第二十章 电与磁 单元练 2025-2026学年人教版物理九年级全一册

第二十章电与磁同步练习 一、单选题 1．以下元件必须使用铁钴镍材料制成的是（　　） A．输电线的内芯 B．电磁铁的内芯 C．LED灯的发光元件 D．滑动变阻器的圆筒 2．如图所示的是某汽车启动电动机的电路。当启动器开关闭合时，有细小电流通过器件X，接着有强大电流通过电动机，并将电动机启动。器件X可能是（　　） A．灵敏电流计 B．电磁继电器 C．电压表 D．连通器 3．如图是探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。对该实验的操作和分析，下列说法正确的是（　　） A．为使磁场增强，实验时可以在螺线管中插入一根铁棒 B．闭合开关小磁针静止时，S极的指向为该点的磁场方向 C．闭合开关前，小磁针的S极指向地理的北极 D．若没有小磁针，通电螺线管周围就没有磁场 4．将三节干电池串联后接在如图所示扬声器线圈的两端，开关闭合时可以观察到纸盆向前运动；去掉干电池，线圈两端接入功率很小的灯泡，快速左右晃动纸盆，发现灯泡忽明忽暗。下列说法正确的是（　　） A．接入干电池后，开关闭合时观察到纸盆向前运动与发电机原理相同 B．将电池正、负极对调，纸盆的运动方向不会发生变化 C．灯泡忽明忽暗是因为线路接触不良导致的 D．快速晃动纸盆，发现灯泡忽明忽暗，这是电磁感应现象 5．如图所示，盛水的烧杯放在电磁铁上方，当电磁铁的开关断开时，空心小铁球自由地浮在水面上，小磁针指向如图所示.以下说法错误的是（　　） A．开关闭合时，小磁针N极向下偏转，S极向上偏转 B．开关闭合，滑动变阻器的滑片向下移动时，电磁铁磁性增强 C．当电路中电流减小时，空心小铁球所受的浮力减小 D．无论开关断开还是闭合，浮在水面上的空心小铁球所受的浮力不变 6．小明设计了一个电梯自动报警模拟装置，如图甲所示。在控制电路中，电源电压为12V，为滑动变阻器，为压敏电阻，的阻值大小随压力F的变化关系如图乙所示。闭合开关和，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁刚好被吸下，动触点K与触点A断开，同时与触点B接触，电动机停止工作，报警铃声开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。下列说法错误的是（　　） A．闭合时，电磁铁的上端为S极 B．压敏电阻受到的压力越大，控制电路中的电流越小 C．保持的滑片位置不变，压敏电阻受到的压力为1000N时，控制电路的总功率为0.72W D．若保持控制电路电源电压不变，要减小电梯最大载重，应将的滑片P向左 7．小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图甲所示，螺线管的示意图如图乙所示。下列说法不正确的是（　　） A．图甲中，Q点处的磁场比P点处的磁场强 B．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向 C．螺线管周围存在磁场，不存在磁感线 D．图乙中，Q点处的小磁针静止时，其右端为S极 8．如图所示是奥斯特实验中小磁针发生偏转的情境。关于该实验的分析下列说法正确的是（　　） A．通电导线周围存在磁场 B．电流具有热效应 C．小磁针的S极指向为该点的磁场方向 D．若改变导线中的电流方向，小磁针的偏转方向不会改变 9．如图，小海在跨学科实践活动中利用干电池、强力磁铁和铜丝成功地自制了一个电动机，下列说法正确的是（　　） A．强力磁铁周围存在磁感线 B．电动机的工作原理是电磁感应现象 C．只把电池的正负极对调，线圈的转动方向改变 D．电动机工作时机械能转化为电能 10．如图甲是某道路限载报警器的工作原理图。a、b处可接入指示灯或电铃，控制电路和工作电路的电源电压均为6V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，图乙为压敏电阻R随车的质量变化的图像。闭合开关S，当车的质量超过10t时，报警电铃响；当车的质量没有超过10t时，指示灯亮。下列说法错误的是（    ） A．a处应该接入指示灯，b处接入电铃 B．电磁铁的工作原理是电流的磁效应 C．当车载质量等于10t时，控制电路中电流为0.06A D．当车载质量增大时，控制电路总电功率变小 二、填空题 11．指南针是我国古代的四大发明之一，如图所示，是我国早期的指南针——司南。《论衡》中记载，“司南之杓，投之于地，其柢指南”。这句话中“柢指南”，“南”是指_______（选填“地理”或“地磁”）的南极。 12．如下图所示，闭合开关后，根据小磁针静止时的指向，可以判断出电源的正极在________端，条形磁铁的N极在________端。（均选填“左”或“右”） 13．如图是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动，线圈中便会产生电流。我们把这种现象叫做________现象，生活中_________（选填：发动机或电动机）是根据这个原理工作的。 14．如图所示，闭合S后电动机甲开始转动，同时用皮带带动电动机乙转动，小灯泡发光，此时，电动机乙相当于_______（选填“用电器”“开关”或“电源”），此过程中利用的原理与_____（选填“动圈式扬声器”或“话筒”）一致。将机械能转化为电能的实验装置是_____（填“甲”或“乙”）。 15．小明用光敏电阻设计了一种“智能家居照明灯”，其电路如图甲所示。其中为光敏电阻，为滑动变阻器，电源电压恒定，电磁继电器线圈的电阻不计。该照明灯能实现在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭。要实现小明的设计目的，光敏电阻的阻值应随光照强度的增大而______。闭合开关S后，保持滑片P的位置不变，光照强度变化时，电流表示数与电压表示数的关系如图乙所示，则电源电压为______V，滑动变阻器接入电路的阻值为______。 三、作图题 16．如图所示，请在括号内标出通电螺线管左端的磁极、小磁针右端的磁极。（磁极均用“N”或“S”表示） 四、实验题 17．如图甲所示为探究“通电螺线管外部磁场的方向”的实验装置． (1)图甲中，将电池的正、负极对调，观察小磁针的偏转情况，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与___________方向的关系； (2)在玻璃板上均匀地撒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图乙所示，说明通电螺线管外部的磁场与___________磁体的磁场相似； (3)由图乙中小磁针静止时的情况可知，该通电螺线管左端为___________极． 18．在“探究感应电流产生条件”实验中，小明利用灵敏电流计、开关、U形磁铁、导线、导体棒组成了如图甲所示电路。 (1)小明将观察到的现象记录在下表中： 开关闭合 导体棒运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 开关断开 导体棒运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 竖直上下（乙图） 不偏转 竖直上下（乙图） 不偏转 水平左右（丙图） 偏转 水平左右（丙图） 不偏转 小明分析实验现象后得出结论：当______电路中的一部分导体在磁场中做______运动时，导体中会产生感应电流； (2)小明还注意到灵敏电流计的指针会发生左右摆动。基于这一现象，他提出了新的科学探究问题：感应电流的______（选填“大小”或“方向”）与哪些因素有关？并做出了合理猜想。为验证猜想的正确性，他开展了针对性探究，并将观察到的实验现象详细记录于下表中。分析表中信息可推断，他猜想的影响感应电流这一特性的两个因素是______和______； 实验次数 开关状态 磁极位置 导体运动方向 灵敏电流计指针偏转方向 1 闭合 上下S 向左运动 向右偏转 2 闭合 上S下 向左运动 向左偏转 3 闭合 上S下 向右运动 向右偏转 (3)小明根据本实验结论设想了一种发电机模型：如图丁所示，光滑平行金属导轨组成的闭合电路中存在垂直纸面向里的磁场（“×”表示磁感线垂直纸面向里），导轨上有一根可滑动的金属杆。他进行了以下设想： ①用外力推一下金属杆，使其获得初速度，金属杆在磁场中运动时，电路产生感应电流； ②电流通过金属杆时，磁场会对其产生力的作用； ③若该力能推动金属杆继续运动，便可持续产生感应电流，实现电能持续输出。 同组的小红认为该设想无法实现，其原因是这一过程违背了______定律；由此可断定，该设想中磁场对通电金属杆的力一定会______（选填“促进”或“阻碍”）金属杆的运动。 五、计算题 19．空气炸锅是常用的厨房电器，图甲是某种可设定加热温度的空气炸锅的简化电路图。工作电路电压为220V，电热丝用于加热，指示灯L标有“2V  0.2W”字样，与保护电阻串联后与并联。控制电路电压为3V，是滑动变阻器，用来设置加热温度，为热敏电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，当控制电路中的电流达到0.03A时，衔铁被释放，工作电路断开停止加热。 (1)指示灯L正常工作时的阻值为多大？ (2)把空气炸锅单独接入家庭电路中正常工作2min，电能表上标有的字样，其转盘刚好转了24r，则空气炸锅的电功率是多少？ (3)当设置好某一加热温度时，的阻值恰好为，则此次设置的加热温度是多少？ 20．某物理兴趣小组设计了如图甲所示的自动抽水装置模型，在控制电路中：电源电压保持不变，为定值电阻，为粗细均匀、阻值均匀变化的电阻，其每1cm长度电阻丝阻值为2Ω，滑片可以在上自由滑动，且通过竖直绝缘杆与浮子相连，能随浮子的升降改变接入电路的阻值，进而通过电流表的示数直观反映水位高低。其中的滑片从最上端移到最下端过程中，电压表、电流表示数变化关系如图乙所示（不计电磁铁线圈电阻）。水位处于10cm~25cm时，工作电路中黄灯亮同时启动电动机低速抽水；当水位大于等于25cm时，电磁铁吸下衔铁，此时工作电路中红灯亮同时电动机高速抽水。求： (1)的阻值为多少Ω？ (2)当电流表示数从0.1A变化到0.25A的过程中，水位变化了多少cm？ (3)若电动机流过的电流越大转速越快，请利用一个电动机、一个黄灯和一个红灯在图甲虚线框内设计出符合要求的工作电路。当电动机高速抽水时，功率为30W，且抽水泵机械效率为80%，请计算电动机高速抽水10min能将多少kg的水抽到1.5m高的储水箱里。（写出计算过程） 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 《第二十章电与磁同步练习----2025-2026学年人教版物理九年级下学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B A D D B B A C D 11．地理 【详解】地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，人们利用指南针这个特点辨别地理的南北方向；即其静止时其“柢”指南，此处的“南”是指地理的南极。 12． 右 右 【详解】[1][2]如图所示，小磁针静止时呈竖直状态，小磁针的北极向上，所以通电螺线管的右端及条形磁体的左端都是S极；因为磁体有两个异名磁极，则条形磁体的右端为N极，通电螺线管的左端为N极；应用安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指弯向电流方向，由此可知电流从通电螺线管的右端流入，左端流出，电源的右端为正极，左端为负极。 13． 电磁感应 发电机 【详解】[1]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，这就是电磁感应现象，这一过程中，将机械能转化为电能。 [2]根据“运动手环”的特点可知，当塑料管运动时，线圈切割磁感线而产生电流，运动手环的基本原理是电磁感应，与发电机的工作原理是相同的。 14． 电源 话筒 乙 【详解】[1]闭合开关S后，电动机甲在电源作用下转动，电能转化为机械能；电动机甲通过皮带带动电动机乙转动，电动机乙内部的线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流使小灯泡发光，所以电动机乙此时相当于电源，将机械能转化为电能，其原理是电磁感应。 [2][3] 动圈式扬声器是将电信号转化为声信号，利用的是通电导体在磁场中受力运动的原理；话筒是将声信号转化为电信号，利用的是电磁感应原理，所以此过程利用的原理与动圈式话筒一致。 综上，将机械能转化为电能的实验装置是乙。 ‌ 15． 减小 12 10 【详解】[1]照明灯天暗时自动点亮，由图可知此时照明电路闭合，即衔铁断开，则电磁铁的磁性减弱即控制电路的电流变小，根据可知，控制电路电压一定，所以控制电路中的电阻变大，即此时光敏电阻的阻值变大；反之，天亮时光敏电阻的阻值变小，所以光敏电阻阻值大小应随光照强度的增大而减小。 [2][3]由图甲可知控制电路中，线圈、滑动变阻器与光敏电阻串联，电压表测量两端的电压，电流表测量电路中的电流。在串联电路中，电源两端的电压等于各用电器两端电压之和，电磁继电器线圈的电阻不计，由图乙可知，当电路中的电流为1A时，两端的电压为2V，电源两端的电压 当电路中的电流为0.8A时，两端的电压为4V，电源两端的电压 因为电源电压不变，所以 解得，，即电源电压为12V，滑动变阻器接入电路中的阻值为。 16． 【详解】根据右手安培定则，四指的方向为电流的方向，大拇指的指向为N极的方向，故该螺旋管的右端为N极，左端为S，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，小磁针的右端为S极，故如图所示： 17．(1)电流 (2)条形 (3)S 【详解】（1）将电池的正、负极对调，螺线管中的电流方向发生改变，观察小磁针的偏转情况，则实验时只改变了电流方向，根据控制变量法可知，此时可以探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系。 （2）如图乙所示，观察到铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似，所以说明通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。 （3）由图乙可知，通电螺线管左端的小磁针的右侧为N极，根据磁极间的相互作用可知，该通电螺线管左端为S极。 18．(1) 闭合 切割磁感线 (2) 方向 导体运动方向 磁场方向 (3) 能量守恒 阻碍 【详解】（1）[1][2]由表可知，只有开关闭合且导体棒水平左右运动时，灵敏电流计指针发生偏转，可得：当闭合电路中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。 （2）[1]灵敏电流计的指针会发生左右摆动，说明产生的感应电流方向改变，基于这一现象，提出的新的科学探究问题是：感应电流的方向与哪些因素有关？ [2][3]比较实验1和实验2，导体运动方向相同，磁极位置相反，灵敏电流计指针偏转方向相反，说明感应电流方向与磁场方向有关；比较实验2和实验3，磁极位置相同，导体运动方向相反，灵敏电流计指针偏转方向相反，说明感应电流方向与导体运动方向有关。 （3）[1][2]小明的设想无法实现，其原因是这一过程违背了能量守恒定律，没有考虑能量的损耗，由此可断定，该设想中磁场对通电金属杆的力一定会阻碍金属杆的运动，使得该装置无法继续运转下去。 19．(1)20Ω (2)600W (3)200℃ 【详解】（1）根据指示灯L的铭牌“2V 0.2W”可知，其额定电压为2V，额定功率为0.2W。根据电功率公式可得，指示灯正常工作时的电阻 （2）根据电能表参数“1200r/(kW·h)”可知，每消耗1kW·h的电能，电能表转盘转动1200转。当转盘转动24r时，空气炸锅消耗的电能 工作时间 则空气炸锅的电功率 （3）当工作电路断开停止加热时，控制电路中的电流达到 控制电路的电源电压 根据欧姆定律可得，控制电路的总电阻 在控制电路中，滑动变阻器与热敏电阻串联，根据串联电路电阻特点 可得此时热敏电阻R2的阻值 查阅图乙中热敏电阻的阻值随温度变化的图像可知，当时，对应的温度是200℃，所以此次设置的加热温度是200℃。 20．(1) (2)18cm (3) ， 【详解】（1）由图甲可知，控制电路中电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压U1，电流表测量电路中的电流I。 由图乙的U-I图像可知，R1两端的电压U1与通过的电流I成正比，由图像可知时，。 根据欧姆定律，可得R1的阻值 （2）由图乙可知，当滑片P在R2最下端时，R2接入电路的电阻为0，此时电路中电流最大，，R1两端电压等于电源电压，当电流表示数 时，电路总电阻为 此时R2接入电路的电阻为 当电流表示数 时，电路总电阻为 此时R2接入电路的电阻为： 接入电路的电阻变化量为： 由于R2每1cm长度电阻丝阻值为2Ω，所以滑片P移动的距离，即水位变化的高度为： （3）[1]根据题意，低水位时，黄灯L₁亮，电动机M低速抽水，应将L₁与M串联；高水位时，吸下衔铁，此时红灯L₂亮，电动机M高速抽水，L₂与M并联，电路连接方式如下所示： [2]电动机高速抽水的时间 电动机消耗的电能为 抽水泵做的有用功为 有用功用于提升水，即克服水的重力做功，设抽水的质量为m水，抽水高度为h，则 可抽水的质量为 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 $