5.1假期作业：电与磁 专项训练 -2025-2026学年人教版物理九年级

**基本信息** 聚焦电与磁核心知识，通过多题型覆盖概念辨析、原理应用及实验探究，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|单选3/6、填空15|辨析地磁场、磁感线等|从磁体性质到地磁场，构建物质观念| |原理应用|单选1/4、填空16/18|结合扬声器、无线充电等实例|电流磁效应→磁场对电流作用→电磁感应，形成相互作用观念| |实验探究|实验27/29|控制变量法探究感应电流条件|从问题到证据，培养科学探究能力| |综合应用|计算31/32、阅读33/34|联系智能设备、自动控制|能量转化与电路分析结合，提升科学态度与责任|

5.1假期作业：电与磁 专项训练 -2025-2026学年人教版物理九年级下学期 一、单选题 1．如图所示，某同学自制了一个扬声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁体，在线圈中通入音频电流后，纸杯振动发声。下列说法正确的是（   ） A．该扬声器与电磁继电器的工作原理相同 B．磁场对线圈的力的方向随电流方向的改变而改变 C．线圈带动纸杯振动是电磁感应现象 D．铜制线圈不通电时也会受到强磁体的磁力作用 【答案】B 【详解】A．扬声器的工作原理是磁场对通电线圈有力的作用，电磁继电器的工作原理是电流的磁效应，二者工作原理不同，故A错误； B．磁场对通电导体作用力的方向与电流方向和磁场方向有关，本题中强磁体的磁场方向不变，因此磁场对线圈的力的方向会随电流方向的改变而改变，故B正确； C．电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流的现象，线圈带动纸杯振动是因为通电线圈在磁场中受到力的作用，不属于电磁感应现象，故C错误； D．磁体只能吸引铁、钴、镍等铁磁性材料，铜不属于铁磁性材料，因此不通电的铜制线圈不会受到强磁体的磁力作用，故D错误。 故选B。 2．下列关于“电和磁”现象，说法正确的是（　　） A．图甲，动圈式话筒利用了磁场对通电导线有力的作用 B．图乙，扬声器工作时把电信号转化为声信号，电能转化为机械能 C．图丙，电磁感应现象中，机械能转化为电能 D．图丁，闭合开关，当导体ab在磁场中运动时，电流表指针就会偏转 【答案】B 【详解】A．图甲，动圈式话筒用声音的振动带动线圈在磁场中运动，产生感应电流，将振动转化成电流，利用了电磁感应原理，故A错误； B．图乙，扬声器工作时携带声音信息的变化电流通入线圈，线圈在永久磁体的磁场中受力振动，带动锥形纸盒发声，该过程将电信号转化为声信号，消耗电能得到机械能，即电能转化为机械能，故B正确； C．图丙，通电过程中，导体在磁场中运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，将电能转化成了机械能，故C错误； D．产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流。如图丁，导线ab沿着竖直方向运动时，ab不切割磁感线，不能产生感应电流，电流表不发生偏转，故D错误。 故选B。 3．有些动物能利用地磁场“导航”，如绿海龟、鸽子等。关于地磁场，下列说法正确的是（　　） A．北极的磁场最弱 B．在地球表面放置的小磁针 N 极指南 C．地磁场与条形磁体的磁场相似 D．地磁场的磁感线从地理北极附近出发回到地理南极附近 【答案】C 【详解】AC．地球本身就像一个巨大的条形磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，它的磁场分布和条形磁体的磁场分布相似，两极最强，赤道最弱，所以北极附近的磁场是很强的，故A错误，故C正确； B．小磁针静止时N极应该指向地理北方，地磁的南极，故B错误； D．地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近，所以磁感线应该从地理南极附近出发，回到地理北极附近，故D错误。 故选C。 4．2025年3月比亚迪提出“能量直通车”无线充电技术，可使充电效率达到95%。如图是充电过程的简图，给地面上的发射线圈（可看成通电螺线管）通变化的电流使其产生变化磁场，车辆底部的接收线圈受变化的磁场作用产生感应电流给电池充电。下列说法正确的是（   ） A．第一个发现电与磁之间联系的科学家是法拉第 B．减少发射线圈的匝数可增强其磁性 C．接收线圈利用了电磁感应原理 D．整个充电过程没有用到电流的磁效应 【答案】C 【详解】A．第一个发现电与磁之间联系的科学家是奥斯特，他发现了电流的磁效应。法拉第发现了电磁感应现象。故A错误。 B．通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数等因素有关。在电流一定时，线圈的匝数越多，磁性越强。因此，减少线圈的匝数会减弱其磁性。故B错误。 C．根据题意，“车辆底部的接收线圈受变化的磁场作用产生感应电流给电池充电”，这描述的是闭合电路中的线圈在变化的磁场中产生电流的现象，其原理是电磁感应。故C正确。 D．根据题意，“给地面上的发射线圈通变化的电流使其产生变化磁场”，这是电流的磁效应的应用。因此，整个充电过程利用了电流的磁效应。故D错误。 故选C。 5．长浏磁浮快线已动工建设，预计2029年建成通车，届时将大大方便我市群众出行。如图所示是吸力式磁悬浮列车工作原理图，通电时强大的磁力使列车悬浮在轨道上，实现非接触的支撑、导向和运行。关于该磁浮交通系统，下列说法正确的是（　　） A．该系统利用地磁场实现正常工作 B．列车悬浮利用了同名磁极相互排斥 C．车厢线圈通电后，其周围存在磁感线 D．列车正常运行时，电源上端为正极 【答案】D 【详解】A．磁悬浮列车是利用电流的磁场工作的，故A错误； B．列车采用吸力式悬浮，正常运行时是利用异名磁极相互吸引，故B错误； C．磁感线是假想的模型，车厢线圈通电后，其周围存在磁场，磁感线是假想的，不存在，故C错误； D．轨道磁体的N极在下方，车厢线圈需要产生S极才能实现吸引。根据安培定则，线圈上端为S极时，电流应从线圈上端流入、下端流出，因此电源上端为正极，下端为负极。故D正确。 故选D。 6．指南针是我国古代的四大发明之一、司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图甲所示。某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况，则该磁石的北极是（　　） A．A端 B．B端 C．C端 D．D端 【答案】A 【详解】在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极。由图乙天然磁石的磁感线分布情况可知，磁感线从A端出发，所以A端为N极。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．某同学研究磁场产生电流的实验情境如图所示。导体ab、导线和灵敏电流计组成闭合电路，导体ab用绝缘细线悬挂置于蹄形磁体的磁场中，（导体ab的运动方向用箭头表示，没有箭头表示导体ab处于静止状态），观察灵敏电流计指针偏转情况。下列判断正确的是（    ） A．由甲、乙两图可得：感应电流的产生与导体ab切割磁感线无关 B．由乙、丙两图可得：感应电流的大小与导体ab切割磁感线方向有关 C．由丙、丁两图可得：感应电流的方向与磁场方向有关 D．由乙、丁两图可得：感应电流的方向与导体ab切割磁感线方向无关 【答案】C 【详解】A．由图甲和图乙可知，磁场方向相同，图甲中导体没有切割磁感线，电流计指针没有偏转，没有产生电流，图乙中导体切割磁感线，电流计指针偏转，产生电流，说明电流的产生与导体ab切割磁感线有关，故A错误； B．图乙和图丙中，磁场方向相同，不同的是导体切割磁感线的方向，感应电流的方向不同，但灵敏电流计偏转的格数相同，说明感应电流的大小与导体切割磁感线的方向无关，故B错误； C．图丙和图丁中，导体切割磁感线的方向相同，不同的是磁场的方向，感应电流的方向不同，说明感应电流的方向与磁场的方向有关，故C正确； D．图乙和图丁中，导体切割磁感线的方向不同，磁场的方向不同，没有控制变量，无法说明感应电流的方向与导体ab切割磁感线方向无关，故D错误。 故选C。 8．两个磁环a、b套在有木质底座的光滑木杆上，由于磁极间的相互作用，磁环a悬在空中，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．磁环a受到的重力和磁力是一对相互作用力 B．磁环b受到的支持力和重力是一对平衡力 C．磁环a受到的重力和磁力是一对平衡力 D．磁环b受到的支持力和磁力是一对相互作用力 【答案】C 【详解】A．相互作用力是大小相等、方向相反、作用在两个不同物体上的力；磁环a受到的重力和磁力都作用在磁环a这一个物体上，不满足相互作用力的条件，故A错误； B．磁环b受到竖直向下的重力Gb、磁环a对它竖直向下的磁力Fab，以及木质底座对它竖直向上的支持力。因为磁环b处于静止状态，所以它受到的力是平衡的，即；因此，支持力的大小不等于重力Gb的大小，它们不是一对平衡力，故B错误； C．磁环a悬在空中，处于静止状态，说明它受力平衡；磁环a在竖直方向上受到竖直向下的重力Ga和磁环b对它竖直向上的磁力Fba，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，并且作用在同一个物体（磁环a）上，是一对平衡力，故C正确； D．相互作用力必须作用在两个相互作用的物体上，磁环b受到的支持力的施力物体是木质底座，因此磁环b受到的支持力和木质底座受到压力是一对相互作用力，故D错误。 故选C。 9．如图所示为一种佩戴在手腕上的“计步器”，其基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁体，管外绕着线圈。运动时，磁体在管中往复运动，线圈输出不断变化的电流，从而实现计步。下列说法正确的是（　　） A．线圈中产生电流的过程将机械能转化为电能 B．线圈中产生电流的原理是电流的磁效应 C．磁体的周围存在磁场和磁感线 D．改变走路的速度，则“计步器”中的电流方向发生改变 【答案】A 【详解】运动时，磁体在管中往复运动，线圈切割磁感线产生电流，输出不断变化的电流从而实现计步，这属于电磁感应现象。 A．磁体运动驱动线圈切割磁感线，产生感应电流，该过程是将机械能转化为电能，故A正确； B．电流的磁效应是指通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，属于电生磁，而线圈中产生电流的原理是电磁感应，属于磁生电，故B错误； C．磁体的周围存在真实的磁场，但磁感线是假想的模型，非真实存在，故C错误； D．电流方向由磁场方向和切割磁感线的运动方向决定，与运动速度大小无关（速度影响电流大小），改变走路速度，电流方向不变，故D错误。 故选A。 10．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 【答案】B 【详解】A．由图甲可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似，并且可以看到点处铁屑的分布比点处密集，由此可以确定点处的磁场比点处的磁场强，故A正确，不符合题意； B．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围的磁场分布情况，但不能判断出该磁体周围各点的磁场方向，故B错误，符合题意； C．磁场是一种看不见、摸不着的物质，它真实地存在于磁体周围；磁感线是为了形象描述磁场而引入的一种带有方向的曲线，因此通电螺线管周围只存在磁场，不存在磁感线，故C正确，不符合题意； D．图乙中，根据安培定则可判断出通电螺线管的左端为极，右端为极，再根据磁极间的相互作用规律可判断出点处小磁针的右端为极，故D正确，不符合题意。 故选B。 二、多选题 11．如图所示是磁现象的四幅示意图，其中磁感线方向或小磁针静止时南北极的指向正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】A．由图知，电流从螺线管的左端流入、右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，而磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，因此图中磁体周围磁感线的方向错误，故A错误； B．由图知，电流从螺线管的左端流入、右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，小磁针的指向正确，故B正确； CD．磁体周围的磁感线是从N极出发回到S极，故C错误，D正确。 故选BD。 12．小明利用磁敏电阻为他的自行车设计了一个速度计，他将磁铁固定在自行车的辐条上，磁敏电阻固定在自行车的后车架上，安装示意如图甲，工作电路如图乙。已知电源电压为恒定不变。当磁铁与磁敏电阻靠得最近时阻值为，磁铁与磁敏电阻离得最远时阻值为，靠近或远离时的实际电阻在这两者之间变化；当两端电压不低于时电子计数器就能有效计数，低于就不能产生计数，车轮每转动一圈就计数一次。下列说法正确的有（   ） A．要想让计数器更容易触发计数，可以增大的阻值 B．要想让计数器更容易触发计数，可以减小电源电压 C．为保证电子计数器有效工作，电阻最小值为 D．若最小，当磁铁与磁敏电阻离得最远时，消耗的电功率为 【答案】AC 【详解】AB．由图乙可知，定值电阻和磁敏电阻串联在电路中，电子计数器实质是电压表和定值电阻并联，是测量定值电阻两端的电压；要想让计数器更容易触发计数，两端电压不低于4.5V，根据串联分压原理可知，的阻值越大，分担的电压越多；或增大电源电压，也会增大两端电压，计数器更容易触发计数，故A正确，B错误； C．由题干可知当磁敏电阻，电子计数器（电压表）示数为4.5V时，定值电阻有最小值，根据串联分压原理可知，，即 代入数据得 解得，故C正确； D．若最小，当磁铁与磁敏电阻离得最远时，的阻值为400Ω，此时电路中的电流为 则消耗的电功率为 故D错误。 故选AC。 13．“小磁针”很神奇，它为探究磁现象立下大功，以下说法正确的是（　　） A．如果只受地磁场影响，小磁针静止时总是一端指南一端指北 B．如图乙，小磁针发生偏转，是受条形磁体周围磁场的影响 C．如图丙，小磁针发生偏转，则证明通电导线周围产生了磁场 D．小磁针是磁体，能吸引羽毛、纸屑等轻小物体 【答案】ABC 【详解】A．小磁针如果只受地磁场的影响，小磁针的N极总是指向地磁南极（地理北极），所以小磁针静止时总是一端指南一端指北，故A正确； B．条形磁体周围存在磁场，当条形磁体靠近小磁针时，受条形磁体磁场的影响，图乙中，小磁针发生偏转，故B正确； C．通电导线周围的小磁针也会发生偏转，说明通电导线周围产生了磁场，故C正确； D．小磁针是磁体，具有一定的磁性，不能吸引羽毛、纸屑等轻小物体，故D错误。 故选ABC。 14．物理实践活动中，小明同学利用热敏电阻R设计了一个“过热自动报警电路”，如图所示，控制电路两端的电压保持不变，电磁铁线圈的电阻忽略不计。将热敏电阻R安装在需要探测温度高低的地方，当探测温度正常时，指示灯亮；当探测温度超过某一值时，警铃响。下列说法正确的是（　　） A．热敏电阻R的阻值随探测温度的升高而减小 B．图中电磁铁的下端P的磁极为S极 C．当探测温度升高时，电磁铁的磁性减弱 D．当探测温度升高时，控制电路消耗的总功率增大 【答案】ABD 【详解】A．根据题意可知，当探测温度超过某一值时，警铃响，说明衔铁被吸下，电磁铁的磁性变大，电路中的电流变大了，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变小，R的阻值变小了，即热敏电阻R的阻值随探测温度的升高而减小，故A正确； B．由图可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端P的磁极为S极，故B正确； C．当探测温度升高时，热敏电阻的阻值减小，可知电路电流增大，电磁铁的磁性应增强，故C错误； D．当探测温度升高时，热敏电阻的阻值减小，控制电路电压不变，总电阻减小，由 知，功率增大。故D正确。 故选ABD。 三、填空题 15．以下是《电与磁》的相关知识结构图，请你补充完整。 ①_________②_________③_________ 【答案】 磁效应 电动机 法拉第 【详解】[1]奥斯特实验最早证明了电流周围存在磁场，即电流的磁效应，该原理的应用之一是电磁铁。 [2]“磁场对电流有力的作用”这一规律的重要应用是制造电动机。 [3]最早发现电磁感应现象的物理学家是法拉第，电磁感应现象是发电机的工作原理。 16．如图甲所示，把可自由旋转的螺线管水平悬挂起来并通电，螺线管静止时B端指向地理_______极附近。根据图乙所示装置的工作原理可制成_______（选填“发电机”或“电动机”）。利用图丙装置可探究在什么情况下磁可以生电，应用此原理可制成______（选填“动圈式话筒”或“扬声器”）。 【答案】 北 电动机 动圈式话筒 【详解】[1]根据右手螺旋定则，电流从螺线管的A端流入，B端流出，因此A端为S极，B端为N极，所以螺线管的B端指向北方。 [2]图乙装置展示了通电导体在磁场中受力运动的原理这是电动机的工作原理。 [3]图丙装置展示了闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，这是电磁感应现象，应用此原理可制成动圈式话筒。 17．如图所示，放在磁场中的铝棒、用导线串联.闭合开关，当用力使铝棒在磁场中做_____时，发现用绝缘细线悬挂着的铝棒也随之摆动；此时图中乙部分铝棒与磁体的组合相当于_____（选填“电动机”或“发电机”），图中甲部分应用的物理原理是与甲部分工作原理相同的是_____（选填“电铃”、“动圈式话筒”或“动圈式扬声器”）. 【答案】 切割磁感线运动 电动机 动圈式话筒 【详解】[1][2]当用力使铝棒ab在磁场中做切割磁感线运动时，闭合电路中会产生感应电流，这是电磁感应现象。此时电路中有电流通过铝棒cd，cd在磁场中受力摆动，这是通电导体在磁场中受力运动的原理，因此乙部分相当于电动机。 [3]甲部分的工作原理是电磁感应。电铃是利用电流的磁效应进行工作；动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理，将电信号转化为声信号；动圈式话筒是利用电磁感应原理，将声信号转化为电信号。 18．如图所示是一款磁吸式数据线，线体可以和不同型号的磁性充电头吸附对接，达到一线多头的使用效果，线体和磁性充电头吸附的原理是_______（选填“同名”或“异名”）磁极互相吸引；在给手机充电时，手机电池相当于_______（选填“电源”或“用电器”）。 【答案】 异名 用电器 【详解】[1]磁体间的相互作用规律是“异名磁极相互吸引”，线体与磁性充电头通过异名磁极的吸引力实现吸附。 [2]给手机充电时，手机电池消耗电能，把电能转化为其他形式的能量，因此相当于用电器。 19．观看了电视节目中介绍的古代地动仪后，小明突发奇想，利用所学物理知识自制了一种地震自动报警装置，其简化结构如图所示。当有地震发生时，金属球会在磁环中来回摆动，产生感应电流，使报警器发声报警，该装置的工作原理与______（选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）的工作原理相同。 【答案】动圈式话筒 【详解】该装置的工作原理是金属球摆动带动金属杆切割磁感线，产生感应电流，属于电磁感应现象。 动圈式话筒的工作原理是声音振动带动线圈切割磁感线，产生感应电流，属于电磁感应现象； 动圈式扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力振动，属于通电导体在磁场中受力运动。 因此该装置与动圈式话筒的工作原理相同。 20．指南针能确定地理方位，是由于指南针在______的作用下能够指南北。如图1所示是同名磁极磁感线分布图，根据磁感线方向判断图中两磁极均为______极。在物理学中，用磁感应强度（用字母B表示，国际单位：特斯拉，符号是T）表示磁场的强弱，磁感应强度越大，磁场越强。用某种材料制成的磁敏电阻，其阻值R随磁感应强度的变化图像如图2（甲）所示，由图像可知磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而______。若将该磁敏电阻连接在图2（丙）所示的电路中（电源电压不变），不改变滑动变阻器滑片的位置，仅将磁敏电阻由图2（乙）中的A位置移动至B位置，那么电流表的示数将______。 【答案】 地磁场 S 增大 变大 【详解】[1]指南针是小磁针，地球本身是一个巨大的磁体，周围存在地磁场。小磁针在磁场中会受到磁力的作用，其N极指向地理北极（地磁南极），S极指向地理南极（地磁北极），所以指南针能在地磁场的作用下指南北。 [2]根据“磁体外部的磁感线都是从N极发出，回到S极”可知，图中的两磁极均为S极。 [3]观察图2（甲）的磁敏电阻阻值R随磁感应强度B变化的图像：横坐标是磁感应强度B（单位T），纵坐标是电阻R（单位）。随着B的数值从0逐渐增大，R的数值也持续上升，因此磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大。 [4]图2（丙）是磁敏电阻与滑动变阻器串联的电路，电流表测电路中的总电流，电源电压不变，滑动变阻器滑片位置不动则其阻值不变。仅将磁敏电阻由图中的A位置移至B位置，磁感应强度B变弱，根据图2（甲）的规律，磁敏电阻的阻值R会变小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大。 21．1879年10月，对1600多种材料进行几千次试验后，爱迪生制成了第一个可供实用的碳丝灯泡（灯丝由竹丝炭化后制成）。如图甲所示，当磁体的磁极靠近正常工作的碳丝灯泡时，灯丝上端被磁体吸引，这是因为通电后的灯丝在磁场里受到了______的作用。要从图甲现象变为图乙中灯丝上端被排斥的现象，可以改变______方向。 【答案】 磁力 磁场 【详解】[1][2]通电导线在磁场中受到力的作用，磁场力的方向与电流方向和磁场方向有关。 22．如图所示的装置，甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，通过导线连接构成闭合电路，推动甲线圈摆动切割磁感线，在闭合电路中产生_____，同时乙线圈会随之摆动，此时乙线圈相当于_____（选填“电动机”或“发电机”）。如果只将乙线圈处的磁体两极位置对调，重复刚才操作，则乙线圈的摆动方向与之前_____（选填“相同”或“相反”）。 【答案】 感应电流 电动机 相反 【详解】[1][2]推动甲线圈摆动，在磁场中做切割磁感线运动，在闭合电路中产生感应电流；当产生的感应电流通过处在另一个磁场中的乙线圈时，由于磁场对电流有力的作用，故乙线圈会随之摆动，此时乙线圈相当于电动机。 [3]磁场对电流作用力的方向与电流方向和磁场方向有关，当其中一个方向改变了，电流在磁场中的受力方向将会发生改变，故如果乙线圈处的磁极方向改变了，则乙线圈的摆动方向将与之前相反。 23．小明学习了磁的知识后研究了以下问题： (1)用图甲所示的天然磁石制作“司南”，该磁石的B端是______（填“N”或“S”）极。他将该磁石的D端磨成勺柄，打成勺状指南针（即“司南”）。再用细线将其悬挂，司南静止时，勺柄指向地理的______（选填“北”或“南”）极； (2)如图丙所示，先将小磁针放在水平桌面上，再将一根直导线平行架在静止的小磁针上方，给导线通电后，观察到小磁针指向发生偏转。下列操作能改变小磁针偏转方向的有（填序号）______（①将通电导线放置在小磁针下方；②改变电流方向；③将导线南北放置）； (3)如图丁所示，白炽灯是一种电流通过灯丝发热发光的照明电器，将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝时，可以观察到的______现象，该现象形成的原因是______。 【答案】(1) N 南 (2)①② (3) 抖动 磁场对电流有力的作用 【详解】（1）[1] 磁体周围的磁感线从N极出发，回到S极，由图甲磁感线方向可知，磁石的B端是N极。 [2]地球本身是一个大磁体，地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，司南静止时，勺柄（S极）指向地理的南极。 （2）①由于电流产生的磁场在导线上、下方的方向相反，将通电导线放置在小磁针下方，小磁针的转动方向会相反；②通电导线的磁场方向与电流方向有关。改变电流方向，通电导线的磁场方向也会改变，从而改变对小磁针的作用力方向，使小磁针偏转方向发生改变；③将导线南北放置，不改变电流方向和小磁针的位置，导线周围的磁场方向不变，小磁针在磁场中受力不变，不能改变小磁针偏转的方向。综上所述，能改变小磁针偏转方向的操作有①②。 （3）[1][2]灯丝中有电流通过（电流的磁效应+磁场对电流的作用），强磁体提供磁场，通电的灯丝（相当于 “通电导体”）在磁场中会受到力的作用，力会改变物体运动状态，所以能观察到灯丝晃动（或抖动）。 四、作图题 24．根据小磁针的指向，把下列图中磁体的N、S极标注出来。 【答案】 【详解】由异名磁极相互吸引可知，左边磁体的磁极是N极，右边磁体的磁极是N极，如下图所示： 小磁针的左端是N极，右端是S极，由异名磁极相互吸引可知，蹄形磁体的左端是S极，右端是N极，如图所示： 25．如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小；当闭合开关和时，小磁针N极指向右端。请分别在括号中标出电源和螺线管左端的极性。 【答案】 【详解】已知小磁针N极指向右端，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的左端N极，右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指指向电流的方向，则电源右端为正极、左端为负极，如图所示： 26．如图所示，为某同学探究电生磁现象的电路，当滑动变阻器的滑片向A端滑动时，通电螺线管的磁性减弱，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整，并在括号内标出通电螺线管右端的极性。 【答案】 【详解】根据安培定则可知，螺线管右端为N极；要求滑动变阻器的滑片向A端滑动时，通电螺线管的磁性减弱，变阻器接入电路中的阻值变大，电流变小，说明变阻器的B下接线柱接入电路，作图如下图所示： 五、实验题 27．某同学做“电和磁”系列实验。 (1)图a中，置于磁极间静止的小磁针涂黑端是________极（选填“N”“S”）； (2)图b中，磁场对铜棒的力竖直向上。把电源的正、负极对调后接入电路，闭合开关，铜棒受到磁场作用力的方向与的方向________（选填“相同”“相反”）； (3)如图c，铜棒a跟导线组成闭合电路。用“○”表示垂直于纸面的铜棒a，铜棒a在磁场中按箭头方向运动时，能产生感应电流的是 。（多选） A． B． C． D． 【答案】(1)N (2)相反 (3)CD 【详解】（1）根据磁极间的相互作用规律：“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”， 图a中，小磁针的涂黑端靠近左侧的S极，所以涂黑端为N极。 （2）磁场对通电导体作用力的方向与电流方向和磁场方向都有关， 当磁场方向不变，只把电源正负极对调时，铜棒受到的磁场作用力方向会与原来的方向相反。 （3）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流。 AB．铜棒水平向左或向右运动，不切割磁感线，不能产生感应电流，故AB不符合题意； CD．铜棒竖直向下或斜向下运动，切割磁感线，能产生感应电流，故CD符合题意。 故选CD。 28．在“探究电与磁”实验中，实验装置如图所示： (1)用图甲所示的装置进行实验，闭合开关瞬间，观察小磁针偏转了，说明通电导线________。 (2)用图乙所示的装置进行实验，使金属棒ab向左做切割磁感线运动，电流表指针向右偏转，如图乙所示；保持磁场方向不变，使金属棒ab向右做切割磁感线运动，电流表指针向左偏转，如图（丙）所示。探究的问题是：感应电流的方向与___________是否有关。导体切割磁感线会产生电流，利用这一原理，人们在生产生活中制成了________（选填“电动机”或“发电机”）。 【答案】(1)周围存在磁场 (2) 金属棒切割磁感线运动的方向 发电机 【详解】（1）图甲是奥斯特实验，闭合开关后通电导线旁的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，这是电流的磁效应。 （2）[1]乙、丙实验中，保持磁场方向不变，只改变金属棒ab切割磁感线的运动方向，观察到感应电流方向（电流表偏转方向）发生改变，因此探究的是感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向是否有关。 [2]导体切割磁感线产生感应电流的现象是电磁感应现象，发电机就是利用这一原理制成的，电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动。 29．在“探究导体在磁场中运动时，产生感应电流的条件”的实验中，小实用绝缘细线将矩形线框悬挂起来，使它的底边AB水平置于蹄形磁体的磁场中，并把线框的两端用导线与灵敏电流计、开关连接起来，如下图所示。他闭合开关后，进行了多次实验，观察并记录灵敏电流计的指针偏转情况如下表所示。 实验序号 磁感线的方向 导体AB的运动情况 灵敏电流计指针的偏转情况 1 竖直向下 竖直上下运动 不偏转 2 水平左右运动 偏转 3 斜向左右运动 偏转 (1)根据实验现象可知，闭合电路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)从能量角度分析，AB在磁场中运动产生感应电流，是将___________能转化为电能的过程。 (3)小实在实验过程中还发现：AB向右运动时，灵敏电流计的指针向左偏转；AB向左运动时，灵敏电流计的指针向右偏转。由此可知：感应电流的方向与___________有关； (4)小实接下来想要探究感应电流的方向和磁场方向之间的关系，他应该保持AB运动方向不变，仅将磁体___________观察并记录灵敏电流计指针的偏转情况。 (5)下列实例中，利用电磁感应原理的是：___________（填选项）。 A．动圈式话筒 B．动圈式扬声器 【答案】(1)切割磁感线 (2)机械 (3)导体切割磁感线的方向 (4)N、S极对调 (5)A 【详解】（1）由图可知，磁体产生的磁场方向是竖直方向，表格中导体竖直上下运动时电流表指针不偏转，水平左右、斜向左右运动时指针偏转，由此可知，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。 （2）导体AB在磁场中做切割磁感线运动时，导体具有机械能，产生感应电流时，获得了电能，所以产生感应电流的过程将机械能转化为电能的过程。 （3）灵敏电流计指针偏转的方向表示产生电流的方向，当导体AB切割磁感线的方向发生变化时，电流计指针的偏转方向发生变化，即电流的方向发生了改变，由此可知，感应电流方向与导体切割磁感线的方向有关。 （4）探究感应电流方向与磁场方向的关系时，需控制导体运动方向不变，仅改变磁场方向，即将磁体N、S极对调，观察并记录灵敏电流计指针的偏转情况。 （5）动圈式话筒工作时，声音振动带动线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流，利用的是电磁感应原理；动圈式扬声器工作时，通电线圈在磁场中受力振动，利用的是磁场对电流的作用。故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 30．小华做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验。 (1)小华将铁粉均匀地撒在螺线管周围，通电后轻敲玻璃板，观察到铁粉分布如图甲所示，铁粉能显示磁场的原因是铁粉能够被____，仔细观察图甲中铁粉的分布，可以发现通电螺线管内部____（填“有”或“没有”）磁场，通电螺线管外部的磁场分布与_____磁体的磁场分布相似。 (2)小华为了探究电磁铁磁性的强弱，又设计了如图乙所示的电路，闭合开关。 ①实验中通过观察铁钉吸引大头针的______判断磁性强弱； ②根据图乙所示，可以得出：通电电磁铁的电流一定时，线圈匝数越多，磁性越______。 【答案】(1) 磁化 有 条形 (2) 数量 强 【详解】（1）[1]由于铁是磁性材料，铁粉能够被磁化，从而显示出磁场的分布情况。 [2]从图甲中可以看到，铁粉在螺线管内部也有一定的分布规律，这表明通电螺线管内部是有磁场的。 [3]观察图甲中通电螺线管外部铁粉的分布，其两端磁性较强，中间磁性较弱，这种分布特点与条形磁体的磁场分布相似。 （2）[1]在探究电磁铁磁性强弱的实验中，通过观察铁钉吸引大头针的数量来判断磁性强弱，吸引的大头针数量越多，说明电磁铁的磁性越强。 [2]图乙中，两个电磁铁串联，通过它们的电流相等，匝数多的电磁铁吸引的大头针数量多，所以可以得出：通电电磁铁的电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。 六、计算题 31．创新项目小组设计了一个自动喷淋模拟系统，他们先绕制了一个螺线管，再选用气敏电阻、三簧片磁簧开关（内有A、B、C三个触点）、安全指示灯等器材，组成了一个模拟系统（原理简图如图甲），当烟雾达到一定浓度时触发自动喷淋，可以模拟灭火的效果。气敏电阻的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示（ppm是气体浓度的单位）。当烟雾浓度较低，控制电路中的时，磁簧开关的触点A和B接触，安全指示灯L发光；当时，触点C和B接触，安全指示灯L熄灭，喷淋系统工作。已知，，螺线管电阻忽略不计。 (1)安全指示灯L上标有“10V  5W”，它正常发光时的电流是多少？保护电阻R的阻值是多少？ (2)若烟雾浓度ppm时，恰好能触发喷淋系统喷水灭火，此时控制电路的电源电压是多少？ (3)若想使烟雾浓度更低时触发喷淋系统，可采取的措施有什么？（写出一条即可） 【答案】(1) 0.5A    52Ω (2) 12V (3) 增大控制电路的电源电压U1/减小定值电阻R0的阻值 【详解】（1）由题意可知，灯L正常发光时的电流为 当安全指示灯L发光时，它与保护电阻R串联在电源两端。根据串联电路电压规律，保护电阻R两端的电压为 根据串联电路电流规律，通过保护电阻R的电流等于通过灯L的电流为0.5A。由欧姆定律可得，保护电阻R的阻值为 （2）当烟雾浓度为ppm时，恰好能触发喷淋系统，此时控制电路中的电流达到临界值为0.01A。由图乙可知，此时对应的气敏电阻阻值为900Ω。在控制电路中，气敏电阻Rc与定值电阻R0串联，螺线管电阻不计。根据串联电路电阻特点，控制电路的总电阻为 根据欧姆定律，控制电路的电源电压为 （3）要使喷淋系统在更低的烟雾浓度下触发，即在较小的C值时触发。由图乙可知，烟雾浓度C越低，气敏电阻Rc的阻值越大。喷淋系统触发的条件是控制电路中的电流。根据闭合电路欧姆定律，，为了在Rc更大的情况下，即烟雾浓度更低时，就能使电流达到10mA，可以采取以下措施：1. 保持R0不变，增大电源电压U1；2. 保持U1不变，减小定值电阻R0的阻值。 32．如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图，其中工作电路电源电压U1=6V，指示灯L的额定电压UL=2.5V，定值电阻R0=350Ω；控制电路电源电压U2=1.5V，磁敏电阻Rx的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示，当窗户分别处在轨道A、B、C处时，磁敏电阻Rx所处位置的磁场强度分别为a、b、c。闭合开关S1和S2后，当窗户关闭时，指示灯亮，蜂鸣器不工作；当窗户打开一定程度时，指示灯熄灭，蜂鸣器发出警报声。 （1）将窗户移到A点时，窗户关闭；闭合开关S1，指示灯L正常发光，求此时指示灯 L 消耗的电功率； （2）当电磁铁线圈中的电流达到 3mA时，衔铁恰好被吸下，指示灯L熄灭，蜂鸣器开始报警。现移动滑动变阻器RP的滑片，使其接入电路的阻值为其最大阻值的，当窗户移至轨道B点位置时，蜂鸣器恰好开始报警。试求滑动变阻器的最大阻值； （3）在（2）的条件下，若要求窗户移至轨道 C 点位置时才开始报警，此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现？请通过计算加以说明。（电磁铁线圈电阻忽略不计）    【答案】（1）0.025W；（2）250Ω；（3）若要求窗户移至轨道 C 点位置时才开始报警，此时滑动变阻器接入电路的阻值应为其最大阻值的，所以可以通过调节滑动变阻器的阻值来实现 【详解】解：（1）如图所示，闭合开关S1，灯泡L和R0串联，灯泡正常发光，其两端的电压为2.5V，则R0两端的电压为 电路中通过的电流为 灯泡的额定功率为 （2）由图乙可知，窗户移至B点时，磁敏电阻的电阻值为400Ω，蜂鸣器恰好开始报警，则此时控制电路中的总电阻为 此时滑动变阻器接入电路的阻值为 此时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的，所以滑动变阻器的最大阻值为 （3）由图乙可知，当窗户移至轨道C点位置时，磁敏电阻的电阻值为300Ω，滑动变阻器接入电路的阻值应该为 若要求窗户移至轨道 C 点位置时才开始报警，此时滑动变阻器接入电路的阻值应为其最大阻值的，所以可以通过调节滑动变阻器的阻值来实现。 答：（1）闭合开关S1，指示灯L正常发光，此时指示灯 L 消耗的电功率为0.025W； （2）当窗户移至轨道B点位置时，蜂鸣器恰好开始报警，滑动变阻器的最大阻值为250Ω； （3）若要求窗户移至轨道 C 点位置时才开始报警，此时滑动变阻器接入电路的阻值应为其最大阻值的，所以可以通过调节滑动变阻器的阻值来实现。 七、科普阅读题 33．阅读短文，回答问题 强大的四合一音乐充电宝 随着通讯业的发展和手机的普及，各种配套设备应运而生。如图甲是一款新型的充电宝，它是糅合了无线智能手表充电、无线手机充电、USB有线充电、蓝牙音箱四种功能合一的充电宝。如图乙充电宝上面采用磁吸式设计，可以为智能手表充电；充电宝下面是无线充电设备，利用电流流过送电线圈产生磁场，手机中的受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电；充电宝配有蓝牙音箱，可以与手机无线连接播放音乐。充电宝配备了4000mAh的超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时即可将充电宝电池电量充至一半以上，极大地方便了人们的使用。 电池名称 锂离子电池 电压 3.7V 容量 4000mAh (1)充电宝在给智能手表充电时采用了磁吸固定触点，磁吸是利用_________磁极相互吸引的原理制成的；电流流过送电线圈会产生磁场，这一现象我们称之为电流的磁效应，是物理学家_________发现的。 (2)下列选项的实验中与手机受电线圈的工作原理是相同的是___________；而音箱的纸盆能发声是根据选项___________中的实验原理制成的（均填序号）； (3)已知该充电宝电池的部分参数如图所示，电池充满电储存的电能为___________J；用一个标注“输出5V，4A”的快速充电器来给充电宝充电，假设快速充电器的充电效率为90%，则用快速充电器将电池从零充满需要的时间为___________s； 【答案】(1) 异名 奥斯特 (2) B C (3) 53280 2960 【详解】（1）[1]磁体间的作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。充电宝在给智能手表充电时采用了磁吸固定触点，是利用了磁体间异名磁极相互吸引的原理。 [2]1820年，丹麦物理学家奥斯特在实验中发现了通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应。 （2）[1]根据题干信息“手机中的受电线圈靠近该磁场时就会产生电流”，可知手机无线充电的原理是电磁感应现象。 图A是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，即电流的磁效应。 图B是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这是电磁感应现象，与手机受电线圈工作原理相同。 图C是通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理。 图D是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。 因此，与手机受电线圈工作原理相同的是B。 [2]蓝牙音箱工作时，变化的电流通过线圈，线圈在磁场中受到力的作用，带动纸盆振动发声，其原理是通电导体在磁场中受力运动，与图C的原理相同。 （3）[1]由表格参数可知，电池的电压U=3.7V，容量为4000mAh。电池充满电储存的电能为 [2]快速充电器的输出功率为 充电时，充电宝电池获得的功率为 将电池从零充满所需的时间为 34．阅读短文，回答问题。智能防疫机器人 我国研制的某款智能防疫机器人具有自主测温、移动、避障等功能。机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上，通过处理系统转变为热图像，实现对人群的体温检测。当发现超温人员，系统会自动语音报警，并在显示屏上用红色框标注人的脸部。机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度，控制驱动电机运转，图甲为控制电机运转的原理电路，U为输入电压，RB为磁敏电阻，阻值随外加磁场强弱的变化而改变。机器人为有效避障，在移动过程中会发射、接收超声波（或激光）来侦测障碍物信息，当感知到前方障碍物时，机器人依靠减速器进行减速，并重新规划行驶路线。 下表为机器人的部分参数。“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能；“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值。 电池的质量 10kg 减速器的减速比 30： 1 电池比能量 140W·h/ kg 驱动电机的输入总功率 400W 移动速度 0.1~1m/s 驱动电机将电能转化为机械能的效率 60% (1)机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时，利用___________（选填“超声波”或“激光”）才能较好感知到障碍物； 以移动机器人为参照物，障碍物是___________的。 (2)若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动7min，此过程中机器人受到的阻力为___________N，消耗的电能占电池所能输出总电能的___________%。 (3)控制电机运转的磁敏电阻阻值随磁场强弱变化的图线如图乙，当磁敏电阻在正常工作区时，即使图甲电路中输入电压U发生改变，R1两端电压U1都能维持在某一定值附近微小变化，从而使控制电路中的电机稳定转动，则磁敏电阻的正常工作区对应图中___________（选填“ ab”或“ bc”）段。 (4)图丙是机器人测速系统的部分装置简化图，磁敏电阻转速传感器安装在驱动电机旋转齿轮的外侧，当传感器对准齿轮两齿间隙时，电缆输出电流为0。某次当驱动电机的齿轮匀速转动时，电缆输出如图丁所示周期性变化的电流，则1s内对准传感器的齿间隙共有___________个；若此时机器人遇到障碍物，减速器启动，则经减速器降速后的齿轮转速为___________r/ min。 【答案】(1) 超声波 运动 (2) 240 3.33 (3)ab (4) 100 10 【详解】（1）[1]依题意得，机器人为有效避障，在移动过程中会发射、接收超声波（或激光）来侦测障碍物信息，即机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时，利用超声波才能较好感知到障碍物。 [2]以移动机器人为参照物，障碍物的位置发生改变，是运动的。 （2）[1]依题意得，机械效率为 由与二力平衡得，此过程中机器人受到的阻力为 [2]由得，机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动7min，消耗的电能为 电池所能输出总电能为 消耗的电能占电池所能输出总电能的 （3）由图甲得，与RB串联，由串联分压原理可知，为维持U1两端电压温度，磁敏电阻RB两端电压UB也应该随输入电压U的变化而发生变化，而R1两端电压U1都能维持在某一定值附近微小变化，所以由图乙可知磁敏电阻的正常工作区应选择“ab”段。 （4）[1]由图丁可知，10ms内对准传感器的齿间隙为1个，则1s内对准传感器的齿间隙有 [2]由图丙知，驱动电机的齿轮间隙共有20个，也就是说驱动电机的转速为5r/s，以分钟为单位，其转数为 因减速器的减速比为30:1，故经减速器减速后的齿轮转速为10r/min。 试卷第26页，共27页 试卷第27页，共27页 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.1假期作业：电与磁 专项训练 -2025-2026学年人教版物理九年级下学期 一、单选题 1．如图所示，某同学自制了一个扬声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁体，在线圈中通入音频电流后，纸杯振动发声。下列说法正确的是（   ） A．该扬声器与电磁继电器的工作原理相同 B．磁场对线圈的力的方向随电流方向的改变而改变 C．线圈带动纸杯振动是电磁感应现象 D．铜制线圈不通电时也会受到强磁体的磁力作用 2．下列关于“电和磁”现象，说法正确的是（　　） A．图甲，动圈式话筒利用了磁场对通电导线有力的作用 B．图乙，扬声器工作时把电信号转化为声信号，电能转化为机械能 C．图丙，电磁感应现象中，机械能转化为电能 D．图丁，闭合开关，当导体ab在磁场中运动时，电流表指针就会偏转 3．有些动物能利用地磁场“导航”，如绿海龟、鸽子等。关于地磁场，下列说法正确的是（　　） A．北极的磁场最弱 B．在地球表面放置的小磁针 N 极指南 C．地磁场与条形磁体的磁场相似 D．地磁场的磁感线从地理北极附近出发回到地理南极附近 4．2025年3月比亚迪提出“能量直通车”无线充电技术，可使充电效率达到95%。如图是充电过程的简图，给地面上的发射线圈（可看成通电螺线管）通变化的电流使其产生变化磁场，车辆底部的接收线圈受变化的磁场作用产生感应电流给电池充电。下列说法正确的是（   ） A．第一个发现电与磁之间联系的科学家是法拉第 B．减少发射线圈的匝数可增强其磁性 C．接收线圈利用了电磁感应原理 D．整个充电过程没有用到电流的磁效应 5．长浏磁浮快线已动工建设，预计2029年建成通车，届时将大大方便我市群众出行。如图所示是吸力式磁悬浮列车工作原理图，通电时强大的磁力使列车悬浮在轨道上，实现非接触的支撑、导向和运行。关于该磁浮交通系统，下列说法正确的是（　　） A．该系统利用地磁场实现正常工作 B．列车悬浮利用了同名磁极相互排斥 C．车厢线圈通电后，其周围存在磁感线 D．列车正常运行时，电源上端为正极 6．指南针是我国古代的四大发明之一、司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图甲所示。某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况，则该磁石的北极是（　　） A．A端 B．B端 C．C端 D．D端 7．某同学研究磁场产生电流的实验情境如图所示。导体ab、导线和灵敏电流计组成闭合电路，导体ab用绝缘细线悬挂置于蹄形磁体的磁场中，（导体ab的运动方向用箭头表示，没有箭头表示导体ab处于静止状态），观察灵敏电流计指针偏转情况。下列判断正确的是（    ） A．由甲、乙两图可得：感应电流的产生与导体ab切割磁感线无关 B．由乙、丙两图可得：感应电流的大小与导体ab切割磁感线方向有关 C．由丙、丁两图可得：感应电流的方向与磁场方向有关 D．由乙、丁两图可得：感应电流的方向与导体ab切割磁感线方向无关 8．两个磁环a、b套在有木质底座的光滑木杆上，由于磁极间的相互作用，磁环a悬在空中，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．磁环a受到的重力和磁力是一对相互作用力 B．磁环b受到的支持力和重力是一对平衡力 C．磁环a受到的重力和磁力是一对平衡力 D．磁环b受到的支持力和磁力是一对相互作用力 9．如图所示为一种佩戴在手腕上的“计步器”，其基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁体，管外绕着线圈。运动时，磁体在管中往复运动，线圈输出不断变化的电流，从而实现计步。下列说法正确的是（　　） A．线圈中产生电流的过程将机械能转化为电能 B．线圈中产生电流的原理是电流的磁效应 C．磁体的周围存在磁场和磁感线 D．改变走路的速度，则“计步器”中的电流方向发生改变 10．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 二、多选题 11．如图所示是磁现象的四幅示意图，其中磁感线方向或小磁针静止时南北极的指向正确的是（　　） A． B． C． D． 12．小明利用磁敏电阻为他的自行车设计了一个速度计，他将磁铁固定在自行车的辐条上，磁敏电阻固定在自行车的后车架上，安装示意如图甲，工作电路如图乙。已知电源电压为恒定不变。当磁铁与磁敏电阻靠得最近时阻值为，磁铁与磁敏电阻离得最远时阻值为，靠近或远离时的实际电阻在这两者之间变化；当两端电压不低于时电子计数器就能有效计数，低于就不能产生计数，车轮每转动一圈就计数一次。下列说法正确的有（   ） A．要想让计数器更容易触发计数，可以增大的阻值 B．要想让计数器更容易触发计数，可以减小电源电压 C．为保证电子计数器有效工作，电阻最小值为 D．若最小，当磁铁与磁敏电阻离得最远时，消耗的电功率为 13．“小磁针”很神奇，它为探究磁现象立下大功，以下说法正确的是（　　） A．如果只受地磁场影响，小磁针静止时总是一端指南一端指北 B．如图乙，小磁针发生偏转，是受条形磁体周围磁场的影响 C．如图丙，小磁针发生偏转，则证明通电导线周围产生了磁场 D．小磁针是磁体，能吸引羽毛、纸屑等轻小物体 14．物理实践活动中，小明同学利用热敏电阻R设计了一个“过热自动报警电路”，如图所示，控制电路两端的电压保持不变，电磁铁线圈的电阻忽略不计。将热敏电阻R安装在需要探测温度高低的地方，当探测温度正常时，指示灯亮；当探测温度超过某一值时，警铃响。下列说法正确的是（　　） A．热敏电阻R的阻值随探测温度的升高而减小 B．图中电磁铁的下端P的磁极为S极 C．当探测温度升高时，电磁铁的磁性减弱 D．当探测温度升高时，控制电路消耗的总功率增大 三、填空题 15．以下是《电与磁》的相关知识结构图，请你补充完整。 ①_________②_________③_________ 16．如图甲所示，把可自由旋转的螺线管水平悬挂起来并通电，螺线管静止时B端指向地理_______极附近。根据图乙所示装置的工作原理可制成_______（选填“发电机”或“电动机”）。利用图丙装置可探究在什么情况下磁可以生电，应用此原理可制成______（选填“动圈式话筒”或“扬声器”）。 17．如图所示，放在磁场中的铝棒、用导线串联.闭合开关，当用力使铝棒在磁场中做_____时，发现用绝缘细线悬挂着的铝棒也随之摆动；此时图中乙部分铝棒与磁体的组合相当于_____（选填“电动机”或“发电机”），图中甲部分应用的物理原理是与甲部分工作原理相同的是_____（选填“电铃”、“动圈式话筒”或“动圈式扬声器”）. 18．如图所示是一款磁吸式数据线，线体可以和不同型号的磁性充电头吸附对接，达到一线多头的使用效果，线体和磁性充电头吸附的原理是_______（选填“同名”或“异名”）磁极互相吸引；在给手机充电时，手机电池相当于_______（选填“电源”或“用电器”）。 19．观看了电视节目中介绍的古代地动仪后，小明突发奇想，利用所学物理知识自制了一种地震自动报警装置，其简化结构如图所示。当有地震发生时，金属球会在磁环中来回摆动，产生感应电流，使报警器发声报警，该装置的工作原理与______（选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）的工作原理相同。 20．指南针能确定地理方位，是由于指南针在______的作用下能够指南北。如图1所示是同名磁极磁感线分布图，根据磁感线方向判断图中两磁极均为______极。在物理学中，用磁感应强度（用字母B表示，国际单位：特斯拉，符号是T）表示磁场的强弱，磁感应强度越大，磁场越强。用某种材料制成的磁敏电阻，其阻值R随磁感应强度的变化图像如图2（甲）所示，由图像可知磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而______。若将该磁敏电阻连接在图2（丙）所示的电路中（电源电压不变），不改变滑动变阻器滑片的位置，仅将磁敏电阻由图2（乙）中的A位置移动至B位置，那么电流表的示数将______。 21．1879年10月，对1600多种材料进行几千次试验后，爱迪生制成了第一个可供实用的碳丝灯泡（灯丝由竹丝炭化后制成）。如图甲所示，当磁体的磁极靠近正常工作的碳丝灯泡时，灯丝上端被磁体吸引，这是因为通电后的灯丝在磁场里受到了______的作用。要从图甲现象变为图乙中灯丝上端被排斥的现象，可以改变______方向。 22．如图所示的装置，甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，通过导线连接构成闭合电路，推动甲线圈摆动切割磁感线，在闭合电路中产生_____，同时乙线圈会随之摆动，此时乙线圈相当于_____（选填“电动机”或“发电机”）。如果只将乙线圈处的磁体两极位置对调，重复刚才操作，则乙线圈的摆动方向与之前_____（选填“相同”或“相反”）。 23．小明学习了磁的知识后研究了以下问题： (1)用图甲所示的天然磁石制作“司南”，该磁石的B端是______（填“N”或“S”）极。他将该磁石的D端磨成勺柄，打成勺状指南针（即“司南”）。再用细线将其悬挂，司南静止时，勺柄指向地理的______（选填“北”或“南”）极； (2)如图丙所示，先将小磁针放在水平桌面上，再将一根直导线平行架在静止的小磁针上方，给导线通电后，观察到小磁针指向发生偏转。下列操作能改变小磁针偏转方向的有（填序号）______（①将通电导线放置在小磁针下方；②改变电流方向；③将导线南北放置）； (3)如图丁所示，白炽灯是一种电流通过灯丝发热发光的照明电器，将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝时，可以观察到的______现象，该现象形成的原因是______。 四、作图题 24．根据小磁针的指向，把下列图中磁体的N、S极标注出来。 25．如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小；当闭合开关和时，小磁针N极指向右端。请分别在括号中标出电源和螺线管左端的极性。 26．如图所示，为某同学探究电生磁现象的电路，当滑动变阻器的滑片向A端滑动时，通电螺线管的磁性减弱，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整，并在括号内标出通电螺线管右端的极性。 五、实验题 27．某同学做“电和磁”系列实验。 (1)图a中，置于磁极间静止的小磁针涂黑端是________极（选填“N”“S”）； (2)图b中，磁场对铜棒的力竖直向上。把电源的正、负极对调后接入电路，闭合开关，铜棒受到磁场作用力的方向与的方向________（选填“相同”“相反”）； (3)如图c，铜棒a跟导线组成闭合电路。用“○”表示垂直于纸面的铜棒a，铜棒a在磁场中按箭头方向运动时，能产生感应电流的是 。（多选） A． B． C． D． 28．在“探究电与磁”实验中，实验装置如图所示： (1)用图甲所示的装置进行实验，闭合开关瞬间，观察小磁针偏转了，说明通电导线________。 (2)用图乙所示的装置进行实验，使金属棒ab向左做切割磁感线运动，电流表指针向右偏转，如图乙所示；保持磁场方向不变，使金属棒ab向右做切割磁感线运动，电流表指针向左偏转，如图（丙）所示。探究的问题是：感应电流的方向与___________是否有关。导体切割磁感线会产生电流，利用这一原理，人们在生产生活中制成了________（选填“电动机”或“发电机”）。 29．在“探究导体在磁场中运动时，产生感应电流的条件”的实验中，小实用绝缘细线将矩形线框悬挂起来，使它的底边AB水平置于蹄形磁体的磁场中，并把线框的两端用导线与灵敏电流计、开关连接起来，如下图所示。他闭合开关后，进行了多次实验，观察并记录灵敏电流计的指针偏转情况如下表所示。 实验序号 磁感线的方向 导体AB的运动情况 灵敏电流计指针的偏转情况 1 竖直向下 竖直上下运动 不偏转 2 水平左右运动 偏转 3 斜向左右运动 偏转 (1)根据实验现象可知，闭合电路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)从能量角度分析，AB在磁场中运动产生感应电流，是将___________能转化为电能的过程。 (3)小实在实验过程中还发现：AB向右运动时，灵敏电流计的指针向左偏转；AB向左运动时，灵敏电流计的指针向右偏转。由此可知：感应电流的方向与___________有关； (4)小实接下来想要探究感应电流的方向和磁场方向之间的关系，他应该保持AB运动方向不变，仅将磁体___________观察并记录灵敏电流计指针的偏转情况。 (5)下列实例中，利用电磁感应原理的是：___________（填选项）。 A．动圈式话筒 B．动圈式扬声器 30．小华做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验。 (1)小华将铁粉均匀地撒在螺线管周围，通电后轻敲玻璃板，观察到铁粉分布如图甲所示，铁粉能显示磁场的原因是铁粉能够被____，仔细观察图甲中铁粉的分布，可以发现通电螺线管内部____（填“有”或“没有”）磁场，通电螺线管外部的磁场分布与_____磁体的磁场分布相似。 (2)小华为了探究电磁铁磁性的强弱，又设计了如图乙所示的电路，闭合开关。 ①实验中通过观察铁钉吸引大头针的______判断磁性强弱； ②根据图乙所示，可以得出：通电电磁铁的电流一定时，线圈匝数越多，磁性越______。 六、计算题 31．创新项目小组设计了一个自动喷淋模拟系统，他们先绕制了一个螺线管，再选用气敏电阻、三簧片磁簧开关（内有A、B、C三个触点）、安全指示灯等器材，组成了一个模拟系统（原理简图如图甲），当烟雾达到一定浓度时触发自动喷淋，可以模拟灭火的效果。气敏电阻的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示（ppm是气体浓度的单位）。当烟雾浓度较低，控制电路中的时，磁簧开关的触点A和B接触，安全指示灯L发光；当时，触点C和B接触，安全指示灯L熄灭，喷淋系统工作。已知，，螺线管电阻忽略不计。 (1)安全指示灯L上标有“10V  5W”，它正常发光时的电流是多少？保护电阻R的阻值是多少？ (2)若烟雾浓度ppm时，恰好能触发喷淋系统喷水灭火，此时控制电路的电源电压是多少？ (3)若想使烟雾浓度更低时触发喷淋系统，可采取的措施有什么？（写出一条即可） 32．如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图，其中工作电路电源电压U1=6V，指示灯L的额定电压UL=2.5V，定值电阻R0=350Ω；控制电路电源电压U2=1.5V，磁敏电阻Rx的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示，当窗户分别处在轨道A、B、C处时，磁敏电阻Rx所处位置的磁场强度分别为a、b、c。闭合开关S1和S2后，当窗户关闭时，指示灯亮，蜂鸣器不工作；当窗户打开一定程度时，指示灯熄灭，蜂鸣器发出警报声。 （1）将窗户移到A点时，窗户关闭；闭合开关S1，指示灯L正常发光，求此时指示灯 L 消耗的电功率； （2）当电磁铁线圈中的电流达到 3mA时，衔铁恰好被吸下，指示灯L熄灭，蜂鸣器开始报警。现移动滑动变阻器RP的滑片，使其接入电路的阻值为其最大阻值的，当窗户移至轨道B点位置时，蜂鸣器恰好开始报警。试求滑动变阻器的最大阻值； （3）在（2）的条件下，若要求窗户移至轨道 C 点位置时才开始报警，此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现？请通过计算加以说明。（电磁铁线圈电阻忽略不计）    七、科普阅读题 33．阅读短文，回答问题 强大的四合一音乐充电宝 随着通讯业的发展和手机的普及，各种配套设备应运而生。如图甲是一款新型的充电宝，它是糅合了无线智能手表充电、无线手机充电、USB有线充电、蓝牙音箱四种功能合一的充电宝。如图乙充电宝上面采用磁吸式设计，可以为智能手表充电；充电宝下面是无线充电设备，利用电流流过送电线圈产生磁场，手机中的受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电；充电宝配有蓝牙音箱，可以与手机无线连接播放音乐。充电宝配备了4000mAh的超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时即可将充电宝电池电量充至一半以上，极大地方便了人们的使用。 电池名称 锂离子电池 电压 3.7V 容量 4000mAh (1)充电宝在给智能手表充电时采用了磁吸固定触点，磁吸是利用_________磁极相互吸引的原理制成的；电流流过送电线圈会产生磁场，这一现象我们称之为电流的磁效应，是物理学家_________发现的。 (2)下列选项的实验中与手机受电线圈的工作原理是相同的是___________；而音箱的纸盆能发声是根据选项___________中的实验原理制成的（均填序号）； (3)已知该充电宝电池的部分参数如图所示，电池充满电储存的电能为___________J；用一个标注“输出5V，4A”的快速充电器来给充电宝充电，假设快速充电器的充电效率为90%，则用快速充电器将电池从零充满需要的时间为___________s； 34．阅读短文，回答问题。智能防疫机器人 我国研制的某款智能防疫机器人具有自主测温、移动、避障等功能。机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上，通过处理系统转变为热图像，实现对人群的体温检测。当发现超温人员，系统会自动语音报警，并在显示屏上用红色框标注人的脸部。机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度，控制驱动电机运转，图甲为控制电机运转的原理电路，U为输入电压，RB为磁敏电阻，阻值随外加磁场强弱的变化而改变。机器人为有效避障，在移动过程中会发射、接收超声波（或激光）来侦测障碍物信息，当感知到前方障碍物时，机器人依靠减速器进行减速，并重新规划行驶路线。 下表为机器人的部分参数。“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能；“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值。 电池的质量 10kg 减速器的减速比 30： 1 电池比能量 140W·h/ kg 驱动电机的输入总功率 400W 移动速度 0.1~1m/s 驱动电机将电能转化为机械能的效率 60% (1)机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时，利用___________（选填“超声波”或“激光”）才能较好感知到障碍物； 以移动机器人为参照物，障碍物是___________的。 (2)若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动7min，此过程中机器人受到的阻力为___________N，消耗的电能占电池所能输出总电能的___________%。 (3)控制电机运转的磁敏电阻阻值随磁场强弱变化的图线如图乙，当磁敏电阻在正常工作区时，即使图甲电路中输入电压U发生改变，R1两端电压U1都能维持在某一定值附近微小变化，从而使控制电路中的电机稳定转动，则磁敏电阻的正常工作区对应图中___________（选填“ ab”或“ bc”）段。 (4)图丙是机器人测速系统的部分装置简化图，磁敏电阻转速传感器安装在驱动电机旋转齿轮的外侧，当传感器对准齿轮两齿间隙时，电缆输出电流为0。某次当驱动电机的齿轮匀速转动时，电缆输出如图丁所示周期性变化的电流，则1s内对准传感器的齿间隙共有___________个；若此时机器人遇到障碍物，减速器启动，则经减速器降速后的齿轮转速为___________r/ min。 试卷第14页，共14页 试卷第13页，共14页 学科网（北京）股份有限公司 $