18.1 磁的奥秘 同步练-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，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 2．司南（如图）是我国最早用文字记载的磁的应用，下列说法正确的是（　　） A．勺柄指南说明勺柄端是磁体的南极 B．司南周围的磁感线真实存在且可见 C．司南应该放在较为光滑的铁盘上 D．司南的勺柄断裂后只剩下一个磁极 3．2025年，我国新一代高速列车投入试运行，下列相关描述正确的是（　　） A．乘客乘坐列车时系好安全带是为了减小惯性 B．列车在运行过程中，与轨道摩擦，列车因得到电子而带负电 C．列车加速行驶时，它对轨道的压力和轨道对它的支持力是一对相互作用力 D．磁悬浮列车能够悬浮的原因是列车上、下表面空气流速不同，压强不同产生的 4．关于磁场及磁感线的描述，下列说法正确的是（    ） A．磁感线是磁场中真实存在的曲线 B．磁场对放入其中的物体有力的作用 C．在用磁感线描述磁场时，磁感线都是从磁体的S极出发，回到N极 D．规定小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向 5．小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有（　　） ①磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在 ②磁感线没有疏密之分 ③磁感线是由铁屑组成的 ④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近 A．①④ B．②③ C．①② D．②④ 6．下列各力中，属于弹力的是（　　） A．课桌受到的重力 B．擦黑板时，黑板擦对黑板的摩擦力 C．地面对讲台的支持力 D．磁铁对铁钉的吸引力 7．根据通电螺线管周围存在磁场的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。下列图片中符合他假说的模型是（　　） A． B． C． D． 8．磁感线可以方便地描述磁场。下列对磁感线的认识正确的是（　　） A．磁感线是由铁屑组成的 B．磁感线是磁体周围真实存在的曲线 C．磁感线都是从磁体的S极出发，回到N极 D．磁感线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向 9．有网站报道：“牛能感知地球磁场，吃草、休息时，其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行。”若报道真实，则在四周无明显差异的草地上，牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的（　　） A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 10．如图所示，弹簧测力计下竖直悬挂着一铁块，当条形磁体从右至左匀速运动至其S极完全通过铁块下方的过程中，下列叙述正确的是（　　） A．弹簧测力计的示数先变小后变大 B．弹簧测力计的示数先变大后变小 C．弹簧测力计的示数一直变大 D．弹簧测力计的示数一直不变 二、填空题 11．如图所示，在一根条形磁体上面放一块玻璃板，在玻璃板上撒一层铁屑。轻轻敲打玻璃板，可以看到铁屑有规则地排列起来。这是因为撒在磁体周围的铁屑都被__________，相当于一个个小磁针，小磁针在磁体周围__________的作用下有规则地排列起来。 12．将正在发声的音叉放入一杯水中，观察到水花四溅，这说明声音是由物体______产生的；蝙蝠飞行时定位巡航的原理与古代信鸽定位巡航的原理______（选填“相同”或“不同”）。 13．两个不接触的磁体间的相互作用是通过___________发生的；地球是一个巨大的磁体，在地磁场的作用下，指南针静止时，它的___________（选填“N”或“S”）极指向地球的南方。 14．地磁场：地球是一个巨大的磁体，它的周围存在地磁场。地磁北极在地理______极附近，地磁南极在地理______极附近。 15．磁感线 (1)概念：为了形象地描述磁场，人们就把铁屑在磁场中的排列情况，用一些带箭头的曲线来表示，这样的曲线叫作______； (2)方向：在磁体的外部，磁感线总是从磁体的______出发，最后回到______； (3)特点： ①______真实存在的，是为了形象地描述磁场而画出的一些______的曲线； ②是闭合的曲线，且任意两条磁感线______相交； ③______表示磁场的强弱，磁体两极处磁感线最______，表示磁体两极处磁性最强。 三、实验题 16．我们知道磁体上各处磁性强弱分布不均，条形磁体磁性最强的部分是两端的磁极，而中间则是磁性最弱的部分。如图所示两根外形完全相同的铁棒，一根有磁性，另一根没磁性，现要判断出哪根有磁性，哪根没有磁性，你的操作是：______，若出现______的现象，则说明甲铁棒有磁性，乙铁棒没有磁性。（注意：不可借助其他器材也不能损坏磁体） 四、综合题 17．【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”）。 18．实验小组去海边的风电厂研学，发现：烈日炎炎，沙子滚烫，海水却是凉的；海边白天与晚上的风向不同……随后开展一系列项目式学习。 (1)如下图，两箱子中分别装入初温和______（填物理量）相同的水和沙子，用规格______（选填“相同”或“不相同”）的两个白炽灯模拟太阳对水和沙子加热，每隔1分钟记录两数显温度计示数，如下表所示； 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 水 20 21 22 23 24 25 26 27 28 沙子 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (2)根据表中数据分析可得，______（选填“水”或“沙子”）吸热升温更快。这一特性可以用比热容来反映，水的比热容为，若不计热损失，可以推测沙子比热容为______J/（kg·℃）； (3)实践应用：恒温动物之所以能够保持体温恒定，其中一个重要原因是恒温动物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成严重损害。这里用到的物理知识是：______； 【任务二】检验自制的风力发电机 (4)风力发电机的工作原理与下面哪一个不同（   ） A． B． C． 19．按要求完成下列填空； (1)如图1甲所示，电能表的示数为______________； (2)在蹄形磁体附近有一可自由转动的小磁针，其静止时的指向情况如图1乙所示。图中小磁针的下侧尖端（附近有虚线方框的一端）是小磁针的______________极（选填“N”或“S”）； (3)用笔画线表示导线，将电灯和控制它的开关正确地接入图2中所示的家庭电路中。 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 A A C D A C A D D A 1．A 【详解】条形磁铁内部磁感线从S极指向N极，所以图示磁铁内部的磁场方向是从c到a，而小磁针静止时N极的指向与磁场方向一致，所以N极指向左边a，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．A 【详解】A．地球是一个巨大的磁体，地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近。司南静止时，勺柄指向南方，根据异名磁极相互吸引的原理，勺柄端是磁体的南极（S极），它被地磁的北极吸引，故A正确； B．司南周围的磁场是存在的，磁感线不是真实存在的，故B错误； C．司南实质上是一个条形磁体，对铁物质具有吸引作用，放在较为光滑的铁盘上，则会由于铁盘的吸引作用而无法指南北，故C错误； D．任何磁体都有两个磁极，司南的勺柄断裂后，每一段都会成为一个完整的小磁体，仍然具有两个磁极，故D错误。 故选A。 3．C 【详解】A．惯性只与物体的质量有关，系安全带不能减小惯性，是为了防止惯性产生危害，故A错误； B．列车与轨道摩擦带电情况与相互摩擦的两种物体原子核束缚电子能力强弱有关，通常情况下列车因失去电子而带正电，故B错误； C．列车加速行驶时，列车对轨道的压力和轨道对它的支持力，大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一条直线上，是一对相互作用力，故C正确； D．磁悬浮列车能够悬浮是利用磁极间相互作用实现的，不是因为空气流速和压强，故D错误。 故选C。 4．D 【详解】A．磁感线是科学家为了研究起来形象、直观，通过想象而描绘出来的，所以不是真实存在的，故A错误； B．磁体周围存在磁场，磁场对放入其中的磁体都会产生力的作用，故B错误； C．磁体外部的磁感线是从N极出发，回到S极的，但磁体内部的磁感线是从S极出发，回到磁体N极的，故C错误； D．磁场是有方向的，人们规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时，N极所指的方向就是该点的磁场方向，故D正确。 故选D。 5．A 【详解】① 磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在，因为小磁针在磁场中会受力偏转，故①正确； ② 磁感线有疏密之分，疏密程度表示磁场的强弱程度（密处磁场强，疏处磁场弱），故②错误； ③ 磁感线是假想的曲线，用于描述磁场分布，并非由铁屑组成（铁屑仅用于可视化磁场），故③错误； ④ 地磁场的磁感线从地磁北极（地理南极附近）发出，进入地磁南极（地理北极附近），故④正确。 综上，①④正确。 故选A。 6．C 【详解】A．重力是地球附近的物体由于受到地球的吸引而产生的力，所以不属于弹力，故A不符合题意； B．摩擦力是由于相接触且存在压力的两物体之间有相对运动或相对运动趋势而产生的力，所以不属于弹力，故B不符合题意； C．弹力是物体因发生弹性形变而产生的力，需直接接触。地面对讲台的支持力是地面形变后恢复其原状产生的弹力，故C符合题意； D．磁铁对铁钉的吸引力属于磁力，是由于磁场的作用产生的，所以不属于弹力，故D不符合题意。 故选C。 7．A 【详解】由右手螺旋定则可知，用右手握住地球，让大拇指指向地磁场的N极，则四指的指向即为电流的方向，从而推测出绕地球的环形电流的方向，故A符合题意，不符合题意。 故选A。 8．D 【详解】A．被磁化后的铁屑在磁体周围磁场的作用下，有规则地排列。被磁化后的铁屑在磁场中的排列情况启发我们，可以用一些带箭头的曲线，方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。所以磁感线不是真实存在的，不是由铁屑组成的，故A错误； B．磁感线并不是真实存在的曲线，是人们为了方便研究磁场，引入的带箭头的曲线，是物理模型法的体现，故B错误； C．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极，故C错误； D．磁感线是闭合曲线，任意一点的切线方向就是该点的磁场方向，故D正确。 故选D。 9．D 【详解】地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近；地磁场的磁感线从地磁的北极附近出来，回到地磁的南极附近，牛的身体朝向习惯性与地磁场磁感线平行，所以牛的身体朝向是南北方向，即②④是正确的。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 10．A 【详解】磁体上的不同部位的磁性强弱不一样，磁体两端（磁极）处的磁性最强，而中间的磁性最弱，因而铁块在条形磁体的N极和S极处受到的吸引力最大，在中间受到的吸引力最小，所以从右向左匀速运动过程中，示数先变小再变大，故BCD错误，A正确。 故选A。 11． 磁化 磁场 【详解】[1][2]磁体周围有磁场，撒在磁体周围的每个小铁屑都被磁场磁化成一个个小磁针，小磁针在磁体周围磁场的作用下有规则地排列起来。 12． 振动 不同 【详解】[1]当正在发声的音叉放入水中，水花四溅，说明发声的音叉正在振动，可以说明声是由物体振动产生。 [2]蝙蝠飞行时定位巡航是通过超声波回声定位实现的；信鸽定位巡航依靠地磁场实现的。故两者定位原理不同。 13． 磁场 S 【详解】[1]磁体周围存在着磁场，磁场是一种物质，磁极间的相互作用就是通过磁场实现的，故两个不接触的磁体间的相互作用是通过磁场发生的。 [2]地球是一个巨大的磁体，其外部磁场与条形磁体相似，地磁的北极在地理的南极附近，根据磁极间相互作用的规律，指南针静止时，它的S极指向地磁的N极，即地球的南方。 14． 南 北 【详解】[1][2]地球本身是一个巨大的磁体，地磁南北极与地理南北极存在一定夹角，且地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理的北极附近。 15．(1)磁感线 (2) N极 S极 (3) 不是 假想 不 疏密程度 密 【详解】（1）为了形象地描述磁场，用一些带箭头的曲线来表示，这样的曲线叫作磁感线。 （2）[1][2]在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极（北极） 出发，最后回到S极（南极）。 （3）[1][2][3][4][5] 磁感线不是真实存在的，是为了形象地描述磁场而画出的一些假想的曲线。其是闭合的曲线，且任意两条磁感线不会相交。磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁体两极处磁感线最密，表示磁体两极处磁性最强。 16． 用甲铁棒的一端去接触乙铁棒的中间部分 甲、乙能相互吸引 【详解】[1][2]因为磁体中间部分的磁性最弱（几乎没有磁性），要说明甲铁棒有磁性，乙铁棒没有磁性，因此用甲铁棒的一端去接触乙铁棒的中间部分，若甲、乙能相互吸引，则说明甲铁棒有磁性，乙铁棒没有磁性。 17． 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=40Ω ① 30cm×k+b=0Ω ② 两式联立可得k=-2Ω/cm，b=60Ω， 则接入电路的阻值随水位的变化关系R滑=-2Ω/cm×h+60Ω 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=-2Ω/cm×20cm+60Ω=20Ω 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，电路的总电阻R总=20Ω+20Ω=40Ω 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×20Ω=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′=-2Ω/cm×25cm+60Ω=10Ω 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，电路的总电阻R总′=20Ω+10Ω=30Ω 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）2×10Ω=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。 18．(1) 质量 相同 (2) 沙子 (3)水的比热容大 (4)B 【详解】（1）[1] 探究不同物质吸热能力，必须控制质量、初温相同，只改变物质种类，所以填质量。 [2] 用白炽灯加热，要保证相同时间提供的热量相同，因此必须选用规格相同的灯泡。 （2）[1] 相同加热时间、吸收相同热量，沙子温度升高得更多，所以沙子吸热升温更快。 [2]因为沙子和水相同时间吸热相同，并且质量也相同，所以由可得，则沙子的比热容为。取加热1分钟的数据，即 因此沙子的比热容 （3）水的比热容大，吸收/放出相同热量，温度变化小，能稳定体温，利用的是水的比热容大的特性。 （4）风力发电机原理是电磁感应现象。 AC．无电源，均是电磁感应现象，故AC不符合题意； B．有电源，运用的原理是通电导体在磁场中受力运动，故B符合题意。 故选B。 19．(1)2025.1 (2)N (3) 【详解】（1）电能表的单位是，最后一位是小数，图甲中电能表的示数为。 （2）根据异名磁极相互吸引，蹄形磁体的磁极会与小磁针的对应磁极相互吸引。蹄形磁体上端为N极、下端为S极，小磁针静止时指向蹄形磁体S极的一端为N极，那么下侧尖端（虚线方框端）为N极。 （3）家庭电路接线原则：火线进开关，零线进灯座，地线接外壳。接线步骤如下：进户火线先接入开关，开关的接线柱引出控制线连接到电灯的接线端，进户零线直接连接到电灯的另一接线端。如图所示： 学科网（北京）股份有限公司 $