第二十章 电与磁 单元测试卷 （含答案）2026-2027学年物理人教版九年级上册

第二十章电与磁（时间：85分钟分值：80分）一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分）1.《哪吒2》中包含了非常多的物理知识，乾坤圈通电后，能吸引铁制兵器的原理是电流的效应，该效应由丹麦物理学家发现。2.南宋文天祥，在《扬子江》一诗中写下“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的诗句，这里磁针石的南极指向地理的（选填“南方”或“北方”）。地磁场的形状与的磁场相似。3.如图，这是磁悬浮LED灯，灯座A内有电磁铁，灯头B内有磁铁和接收线圈，此时灯泡悬浮在空中是由于异名磁极相互；当底座的开关闭合时，内部的发射线圈产生交变磁场，灯泡被隔空点亮，这个过程与（选填“电动机”或“发电机”）工作原理相同。4.图甲为天舟八号货运飞船与中国空间站成功对接的情景。当飞船和空间站靠近对接时，为减缓撞击带来的影响，需配置对接缓冲装置。小明设计了如图乙所示的缓冲装置简化图。通电后，螺线管的b端为极；当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互（选填“吸引”或“排斥”）的力。5.如图所示的电路，开关S接到a处，小磁针静止时，A端是极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性（选填“增强”“不变”或“减弱”）。6.如图所示，这是电磁选矿机的示意图，上端为矿石漏斗，中间扇形的物体为电磁铁，则铁矿石落在（选填“左”或“右”）坑中。欲使所选铁矿石的含铁量增大，则电磁铁中的电流应该（选填“变大”或“变小”）一些。7.人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼。如图所示的是它静止时的指向，则指南鱼鱼头应标注（选填“南”或“北”）极，指南鱼的腹部磁性最（选填“强”或“弱”）。8.福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。如图所示的是它的弹射装置，弹射车处于导轨的强磁场中，给弹射车内的导体通入强电流，它会获得强大推力，并推动舰载机快速起飞。弹射车获得推力的原理与（选填“发电机”或“电动机”）相同。如果你是电磁弹射器的设计师，请写出一种可以改变弹射器的弹射力度的方法：。二、选择题（本大题共6小题，共14分）第9~12小题，每小题只有一个选项是最符合题目要求的，每小题2分；第13、14小题为多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目要求的，每小题3分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分。9.如图所示，磁体两极间磁感线的画法正确的是（）A. B. C. D.10.关于下列四幅图的描述正确的是（）A.图甲：司南指示南北方向是由于受到地磁场的作用B.图乙：小磁针发生偏转是因为电磁感应原理C.图丙：只要导体在磁场中运动，就一定会产生感应电流D.图丁：发电机应用了此实验装置的工作原理11.如图甲所示的智能照明电路，该电路可实现生态节能，天暗时灯L自动发光，天亮时自动熄灭，其中R1为光敏电阻，其阻值会随着光照强度的变化而变化，R2为滑动变阻器，电磁铁线圈电阻不计。若保持光照强度不变，闭合开关后，将滑片P从下端移至上端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（）A.电磁铁是利用电磁感应原理工作的B.工作电路中导线A应连接家庭电路中的中性线C.由图乙可知在该光照强度下R1的阻值为20ΩD.在控制电路中，电磁铁的上端为N极12.如图所示，这是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法正确的是（）A.温度达到90℃时，绿灯亮B.自动报警器的触点类似一种开关C.自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象D.想要调高报警的温度，可以适当提高控制电路的电压13.下列关于生活中电和磁的应用，其对应工作原理正确的是（）A.手摇发电机的工作原理是电磁感应B.电磁起重机的工作原理是电流的磁效应C.动圈式话筒的工作原理是通电螺线管的磁效应D.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用14.小明拆开了实验室某电流表，看到内部结构大致如图所示。通电后发现，内部线圈转动会带动螺旋弹簧以及指针偏转。下列说法错误的是（）A.它利用了通电导体在磁场中受到力的作用的原理B.通过电流表的电流越大，螺旋弹簧的形变越小C.螺旋弹簧的形变越大，指针偏转越明显D.若电流从负接线柱流入，内部线圈不会受到力的作用三、计算题（本大题共3小题，第15小题6分，第16、17小题各8分，共22分）15.最近，我市出现了许多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具深受市民喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。电池容量/（kW·h）22车载充电器输入电压/V220车载充电器输入电流/A16电能转化为机械能的效率70%（1）如图1所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器就能读取卡中的信息，将车解锁。刷卡所用的原理是什么?（2）某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流，此时电动汽车的输出功率为多少瓦?（3）根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间?16.小明设计的一个温控电加热装置，原理如图所示，电压U1=6V，Rt为热敏电阻，其阻值随加热环境温度的升高而增大。电磁铁线圈电阻不计，当导线中的电流大于或等于10mA时，衔铁吸下与下触点A接触；当电流小于10mA时，衔铁松开与B触点接触，U2=220V，R1=48.4Ω。（1）衔铁刚被吸下时，求Rt的阻值。（2）求该电加热器处于加热挡时的电功率。（3）若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%，求R2的阻值。17.图甲为一恒温水箱的电路结构示意图，包括控制电路和工作电路两部分，控制电路：电源电压恒为12V，R1为热敏电阻（置于水箱中），阻值随温度变化的关系如图乙所示，R0为滑动变阻器，线圈电阻不计，线圈中电流大于0.2A时衔铁被吸下。工作电路：R2为电热器，上面标有“220V1000W”的字样，L1、L2为红绿指示灯，其额定电压均为220V。（1）加热时灯正常发光，灯不亮。（2）为了使水箱内温度保持在60℃（水温低于60℃时电热器工作，高于60℃时停止加热），滑动变阻器接入电路的阻值应为多少?（3）水箱内装有质量为6kg、温度为20℃的冷水，电热器正常工作20min后自动停止加热，求电热器的加热效率。四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分）18.亲爱的同学，请用所学的物理知识解决下列问题。（1）如图甲，在条形磁铁与回形针之间插入（选填“铁片”或“铝片”），条形磁铁对悬在空中的回形针没有力的作用。（2）图乙是研究短路引起熔丝熔断的实验，则应该将导线接在两点间造成短路，引起熔丝熔断。（3）图丙是为了研究温度对导体电阻的影响，设计实验电路：用酒精灯对电路中的一段灯丝（阻值约30Ω）加热，观察导体电阻的变化，该实验方案存在的缺陷是。改进方案：。（4）如图丁，在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在有机玻璃板上均匀地撒满铁屑，放小磁针的目的是；闭合开关后为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况，接下来的操作是，这样做的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，使铁屑在磁场力的作用下动起来，表明通电螺线管周围。19.根据古文《论衡·是应篇》中“司南之杓，投之于地，其柢（握柄）指南”的记载，学术界于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上。（1）如图甲所示，当磁勺在正确指南时，是指向（选填“南极”或“南极附近”）。（2）1952年，中国科学院物理研究所尝试制作了一个司南。如图乙所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的（选填“B”“C”“D”或“E”）处打磨成磁勺的A端。（3）把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺A端总不能正确指南。将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善。这是因为磁勺和盘子之间的力影响了实验效果。（4）为了达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近电磁铁，如图丙所示。闭合开关S，磁勺和电磁铁相互，为了增加电磁铁的磁性，滑动变阻器应向（选填“左”或“右”）端移动。（5）历史上真有这样的司南吗?目前仍是众说纷纭。一种观点认为或许古代的磁勺比中国科学院物理研究所制作的磁勺更（选填“轻”或“重”），从而具有更好的指向效果；另一种观点认为只有今后出土了司南实物，才能真正下结论。20.电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。（1）如图1所示，利用干电池、导线和小磁针进行实验。通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位，实验表明。（2）如图2所示，将直导线绕成螺线管形状，将其安装在有机玻璃板上，连入电路。玻璃板上均匀地撒满铁屑，螺线管周围放置若干枚小磁针。①闭合开关，轻敲玻璃板，观察到铁屑的分布规律，铁屑的分布情况与磁体周围铁屑的分布情况相似。此时，如果移走小磁针，该结论（选填“仍成立”或“不成立”）。②小磁针的作用是指示该点的磁场。观察图3小磁针的指向，可知螺线管的右端是（选填“N”或“S”）极。接下来将电源的正负极对调，这是为了进一步判断通电螺线管的极性与的关系。（3）在螺线管中插入软铁棒，可以制成电磁铁，下列设备中没有用到电磁铁的是。A.电磁继电器B.电磁起重机C.电炉D.电铃21.小芳和小明一起研究电与磁的关系，设计了以下实验： 图1 图2（1）图1是“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验。根据图示的情景可知，（选填“甲”或“乙”）的磁性强，依据是，说明电流一定时，，电磁铁磁性越强。当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数（选填“增加”或“减少”），说明电流越，电磁铁磁性越强。（2）图2是探究“磁生电”的实验装置。闭合开关，让悬着的导体AB（选填“左右”“上下”“沿A向B”或“沿B向A”）运动时，灵敏电流计会发生偏转。若把灵敏电流计换成干电池，闭合开关S，可观察到导体AB（选填“运动”或“不运动”）。

参考答案1.磁奥斯特2.南方条形磁体3.吸引发电机4.N排斥5.S减弱6.右变小7.北弱8.电动机可以通过改变电流的大小来改变力度（或改变线圈匝数、采用多组线圈等；或换用磁场可以改变的磁体；或改变磁场强度，合理即可）9.A10.A11.C12.B13.ABD14.BD15.解：（1）将租车卡（带有磁条）靠近电动汽车上的感应器，检测头的线圈中就会产生变化的电流，感应器就能读取卡中的信息，其原理就是电磁感应现象；（2分）（2）由图2可知，电动汽车的输出电压U=339V，输出电流I=1A则此时电动汽车的输出功率：P=UI=339V×1A=339W（2分）（3）电池容量为W电=22kW·h=22×3.6×106J=7.92×107J根据表格数据可知，充电器输入电压为220V，输入电流为16A，由W=UIt得，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要的时间：t=W电U'I'=7.92×107J220V×16A=2.25×10416.解：（1）根据I=UR知，衔铁刚被吸下时，Rt的阻值：Rt=UI=6V10×10-3A（2）被吸下时，衔铁与A接触，电阻R1被接入电路，电阻较小，处于加热状态，加热功率：P加热=U2R1=(220V)248.4Ω（3）当环境温度高时，热敏电阻的阻值增大，电路的电流减小，电磁铁的磁性减弱，衔铁被弹起时，衔铁与B接触，两电阻串联，处于保温状态，此时的功率是加热时功率的10%，即P保温=10%P加热=10%×1000W=100W，此时总电阻：R=U2P保温=(220V)2100WR2的阻值：R2=R-R1=484Ω-48.4Ω=435.6Ω（2分）17.解：（1）红绿（2分）（2）根据图乙可知，当温度为60℃时，热敏电阻R1的阻值为32Ω；由I=UR可知，当电路电流为0.2A时，控制电路的总电阻：R=UI=12V0.2A所以R0接入电路的阻值：R0=R-R1=60Ω-32Ω=28Ω（3分）（3）水吸收的热量：Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×6kg×（60℃-20℃）=1.008×106J电流做的功：W=Pt=1000W×20×60s=1.2×106J电热器的加热效率：η=Q吸W×100%=1.008×106J1.2×