专项提升：磁与电----2024-2025学年教科版物理九年级上学期

专项提升：磁与电 一、单选题 1．如下图所示左，弹簧的下端悬吊一蹄形磁铁，将一只方框形线圈放在磁铁的两极之间，螺线管与方框线相连接．若方框线圈不动，将蹄形磁铁竖直向下拉一小段距离后再释放，则下列说法中正确的是（ ） A．螺线管的A端始终是N极 B．螺线管的B端始终是N极 C．螺线管周围的磁场不断变化 D．螺线管周围没有磁场 2．图所示的是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃，当温度达到90℃时，自动报警器报警。下列说法中正确的是（　　） A．灯亮时表示报警器报警 B．温度达到85℃时，报警器中的灯亮同时铃响 C．报警器中水银温度计和电磁铁并联在电路中 D．报警器是利用电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点工作的 3．下列有关磁现象的说法中错误的是（　　） A．电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数、电流的大小都有关 B．磁体之间的相互作用是通过磁场产生的 C．磁体外部的磁感线是从磁体的N极出发，回到S极的 D．地球周围存在地磁场，地磁场两极与地理两极重合 4．如图所示，在竖直放置的电磁铁上方用弹簧悬挂条形磁体，开关闭合后，当滑片 P 从 a 端向 b 端滑动过程中，始终保证条形磁体未接触电磁铁，弹簧的形变为弹性形变，灯泡处于发光状态，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大，灯泡变亮，弹簧长度变长 B．电流表示数变大，灯泡变亮，弹簧长度变短 C．电流表示数变小，灯泡变暗，弹簧长度变长 D．电流表示数变小，灯泡变暗，弹簧长度变短 5．为了得出条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性，某同学设计了以下四个实验，其中不能达到目的是 A．将甲实验中的两根条形磁铁相互平移靠近 B．将乙实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球 C．将丙实验中放在一堆大头针上的条形磁铁提起 D．将丁实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧测力计下向右移动 6．关于物质性质的利用，下列说法错误的是（　　） A．跳水板利用弹性较好的材料制成 B．厨房中的炒菜锅大多用导热性能较好的不锈钢或铁制作而成 C．我国古代四大发明之一的指南针可利用磁性材料制成 D．供电线路改造时利用导电性更好的较小直径铜芯线替换直径较大的铜芯线 7．判断两根钢条甲和乙是否有磁性时，可将它们分别靠近一枚小磁针．当钢条甲靠近时，小磁针自动远离；当钢条乙靠近时，小磁针自动接近，由此可知（   ） A．两根钢条均有磁性 B．两根钢条均无磁性 C．钢条甲一定有磁性，钢条乙一定无磁性 D．钢条甲一定有磁性，钢条乙可能有磁性 8．中华民族有着悠久的文明历史，我国古代就有人对自然现象进行观察和研究，留下了许多史料记载，下列是有关记载和相应物理本质的解释，其中错误的是（  ） A．“山顶有泉，煮米不成饭”—山顶气压较低，泉水的沸点较高，水不容易沸腾 B．“司南之杓，投之于地，其抵指南”—地球周围存在磁场 C．“湖光映彩霞”—光的反射现象 D．“潭清疑水浅”—光的折射现象 二、填空题 9．如图所示，小磁针在通电螺线管的磁场作用下静止，则电源的左端为电源的 （选填“正”或“负”）极。 10．如图甲所示，一个条形磁铁摔成两段，取右边的一段靠近小磁针，小磁针静止时的指向如图乙所示，则右边这处裂纹的磁极是 极；如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起（如图甲），这两段会相互 （选填吸引、排斥）；这说明磁极间的相互作用是： ． 11．用图甲所示的天然磁石制作司南，该磁石的B端是 （选填“N”或“S”）极。他将该磁石的D端磨成勺柄，打磨成勺状指南针（即“司南”）。再用细线将其悬挂，如图乙所示，司南静止时，勺柄指向地理的 （选填“北”或“南”）极。打磨过程中，通过 方式改变磁石的内能。 12．如图所示，磁悬浮地球仪是利用 名磁极相互排斥的原理制成的。 13．按要求完成填空： （1）如图甲所示，烧杯及杯中液体的总质量为 g； （2）如图乙所示，用条形磁体的一端靠近用细线悬挂的磁体，出现如图情景。由此可得出磁极间的相互作用规律是 ； （3）如图丙所示，当卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，观察实验现象，由此可以得到二力平衡的一个条件是：两个力必须 ； （4）如图丁所示，该装置探究的是电流通过导体产生的热量与 的关系。 14．指南针是我国古代四大发明之一．指南针能够指南北，是因为本身具有 性的指南针受到了 的作用． 15．探究通电螺线管外部磁场分布的实验中，在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑，细铁屑的排列如图所示，由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与 周围的磁场分布是相似的，若把电源正负极的接线对调，再闭合开关，轻敲玻璃板，此时铁屑分布情况 （改变/不变）。 16．如图所示闭合开关后，电磁铁上端是 极，电磁铁的右下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向左做匀速直线运动，在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中，滑片P逐渐向a端滑动，铁块对地面的压力将 。 三、作图题 17．请在图中括号内标出电源的“＋”、“－”极，并在磁感线上用箭头标出磁感线方向。 四、实验题 18．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。 （1）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）根据图示可知， （选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁磁性越强； （3）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是： 。 （4）写出一条儿电磁铁的优点 。 19．在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。 (1)连接电路时，开关应当 ；通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似； (2)小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中 方向有关； (3)小明按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，来探究通电螺线管磁场强弱与 的关系； (4)实验中采用的探究方法有控制变量法和 ；最早发现电流的磁效应的科学家是 。 五、简答题 20．在验证电流产生磁场的实验中，小希连接了如图所示的实验电路．他把小磁针（图中没有画出）放在直导线AB的正下方，闭合开关后，发现小磁针指向不发生变化．经检查，各元件完好，电路连接无故障．所以，小希认为电流周围没有磁场．请你利用现有器材设计实验验证小希的说法是错误的． 21．超市的电梯在无人搭乘时运动较慢，当顾客站上电梯踏板时电梯马上加速运动。如图所示是简化的电梯控制电路（R是压敏电阻，其受到压力的越大，电阻越小）。请简要分析其工作原理。 22．下图是一种防汛报警器原理图，S是触点开关，B是一个漏斗形的竹片圆筒，里边有一个浮子A，说明它的工作原理是什么？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C D D A A D D A 1．C 【详解】将蹄形磁铁竖直向下拉一小段距离后再释放，蹄形磁铁将会上下移动，导致方框线圈切割磁感线产生感应电流，由此可知螺线管周围有磁场，而蹄形磁铁上下移动的时候，蹄形磁铁周围的磁场是不断变化的，产生感应电流的方向发生改变，因此螺线管两端的磁极也是不断发生变化的，因此不会是螺线管的A端始终是N极，B端始终是N极，故选C． 【点睛】本题考查了安培定则和磁场对电流的作用，需要知道通电螺线管的极性与电流的方向有关． 2．D 【详解】A．如图，当温度达到90℃时，电磁继电器电路接通，电磁铁产生磁性，吸引衔铁向下运动，接通电铃，自动报警器报警，灯不亮，故A错误； B．如图，当温度达到85℃时，电磁继电器电路断开，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的拉力下向上运动，接通灯，灯亮，故B错误； C．温度计在这里相当于一个开关，报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中，故C错误； D．达到90℃或以上时，连通继电器电路，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下运动；低于90℃时，断开继电器电路，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的拉力下向上运动，故D正确。 故选D。 3．D 【详解】A．线圈的匝数、电流的大小都影响电磁铁的磁性强弱，故A正确；A不符合题意； B．磁体之间的相互作用是通过磁场产生的，磁场对放入的磁体有力的作用，故B正确；B不符合题意； C．磁体外部的磁感线是从磁体的N极出发，回到S极的，内部是从S极到N极，故C正确；C不符合题意； D．地球周围存在地磁场，地磁场两极与地理两极并不是重合的，存在一定的偏角，故D错误；D符合题意。 故选D。 4．A 【详解】滑片P从a到b的过程中，滑动变阻器的电阻在逐渐减小，总电阻也在减小，根据欧姆定律可知，电压一定，电阻减小，电流表示数变大，灯泡变亮。电流变大会引起电磁铁的磁性变强，利用安培定则，电磁铁的上方是S极，此时吸引力变大，弹簧的伸长长度会变长。故BCD错误，A正确。 故选A。 5．A 【分析】条形磁铁的磁性两端最强，中间最弱，为了判断这个特点，可以用两端和中间部分吸引其它磁性材料进行判断． 【详解】A、将甲实验中的两根条形磁铁相互平移靠近，两个条形磁铁的两端磁性最强，条形磁铁在两端的磁力作用下对另一条形磁铁进行作用，不能分辨条形磁铁哪个部位磁性最强，故A符合题意； B、将乙实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球，小球会跑到磁体的两极上，而中间部分没有，说明两端磁性强，中间弱，故B不符合题意； C、将丙实验中放在一堆大头针上的条形磁铁提起，磁体两端的大头针数目多，中间几乎没有，说明两端磁性强，中间磁性弱，故C不符合题意； D、将丁实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧测力计下向右移动，弹簧测力计的示数先变小后变大，说明两端磁性强，中间磁性弱，故D不符合题意． 故选A． 6．D 【详解】A．弹性是指物体受力发生形变，不受力能自动地恢复原状的性质，所以跳水板利用弹性较好的材料制成，故A正确，不符合题意； B．炒菜锅利用热传递改变物体内能，所以厨房中的炒菜锅大多用导热性能较好的不锈钢或铁制作而成，故B正确，不符合题意； C．我国古代四大发明之一的指南针利用磁性材料制成的，在地磁场的作用下自动指示南北，故C正确，不符合题意； D．供电线路改造时利用导电性更好的较大直径铜芯线替换直径较小的铜芯线，故D错误，符合题意。 故选D。 7．D 【详解】当钢条甲的一端靠近小磁针的N极时，小磁针自动远离，说明甲钢条的该端的磁极和小磁针的N极是同名的；甲一定具有磁性．当钢条乙的一端靠近靠近小磁针的N极时，小磁针自动接近，有两种可能，一是乙钢条的该端的磁极和小磁针的N极是异名的；二是乙钢条无磁，吸引小磁针的N极．乙有两种可能，一是有磁性，二是无磁性． 8．A 【详解】A．由于大气压随高度的增加而减小，所以在山顶气压低，水的沸点也低，所以水沸腾时温度低，水容易沸腾，故A错误，符合题意； B．司南是靠地磁场来工作的，这个现象说明地球周围存在着地磁场，故B正确，不符合题意； C． “湖光映彩霞”是平面镜成像，是光的反射现象，故C正确，不符合题意； D．当光从水底斜射入空气时发生折射，当人逆着折射光线看时，看到的是水底的虚像，比实际位置偏高，故D正确。 故选A。 【点睛】大气压随高度的增加而减小，气压越小，液体的沸点越低；地球是一个巨大的磁体，周围存在着地磁场，对处于周围的小磁针有磁力作用；“湖光映彩霞”是平面镜成像，利用的是光的反射；光从一种介质斜射入另一种介质时，会发生折射现象。 9．正 【详解】从图可知，小磁针的右端是S极，左端为N极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的右端是N极，左端是S极；根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流从左端流入，则电源的左端为正极。 10． N 吸引 同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引 【详解】如图乙，由于异名磁极相互吸引，所以右边裂纹的磁极是N极． 如图甲，如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起，由于左边裂纹的磁极是S极、右边裂纹的磁极是N极，所以这两段会相互吸引； 可见，磁极间的相互作用是：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引． 11． N 南 做功 【详解】[1][2]因为磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出发回到S极的，根据如图所示的天然磁石周围的磁感线分布可知，磁感线是从B端出发回到D端，所以B端是N极，D端是S极。将该磁石的D端磨成勺柄，因为D端是S极，所以静止时勺柄指向地理的南极。 [3]改变内能的方式：做功和热传递，打磨过程中，通过做功方式改变磁石的内能。 12．同 【详解】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。磁悬浮地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理制成的。 13． 66 同名磁极相互排斥 作用在同一个物体上 电流大小 【详解】（1）[1]由图甲可知，烧杯及杯中液体的总质量为 m=50g+10g+5g+1g=66g （2）[2]由图乙可知，用条形磁体的N极靠近细线悬挂的磁体的N极，相互排斥，可以得到磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥。 （3）[3]探究平衡的两力是否作用在同一物体上时，需要将卡片由中间剪开，观察到它们不能平衡，所以得出的二力平衡的一个条件是两个力必须作用在同一物体上。 （4）[4]图丁装置中，两电阻阻值相同，通电时间相同，但电流不同，故是探究电流通过电阻丝产生的热量与电流大小的关系。 14． 磁 地磁场 【详解】试题分析：指南针能够指南北，是因为本身具有磁性的指南针受到了地磁场的作用． 考点：磁现象 15． 条形磁铁 不变 【详解】[1]通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极；因此由以上实验探究的结果是：通电螺线管外部磁场与条形磁体相似。 [2]若把连接电源正负极的接线对调，就是改变螺线管中电流的方向，磁场的方向改变，但磁场的形状不变，所以铁屑的排列情况没发生改变。 16． S 变小 【详解】[1]根据安培定则可知，右手四指的方向为电流的方向，大拇指的方向为N极的指向，故该螺线管下端是N极，上端是S极。 [2]在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中，滑片P逐渐向a端滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电流变大，电磁铁的磁性变强，对铁块的吸引力变大，对地面的压力变小。 17． 【详解】由图可知，通电螺线管的左端为N极，则右端为S极；因为在磁铁外部，磁感线总是从N极发出，回到S极，所以磁感线的方向在图中是向右的。根据安培定则可知，大拇指的方向指向N极的方向，则手指的方向弯曲的方向即为电流方向，所以电流从螺线管的右端流入，则电源的右端为正极，左端为负极，如图所示： 18． 增加 大 甲 线圈的匝数越多 大头针被磁化同名磁级相互排斥 磁性有无可控制或磁性强弱可控制或磁极可控制 【详解】（1）[1][2]闭合开关后，滑动变阻器滑片向左移动时，电路中电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强，则电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加；说明电流越大，电磁铁的磁性越强。 （2）[3][4]根据图示的情境可知，甲电磁铁吸引的大头针多，说明甲的磁性强；究其原因，甲、乙电流相同，甲缠绕的线圈的匝数多，吸引大头针越多，因此可得出结论：电流一定时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强。 （3）[5]大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散。 （4）[6]电磁铁可以通过控制电流的通断控制磁性有无，通过控制电流大小控制磁性强弱，控制电流方向控制磁极。 19． 断开 条形磁铁 电流 控制电流大小不变 线圈匝数 转换法 奥斯特 【详解】(1)[1]连接电路时，开关应当断开，当检查电路无误之后在闭合开关进行实验。 [2]由小磁针静止时的分布可以看出，通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似。 (2)[3]改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中电流方向有关。 (3)[4][5]实验中，将开关S从a换到b接入电路中的线圈匝数发生了变化，为了保证电流大小不变，应该调节滑动变阻器的滑片P，再次观察电流表示数以及吸引大头针数目，这样才能探究出通电螺线管磁性强弱与线圈匝数的关系。 (4)[6]本实验中控制电流不变，应用了控制变量法；观察吸引大头针数目来表示通电螺线管磁性强弱，应用了转换法。 [7]最早发现电流的磁效应的科学家是奥斯特。 20．将直导线AB沿南北方向平行放置于小磁针上方，闭合开关，观察到小磁针的指向发生了偏转．由此证明电流周围存在磁场，小希的观点是错误的． 【详解】如图所示，验证电流产生磁场的实验，即奥斯特实验，实验时直导线平行放置于小磁针上方，当导线中通过电流时，小磁针会发生偏转，说明电流产生了磁场． 而小希的实验中小磁针指向不发生变化．小希认为电流周围没有磁场．应该是小磁针没有平行放置于导线下方，而是垂直放置，且正好磁针的N极指向电流产生的磁场方向，所以小磁针静止． 而要验证小希的说法错误，只要将直导线AB沿南北方向平行放置于小磁针上方，闭合开关，观察到小磁针的指向发生偏转．由此证明电流周围存在磁场，小希的观点是错误的． 答案：将直导线AB沿南北方向平行放置于小磁针上方，闭合开关，观察到小磁针的指向发生了偏转．由此证明电流周围存在磁场，小希的观点是错误的． 21．当无人搭乘时压敏电阻大，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流小，故电磁铁磁性小，衔铁连接1接线柱，工作电路中电流小，根据知，电动机功率小，因此电梯运动较慢；当顾客站上电梯时，压敏电阻减小，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变大，电磁铁磁性增大，吸引衔铁连接2接线柱，工作电路中电流大，根据知，电动机功率增大，因此电梯马上加速运动。 【详解】当无人搭乘时压敏电阻大，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流小，故电磁铁磁性小，衔铁连接1接线柱，工作电路中电流小，根据知，电动机功率小，因此电梯运动较慢；当顾客站上电梯时，压敏电阻减小，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变大，电磁铁磁性增大，吸引衔铁连接2接线柱，工作电路中电流大，根据知，电动机功率增大，因此电梯马上加速运动。 22．详见解析 【详解】水位升高时，浮子A会推动B一起上升，当水位达到或超过警戒线时，使控制电路接通。这时，电流通过电磁铁，使它吸引衔铁，并使工作电路接通，电灯发光报警。当水位降低时，浮子A带动B一起下降，当水位低于警戒线时，控制电路被断开，电磁铁因无电流通过而停止工作，不再吸引衔铁，使工作电路被断开，电灯不再发光报警。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$