暑假专题：综合训练（电与磁、电磁波及其应用、能源与可持续发展）-2025-2026学年九年级物理全一册北师大版

**基本信息** 聚焦电与磁、电磁波及能源跨模块整合，通过基础概念辨析、实验探究与实际应用结合，渗透物理观念与科学思维，强化知识迁移与社会责任。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电与磁|单选1-8、实验19|基础概念（司南、磁场力）、实验探究（电动机原理）|从磁现象到电生磁、磁生电，构建“场-力-运动”逻辑链| |电磁波|填空14、计算22|波长频率关系、应用（无线充电）|以波速公式为核心，关联通信技术与能量传递| |能源|单选3/10、综合23|能源分类、可持续发展（潮流能、核电）|从不可再生到可再生，结合“双碳”目标体现社会责任|

暑假专题：综合训练（电与磁、电磁波及其应用、能源与可持续发展）-2025-2026学年九年级物理全一册北师大版 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．“司南之杓，投之于地，其柢指南。”我国古代就利用司南指向来辨别方向，如图所示，使用时用手拨动勺柄使它转动，理想情况下，勺子停下来后，勺柄指向（    ） A．地磁北极 B．地理北极 C．地磁南极 D．地理南极 2．从混有铁屑的细沙中快速分离出铁屑，最合适的工具是（　　） A．放大镜 B．铁镊子 C．竹筷 D．磁铁 3．不同能源的使用标志着人类的进步与发展。结合如图分析关于能源利用的描述正确的是（  ） A．古代广泛使用柴薪是因为其热值高，效率高 B．第一次工业革命重要的能量转化为将电能转化为机械能 C．第二次工业革命电力大量使用，电能只能转化为机械能和内能 D．未来可能利用核聚变为人类提供大量能量 4．下列用电器中，根据磁场对通电导体受力的作用的原理制成的是（    ） A．电烙铁 B．电饭煲 C．电动机 D．电磁铁 5．图1是通电螺线管的磁感线情况。图2中，磁场对通电导体的力F竖直向上。图3中“”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外。请根据图1、图2的信息，判断图3下列说法正确的是（　　） A．图3中P端为N极 B．图3中导体不受磁场力作用 C．图3中导体受到竖直向上的磁场力作用 D．图3中导体受到竖直向下的磁场力作用 6．扬声器的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用。下列电器利用此原理的是（        ） A．电灯泡 B．电风扇 C．电热毯 D．发电机 7．如图所示，在水平桌面放置一根条形磁体，用弹簧测力计悬挂一个铁块置于磁体左端的上方，使铁块与磁体在相距一定距离的情况下保持静止。下列说法正确的是（　　） A．测力计对铁块的拉力等于铁块的重力 B．测力计对铁块的拉力与铁块对测力计的拉力是一对平衡力 C．测力计对铁块的拉力与磁铁对铁块的作用力是一对平衡力 D．将测力计水平向右缓慢移到磁体右端，其示数将先变小后变大 8．关于地磁场，下列说法中不正确的是（   ） A．地球相当于一个大磁体，它周围存在着地磁场 B．地磁场的磁感线方向由地理北极指向地理南极 C．地磁场的北极在地理的南极附近 D．地磁场的磁感线在地球两极附近最密集 9．世界上最大的计算机网络是（　　） A．因特网 B．雅虎网 C．搜狐网 D．新浪网 10．为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（　　） A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全 B．该冲程为做功冲程，内能转化为机械能 C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100% D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护 二、课内填空 11．如图所示，煤是千百万年前埋在地下的植物经过漫长的地质年代形成的，所以被称为___________能源。 12．科学家的精神值得我们学习，科学家的贡献我们不能忘记。英国物理学家法拉第发现了______现象，从而实现了______（填“机械能向电能”或“电能向机械能”）的大规模转化，开辟了电气化时代。 三、填空题 13．如图所示，工业机器人在工作时，电动机把电能转化为_______能，它利用的电磁学原理是_______。 14．电磁波是一个“大家族”，图甲是它们的“家族谱”及其主要应用。 (1)手骨折部位要照X射线，X射线的波长比无线电波的波长__________（选填“长”或“短”）。 (2)红外线与紫外线的频率分别用、表示，则__________；它们在真空中的传播速度的大小关系为__________。（均选填“>”“<”或“=”） 15．如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，说明磁场对_________有力的作用；断开开关，对调电源正、负极，将其重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向_________运动。 16．地面卫星控制中心向“嫦娥二号”发送指令时，是利用________传递指令信号的（选填“电磁波”或“声波”）；已知一列电磁波的频率为，则该电磁波在真空中波长为________m。波速、波长和频率的关系：波速＝波长×频率，即。 17．随着我国核电技术的发展，核电在我国能源中占比不断增加。目前核电站是利用核______（选填“裂变”或“聚变”）来获取能量发电；用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的______大。 18．下图所示的无叶风扇也叫空气增倍机，它能产生自然持续的凉风，因无叶片，所以不会覆盖尘土，也不会伤到儿童伸进的手指。风能是_________________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；在无叶风扇工作时，总能量__________（选填“守恒”或“不守恒”）。 四、实验题 19．跨学科实践。 制作简易直流电动机 在制作小电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约的矩形线圈，从线圈的两端各拉出约，然后用小刀刮两端引线的漆皮，如图，用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上，两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块永磁体。通电的线圈周围会产生磁场，变成一个电磁铁。这个电磁铁的下端（靠近永磁体的一端）会与底座上的永磁体产生吸力或斥力，推动线圈旋转。当线圈因惯性转过半圈后，刮的绝缘漆部分转到与支架接触的位置，电路自动断开。此时线圈依靠惯性继续转动。当刮光部分再次接触支架时，电路重新接通，并获得下一次推力。如此反复的“通电—推动—断电—惯性—再通电”循环，就使得线圈持续旋转下去。 (1)线圈在转动过程中将___________能转化为___________能。 (2)实验中增加一节干电池后，发现线圈的转速变快，说明线圈的转速与___________有关。 (3)接通电源后，发现线圈不转动，写出一条可能让线圈转动起来的措施：___________。 五、简答题 20．请用物理学原理解释为什么黑板擦能“吸”在带有铁质背板的黑板上。 21．我们已经知道能量是守恒的，为什么还要节约能源呢？ 六、计算题 22．为了测出某时刻火星到地球的距离，科学家们向火星发射了一束频率为600MHz的电磁波，7min后地面雷达接收到了反射波。求：（真空中电磁波的传播速度为） (1)此时火星到地球的距离。 (2)该电磁波的波长。[已知波速（c）、波长（λ）与频率（ν）的关系为c=λν] 七、综合题 23．海洋能开发：向“深蓝”要“绿电” 海洋能是重要的绿色可再生能源，包括潮差能、潮流能、波浪能、温差能、盐差能等。近年来，我国高度重视海洋能发展。 海洋能资源是可再生能源的重要组成部分，它开发潜力大，具有绿色清洁、预测性强、可就近消纳等优势。以潮流能为例，潮流能是月球和太阳的引潮力使海水产生周期性往复水平运动而形成的动能，其发电设备直接置于水中。受海岸形态和海底地形等因素的影响，潮流能资源主要集中在群岛地区的海峡、水道及海湾的狭窄入口处。潮流能的发电原理和风力发电类似，形象地说，潮流能发电机组就像是“水里的风力发电机”。潮汐周而复始，相比于风电、太阳能等新能源，潮流能的稳定性、可预测性更强。这一特性也有利于潮流能设施的投放、建设。同时，因为水的密度高于风的密度，在单位面积下，潮流能的能量捕获效率高于风能。这意味着可以利用较小尺寸的水轮机，获得较大功率输出。 我国海洋能资源丰富，在优良的资源条件下，相关研究机构和企业早早开展了技术探索，一些领域已走在国际前列。2022年2月24日，我国首台兆瓦级潮流能发电机组“奋进号”在舟山海域成功下海。截至2025年3月17日，“奋进号”并网送电超489万千瓦时，连续运行时间居国际前列。 请回答： (1)人类利用的能源中，哪些能源属于不可再生能源，请举出两例：______、______   (2)潮流能的发电涉及到的能量转化是：潮流能→______→______   (3)比较潮流能与太阳能的发电特点，完成下表： 比较项目 潮流能 太阳能 能量来源 ______的引潮力 太阳辐射 能量形式 动能（海水运动） 光能 稳定性 强（可精确预测） 弱（受______影响显著） 适用地域 沿海/海峡地区 日照充足地区 24．手机无线充电是目前比较新的一门技术，无线充电打破了电能传输只能依靠导线直接接触式传输的方式，属于非接触式传输，能够避免接触式电能传输可能带来的接触火花、滑动磨损、爆炸电击等问题。无线充电的原理如图所示，请你用相关的物理知识，回答问题． (1)手机借助数据线对手机电池充电过程中，是_____能转化为_____能。 (2)无线充电主要应用的物理原理是_____。 A．电流的热效应 B．电磁感应 C．静电感应 D．摩擦起电 (3)为什么无线充电过程中充电板和手机都会轻微发热，而充电线却不会？请用物理知识解释． 试卷第6页，共7页 试卷第7页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 《暑假专题：综合训练（电与磁、电磁波及其应用、能源与可持续发展）-2025-2026学年九年级物理全一册北师大版》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D C D B D B A C 1．D 【详解】“司南”静止时总指南北是因为受到地磁场的作用，且“司南”静止时勺柄是S极，即勺柄指向的是地球的南极，地磁的N极附近，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．D 【详解】磁铁具有吸附铁质物质的性质，可以将铁屑快速从细沙中分离出来，而用铁镊子、竹筷和放大镜来分离铁屑显然效率低下。不现实，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．D 【详解】A．古代广泛使用柴薪是因为当时还没有开发出其他能源，柴薪的热值较低，效率也较低，故A错误； B．由物理学史知识可知，蒸汽机推动了第一次工业革命，蒸汽机是将内能转化为机械能，故B错误； C．电能除了转化为机械能和内能外，还能转化为其他形式的能，故C错误； D．由于可控核聚变可以非常稳定地提供大规模的能源，所以它将会是未来人类能源的主力，未来可能利用核聚变为人类提供大量能量，故D正确。 故选D。 4．C 【详解】电烙铁、电饭煲都是利用电流的热效应制成的，电动机是通电导线在磁场中受力的作用造成的，电磁铁是利用电流的磁效应的原理制成的，故选C。 5．D 【详解】A．根据图3所示信息，电流从电源的正极出发经过线圈回到负极，图3中右侧螺线管的电流绕行方向与图1相同，则磁场分布也与其相同；根据图1中磁感线分布可知，右端为S极，所以，图中P端为S极。故A错误。 BCD．电流从电源的正极出发经过线圈回到负极，根据图1的螺线管与磁感线的关系，可以推出图3中导线所处的磁场的磁感线方向是从右指向左的，与图2中导线所处的磁场的磁感线方向相同；已知图3中“”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外，图2中导线中的电流方向垂直于纸面向里，磁场对通电导体的力F竖直向上，因此图3中通电导线受到的磁场力是竖直向下。故BC错误，D正确。 故选D。 6．B 7．D 【详解】A．铁块静止时受三个力：竖直向上的测力计拉力、竖直向下的重力、磁铁对铁块竖直向下的吸引力，根据受力平衡可得“拉力=重力+吸引力”，因此拉力大于铁块的重力，A错误； B．测力计对铁块的拉力受力物体是铁块，铁块对测力计的拉力受力物体是测力计，两个力不是平衡力，B错误； C．铁块同时受重力、拉力、磁铁的吸引力三个力，拉力与磁铁的吸引力大小不相等，因此二者不是一对平衡力，C错误； D．条形磁体的磁性特点是两端磁极磁性最强，中间磁性最弱。铁块从磁体左端向右端移动时，磁铁对铁块的吸引力先变小后变大，结合“拉力=重力+吸引力”可知，测力计示数先变小后变大，D正确。 故选D。 8．B 【详解】A．地球本身是一个大磁体，周围存在地磁场，该说法正确。故A不符合题意； B．磁感线的方向是从磁体的 N 极出发、回到 S 极；地磁场的北极在地理南极附近，南极在地理北极附近，因此地磁场的磁感线方向是由地理南极指向地理北极，而非 “地理北极指向地理南极”，故B符合题意； C．地磁场的北极对应地理的南极附近，地磁场的南极对应地理的北极附近，故C不符合题意； D．磁感线的疏密反映磁场强弱，地球两极（地磁两极附近）磁场最强，磁感线最密集，该说法正确。故D不符合题意。 故选B。 9．A 【详解】因特网是全世界互连的最大网络结构，而雅虎、搜狐、新浪只是全球因特网中的某一个网站，故A符合题意． 10．C 【详解】A．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，燃烧较完全，故A正确，不符合题意； B．如图所示，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程燃气的内能转化为活塞的机械能，故B正确，不符合题意； C．汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率一定小于100%，故C错误，符合题意； D．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，故D正确，不符合题意。 故选C。 11．化石 【详解】煤，是千百万年前埋在地下的植物经过漫长的地质年代形成的，是植物的化石，所以被称为化石能源。 12． 电磁感应 机械能向电能 【详解】[1]英国物理学家法拉第通过实验发现了电磁感应现象，电磁感应现象是指闭合电路的一部分在磁场中作切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流的现象。 [2]电磁感应现象的发现进一步揭示了电和磁的联系，为发电机的发明奠定了基础，实现了机械能向电能的转化，使得电能的大规模生产和应用成为可能，从而开辟电气化时代。 13． 机械 通电导线在磁场中要受到力的作用 【详解】电动机在工作时，消耗电能，产生机械能；它利用的电磁学原理是“通电导线在磁场中要受到力的作用”。 14．(1)短 (2) < = 【详解】（1）由图甲可知，X射线的频率高于无线电波的频率，由公式可知，电磁波的频率越高，波长越短，故X射线的波长短； （2）[1][2]由图甲可知，由公式可知，红外线的频率小于紫外线的频率，故；红外线与紫外线都是电磁波，电磁波在真空中的传播速度约为，故。 15． 通电导体 右 【详解】[1]由图可知，闭合开关后电路处于通路状态，铝棒中有电流通过，观察到铝棒向左运动，力是改变物体运动状态的原因，说明通电导体在磁场中受到力的作用。 [2]本实验中，铝棒受力的方向由通过它的电流方向和磁场方向决定。当断开开关，对调电源正、负极，也就相当于在磁场方向不变情况下，改变通过铝棒的电流方向，则铝棒受力方向改变，铝棒的运动方向也会随之改变，即向右运动。 16． 电磁波 500 【详解】[1]电磁波的传播不需要介质，地面卫星控制中心向“嫦娥二号”发送指令时，是利用电磁波传递指令信号的。 [2]已知一列电磁波的频率为，则该电磁波在真空中波长为 17． 裂变 比热容 【详解】[1]目前核电站是利用可控制的核裂变来获取能量发电。 [2]用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的比热容大，吸热能力强，可以吸收更多的热量。 18． 可再生 守恒 【详解】[1][2]风能可以源源不断地从大自然中获取，是可再生能源；根据能量守恒定律可知，在无叶风扇工作时，总能量守恒。 19．(1) 电 机械 (2)电流大小 (3)换磁性更强的永磁体 【详解】（1）[1][2]线圈转动过程中，消耗电能，通电的导体在磁场中受力的作用而运动，因此线圈在转动过程中将电能转化为机械能。 （2）增加一节干电池后，电路中的电压变大，电路中电阻不变，由可知，电路中的电流变大，线圈的转速变快，说明线圈的转速与电流大小有关。 （3）接通电源后，线圈不转动，可能是由于线圈受到的力太小，永磁体的磁性太弱可能会导致线圈受到的力太小，因此可能让线圈转动起来的措施是换磁性更强的永磁体。 20．黑板擦内有磁体，磁体具有磁性，能吸引铁质背板。 【详解】黑板擦内有磁体，磁体具有磁性，能吸引铁质背板，因此黑板擦能“吸”在带有铁质背板的黑板上。 21．能量守恒定律指出能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，总量保持不变。但能量的转化和转移具有方向性，例如燃料燃烧释放的内能会散失到周围环境中，无法再被集中利用；同时煤、石油等不可再生能源的储量有限，消耗后短时间内无法再生，导致可被人类利用的优质能源不断减少，所以即使能量守恒，仍需节约能源。 【详解】略 22．(1) (2)0.5 m 【详解】（1）根据速度公式，可得火星到地球的距离为 （2）由得雷达向火星发出的电磁波的波长为 23．(1) 石油 天然气 (2) 机械能 电能 (3) 月球和太阳 天气 【详解】（1）[1][2]煤、石油和天然气越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。 （2）[1][2]潮流能是月球和太阳的引潮力使海水产生周期性往复水平运动而形成的动能，潮流能发电机组发电时，是利用海水的动能带动水轮机转动，水轮机再带动发电机转动，将机械能转化为电能。所以潮流能的发电涉及到的能量转化是：潮流能→机械能→电能。 （3）[1]根据材料“潮流能是月球和太阳的引潮力使海水产生周期性往复水平运动而形成的动能”可知，潮流能的能量来源是月球和太阳的引潮力。 [2]太阳能发电的能量来源是太阳辐射，而太阳辐射会受到天气、昼夜交替等因素的影响，比如阴天、夜晚时太阳辐射减弱或消失，导致太阳能发电的稳定性弱，所以太阳能发电稳定性弱是受天气、昼夜交替等因素影响显著。 24．(1) 电 化学 (2)B (3)无线充电过程中充电板和手机进行能量转化，会有部分能量损失，转化为内能，故温度升高；充电线一般电阻较小，由可知，产生热量少，故温度变化不明显。 【详解】（1）[1][2]在手机充电过程中，通过消耗电能转化为电池的化学能储存起来。 （2）智能手机放在无线充电板上时，受电线圈靠近该磁场时就会产生感应电流，给智能手机充电，这是利用电磁感应原理工作的。 故选B。 （3）略。 答案第2页，共6页 答案第3页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $