第二十章 电与磁 单元测试-2026-2027学年人教版九年级物理全一册

**基本信息** 人教版物理九年级“电与磁”单元卷，通过选择、填空、作图题，结合人工心脏泵、自动控温系统等真实情境，全面考查电生磁、磁生电、电磁铁等核心知识，适配单元复习，培养物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |选择题|18|电磁铁应用（电磁起重机、指南针）、电磁感应（磁铁插入线圈电流方向）、电动机原理（线圈不转原因）|结合医学（人工心脏泵）、养殖控温等生活情境，考查科学推理| |填空题|5|电磁铁工作原理（洗衣机进水阀）、磁场对电流作用（铝棒运动方向）|联系技术应用，强化物理观念| |作图题|3|螺线管极性标注、磁感线方向绘制|注重实验技能，体现科学探究|

人教版物理九年级全册第二十章 电与磁单元测试 1、 选择题 1．医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环，如图是其工作原理的简图，活塞在电磁铁的带动下左右移动，代表心脏的舒张和收缩。“人工心脏泵”正常工作过程中，电磁铁的电流从a流向b时，则（　　） A．电磁铁左端为S极，活塞向右移动 B．电磁铁左端为S极，活塞向左移动 C．电磁铁左端为N极，活塞向右移动 D．电磁铁左端为N极，活塞向左移动 2．一台组装齐全的直流电动机模型，接通电源后电动机不转，用手拨动一下转子后，线圈转子就正常转动起来，则它开始时不转的原因可能是（  ） A．线圈正好处于其平面与磁场方向垂直的位置 B．电刷与换向器接触不良 C．磁铁的磁性不强或线圈中的电流不够大 D．线圈内部断路 3．养殖基地准备饲养一种高价值观赏鸟，该鸟的雏鸟期适宜生长的环境温度为34°C至40°C ，由于基地环境温度较低，所以急需为饲养雏鸟的培育室安装自动控温系统。科技小组承担任务后，很快完成了系统的设计及调试工作。如图甲所示，系统由控制电路和工作电路组成。控制电路中，电源电压恒为12 V，热敏电阻R1的阻值随温度T变化的曲线如图乙所示；电磁铁线圈可视为阻值恒为30Ω的纯电阻R0，当通过R0的电流达到30mA时，衔铁会被电磁铁吸下，当电流小于20mA时衔铁会被释放；R2是个最大阻值为500Ω的滑动变阻器。工作电路中，R3是一个大功率的发热电阻。小组在40℃恒温环境下对系统进行调试：先把滑动变阻器的滑片P置于最右端，闭合S2后，将滑片P向左移动，直至衔铁被吸下，保持滑片P的位置不变，此时即调试完毕。关于该装置，说法正确的是（　　） A．控制电路应该安装在培育室外 B．调试完毕的系统不能满足基地培育室对温度的要求 C．衔铁在40°C环境中被吸下时，R2的阻值为300Ω D．若将最高温度设定为43°C，R2的阻值应比最高温度设定为40°C时更小一些 4．在安装直流电动机模型的实验中，要减小电动机的转速，正确的措施是（    ） A．调换磁铁的两极 B．改变线圈中的电流方向 C．减小线圈中的电流 D．以上三种措施都可以 5．如图所示的实例中，不属于电磁铁应用的是（　　） A．电磁起重机 B．悬浮地球仪 C．电铃 D．指南针 6．如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是（　　） A．该实验说明电流周围存在磁场 B．最早发现该实验现象的科学家是牛顿 C．移去小磁针后通电导线周围不存在磁场 D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变 7．小明对指南针很感兴趣，在家里将一根钢针磁化后用细线挂起，他用小磁铁的N极靠近钢针右端时发现相互排斥。如果让钢针自由转动后静止，则钢针右端指向（　　） A．东 B．南 C．西 D．北 8．如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动，下列分析正确的是（　　） A．该装置工作原理是电磁感应原理 B．图中线圈正好处于平衡位置 C．该装置工作时，将电能全部转化为机械能 D．若改变电源方向，线圈将逆时针转动 9．在如图所示的电路中，能使电磁铁磁性增强的是（　　） A．只将铁芯换成同规格的铜芯 B．将电源的正、负极对调 C．将滑片P向右移动 D．将开关S由触点1扳到触点2 10．小明同学利用如图所示的实验装置探究“感应电流的产生条件”，保持线圈位置不动，将条形磁铁水平向右快速插入线圈中时，观察到灵敏电流表的指针向右偏转。下列分析判断正确的是（   ） A．该装置相当于电动机模型 B．条形磁铁与线圈保持相对静止也可观察到灵敏电流表指针偏转 C．该装置中条形磁铁相当于电源 D．若将条形磁铁从线圈中向左拔出，灵敏电流表指针将向左偏转 11．如图所示的甲、乙两图中的矩形线圈，现在给它们通电，则下列说法正确的是（      ） A．甲中线圈转动，乙中线圈不转动 B．乙中线圈转动，甲中线圈不转动 C．甲、乙中的线圈都会转动 D．甲、乙中的线圈都不会转动 12．如图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析错误的是（    ） A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同 B．导线ab在这两个时刻受到的磁场力方向相同 C．图甲中导线cd和图乙中导线ab受到的磁场力方向相同 D．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向 13．如图是探究通电螺线管磁场特点的实验装置。若要探究通电螺线管的磁场方向与电流方向是否有关，可以进行的操作是（    ） A．对调滑动变阻器的上下接线柱 B．改变螺线管的线圈匝数 C．移动滑动变阻器滑片 D．对调电源正负极 14．已知图甲中的装置是通电螺线管，右侧放有小磁针（N极指向如图甲所示）；图乙中的装置是条形磁铁。两个装置上方均有一根垂直于纸面的导线，它是闭合电路的一部分，导线均以速度v按箭头方向做切割磁感线运动。下列说法正确的是（　　） A．两幅图中产生的感应电流的方向相同 B．两幅图中产生的感应电流的方向相反 C．两幅图中都不能产生感应电流 D．导体做切割磁感线运动时电能转化为机械能 15．直流电动机工作时，换向器自动改变线圈中电流方向的位置是（　　） A．线圈刚越过平衡位置 B．线圈转到任意位置 C．线圈平面与磁感线平行 D．线圈平面与磁感线成45°角 16．如图为交流发电机的工作原理图，下列说法正确的是（　　） A．发电机的基本原理是通电导体在磁场中受到力的作用 B．发电机的基本原理是电磁感应 C．发电机工作时将电能转化为机械能 D．线圈在转动过程中，感应电流的方向不变 17．如图是探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验，闭合开关后移动变阻器的滑片（　　） A．滑片向左滑动时，电磁铁A吸引的大头针多 B．滑片向右滑动时，电磁铁A吸引的大头针多 C．无论滑片怎样移动，电磁铁A吸引的大头针多 D．无论滑片怎样移动，电磁铁B吸引的大头针多 18．如图，将小磁针（N极涂黑）放置在通电螺线管产生的磁场中，小磁针静止时指向正确的是（　　） A． B． C． D． 2、 填空题 19．如图是全自动洗衣机进水阀门的结构示意图，其核心元件是由线圈和铁芯构成的________，用来控制进水阀门的通断。 20．利用图甲装置“观察磁场对通电直导线的作用”，在M、N之间接入电源，通电后轻质铝棒AB向左运动，若只调换磁体的N、S极，通电后铝棒AB将向________运动；图乙中，不改变线圈中的电流方向，线圈________（能/不能）持续转下去。 21．实验室某恒温箱模拟电路如图所示，控制电路中的电磁铁是利用电流的______效应工作的。控制电路的恒压电源的电压，定值电阻R0的阻值为50Ω，热敏电阻R1安装在恒温箱内，线圈电阻忽略不计，工作电路中的R2为阻值不变的加热电阻。闭合开关S，电磁铁把衔铁吸下，工作电路接通，此时通电螺线管的上端为______极。随着恒温箱内温度的升高，R1的阻值________（选填“增大”或“减小”），当螺线管中的电流减小为30mA时，衔铁弹起，工作电路停止加热，此时R1的阻值为______Ω。 22．丹麦物理学家______（选填“法拉第”、“奥斯特”或“安培”）通过实验发现了通电导体周围存在磁场，据此人们研制出了电磁继电器，如图是研究电磁铁磁性的电路图，则电磁铁的S极为______（选填“A”或“B”）端。当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁的磁性变_____（选填“强”或“弱”）。 23．中国古代民间常用薄铁叶剪裁成鱼形，将其磁化后形成能够指南北方向的“指南鱼”。“指南鱼”可以指南北是受到___________的作用。如果“指南鱼”静止时“鱼头”总是指向南方，说明“鱼头”是磁体的___________（选填“N”或“S”）极。 3、 作图题 24．如图所示，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针的N极逆时针偏转90°后静止，请标出螺线管的极性，并在方框内加上电源将电路补充完整。 25．放在通电螺线管旁边的小磁针静止时如图所示，请在图中标出通电螺线管外部磁感线的方向及小磁针的N极。 26．按要求完成作图； (1)如图甲所示，根据静止小磁针的指向，请在括号内标出磁体的两个磁极的极性及磁感线方向。 (2)如图乙所示是一种电动独轮车电路图，仅开关S1闭合时指示灯亮起，再闭合开关S2，电动机M才能启动。如果断开开关S1，指示灯熄灭，同时电动机M停止运行。按要求在虚线框内将电路图补充完整。 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 参考答案 1．B 【详解】当电磁铁的电流从a流向b时，根据安培定则可知，电磁铁的左端为S极，右端为N极，由磁极间的相互作用可知，永磁体对电磁铁产生吸引力，活塞向左运动，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．A 【详解】用手拨动一下转子后，线圈转子就正常转动起来，这说明了电路没有断路，也没有接触不良，也不可能是磁铁的磁性不强或线圈中的电流不够大，只有可能是线圈正好处于其平面与磁场方向垂直的位置，相对的两边受力大小相等，方向相反，并处于同一条直线上，从而使线圈不能转动，故选A。 3．B 【详解】控制电路：电源电压，，最大阻值，吸合电流，释放电流。 图乙中时，R1的阻值是600Ω；当时，； 随温度升高而减小。 调试过程：环境，滑片P先置最右端最大，左移至衔铁吸合，保持滑片位置不变。 A．控制电路中的热敏电阻需要检测培育室的温度，因此控制电路必须安装在培育室内，故A错误。 BC．衔铁吸合：工作电路断开，发热电阻停止加热对应温度上限；衔铁释放：工作电路接通，加热对应温度下限。调试在完成，此时吸合电流，控制电路总电阻 时，，因此 温度降低，增大，控制电路总电阻增大，电流减小，当电流减小到时，衔铁释放，此时总电阻 、不变， 因为时，R1的阻值是600Ω；则，温控下限高于 ，不能满足培育室温度要求，故B正确，C错误； D．最高温度越高，越小；吸合电流不变，总电阻不变，不变， ，因此越小，需要更大，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】A．调换磁铁的两极，只能改变电动机转动的方向，不能改变转速，故A不符合题意； B．改变线圈中的电流方向，只能改变电动机转动的方向，不能改变转速，故B不符合题意； CD．减小线圈中的电流，电动机转动的速度就会变慢，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 5．D 【详解】A．电磁起重机的主要部分是电磁铁，接通电流，电磁铁便把钢铁物品牢牢吸住，吊运到指定的地方，切断电流，磁性消失，钢铁物品就放下来了，属于电磁铁应用，故A不符合题意； B．悬浮地球仪利用同名磁极相互排斥的原理，底座内部有电磁铁，属于电磁铁应用，故B不符合题意； C．电铃通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把衔铁吸过来，使小锤打击电铃发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声音，属于电磁铁应用，故C不符合题意； D．指南针是利用地磁场工作的，不是利用电磁铁，故D符合题意。 故选D。 6．A 【详解】A．给直导线通电后，小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，故A正确； B．最早发现该实验现象的科学家是奥斯特，不是牛顿，故B错误； C．给直导线通电后，小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，磁场是客观存在的，移去小磁针后通电导线周围仍然存在磁场，故C错误； D．电流的磁场方向与电流方向有关，所以改变电流方向，小磁针偏转方向改变，故D错误。 故选A。 7．D 【详解】因为小磁铁的N极靠近钢针右端时发现相互排斥，所以钢针右端为N极，因为能自由旋转的小磁针，静止时指北的那个磁极为N极，所以让钢针自由转动后静止，钢针右端指北，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 8．D 【详解】A．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，不是电磁感应，故A错误； B．图中线圈与磁感线的方向平行，没有处于平衡位置，故B错误； C．电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，但也有少部分转化为内能，故C错误； D．若改变电源方向，也就是改变了线圈中的电流方向，线圈受力方向改变将逆时针转动，故D正确。 故选D。 9．D 【详解】A．将铁芯换成铜芯。铜不是磁性材料，无法被磁化，会导致电磁铁磁性减弱，故A不符合题意； B．电源正负极对调，仅改变电流方向，会改变电磁铁的磁极，但磁性强弱与电流方向无关，故B不符合题意； C．滑片P向右移动，变阻器接入电路的电阻丝长度变长，电阻增大。根据欧姆定律，电源电压不变，电阻增大会使电路中电流减小。电流减小时，电磁铁磁性减弱，故C不符合题意； D．触点2连接电磁铁的全部线圈匝数，触点1连接部分线圈匝数。开关S由触点1扳到触点2，接入电路中的线圈匝数增加，在电流和铁芯不变的情况下，电磁铁磁性增强，故D符合题意。 故选D。 10．D 【详解】A．保持线圈位置不动，将条形磁铁水平向右快速插入线圈中时，线圈在磁场中切割磁感线，观察到灵敏电流表的指针向右偏转，说明产生了感应电流，这是电磁感应现象，该原理应用于发电机，所以该装置相当于发电机模型，故A错误； B．条形磁铁与线圈保持相对静止时，线圈没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，灵敏电流表指针不会偏转，故B错误； C．该装置中，线圈切割磁感线产生感应电流，为电路提供电能，所以线圈相当于电源，条形磁铁没有连入电路中去，不是电源，故C错误； D．若将条形磁铁从线圈中向左拔出，线圈切割磁感线的方向与插入时相反，而磁场方向不变，则产生的感应电流方向与插入时相反，所以灵敏电流表的指针将向左偏转，故D正确。 故选D。 11．A 【详解】电动机线圈转动的方向与电流的方向和磁场的方向有关，根据图示结合可知，甲中线圈ab边和cd边电流方向相反，磁场方向相同，所以ab边和cd边受力方向相反，并且不在同一条直线上，又因为电流大小相同，所以受力大小也是相等的，故这两个力不是一对平衡力，所以甲中线圈转动；乙中线圈处于平衡位置，线圈中上、下两条边受到的磁场力的方向相反，大小相等，且作用在一条直线上，是一对平衡力，故乙中线圈不会转动，故A正确，BCD均错误。 故选A。 12．B 【详解】A．直流电动机中，换向器的作用是改变线圈中的电流方向，从图中可以看出，甲、乙两个时刻线圈的位置不同，换向器改变了电流方向，所以导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，故A正确，不符合题意； B．在甲图中，导线ab中的电流方向是从b到a；在乙图中，导线ab中的电流方向是从a到b，而磁场方向相同。所以导线ab在这两个时刻受到的磁场力方向不同，故B错误，符合题意； C．在甲图中，导线cd中的电流方向是从d到c；在乙图中，导线ab中的电流方向是从a到b，两者电流方向一致，所处磁场的方向也相同，所以甲中导线cd和图乙中导线ab受到的磁场力方向相同，故C正确，不符合题意； D．由图可知，甲中电流方向为dcba，乙中电流方向为abcd，从上方往下看，线圈中电流均为顺时针方向，故D正确，不符合题意。 故选B。 13．D 【详解】A．对调滑动变阻器的上下接线柱，滑动变阻器仍然是串联在电路中，起改变电阻的作用，但并不能改变通过螺线管的电流方向，故A不符合题意； B．改变螺线管的线圈匝数，是用来探究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系，不能改变电流方向，故B不符合题意； C．移动滑动变阻器滑片，可以改变接入电路的电阻大小，从而根据欧姆定律改变电路中电流的大小，这是用来探究通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系，不能改变电流方向，故C不符合题意； D．对调电源正负极，会使流入螺线管的电流方向相反。通过观察对调前后小磁针N极指向的变化，可以探究通电螺线管的磁场方向与电流方向是否有关，故D符合题意。 故选D。 14．A 【详解】ABC．两图中导线均是闭合电路的一部分，且都以速度v按箭头方向做切割磁感线运动。 对图甲，根据右手定则：伸开右手，让磁感线（从左向右）从掌心进入，拇指指向导线运动方向（与箭头方向一致），此时四指所指的方向就是图甲中感应电流的方向。 对图乙，同样根据右手定则：磁感线方向（从左向右）与图甲相同，导线运动方向（与箭头方向一致）也与图甲相同，所以四指所指的感应电流方向与图甲相同，故A正确，B、C错误； D．导体做切割磁感线运动产生感应电流时是导体的机械能转化为电能，而不是电能转化为机械能，故D错误。 故选A。 15．A 【详解】当线圈平面转动到与磁感线垂直的位置时，线圈的两个边受到两个大小相等、方向相反且作用在同一条直线上的力，线圈在平衡力的作用下在平衡位置附近左右摆动，即该位置就是平衡位置。为了让电动机能够持续转动，在制作电动机时增加了换向器，线圈在平衡位置依靠惯性自动转动，当线圈刚好转过平衡位置时换向器就自动改变线圈中的电流的方向，及时改变通电线圈的受力方向，保证电动机能够连续转动。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 16．B 【详解】A．通电导体在磁场中受到力的作用是电动机的工作原理，并非发电机的原理，故A错误； B．发电机的基本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，故B正确； C．发电机工作时是将机械能转化为电能，电动机才是将电能转化为机械能，故C错误； D．线圈在转动过程中，切割磁感线的方向会发生变化，因此感应电流的方向也会周期性改变，故D错误。 故选B。 17．D 【详解】由图知，电磁铁A和电磁铁B串联，无论滑片如何移动，通过电磁铁A的电流等于电磁铁B的电流。而电磁铁A比电磁铁B线圈匝数少，在电流相同时，电磁铁A的磁性比电磁铁B的磁性弱，电磁铁B吸引大头针的数目比电磁铁A多，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 18．D 【详解】ABD．图中左边通电螺线管的右端为N极，右边通电螺线管的左端为S极，小磁针静止时，应该是N极指向右侧，S极指向左侧，故AB错误，D正确； C．图中右边通电螺线管的左端为N极，左边通电螺线管的右端为N极，小磁针静止时，应该是S极指向上方，N极指向下方，故C错误； 故选D。 19．电磁铁 【详解】全自动洗衣机进水阀门的核心元件，是由线圈和铁芯构成的电磁铁。当线圈通电时，铁芯会产生磁性，吸引衔铁，打开阀门；断电时，磁性消失，弹簧复位，关闭阀门，以此控制进水阀门的通断。 20． 右 不能 【详解】[1]导体受力方向与电流方向及磁场方向有关。在M、N之间接入电源，通电后轻质铝棒AB向左运动，若电流的方向不变，只调换磁体的N、S 极，改变磁场的方向，通电后铝棒AB的受力方向也发生改变，故将向右运动。 [2]由图乙知，线圈越过了平衡位置以后，由于不改变线圈中的电流方向，ab受到竖直向上的磁场力作用，cd受到竖直向下的磁场力作用，且两个力的大小相等，作用效果相互抵消，因此线圈不会持续转下去。 21． 磁 N/北 增大 150 【详解】[1]电磁铁是利用电流的磁效应工作的，这是电磁铁的基本原理。 [2]根据安培定则，右手握住螺线管，四指顺着电流方向，大拇指指向螺线管的N极，可判断出螺线管上端为N极。 [3]衔铁被吸下后，工作电路接通，加热电阻R2开始工作，随着恒温箱内温度的升高，由题意可知，螺线管中的电流减小，说明热敏电阻R1的阻值增大，进一步说明该热敏电阻的阻值随温度的升高而增大。 [4]衔铁弹起时，电路中的总电阻为 则R1的阻值 22． 奥斯特 A 弱 【详解】[1][2][3]丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，即实验时发现了通电导线周围存在磁场；由图看出，电流从电磁铁上端流入，依据安培定则，四指顺着电流方向，大拇指应向下握住电磁铁，所以下端为N极，A端的磁极为S极；滑动变阻器的滑片P向右移动时，连入电路的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱。 23． 地磁场 S 【详解】[1]指南鱼能够指南北方向是由于地球磁场的作用。 [2]当指南鱼静止时，鱼头指向南方，由于地磁的北极位于地理南极附近，根据磁极间的相互作用，磁体的南极会指向地理南极，因此鱼头是磁体的S极。 24． 【详解】开关闭合后，小磁针逆时针旋转90°，即小磁针的S极靠近通电螺线管的右端，根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管右端为N极，由安培定则可得，电流由通电螺线管的左侧流入，故电源左侧为正极，右侧为负极。 25． 【详解】开关闭合后，电流从电源的正极出发，通过螺线管，回到电源的负极，如图所示，此时电流从左侧流入，通过螺线管中正对我们的这部分线圈时，电流方向向下，根据安培定则可知，通电螺线管的右侧为N极，则左侧为S极。磁感线在磁体外部是由N极指向S极的，所以通电螺线管外部磁感线的方向向左；由磁极间的相互作用可知，小磁针的右端为N极、左端为S极。如图所示： 26．(1) (2) 【详解】（1）根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可得了磁体的左侧为S极，右侧为N极，磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极，如图所示： （2）指示灯亮起时，电动机M没有启动，说明二者互不影响，为并联；仅开关S1闭合时指示灯亮起，再闭合开关S2，电动机M才能启动，断开开关S1，指示灯熄灭，同时电动机M停止运行，说明了S1在干路，控制整个电路，S2在支路，控制电动机，如图所示： 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 $