2026-2027学年人教版九年级物理全一册《第二十章电与磁》单元测试卷（带答案）

第页第PAGE"pagenumber"pagenumber页，共NUMPAGES"numberofpages"numberofpages页2026-2027学年人教版九年级物理全一册《第二十章电与磁》单元测试卷（带答案）一、单选题（本大题共8小题）1．如图所示，两枚大头针被条形磁铁吸起，其中正确的示意图是（）A．B．C．D．2．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3．福建舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，满载排水量8万余吨。当电磁弹射车内的导体通过强电流时，即可产生强大的推力，将航母舰载飞机弹出。下列选项中与电磁弹射原理相同的是（）A． B． C．D．4．2026年4月19日，2026北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松鸣枪开跑。人形机器人中的一个重要部件是电动机，电动机工作时，将电能转化成机械能。下列实验中，能说明电动机工作原理的是（）A. B.C. D.5．某物理兴趣小组为了研究利用不同的连接方式控制双线并绕螺线管的磁性强弱，设计了如图所示的双线并绕的螺线管，a、b、c、d为四个接线柱，其中a、c之间连接一根较粗的导线，b、d之间连接一根较细的导线。假如用两端电压恒定的同一个电源供电，下列说法正确的是（）A．bc相连，然后a、d分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强B．cd相连，然后a、b分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强C．ab相连、cd相连，然后分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强D．ad相连、bc相连，然后分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强6．如图为自制简易电动机，从线圈引出的漆包线作为转轴，左转轴绝缘漆全刮掉、右转轴只刮掉半周，线圈正下方为永磁铁，将装置连入电路，线圈转动时（）A．始终受到磁场作用力 B．将机械能转化为电能C．电流方向交替改变 D．对调电池正负极可改变转动方向7．电磁学作为现代科技的核心基础，推动了社会进步，提升了生活质量。下列关于各图的描述正确的是（

）A．图甲中电磁继电器利用了电磁感应的原理B．图乙是发电机的工作原理图C．图丙中扬声器利用了通电导线在磁场中受到力的作用D．图丁中动圈式话筒利用了电流的磁效应8．如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化；为可调电阻。温度正常时指示灯发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警。下列说法正确的是（

）A．电磁铁的上端为S极B．的阻值随温度的升高而增大C．温度升高过程中，电磁铁磁性逐渐减弱D．若要调低报警温度，可将的阻值调小二、填空题（本大题共5小题）9．有一种椭球体磁铁，该磁铁的磁极在哪里呢？几位同学提出了以下三种猜想： 猜想一 猜想二 猜想三 甲 乙（1）利用所学知识，断定猜想____肯定是错误的，你判断的依据是：________________________。（2）为了验证其他两个猜想，同学们做了如下的实验：步骤1：将两个磁铁如图甲放置，手拿住上面的磁铁，将下面磁铁的两端分别接触上面磁铁的下端，下面磁铁均掉落；步骤2：将两个磁铁如图乙放置，手拿住上面的磁铁，下面的磁铁没有掉落。根据实验，可判断出猜想____是错误的。（3）要确定该磁铁磁极所在的部位，你的实验方案及判断方法是：______________________________________________________。10．根据如图所示的实验回答下列问题。如图所示，某实验小组在探究通电螺线管外部的磁场分布时，将铁屑均匀地撒在玻璃板上，闭合开关并轻敲玻璃板，观察到铁屑的分布情况与________磁体周围的铁屑分布情况相似；电源和通电螺线管的绕线均不改变，为了增强螺线管的磁场，使铁屑的排列规律更明显，可以采取的措施是_____。如果将电源的正负极对调，发现旁边小磁针的偏转方向发生改变，说明通电螺线管的N、S极与______有关。11．如图是公共汽车上用电磁阀控制车门开、关的工作电路图。L1、L2是固定的电磁线圈。S是单刀双掷开关。衔铁T1、T2通过横杆相连并可左右移动，带动传动装置使车门开启或关闭。当S接通触点b时，线圈______（填“L1”或“L2”）具有磁性，吸引衔铁使横杆向____（填“左”或“右”）运动，带动传动装置关闭车门。要使车门打开，开关S12．如图所示，是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图。制作水银温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。当温度升高到___________℃及以上时，电铃响；电铃响时，电磁铁右端是___________极。13．图甲是某燃气灶配备的熄火保护装置，图乙为其原理示意图，电源电压恒定时，若炉火意外熄灭，感温变阻器电阻变大，电路中电流变____，电磁铁磁性变____，释放衔铁，活塞在弹簧的作用下向右移动，堵住进气口，防止燃气外泄。若电流方向如图乙的箭头方向所示，则电磁铁A端为____极。三、作图题（本大题共2小题）14．如图甲所示是一款磁悬浮音箱。使用时，闭合开关，音箱可悬浮在空中。音箱底部有一磁铁A，下方底座内部有电磁铁。图乙为其电路原理图，请在括号中标出电源右侧的极性，通电线圈下端极性，画出电磁铁周围磁感线并用箭头标出方向（只画一条即可）15．按要求作图：如图丙，通电后弹簧会向下伸长，请在图中画出A点磁感线方向和B点的电流方向。四、实验题（本大题共2小题）16．在探究“通电螺线管外部的磁场分布”时，同学们采用了图（a）的实验装置。（1）正确连接电路，并将滑动变阻器滑片P移动到左端。（2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片P移动到适当的位置，将铁粉均匀地撒在螺线管周围，再轻敲玻璃板观察到铁粉分布图（b），铁粉能显示磁场的原因是铁粉能够被______，仔细观察图（b）中铁粉的分布，可以发现外部磁场形状与______形磁体磁场分布形状相同，在通电螺线管内部______（填“有”或“没有”）磁场。（3）改变滑动变阻器连入电路的阻值，观察螺线管周围铁粉分布形状，发现铁粉分布程度密集有些变化外，但分布的形状却没有改变，这样可得出通电螺线管外部磁场形状与______无关。（4）将4个小磁针放在螺线管周围不同的位置，是为了探究磁场的______。闭合开关后小磁针的指向如图（a），由此可知通电螺线管的左端是______极。（5）为进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系，接下来的操作是调换电源的两极，观察______，来判断通电螺线管的极性与环绕螺线管电流方向之间的关系。17．如图所示，在“探究产生感应电流的条件”的实验中：（1）通过观察______________________来判断电路中是否有感应电流；（2）闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中___________（选填“有”或“无”）感应电流；（3）人们根据此现象制作了___________（选填“发电机”或“电动机”）。五、综合题（本大题共1小题）18．阅读短文，回答问题。跨学科实践——自制简易风能小屋【项目背景】深圳地区临海，风能资源丰富，风力发电已为当地提供了源源不断的清洁能源。某物理小组对此进行调查并设计制作简易风能小屋。【项目分解】（I）了解风力发电机组；（II）自制简易风能小屋。【项目实施】（I）风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如图甲，叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。已知风力发电机正常发电时输出功率与风速的三次方成正比，风力发电机和汽车动力电池部分参数如表所示。风力发电机汽车动力电池风速范围电池质量400kg最大输出功率400kW电池能量密度（1）下列四幅图中，能解释风力发电机发电原理的是_________；（2）当风速为时，发电机的输出功率为_________kW；（3）该风力发电机组齿轮箱中转动加速器的加速比为（即叶片转速与发电机转子转速之比），当风速为时，发电机转子1.5min转600圈。若在当前风速下，利用发电机输出电能为汽车动力电池充电，电池电量从充到的过程中，获得的电能为_________，叶片至少需要转动_________圈。［能量密度是指单位质量电池储存的电能］（II）制作简易风能小屋（4）现有两块刚加工完成的密度均匀的长方体泡沫材料，用于制作风能小屋模型的底座。材料A和材料B的尺寸如图所示，密度分别为和。在制作双层复合底座时，将材料A水平放置于实验台上，趁胶水未干，将材料B居中放置在材料A的上表面正中央。待胶水固化后，两者自动粘合成一个牢固的双层复合底座（固化过程中忽略材料体积与形状的变化）。现地基承载力安全评估测试：从左向右、竖直向下切割该复合底座。随着被切割的宽度x（0）逐渐增加，复合底座剩余部分对水平实验台压强的变化情况是（）A．先增大后减小再不变B．先减小后增大再不变C．先增大后不变再减小D．先减小后不变再增大小组同学将简易风力发电机与灯泡用导线直接连接，制作成如图丙所示简易风能小屋，灯泡实际功率与风速大致关系如图丁所示。【项目评估】下表所示是项目实施——II的部分评价指标，根据评价表对其进行评价。评价等级优秀合格不合格评价指标风速以下就能发电，风速以上小灯泡就能稳定发光风速以上就能发电，风速以上小灯泡就能稳定发光在任何风速下均不能发电且小灯泡不发光（5）你的评价是_________；进一步给出装置优化建议_________。六、简答题（本大题共1小题）19．寒冬，为给小鸡仔提供温暖的环境，小明制作了恒温箱系统，原理如图。控制电路由电磁继电器、滑动变阻器R1、热敏电阻R2(安装在恒温箱内，阻值随温度升高而显著减小)、低压电源等组成。加热电路由电源、电热丝R3和R4等组成。调好R1阻值，闭合开关S1、S2，箱内温度升高到设定值后即在小范围内波动，且降温阶段降温比较平缓。(1)通电线圈上端是_______极，温度升高时，电磁铁磁性_______；(2)R3阻值_______(填“大于”或“小于”)R4阻值；(3)将R1的阻值稍微调小一些，恒温箱控制的温度将_______。参考答案1．【答案】B2．【答案】B【详解】扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。电灯泡利用电流的热效应工作，A不符合题意；电风扇的核心部件是电动机，利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作，B符合题意；电热毯利用电流的热效应工作，C不符合题意；发电机利用电磁感应原理工作，D不符合题意。选B。（AI参考）3．【答案】D【详解】根据题意，电磁弹射的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，通电后获得推力，将电能转化为机械能。A．该图是奥斯特实验，原理是电流的磁效应，证明电流周围存在磁场，A不符合题意；B．该装置探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，利用的是电流的磁效应，B不符合题意；C．该装置没有电源，是电磁感应现象，也就是发电机原理，靠切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，C不符合题意；D．该装置有电源，探究的是通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，D符合题意。4．【答案】D【详解】电动机的工作原理是通过导体在磁场中受力的作用而运动。A当导线中有电流时，小磁针指向发生了改变，说明导线周围存在磁场，故A不符合题意B该实验探究的是影响电磁铁磁性强弱的因素，和电动机工作原理不同，故B不符合题意C当线圈在磁场中转动时，做切割磁感线运动，从而产生感应电流，使灯泡发光，故C不符合题意D闭合开关后，有电流通过的导体在磁场中受力的作用而运动，与电动机的原理相同，故D符合题意【知识归纳】电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用的原理制成的。电动机的转动方向与电流的方向和磁场的方向有关；电动机的转动速度与电流的大小、磁场的强弱和线圈匝数有关。5．【答案】C【详解】通电螺线管的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。在匝数一定时，电流越大，磁性越强；在电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强。A．bc相连，a、d分别接在电源两极，两条导线串联，电阻相对较大，通过的电流较小，所以螺线管磁性较弱。A不符合题意；B．cd相连，a、b分别接在电源两极，两条导线串联，电阻相对较大，通过的电流较小，所以螺线管磁性较弱。B不符合题意；C．ab相连，cd相连后分别接在电源两极，两条导线并联，电阻相对较小，通过的电流较大，粗细导线组成的螺线管中电流方向相同，磁场方向相同，两磁场叠加磁性较强；C符合题意；D．ad相连，bc相连后分别接在电源两极，两条导线并联，粗细导线组成的螺线管中电流方向相反，磁场方向相反，叠加后磁性较弱，D不符合题意。6．【答案】D【详解】A．由于右转轴只刮掉半周，只有半周线圈中有电流通过，只有半轴受到磁场力的作用，A不符合题意；B．线圈转动时，将电能转化为机械能，B不符合题意；C．电池的外部电流始终从正极出发，经过线圈回到负极，电流的方向不变，C不符合题意；D．线圈转动时，对调电池正负极，线圈中电流的方向发生变化，磁场的方向不变，线圈受力方向改变，转动方向改变，D符合题意。7．【答案】C【详解】A．图甲中电磁继电器实质是利用电磁铁控制工作电路的开关，利用了电流的磁效应，A错误；B．图乙中有电池做电源，闭合开关后，线圈中有电流，发生转动，是电动机，不是发电机，B错误；C．图丙中扬声器利用了通电导线在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能，从而将电信号转化为声信号，C正确；D．图丁中动圈式话筒是利用膜片振动产生变化的电流，是利用了电磁感应的原理，D错误。8．【答案】D【详解】A．判断电磁铁的磁极要用安培定则，右手握住电磁铁，四指指向电流方向，拇指所指的那端就是电磁铁的N极。由控制电路图可知，电流从电磁铁的上端导线流入，从下端导线流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，A错误；B．控制电路中，R1、R2串联。当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警，说明衔铁被吸下，电磁铁的磁性增强，控制电路中的电流变大，根据可知，电路中的总电阻变小，R1的阻值变小，即热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，B错误；C．热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，电路中的总电阻变小，则控制电路中的电流随温度升高而增大，电磁铁的磁性增强，C错误；D．控制电路的报警电流大小一定，即报警时控制电路总电阻一定，报警温度越低，热敏电阻R1的阻值越大，要保持控制电路中的总电阻不变，应将R2的阻值调小，D正确。9．【答案】（1）三；一个磁铁有且只有两个磁极（2）一（3）用该磁铁吸引铁屑，吸引铁屑最多的部位为磁极（合理即可）【详解】（1）因为任何磁铁都有且只有两个磁极，猜想三中该磁铁有三个磁极，故猜想三一定是错误的；（2）按图甲的方式放置，手拿住上面的磁铁，将下面的磁铁两端分别接触上面的磁铁，下面磁铁均掉落，而按图乙方式放置，手拿住上面的磁铁，下面的磁铁没有掉落，表明较短两端的磁性比较长两端的磁性强，故猜想一是错误的；（3）磁极是磁铁磁性最强的位置，可以用该磁铁吸引铁屑，吸引铁屑最多的部位就是磁铁的磁极。10．【答案】条形；在螺线管内插入一根铁棒；电流方向【详解】通电螺线管外部的磁场分布，和条形磁体周围的铁屑分布情况相似。通电螺线管的磁性强弱和是否有铁芯有关，铁芯可以增强磁场强度，可以在螺线管内插入一根铁棒。将电源正负极对调，螺线管内电流方向改变，小磁针偏转方向改变，说明通电螺线管的N、S极与电流方向有关。11．【答案】L2；右；【详解】由题图可知，S接通触点b时，线圈L2具有磁性，吸引衔铁T2使横杆向右运动，带动传动装置关闭车门。要使车门打开，开关S应接通触点a，此时线圈L1具有磁性，吸引衔铁T112．【答案】74；N【详解】由图可知，温度升高到74℃以上时，水银上升接通控制电路，电磁铁具有磁性，吸引衔铁使电铃工作电路接通，电铃响。电铃响时，电流从螺线管的左端流入，根据安培定则可判断，电磁铁右端是N极。13．【答案】小；弱；S【详解】电源电压恒定，若炉火意外熄灭，感温变阻器电阻变大，由I=UR可知，电路中电流变小，电磁铁磁性变弱，释放衔铁，活塞在弹簧的作用下向右移动，堵住进气口，防止燃气外泄；若电流方向如图乙的箭头方向所示，由右手螺旋定则可知，电磁铁A端为14．【答案】【详解】（1）闭合开关，音箱可悬浮在空中，说明磁铁A和电磁铁相互排斥。磁铁A下端为N极，根据同名磁极相互排斥可知，电磁铁上端为N极，则下端为S极。根据安培定则可知电流从电磁铁下端流入，上端流出，则电源左端为正极，右端为负极；电磁铁外部磁感线是从N极出发指向S极。作图如下：15．【答案】【详解】磁体下端为极，弹簧伸长说明下方的螺线管通电后产生了磁场，并且与上方磁体的极相互吸引，根据磁极间的相互作用规律可知，螺线管上端为S极，下端为N极，由于在磁体外部，磁感线总从N极指向S极，所以A点的磁感线方向为向上，然后根据右手螺旋定则可知，电流在螺线管上的方向从右向左，即在B点时，从左向右，据此作图。16．【答案】磁化；条；有；电流大小；方向；N；小磁针静止时N极指向【详解】铁粉能显示磁场的原因是铁粉能够被磁化，被磁化后的铁粉相当于一个个的小磁体受螺线管磁场的作用从而在磁场中有序排列显示出磁场分布。观察图（b）中铁粉的分布，可以发现外部磁场形状与条形磁体周围磁场分布形状相同。观察图（b），螺线管内部的铁粉也呈规律分布，说明通电螺线管内部有磁场。改变滑动变阻器连入电路的阻值，通过螺线管的电流大小发生改变，发现铁粉分布程度密集有些变化外，但分布的形状却没有改变，这样可得出通电螺线管外部磁场形状与通过的电流大小无关。将小磁针放在螺线管周围不同位置，通过小磁针的指向可探究通电螺线管周围的磁场方向。小磁针1的S极指向螺线管左端，根据磁极间的相互作用规律可知螺线管左端为N极。要探究极性与电流方向的关系，需控制其他变量不变，改变电流方向。通过观察小磁针静止时N极的指向，可判断通电螺线管的极性与环绕螺线管电流方向之间的关系。17．【答案】（1）灵敏电流计指针是否偏转（2）有（3）发电机【详解】（1）实验中，通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流存在，指针偏转表明电路中有感应电流，否则电路中没有感应电流。（2）闭合开关后，导体AB不动，左右移动磁体，根据运动的相对性，相当于导体切割磁感线运动，满足闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动，因此电路中有感应电流产生。（3）闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动，产生感应电流为电磁感应现象，人们利用电磁感应现象制成发电机。18．【答案】（1）D（2）50（3）50；150（4）A（5）合格；减小发电机内阻【详解】（1）A．图中电路中有电源，是电动机的工作原理，A不符合题意。B．图中所示是电磁铁的实验，利用电流的磁效应，B不符合题意。C．图中所示是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，C不符合题意。D．图中无电源，导体在磁场中做切割磁感线运动，电流表指针偏转，是电磁感应现象，符合发电机原理，D符合题意。（2）风力发电机正常发电时，输出功率P与风速v的三次方成正比，即从表格中可知：当风速时，最大输出功率先求比例系数当风速时（3）从表中可知，电池质量，能量密度为先计算电池总储存