第十六章 电和磁 单元卷 2025-2026学年苏科版物理九年级下册

第十六章 电和磁 单元卷 一、单选题 1．关于磁现象，以下说法正确的是（　　） A．所有金属都能够被磁体所磁化 B．指南针指南北是因为受到地磁场的作用 C．磁场中某点的磁场方向是由放在该点小磁针N极决定的 D．磁场中的磁感线是实际存在的曲线 2．按如图电路进行实验，每次总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多。此现象说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（　　） A．电流大小 B．线圈匝数 C．电流方向 D．电磁铁极性 3．如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。将强磁铁靠近一叠铁皮，被磁化后的铁皮会自动分开。铁皮分开的原因是（　　） A．同名磁极相互吸引 B．异名磁极相互吸引 C．同名磁极相互排斥 D．异名磁极相互排斥 4．如图所示是探究电磁感应现象的实验装置，在蹄形磁铁的磁场中放置一根导线，闭合开关，导线两端和电流表连接形成闭合回路。图中A表示垂直纸面的一根导线，它是闭合回路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，不产生感应电流的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的是（  ） A．该条形磁体的左端为S极，右端为N极 B．a、b、c、d四个点处的磁场强弱相同 C．置于a点的小磁针，静止时南极指向右侧 D．磁场是为了分析小磁针的偏转情况假想出来的 6．某科技创新大赛上展示了一款新型皮箱，其内部没有电源，但拖动皮箱让轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光，夜间行走更安全，下列选项中与其原理相同的是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，是某同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S，滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体滑动，打开门锁。下列说法正确的是（　　） A．通电后电磁铁a端为S极 B．滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性增强 C．条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力 D．条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力变小 8．如图所示，导线a、b通电前固定不动，已知通电后左磁体对a的作用力的方向为水平向右（在图中已正确标出F1）。判断在图中标注力F2、F3、F4的方向。哪个标注是正确的（　　） A．只有F2正确 B．只有F3正确 C．F2、F3都不正确 D．F2、F4正确 二、填空题 9．如图所示，当闭合开关S时，小磁针将向___________（填“顺时针”或“逆时针”）方向转动，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁的磁性将___________。（填“增强”、“不变”或“减弱”） 10．如图所示电路，当开关闭合，变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度会___________；保持滑片位置不变，把电源的正、负极对调，弹簧的长度会___________（以上两空均选填“变长”、“不变”或“变短”），且铁芯对地面的压强会___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 11．如图所示，开关S闭合，根据通电螺线管周围的磁感线分布判断直流电源的左端为___________（选填“正极”或“负极”），弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中，弹簧测力计示数___________（选填“先变小后变大”“一直不变”或“先变大后变小”）。 12．如图所示，闭合开关后，通电螺线管的左端为___________极；通电螺线管左侧的小磁针将___________（选填“顺时针”或“逆时针”）旋转。 13．（1）如图1，将矩形铜线框置于水平向北的磁场中，通电时铜线ab段受磁场力竖直向上，则铜线cd段受磁场力方向___________（选填“竖直向上”“竖直向下”）； （2）图2，在蹄形磁体的磁场中放置的导线AB跟灵敏电流计连接。图3中的a表示图2中垂直于纸面的导线AB，它在磁场中按箭头方向运动时，灵敏电流计可能会发生偏转的是___________（选填“甲”“乙”“丙”）操作，这个过程是___________能转化为电能。 三、作图题 14．如图，小磁针静止在通电螺线管右侧，请根据图中磁感线的方向，在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性（“N”或“S”），在电源左边的括号内标出极性（“+”或“﹣”）。 四、实验题 15．小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来，图甲是电机A、B简易结构的示意图。 （1）如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到___________的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于___________（选填“用电器”“开关”或“电源”），这是利用了___________原理； （2）若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变___________来实现； （3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，通过小灯泡的电流方向___________（选填“会”或“不会”）改变。在电机A所在电路中添加___________（一种器材），用来判断电路中电流方向是否改变。 五、计算题 16．如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路，受控电路功率随时间的变化关系如图乙所示。当室温上升至28℃时冷却系统开始工作，当室温降至23℃时停止工作。Rt为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流为0.15A时，衔铁刚好被吸下，控制电路电源电压恒为3V。定值电阻R0为100Ω，线圈电阻忽略不计。求： （1）受控电路30min内消耗的电能； （2）受控电路工作时，通过电阻R0的电流； （3）热敏电阻Rt的变化范围。 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 单元卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B B C D C B B B 1．B 【详解】A．铁、钴、镍等物质和它们的氧化物容易被磁化，但有些金属不容易被磁化，故A错误； B．地球有磁场，指南针指南北是因为受到地磁场的作用，故B正确； C．磁场中某点的磁场方向和放在该点小磁针N极指向，是相同的，而不是由放在该点小磁针N极决定的，故C错误； D．磁场中的磁感线不是实际存在的曲线，是人们在磁场中画出来的能够形象的描述磁场分布情况的曲线，故D错误。 故选B。 2．B 【详解】由图可知，电磁铁A和电磁铁B串联在同一电路中，所以通过它们的电流大小相等、方向相同。根据安培定则及电磁铁电流方向，两个电磁铁极性也相同，而电磁铁A的线圈匝数大于电磁铁B的线圈匝数，因此每次电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多，说明匝数越多，磁性越强，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．C 【详解】由题意可知，被磁化后的铁皮会自动分开，说明磁化后的铁皮相互排斥，根据磁极间的相互作用规律可知，铁皮分开的原因是同名磁极相互排斥。 故选C。 4．D 【详解】A．由图知导线是闭合电路中的部分导体，且导体向右做切割磁感线运动，所以会产生感应电流，故A不符合题意； B．由图知导线是闭合电路中的部分导体，且导体斜向下做切割磁感线运动，所以会产生感应电流，故B不符合题意； C．由图知导线是闭合电路中的部分导体，且导体斜向上做切割磁感线运动，所以会产生感应电流，故C不符合题意； D．由图知导线是闭合电路中的部分导体，但导体运动方向和磁感线方向平行，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故D符合题意。 故选D 。 5．C 【详解】A．磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，构成闭合曲线，由图可知该条形磁体的左端为N极，右端为S极，故A错误； B．磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故a处磁场比b处强，所以a、b、c、d四个点处的磁场强弱不相同，故B错误； C．小磁针静止时北极所指的方向与该点的磁感线方向一致，所以a处的小磁针静止时南极应指向右侧，故C正确； D．磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，磁场是客观存在的，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】A．图中的实验是奥斯特实验，其说明电流的磁效应，与题干的皮箱的电磁感应现象的原理不同，故A不符合题意； B．图中实验装置无电池，闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，是电磁感应现象，故B符合题意； C．图中是电磁继电器的结构，它是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，与皮箱的电磁感应现象的原理不同，故C不符合题意； D．图中实验装置说明通电导线在磁场中受力而运动，与皮箱的电磁感应现象的原理不同，故D不符合题意。 故选B。 7．B 【详解】A．由图中可知，通电后电流从电磁铁的b端流入，由安培定则可知，电磁铁的a端为N极，故A错误； B．滑片向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，故电路中电流变大，则电磁铁的磁性增强，故B正确； C．因条形磁铁的b端为S极，故由异名磁极相互吸引可知，条形磁体会受到向左的磁力作用而向左滑动，故条形在滑动过程中受到桌面向右的摩擦力，故C错误； D．条形磁体在滑动过程中，在竖直方向上处于受力平衡状态，条形磁铁与桌面之间的压力和粗糙程度不变，故条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力不变，故D错误。 故选B。 8．B 【详解】由图可知，当导线a、b通电后，左磁体对a的作用力的方向为水平向右，而右磁体中b的电流方向与a的相反，其中磁场的方向相同，所以磁场对b的作用力F2的方向应为水平向左；当电流方向改变，同时磁场方向改变时，磁场对通电导体的作用力的方向将保持不变，故F3的方向与F1的方向相同，为水平向右，而F2的方向与F4的方向相同，为水平向左，故B正确，ACD错误。 故选B。 9． 顺时针 增强 【详解】[1]开关闭合后，螺线管中的电流向上流动，弯曲的四指与电流方向相同，垂直的大拇指指向上方，所以螺线管上端为N极，小磁针的N极将向上转动，S极将向下转动，即顺时针转动。 [2]当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电路中的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强。 10． 变短 变短 增大 【详解】[1] 电流从电源的正极流出，从螺线管上端流入，下端流出，经滑动变阻器后回到负极，根据安培定则，可以判断出通电螺线管的下端为N极，上端为S极；异名磁极相互吸引，通电螺线管会对上方的条形磁铁产生向下的吸引力，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律可得，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱，对上方磁铁的吸引力减小，弹簧长度变小。 [2]保持滑片位置不变，把电源的正、负极对调，电流方向改变，螺线管的磁极方向也随之对调，上方变为N级，与磁铁的N相互排斥，弹簧的长度再次变短。 [3] 当螺线管和磁铁相互排斥时，磁铁给螺线管一个向下的排斥力，铁芯对地面的压力增大，在受力面积不变的情况下，压强增大。 11． 负极 一直不变 【详解】[1]由图中可知，磁感线从通电螺线管的左端出发，回到右端，故可知通电螺线管的左端为N极，故由安培定则可知，电流从通电螺线管的右端流入，则直流电源的左端为负极。 [2]因电磁铁对铜块没有磁力的作用，故弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中，由二力平衡可得，弹簧测力计对铜块的拉力始终等于铜块的重力不变，故弹簧测力计的示数一直不变。 12． S 顺时针 【详解】[1]由图可知，电流从螺线管左端流入，从螺线管右端流出，由安培定则可得，螺线管右端为N极，左端为S极。 [2]由于螺线管左端为S极，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故小磁针N极向右，S极向左偏转，即顺时针转动。 13． 竖直向上 丙 机械 【详解】（1）[1]如图1，将矩形铜线框置于水平向北的磁场中，通电时铜线ab段受磁场力竖直向上，则铜线cd段电流方向与铜线ab段相同，磁场方向相同，则受磁场力方向相同，为竖直向上。 （2）[2][3]图2甲乙图的导线没有切割磁感线，不会产生感应电流，灵敏电流计不会发生偏转；丙图的导线切割磁感线，会产生感应电流，灵敏电流计会发生偏转，这个过程中将机械能转化为电能。 14． 【详解】通电螺线管的外部磁场是“N极出S极入”，故通电螺线管左侧是N极，右侧是S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的左侧是N极，则小磁针的右侧是S极，根据右手螺旋定则可知，在通电螺线管的外部，电流的方向是自下向上，故电流从电源左侧流出，电源左侧为正极，如下图所示： 15． 力 电源 电磁感应 电流方向 会 发光二极管 【详解】（1）[1][2][3]通电导体在磁场中会受到力的作用。如图乙，当有电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到力的作用，从而使线圈转起来；B中线圈带动A中线圈转动，导体做切割磁感线的运动产生电流，小灯泡发光，这种现象称为电磁感应现象，此时的电机A相当于电源。 （2）[4]通电导体在磁场中要受到力的作用，受到的力的方向跟电流方向和磁场方向有关，电机B中磁场方向是固定的，所以只能通过改变电流方向来改变导体在磁场中的受力的方向。 （3）[5]当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也会随之改变，线圈的转动方向不同，所产生的电流方向也会发生变化，即通过小灯泡的电流方向会发生改变。 [6]发光二极管具有单向导电性，所以可以在电机A所在电路中添加一个发光二极管，用来判断电路中电流方向是否改变。 16．（1）1.44×106J；（2）0.03A；（3）20Ω≤Rt≤25Ω 【详解】解：（1）由图像可知，受控电路30min内工作了20min消耗的电能为 W＝Pt＝1200W×20×60s＝1.44×106J （2）衔铁被吸下时，受控电路工作，此时控制电路中R0与Rt并联，由并联电路中电压的规律知，R0两端的电压为 U0＝U＝3V 通过电阻R0的电流为 （3）当室温上升至28℃时冷却系统开始工作前，控制电路只有热敏电阻接入电路，此时断路，此时经过热敏电阻的电流最大为0.15A，电阻最小时恰好衔铁被吸下，因此可以求出Rt的最小值 衔铁被下瞬间，冷却系统开始工作，温度不再上升，而是下降，电阻Rt开始变大，但由于衔铁被吸下后定值电阻被接入电路，与并联，当电路中的总电流小到0.15A时，衔铁才会被弹回，此时经过的电流为 It＝I－I0＝0.15A－0.03A＝0.12A 此时Rt的阻值最大为 因为Rt的阻值随温度的升高而减小，若Rt的阻值继续减小， 电路中的电流变大， 衔铁被吸下，冷却系统开始工作，温度降低，此时Rt的阻值会增大，故Rt的阻值最大为25Ω，故热敏电阻Rt的变化范围为20Ω≤Rt≤25Ω。 答：（1）受控电路30min内消耗的电能为1.44×106J； （2）受控电路工作时，通过电阻R0的电流为0.03 A； （3）热敏电阻Rt的变化范围为20Ω≤Rt≤25Ω。 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 $