第20章 电和磁（章末检测）-2022-2023学年九年级物理全一册通关讲义（人教版）（解析版）

第20章电和磁（章末检测）时间：90分钟满分：100分一、选择题（3分/题，共51分）：1．一根条形磁铁不小心摔成两段后，一共会有N极的个数为（）A．1个 B．2个 C．3个 D．4个【答案】B【解析】一根条形磁铁不小心摔成两段后，就会变成两个小的条形磁铁，因为每个磁体都有一个N极，所以一共会有N极的个数为2个。故选B。2．司南是我国古代的四大发明之一，“司南之杓，投之于地，其柢指南”，以下说法正确的是（）A．“柢”指的是司南长柄，自由静止时指的是地磁场的北极B．司南能够吸引铜、铁、镍等物质C．司南周围的磁场和磁感线，是确实存在的物质D．现在常用电磁铁，其铁芯选用的材料就是与司南的相同的天然磁矿石【答案】A【解析】A．司南是用天然磁石磨制成的勺子，其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，静止时长柄指向南方（指向地理南极），则司南长柄一端是磁石的南极，地理上的南极是在地磁场的北极附近，即司南长柄指的是地磁场的北极，故A正确；B．司南实际上就是一个磁铁，磁铁可以吸引铁钴镍等物质，不能吸引铜，故B错误；C．磁场是磁体周围存在的一种看不见、摸不到的物质，磁感线是为了描述磁场而引入的有方向的曲线，是不存在的，故C错误；D．现在常用电磁铁，其铁芯选用的材料是软铁棒，故D错误。故选A。3．张林同学在物理复习过程中，将书中的科学家及其伟大发现、相关应用进行了梳理，但是不慎破损了一角，如图所示。下列可正确填入的科学家是（）A．爱迪生 B．法拉第 C．特斯拉 D．伽利略【答案】B【解析】磁生电即电磁感应现象，最先发现的是法拉第，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。4．假如没有了电流的热效应，下列现象可能发生的是（）A．磁悬浮列车照常工作 B．电磁起重机不能工作了C．电熨斗照常使用 D．白炽灯发光更亮了【答案】A【解析】AB．磁悬浮列车和电磁起重机都是利用电流的磁效应工作的，没有电流的热效应，磁悬浮列车和电磁起重机照常工作，故A符合题意，B不符合题意；CD．电熨斗和白炽灯都是利用电流的热效应工作的，没有电流的热效应，它们都不能工作，故CD不符合题意。故选A。5．如图所示，用导线、灵敏电流表组成闭合回路。选项中，用“○”示闭合电路中垂直于纸面方向放置的导线ab的横截面，当导线ab在磁场中沿虚线运动，灵敏电流表指针有明显偏转的是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】如图所示，只有D图中导线在做切割磁感线运动，此时灵敏电流表指针会有明显偏转，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。6．自1820年发现电与磁有联系以来，科学工作者设计出了许多与电磁有关的设各，使生产力大大提高，以下关于电磁的说法正确的是（）A．电磁铁的原理是通电线圈在磁场中受力B．扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，原理类似于发电机C．麦克风（动圈式话筒）的原理是电磁感应原理D．录音带、DVD光盘、银行信用卡等，都是用磁来记录信息的【答案】C【解析】A．电磁铁的原理是电流的磁效应，即电流的周围存在磁场，故A错误；B．扬声器的线圈中有随声音变化的电流，因为通电线圈在磁场中受到力的作用，使得线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动动起来，便发出了声音，与电动机的原理是相同的，故B错误；C．动圈式话筒的原理与发电机原理都是把机械能转成电能，利用的是电磁感应现象，故C正确；D．光盘的表面有一层有机燃料涂层，它的主要成分是具有特殊性质的有机染料，这些染料在激光的作用下会产生变化，从而达到记录数据的目的；录音带、银行卡是用磁来记录信息的，故D错误。故选C。7．下列选项中用到电生磁原理的是（）A．无线充电 B．电子门读取信息C．磁悬浮列车D．金属探测器【答案】C【解析】电生磁的原理是电流的磁效应，即电流周围存在磁场的现象。A．无线充电是利用手机内部的线圈将充电板中变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的，故A不符合题意；B．电子门读取信息时将带有磁条的卡靠近感应器，检测头的线圈中就会产生变化的电流，说明这是电磁感应现象，故B不符合题意；C．磁悬浮列车下部和轨道内都装有磁力强大的电磁铁，通电时有磁性，是利用电流的磁效应制成的，故C符合题意；D．金属探测器是将线圈靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在做切割磁感线运动，从而产生了感应电流，属于电磁感应现象，故D不符合题意。故选C。8．如图是一种名为“铁钉桥”的游戏，它是利用左右两块同一电路的电磁铁将数枚细铁钉搭建而成，下列说法正确的是（）A．“铁钉桥”利用了异名磁极相互吸引 B．被磁化后的“铁钉桥”中间磁性最强C．电磁铁断电后“铁钉桥”也不会倒塌 D．改变电流方向会导致“铁钉桥”倒塌【答案】A【解析】A．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。图中，左右两块电磁铁将数枚原本没有磁性的细铁钉磁化后相互吸引，故A正确；B．被磁化后的“铁钉桥”两端磁性最强，中间磁性最弱，故B错误；C．电磁铁的磁性与线圈的匝数、电流大小有关。若增加电磁铁中电流的大小，磁性增强，断电后铁钉没有磁性，“铁钉桥”会倒塌，故C错误；D．改变电流方向会导致“铁钉桥”极性改变，磁性不变，不会倒塌，故D错误。故选A。9．下列有关磁现象说法不正确的是（）A．每个磁体有两个磁极，磁极总是成对出现的B．物体中微型小磁针指向紊乱，物体不显磁性，当微型小磁针的指向较为一致，物体具有磁性C．电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关D．闭合开关，导线ab沿导轨运动，是电能转化为机械能，利用这个原理可制成发电机【答案】D【解析】A．磁体都有两个磁极：N极和S极，磁极总是成对出现的，故A正确，A不符合题意；B．在大部分物体中，由于大量微型小磁针的指向紊乱，物体不显磁性；而在有的物体中，大量微型小磁针指向较为一致，物体就具有了磁性，故B正确，B不符合题意；C．电磁继电器实质上就是利用电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性的特点控制工作电路通断的开关，故C正确，C不符合题意；D．闭合开关，导线ab沿导轨运动，是电能转化为机械能，这是电动机的工作原理，发电机的工作原理是电磁感应，故D错误，D符合题意。故选D。10．科学研究通常把一些不易直接测量的物理量，用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量。如磁场是一种看不见的特殊物质，我们可以通过磁场对小磁针作用的效果来认识它。下列研究实例中不是采用这种研究方法的是（）A．通过液体受热后体积膨胀的多少来认识温度升高的高低B．利用磁感线的疏密来描述磁场的强弱C．通过吸引大头针的数目来了解电磁铁磁性的强弱D．通过灯的亮暗来判断电路中电流的大小【答案】B【解析】磁场看不到摸不着，通过磁场对小磁针作用的效果来认识磁场，采用的是转换法。A．比较温度的高低，我们可以通过液体受热后体积的变化来认识它，采用的是转换法。故A不符合题意；B．学习磁场时，我们用磁感线的疏密描述磁场的强弱，采用的是模型法。故B符合题意；C．了解电磁铁磁性的强弱，我们可以通过观察它吸引大头针的多少来认识，采用的是转换法。故C不符合题意；D．电路是否有电流，我们可以通过观察电路中电流表的指针是否偏转来认识，采用的是转换法。故D不符合题意。故选B。11．如图所示是一款磁力锁，这种磁力锁关闭时，电路接通磁铁有磁性吸住铁片，大门锁住。当刷卡或按一下开关，即可切断电路，磁力锁失去磁性，可将门打开。磁力锁与下列哪个物品工作原理相同（）A．扬声器 B．电铃C．话筒 D．手摇发电机【答案】B【解析】磁力锁关闭时，电路接通磁铁有磁性吸住铁片，大门锁住。当刷卡或按一下开关，即可切断电路，磁力锁失去磁性，可将门打开，由此可知，电磁铁的工作原理是电流的磁效应；A．扬声器的工作原理是磁场对通电导体有力的作用，故A不符合题意；B．电铃的主要部件是电磁铁，利用了电流的磁效应，故B符合题意；CD．动圈式话筒和手摇发电机的工作原理是电磁感应现象，故CD不符合题意。故选B。12．如图所示的手压式手电筒，通过按压手柄，电筒内线圈做切割器感线运动，能使电简发光。这种发电利用了（）A．尖端放电 B．电磁感应 C．摩擦起电 D．电流热效应【答案】B【解析】按压手柄，使线圈做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象，感应电流通过灯泡，灯泡发光。手压电筒是根据电磁感应现象制成的。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。13．小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭（原理如图）。接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是（

）A．改变磁铁的磁极 B．改变电流的大小C．改变磁铁磁性强弱 D．改变线圈的匝数【答案】A【解析】由题知，接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动发声。A．改变磁铁的磁极，并不能改变起到改变磁性强弱的作用，不能改变纸盆振动幅度（即不能调节喇叭响度），所以A方法不可行。故A符合题意；BCD．为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，可以改变电磁铁的磁性强弱，具体来说可以改变电流大小或改变线圈匝数；还可以改变永磁铁的磁性强弱（如更换永磁铁或充磁），所以BCD都可行。故BCD不符合题意。故选A。14．2022年，我市中心城区规划新建“袖珍公园”143处，有力满足了市民群众对生态环境和就近休闲的需求。快速踩踏公园里的动感单车时，没有电源的动感单车就会“点亮”单车上绚丽的灯光。其工作原理是（）A． B．C． D．【答案】B【解析】快速踩踏公园里的动感单车时，没有电源的动感单车就会“点亮”单车上绚丽的灯光，这说明电路中产生了电流，这是电磁感应现象。A．该装置是探究电流的磁效应的实验，故A不符合题意；B．该装置是探究电磁感应现象的实验，故B符合题意；C．该装置是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，利用了电流的磁效应，故C不符合题意；D．该装置是探究通电导体在磁场中受力运动，故D不符合题意。故选B。15．牙齿健康问题，越来越得到重视，电动牙刷已经成为了一款比较受欢迎的小家电，如图所示，关于电动牙刷下列说法正确的是（）A．使用电动牙刷的过程中电能主要转化为机械能B．电动牙刷里的电动机工作原理是电流的磁效应C．在给电池充电时电池相当于电源D．电动牙刷上的指示灯主要是超导材料制成【答案】A【解析】AB．电动牙刷的主要工作部分是电动机，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，其工作时消耗电能转化为机械能，故A正确，B错误；C．在给电池充电时电池需要消耗电能，故电池相当于用电器，故C错误；D．电动牙刷上的指示灯主要是半导体材料制成，故D错误。故选A。16．下列各图均与电和磁有关，其中分析正确的是（）A．图甲中小磁针的N极指向地磁北极 B．图乙能说明电动机的工作原理C．图丙中P向右滑动能吸引更多铁钉 D．图丁是电动机的工作模型【答案】D【解析】A．地理北极的附近是地磁南极，而图甲中小磁针的N极向上，是指向地磁南极，故A错误；B．图乙中，有灵敏电流计，闭合开关后，移动导体切割磁感线，会有电流流过灵敏电流计，这是产生电流，能说明发电机的工作原理，故B错误；C．从图丙可以看到，闭合开关后，P向右滑动，变阻器接入电路的电阻会变大，电路的电流会变小，磁性减弱，能吸引的铁钉会变少，故C错误；D．从图丁可以看到，开关闭合后，线圈有电流流过，线圈会转动起来，这是电动机的工作模型，故D正确。故选D。17．在研究通电导线在磁场中受到力的作用时，用U形电磁铁替代磁体完成实验，如图所示，闭合开关导线受到水平向右的力。下列说法正确的是（）A．若只对调电磁铁的电源两极，导线在磁场中受力方向不变B．若只对调铅蓄电池的电源两极，导线在磁场中受力方向不变C．电磁铁外部磁感线的方向是从B端出发回到A端D．将一枚小磁针放在电磁铁B端旁，静止时它的N极指向电磁铁B端【答案】C【解析】AB．导线在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关，只对调电磁铁的电源两极或只对调铅蓄电池的电源两极，分别改变了磁场方向和电流方向，所以导线在磁场中受力方向改变，故AB错误；C．根据安培定则可知，电磁铁B端为N极，A端为S极，所以电磁铁外部磁感线的方向是从B端出发回到A端，故C正确；D．将一枚小磁针放在电磁铁B端旁，静止时它的N极指向电磁铁A端，故D错误。故选C。二、填空作图题（25、26题作图各2分，其余每空1分，共20分）18．信鸽飞出几百公里后能准确返回出发地是利用了地磁场，地磁场的南极在地理的_____极附近。物理学家_____发现了电磁感应现象，使大规模运用电能成为可能。【答案】北

法拉第【解析】[1]地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。[2]法拉第发现了电磁感应现象，由此发明了发电机，使大规模运用电能成为可能，开辟了电气化的时代。19．如图所示是某公司最新推出的一款仿生四足机器狗。该机器狗的机身上拥有多个电动机，电动机的工作原理是______，该机器狗身上还搭载了多个对光线、温度、声音等高度敏感的传感器，传感器是用______（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料制成的。【答案】通电线圈在磁场中受力而转动

半导体【解析】[1]机器狗身上有多个电动机，要消耗电能转化为机械能，所以电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。[2]传感器的电阻会受到温度、光线和声音的变化而变化，所以它是由半导体做成的。20．如图甲手机无线充电是把手机放到充电座上面就可以开始充电，其中电磁感应无线充电是应用最多的无线充电方案，此原理与_______（选填“电动机”或“发电机”）的原理相同；图乙是探究磁场对通电导线的作用实验，导体棒ab受力的方向与磁场方向和_______方向有关，此过程是将电能转化为_______能。【答案】发电机

电流

机械【解析】[1]手机无线充电的工作原理是电磁感应现象，与发电机的工作原理相同。[2][3]探究磁场对通电导线的作用实验中，导体棒ab受力的方向与磁场方向和电流的方向有关，此过程中电动机消耗了电能，是将电能转化为机械能。21．下水道口常常有臭味，这是___________现象。室内会装地漏防止这一现象，如题图所示是一款磁悬浮地漏的结构图。当密封盖上方无水时，因为___________相互排斥，磁体A将密封盖顶起，防止臭气外漏。若磁体A下端为N极，则磁体B上端为___________极。【答案】扩散

同名磁极

N【解析】[1]下水道口常常有臭味，这是扩散现象，是由于臭气分子永不停息地做无规则运动造成的。[2][3]由题可知，两磁体之间的作用力是斥力，同名磁极相互排斥，所以，若磁体A下端为N极，则磁体B上端为N极。22．小明学习了“电磁感应”后进行了深度学习，通过查阅资料发现感应电流的方向可以通过“右手定则”来判断，如图甲所示：伸出右手，让磁感线穿入手心，大拇指指向导体运动的方向，则四指指向为感应电流的方向。请你根据上述方法判断图乙中导体棒沿竖直导体框下落的过程中电阻R内的电流方向是______（选填“由a到b”或“由b到a”），图中“×”表示垂直导体框向里的磁感线。【答案】由b到a【解析】图中“×”表示垂直导体框向里的磁感线，由右手定则可得，四指所指的方向为电流的方向，导体棒中的电流方向由P到Q，运动的导体棒在电路中相当于电源，所以定值电阻R的电流由b到a。23．如图甲所示是抖音中一个视频的画面，一个机器人在检查管控区人们戴口罩，这些不戴口罩的人影响了防疫工作的正常进行，视频中机器人对于不戴口罩的违规人员进行棒打，这表达了制作者的良好愿望。用履带替代了轮子是为了减小机器人对地面的____________；图乙中跟机器人里面的电动机的工作原理相同的是____________（填“A”、“B”或“C”）。【答案】压强

C【解析】[1]用履带替代了轮子，是通过增大受力面积的方法来减小机器人对地面的压强。[2]电动机的原理：通电导体在磁场中受到力的作用。A图研究的是奥斯特实验，证明电流周围存在磁场；B图中当对着动圈式话筒说话时，它会产生随人的声音变化而变化的电流，即：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时能够产生感应电流；C图中动圈式扬声器是将电信号转化成声信号，是电能转化为机械能；是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的，故C符合题意。故选C。24．如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜______（选填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于磁场对______有力的作用，此现象中能量转化情况是_________。【答案】左右往复

通电导体

电能转化为机械能【解析】[1][2][3]当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜左右往复运动，因为电流方向改变，音圈受力方向改变。音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用，改变了线圈的运动状态。此现象中，消耗电能，产生机械能，电能转化为机械能。25．如图,画出条形磁体N极发出的一条磁感线及其方向、标出小磁针的S极。()【答案】【解析】根据异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥可知小磁针的左端是N极，右端是S极，因为在磁体外部，磁感线总是从N极发出,回到S极，所以磁感线的方向是指向右的，如图所示：26．如图所示，请在通电螺线管的A、B端标出N、S极。并画出螺线管上的绕线。【答案】【解析】由图可知，小磁针的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，B端为N极，A端为S极，根据安培定则，绕线方法如图所示：三、实验题（27题6分，28题5分，29题7分，共18分）27．同学们在制作“让线圈转动起来”的活动中，他们将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极，将一根硬铜线折成线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上，如图所示。导线框abcd就会以干电池为轴转动起来。（1）如果将磁铁的N、S极对调，导线框的转动方向将______（选填“改变”或“不改变”）；（2）实验中，干电池供电是______能转化为电能。若通电时间稍长，干电池会明显发热，原因是干电池被______；（3）本装置与下列设备原理相同的是______；A．电磁继电器B．动圈式话筒C．动圈式扬声器D．电磁铁（4）导线框能够转动的原因是左右两段导线受到的力的方向是______（选填“相同”或“相反”）的，这两个力______（选填“是”或“不是”）一对平衡力。【答案】改变

化学

短路

C

相反

不是【解析】（1）[1]通电导体运动的方向与导体电流的方向和磁场的方向有关，当将磁铁的N、S极对调，磁场方向发生改变，则导线框的转动方向将改变。（2）[2]实验中，干电池供电是化学能能转化为电能。[3]由图可知，用导线直接将电池的正负极相连，干电池被短路，若通电时间稍长，干电池会明显发热。（3）[4]本装置的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，与动圈式扬声器一个原理。电磁继电器和电磁铁都是电流的磁效应；动圈式话筒是电磁感应原理；故ABD不符合题意，C符合题意，故选C。（4）[5][6]导线框能够转动的原因是左右两段导线受到的力的方向是相反的，但这两个力没有在同一直线上，所以不是平衡力。28．为了探究“感应电流产生的条件”。小明将铁架台、导体AB、小量程电流表、蹄形磁体、开关和若干导线按图连接。（1）在选择导体AB的材料时，你认为最好选择______（选填“铝棒”“铜棒”或“铁棒”）；（2）闭合开关，小明左右移动导体AB，发现电流表的指针发生了摆动，小明又沿多个不同方向来回移动导体AB，均发现电流表的指针发生了摆动；（3）经历了（2）的探究，小明便得出了产生感应电流的条件为：闭合电路的一部分导体在磁场中运动。你认为小明的结论______（选填“正确”或“不正确”），你认为他在实验中可能存在的问题是：______；（4）实验中，小明在电路闭合时将导体AB向右移动一段距离后松开手，发现导体AB左右摆动，此时小量程电流表的指针______（选填“左右摆动”“偏向一边”或“静止不动”）。导体AB摆动过程中，如果不计空气阻力及导线悬挂点的摩擦，导体AB的机械能将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】铜棒

不正确

导体AB没有上下或前后运动

左右摆动

减小【解析】（1）[1]探究“感应电流产生的条件”，在选择导体AB的材料时，不能选择铁棒，因为铁棒会被磁化，影响实验效果，而铝棒和铜棒不会被磁化，而铜棒比铝棒的导电性好，故选铜棒。（3）[2][3]产生感应电流的条件是：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。小明的结论不准确，为了得出准确的结论，应分别使导体棒在磁场中沿不同方向运动，比较切割磁感线和不切割磁感线时是否都能获得感应电流。（4）[4][5]导体AB左右摆动，切割磁感线方向不断改变，所以电流方向不断改变，电流表指针会左右摆动；导体运动过程中，将机械能转化为电能，所以机械能不断减少。29．为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明以电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。（1）图中滑动变阻器的作用是：_____；（2）他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过_____来显示电磁铁磁性的强弱；（3）比较图（a）和（b），可以得出结论：电磁铁线圈匝数一定时，_____越大，电磁铁磁性越强；（4）如图（c），将导线绕在两枚铁钉上，构成两个电磁铁串联的电路，他把电磁铁串联接入电路的目的是：使通过甲、乙两个电磁铁的_____相等，由通过图（c）我们可以得出的结论是：_____；（5）该实验运用的物理研究方法是：_____、_____。【答案】改变电路中的电流

电磁铁吸引大头针的多少

电流

电流

电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强

控制变量法

转换法【解析】（1）[1]实验中通过滑动变阻器滑片的移动来改变电路中的电流，从而改变电磁铁的磁性的大小。（2）[2]实验中是通过电磁铁吸引大头针的多少来显示电磁铁磁性的强弱，采用的是转换法。（3）[3]比较图（a）和（b）可知，（b）图中滑动变阻器接入电路的电阻小，电路中的电流要大于（a）中的电流；两个电磁铁的线圈匝数相同，通过的电流不同，电流越大，吸引的大头针的个数越多，磁性越强，可以得出结论：电磁铁线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强。（4）[4][5]由图c可知，甲吸引的大头针数目比乙的多，说明甲的磁性比乙的强；由图知两电磁铁串联，故电流相同，而线圈匝数不同，甲的匝数比乙的匝数多；故结论为：在电流相同的情况下，线圈的匝数越多，磁性越强。（