第十八章磁及其相互作用同步练习 -2025-2026学年沪科版物理九年级全一册

第十八章磁及其相互作用 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，将含有金属线圈的门禁卡靠近周围有磁场的读卡器，就会在门禁卡工作电路中产生电流。下列选项中与这一工作原理相同的是（　　） A．电烙铁 B．扬声器 C．动圈式话筒 D．电磁继电器 2．极光是由太阳发出的高能带电粒子流在地球两极与地磁场相互作用而形成的。下列可能引发极光现象的粒子是（    ） A．电子 B．中子 C．原子 D．氢气分子 3．如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化；为可调电阻。温度正常时指示灯发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警。下列说法正确的是（   ） A．电磁铁的上端为S极 B．的阻值随温度的升高而增大 C．温度升高过程中，电磁铁磁性逐渐减弱 D．若要调低报警温度，可将的阻值调小 4．如图所示，用条形磁体使回形针竖直静止在空中，细线紧绷且质量不计。下列说法正确的是（　　） A．回形针上端被磁化成S极 B．回形针受到磁体的吸引力与自身的重力是一对平衡力 C．回形针对磁体没有吸引力 D．剪断细线，回形针将向上运动 5．如图所示的是小明同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。实验时，在圆圈位置放置小磁针，闭合开关，画出不同位置小磁针静止时N极的指向。下列说法正确的是（　　） A．用铁屑代替小磁针也可以达到实验目的 B．对调电源正负极，闭合开关，通电螺线管的磁场方向不变 C．开关闭合前，放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相反 D．闭合开关后，放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同 6．及时对所学知识进行梳理，是一种优秀的习惯。下面表格中的相关知识，完全正确的一组是（　　） A．仪器与原理 滑动变阻器 改变电阻丝的粗细 验电器 异种电荷相互吸引 B．科学家与贡献 欧姆 欧姆定律 奥斯特 判断通电螺线管磁极方向 C．电磁学知识与运用 磁悬浮列车 磁极间相互作用 电炉子 电流的热效应 D．能源与材料及其特点 铅锑合金作为保险丝材料 铅锑合金熔点高 火箭用液氢做燃料 液氢的热值高 7．如图，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（    ） A．电磁铁右端为S极 B．指示灯会变得更亮 C．巨磁电阻的阻值会变大 D．电磁铁上的线圈中的电流会变小 8．世界上第一个证实了电流周围存在磁场的科学家是（　　） A．牛顿 B．欧姆 C．奥斯特 D．法拉第 9．从混有铁屑的细沙中快速分离出铁屑，最合适的工具是（　　） A．放大镜 B．铁镊子 C．竹筷 D．磁铁 10．如图所示，是一款由磁吸头和普通充电线组成的新型充电线。使用时将磁吸头插入手机，当充电线头靠近磁吸头时，会自动吸附在一起对手机进行充电。下列有关分析正确的是（　　） A．自动吸附利用了同名磁极相互吸引 B．充电线头内一定有磁性材料或磁体 C．磁吸头内的磁体周围存在磁感线 D．磁吸头内的磁体只有一个磁极 二、填空题 11．河南省发布了促进低空经济高质量发展实施方案（2024—2027年），支持郑州、安阳等地开展无人机物流试点。如图所示为农户在用无人机给农作物喷洒农药的情景，无人机中主要设备电动机的工作原理是________；当无人机喷洒完农药悬停在空中时，空气对它的作用力方向是________。 12．如图是全自动洗衣机进水阀门的结构示意图，其核心元件是由线圈和铁芯构成的________，用来控制进水阀门的通断。 13．按要求填空。 (1)如图-1所示，酒精与染色的水混合后总体积变小，说明分子间有______； (2)如图-2所示，该实验说明通电导线周围存在______； (3)如图-3所示，在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”时，往图中的U形管内注入适量红墨水，U形管______（选填“属于”或“不属于”）连通器；接入电路后，可探究电流产生的热量跟______（选填“电流”或“电阻”）的关系。 14．按要求完成填空。 (1)如图甲所示，秒表的读数为______s； (2)如图乙所示，将玻璃板水平接触水面，稍稍用力向上拉，弹簧测力计的示数大于玻璃板受到的重力，这说明分子间存在______； (3)在探究“通电螺线管的外部磁场分布”的实验中，在螺线管周围摆放了一些小磁针，通电后小磁针静止时的分布如图丙所示，此时小磁针______（选填“N”或“S”）极的指向就是该点的磁场方向，由实验现象可得：通电螺线管外部的磁场与______的磁场相似。 15．在一个圆纸盒里放一条形磁体（沿AC或BD方向），在圆纸盒外放一些小磁针，各小磁针静止时N极的指向如图中箭头所示，则条形磁体是沿______方向放置的，______端为N极。 三、实验题 16．小聪将一块磁铁靠近正在发光的白炽灯时，发现灯丝晃动了，他认为其原因可能是磁铁对钨丝有吸引作用。你认为灯丝晃动的原因是___________，请设计一个小实验来验证你的猜想：___________。 四、综合题 17．据统计，每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能源作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰富，其应用流程如下。 (1)储氢瓶是在高压下储存氢气时，是通过___________的方式使氢气液化； (2)氢燃料电池将化学能直接转化为______能供电动机使用，电动机的工作原理是________； (3)氢燃料电池卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h，功率为172kW；与燃油卡车相比（燃油机的效率取36%，燃油的热值取），氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量约为______kg。 18．小华设计了一种“闯红灯违规证据记录器”，用于机动车辆闯红灯时进行拍照记录。电路原理如图甲所示，电路中的光控开关在接收到红光照射时会自动闭合，否则处于断开状态。压敏电阻安装在车辆停止线外，电阻大小会随着所受车辆压力的变化而变化，变化规律如图乙所示。继电器线圈电阻为10Ω，通过的电流达到0.06A时衔铁被吸引，控制电路电源电压为6V。 (1)当记录器拍摄闯红灯的机动车时，工作电路中的指示灯将___________（选填“发光”或“熄灭”）。图甲中线圈下端的磁极是___________（选填“N”或“S”）极。 (2)由图乙可知，当车辆的压力为4000N时，压敏电阻阻值为___________。当压力增大时，压敏电阻阻值将___________（选填“增大”“减小”或“不变”），继电器的磁性将___________（选填“增强”“减弱”或“不变”）。 (3)小明分析发现，当质量小于400kg的车辆闯红灯时，该记录器不能拍照记录。若要使质量小一些的汽车闯红灯时，该记录器能够拍照记录，应使电磁铁的磁性___________（选填“增强”或“减弱”），改进措施是___________。 19．【阅读材料，回答问题】 超级高铁 2023年我国超级高铁技术研究迎来重大突破，已经实现了低真空环境运行，空气阻力比传统高铁的空气阻力大大降低，再加上磁悬浮技术，真正实现了贴地“飞行”。 磁悬浮技术是一种利用磁场的作用力让列车悬浮在轨道上的技术，可以消除轮轨间的摩擦力，降低噪声和能耗。真空管道是一种将管道内的空气抽走，形成真空状态的装置。这样可以减少空气阻力，提高列车的运行效率。 预计在2035年，上海—杭州线路将作为中国第一条超级高铁列车线路投入运营。在这条长的真空隧道运行，超级高铁时速可达到，全程在真空管道中离地“飞行”。 (1)超级高铁主要是通过_________（填字母）的方法消除轮轨间的摩擦力，利用的原理是________。 A．增大压力　　B．减小接触面粗糙程度 C．使接触面分离　　D．变滑动为滚动 (2)若超级高铁以的平均速度运行，从上海到杭州只需___________。 (3)超级高铁采用电力驱动，为方便控制磁场的变化，使用的磁体大多是__________（选填“电磁铁”或“永磁体”）。 (4)相比传统高铁，超级高铁的优势有__________（写出一条）。 学科网（北京）股份有限公司 《第十八章磁及其相互作用》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A D D D C B C D B 1．C 【详解】当含有金属线圈的门禁卡靠近周围有磁场的读卡器，门禁卡工作电路产生电流，其原理为电磁感应现象。 A．电烙铁利用电流的热效应工作，电流通过电阻丝使电阻丝发热，进而加热烙铁头，和电磁感应原理不同，故A不符合题意； B．扬声器是根据通电导体在磁场中受力运动的原理工作。其内部的线圈通电后，在永磁体磁场作用下受力振动，并带动纸盆振动发出声音，与电磁感应原理不符，故B不符合题意； C．动圈式话筒工作时，声音振动带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，进而产生感应电流，以此把声信号转变成电信号，其基于电磁感应原理，与门禁卡靠近读卡器产生电流的原理相同，故C符合题意； D．电磁继电器的工作原理是电流的磁效应，即通电线圈会产生磁场，而非电磁感应，故D不符合题意。 故选C。 2．A 【详解】极光是由太阳发出的高能带电粒子流在地球两极与地磁场相互作用而形成的。电子带负电，中子、原子和氢气分子均不是带电粒子，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．D 【详解】A．判断电磁铁的磁极要用安培定则，右手握住电磁铁，四指指向电流方向，拇指所指的那端就是电磁铁的N极。由控制电路图可知，电流从电磁铁的上端导线流入，从下端导线流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故A错误； B．控制电路中，R1、R2串联。当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警，说明衔铁被吸下，电磁铁的磁性增强，控制电路中的电流变大，根据可知，电路中的总电阻变小，R1的阻值变小，即热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，故B错误； C．热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，电路中的总电阻变小，则控制电路中的电流随温度升高而增大，电磁铁的磁性增强，故C错误； D．控制电路的报警电流大小一定，即报警时控制电路总电阻一定，报警温度越低，热敏电阻R1的阻值越大，要保持控制电路中的总电阻不变，应将R2的阻值调小，故D正确。 故选D。 4．D 【详解】A．由于条形磁铁的S极靠近回形针，根据磁化现象，回形针会被磁化成与条形磁铁靠近端相反的磁极，即回形针上端被磁化成N极，下端被磁化成S极，故A错误； B．回形针在竖直方向上受到竖直向下的重力和细线的拉力，竖直向上的磁力，这三个力是平衡力，磁力等于回形针的重力和绳子拉力的和，故B错误； C．磁铁吸引回形针，根据物体间力的作用是相互的原理可知，回形针也吸引磁铁，有吸引力，故C错误； D．回形针受到磁铁对它向上的吸引力，向下的重力和向下的拉力，处于平衡状态，所以回形针受到的吸引力大于自身重力，当细线剪断时，回形针将向上运动，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】A．小磁针的作用是检验通电螺线管周围的磁场方向，铁屑只能表示磁场的分布情况，不能指示磁场方向，故A错误； B．对调电源正负极，闭合开关，通电螺线管的磁场方向改变，故B错误； C．开关闭合前，通电螺线管未通电，此时小磁针仅受地磁场作用。放置在a、b处的小磁针受地磁场作用，静止时N极指向相同，故C错误； D．根据右手螺旋定则可知，闭合开关，通电螺线管的左端是S极，右端是N极；根据磁极间的相互作用规律可知，放置在a处、b处的小磁针静止时N极指向相同，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】A．滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，不是改变电阻丝的粗细，该说法错误；验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，并非异种电荷相互吸引，该说法错误，故A不符合题意； B．欧姆的主要贡献是总结出欧姆定律，这一描述正确；奥斯特的贡献是发现了电流的磁效应，而判断通电螺线管磁极方向的方法是安培定则，因此“奥斯特判断通电螺线管磁极方向”的说法错误，故B不符合题意； C．磁悬浮列车利用磁极间的相互作用实现悬浮，这一描述正确；电炉子是利用电流的热效应工作的，这一描述正确，故C符合题意； D．铅锑合金作为保险丝材料，是因为它的熔点低，便于在电流过大时自动熔断，因此“铅锑合金熔点高”的说法错误；火箭用液氢做燃料，其特点是热值高，这一描述正确，故D不符合题意。 故选C。 7．B 【详解】A．根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图可知，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，所以电磁铁的右端为N极，左端为S极，故A错误； B．当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，左侧控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强。因为巨磁电阻的阻值随周围磁场强度的增强而减小，所以此时巨磁电阻的阻值减小。在右侧工作电路中，电源电压不变，巨磁电阻阻值减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，通过指示灯的电流也变大，根据可知，指示灯的实际功率变大，所以指示灯会变亮，故B正确； C．由上述分析可知，电磁铁磁性增强，巨磁电阻的阻值会减小，而不是变大，故C错误； D．当滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，在电源电压不变的情况下，电磁铁上的线圈中的电流会变大，故D错误。 故选B。 8．C 【详解】奥斯特是世界上第一个通过实验证实电流周围存在磁场的科学家，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9．D 【详解】磁铁具有吸附铁质物质的性质，可以将铁屑快速从细沙中分离出来，而用铁镊子、竹筷和放大镜来分离铁屑显然效率低下。不现实，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 10．B 【详解】A．磁极间的相互作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。自动吸附的原理是异名磁极相互吸引，故A错误； B．磁吸头与充电线头能自动吸附，说明两者中至少有一个是磁体，另一个是磁性材料（如铁、钴、镍）或磁体，因此充电线头内一定含有磁性材料或磁体，故B正确； C．磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想线，并不是真实存在的物质，磁体周围存在的是磁场，而不是磁感线，故C错误； D．任何磁体都有两个磁极（N极和S极），不存在只有一个磁极的磁体，故D错误。 故选B。 11． 通电导体在磁场中受力运动 竖直向上 【详解】[1]电动机工作时将电能转化机械能，主要部件是定子与转子组成，其工作原理是通电导体在磁场中受力运动。 [2]当无人机喷洒完农药悬停在空中时，处于二力平衡状态，其重力方向竖直向下，空气对它的作用力方向是竖直向上。 12．电磁铁 【详解】全自动洗衣机进水阀门的核心元件，是由线圈和铁芯构成的电磁铁。当线圈通电时，铁芯会产生磁性，吸引衔铁，打开阀门；断电时，磁性消失，弹簧复位，关闭阀门，以此控制进水阀门的通断。 13．(1)间隙 (2)磁场 (3) 不属于 电流 【详解】（1）酒精与染色的水混合后总体积变小，这是因为分子间存在间隙，酒精分子和水分子运动到了彼此的间隙中。 （2）如图-2所示，该实验是奥斯特实验，小磁针偏转说明通电导线周围存在磁场。 （3）[1]如图-3所示，在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”时，往图中的U形管内注入适量红墨水，U形管一端封闭，不是连通器。 [2]如图-3所示，、并联后与串联，根据串并联电流规律可知通过、的电流大小不同，而、的电阻相同，所以可探究电流产生的热量跟电流的关系。 14．(1)338.5 (2)引力 (3) N 条形磁铁 【详解】（1）如图甲，在秒表的中间表盘上，中间有两个小格，所以一个小格代表，分针指在5到6之间且偏向6；在秒表的大表盘上，1s之间有10个小格，1个小格代表，秒针指示的时间为，即秒表的读数为 （2）将玻璃板水平接触水面，稍稍用力向上拉，弹簧测力计的示数大于玻璃板受到的重力，这说明分子间存在引力。水分子与玻璃板分子间距离较小时，分子引力发挥作用，使得向上拉玻璃板时需要克服分子间引力，导致弹簧测力计示数变大。 （3）[1][2]在磁场中，小磁针静止时N极的指向就是该点的磁场方向。通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似，其两端相当于条形磁铁的两个磁极，磁感线分布情况也类似。 15． BD D 【详解】[1][2]根据磁感线方向的规定，从N极出发，回到S极；由小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，可以确定条形磁体是沿BD方向放置的，磁体B端为S极，D端为N极。 16． 见详解 见详解 【详解】[1]当磁铁靠近正在发光的白炽灯时，灯内的灯丝晃动了，其原因是通电导体在磁场中会受到力的作用。 [2]要想验证上述说法，可以将磁铁靠近未通电的白炽灯，观察灯丝是否晃动。 17．(1)压缩体积 (2) 电 通电导体在磁场中受到力的作用 (3)132 【详解】（1）使气体液化的方法有降低温度和压缩体积两种。储氢瓶在高压下储存氢气，是通过压缩体积的方式使氢气液化。 （2）[1]氢燃料电池是将化学能直接转化为电能。 [2]电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。 （3）由题意，由，则氢燃料电池卡车行驶72km做的功 由，则燃油完全燃烧放出的热量 由，需要燃烧燃油的质量 已知每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳，则可减排二氧化碳的质量 18．(1) 熄灭 N (2) 90 减小 增强 (3) 增强 增大电源电压或增加电磁铁线圈的匝数 【详解】（1）[1]当记录器拍摄闯红灯的机动车时，光控开关闭合，压敏电阻阻值减小，电路中电流增大，继电器线圈产生磁性吸引衔铁，使工作电路中的指示灯熄灭。 [2]根据右手螺旋定则，图甲中线圈下端的磁极是N极。 （2）[1][2][3]由图乙可知，当车辆的压力为时，压敏电阻阻值为。当压力增大时，压敏电阻阻值将减小，导致电路中电流增大，继电器的磁性将增强。 （3）[1][2]为了使质量小于的车辆闯红灯时记录器能够拍照记录，可以增大电源电压或增加电磁铁线圈的匝数，以增强继电器的磁性。 19．(1) C 磁悬浮技术（或利用磁场的作用力让列车悬浮在轨道上或同名磁极相互排斥） (2)15 (3)电磁铁 (4)速度快（或能耗低、噪声低、阻力小、运行效率高、安全性高、节能环保，合理即可） 【详解】（1）[1]由题意可知，超级高铁采用磁悬浮技术，利用磁场的作用力让列车悬浮在轨道上，使接触面分离，从而消除轮轨间的摩擦力，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 [2]由题意可知，超级高铁利用的是磁悬浮技术，即利用磁场的作用力让列车悬浮在轨道上或同名磁极相互排斥的原理。 （2）上海到杭州轨道长，若超级高铁以的平均速度运行，从上海到杭州运行时间为 ； （3）相比于永磁体永久具有磁性，电磁铁在通电时才具有磁性，且磁性大小可以通过电流来控制，而超级高铁采用电力驱动，为方便控制磁场的变化，因此使用的磁体大多是电磁铁。 （4）由题中材料可知，相比传统高铁，超级高铁的优势有速度快、能耗低、噪声低、阻力小、运行效率高、安全性高、节能环保等。 学科网（北京）股份有限公司 $