第二十章 电与磁 单元练习 2026-2027学年人教版物理九年级全一册

**基本信息** 初中物理第二十章“电与磁”单元复习卷，以科技前沿（福建舰电磁弹射、新型充电宝）和生活应用（电梯报警、除湿器）为情境，覆盖电磁感应、电流磁效应等核心知识，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|磁性材料、电磁继电器原理|结合悬空陀螺、电磁弹射考磁场应用| |填空题|5题|发电机能量转化、电磁感应条件|关联奥斯特实验、定滑轮杠杆原理| |实验题|1题|磁敏电阻特性验证|设计探究方案，培养科学探究能力| |综合题|3题|电磁继电器控制电路、电热水器功率计算|以除湿器、充电宝为载体，考查综合应用与科学论证|

第二十章电与磁 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列装置中，利用图示实验原理工作的是（    ） A．电烤箱 B．发电机 C．电风扇 D．电磁继电器 2．物质的物理属性在实际中有很多应用。用铜来制作导线，是因为铜具有较好的（　　） A．弹性 B．磁性 C．导热性 D．导电性 3．某实践课程中有一个新颖的悬空陀螺（如图所示），其原理是利用磁场产生的力来支持陀螺，陀螺因惯性会持续在磁体上空保持同一高度匀速转动。下列关于此现象的说法，不正确的是（　　） A．陀螺悬空的原理是同名磁极相互排斥 B．若要增大陀螺的悬空高度，则要增强磁场 C．陀螺静止时，在竖直方向受力平衡 D．仅改变陀螺的磁极方向也可实现悬空 4．2025年，我国首艘电磁弹射型航母福建舰完成电磁弹射试验并正式入列，标志着我国海军进入三航母时代。弹射前，储能系统利用电能把一个数吨重的飞轮快速旋转起来，让它每分钟达到数千转，这个过程大约需要45秒，储存大约120MJ的能量。下列四幅图中的实验原理与储能系统相同的是（　　） A． B． C． D． 5．下列用品中使用了磁性材料的是（　　） A．银行储蓄卡 B．天平 C．VCD光碟 D．粘在墙上的塑料挂衣钩 6．小明设计了一个电梯自动报警模拟装置，如图甲所示。在控制电路中，电源电压为12V，为滑动变阻器，为压敏电阻，的阻值大小随压力F的变化关系如图乙所示。闭合开关和，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁刚好被吸下，动触点K与触点A断开，同时与触点B接触，电动机停止工作，报警铃声开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。下列说法错误的是（　　） A．闭合时，电磁铁的上端为S极 B．压敏电阻受到的压力越大，控制电路中的电流越小 C．保持的滑片位置不变，压敏电阻受到的压力为1000N时，控制电路的总功率为0.72W D．若保持控制电路电源电压不变，要减小电梯最大载重，应将的滑片P向左 7．小庆为禽蛋孵化箱设计了如图甲所示的温控装置。其中为热敏电阻，其阻值随温度变化的曲线如图乙所示。已知电磁继电器的线圈电阻R0为50Ω，左侧控制电路的电源电压为7V。当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸下，右侧工作电路就断开。下列说法正确的是（　　） A．热敏电阻的阻值随温度的升高而不断地增大 B．若增加电磁铁中线圈的匝数，该装置控制的温度上限将升高 C．根据图乙可知该装置可将孵化箱温度控制在40℃以下 D．若想适当降低孵化器的温度，可在控制电路中串联接入一个电阻 8．某款手电筒，外壳透明，可以清晰看到里面有一个线圈和一个磁体。当上下来回摇动时，手电筒上的LED灯泡会发光。下列说法正确的是（　　） A．LED灯由超导体材料制成 B．摇动时电能转化为机械能 C．此装置与电动机原理相同 D．该现象属于电磁感应现象 9．通电螺线管中插入铁芯后，磁性大大增强。其原因是（　　） A．插入铁芯相当于增加了线圈的匝数 B．铁芯原来的磁性使通电螺线管的磁性增强 C．铁芯磁化后的磁场与电流的磁场叠加，磁性增强 D．铁芯磁化后的磁场与电流的磁场互相抵消 10．小王同学自制了一个简易指南针，他将磁化后的缝衣针放在水中漂浮的一片树叶上，多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到针尖端总是指向南方，该现象说明（　　） A．同名磁极相互吸引 B．地球存在磁场 C．树叶具有磁性 D．针尖端为磁北极 二、填空题 11．导体切割磁感线会产生电流，人们根据这一原理制造发电机，将_______能转化为_______能。 12．下面是小强同学的“物理学习笔记”摘录，①科学家与贡献：______——电流的磁效应；②装置与原理：发电机——______；③物理知识与应用：定滑轮——______杠杆。 13．如图所示，闭合电路的一部分导体在磁场里做____________运动时，导体中就会产生电流。____________（选填“电动机”或“发电机”）就是利用此原理工作的。 14．_______也是一种常见的电源，家庭电路中的电流是靠远方电站中的发电机来维持的。 15．如图所示为便携式小风扇，其中的动力来源是一个直流电动机，该直流电动机的额定电压为3V，线圈内阻为1Ω，正常工作时电流为0.2A，则其额定功率为______W。该电动机正常工作5min，消耗的电能为______J，线圈产生的热量为______J。 三、实验题 16．实践小组的同学课外收集到一个磁敏电阻并对此电阻与磁场关系展开研究，借助智能AI搜索显示结论：磁敏电阻附近的磁场越强，阻值越大。请你选择合适的器材帮助实践小组设计实验，对AI提供结论进行验证。 实验器材：_________________________ 实验步骤：_________________________ 实验结论：_________________________ 四、综合题 17．珠海的春季，天气潮湿，需要除湿。如图1所示为某实验室的自动除湿器。除湿器内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成。简化后的电路图如图2所示。控制电路中的电源电压，调控电阻的阻值范围为。R为装在除湿器内的湿敏电阻。其阻值随相对湿度（空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH）变化的图像如图3所示。L为磁控开关，当湿敏电阻R的阻值发生变化时，控制电路中的电流随之发生变化，当电流大于或等于25mA时，L的两个由磁性材料制成的弹片具有了磁性并相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电压，为保护电阻，磁控开关L的线电阻不计。问： (1)当S接通时，可判断出图2中线圈上端P的磁极是______极； (2)磁性弹片可能是下列哪些材料组成（　　） A．钻、锌 B．铁、铝 C．钴、镍 D．铁、钢 (3)开关S闭合后，磁控开关L的两个弹片在一定条件下相互吸合，未涉及的知识有（　　） A．电流的磁效应 B．通电导体在磁场中受力的作用 C．磁化 D．磁极间相互作用 (4)由图3可知，湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而______；在磁控开关L闭合条件不变的情况下，若要早点开始除湿，则应将控制电阻______（以上两空均选填“变小”、“不变”或“变大”）； (5)因实验室内有较敏感的器件，要求相对湿度控制在45%RH以内，则调控电阻的阻值不能超过______； (6)若除湿过程中工作电路的总功率为1100W，保护电阻，压缩机功率是______W。 18．如图所示是一款新型充电宝。它上面采用磁吸式可以供智能手表充电；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。其电压为3.7V，并采用4000mAh超大容量电池，方便实用。 (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： (2)手机受电线圈的工作原理是__________ 蓝牙音箱中的扬声器发声是由于纸盆的____ 产生的，扬声器的工作原理是________对 电流有力的作用。 (3)电池充满电储存的电能为 ___________ (4)关于磁场和磁感线，以下说法错误的是 A．磁体周围存在着磁感线 B．磁体之间的相互作用是通过磁场产生的 C．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的 D．磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向 19．某兴趣小组查阅资料，设计出如图甲所示的家用电热水器的原理图。工作电路电压恒为220V，R1、R2是加热的定值电阻，R2阻值为44Ω。控制电路电源电压恒为5V，滑动变阻器RP的最大阻值为10Ω，电磁铁线圈电阻不计，R3为热敏电阻，其阻值随温度的变化如图乙所示。当控制电路的电流小于或等于0.25A时，衔铁受弹簧作用向上抬起，两触点A、B接通，工作电路处于加热状态；当控制电路的电流大于0.25A时，衔铁被电磁铁吸下，两触点A、B断开，工作电路处于保温状态，保温功率为40W。求： (1)电阻R1的阻值是多少？ (2)加热状态下工作电路的功率是多少？ (3)工作电路处于加热状态时，控制电路中的R3最大电阻是多少？ (4)电热水器可设置的最高温度是多少？ 学科网（北京）股份有限公司 《第二十章电与磁》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D D B A B C D C B 1．B 【详解】图示实验是探究产生感应电流条件的实验装置。 A．电烤箱的工作原理是电流的热效应，故A不符合题意； B．发电机的工作原理是闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流，故B符合题意； C．电风扇的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，故C不符合题意； D．电磁继电器的工作原理是通电导线的周围存在磁场，故D不符合题意。 故选B。 2．D 【详解】用铜来制作导线，是因为铜的电阻较小，具有较好的导电性，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．D 【详解】A．悬空陀螺利用同名磁极相互排斥，使得由小磁体制作的陀螺能够悬空，故A正确，不符合题意； B．若要增大陀螺的悬空高度，则需要增强磁场的强度，故B正确，不符合题意； C．陀螺静止时，在竖直方向受力平衡，故C正确，不符合题意； D．若仅改变陀螺的磁极方向，则它下端的磁极与底座上端的磁极是异名磁极，会相互吸引，不能实现悬空，故D错误，符合题意。 故选D。 4．B 【详解】在弹射前，储能系统利用电能把一个数吨重的飞轮快速旋转起来，将电能转化为机械能，这是电动机的原理。 A．图为奥斯特实验装置图，说明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故A不符合题意； B．图中实验说明通电导体在磁场中会受到力的作用，利用这一原理可制成电动机，故B符合题意； C．图中是电磁感应现象，闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，产生感应电流，这是发电机的工作原理，故C不符合题意； D．图中为探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关的实验装置图，实验说明电磁铁磁性的强弱与线圈匝数、电流大小有关，故D不符合题意。 故选B。 5．A 【详解】A．银行储蓄卡使用的是磁性材料，故A符合题意； B．天平是称量物体质量的工具，没有使用磁性材料，故B不符合题意； C．VCD光碟是利用光来进行工作的，它在光驱中利用激光头发出的光来读取信息，故C不符合题意； D．挂衣钩是利用大气压来进行工作的，大气压将挂衣钩压在墙壁或光滑物体上，可以挂一些物体，没有使用磁性材料，故D不符合题意。 故选A。 6．B 【详解】A．S1闭合时，电流从电磁铁的下端流入、上端流出，由安培定则可知，电磁铁的下端为N极、上端为S极，故A正确，不符合题意； B．由乙图可知，压敏电阻受到的压力越大，压敏电阻的阻值越小，控制电路的总电阻变小，电压一定，由欧姆定律可知控制电路中的电流越大，故B错误，符合题意； C．当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁刚好被吸下，由欧姆定律可得此时电路总电阻，由图乙可知此时压敏电阻的阻值，所以此时变阻器接入电路的阻值 保持R1的滑片位置不变，当压敏电阻受到的压力为1000N时，由图乙可知此时压敏电阻的阻值，此时电路中的总阻值 总电流 控制电路的总功率，故C正确，不符合题 D．若保持控制电路电源电压不变，要减小电梯最大载重，压敏电阻受到的压力减小，控制电路中电阻增大，电流减小，而电磁铁线圈中的电流要保持不变，应减小R1的连入电路的电阻，所以将滑片P向左移，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．C 【详解】A．由乙图可知，随着温度的升高，热敏电阻的阻值减小，故A错误； B．若增加电磁铁中线圈的匝数，电磁铁的磁性会增强，在电流小于20mA时，就可以将衔铁吸下，根据可知，电压不变时，总电阻增大，由于R总=R+R0可知，R0不变，R增大，由图乙可知，该装置控制的温度上限将降低，故B错误； C．当继电器线圈中的电流最小为20mA时，电路中的总电阻为 热敏电阻阻值 由图乙可知，此时温度为40℃，则装置可将温度控制在40℃以下，故C正确； D．因衔铁被吸下时，线圈中的电流保持不变，所以电路中的总电阻不变，在控制电路中串联接入一个电阻，由于R0的阻值大小不变，R接入的阻值会变小，根据乙图可知，孵化器的温度会升高，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】A．超导体指电阻为零的材料，LED灯是由半导体材料制成的，而不是超导体，故A错误； B．摇动手电筒时，线圈切割磁感线产生感应电流，是将机械能转化为电能，而不是电能转化为机械能，故B错误； C．电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。而该手电筒是利用电磁感应现象发电，与发电机原理相同，故C错误； D．线圈在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，使LED灯发光，这属于电磁感应现象，故D正确。 故选D。 9．C 【详解】铁芯可以被磁化，磁化后的磁场与电流的磁场叠加，磁性增强。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 10．B 【详解】A．同名磁极相互排斥，该现象与同名磁极相互排斥无关，故A不符合题意； B．磁化后的缝衣针能指南北，是因为地球存在磁场，缝衣针受到地磁场的作用总是指南北方向，故B符合题意； C．树叶只是起到漂浮承载缝衣针的作用，树叶本身不具有磁性，故C不符合题意； D．针尖端总是指向南方，说明针尖端为磁南极，故D不符合题意； 故选 B。 11． 机械 电 【详解】[1][2]发电机是利用电磁感应现象的原理制成的，是将机械能转化为电能的装置。 12． 奥斯特 电磁感应现象 等臂 【详解】[1]奥斯特发现了电流的磁效应，即通电导线的周围有磁场。 [2]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，这是电磁感应现象，应用是发电机。 [3]定滑轮不省力也不省距离，相当于一个等臂杠杆。 13． 切割磁感线 发电机 【详解】[1][2]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应；它是由英国物理学家法拉第最早发现的，发电机就是根据这一原理制成的。 14．发电机 【详解】发电机是一种提供电能的装置，也是一种常见的电源，家庭电路中的电流是靠远方电站中的发电机来维持的。 15． 0.6 180 12 【详解】[1]根据电功率的公式可得，该直流电动机额定功率为 [2]该电动机正常工作5min，消耗的电能为 [3]线圈产生的热量为 16． 见解析 见解析 见解析 【详解】[1]要验证磁敏电阻和磁场的关系，可以通过观察电流表示数变化来反映电阻阻值变化，因此需要器材有：电源、开关、导线、定值电阻、电流表、磁敏电阻、条形磁体。 [2]①用导线将电源、开关、定值电阻、电流表、磁敏电阻连接在一起，形成一个串联电路。 ②闭合开关，将条形磁体逐渐靠近磁敏电阻，观察并记录电流表的示数变化。 [3]若观察到磁体与磁敏电阻的距离越小，电流表示数越小，则说明在电源电压不变时，电路总电阻变大，则磁敏电阻的阻值变大。结论为：磁敏电阻附近的磁场越强，阻值越大。 17．(1)N (2)C (3)B (4) 变小 变小 (5)380 (6)900 【详解】（1）根据右手安培定则可知，四指的方向为电流的方向，大拇指的指向为N极的方向，故线圈上端P的磁极是N极。 （2）磁铁可以吸引铁、钴、镍等物质，故磁性弹片可能是铁、钴、镍，故C符合题意；ABD不符合题意。 故选C。 （3）根据题文可知，当电流大于或等于25mA时，L的两个由磁性材料制成的弹片具有了磁性并相互吸合； A．由于电流的磁效应，使通电螺线管具有磁性，故A不符合题意； B．该弹片在吸合前，没有闭合，电路中没有电流，无法形成通电导线，故不涉及通电导线在磁场中受到力的作用，故B符合题意； C．通电螺线管将磁性材料被磁化从而具有了磁性，故C不符合题意； D．磁化后的弹片由于异名磁极相互吸引而相互吸合，涉及了磁极间的相互作用。故D不符合题意。 故选B。 （4）[1]由图3可知，相对湿度的增加，湿敏电阻R的阻值变小，湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而减小。 [2]当电流大于或等于25mA时，L的两个由磁性材料制成的弹片具有了磁性并相互吸合，电路中的电流为，电路中的临界电流是一个定值，电源电压是一个定值，若要早点开始除湿，湿敏电阻的阻值变大，控制电阻变小。 （5）当电流大于或等于25mA时，弹片相互吸合，除湿机开始工作，此时控制电路总电阻最大值为 根据图3可知，当相对湿度控制在45%RH，此时R的阻值为100Ω，调控电阻的阻值不能超过 （6）若除湿过程中工作电路的总功率为1100W，电路中的电流为 保护电阻两端的电压为 压缩机两端的电压为 压缩机功率是 18．(1)异名 (2) 电磁感应 振动 磁场 (3)53280J (4)A 【详解】（1）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，磁吸正是利用异名磁极间的吸引力来固定触点的。 （2）[1]指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，这种现象为电磁感应，受电线圈就是通过这种方式产生电流为手机充电的。 [2]蓝牙音箱中的扬声器发声是由于纸盆的振动产生的。声音是由物体振动产生的，扬声器的纸盆振动从而发出声音。 [3]扬声器中有线圈，线圈处于磁场中，当有电流通过时，线圈受到磁场力的作用而运动，带动纸盆振动发声。扬声器的工作原理是磁场对电流有力的作用。 （3）已知充电宝电压为3.7V，电池容量4000mAh，电池充满电储存的电能为 （4）A．磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线，磁体周围实际不存在磁感线，故A错误，符合题意； B．磁体周围存在磁场，磁体之间的相互作用是通过磁场产生的，故B正确，不符合题意； C．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的，故C正确，不符合题意； D．磁体周围存在磁场，磁场中小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向，故D正确，不符合题意。 故选A。 19．(1)1210Ω (2)1140W (3)20Ω (4)80℃ 【详解】（1）当两触点、接通时，工作电路中、并联，电路电阻小，电路电功率大，处于加热状态；当两触点、断开时，开路，工作电路为的简单电路，电路电阻大，电路电功率小，处于保温状态，工作电路的保温功率。 由公式得则 的电阻。 （2）加热状态下，工作电路中、的并联，不变。 由公式得 的电功率 工作电路总功率。 （3）控制电路中、串联。 当工作电路处于加热状态时，控制电路的最大电流 由欧姆定律可得 控制电路的最大电阻 当时，电阻最大，则 最大电阻。 （4）由图乙可知，电阻越小时，电热水器设置的温度越高。 当时，电阻最小，则 最小电阻 由图乙可知，该电热水器正常工作可设置的最高温度是。 学科网（北京）股份有限公司 $