2025人教版九年级物理全一册单元测试卷--第二十章单元 (含解析）

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2025人教版九年级物理全一册
第二十章　电与磁
一、填空题(每空2分,共26分)
1.在条形磁铁附近放置的小磁针,静止时的指向如图所示,图中小磁针涂颜色的一端为N极,由此可以判断出条形磁铁的B端为　　　　(选填“N”或“S”)极.
第1题图　　　第2题图　　　第3题图
2.如图是在研究蹄形磁体周围磁场分布的实验,在蹄形磁体上面放一块有机玻璃,玻璃上撒一层铁屑.轻轻敲打玻璃,可以看到小铁屑有规则地排列起来.撒在磁体周围的每个小铁屑都被　　　　,相当于一个个小磁针,小磁针在磁体周围　　　　的作用下有规则地排列起来.轻敲有机玻璃,减小铁屑与有机玻璃间的　　　　,便于铁屑转动.
3.如图所示,物理学家罗兰曾经做过一个实验,在圆形橡胶盘上注入某种电荷,当橡胶盘沿中心轴高速旋转时,圆盘上方原来静止的小磁针转动了.这个实验现象说明　　　　　　　.
4.如图所示,小华运用电磁感应技术进行智能手机无线充电,其主要工作原理是当电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈产生　　　　,带有金属线圈的智能手机靠近这种物质就能产生　　　　　　.
第4题图　　第5题图　　第6题图
5.酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩,为了方便操作,设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩,原理如图所示.给该装置通电后,电磁铁的上端为　　　(选填“N”或“S”)极,若电磁铁对衔铁的吸力较小,要想使吸力增大,则应将滑动变阻器的滑片向　　　　(选填“左”或“右”)滑动.
6.做如图所示的小实验,用手快速拨动风扇叶片,带动转子转动,这时发现小灯泡发光,该实验说明磁能够产生　　　　,在此现象中　　　　能转化为电能.
7.如图所示,干电池的底部吸有钕磁铁(其特点是磁性强,磁性受温度影响较大,可导电,电阻不计),将一根导线折成图中所示的形状,轻推导线,导线框可绕电池持续转动,将磁铁的N、S极对调,导线框将　　　　　　　　;一段时间后,发现钕磁铁的温度升高,导线框的转速明显下降,请猜想导线框转速下降的原因:　　　　　　　　　　　　　　　 　　　.
二、选择题(每小题3分,共27分.多选题每小题至少有2个选项符合题意,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,有错选的不得分)
8.两个相同的条形磁铁的两端互相吸引在一起,成为一个新的磁铁,那么新的磁铁的磁极有 (　　)
A.两个 B.四个
C.无数个 D.零个
9.a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示,下列说法正确的是 (　　)
A.磁体周围的磁场方向不相同
B.P点没有磁场
C.磁感线是真实存在的
D.Q点的小磁针静止后N极指向右边
10.我国宋代学者沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也.”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示.关于地磁场,下列说法正确的是 (　　)
A.地磁场的S极在地理的南极附近
B.地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合
C.北京地区的地磁场方向由地理北极指向地理南极
D.描述地球周围磁场的磁感线,从地理南极附近出发经地球外部回到地理北极附近
11.如图所示,在水平放置的条形磁体上方,有挂在弹簧测力计上的小磁体(下端为N极).小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动,小磁体下端沿图示水平路线从A缓慢移到B.下列能反映弹簧测力计示数F随位置变化的图像是 (　　)
12.磁性水雷有一个可以绕轴转动的小磁针,当小磁针转动时就可以起爆电路.军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,如图所示,其依据是 (　　)
A.电磁感应原理 B.磁场对电流的作用原理
C.电荷间的相互作用规律 D.磁极间的相互作用规律
13.某同学制作了如图所示的装置:风吹动时,风车带动磁体上方的线圈转动(线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉),灵敏电流计的指针会发生偏转.下列说法正确的是 (　　)
A.该装置工作时线圈相当于电路中的用电器
B.该装置将电能转化为机械能
C.该装置是利用电磁感应原理工作的
D.若图中电流计换成干电池,则无风吹时,线圈能持续转动
14.如图所示,把一个在家庭电路中正在发光的灯泡放到蹄形磁体中间,发现灯丝不断晃动.关于这一现象,下列说法正确的是 (　　)
A.灯丝晃动是因为灯丝是用钨制成的,能够被磁体吸引
B.灯丝晃动是因为磁场对通电导体有力的作用
C.该现象中,内能转化为机械能
D.利用该现象的原理可以制成发电机
15.(多选)如图所示是小威设计的线圈指南针,铜片和锌片分别与线圈两端相连,铜片和锌片放入食盐水中构成了化学电池,铜片为正极,锌片为负极,浮在液面上的线圈就能指示方向了.关于该装置的分析正确的是 (　　)
A.线圈能够指示方向是因为存在地磁场
B.线圈右端为S极
C.线圈匝数越多,磁性越强
D.线圈的磁极方向与铜片和锌片的位置无关
16.(多选)如图为小晴同学设计的水位自动报警器的模拟电路,A、B均为金属块,烧杯里装入的是自来水.小晴在实验中发现,当水面上升到与金属块A接触时,绿灯熄灭而红灯也没有点亮(两灯的型号相同).经检查各器材之间连接良好,造成该报警器不能正常报警的原因可能是 (　　)
A.红灯的灯丝断了 B.金属块A浸入水中太深
C.电源1的正、负极装反了 D.电源1提供的电压过小
三、作图题(共8分)
17.(4分)甲为螺线管,乙为小磁针,丙为条形磁体.闭合开关后,小磁针静止时的指向如图所示.请选择“+”“-”“N”或“S”标在图中括号内.
18.(4分)如图所示,闭合开关,条形磁铁静止,将滑动变阻器滑片P从左往右滑动的过程中,弹簧将变长,请在图中画出电磁铁的线圈绕线方式.
四、实验探究题(共27分)
19.(9分)在探究“电动机为什么会转动”的实验中:
(1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中,那么通电导体周围也存在　　　　,磁体会对通电导体产生力的作用吗
(2)如图所示,将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间,未闭合开关前,导体静止不动,闭合开关后,导体　　　　,说明磁场对　　　　导体有力的作用.
(3)断开开关,将图中磁体的N、S极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向　　　　,说明通电导体在磁场中的受力方向与　　　　有关.
(4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向　　　　,说明通电导体在磁场中的受力方向与　　　　有关.
(5)如果同时改变磁场方向和电流方向,　　　　(选填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关.
20.(10分)如图所示为“探究感应电流产生的条件”的实验装置,蹄形磁体放置在水平桌面上.
(1)要使电路中有电流,导体ab、开关、灵敏电流计和导线必须构成　　　　电路.
(2)闭合开关后,导体ab沿　　　　(选填“水平”或“竖直”)方向运动时,电流计指针不偏转,只有导体做切割磁感线运动,电路中才有　　　　产生.
(3)做切割磁感线运动的导体ab,在电路中相当于　　　　.
(4)若要改变电流计指针偏转的方向,你的做法是 　(写出一种方法即可).
(5)在该装置中,当闭合开关并使导体ab沿水平方向运动时,要使电流计指针偏转幅度变大,你的做法是　 .
(6)若用导线代替电流计,再给你一个小磁针,则可利用该装置完成的实验是　 .
21.(8分)学习了“电流的磁效应”和“磁场对电流有力的作用”的知识之后,某学校兴趣小组的同学猜想:既然电流周围存在着磁场,那么两根互相靠近的通电导线之间会相互吸引或排斥.他们将两根导线(可伸长)平行放置后固定(如图甲所示),然后依次通入如图乙、丙、丁所示的电流,通过反复实验证实了他们的猜想.请你根据图中的实验现象回答问题.
甲　乙　丙　丁　戊
(1)平行放置的两根通电导线之间的作用力的特点:①当两根导线中的电流方向相同时,两根导线相互　　　　;②当两根导线中的电流方向相反时,两根导线相互　　　　.
(2)分析图　　　　,可以探究两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小的关系.
(3)如图戊所示,将一柔软的导线弯成星形,并将其置于光滑水平桌面上,然后将开关S闭合,则该星形回路将　　　　.(填选项序号)
A.不变形
B.会变形,所围面积增大
C.会变形,所围面积减小
D.会变形,所围面积不变
第二十章　电与磁
8 9 10 11 12 13 14 15 16
A D D C D C B AC AD
1.N
【解析】根据异名磁极相互吸引可判断,条形磁铁的A端为S极,则B端为N极.
2.磁化　磁场　摩擦
3.电流周围有磁场
4.磁场　感应电流
5.N　左
【解析】根据安培定则,可判断出电磁铁上端为N极;要想使吸力增大→应使电磁铁的磁性增强→可增大线圈中的电流→应减小滑动变阻器接入电路的阻值→应使滑片向左移动.
6.电　机械
7.反向转动　钕磁铁温度升高时,磁场减弱,导线框受力减小
【解析】导线框在磁场中转动的原理是通电导体在磁场中受力运动,将磁铁的N、S极对调后,即改变了磁场的方向,所以导线框的受力方向与原来相反,故导线框反向转动.
8.A　一个磁体的磁极有两个,A正确.
9.D　磁体周围的磁场都是从N极出发回到S极,A错误;P点虽然没有画磁感线,但是仍然有磁场,B错误;磁感线不是真实存在的,是为了描述磁场而假想出来的曲线,是一种物理模型,C错误.
10.D　地磁场的S极在地理北极附近,地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的N、S极与地理的南、北极不完全重合,存在一定偏差,故A、B错误;北京地区的地磁场方向是由地磁的N极指向地磁的S极,即由地理的南极指向地理的北极,故C错误.
11.C　条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,且同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.当挂着的小磁体向右移动时,所受引力逐渐减小,而过了条形磁体中点位置后,所受斥力逐渐增大,故可以得出弹簧测力计的示数从A到B是逐渐变小的,C正确.
12.D　磁性水雷中的小磁针静止时,一端指南,一端指北,水雷不会爆炸,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,由磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,就会使水雷中的小磁针发生转动,而触发水雷发生爆炸,故D正确.
13.C　题图中线圈、导线和灵敏电流计组成闭合电路,线圈处在磁场中,风吹风车带动线圈转动,切割磁感线从而产生感应电流,这是电磁感应现象,发电机就是利用该原理工作的,此过程中将机械能转化为电能,该装置相当于电源,故C正确,A、B错误;若题图中的电流计换成干电池,则无风吹时,由于通电线圈处在磁场中而受力转动,但线圈转动至平衡位置后就保持静止了,不能持续转动,故D错误.
14.B
15.AC　线圈能够指示方向是因为通电螺线管相当于一个磁体,受地磁场作用,可以指示方向,故A正确;铜片为正极,锌片为负极,根据安培定则可知线圈右端为N极,故B错误;电磁铁的磁性与线圈中电流的大小和线圈的匝数有关,匝数越多,磁性越强,故C正确;铜片为正极,锌片为负极,铜片和锌片的位置不同,电流方向不同,则线圈的磁极方向不同,故D错误.
16.AD　由题图可知,当水面未与金属块A接触时,电磁铁的线圈中没有电流通过,衔铁不会被吸下,此时绿灯接入电路;当水面上升到与金属块A接触时,电磁铁所在电路接通,线圈中有电流通过,衔铁被吸下,红灯接入电路.若红灯的灯丝断了,则会使红灯所在电路断路,红灯不发光,故A正确;金属块A浸入太深和电源1的正、负极装反对电路没有影响,不会导致红灯不发光,B、C错误;若电源1提供的电压过小,当线圈中有电流通过,可能会因电流过小衔铁虽被吸下,但没有与下静触点接触,导致绿灯熄灭而红灯也没有点亮,故D正确.
17.如图所示.
18.如图所示.
19.(除标注外,每空1分)(1)磁场　(2)运动　通电　(3)相反　磁场方向　(4)相反　电流方向　(5)不能(2分)
20.(除标注外,每空1分)(1)闭合　(2)竖直　感应电流　(3)电源　(4)保持磁场方向不变,改变导体ab在磁场中水平运动的方向(合理即可)(2分)　(5)增大导体做切割磁感线运动的速度(2分)　(6)奥斯特实验(2分)
21.(每空2分)(1)吸引　排斥　(2)丙、丁　(3)B
22.(每空2分)(1)N　(2)C　(3)B　(4)减小　减小　(5)450
【解析】(1)当S接通时,根据安培定则可知题图2中线圈上端P的磁极是N极.(2)由题意可知,L的两个弹片是由磁性材料制成的;铁是磁性材料,锌不是磁性材料,故A不符合题意;铁是磁性材料,铝不是磁性材料,故B不符合题意;钴和镍都是磁性材料,故C符合题意;铁和钢都是磁性材料,但钢是硬磁性材料,断电后磁性不会消失,两个弹片不能及时分开,故D不符合题意.(3)通电后两个由磁性材料制成的弹片被磁化,异名磁极互相吸引,这也说明通电导体的周围存在磁场,即用到了电流的磁效应、磁化和磁极间的相互作用,故B符合题意.(4)由题图3可知,湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而减小;在磁控开关L闭合条件不变的情况下,若要早点开始除湿,即相对湿度减小,湿敏电阻的阻值变大,由于衔铁被吸下时的电流不变,控制电路的总电阻不变,根据串联电路的电阻特点,此时应将控制电阻R0的阻值减小.(5)根据题图3可知,相对湿度控制在35%RH时,湿敏电阻的阻值为150 Ω,控制电路中的电流为20 mA=0.02 A,控制电路中的总电阻为R总===600 Ω,两个电阻串联,则调控电阻R0的阻值不能超过R0=R总-R=600 Ω-150 Ω=450 Ω.
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