第16章 电和磁 单元综合练习 （含答案）2025-2026学年苏科版（2024）九年级下册

九年级物理第16章《电和磁》单元综合练习
一、选择题：
1．如图所示，弹簧测力计下挂着铁块P，其正下方的水平地面上放着条形磁铁Q，P和Q均处于静止状态。已知和的重力分别为和，若弹簧测力计的示数为，则下列说法正确的是（　　）
A．所受的重力与对的吸引力是一对平衡力
B．对弹簧测力计的拉力大小为
C．对地面的压力为
D．对的吸引力大于对的吸引力
第1题 第2题
2．如图所示，是完全相同的两根钢棒，当用A的一端靠近B的一端，并从一端移动到另一端，始终都出现吸引现象，则（　　）
A．A有磁性、B没有磁性 B．A没有磁性、B有磁性
C．都有磁性 D．无法判断有没有磁性
3.关于交流电，下列说法正确的是（ ）
A．交变电流中，电流在1s内方向改变的次数叫频率
B．线圈转动一周，电流方向改变四次，大小改变两次
C．线圈转动一周，电流方向改变两次，大小随时间改变
D．我国发电厂发出的交变电流频率为50Hz，周期为2s
4.如图所示，将导体棒ab、cd分别置于滑轨上放入磁场中，将它们用导线连接，闭合开关，使导体棒ab在磁场中向右运动时，导体棒cd也随之向右运动，则下列说法正确的是（　　）
A．导体棒cd运动是利用电磁感应原理
B．若保持导体棒ab不动，若水平向左拉动甲图中的磁体，则导体棒cd向左运动
C．导体棒cd在运动过程中将电能全部转化为机械能
D．若导体棒ab在磁场中向左运动，则导体棒cd随之也向左运动
第4题第5题第6题
5.如图所示，托架上有两个磁环，同名磁极相对，上面的磁环悬浮着，托架静止挂在弹簧测力计的秤钩上，若托架重1N，每个磁环重2N，则弹簧测力计的示数为（ ）
A．1N B．3N C．4N D．5N
6.如图为某种电流表的内部结构示意图，当接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转，关于电流表，下列说法正确的是（　　）
A．永磁体周围存在着磁感线
B．线圈通电后，受到永磁体磁场力的作用
C．电流表的原理与发电机的原理相同
D．若改变流过线圈的电流方向，电流表仍可以正常使用
7．将A、B、C三块钢块（可能具有磁性）悬挂起来，它们彼此靠近时的情形如下图所示。下列判断正确的是（　　）
A．若A、C靠近，可能会相互排斥
B．若A、C靠近，一定会相互排斥
C．因为A、B相互吸引，B、C相互排斥，所以只有B是磁体
D．因为A、B相互吸引，B、C相互排斥，所以A、B、C都是磁体
第7题 第8题
8．人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据古籍《武经总要》中记载，将空腔鱼形铁烧红后，让铁鱼头尾指向南北放入水中冷却，随后使之漂浮在水中，制成了“指南鱼”，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．“指南鱼”周围存在磁感线
B．“指南鱼”是依靠地磁场获得磁性的
C．“指南鱼”不同位置磁性强弱不同，腹部磁性最强
D．“指南鱼”在水中静止时，鱼头指向地磁场的北极
9．如图所示，将大的条形磁铁中间挖去一块，放入一个可以自由转动的小磁针。当小磁针静止时，它的N极应指向（　　）
A．左边a B．右边c
C．上边b或下边d D．不能确定
10．你的老师用磁性黑板做过演示实验吗？你看过中央电视台体育频道的围棋讲座吗？前者黑板和实验器材、后者的棋盘和棋子，都是由磁性材料制成的。实验器材或棋子在竖直旋转的黑板或棋盘上可以任意移动而不会掉下来，这是因为（　　）
A．实验器材或棋子受到吸引力
B．实验器材或棋子受到的吸引力大于它们受到的重力
C．实验器材或棋子受到的摩擦力大于它们受到的重力
D．实验器材或棋子受到的摩擦力等于它们受到的重力
11．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
12．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R的阻值会随周围磁场的增强而减小，忽略温度对指示灯电阻的影响。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的左端为S极 B．滑片P向左滑动时，电磁铁磁性减弱
C． 滑片P向左滑动时，指示灯变亮 D．滑片P向左滑动时，电阻R的阻值增大
13．图甲为某无人机内发动机限速器的内部简化电路，当飞行速度达到时，衔铁B刚好被吸下，油门C的喷油量减小，无人机速度不再增大。已知电源电压为，定值电阻的电阻为，电磁铁线圈的电阻不计，图乙为的电阻随飞行速度变化的关系图。下列说法不正确的是（　　）
A．电磁铁下端的极性为极
B．当无人机飞行速度增大时，电压表的示数增大
C．当无人机飞行速度达到时，电压表的示数为
D．若无人机以的速度飞行1min，R产生的热量是
14．物理课上同学们制作简易的电动机，一位同学把一段漆包线绕成矩形线圈，用小刀刮掉两端引线的漆皮，用硬金属丝做两个支架，固定在木板上，木板上放一块磁体，把线圈放在支架上，如图所示。将两个支架分别与电池的两极相连，给线圈通电后，线圈开始转动，来回摆动几次就停下了。下列说法正确的是（　　）
A．线圈在磁场中没有受到力的作用
B．线圈能否持续转动和线圈匝数多少有关
C．将电池的两极相互对调就能使这个简易的电动机持续转动起来
D．将线圈左端漆皮全部刮掉，右端漆皮只刮半周，线圈就能持续转动
第14题 第15题
15．将一段裸铜导线弯成如图甲所示形状的线框，将它置于一节5号干电池上（线框上端的弯折处与正极接触良好），一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，使铜导线框下面的两端，与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会开始转动，成为一个“简易电动机”，如图乙所示。关于该“简易电动机”，下列说法中正确的是（ ）
A．线框会转动是由于电荷间的相互作用
B．电路中的热功率等于线框旋转的机械功率
C．若线框下面只有一端导线与磁铁良好接触，则线框有可能仍转动
D．若改变磁铁吸附在电池负极的磁极，那么线框转动的方向不变
16．下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（　　）
　　
A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同
B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置
C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电
17．心肺机用“电动泵”替代心脏，推动血液循环，“电动泵”的工作原理如图所示，将线圈固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动。阀门、都只能单向开启，反向则封闭管路，当线圈中的电流从流向时，下列说法正确的是（　　）
A．活塞将向右运动 B．线圈左端是N极
C．线圈中的电流增大时，线圈周围的磁性增强 D．此时“电动泵”处于送血状态
18．关于如图所示的四个电磁实验，下列说法不正确的是（　　）
A．实验甲：开关S闭合，小磁针发生偏转，表明通电导线的周围存在磁场
B．实验乙：该实验通过吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性强弱的变化情况
C．实验丙：开关S1、S2闭合时，电磁铁吸引衔铁，AB两点接触，绿灯发光
D．实验丁：开关S闭合，导体ab在磁场中运动，该过程将电能转化为机械能
二、填空题：
1.如图，一个不能打开的盒子外露出一段导线，小明为判断其中是否有电流，将导线悬挂起来，并将一个蹄形磁体缓慢靠近，发现导线向靠近磁体的方向运动，说明导线中 （选填“有”或“无”）电流，利用此原理可制成 （选填“电动机”或“发电机”）。将蹄形磁体磁极对调放置，重复上述操作，导线的运动方向 （选填“改变”或“不变”）。
第1题 第2题
2．如图所示，弹簧测力计下挂着铁块P，其正下方的水平地面上放着条形磁铁Q，P和Q均处于静止状态。已知P和Q的重力分别为G和3G，若弹簧测力计的示数为2G，P对Q的吸引力为 ，地面对Q的支持力为 。
3．小磁针静止时N极会自动转向地球的 （选填“北”或“南”）方，因为地球本身就相当于一个巨大的磁体，它的形状跟 的磁场相似，如图所示，是描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 （选填“P”或“Q”）
第3题 第4题
4．如图所示，闭合开关，当滑片P向右移动的过程中，可以观察到左边弹簧将 ，右边弹簧将 （两空选填“伸长”“缩短”“不变”）。
5．如图甲所示，是一款消防应急照明灯，图乙所示是应急灯的工作原理示意图，图丙中表所示是其铭牌。当电路处于图乙所示的状态时，外接电路的状态为 （填“供电”或“断电”），电磁继电器相当于一个 （填“开关”或“电源”）；国家规定：消防应急照明产品的应急照明时间不得少于90分钟，该应急灯 （选填“符合”或“不符合”）国家标准；利用单刀双掷开关S设计了如图丁所示的应急灯原理图，当S与a点接触，应急灯熄灭，外电路给蓄电池充电；当S与b点接触，停止对蓄电池充电，蓄电池给应急灯供电。请你根据设计意图，用笔画线代替导线完成电路设计 。
6．如图甲，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方的小磁针的N极向纸内偏转。小明由此推测：若电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方时（如图乙），小磁针也将发生偏转。小明推测的依据是 ；你认为图乙中小磁针的N极会向 （选填“纸内”或“纸外”）偏转。
7．如图，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平桌面上放置一个铁块。闭合开关后，铁块静止不动，小磁针在磁场的作用下会发生转动，它的周围 （选填“有”或“没有”）磁感线，小磁针静止时左端为 极。当滑片P向左滑动时，铁块受到的摩擦力的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
8．用导线制作了一个金属线圈，其下方有一方向垂直纸面向里的强磁场区域（用“×”表示磁感线），如图所示当线圈从高处自由落下进入磁场，但上端还未进入磁场时，发现线圈左右方向向内收缩，请你分析并推测此现象产生的原因： ；若将磁场方向改为垂直纸面向外，重复上述操作，线圈左右方向将 （选填“收缩”或“膨胀”）。

9．如图所示，闭合S后电动机甲开始转动，同时用皮带带动电动机乙转动，小灯泡发光，此时，电动机乙相当于 （选填“用电器”“开关”或“电源”），此过程中利用的原理与 （选填“动圈式扬声器”或“话筒”）一致。将机械能转化为电能的实验装置是 （填“甲”或“乙”）。
10.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，活塞在弹簧作用下向右推动，关闭进气口，防止燃气外泄。若电流方向如图乙的箭头方向，则电磁铁A端为 极。
11.如图甲是发电机原理的示意图，工作时 能转化为 能。图乙中的“○”表示导线ab，当它在磁场中分别转动到1~4位置时，运动方向已用箭头标出，则没有感应电流产生的位置是 （选填“1”、“2”、“3”或“4”）。
12.如图是动圈式话筒（麦克风）和扬声器（喇叭）的构造示意图，当人对着话筒说话时，产生的声音使膜片及与之相连的线圈一起振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音变化而变化的电流，它的工作原理是 。变化的电流经放大器放大后通过扬声器的线圈，通电线圈就在磁场中来回振动，带动纸盆发出声音，扬声器就发出声音。当扬声器中的线圈通过的电流方向如图所示时，线圈向左运动，那么当电流方向改变时，线圈将向 运动，话筒在电路中相当于 （选填“电源”或“用电器”）。
三、解答题：
1.如图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅简化电路，它是通过电热丝R1来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，断开开关。
（1）在工作电路中，指示灯L标有“2V 0.2A”字样，要使指示灯L正常工作，则保护电阻R0的阻值为多大？
（2）把空气炸锅单独接入家庭电路中正常工作3min，电能表上标有1200imp/kW h的字样，其指示灯刚好闪烁60次，则空气炸锅的电功率是多少？
（3）在控制电路中，电源电压恒定为3V，用R3来设置加热温度，电磁铁线圈电阻忽略不计，热敏电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当设定加热温度为某一温度时，R3的阻值恰好为40Ω，闭合开关S，工作电路接通，开始加热。当控制电路中电流为30mA时，衔铁被弹起，停止加热，则设定的加热温度是多少？
2.如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路，受控电路功率随时间的变化关系如图乙所示。当室温上升至28℃时冷却系统开始工作，当室温降至23℃时停止工作。Rt为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流为0.15A时，衔铁刚好被吸下，控制电路电源电压恒为3V。定值电阻R0为100Ω，线圈电阻忽略不计。求：
（1）受控电路30min内消耗的电能；
（2）受控电路工作时，通过电阻R0的电流；
（3）热敏电阻Rt的变化范围。
3.某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁体，他们不知道环形磁体的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想：
猜想1：磁极呈横向分布（例如图甲，左侧为N极，右侧为S极）；
猜想2：磁极呈轴向分布（例如图乙，上面为N极，下面为S极）：
猜想3：磁极呈里外分布（例如图丙，外侧为N极，内侧为S极）；
为了验证其他猜想，他们进行了如下实验：
（1）用细棉线将环形磁体水平悬挂起来（如图丁所示），结果观察到磁体在任意位置都能保持静止，这说明猜想 （1/2/3）是错误的；
（2）用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来（如图戊所示），结果观察到磁体只在特定位置能保持静止，这说明猜想 （1/2/3）是错误的；
（3）为进一步确定这种环形磁铁磁极的分布情况，小李进行了以下实验：取两个完全相同的环形磁铁，将它们沿中心轴线互相靠近，发现它们相互排斥。接着将其中一个环形磁铁翻转，结果它们相互吸引，则验证了另一猜想是正确的；
（4）若将这两个完全相同，重均为G的环形磁铁a、b串在木制支架上，停止时如图已所示（不考虑环形磁铁与木杆间的摩擦力），则磁铁a对底座的压力 ；
A．等于G B．小于2G C．等于2G D．大于2G
（5）若再放上一个完全相同的磁铁c（b、c间也排斥），则相邻两个磁铁间的距离Lab Lbc；（填“大于”、“等于”或“小于”）
（6）扬声器通上电，播放音乐，将电能转化为 ，扬声器在不断地振动，并由此得出声音是由物体 产生的。
4.阅读短文，回答问题。
涡流及电磁炉
涡流实际上是一种特殊的电磁感应现象，当导体处在变化的磁场中时，导体内部可以等效成许多的闭合电路，当穿过这些闭合电路的磁通量（单位面积上磁场的强弱或方向）变化时，在导体内部的这些闭合电路中将产生感应电流、即导体内部产生了涡流，当励磁线圈中电流正向增大（电流正负表示方向），涡流产生的磁场方向与励磁线圈产生的磁场方向相反，当励磁线图中电流正向减小，涡流产生的磁场方向与励磁线圈产生的磁场方向相同。如图甲所示。磁场变化越快，导体的横截面积S越大，导体的导电性能越好，涡流越大。除此之外，涡流的大小还与金属板的厚度、金属板与线圈的距离、激励电流的频率等参数有关。涡流通常用于电磁炉、真空冶炼炉、金属探测仪、涡流制动等。
电磁炉（图乙）台面是一块高强度、耐冲击的陶瓷平板（结晶玻璃），台面下边装有高频感应加线圈（即励磁线圈）、高频电力转换装置及相应的控制系统。其工作过程如下：交流电经过整流器转为直流电，又经高频电力转换装置使直流电变为超高频交流电（），将高频交流电加在扁空心螺旋状的感应加热线圈上，由此产生高频交变磁场，其磁感线穿透灶台的陶瓷台板而作用于金属底部时，在烹饪锅体内就有强大的涡流产生，涡流克服锅体的内阻流动时完成电能向热能的转换。锅材质通常为铁质或合金钢，它可以增强涡流热功率。
(1)电磁炉通直流电 （能/不能）正常工作；
(2)电磁炉在使用时，锅底内能增大是通过 （做功/热传递）方式实现的；
(3)关于涡流和电磁炉下列说法正确的是 ；
A．烧杯装水后放在电磁炉的台面上，水也可以沸腾
B．手触摸正在工作的电磁炉台面，会发生触电事故
C．铁锅不与电磁炉台面接触，也可以在锅底上形成涡流
D．给电磁炉加热线圈通 50Hz交流电，锅底不能形成涡流
(4)如图是某电磁炉的工作过程电功率随时间变化的图像，则表明该电磁炉工作时加热功率最大的图 （填字母），加热功率最小的是 W；
A．B．C．
(5)给电磁炉输入如图丙所示的 50Hz的交流电，在锅底产生的涡流图像可能正确的是 。
A．B．C．D．
5．阅读短文，回答问题。
电饭锅中的磁钢限温器
电饭锅是生活中常见的用电器，它是利用感温磁钢（软磁体）的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的，这样可以限制煮饭过程中的最高温度。
感温磁钢的磁性随着本身温度作非线性变化，其特性曲线如图甲所示。磁钢限温器结构如图乙所示，它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成。感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑。感温磁钢与受热面固定在一起，受热面直接把热量传递给锅底。
煮饭时用手按下按钮开关，通过杠杆AOC使永磁体和感温磁钢吸合，在吸力作用下永磁体不会落下，金属触点闭合，电路接通，加热元件开始发热。当饭煮熟后，温度继续上升，当升高到某一温度时，永磁体落下，通过杠杆CBO使触点分开，加热元件停止发热，同时按钮开关跳起。

（1）与铜导线相比，制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是 （选填字母）；
A．电阻较大，熔点较低　　 B．电阻较大，熔点较高
C．电阻较小，熔点较低 　　D．电阻较小，熔点较高
（2）在磁钢限温器工作过程中，感温磁钢的磁性急剧减弱是在 （选填字母）；
A．按下按钮开关时 　　B．加热升温过程中
C．按钮开关跳起时 　　D．降温过程中
（3）煮饭时用手按按钮开关，杠杆AOC属于 杠杆；饭煮熟后，永磁体落下，通过杠杆CBO使触点分开，杠杆CBO属于 杠杆；（以上两空选填“省力”“费力”或“等臂”）
（4）永磁体落下时，感温磁钢的温度为 ℃；永磁体下落过程中，感温磁钢对永磁体 （选填“有”或“没有”）磁力的作用。
（5）未按下按钮开关时，弹簧 （选填“有”或“没有”）弹性势能。
6.阅读以下材料回答问题
手机充电
手机电池作为手机的一个重要部分，目前正朝着大容量、快蓄电、长待机的方向发展。某款手机锂电池上标有“电压：4V容量：5000mA h”字样。该手机搭配了超级快充功能，采取的方式是保持充电器的电压不变，将电流从原来的1A变为5A，极大的提高了充电功率。电池充满电后，持续使用一段时间，屏幕显示剩余电量不足20%时，系统就会发出“是否开启省电模式”的提示，此时最好给手机充电续航。若无法充电，则开启“省电模式”后，手机显示还可以持续使用2h，电量将耗尽。
手机无线充电是目前比较新的一门技术，无线充电就是不借助数据线等导线对手机进行充电，从而增加手机的续航时间。现阶段使用较多的一种无线充电技术的原理如图所示，交流电流过送电线圈（无线充电板）产生磁场，智能手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。

（1）手机借助数据线对手机电池充电过程中，是 能转化为 能，为了防止手机温度过高，手机的散热部件应选用导热快、比热容 （选填“大”或“小”）的材料；
（2）手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生 ，无线充电工作原理与 （选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似；
（3）文中锂电池最好在电能还剩 J时给它及时充电，此手机在“省电模式”下使用时的平均功率为 W。
参考答案：
一、选择题：1、A 2、 A 3、C 4、D 5、D 6、 B
7、A 8、B 9、A 10、D 11、B 12、C
13、D 14、D 15、C 16、D 17、C 18、C
二、填空题：
1、有 电动机 改变
2、G 2G
3、北 条形磁体 Q
4、缩短 伸长
5、断电 开关 符合
6、电子的定向移动形成电流，电流周围存在磁场 纸外
7、没有 N 变小
8、线圈两侧电流方向相反，在相同磁场下都受到指向线圈内侧的力 收缩
9、电源 话筒 乙
10、小 弱 S
11、机械 电 1
12、电磁感应现象 右 电源
三、解答题：
1、（1）1090Ω；（2）1kW；（3）200℃
2、（1）1.44×106J；（2）0.03A；（3）20Ω≤Rt≤25Ω
3、1 3 C 小于 机械能 振动
4、(1)不能 (2)做功 (3)C (4) A 600 (5)C
5、 B C 费力 省力 103 有 有
6、（1）电，化学，大；（2）感应电流，发电机；（3）1.44×104，2
试卷第1页，共3页