第二十章电与磁单元自主检测同步作业练习2025-2026学年人教版九年级物理全一册

**基本信息** 本卷为初中物理电与磁单元复习卷，整合2023-2025年多地中考真题及创新题型，覆盖磁现象、电流磁效应、电磁感应等核心知识点，突出物理观念与科学思维的考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|9/36|地磁场发现、磁现象应用、奥斯特实验|结合沈括史料、新能源汽车情境，体现文化传承与科技前沿| |实验探究题|2/16|电磁铁磁性、电磁感应条件|通过弹簧测力计读数、导体运动方向分析，培养科学探究能力| |科普阅读题|1/12|电磁炮工作原理|以电磁炮为载体，考查磁场对物体作用及能量转化，渗透科学态度与责任|

第二十章电与磁自主检测 一、选择题(本题共 9 小题，每小题4 分，计36分) 1.新物理观念「2024天津河东期末」世界上最早记录了“地理的两极和地磁场的两极并不重合”这一现象的人是 ( ) A.沈括 B.奥斯特 C.安培 D.法拉第 2.「2023湖南长沙中考」我国是最早用文字记载磁现象的国家之一，下列说法正确的是 ( ) A.“慈(磁)石召铁，或引之也”，说明磁石没有磁性 B.罗盘周围的磁感线真实存在且可见 C.司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用 D.鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极 3.「2025北京大兴期末」在水平桌面上放置一条形磁体，磁体上盖有一薄玻璃板，在玻璃板上均匀地撒上一些细碎的铁屑，然后轻敲玻璃板，发现铁屑在玻璃板上有规律地排列，如图所示。下列说法正确的是 ( ) A.用碎纸屑代替铁屑重做实验，纸屑也能有规律地排列 B.用其他任何金属碎屑重做实验，金属碎屑都能有规律地排列 C.根据铁屑的排列规律，可以判断出条形磁体周围各位置的磁场方向 D.磁体两端附近聚集的铁屑较多而中间铁屑较少，是因为条形磁体两端的磁性较强 4.新领悟教材变式「2025北京丰台期末」如图所示是奥斯特实验中小磁针发生偏转的情境。关于该实验的分析，下列说法正确的是 ( ) A.导线周围存在磁场 B.电流具有热效应 C.小磁针的指向决定了该点的磁场方向 D.若改变导线中的电流方向，小磁针的偏转方向将会改变 5.新课标科学思维「2024四川成都中考」如图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是 ( ) A.根据小磁针指向可以判定，通电螺线管的右端为S极 B.小磁针静止时 N 极所指方向就是该点的磁场方向 C.将小磁针移到其他位置，N极所指方向一定不变 D.本实验可以得出：通电螺线管的磁极与电流方向无关 6.跨社会发展「2024四川广安中考」《新能源汽车产业发展规划(2021——2035年)》指出:发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列家用电器与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的是 ( ) 7.「2024湖北武汉中考」新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表，各项技术均处于世界领先水平，其中用到的一种能量回收技术就是汽车在滑行或制动过程中，内部线圈切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能。下列装置中也利用了电磁感应原理工作的是 ( ) 8.新创新实验「2024广东广州番禺一模」如图所示的装置，标有“红”“绿”字样的是发光二极管。线圈匀速转动过程中，下列说法正确的是 ( ) A.两个二极管能同时发光 B.线圈转至某位置时，两个二极管都不发光 C.此过程电能转化为机械能 D.该装置中的线圈和磁体部分在电路中相当于用电器 9.跨工程安工程实践「2024四川自贡中考」如图是自贡某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，关于它的说法正确的是 ( ) A.当温度达到90 ℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮 B.当温度达到90 ℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮 C.当温度低于90 ℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮 D.当温度低于90 ℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮 二、填空题(本题共4小题，每空2分，计18分) 10.「2025天津河北期末」三个磁体相邻磁极间的磁感线分布如图所示，D端为 极，B端为 极。(均选填“N”或“S”) 11.新科学探究「2024甘肃临夏中考」在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中，在装有螺线管的玻璃板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需 ，观察铁屑的排布，并对比条形磁体、蹄形磁体的磁场，不难发现通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似。 12.新献材变式「2024广东惠来期末」如图装置是一个 (选填“发电机”或“电动机”)，当接通电源时，磁场内线圈abcd会 (选填“保持静止”或“转动”)，若把图中的电源改为灵敏电流计，则该装置可改装为 。 13.跨日你生活「2023江苏无锡中考」某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪。地板下方铺设的结构如图所示，当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动，使固定在地面上的弹簧线圈做 磁感线运动，闭合电路中产生 ，小灯泡发光。 三、作图题(4分) 14.「2024江苏扬州中考」如图，请标出电源正负极和磁感线的方向。 四、实验探究题(本题共2小题，15小题8分，16小题8分,计16分) 15.「2023内蒙古赤峰中考」学习了电磁铁，小明想：“电磁铁两极磁性强弱是否相同呢?”图甲是他探究该猜想的装置图。 (1)通电后，电磁铁A 端是 极。 (2)闭合开关后，弹簧测力计的示数太小，要使其示数变大，滑动变阻器滑片 P 应向 端移动。 (3)将滑动变阻器调节完成后，根据图乙读出弹簧测力计的示数为 N。 (4)在原位置将电磁铁两端对调，使B 端向上，保持电流不变，观察到弹簧测力计示数与(3)中相同。初步可得出的结论是：电磁铁两极磁性强弱 。 16.新教学探究实验小组在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的实验装置。 (1)实验中是通过观察 来判断电路中是否有电流产生的。 (2)保持装置不变，改变开关通断状态，让导体AB在磁场中沿不同方向运动，观察灵敏电流计指针的偏转情况，记录在表中。 实验次数 开关 磁场方向 导体AB的运动情况 灵敏电流计指针的偏转情况 1 断开 上 N下S 左右或 上下运动 不偏转 2 闭合 上 N下S 静止 不偏转 3 闭合 上 N下 S 上下运动 不偏转 4 闭合 上N下S 左右运动 偏转 (3)分析实验1和4 可知，产生感应电流的条件之一是 。 (4)分析实验3和4，小明认为产生感应电流的另一条件是电路中的部分导体必须水平左右运动，为了验证这一猜想是否正确，需要继续进行的操作是 。 (5)另一小组的同学发现，向左撤走磁铁时指针也摆动了，结合以上实验过程可以看出产生感应电流的另一条件是导体做 运动。 五、科普阅读题(12分) 17.新开放性设问「2024贵州贵阳模拟」电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种动能杀伤武器。作为科技爱好者的小明制作了一个如图甲所示的线圈式电磁炮，它电路部分的简化图如图乙所示，其中L是线圈，C是一个电容器(一种能够储存电能的元件)，炮管部分的切面图如图丙所示。将小铁珠放置在炮管中，让它位于线圈的左侧，将开关S接1后，电源就向电容器充电，此时电容器储存电能；一段时间之后，再将开关接到2处，此时电容器在放电，它在极短时间内将储存的电能全部释放，给线圈提供一个极大的瞬时电流，小铁珠就从炮管的另一侧发射出去了。 请回答下列问题： (1)当开关改接2后，线圈中就有电流通过，此时电容器的作用相当于电路中的 ；通电后的线圈周围产生了 对小铁珠施加了一个向右的力，这个力改变了小铁珠的 ，使它被发射出去； (2)小明猜想炮弹发射的速度与炮弹的质量大小有关，于是将小铁珠更换为同体积但质量更小的铝珠进行实验，但却发现铝珠无法发射出去，你认为产生这种现象的原因是 ； (3)小明在操作电磁炮的过程中发现，在小铁珠发射出去的同时，发射装置向后运动。若将发射装置固定在桌面上，小铁珠发射出去的速度将如何变化?理由是什么? 。 六、计算题(14分) 18.新疆武学习「2024 山东德州中考」如图甲所示，为物理创新小组设计的光控路灯原理图，由控制电路和工作电路组成，光敏电阻R₁的阻值随照度E(描述光照强度的物理量)的变化关系如图乙所示，Lx 是照度的单位。闭合开关S₁、S₂,当通过线圈的电流I<1.5 mA 时,触点A、B接通,当通过线圈的电流I≥1.5 mA 时,触点 A、B断开。已知控制电路电源电压U₁为6 V,定值电阻R₂的阻值为2 kΩ,工作电路电源电压( 为220 V,灯泡L₁和L₂规格均为“220 V 44 W”。(电磁铁线圈电阻忽略不计)求： (1)灯泡L₁正常发光时的电阻； (2)当E=3.0 Lx时,工作电路在 10 min 内消耗的电能； (3)当E=1.5 Lx时,工作电路的电功率。 第二十章自主检测 1. A世界上最早记录了“地理的两极和地磁场的两极并不重合”这一现象的人是沈括，故选A。 2. 答案C磁石是磁体的一种，具有磁性，A错误；磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线，不是真实存在的，B错误；地球本身是一个巨大的磁体，司南能指南北，是因为受到地磁场的作用，C正确；鱼形铁被磁化后制成的指南鱼也是磁体的一种，任何磁体都有两个磁极，D错误。 3. D铁屑在玻璃板上有规律地排列，是因为铁是磁性材料，在磁场中受到磁场的力的作用，而碎纸屑不是磁性材料，也不是所有的金属都是磁性材料，故用碎纸屑或其他非磁性材料的金属碎屑代替铁屑重做实验，纸屑和金属碎屑不能有规律地排列，故A、B错误；根据铁屑的排列规律，可以判断出条形磁体周围磁场的大致分布以及磁性的强弱，但不能判断磁场方向，故C错误；磁性越强的位置对铁屑的吸引力越强，铁屑就越多，故磁体两端附近聚集的铁屑较多而中间较少，是因为条形磁体两端的磁性较强，故D 正确。故选D。 4. D奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场，A错误；奥斯特实验说明电流具有磁效应，B错误；小磁针静止时北极的指向显示了该点的磁场方向，C错误；若改变导线中的电流方向，小磁针的偏转方向将会发生改变，D正确。故选 D。 总结归纳 奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应；通电导体周围的磁场方向与电流的方向有关。 5. B小磁针的左端为S极，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的右端为N极，A错误；小磁针的作用是反映通电螺线管周围的磁场方向，其静止时N 极所指方向就是该点的磁场方向，B正确；由于通电螺线管周围的磁场方向可能相同也可能不同，因此将小磁针移到其他位置，N极所指方向不一定不变，C错误；实验中，当改变电路中的电流方向时，螺线管两端的极性改变，小磁针静止时 N 极的指向也会发生改变，说明通电螺线管的磁极与电流方向有关，D错误。故选B。 6. D新能源电动汽车动力装置为电动机，是将电能转化为机械能，利用通电导体在磁场中受力的作用工作。电视机将电能主要转化为光能和内能，A不符合题意；手电筒、电饭锅利用电流的热效应工作，将电能转化为内能，B、C不符合题意；电风扇是利用通电导体在磁场中受力的作用工作的，主要将电能转化为机械能，D符合题意。故选 D。 7. D电磁起重机的工作原理是电流的磁效应，A不符合题意；司南是利用磁极间的相互作用工作的，B不符合题意；自制电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用工作的，C不符合题意；动圈式话筒是把声信号转变成电信号，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，利用了电磁感应原理，D符合题意。故选 D。 因为线圈的 ab 边和 cd 边切割磁感线的方向是周期性变化的，线圈中产生的电流方向也是周期性变化的，所以两个二极管交替发光，A错误；线圈转至平衡位置时，不切割磁感线，不产生感应电流，两个二极管都不发光，B正确；此过程将机械能转化为电能，C错误；该装置中的线圈和磁体部分在电路中相当于电源，D错误。故选B。 9. A由图可知，当温度达到90℃时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，电铃响，红灯亮，起到报警作用，故选 A。 10答案 N N 解析 由图可知，中间磁体与右侧磁体之间的磁感线呈排斥状，由磁极间的相互作用规律可知，中间磁体的 D 端为N极，C端为S极；中间磁体与左侧磁体之间的磁感线呈吸引状，则左侧磁体的B端为 N极，A 端为S极。 11.答案 轻敲玻璃板 条形 解析 在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中，在装有螺线管的玻璃板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑会被磁化，但由于其与玻璃板间的摩擦较大，不能自主转动，因此实验中需轻敲玻璃板来减小铁屑与玻璃板的摩擦，使铁屑在磁场的作用下有规律地排列；由图中铁屑排列形状可知，通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。 12.答案 电动机 转动 发电机 解析 由图可知，该装置外部有电源，当接通电源时，线圈的 ab、cd边中的电流方向相反，它们的受力方向相反，线圈会转动，是电动机的原理图；把图中的电源改为灵敏电流计，线圈转动时切割磁感线，产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，就改装成了发电机。 13.答案 切割 感应电流 解析 由图知，固定在地板下方的磁铁位于线圈内部，当磁铁上下往复运动时，线圈做切割磁感线运动，根据电磁感应现象可知，线圈中会产生感应电流，小灯泡会发光。 14.解析 根据安培定则可知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，所以，电源右端为正极、左端为负极；螺线管外部，磁感线从 N极出发、回到 S 极，如图所示。 15 答案 (1)S (2)左 (3)2.2 (4)相同 解析 (1)通电后，根据安培定则可知，电磁铁A端是S极；(2)闭合开关后，弹簧测力计的示数太小，要使其示数变大，滑动变阻器滑片 P 应向左端移动，使滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，电磁铁的磁性增强，对薄铁片的作用力增强；(3)将滑动变阻器调节完成后，由图乙可知，该测力计的分度值是 0.2 N，此时弹簧测力计的示数为2.2 N；(4)在原位置将电磁铁两端对调，使B端向上，保持电流不变，薄铁片被重新磁化仍与电磁铁相互吸引，观察到弹簧测力计示数与(3)中相同，则电磁铁对薄铁片的作用力大小不变，初步可得出的结论是电磁铁两极磁性强弱相同。 解题思路 匝数一定的电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流不变，其磁性强弱不变。 16.答案 (1)灵敏电流计指针的偏转情况 (3)电路必须是闭合的 (4)让导体斜向左右运动，观察灵敏电流计的指针是否偏转 (5)切割磁感线 解析 (1)实验中通过观察灵敏电流计的指针偏转情况来判断电路中是否产生感应电流；(3)对比实验1和4可知，产生感应电流的条件之一是电路必须是闭合的；(4)为了验证这一猜想是否正确，需要继续进行的操作是让导体斜向左右运动，观察灵敏电流计的指针是否偏转；(5)产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体做切割磁感线运动。 17.答案 (1)电源 磁场 运动状态 (2)见解析(3)见解析 解析 (1)当开关改接2后，电容器在放电，它在极短时间内将储存的电能全部释放，此时电容器的作用相当于电路中的电源，给线圈提供一个极大的瞬时电流，通电后的线圈周围产生了磁场对小铁珠施加了一个向右的力，这个力使小铁珠由静止变为运动，改变了小铁珠的运动状态；(2)铝不是磁性材料，铝珠在磁场中不受磁场的力的作用，所以铝珠无法发射出去；(3)若将发射装置固定在桌面上，线圈中电流不变，小铁珠受到磁场的力的大小不变，发射出去的速度不变。 18.解析 (1)根据 可得，灯泡L₁正常发光时的电阻 (2)根据乙图可知,当E=3.0 Lx时,光敏电阻, 1.0kΩ，此时控制电路的总电阻： 2kΩ=3 kΩ=3 000 Ω,此时通过线圈的电流:I= 则触点A、B断开，工作电路中只有L₁工作，电源电压等于L₁的额定电压，从而可得工作电路在 10 min 内消耗的电能 W= Pt=44 W×10×60 s=2.64×10⁴J; (3)根据乙图可知,R₁ 与E 满足. 将(1.0 Lx,5.0 kΩ)、(3.0 Lx,1.0 kΩ)代入关系式可得,k=-2 kΩ/ Lx,b=7 kΩ,即 7kΩ;当 E=1.5 Lx时,光敏电阻 1.5 Lx+7 kΩ=4 kΩ,此时控制电路的总电阻 R₁'+R₂=4kΩ+2kΩ=6kΩ=6000Ω,通过线圈的电流 因为1mA<1.5 mA,所以此时触点A、B 接通,工作电路中 L₁ 和L₂并联，电源电压等于L₁、L₂的额定电压，从而可得工作电路的电功率：P&=2P=2×44 W=88 W。 学科网（北京）股份有限公司 $