人教版九年级全一册20.1磁现象磁场一课一练（含解析）

人教版九年级全一册 20.1 磁现象 磁场 一课一练
一、单选题
1．如图所示，是我国早期的指南针（司南），东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”，说的是把天然磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄（柢）指向南方。关于这一现象，下列说法中正确的是（　　）
A．司南长柄指向地磁北极
B．司南长柄一端是磁石的N极
C．司南只有一个磁极
D．地理的两极和地磁的两极完全重合
2．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。关于地磁场，下列说法正确的是
A．地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合
B．只有地球外部存在磁场，内部不存在磁场
C．地磁场的N极在地球的南极附近
D．北京地区的地磁场方向由北向南
3．关于磁现象，下列说法中正确的是（　　）
A．磁感线分布越密的地方，磁场越弱
B．磁体之间不接触也能产生相互作用力
C．异名磁极相互排斥，同名磁极相互吸引
D．磁体的磁性只有在磁体吸引铁块时才存在
4．下列关于磁场和磁感线的说法中错误的有（　　）
①地磁场的磁感线是从地球北极附近发出回到南极附近的
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针N极决定的
④磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
A．① B．①② C．①②③ D．①②③④
5．以下说法中正确的是（　）
A．磁场是真实存在的
B．小磁针N极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反
C．磁感线是从磁场中实际存在的曲线
D．地磁场的方向由地理北极指向南极
6．关于磁现象，下列说法正确的是（　　）
A．悬吊的小磁针静止时N极指向地理南极附近
B．磁体外部的磁感线都是从N极出发，回到S极
C．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
D．磁场、磁感线是客观存在的，因此可以用磁感线形象描述磁场
7．一天，物理科代表王明走进教室，看到王莉和张强正争吵，王莉认为“磁铁隔着物体还能吸引铁钉”，而张强认为“磁铁隔着物体就不能吸引铁钉”．如果你是王明，应该（　 　）
A．以物理权威的身份说王莉是对的
B．向老师汇报，说有人在教室喧哗
C．觉得他们很无聊，不去理会他们
D．叫他们停止争吵，取一块磁铁和一些物品做实验，通过实验来说服他们
8．生活中的“粘”字常与一些物理现象有关，下列关于“粘”的说法错误的是（　　）
A．吃冰棒时会感觉粘舌头，是因为分子间引力
B．穿在身上的化纤衣服易“粘”毛绒，是因为带电体可以吸引轻小物体
C．排尽挂钩内空气后将挂钩“粘”在墙上，利用了大气压
D．两块磁铁靠近能“粘”在一起，是因为异名磁极相互吸引
9．关于磁现象，下列说法正确的是（　　）
A．磁体对所有金属都有磁力的作用
B．地磁场的N极在地理北极附近
C．任何磁体周围的磁场强弱和方向都是相同的
D．磁感线客观上并不存在，利用磁感线描述磁场是物理学的一种重要研究方法
10．如图所示，一条形磁铁静止在粗糙的水平桌面上，通电螺线管与条形磁铁处于同一水平面上，并靠近．开关闭合后，滑片P向下滑动的过程中，条形磁铁始终保持静止．对条形磁铁所受摩擦力的判断，下列说法中正确的是
A．摩擦力减小，方向水平向左 B．摩擦力减小，方向水平向右
C．摩擦力增大，方向水平向左 D．摩擦力增大，方向水平向右
二、填空题
11．在水平面内自由转动的小磁针静止后总是指向南北方向，是因为受到______的作用。当小磁针静止后，小磁针北极实际上指向______ （地理南极／地磁北极／地磁南极）。
12．2021年1月13日，中国自主研发设计、自主制造的世界首台高温超导高速磁浮工程化样车及试验线，在西南交通大学正式启用。这台样车时速可高达620km/h，与其他磁悬浮技术相比，高温超导磁悬浮技术尤其适合未来的真空管（隧）道交通运输。这里的“高温”指的是零下196摄氏度，高温超导体可以在液氮温区（零下196度以上）出现超导态。高温超导悬浮装置不再需要铁芯，更为简单，重量轻耗能少，只需要使用液氮和少量电力，高温超导磁浮列车就能正常运行，成本大为降低。其主要工作原理：位于轨道两侧线圈里流动的交流电将线圈变为电磁体，与列车上超导电磁体发生相互作用，不仅悬浮并稳定列车车体，还能通过交流电周期性地变换磁极方向而获取推进动力使列车高速运行。
（1）利用液氮对导体进行降温处理时，液氮发生的物态变化是______；
（2）许多材料在低温下会失去电阻的特性，这种现象称为______现象；
（3）磁悬浮列车的运行，根据同名磁极______的原理使列车浮起；
（4）超导体______（选填“可以”或“不可以”）用来制作电热毯；
（5）超导磁悬浮列车是通过改变轨道线圈里，周期性地变换磁极方向。
13．磁体周围存在着一种能使小磁针偏转，但看不见摸不着的物质，这种物质叫做___________，物理学中把小磁针静止时___________规定为该点磁场方向。
14．在探究磁体周围磁场的实验中，老师将条形磁体平放在玻璃板上，轻敲玻璃板，细铁屑由于具有______会与玻璃板分离，铁屑就会有序地排列起来，如图所示，借助细铁屑可以显示磁体周围______的分布特点。
15．小磁针静止时N极会自动转向地球的_____（选填“北”或“南”）方，因为地球本身就相当于一个巨大的磁体，它的形状跟_____的磁场相似，如图所示，是描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向_____（选填“P”或“Q”）
三、综合题
16．请仔细阅读下文，按要求填空和回答问题．
磁记录
铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁，当磁体靠近它或者与它接触时，它便有了吸引钢铁的性质，也就是被磁化了．软铁被磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料．而钢等物质在磁化以后，磁性能够保持，成为硬磁性材料．硬磁性材料可以做成永磁体，还可以用来记录信息．
录音机的磁带上就附有一层硬磁性材料制成的小颗粒．
录音时，声音先转变成强弱变化的电流，这样的电流通过录音磁头，产生了强弱变化的磁场．磁带划过磁头时，磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化，于是记录了一连串有关磁性变化的信息．
请回答：
（1）磁性材料分为哪两类？磁记录应选用哪一类磁性材料？
（2）哪些地方用到了磁记录？
17．阅读短文，回答问题：
巨磁电阻效应
1988年阿尔贝 费尔和彼得 格林贝格尔发现，在铁、铬相间的三层复合电阻中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”。更多的实验发现，并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”。组成三层膜的两种金属中，有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”。进一步研究表明，“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时。用R0表示未加磁场时的电阻，R表示加入磁场后的电阻，科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d（三层膜厚度均相同）的关系图甲所示。1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理，研制出“新型读出磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息。
（1）以下两种金属组成的三层复合膜可发生“巨磁电阻效应”的是_____ ；
A．镍、铬 B．铜、银 C．铜、铬 D．铁、镍
（2）对铁、铬组成的复合膜，当膜层厚度是2.2nm时，这种复合膜电阻_____（选填“具有”或“不具有”）“巨磁电阻效应”；
（3）“新型读出磁头”可将微弱的磁信息转化为_____信息；
（4）铁、铬组成的复合膜，发生“巨磁电阻效应”时，其电阻R比未加磁场时的电阻R0_____（选填“大”或“小”）得多；
（5）图乙是硬盘某区域磁记录的分布情况，其中1表示有磁区域，0表示无磁区域。将铁、铬复合膜制成的“新型读出磁头”组成图乙所示电路，当磁头从左向右匀速经过该区域过程中，电流表读数变化情况应是图丙中的_____ 。
18．阅读短文，回答问题：
电饭锅中的磁钢限温器
电饭锅是生活中常见的用电器，它是利用感温磁钢（软磁体）的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的，这样可以限制煮饭过程中的最高温度．
感温磁钢的磁性随着本身温度作非线性变化，其特性曲线如图甲所示．
磁钢限温器结构如图乙所示，它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成．感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑．感温磁钢与受热面固定在一起，受热面直接把热量传递给锅底．
煮饭时用手按按钮开关，通过杠杆AOC使永磁体和感温磁钢吸合，在吸力作用下永磁体不会落下，金属触点闭合，电路接通，加热元件开始发热．当饭煮熟后，温度继续上升，当升高到某一温度时，永磁体落下，通过杠杆CBO使触点分开，加热元件停止发热，同时按钮开关跳起．
（1）与铜导线相比，制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是_________；A．电阻较大，熔点较低 B．电阻较大，熔点较高
C．电阻较小，熔点较低 D．电阻较小，熔点较高
（2）煮饭时用手按按钮开关，杠杆AOC属于________杠杆；饭煮熟后，永磁体落下，通过杠杆CBO使触点分开，杠杆CBO属于________杠杆；（选填“省力”、“费力”或“等臂”）；
（3）在磁钢限温器工作过程中，感温磁钢的磁性急剧减弱是在__________；
A．按下按钮开关时 B．加热升温过程中
C．按钮开关跳起时 D．降温过程中
（4）永磁体落下时，感温磁钢的温度为________℃；永磁体下落过程中，感温磁钢对永磁体_______（选填“有”或“没有”）磁力的作用．
19．请阅读《手机里的“指南针”》回答文后问题．
手机里的“指南针”智能手机里面“指南针”可以像真实小磁针一样指示方向（如图1所示），但手机中并不存在真实的小磁针，发挥小磁针作用的是一个能对磁场做出反应的电子罗盘．有一种电子罗盘是利用“霍尔效应”制成的“磁传感器”．如图2所示，通电长方体金属导体在磁场B中时，会受到磁场力的作用，而金属导体中的电流是由自由电子定向移动形成的，因此其微观本质上是电子受到了磁场力的作用，于是这些电子就在磁场力的作用下运动到导体的后表面D，从而使后表面D带上负电荷：而前表面C因缺少了电子，带上了正电荷．由于C、D表面带有不同种电荷，因此在C、D两表面之间就形成一定的电压，这就是霍尔效应．
通过实验可知，电流越大、磁场越强，C、D两表面间的电压就越大，即霍尔效应越显著．在电流和磁场一定时，“霍尔效应”的显著程度还与导体在磁场中的方位有关，导体中电流I的走向与磁场方向的夹角越接近垂直，霍尔效应越显著．手机中的电子罗盘（磁传感器）正是利用这一物理原理制成的．
手机都有GPS定位功能，还有必要装电子罗盘吗？很有必要!因为在森林里或者大厦林立的地方，手机很有可能接收不到GPS信号，而有了电子罗盘就可以保障你不会迷失方向，毕竟地球磁场是无处不在的．
手机外部强磁体会不会影响手机内部电子罗盘的功能呢？答案是肯定的．靠近手机的强磁体会影响手机中的电子罗盘的正常工作．更糟糕的是，如果把强磁体紧靠手机放置，手机内部的铁质元器件会被磁化，成为磁体，给校正电子罗盘带来困难．有些用户可能会认为这无所谓，因为自己不常使用电子罗盘，但这并不意味着手机中其他功能的应用不依赖电子罗盘．例如有些地图软件就是利用电子罗盘来判断手机朝向的．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）智能手机里的“指南针”能够指示南北，主要是靠_____（选填选项前的字母）．
A．手机里安装的普通小磁针受地磁场的作用
B．GPS系统给手机发送指示方向的信号
C．手机中的电子罗盘
（2）如图2所示，通电长方体金属导体在磁场中发生霍尔效应时，导体C、D两表面间的电压一定_____（选填“为零”或“不为零”）．如果保持通过导体的电流大小与方向及磁场的方向均不变，那么C、D两表面的电压越大，则表明此时磁场越_____（选填“强”或“弱”）．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
AB．司南在地球的磁场中受到磁力的作用，司南指示南北，静止时长柄指向南方（指向地理南极即地磁北极），则司南长柄一端是磁石的南（S）极；故A正确，B错误；
C．司南是一个磁体，任何磁体都有两个磁极，故C错误；
D．地理的两极和地磁的两极不是完全重合的，有一定的偏角，叫做磁偏角，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】
ABC．地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，地理南、北极与地磁场的南、北极不重合有一定的夹角，即为磁偏角，且地球内部也存在磁场，由地磁场的南极指向地磁场的北极，故AB错误，C正确；
D．北京地区外部空间的地磁场方向是由南向北，故D错误。
3．B
【详解】
A．所谓磁感线只是用来表征磁场强弱的方式，用线画出来比较直观，磁感线并不是确实存在的，磁感线分布越密的地方，磁场越强，故A错误；
B．由于磁体周围存在磁场，所以磁体之间不需要直接接触，也能产生相互作用力，故B正确；
C．磁极的相互作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故C错误；
D．磁性是磁体的基本性质，永磁体的磁性是永久存在的，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】
①地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，所以地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近，故①错误；
②磁感线是不存在的，是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线，故②错误；
③磁场中某点的磁场方向是一定的，并不是由放在该点的小磁针N极决定的，故③错误；
④磁场看不见摸不着，但磁场对放入其中的磁体有力的作用，所以可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，故④正确。
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C
5．A
【详解】
A．磁场虽然看不见摸不着，但它是真实存在的，故A正确；
B．由磁场方向的定义可知，小磁针N极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁场方向相同，故B错误；
C．磁感线是为了描述空间磁场假想的闭合曲线，在磁场外部从磁场的N极出来回到S极，故C错误；
D．地磁场的方向是由地理南极附近指向地理北极附近，故D错误。
故选A。
6．B
【详解】
A．悬吊的小磁针静止时N极指向地理北极附近，因为地磁南极在地理北极附近，故A错误；
B．磁体外部的磁感线都是从N极出发，回到S极，故B正确；
C．磁场中某点的磁场方向与是否有小磁针无关，只是规定小磁针静止时N极指向为该点磁场方向，故C错误；
D．磁感线是理想模型，并不存在，可以用磁感线形象描述磁场，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】
要解决王莉和张强的争吵，不能漠不关心，不去理会；也不能不加辨析，随意否定，更不能简单压制；正确的作法是：实验验证，根据实验现象对两人的说法进行评判，用事实说话．
8．A
【详解】
A．吃冰棒时，较冷的冰棒让舌头上的水凝固，于是冰棒与舌头粘在一起，故A错误，符合题意；
B．穿在身上的化纤衣服与皮肤摩擦而带上了电荷，而带电体能吸引轻小物体，所以化纤衣服能粘住毛绒，故B正确，不符合题意；
C．排尽挂钩内空气，挂钩外的大气压便把挂钩粘在墙上了，故C正确，不符合题意；
D．两块磁铁能相互吸引，是因为异名磁极相互吸引，故D正确，不符合题意。
故选A。
9．D
【详解】
A．磁体对铁磁性（如铁、镍、钴等）的金属具有磁力作用，对抗磁性金属（如铜、金、银等）没有磁力作用。故A错误；
B．地磁N极在地理南极附近，故B错误；
C．如条形磁铁和马蹄形磁体周围磁场的分布不相同，靠近磁极的磁场强度大，方向与在磁场中的位置有关，不一定相同，故C错误；
D．磁感线客观上并不存在，利用磁感线描述磁场是物理学的模型法。故D正确。
故选D。
10．D
【详解】
由安培定则得，电磁铁左端为N极，右端为S极，与条形磁铁的异名极相对，相互吸引，则条形磁铁受到电磁铁向左的吸引力，因条形磁铁始终保持静止，所以它受到的吸引力和桌面给它的摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以条形磁铁受到的摩擦力的方向是向右的；当滑片逐渐向下移动时，连入电路的电阻逐渐减小，由欧姆定律可得线圈中电流逐渐变大，则磁场逐渐变强，条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变大，因条形磁铁受的是平衡力，故摩擦力的大小也会逐渐增大，故D正确．
11． 地磁场 地磁南极
【详解】
[1]小磁针就是指南针，指南针指南北的原因是指南针受到地磁场的作用。
[2]小磁针在水平面内自由转动后静止时，由于受到地磁场的作用，小磁针的北极实际上指向地磁体的南极。
12． 汽化 超导 互相排斥 不可以
【详解】
（1）[1]利用液氮对导体进行降温处理时，液氮由液态变为气态，液氮发生的物态变化是汽化，汽化吸热，使环境温度降低。
（2）[2]许多材料在低温下会失去电阻，对电流不再有阻碍作用，这种现象称为超导现象。
（3）[3]磁悬浮列车的运行时，轨道与列车形成同名磁极，根据同名磁极互相排斥的原理，使列车浮起来。
（4）[4]电热毯是利用电流的热效应工作的，根据可知，若用超导体做电热毯，超导体电阻为0，产生的热量为0，因此超导体不可以用来制作电热毯。
13． 磁场 N
【详解】
[1]磁场是存在于磁体周围的空间场，看不见摸不着。
[2]物理学中把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场方向。
14． 惯性 磁场
【详解】
[1]铁屑质量较小，惯性小，运动状态容易改变，轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离。
[2]磁体周围存在磁场，磁体周围的铁屑会倍磁化，借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点。
15． 北 条形磁体 Q
【详解】
[1][2]地球相当于一个巨大的条形磁体，其N极在地理的南极附近，S极在地理的北极附近。据：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知，小磁针的N极在静止时指向地球的北方。
[3]物理学中规定，磁场中自由小磁针静止时N极所指方向为磁场方向，而磁感线的方向表示磁场方向；由图示知，磁体周围的磁场方向在b点指向Q，所以小磁针的N极指向Q。
16．（1）磁性材料分为硬磁性材料和软磁性材料，磁记录应选用软磁性材料 （2）录音带、录像带和磁记录的磁卡等都用到磁记录
【详解】
答：（1）磁性材料分为软磁性材料和硬磁性材料，磁记录应选用硬磁性材料．
（2）磁卡、磁盘、磁带、收音机里面的天线磁棒、录音机的磁头都用到了磁记录．
17． A 不具有 电流 小 C
【详解】
（1）[1]由题意可知，组成三层膜的两种金属中，有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”。所以镍和铬可以。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（2）[2]根据题意可知，当时，，说明不加磁场和加磁场电阻相同，即没有巨磁电阻效应。由图可知，铁、铬组成的复合膜膜层厚度为2.2nm时，趋近于100%，说明这种复合膜不具有巨磁电阻效应。
（3）[3]由于复合膜的阻值受磁场的影响，所以磁场变化时，复合膜的阻值变化，导致电路中的电流变化，则“新型读出磁头”可将微弱的磁信息转化为电流信息。
（4）[4]由图乙可以看出，铁、铬组成的复合膜，发生“巨磁电阻效应”时，其电阻R与未加磁场时的电阻R0之比，所以R比R0小得多；
（5）[5]在“硬盘的磁信息”中，左数第二、三、五格均为有磁区域，由“巨磁电阻效应”可知，此时电阻要小，相应的电流要变大；而左数第一、四格为无磁区域，电阻没有变化，电流较小。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
18． B 费力 省力 C 103 有
【详解】
试题分析：（1）电饭锅是利用电流的热效应工作的电器，根据焦耳定律Q=I2Rt，电阻较大时，产生的热量多，元件的熔点较高，受高温时，不易熔断，正确选B．
（2）杠杆AOC是动力臂小于阻力臂的杠杆，属于费力杠杆．杠杆CBO是动力臂大于阻力臂的省力杠杆．
（3）感温磁钢的磁性急剧减弱时，是因为永久磁体下降，C点下降，A点上升，按扭开关跳起，选C．
（4）永磁体落下时，感温磁钢磁性降低，由甲图的温度磁性图像，知温度为103℃；感温磁钢的磁性减弱，当仍对永磁体有磁力作用．
考点：杠杆 磁性
19． C 不为零 强
【详解】
（1）智能手机里的“指南针”可以像普通小磁针一样指示方向，发挥普通小磁针作用的是一个能对磁场做出反应的电子罗盘，智能手机里的“指南针”能够指示南北，主要是靠手机中的电子罗盘，故选C；
（2）如图乙所示，通电长方体金属导体在磁场中发生霍尔效应时，由于C、D表面带有不同种电荷，因此在C、D的表面之间就形成一定电压，导体C、D两表面间的电压一定不为零；通过实验可知，电流越大、磁场越强，C、D两表面间的电压就越大，霍尔效应越显著，保持通过导体的电流大小与方向及磁场的方向均不变，C、D两表面间的电压越大，说明此时磁场越强．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页