18.1 磁的奥秘 巩固练习-2025-2026学年沪科版物理九年级全一册

18.1磁的奥秘 学校:_姓名:_班级:_考号:_ 一、单选题 1.如图所示,是某品牌三折叠屏手机。为了利于折叠,制作该手机屏幕的材料必须具有良好的( ) A.导电性 B.导热性 C.柔韧性 D.磁性 2.下列说法中正确的是( ) A.只有正电荷的定向移动才能形成电流 B.指南针利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北 C.导致家庭电路中空气开关跳闸的原因一定是发生短路 D.磁场中某点的磁场方向由放在该点小磁针的N极指向决定 3.初中阶段,我们学习了很多科学研究方法。下列对应错误的是( ) A.在研究光现象时,引入“光线”的概念-类比法 B.牛顿第一运动定律-实验推理法 C.在研究串联电路的电阻时,引入“等效电阻”的概念-等效替代法 D.在研究磁场时,根据小磁针的指向判断磁场方向-转换法 4.下列说法正确的是( ) A.家庭电路中,一个开关控制多盏照明灯,则这些照明灯一定是串联的 B.光线、磁场、磁感线都是真实存在的 C.摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到了另一个物体 D.行驶的电动无人快递车关闭电源后会很快停下,说明物体的运动需要力来维持 5.下列实例与大气压强有关的是( ) A.熄灭酒精灯,灯帽要盖两次 B.用纸巾吸桌子上的水 C.磁铁吸引大头针 D.游泳时往深处潜水,胸部感到憋闷 6.如图所示,用磁感线描述磁体外部磁场正确的是( ) A. B. C. D. 7.很多学科中都包含着丰富的物理知识,下列说法正确的是( ) A.体育课上掷出的实心球能继续前进是受到了惯性的作用 B.地理课上观察地球仪,发现地磁北极标在地理北极附近 C.生物课上展示的啄木鸟喙很尖,可以增大啄木时的压力 D.历史课上学习的远古人钻木取火,是通过做功改变内能 8.在班级组织的“自制指南针”活动中,小伟同学将磁化后的缝衣针放在水中漂浮的树叶上,针尖指向树叶尖,待树叶静止后,树叶尖总是指向南方,如图所示。下列说法正确的是( ) A.磁化后的缝衣针尖端是S极 B.磁化后的缝衣针周围存在磁感线 C.缝衣针经历强烈敲击后,磁性不会改变 D.若用磁铁N极靠近树叶尖,会相互排斥 9.关于磁场和磁感线,下列说法正确的是( ) A.图甲:磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针的N极决定的 B.图乙:磁体周围的磁场是由磁感线组成的 C.图丙:条形磁体周围的磁感线是人们为了描述磁场而建立的物理模型 D.图乙中用木屑代替铁屑进行实验,也可以研究磁体周围磁场的情况 10.研究物理问题的常见方法有:控制变量法、等效替代法、转换法、模型法、比较法、归纳法、类比法和实验+推理等,下列研究方法判断正确的是( ) A.在研究磁场时,引入磁感线对磁场进行形象的描述,采用了归纳法 B.探究杠杆平衡条件的实验中,通过计算对应的动力与动力臂和阻力与阻力臂的乘积,得出杠杆的平衡条件,采用了控制变量法 C.在探究阻力对物体运动的影响时,推理出物体不受阻力时将以恒定不变的速度永远运动下去.采用了实验+推理的方法 D.在探究电流的热效应跟电阻的关系时,用质量相等的煤油的温度变化来比较不同电阻丝产生的热量,采用了模型法 二、填空题 11.如图所示,在魔术表演中“穿越”白纸的钢笔是由两块磁体组成的,它们利用了 (选填“同名”或“异名”)磁极相互吸引的原理“吸”在一起,仿佛一支笔穿越白纸。 12.将回形针掰直,磁化后放在树叶上,漂浮于水面,如下图,回形针在地球 的作用下,静止后指向南北。参照冬季午间小草的影子偏向北方,进一步推测A端是回形针磁体的 极。 13.磁极 (1)磁极:每个磁体有两个磁性② 的地方,叫作磁极。 (2)北极和南极:若把磁体悬挂或支起来,静止后,一端会指北,叫作③ ,用④ 表示;另一端会指南,叫作⑤ ,用⑥ 表示。 (3)作用规律:同名磁极⑦ ,异名磁极⑧ 。 14.北宋科学家 在《梦溪笔谈》记载:“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也,……”。地磁场的南极在地理的 附近。 15.如图为一款“智能照明灯”的电路,其控制电路中,电源电压恒定,R1为可变电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化。白天光照强,衔铁被吸下,受控电路断开,天逐渐变暗,R2的阻值随光照强度变小而 ,衔铁被释放,灯L发光。若要使灯L工作时间变短,可以 (选填“增大”或“减小”)R1或 。 三、实验题 16.磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。小蕊和小昌同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间的物体的哪些因素有关。请你参与探究并解决一些问题。 (1)如图a,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放上不同的物体时,通过比较纸片下面能吸附的回形针数量,比较磁体对回形针吸引力的大小。回形针的放置有图b中的甲、乙两种方法,依据 的条件,回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力,应选择图b中的 方法。 (2)选择正确的方法后,他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同,材料不同的铁板、铝板等,观察能吸引的回形针个数,多次实验后将数据记录在下表中。 磁体与纸片之间放入的物体 不放物体 铁板 镍板 铝板 陶瓷板 玻璃板 塑料板 吸引回形针数量/个 4 1 1 3 3 3 3 ①分析数据,可以得出其他条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量 ,说明铁板和镍板对吸引力的影响 ,即对磁性屏蔽效果明显。 ②铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是 。 (3)他们在纸片上分别放入形状和 相同、面积不同的铁板,发现铁板面积越大,吸住的回形针数量越少。 (4)日常生活中,磁卡常受外界磁场影响而出现消磁现象。请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质,写出一种保护磁卡磁性的方法: (合理即可)。 四、综合题 17.如图甲所示,公元1世纪初,东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。“柢”即握柄,是磁体的 极,司南能够指南北是受地磁场的作用,请你在图乙中画出地磁场磁感线的方向。 18.某变频空调可自动调节制冷(热)量,相关参数如表格所示。开机时,若室温和设定温度相差大,空调以最大功率工作,快速达到设定温度后,自动调节功率维持室温,起到节能效果.该空调还设有电辅热功能,能在较低温度时辅助制热。如图甲是该变频空调部分电路原理简化图,控制电路电源电压,是可遥控调节阻值的调控电阻,为热敏电阻,其阻值与温度关系如图乙,L是磁控开关,当通过磁控开关线圈电流时,L内部磁性弹片吸合,工作电路中变频压缩机开始工作.工作电路电压,是保护电阻,磁控开关L的线圈电阻忽略不计。求: 电源电压 220 电辅热功率 制冷功率 变化范围 制冷室外环境温度 不高于 制热功率 变化范围 制热室外环境温度 不低于 (1)当开关S接通,电流时,L的两个磁性弹片的前端为 名磁极。(选填“异”或“同”) (2)若将空调启动温度设定为,则控制电路中调控电阻为多大 ? (3)若冬天用该空调将室温从调升至时开启了电辅热,即电辅热与压缩机制热同时工作,设整个制热过程中空调制热效率为,求此过程至少需要多长时间 ?(假设室内空气质量为,空气的比热容为) 19.【项目式学习】 每年进入汛期,多地会发生强降雨,导致河流水位上涨。某物理科技小组围绕“监测水位”为主题设计了多个监测水位的方案,进行多种“项目化设计”活动。 【项目分解】 (1)设计水位监测系统; (2)设计水位报警系统。 【项目实施】 方案1:光学水位自动监测系统设计 (3)如图甲所示的是小组成员设计的光学水位自动监测装置,在水面上方水平放置刻度尺,现一束光经反射后的光斑在处,当光斑照到光感元件上会发出警报声。若要从图示水位上升后达到一定高度时可以触发警报,则应该将光感元件安装在点 (选填“左侧”或“右侧”)某位置。 方案2:水位监测的力电整合设计 (4)如图乙所示的是科技小组共同设计的浮力水位监测电路,电路中电源电压保持不变,为定值电阻,是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置(最大阻值为),浮子可带动金属滑杆(滑动变阻器滑片)竖直上下移动,当电流表的示数达到某一数值时提醒水位达到警戒值。接入电路的阻值随水位的变化关系如图丙所示,与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丁所示。小组成员结合数学知识分析得出水位显示仪的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的;若根据电压表的表盘改装为水位显示仪的表盘,当水位高度为20cm时,电压表的示数为 V。当水位达到警戒水位时,滑动变阻器的电功率是 W。 【项目拓展】 方案3:水位监测与报警电路的整合设计 (5)如图戊所示的是经过科技小组成员实验和研究后设计的兼有水位监测和报警的电路,绿灯为安全指示灯,电铃和红灯为报警器,为定值电阻,为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒,滑片可以在电阻棒上自由滑动,并与浮子用竖直的绝缘杆连接,可随着浮子的上下移动而改变电阻棒接入电路的阻值,从而可通过电流表的示数来反映水位的高低。当滑片指向的中点时,水位达到警戒值,电磁铁吸下衔铁报警。当减小的阻值,警戒水位会变 (选填“高”或“低”)。当达到警戒水位后,红色报警灯工作状态是 (选填“常亮”或“闪烁”)。 学科网(北京)股份有限公司 《18.1磁的奥秘》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B A C A B D A C C 1.C 【详解】为了利于折叠,制作该手机屏幕的材料必须耐弯折,所以需要具有良好的柔韧性,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 2.B 【详解】A.根据电流的规定可知,电荷定向移动会形成电流,因此无论正电荷定向移动还是负电荷定向移动均可形成电流,故A错误; B.地磁场会对其周围的磁体产生磁力的作用,指南针指南北的原因是由于地磁场对指南针磁极有力的作用,故B正确; C.空气开关跳闸的原因是由于电路中电流过大,电流过大的原因一是总功率过大,二是电路发生短路,故C错误; D.磁场中某点的磁场方向是确定的,放在该点小磁针的N极指向与该点的磁场方向相同,不是由小磁针指向决定,故D错误。 故选B。 3.A 【详解】A.光线是一个理想化的模型,用来表示光的传播路径和方向,这种方法不是类比法,类比法是将未知事物与已知事物进行比较,这里采用的是模型法,故A错误,符合题意; B.牛顿第一定律无法通过直接实验验证(因为无法完全消除外力),而是基于实验和推理得出的,采用的是实验推理的研究方法,故B正确,不符合题意; C.等效电阻是指用一个电阻替代多个电阻,使电路效果相同,在研究串联电路的电阻时,引入“等效电阻”的概念,这正是等效替代法的应用,故C正确,不符合题意; D.磁场本身不可见,通过小磁针的偏转来显示磁场的方向,这是将磁场方向转换为可观察的现象,采用的是转换法,故D正确,不符合题意。 故选A。 4.C 【详解】A.家庭电路中,一个开关控制多盏照明灯,这些照明灯可能是串联的,也可能是并联的,当开关接在干路上时,可控制并联电路中的多盏灯,故A错误。 B.磁场是真实存在的,它是一种特殊的物质,对放入其中的磁体有力的作用。而光线是为了形象地描述光的传播路径和方向而引入的假想直线,磁感线是为了形象地描述磁场分布而引入的假想曲线,它们都不是真实存在的,故B错误。 C.摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到了另一个物体,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电,故C正确。 D.行驶的电动无人快递车关闭电源后会很快停下,是因为受到了阻力的作用,力改变了物体的运动状态,而不是物体的运动需要力来维持,物体的运动不需要力来维持,故D错误。 故选C。 5.A 【详解】A.熄灭酒精灯,灯帽要盖两次,这是为了防止内部温度降低后气压减小,灯帽在外界大气压的作用下难以打开,故A符合题意; B.用纸巾吸桌子上的水是毛细现象,纸巾中有许多细小的孔道,起着毛细管的作用,使得水向上运动,利用的是纸巾的吸水性,与大气压强无关,故B不符合题意; C.磁铁吸引大头针是因为磁铁具有磁性,与大气压无关,故C不符合题意; D.游泳时往深处潜水,胸部感到憋闷这是因为液体压强大小与深度有关,与大气压无关,故D不符合题意。 故选A。 6.B 【详解】AB.磁体外部的磁感线总是从N极发出,回到S极,故B正确,A错误; C.同名磁极相互排斥,同名的N极之间的磁感线方向都是朝外的,故C错误; D.同名磁极相互排斥,同名的S极之间的磁感线方向都是向内的,故D错误。 故选B。 7.D 【详解】A.实心球离手后能继续前进,是因为球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故A错误; B.地磁的北极在地理的南极附近,地磁南极在地理北极附近,故B错误; C.啄木鸟喙很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C错误; D.钻木取火,属于克服摩擦做功,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变内能的,故D正确。 故选D。 8.A 【详解】A.针尖指向树叶尖,待树叶静止后,树叶尖总是指向南方,地磁场的N极在地理的南极附近,因为异名磁极相互吸引,所以缝衣针尖端是S极,故A正确; B.磁化后的缝衣针周围存在磁场,磁感线是假想模型,是为了方便、形象地描述磁场引入的,磁感线并不是实际存在的,故B错误; C.原来有磁性的物体,经过高温、强烈敲击等作用后会失去磁性,所以缝衣针经历强烈敲击后不再具有磁性,即退磁现象,故C错误; D.磁化后的缝衣针S极在树叶尖一端,若用条形磁铁N极靠近树叶尖,会相互吸引,故D错误。 故选A。 9.C 【详解】A.磁场中某点的磁场方向是确定的,可由放在该点的小磁针来判断,但不是由小磁针的N极决定的,故A错误; B.磁感线是为了描述磁场的性质而引入的,不是磁体周围真实存在的物质,故B错误; C.条形磁体周围的磁感线是人们为了描述磁场而建立的物理模型,故C正确; D.木屑不是磁性材料,不能被磁体吸引,所以图乙中用木屑代替铁屑进行实验,不可以研究磁体周围磁场的情况,故D错误。 故选C。 10.C 【详解】A.在研究磁场时,磁场是看不见、摸不着的,引入磁感线(假想的曲线,并非真实存在)对磁场进行形象描述,这种用假想模型来表示抽象物理现象的方法是模型法,而非归纳法。故A错误; B.探究杠杆平衡条件的实验中,计算动力与动力臂、阻力与阻力臂的乘积,进而归纳得出杠杆的平衡条件(动力 动力臂 = 阻力 阻力臂),采用的是归纳法;而控制变量法是控制其他因素不变,只研究某一个因素对物理量的影响,此实验未体现控制变量,故B错误; C.在探究阻力对物体运动的影响时,推理出物体不受阻力时将以恒定不变的速度永远运动下去,采用了实验+推理的方法,故C正确; D.在探究电流的热效应跟电阻的关系时,电流产生的热量无法直接测量,通过 “质量相等的煤油的温度变化” 来间接反映不同电阻丝产生的热量(温度变化越大,说明产生热量越多),这种将不易测量的物理量转换为易测量物理量的方法是转换法,而非模型法。故D错误。 故选C。 11.异名 【详解】在魔术表演中“穿越”白纸的钢笔是由两块磁体组成的,磁极相互“吸”在一起,仿佛一支笔穿越白纸,根据磁极间的相互作用规律可知,它们利用了异名磁极互相吸引的原理。 12. 磁场 S 【详解】[1][2]地球是一个巨大的磁体,磁化后的回形针具有磁性,将其放在树叶上,漂浮于水面,则回形针在地球磁场的作用下,静止后会指南北两个方向。小草的影子偏向北方,根据影子的形成原理可知太阳在南方,地理南方附近是地磁北极,根据磁极间的相互作用规律可知回形针磁体指南方的是S极,即可以推测A端是回形针磁体的S极。 13.(1)最强 (2) 北极 N 南极 S (3) 相斥 相吸 【详解】(1)磁体上磁性最强的部分叫做磁极,任何磁体都有两个磁极。 (2)[1][2][3][4]由于地球是个大磁体,且地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理的北极附近,所以磁体静止后由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,则磁体总是一端指北,叫做北极,用字母N表示,另一端指南,叫南极,用字母S表示。 (3)[1][2]同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。 14. 沈括 北极 【详解】[1][2]北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁场,且地磁场的南极在地理的北极附近。 15. 变大 减小 增大电源电压 【详解】[1]控制电路中,R1、R2电磁铁串联;受控电路中,灯泡单独工作。白天光照强,衔铁被吸下,此时受控电路断开,说明控制电路的电流变大,控制电路的电阻变小,由串联电路电阻特点得,R2阻值变小,则说明R2的阻值随光照强度变强而减小;故天逐渐变暗,R2的阻值随光照强度变小而变大。 [2][3]若要使灯L工作时间变短,可以减小R1,减小同一时间点电路的电阻,增大同一时间点电路的电流,增大此时电磁铁的磁性,使衔铁被吸下,灯泡被断开;或通过增大电源电压,增大同一时间点电路的电流,增大同一时间点电磁铁的磁性,使衔铁被吸下,灯泡被断开。 16.(1) 二力平衡 乙 (2) 较少 较大 铝不是磁性物质(或铝不能被磁化) (3)厚度 (4)将磁卡放入铁盒中 【解析】【小题1】[1][2]回形针在重力和磁体的吸引力作用下处于静止状态,所以这两个力是一对平衡力,故依据的是二力平衡条件。图b的乙方法中,回形针受到的重力和磁力作用在同一条直线上,故通过图b的乙方法下方能够吸引的回形针数量,可以比较吸引力的大小,能达到实验目的;而图b的甲方法中,回形针受到的重力和磁力不作用在同一条直线上,故通过在纸片下方吸引的回形针数量不能比较出吸引力的大小,不能达到实验目的,因此选择图b的乙方法; 【小题2】[1][2][3]①分析数据可以得出,其他条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量较少,说明铁板和镍板对吸引力的影响较大,即对磁性屏蔽效果明显;②铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是铝不是磁性物质,不能被磁化; 【小题3】根据控制变量法的思路,要研究屏蔽效果与铁板面积的关系,必须保持铁板的形状、厚度一定,改变面积的大小,观察回形针被吸起的数目的多少; 【小题4】由于含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显,因此将磁卡放在铁盒中,磁性就能长时间保持了,此时磁卡不易受到外界磁场的影响。(合理即可) 17. 【详解】[1]“柢”指南是由于受到地磁场的作用,“柢”指向地理的南极,即地磁北极,由异名磁极相互吸引可知,“柢”是磁体的极。 [2]地理南极是地磁北极,地理北极是地磁南极,磁感线从地磁北极出发指向地磁南极,如图所示: 18.(1)异 (2) (3)2500s 【详解】(1)当开关S接通,电流时,L内部磁性弹片吸合,根据异名磁极互相吸引可知,L的两个磁性弹片的前端为异名磁极。 (2)解法一: 控制电路中,和串联,将空调启动温度设定为时,由图乙知,控制电路的总电阻 则控制电路中调控电阻的阻值为 解法二: 控制电路中,和串联,当时,,热敏电阻两端的电压为 两端的电压 则控制电路中调控电阻的阻值为 (3)将室温从调升至时,空气吸收的热量 电辅热与压缩机制热同时工作,整个制热过程中空调制热消耗的电能 此过程需要的时间 19. 左侧 不均匀 3 0.4 低 闪烁 【详解】[1]由于光源位置不变,则入射光线方向不变,即激光射入的角度不变,水面上升时,入射点左移,根据光的反射定律可知反射角不变,故光斑位置左移,应将光感元件安装在点左侧某位置。 [2]由图乙可知,闭合开关,定值电阻R0和滑动变阻器R滑串联,电流表测电路中的电流,电压表测R0两端的电压;当变阻器接入电路的阻值为0时,电路为定值电阻R0的简单电路,由欧姆定律可知电路中的电流最大,由图丁可知电路中的最大电流为0.3A,此时定值电阻两端的电压为6V,故电源电压为6V,根据欧姆定律可知定值电阻R0的阻值 接入电路的阻值随水位的变化关系如图丙,由丙图可知,10cm k+b=40 ① 30cm k+b=0 ② 两式联立可得k=-2 /cm,b=60 , 则接入电路的阻值随水位的变化关系R滑=-2 /cm h+60 由此可知水位显示仪的刻度是不均匀的。 [3]当水位高度为20cm时,滑动变阻器接入电路的电阻为R滑=-2 /cm 20cm+60 =20 串联电路总电阻等于各部分电阻之和,电路的总电阻R总=20 +20 =40 根据欧姆定律可得通过电路的电流 串联电路的电流相等,电压表示数U′=IR=0.15A 20 =3V [4]当水位达到警戒水位25cm时,滑动变阻器接入电路的电阻为R滑′=-2 /cm 25cm+60 =10 串联电路总电阻等于各部分电阻之和,电路的总电阻R总′=20 +10 =30 根据欧姆定律可得通过电路的电流 滑动变阻器消耗的功率P=I′2R滑′=(0.2A)2 10 =0.4W [5]电磁铁刚好吸下衔铁的电流不变,电源电压不变,由欧姆定律可知电路的总电阻不变,若减小R1的阻值,R2的阻值会增大,滑片P会向下移动,警戒水位会变低。 [6]该电路报警时,红灯和电铃并联接入电路中,通过灯泡有电流,通过电铃的电磁铁有电流,电磁铁会吸引衔铁,衔铁把工作电路断开,灯泡不发光,通过灯泡和电铃无电流,电磁铁不具有磁性,衔铁在弹簧的作用下恢复原状,接通工作电路;所以该电路报警时,通过正在工作的电灯的电流是不连续的,红色报警灯的工作状态是闪烁的。 学科网(北京)股份有限公司 $