2]乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以研究电流通过导体时产生热量跟导体中的电流的关系。 （4）[1]要探究电流产生的热量与电流大小是否有关，应采用控制变量法，控制电阻和通电时间相同，改变电流大小，该实验中存在的问题是没有控制通电时间相同。 [2]根据可知，在电阻和通电时间一定时，Q与成正比，Q-关系图像为过原点的倾斜的直线，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 16．(1)100 (2) (3)968J 【详解】（1）根据图象可知，低于100℃时，其电阻随温度的升高而减小，高于100℃时，电阻值则随温度的升高而增大，所以PTC材料的居里点温度为100℃。 （2）如图所示：当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响，且为使电路安全，开关连接火线，作图如下图所示： （3）当此款电热器温度稳定在60℃后，PTC的阻值为5000Ω，则持续工作100s所产生的热量为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $