第十六章 电和磁 单元练习-2025-2026学年苏科版物理九年级下册

第十六章 电和磁 单元检测卷 一、单选题 1．世界上第一个发现电流周围存在磁场的物理学家是（　　） A．沈括 B．安培 C．奥斯特 D．焦耳 2．美国《发现》网站于2023年10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．①和② B．③和④ C．①和③ D．②和④ 3．电流表是电学实验中的重要仪器，如图所示是电流表的内部结构简图，将线圈置于两磁极之间，线圈上固定有一指针，有电流通过线圈时，线圈会带动指针一起偏转，线圈中电流越大，指针偏转角度越大。则电流表的工作原理与下列说法相符的是（　　）    A．通电线圈在磁场中受到了力的作用 B．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 C．与发电机工作原理相同 D．电流表工作过程中，机械能转化为电能 4．下列描述的物理现象或规律中正确的是（    ） A．甲图中，闭合开关后，通电螺线管左端为N极，小磁针逆时针偏转 B．乙图中，烧杯内水位未达到金属块A底部时，衔铁会被弹起，铃不响灯亮 C．丙图中，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 D．丁图中，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒对电子的束缚能力比较弱 5．如图所示，“GMR”是巨磁电阻，它的阻值随磁场的增强而变小。当闭合开关S1和S2，滑动变阻器的滑片向左移动时，下列说法中正确的是（    ） A．电压表V1与电压表V2之和不变 B．电磁铁的右端为N极 C．电压表V2与电流表A的比值不变 D．电压表V1与电流表A的比值变大 6．如图是小明做奥斯特实验时的装置图，下列说法正确的是（　　） A．实验时，导线平行架到小磁针上方，更易看到小磁针转动的现象 B．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关 C．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；若把小磁针放置到导线上方，它将不动 D．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动：若将小磁针移去，通电导线周围将不存在磁场 7．创新小组使用两根缝衣针、一个按扣、一个大头针和一块橡皮制作指南针。他们用橡皮和大头针制作指南针的底座。使缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，就制成了小指南针，如图所示。下列关于这个指南针的说法中正确的是（　　） A．静止时针尖指北方，那么针尖是N极 B．指南针周围存在磁感线但不存在磁场 C．指南针能够转动的原理和电动机一样 D．指南针周围各点的磁场方向都相同 8．如图所示，重为G的小铁块在水平方向拉力F的作用下，沿条形磁铁的表面从N极匀速滑到S极的过程中，下列说法正确的是（　　） A．拉力F做功的功率先变小后变大 B．小铁块对磁铁的压力先变大后变小 C．小铁块对磁铁的压强始终不变 D．小铁块受到的摩擦力始终不变 二、填空题 9．小刚将“220V 100W”的灯泡接在家庭电路上，闭合开关，用一蹄形磁铁去靠近灯泡的玻璃泡，如图所示，他发现发光的灯丝来回振动，这一现象的产生原因跟________（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理一致；灯丝来回振动而不是偏向一侧的原因和_________一直在改变有关，该灯正常工作1h消耗的电能能使标有“300r/kW⋅h”字样电能表的转盘转过________圈。    10．我国的磁悬浮列车和高铁技术都处于世界领先水平。 （1）2021年7月20日，时速可达600公里的高速磁悬浮列车试验样车在青岛下线，工作原理如图所示，该列车运行时依据磁极间相互作用的原理是______（选填“同名磁极相互排斥”或“异名磁极相互吸引”）； （2）高铁采用了“再生制动”技术，即车到站前关闭电源，此时电机线圈随车轮在磁场中转动，利用______的原理将车辆的机械能转化为电能。 11．如图所示装置，将条形磁体迅速插入线圈中时，观察到电流表指针偏转，这是__________现象；通电线圈两端相当于条形磁体两极，若某一瞬间产生的电流方向如图所示，则此时线圈的A端为_________极；若条形磁体放在线圈中静止不动，则电流表指针___________（选填“会”或“不会”）偏转。 12．将自制的电动机接入电路，如图所示，其中支架A是___________（选填“导体”或“绝缘体”）。闭合开关，线圈开始转动，磁场对线圈___________（选填“有”或“无”）作用力。仅调换磁体的磁极，线圈转动方向与原转动方向___________。 13．让较长的软电线两端与灵敏电流计两接线柱相连，如图所示。两同学手持电线分别站在地面上的东西方向，像跳绳一样在空中不停地摇动电线，可看到灵敏电流计的指针发生偏转，这是______现象。摇动电线的过程中，灵敏电流计的指针左右摆动，这说明了______。    三、作图题 14．在答图的虚线框中用箭头画出磁感线的方向。 四、实验题 15．小红用如图所示装置探究磁与电的关系。 （1）由图a、图b、图c可知：电流周围存在______，且______； （2）实验中小磁针的作用是______； （3）该实验应用的科学研究方法是______； （4）小红推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图d所示，小磁针也会发生偏转。其依据是：______； （5）图d中小磁针N极偏转方向和图______中小磁针的偏转方向相同，依据是：______。 五、计算题 16．甲图是一款恒温箱的内部原理电路图。工作电压220V，电热丝R0的阻值为44Ω；控制电路电源电压为12V，继电器线圈的电阻R1=15Ω；热敏电阻R3的阻值随温度t变化的关系如乙图所示，R0和R3均置于恒温箱中。某次将最高控温设置在80℃时，把1kg的20℃牛奶放入恒温箱，接通电源3min后，继电器的衔铁会把弹簧片吸下，工作电路断电停止加热，此时继电器线圈中电流为50mA。（牛奶的比热容c=2.5×103J/（kg•℃））求： （1）牛奶吸收多少热量； （2）该恒温箱的加热效率（结果精确到0.1%）； （3）滑动变阻器接入电路中的阻值。 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 《第十六章 电和磁 单元检测卷》参考答案 1．C 【详解】A．沈括是我国宋代科学家，他发现了磁偏角，但不是第一个发现电流周围存在磁场的，故A不符合题意； B．安培在电磁学方面有诸多贡献，比如提出安培定律等，但不是第一个发现电流周围存在磁场的，故B不符合题意； C．奥斯特是世界上第一个发现电流周围存在磁场的物理学家，即电流的磁效应，故C符合题意； D．焦耳主要贡献是焦耳定律，研究的是电流的热效应，故D不符合题意。 故选C。 2．A 【详解】地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近；地磁场的磁感线从地磁的北极附近出来，回到地磁的南极附近，牛的身体朝向习惯性与地磁场磁感线平行，所以牛的身体朝向是南北方向，故①②符合题意。 故选A。 3．A 【详解】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，电流表工作过程中，电能转化为机械能，与发电机工作原理不相同，发电机的工作原理是电磁感应，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．B 【详解】A．甲图中，闭合开关后，电流从螺线管左端流入，右端流出，由右手螺旋定则得，通电螺线管右端为N极，由于同名磁极相排斥，异名磁极相吸引，则小磁针顺时针偏转，故A错误； B．乙图中，烧杯内水位未达到金属块A底部时，电磁铁所在电路断路，电磁铁没有电流经过，没有磁性，衔铁会被弹起，灯泡接入电路中，电铃断路，因此铃不响灯亮，故B正确； C．丙图中，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，故C错误； D．丁图中，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒对电子的束缚能力比较强，得到电子，带负电，故D错误。 故选B。 5．A 【详解】由图可知，巨磁电阻与指示灯串联，电压表V1测量巨磁电阻的两端电压，电压表V2测量小灯泡的两端电压，电流表测量通过巨磁电阻和指示灯的电流。闭合S1、S2并使滑片P向左滑动，滑动变阻器连入电路的阻值变小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁电流变大，磁性变强，则巨磁电阻阻值变小，巨磁电阻所在电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，巨磁电阻所在电路的电流变大，电流表示数A变大；根据串联分压规律可知，巨磁电阻所分电压变小，电压表示数V1变小，灯泡所分电压变大，电压表V2示数变大。 A．电压表V1与电压表V2之和等于巨磁电阻所在电路的电源电压，电源电压不变，所以电压表V1与电压表V2之和不变，故A正确； B．由题图可知，电流从电磁铁的右端外侧流入，根据安培定则可知，电磁铁的左端是N极，右端是S极，故B错误； C．电压表V2与电流表A的比值为灯泡灯丝的电阻大小，由于灯泡的灯丝电阻随温度变化而变化，不是一个定值，所以电压表V2与电流表A的比值一定改变，故C错误； D．电压表示数V1变小，电流表示数A变大，电压表V1与电流表A的比值变小，故D错误。 故选A。 6．A 【详解】A．因通电直导线周围的磁场方向与导线垂直，所以若导线与小磁针垂直放置，小磁针有可能不转动，平行放置时，小磁针N极的指向为该点的磁场方向，这时实验现象最明显，故A正确； B．根据奥斯特实验，人们发现改变导线中电流方向，小磁针偏转方向改变，说明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，故B错误； C．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；若把小磁针放置到导线上方，因磁场方向改变，所以小磁针偏转方向改变，它将转动，故C错误； D．通电导线周围有磁场是因为通电导线中存在电流，通电导线中的电流是通电导线周围磁场形成的原因，与小磁针无关，小磁针只是为了证明有磁场产生，故D错误。 故选A。 7．A 【详解】A．静止时针尖指北方，地理的北方即地磁的南极，根据磁极间的相互作用可知，针尖是N极，故A正确； B．磁感线是为了描述磁场而引入的，是假想的曲线，实际并不存在，但磁场是真实存在的，故B错误； C．指南针能够转动是因为受到地磁场的作用，电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，故C错误； D．磁场的方向为该点磁感线的切线方向，由于磁感线是从N极出发回到S极，且磁场的分布是不均匀的，因此指南针周围各点的磁场方向不同，故D错误。 故选A。 8．A 【详解】ABD．铁块在左端时，受到N极的引力较大，铁块对磁铁的压力较大；越靠近中间，磁性减弱，磁铁对铁块的作用减小，铁块对磁铁的压力减小；靠近S极，磁性增强，引力增大，铁块对磁铁的压力较大；也就是铁块对磁铁的压力先变小后变大；由于粗糙程度不变，压力先变小后变大，所以摩擦力也是先变小后变大，小铁块做匀速直线运动，所以拉力等于摩擦力，也是先减小后增大，由P=Fv可知，速度不变，拉力F先减小后增大，拉力做功的功率先减小后增大，故A正确，BD错误； C．铁块在条形磁铁的两端受到的吸引力大，在中间受到的吸引力小，所以小铁块对磁铁的压力先减小后增大，根据可知，受力面积一定，小铁块对磁铁的压强先减小后增大，故C错误。 故选A。 9． 电动机 电流方向 30 【详解】[1]闭合开关，用一蹄形磁铁去靠近灯泡的玻璃泡，发光的灯丝来回振动，说明了磁场对通电导体有力的作用，电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成。 [2]照明电路中使用的是交流电，通过小灯泡的电流方向在不断发生变化，故小灯泡的灯丝在磁场中受力是变化的，故小灯泡的灯丝将抖动。 [3]据灯泡正常工作，所以此时的功率是100W，即0.1kW，该灯正常工作1h消耗的电能 W=Pt=0.1kW×1h=0.1kW•h 据电能表盘上标有3000r/kW•h，所以转动的圈数 n=300r/kW•h×0.1kW•h=30r 10． 异名磁极相互吸引 电磁感应 【详解】（1）[1]由图知根据安培定则知车厢线圈通电后上端为S极，与轨道的磁铁的磁极相反，依据磁极间相互作用的原理是异名磁极相互吸引，从而使得接触面彼此分离，达到减小车轮与轨道之间摩擦力的目的。 （2）[2]车到站前关闭电源，此时电机线圈随车轮在磁场中转动，切割磁感线从而在线圈中产生的感应电流，这种原理叫电磁感应原理，将列车的机械能转化为了电能。 11． 电磁感应 N（北） 不会 【详解】[1]条形磁体迅速插入线圈中，相当于线圈做切割磁感线运动，此时产生感应电流使得电流计偏转，属于电磁感应现象。 [2]电流的流向如图所示，根据安培定则可知，通电螺线管上方（A端）是N极。 [3]条形磁体放在线圈中静止不动，线圈不做切割磁感线运动，所以没有感应电流的产生。 12． 导体 有 相反 【详解】[1]支架A是铜或者铁这些金属制成的，容易导电，是导体。 [2]闭合开关，线圈开始转动，说明磁场对线圈有力的作用，使线圈运动状态发生改变。 [3]当仅仅调换磁体的磁极时，磁场方向改变，使线圈受力方向改变，所以线圈转动方向与原转动方向相反。 13． 电磁感应 感应电流的方向发生了变化 【详解】[1]两同学手持电线分别站在地面上的东西方向，像跳绳一样在空中不停地摇动电线，可看到灵敏电流计的指针发生偏转，这是电磁感应现象，即电线切割磁感线产生感应电流。 [2]摇动电线的过程中，灵敏电流计的指针左右摆动，这说明了切割磁感线运动方向改变，感应电流的方向发生了变化。 14． 【详解】根据安培定则可知，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向即为螺线管的N极方向，故螺线管的右侧为N极。磁感线由N极出发，回到S极，故磁感线的方向水平向左，如下图所示： 15． 磁场 磁场的方向与电流的方向有关 检测磁场的存在 转换法 电荷的定向移动会形成电流 （c）/c 电子定向移动的方向与电流的方向相反 【详解】（1）[1]由图a、图b、图c可知，通电后，小磁针发生了偏转，这说明电流的周围存在磁场。 [2]改变电流的方向，小磁针的偏转方向发生了变化，这说明磁场的方向与电流的方向有关。 （2）[3]该实验通过小磁针的偏转来探究通电导线周围是否存在磁场，小磁针受到磁场力的作用能够发生偏转，故小磁针可以检测磁场的存在。 （3）[4]本实验中采用可观察的小磁针的偏转来演示通过导体周围的磁场，故采用的是转换法。 （4）[5]电荷的定向移动会形成电流，电流的周围存在磁场，一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，会形成电流，所以小磁针也会发生偏转。 （5）[6][7]电子定向移动的方向与电流的方向相反，电子向右定向移动，则电流的方向是向左的，所以图d中小磁针N极偏转方向和图（c）中小磁针的偏转方向相同。 16．（1）1.5×105J；（2）75.8%；（3）155Ω 【详解】解：（1）牛奶吸收的热量 Q吸=cm（t﹣t0）=2.5×103J/（kg•℃）×1kg×（80℃﹣20℃）=1.5×105J （2）由图甲可知，恒温箱的工作中只有R0工作，恒温箱消耗的电能 恒温箱的加热效率 （3）当继电器线圈中的电流达到50mA时，继电器的衔铁会把弹簧片吸下，工作电路断电停止加热，由可知，此时控制电路的总电阻 由图乙可知，当控温设置在80℃时，热敏电阻R3的阻值为70Ω，根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路中的阻值 R2=R总﹣R1﹣R3=240Ω﹣15Ω﹣70Ω=155Ω 答：（1）牛奶吸收的热量为1.5×105J； （2）该恒温箱的加热效率为75.8%； （3）滑动变阻器接入电路中的阻值为155Ω。 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 $