第二十章 电与磁全章素养评价卷 2025-2026学年人教版九年级物理全一册（有解析）

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第二十章 电与磁全章素养评价卷
( 限时:60分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题3分，共30分)
1 如图所示是条形磁体的磁场分布图，a、b是磁场中的两个点，关于该磁场的相关说法不正确的是 ( )
A.磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线
B.该条形磁体的右端为N极，左端为S极
C.将小磁针置于 b点，其静止时N 极指向左侧
D.由于a点没有磁感线经过，因此a处的磁场比b处的弱
2 在如图所示的小制作中，装置A 中有磁体和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，引起灯泡发光，装置A 的工作原理是 ( )
A.通电线圈周围存在磁场
B.通电线圈能在磁场中转动
C.电磁感应
D.磁极间相互作用
3下列各实验装置中，能说明电动机工作原理的是 ( )
4“通电导体在磁场中受到力的作用”也称为“磁场对电流的作用”，而这个力其实是导体内电荷运动时受到的力的合力。如图所示，是一段通电导体在磁场中受到的力的示意图，则以下关于带电粒子在均匀磁场中运动时的受力情况正确的是(“×”表示磁感线垂直纸面向里，“·”表示磁感线垂直纸面向外) ( )
5磁共振成像是一种较新的医学成像技术，它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像，强静磁场会吸引铁质物品，变化磁场会使携带的金属物中产生感应电流，从而使金属发热而灼伤病人，重则危及生命。上述说明中，没有涉及的物理知识是 ( )
A.铁在磁场中会被磁化
B.磁能生电
C.电流的热效应
D.同名磁极相互排斥
6如图所示是奥斯特实验的示意图，下列关于奥斯特实验的分析正确的是 ( )
A.通电导线周围磁场的方向由小磁针的指向决定
B.小磁针的指针发生偏转说明通电导线产生的磁场对小磁针有力的作用
C.移去小磁针后，通电导线周围不存在磁场
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
7如图所示是一种水位自动报警器的原理图，水位到达A 时该报警器自动报警。此时( )
A.红灯亮 B.绿灯亮
C.红、绿灯同时亮 D.红、绿灯都不亮
8 ]如图所示，将条形磁体置于水平桌面上，电磁铁的右端固定，闭合开关，当滑动变阻器滑片P 向右移动时，条形磁体仍保持静止，下列分析不正确的是( )
A.滑动变阻器滑片 P 向右移动时，电磁铁的磁性减弱
B.电磁铁的右端是 N极
C.条形磁体所受的摩擦力变小
D.若想增大条形磁体所受的摩擦力，可以增大电源电压
9 如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中 ( )
A.利用了电磁感应原理
B.利用了通电导体在磁场中受力的原理
C.利用了电流的磁效应
D.产生了直流电
10 如图为实验室电流表的内部结构图。多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈同时与一根指针和一只弹簧相连。当给线圈通电时，线圈转动带动指针偏转，使弹簧形变，便可显示出电流的大小。关于该现象，下列说法中正确的是 ( )
A.线圈中电流越大，弹簧的弹性势能越大
B.线圈中有电流通过时，将机械能转化为电能
C.电磁铁的原理与该电流表的工作原理相同
D.该电流表是利用电磁感应原理工作的
二、填空题(每空3分，共39分)
11. 如图所示是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置有一小块磁体的密闭的空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动，磁体则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶上就会显示出运动的步数。此过程将 能转化为 能。
12 如图所示是直流电动机的结构示意图，F为换向器，它的作用是 。闭合开关S，线圈缓慢转动，现要使线圈转动加快，可以 。
13 如图甲，将微风电扇与小灯泡连接，用手快速拨动风扇叶片，观察到小灯泡发光，此时微风电扇相当于 机，电路可简化为图乙中的 (填“A”或“B”)。
14 如图所示，A球为均匀带正电的绝缘球体，当它绕着自己的轴做逆时针旋转(由上往下看)时，则A 球上方的小磁针的 N 极将 (填“指向左”“指向右”“指向上方”或“指向下 (第14题图)方”)，理由是 。
15 如图所示，一轻杆左端挂一矩形塑料框A，右端挂一外形相同的金属框 B，以O 为支点在水平位置静止。现使此装置竖直匀速下降，其下方有一方向垂直纸面向里的磁场区域(用“×”表示磁感线)，当A、B两框下端一同刚进入磁场时，发现杆沿逆时针方向转动，请你分析并推测产生此现象的原因： ；若将磁场方向改为垂直纸面向外，重复上述操作，杆将沿 (填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
16 某饮水机具有恒温功能，其内部简化电路如图所示(R 、R 均为加热电阻)，闭合开关S，电磁铁上端为 (填“N”或“S”)极;而当温控区温度达到60℃时，通过温度传感器与电磁铁共同作用，使饮水机进入保温状态，此时动触点应与 (填“a”或“b”)触点接触。已知 ，若加热和保温产生相等的热量，则所需时间之比
三、作图题(每小题3分，共9分)
17 开关闭合后磁感线的形状如图所示，请标出磁体A 的磁极和磁感线的方向。
18 如图是汽车启动装置电路简图，当钥匙插入钥匙孔并转动时(相当于闭合开关)，电动机M 就启动。试在图中标出通电时电磁铁下端的极性并将电动机正确连入电路。
19 小磁针涂黑端为 N 极，静止时指向如图所示，请根据条件，在图中标出开关闭合后电磁铁的 N极，并画出螺线管线圈的绕法。
四、实验探究题(共22分)
20 (7分)如图所示，导体AB 放在处于蹄形磁体磁场中的水平金属轨道上。
(1)闭合开关，这时会看到导体AB 运动起来，这表明 有力的作用。
(2)保持磁场方向不变，改变导体AB 中的电流方向，导体AB的运动方向 (填“不变”或“改变”)。
(3)通电后导体. AB 运动的过程中，把 能转化为 能。
21 (8分)用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。
(1)实验中，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 (填“有”或“无”)感应电流。
(3)在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施： 。
(4)该实验的结论是：闭合电路的一部分导体在磁场中做 磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
22(7分)为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小丽同学做出以下猜想：
猜想 A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性；
猜想B：通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；
猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案，用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。如图所示的 a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。
根据小丽的猜想和实验，完成下列填空：
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它 的不同；
(2)通过比较图 两种情况，可以验证猜想 A 是正确的；
(3)通过比较图 两种情况，可以验证猜想 B 是正确的；
(4)通过比较图d中两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充 的条件。
全章素养评价卷
一、1. D解析磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线，不是真实存在的，故A 说法正确；由于磁体外部的磁感线是从 N 极出发，回到 S 极的，因此该条形磁体的右端为 N 极，左端为 S 极，故B说法正确；小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，所以将小磁针置于b点，其静止时N极指向左侧，故C 说法正确；磁体周围越靠近磁极的位置，磁感线越密集，磁场越强，所以a 处的磁场比b处的强，故D 说法错误。
2. C解析 风吹向风扇，扇叶转动，引起灯泡发光，是将机械能转化成电能为灯泡供电的，装置A相当于发电机，发电机的工作原理是电磁感应。故选C。
3. B解析 电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用而运动。A图是演示电流磁效应的实验装置；B图的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用而运动；C图中电磁继电器的原理是电流的磁效应；D图的工作原理是电磁感应。故选B。
4. B解析 根据题意可知，磁场方向垂直于纸面向里，电流的方向向右，则导体受向上的作用力；A中正电荷向右定向运动，电流方向向右，磁场方向垂直于纸面向外，则带电粒子受力的方向是向下的，故A 错误；B中负电荷向右定向运动，导体电流方向向左，磁场方向垂直于纸面向外，则带电粒子受力的方向是向上的，故B 正确；C中正电荷向右定向运动，电流方向向右，磁场方向垂直于纸面向里，则带电粒子受力的方向是向上的，故C 错误；D中负电荷向右定向运动，电流方向向左，磁场方向垂直于纸面向里，则带电粒子受力的方向是向下的，故D错误。
5. D解析强静磁场会吸引铁质物品———铁在磁场中会被磁化；变化磁场会使携带的金属物中产生感应电流———电磁感应(磁生电)；金属发热而灼伤病人(电流流过金属物，金属物发热)———电流的热效应；题目中未提及磁极间的相互作用规律。故选D。
6. B解析 通电导线周围磁场的方向是由电流的方向决定的，故A、D错误；小磁针的指针发生偏转说明通电导线产生的磁场对小磁针有力的作用，故B 正确；移去小磁针后，通电导线周围的磁场依然存在，故C 错误。
7. A解析 水位到达A 时控制电路形成通路，电磁铁有了磁性，将衔铁吸合，动触点与下面的静触点接通，红灯亮，动触点与上面的静触点断开，绿灯熄灭。故选A。
8. B解析 滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性将减弱，故A 不符合题意；根据安培定则可知电磁铁的左端是 N极，右端是 S极，故B 符合题意；由于条形磁体与电磁铁的 N极相对，同名磁极相互排斥，因此条形磁体受到排斥力的作用；条形磁体始终处于平衡状态，所以摩擦力大小始终等于斥力，当滑动变阻器滑片P 向右移动时，电磁铁的磁性减弱，排斥力减小，所以条形磁体所受的摩擦力也变小，故C 不符合题意；增大电源电压时，可以增大电路中的电流，电磁铁的磁性增强，条形磁体受到的斥力增大，所受的摩擦力随之增大，故D不符合题意。
9. A解析 声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，线圈做切割永磁体的磁感线运动，会产生电流，这是电磁感应现象；线圈来回振动时，切割磁感线的方向会发生变化，产生的感应电流的方向也会发生改变，产生的是交流电。故选A。
10. A麻地 流表的工作原理为“通电线圈在磁场中受力而转动”，故D 说法错误；线圈中电流越大，受到的磁力越大，指针的偏转角度就越大，弹簧的形变程度就越大，所以弹簧的弹性势能越大，故A 说法正确；当线圈中有电流通过时，线圈在磁场中受力而转动，将电能转化为机械能，故B说法错误；电磁铁的原理是电流的磁效应，与该电流表的工作原理不同，故C 说法错误。
二、11.机械 电 解析根据“运动手环”的特点可知，当塑料管运动时，磁体在管中反复运动，线圈切割磁感线而产生电流。因此，“运动手环”的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能。
12.使线圈在平衡位置自动改变线圈中的电流方向 增大线圈中电流或换用磁性更强的磁体解析 电动机能连续转动是利用了换向器使线圈在平衡位置自动改变线圈中的电流方向；要想使线圈转速加快，可以增大线圈中电流或换用磁性更强的磁体。
13.发电 A 用手快速拨动风扇叶片时，内部线圈在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，所以微风电扇相当于发电机，此时它的工作原理是电磁感应；题图乙中 A 只有电动机和小灯泡，没有电源，该实验的电路图可以简化为A图。
14.指向上方 电流产生的磁场方向竖直向上，小磁针的N极指向与磁场方向相同 解析 均匀带正电的绝缘球体A，绕着自己的轴做逆时针旋转，形成逆时针方向的电流，由安培定则可知，电流产生的磁场方向竖直向上，因小磁针的 N 极指向与磁场方向相同，所以A 球上方小磁针的 N极将指向上方。
15.金属框 B 下端刚进入磁场时，做切割磁感线运动，会产生感应电流，通电金属框 B 在磁场中受到向上的磁场力 逆时针解析金属框 B 下端刚进入磁场时，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，通电金属框 B 在磁场中受到向上的磁场力；塑料框A 下端刚进入磁场时，不会产生感应电流，塑料框A不会受磁场力。所以杆将逆时针转动。若改变磁场的方向，金属框 B 中产生的感应电流方向也改变，但金属框B 受磁场力方向不变，杆仍逆时针转动。
16. S a 1:3 解析由题图知,闭合开关S,控制电路中的电流是从电磁铁的下端流入，上端流出，由安培定则可知，电磁铁下端为 N 极，上端为S 极。由题图可知，动触点与 b 触点接通时，只有电阻R 接入电路，此时电路中的总电阻较小，电源电压U一定，由 可知，此时电路的总功率较大，饮水机处于加热状态；当动触点与a触点接通时，电阻R 、R 串联，电路中的总电阻较大，此时电路的总功率较小，饮水机处于保温状态。已知 若加热和保温产生相等的热量，即 由 可得，所需时间之比
三、17.如答图所示 解析开关闭合后，电流从右端流入螺线管，由安培定则可知，通电螺线管的左端为 N极，右端为S极。因为题图中的磁感线呈排斥状，所以通电螺线管的右端与磁体A 的左端是同名磁极，则磁体A 的左端为S 极，右端为 N极。又因通电螺线管外部磁感线总从 N 极出发，回到S极，故磁感线应指向S极。
18.如答图所示 解析 根据安培定则可以判断出电磁铁的下端为 S 极；当钥匙插入钥匙孔并转动时，电磁铁有磁性，转轴转动，电动机电路接通，连接电路如答图所示。
19.如答图所示
分 小磁针静止时N极所指示的方向为向右，为该点磁场的方向。在磁体外部，磁感线从 N 极指向 S极，所以螺线管的左端为 S 极，右端为 N 极。由电流表可以判断电流从电磁铁右端流入，左端流出，根据安培定则，伸出右手使大拇指指向通电螺线管的 N 极，画出螺线管线圈的绕法，如答图所示。
四、20.(1)磁场对通电导体(1 分) (2)改变(2分) (3)电(2分) 机械(2分)
21.(1)灵敏电流表指针是否偏转(2分)(2)有(2分)(3)换用磁性更强的磁体(合理即可)(2分) (4)切割(2分) 解析(1)实验时,通过观察灵敏电流表的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流。(2)闭合开关，若导体 ab不动，磁体左右水平移动，以磁体为参照物，导体是水平运动的，即导体做切割磁感线运动，所以会产生感应电流。(3)我们可以将导体 ab 换成多匝线圈或使用磁性更强的磁体来增大感应电流，实验现象会更明显。(4)由该实验可得到结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
22.(1)磁性强弱(1分) (2)a、b(2分) (3)b、c(2分) (4)电流相等(2分) 解析 (1)实验中电磁铁磁性的强弱无法用眼睛直接观察，是通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它磁性强弱的不同，吸引的大头针越多，电磁铁的磁性越强。(2)猜想 A 中，电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性，由题图可知，a、b中两电磁铁相同，一个通电能吸引大头针，一个断电不能吸引大头针，符合要求。(3)猜想 B 中，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强，通过观察题图中滑动变阻器滑片的位置可以判断，相同的电磁铁，b中电磁铁的电流小，吸引的大头针少，c中电磁铁的电流大，吸引的大头针多，符合要求。(4)题图d 中的两电磁铁是串联的，通过它们的电流相同，甲电磁铁线圈的匝数多，吸引大头针多，因此得出：外形相同的螺线管，当电流相等时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。