第十六章 电和磁 单元练--2025-2026学年苏科版物理九年级下学期

**基本信息** 苏科版九年级物理“电和磁”单元卷，聚焦电磁感应、电流磁效应等核心知识，融合磁控胶囊胃镜、烟雾报警器等科技情境及指南鱼文化素材，适配同步教学，强化物理观念与科学探究能力培养。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|发电机原理、地磁场、电磁铁极性判断|结合自发电手环、磁控胶囊等生活科技情境| |填空题|5|电磁感应条件、磁极作用、巨磁电阻特性|通过轻质小球相互作用、水位报警装置考查应用| |作图题|1|螺线管磁极与电源正负极标注|基于小磁针指向，强化模型建构能力| |实验题|2|感应电流产生条件、螺线管磁场分布|设计变量控制实验，培养科学推理与证据分析能力| |计算题|2|电磁继电器控制电路、气敏电阻功率计算|结合充电桩安全控制、烟雾报警系统，体现科学态度与社会责任|

第十六章电和磁 一、单选题 1．有一款自发电的运动手环，走路时，手环随着手臂摆动便会产生感应电流，下列利用这一原理制造的是（　　） A．发电机 B．电动机 C．扬声器 D．电磁起重机 2．下列关于电与磁的说法中正确的是（　　） A．发电机的工作原理是电磁感应现象 B．奥斯特实验证明了磁极间相互作用规律 C．带金属外壳的家用电器不需使用三孔插座 D．使用试电笔时手指不能接触笔尾的金属体 3．如图所示是中国古代用于指示方位的一种器械——指南鱼，将其漂浮在水面，静止时“鱼尾”指向南方，下列说法正确的是（　　） A．指南鱼全部用木头制成 B．指南鱼“鱼头”一侧是南极 C．指南鱼周围存在磁感线 D．指南鱼受到地磁场的作用力 4．关于磁现象，下列说法错误的是（      ） A．图甲：司南能指示南北是因为受到地磁场的作用 B．图乙：滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁的磁性会增强 C．图丙：该实验说明通电导线在磁场中受力，这是发电机的工作原理 D．图丁：该实验工作时把机械能转化为电能 5．如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置，应用该实验的原理可制成（　　） A．电磁铁 B．发电机 C．电动机 D．电暖气 6．磁控胶囊胃镜是我国自主研发的新型无创医疗设备。患者吞服内置磁铁的胶囊，医生通过调整体外磁场分布来控制胶囊在体内的运动，其利用的原理是（     ） A．电流的磁效应 B．磁体间的相互作用 C．电磁感应 D．磁场对通电导体的作用 7．如图所示，闭合开关后，小刚利用图中的手势能正确地判断出通电螺线管的极性，下列说法正确的是（    ） A．由小刚的手势，可判断出小磁针的N极向上 B．由小刚的手势，可判断出a端为电源的正极 C．调换电源正负极，小刚右手大拇指指向不变 D．增大螺线管电流，小刚右手大拇指指向改变 8．心肺机是用电动泵替代心脏，推动血液循环，其工作原理如图所示，将线圈ab固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动。阀门K1、K2都只能单向开启，送血时K1打开、K2关闭。下列说法正确的是（　　） A．电动泵是利用电流的热效应来工作的 B．电动泵通电时，线圈周围存在着磁感线 C．当线圈中的电流从a流向b时，线圈左端是N极 D．当线圈中的电流从a流向b时，活塞向右运动，处于抽血状态 9．小明利用电磁继电器制作了一款水位自动报警器。当水位达到金属块时（通常水都能导电），以下判断正确的是（　　） A．两灯都亮 B．只有绿灯亮 C．两灯都不亮 D．只有红灯亮 10．为筑牢校园消防安全防线，某物理兴趣小组设计了一款烟雾浓度监测报警装置，其电路原理图如图甲所示。正常状态下（烟雾浓度低于安全标准）绿色指示灯亮起，当烟雾浓度超过安全标准（达到报警值）时电铃会发出报警声。图乙为气敏电阻R1的阻值与烟雾浓度的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．虚线框a中应为电铃，b中应为绿色指示灯 B．当开关S1闭合后，通电螺线管的上端为S极 C．滑动变阻器的滑片P向下移动，电磁铁磁性增强 D．仅将滑动变阻器的滑片P向上移动，可使烟雾的报警浓度降低 二、填空题 11．如图所示，手摇发电机是利用__________原理来发电的，摇动手柄，线圈在__________中转动，使小灯泡发光。 12．A、B、C三个轻质小球，A、B靠近时相互排斥，B、C靠近时相互吸引，则___________小球可能不带电。如图所示，开关闭合后电流表指针正常偏转，则上方的小磁针静止时左端是___________极。 13．我国海上超大型浮式生产储卸油装置（FPSO）与海底输油管线的对接作业中，采用了电磁缓冲装置。如图所示是缓冲装置的简化原理图，当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互排斥的力，电源右端为______极，为增大排斥力，滑动变阻器的滑片应向______端滑动。 14．如图为一种水位报警器的原理图，当水位达到金属块A时，电路中________（选填“红”或“绿”）灯亮，此时螺线管上端为________（选填“N”或“S”）极。 15．如图所示，GMR是巨磁电阻（其电阻值在磁场中随磁性的增强急剧减小），闭合开关S1和S2，电磁铁的左端为______极，当滑片P向右滑动时，电磁铁的磁性______（选填“增强”、“减弱”或“不变”），指示灯的亮度______（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。 三、作图题 16．如图所示，请按小磁针的指向在虚线框用“S”或“N”标出通电螺线管的南北极，用“+”或“-”标出电源的正负极。 四、实验题 17．如图所示是某同学探究“感应电流产生条件”时进行的实验操作： (1)分析图甲、乙实验可知，导体在磁场中做________________运动时可产生感应电流。 (2)分析甲、丙实验可知，感应电流产生的另一个条件是电路要__________。 (3)实验中，该同学觉得灵敏电流计指针偏转并不明显，为使实验效果更好，下列改进措施中有效的是____________。（多选） A．将磁铁的磁极上下调换 B．换用磁性更强的磁体 C．加快导体棒的移动速度 D．将灵敏电流计换成小灯泡 (4)该同学若将实验装置中灵敏电流计换成电源，则可探究__________（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理。 18．探究通电螺线管外部的磁场方向的影响因素 实验小组的同学们在一块硬纸板上并排挖孔，然后将导线依次穿过小孔，绕成螺线管，用来探究通电螺线管外部磁场方向的影响因素。 【证据】 (1)如图甲所示，将绕制好的螺线管、电源（电压恒定）、滑动变阻器、开关连接成电路，在纸板上均匀地撒上铁屑，然后_________，轻敲纸板，观察铁屑分布情况。 (2)实验中，观察到铁屑分布规律不明显，接下来应该向________调节滑动变阻器滑片，使通电螺线管的磁性________。 (3)观察铁屑的排列情况可知通电螺线管外部磁场跟________磁体的磁场相似；只利用铁屑的排列________（选填“能”或“不能”）判断磁场方向。 (4)在螺线管周围放置一些小磁针，通电后，小磁针的偏转情况如图乙所示；调换电源正负极后，小磁针偏转方向如图丙所示。 【解释】由图乙和图丙所示实验可知：同一通电螺线管，其外部磁场的方向与螺线管中的________有关。 【交流】实验结束后，整理器材时，发现小磁针的N极均指向同一个方向，这是由于小磁针受到了________的作用。 五、计算题 19．国产某型号电动汽车的充电e平台采用“兆瓦快充”技术，充电功率可达，在该功率实测中，车辆电池电量可在5分钟内从10%充至60%。充电桩安全控制电路如图甲所示，电源电压恒定，电阻箱R2接入阻值为90 Ω，压敏电阻R1阻值与压力关系如图乙所示。为确保使用安全，只有充电插头和插座间压力F≥F0时，电磁铁才能吸合衔铁，从而接通充电电路。已知当压力F=0时，控制电路电流为40 mA；当电流达到50 mA时，电磁铁恰好吸合。 (1)根据测试数据，计算该车电池存储的最大电能； (2)刚好接通充电电路时，压力F0的大小是多少？ (3)若使用一段时间后，发现需要压力F＞F0时，充电电路才能接通，请分析导致此现象的可能原因并提出解决方案（写出一条即可）。 20．物理项目式小组设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统，如图甲为该模拟系统示意图，为气敏电阻，为定值电阻，为保护电阻。当控制电路中的电流时，电磁铁吸下衔铁，开关与触点接触，报警电铃与喷淋系统同时正常工作；当控制电路中的电流小于0.04A时，衔铁被释放，开关与触点接触，安全指示灯L亮。已知控制电路电源电压可以调节，电磁铁线圈电阻不计，气敏电阻的阻值与烟雾浓度的关系如图乙所示。工作电路电源电压。 (1)在工作电路中，安全指示灯L标有“0.4A　10Ω”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），要使灯L正常工作，求保护电阻的阻值； (2)报警电铃标有“36V　18W”字样。报警电铃响时，电流表示数为2A，求喷淋系统工作20s消耗的电能； (3)已知当触发报警喷淋的最低烟雾浓度时，电阻的功率为0.024W；请写出一种方法提高该装置对烟雾探测的灵敏度，以此让触发报警喷淋的最低烟雾浓度变成。 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--2025-2026学年苏科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 A A D C B B B C D C 1．A 【详解】由题意可知，走路时，手环随着手臂摆动便会产生感应电流，这是利用了电磁感应原理。 A. 发电机就是利用电磁感应原理工作的，故A符合题意； B. 电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，故B不符合题意； C. 扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力振动，将电信号转化为声信号，故C不符合题意； D. 电磁起重机利用电流的磁效应，也就是电磁铁的原理工作，故D不符合题意。 故选A。 2．A 【详解】A．发电机的工作原理是电磁感应现象，即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，将机械能转化为电能，故A正确； B．奥斯特实验证明了电流周围存在磁场，即电流的磁效应，而磁极间的相互作用规律并非该实验证明的，故B错误； C．带金属外壳的家用电器必须使用三孔插座，将金属外壳接地，可在电器漏电时将电流导入大地，防止触电，故C错误； D．使用试电笔时手指必须接触笔尾的金属体，才能使试电笔、人体和大地形成通路，从而判断火线，故D错误。 故选A。 3．D 【详解】A．指南鱼要指示方位必须具有磁性，木头无法被磁化获得磁性，因此指南鱼不可能全部由木头制成，故A错误； B．磁体静止时，南极指向地理南方；本题中明确鱼尾指向南方，说明鱼尾是指南鱼的南极，鱼头为北极，故B错误； C．磁感线是为了方便描述磁场假想出来的物理模型，实际并不存在，故C错误； D．指南鱼能够指示方位，本质就是受到地磁场的作用力，故D正确。 故选D。 4．C 【详解】A．司南能够指示南北就是因为司南处于地球的地磁场中，受到地磁场的作用发生偏转而指示南北方向，故A正确，不符合题意； B．滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，通过电磁铁线圈的电流变大，电磁铁的磁性变强，故B正确，不符合题意； C．如图为通电导线在磁场中受到力的作用实验，通电导线在磁场施加的力的作用下，运动起来，这就是电动机工作的原理，故C错误，符合题意； D．闭合回路中一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，在闭合回路中就会产生感应电流，这是电磁感应现象，将机械能转化为电能，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】该实验探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，原理是电磁感应现象。 A．电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故A不符合题意； B．发电机的工作原理就是电磁感应现象，将机械能转化为电能，故B符合题意； C．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能，故C不符合题意； D．电暖气的工作原理是电流的热效应，将电能转化为内能，故D不符合题意。 故选B。 6．B 【详解】磁控胶囊胃镜内置磁铁，医生通过体外磁场控制胶囊运动，利用的是磁体间的相互作用，通过磁力改变胶囊的运动状态，故选B。 7．B 【详解】A．根据安培定则，小刚大拇指指向螺线管上端，因此通电螺线管上端为N极，下端为S极；螺线管外部磁感线从N极出发回到S极，小磁针所在的螺线管左侧位置磁感线方向向下，小磁针静止时N极指向与磁场方向一致，因此小磁针N极向下，故A错误； B．根据安培定则，四指弯曲方向为螺线管内电流方向，可判断电流从螺线管下端流入、上端流出，因此接螺线管下端的a端为电源正极，故B正确； C．通电螺线管的磁极方向与电流方向有关，调换电源正负极后，螺线管内电流方向改变，磁极方向改变，因此右手大拇指指向会发生改变，故C错误； D．通电螺线管的磁极方向与电流大小无关，增大电流只改变螺线管的磁性强弱，不改变磁极方向，因此右手大拇指指向不变，故D错误。 故选B。 8．C 【详解】A．电动泵是利用电流的磁效应（通电线圈产生磁场，与固定磁铁相互作用）工作的，不是电流的热效应。故A错误； B．磁感线是为了描述磁场而引入的理想化物理模型，实际并不存在。线圈通电后周围存在磁场，但不存在真实的磁感线。故B错误； C．根据安培定则：用右手握住线圈，四指指向电流方向，大拇指所指的那端为螺线管的N极。图中电流从a到b时，线圈右端为S极，左端为N极。故C正确； D．当电流从a到b时，线圈左端为N极，与固定磁铁的N极为同名磁极，同名磁极相互排斥，因此活塞会向右运动。活塞右移时，泵内空间体积减小，压强增大，此时K1打开、K2关闭，血液从K1流出泵内，处于送血状态。故D错误。 故选C。 9．D 【详解】当水位升高到金属块A时，由于生活中的水可以导电，左侧控制电路接通，电磁铁通电后产生磁性，将衔铁吸下。衔铁吸下后，工作电路中红灯所在的通路接通，绿灯所在的通路断开，因此此时只有红灯亮。故D正确，ABC错误。 故选D。 10．C 【详解】A．由图乙可知，烟雾浓度越高，气敏电阻的阻值越小，根据，控制电路总电阻越小，电流越大，电磁铁磁性越强，会吸引衔铁，题目要求烟雾浓度低（正常）时绿灯亮，烟雾浓度高（报警）时电铃响，所以衔铁吸下时（高浓度）应接通电铃，衔铁吸合前（低浓度）应接通绿灯，因此b是电铃，a是绿灯，故A错误； B．当开关闭合后，电流从螺线管下端流入，上端流出，根据安培定则，因此上端为N极，故B错误； C．滑动变阻器滑片P向下移动时，接入电路的电阻变小，控制电路总电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增强，故C正确； D．仅将滑动变阻器的滑片P向上移动时，此时控制电路电阻变大，电路中的总电阻变大，根据，可得控制电路电流变小，要想达到报警时电磁铁吸引衔铁的电流值，就需要气敏电阻阻值更小，此时烟雾的报警浓度就要更大，故D错误。 故选C。 11． 电磁感应 磁场 【详解】[1][2]发电机的工作原理是电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，该过程将机械能转化为电能。 手摇发电机工作时，摇动手柄会带动线圈在磁场中转动，持续切割磁感线产生感应电流，最终使小灯泡发光。 12． C N（北） 【详解】[1]同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。带电体能吸引轻小的物体。由此可以判断，A和B一定带同种电荷，即一定带电，B和C相互吸引，不能完全确定C是带的异种电荷还是不带电，故C小球可能不带电。 [2]开关闭合后，电流表指针正常偏转，则可以判断电源右侧为正极，左侧为负极，通电螺线管面向我们的这边电流的方向向下，利用安培定则（右手螺旋定则），可以得到通电螺线管右侧为N极，左侧为S极，小磁针位于通电螺线管外上方，则断定小磁针静止时左侧为N极。 13． 正 左 【详解】由图可知，条形磁体的左端是S极，右端是N极，当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互排斥的力，由同名磁极相互排斥可知，通电螺线管左端为N极。根据安培定则可知，电流从螺线管右端流入，从左端流出，则电源右端为正极； 为增大排斥力，应增强通过螺线管的磁性，则应增大通过它的电流，所以滑动变阻器的滑片应向左端滑动，减小变阻器的阻值。 14． 红 N 【详解】当水位达到金属块A时，水（通常含杂质可导电）会接通控制电路，电磁铁通电，产生磁性，把衔铁吸下来，衔铁吸下后，与绿灯的电路断开，与红灯的电路接通，因此，红灯亮； 控制电路中，电流从螺线管的下端流入、上端流出，右手握住螺线管，四指指向电流方向（下端进、上端出），大拇指所指的一端就是N极，因此，螺线管的上端为N极。 15． N 减弱 变暗 【详解】用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向电磁铁左端N极，因此电磁铁左端为N（北）极； 滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电路电阻变大，左侧控制电路电流变小，因此电磁铁磁性减弱； 已知 GMR 巨磁电阻：磁场越强，电阻越小；磁场越弱，电阻越大。由于电磁铁磁性减弱则GMR电阻变大，右侧工作电路：GMR与指示灯串联，电源电压不变，总电阻变大，电路电流变小，指示灯变暗。 16． 【详解】根据小磁针的指向，可以确定通电螺线管的右侧为N极。 根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向螺线管的N极。本题中，大拇指指向右侧，所以电流是从左侧流出，故电源左侧为正极，右侧为负极。 17．(1)切割磁感线 (2)闭合 (3)BC (4)电动机 【详解】（1）由乙图可知，导体棒AB上下运动不切割磁感线，灵敏电流计不偏转；甲图中，导体棒AB左右运动切割磁感线，灵敏电流计偏转，可得结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流。 （2）甲丙两图中，导体棒AB都是左右运动切割磁感线，甲图中开关是闭合的，灵敏电流计指针偏转，丙图中开关是断开的，灵敏电流计指针不偏转，电路中没有感应电流产生，所以感应电流产生的另一个条件是电路要闭合。 （3）A．调换磁极方向只改变电流方向，不改变大小，故A不符合题意； B．换用磁性更强的磁体，增大磁场强度，感应电流变大，故B符合题意； C．加快导体移动速度，切割磁感线更快，感应电流更大，故C符合题意； D．小灯泡需要较大电流才能发光，感应电流通常很小，小灯泡可能不亮，不利于观察，故D不符合题意。 故选BC。 （4）将灵敏电流计换成电源，电路中有电流，导体棒在磁场中受力运动，这是电动机的工作原理。 18．(1)闭合开关 (2) 右 增强 (3) 条形 不能 (4) 电流方向 地磁场 【详解】（1）如图甲所示，将绕制好的螺线管、电源（电压恒定）、滑动变阻器、开关连接成电路，在纸板上均匀地撒上铁屑，然后闭合开关，轻敲纸板，观察铁屑分布情况。通过铁屑分布情况，可以知道通电螺线管的磁场分布情况。 （2）[1][2]实验中，观察到铁屑分布规律不明显，接下来应该向右调节滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，通过电路的电流变大，使通电螺线管的磁性增强。 （3）[1][2]观察铁屑的排列情况可知，通电螺线管外部磁场跟条形磁体的磁场相似；只利用铁屑的排列不能判断磁场方向，因为铁屑只是一堆细小铁磁颗粒，没有固定的极性指向，所以只能看出磁场分布，不能判断方向。 （4）[1]在螺线管周围放置一些小磁针，通电后，小磁针的偏转情况如图乙所示；调换电源正负极后，电流方向改变，小磁针偏转方向如图丙所示，说明磁场的方向发生了改变。说明：同一通电螺线管，其外部磁场的方向与螺线管中的电流方向有关。 [2]实验结束后，整理器材时，发现小磁针的N极均指向同一个方向，这是由于小磁针受到了地磁场的作用。 19．(1) (2)6N (3)原因：控制电路电源电压降低；方案：减小阻值 【详解】（1）由题意，充入电能占最大电能的比例为 充入电能 设最大存储电能为，则，电池最大存储电能 （2）控制电路中与串联，，当时，由图乙得，此时电流 根据欧姆定律得电源电压 刚好接通充电电路时，吸合电流 此时电路总电阻 此时压敏电阻阻值 由图乙可知，，对应压力 （3）现象分析：若需要才能接通，说明要达到吸合电流，需要更小的压敏电阻（压力越大，越小）。最常见的原因是控制电路电源长时间使用后电压下降，相同电阻下电流更小，因此需要更小、更大才能达到吸合电流。 解决方案为：将电阻箱的接入阻值调小，减小总电阻，使时电流即可达到吸合电流；或更换控制电路电源，恢复额定电压。 20．(1) (2) (3)适当增大控制电路的电源电压/换用阻值更小的定值电阻 【详解】（1）由题意可知，灯L正常工作时，灯L与保护电阻串联，电路电流等于灯L的额定电流，灯L电阻，工作电路电源电压 电路总电阻 保护电阻阻值 （2）报警电铃响时，电铃与喷淋系统并联在工作电路中，电源电压等于各支路电压。根据可知，电铃正常工作的电流 电流表测干路电流，所以喷淋系统的电流 因此喷淋工作20s消耗的电能 （3）由图乙可知，气敏电阻阻值随烟雾浓度降低而增大。触发报警要求控制电路电流达到临界电流，要在更低的烟雾浓度，触发报警，意味着更大的下仍要让电流达到； 由于控制电路电流，当增大，要保持不变，可采取的方法有：增大控制电路电源电压，或者减小定值电阻的阻值，即可让更低浓度的烟雾触发报警，提高探测灵敏度。 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 $