苏科版九年级下册16.1磁体与磁场同步练习（含解析）

苏科版九年级下册 16.1 磁体与磁场 同步练习
一、单选题
1．如图中展示了我国古代劳动人民的智慧成果，对其所涉及的物理知识表述正确的是（　　）
A．日晷：光的折射 B．司南：摩擦起电
C．紫砂壶：连通器 D．水车：内能的利用
2．有外形相同的两根钢条M、N，按图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力。则下列推断正确的是（ ）
A．M无磁性、N无磁性
B．M无磁性、N有磁性
C．M有磁性、N无磁性
D．M有磁性、N有磁性
3．关于磁现象，下列说法中正确的是（　　）
A．条形磁体中间部位的磁性最强
B．用来描述磁场的磁感线真实存在
C．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
D．磁场对放入其中的物体有力的作用
4．甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，根据如图所示的小磁针静止时的指向和磁感线的分布可知（　　）
A．根据磁感线的分布可判定甲乙是异名磁极甲乙
B．两个磁铁周围的磁场是由磁感线组成的
C．甲、乙都是S极
D．甲、乙都是N极
5．我国是世界上最早使用指南针的国家，东汉学者王充在《论衡》中记载到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。关于指南针（司南），下列说法中正确的是（　　）
A．指南针只有一个磁极
B．指南针的指向不会受到附近磁铁的干扰
C．可自由转动的指南针，静止时指南北是由于地磁场的作用
D．指南针周围不存在磁场
6．如图所示，是我国古代四大发明之一的指南针﹣﹣司南，它是把天然磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上制成的，“柢”指的是司南长柄。当司南静止时，其长柄指向（　　）
A．东方 B．南方 C．西方 D．北方
7．下列常见的物品中能被磁铁吸引的是（　　）
A．橡皮 B．铁钉 C．塑料尺 D．铜片
8．小明用水平放置的一根条形磁针的一端吸起一根较小的铁钉，如图所示，若他用一根同样的条形磁铁的S极与原来的磁铁N极靠近合并时，将看到的现象是
A．铁钉的尖端被吸向右端磁铁
B．铁钉将落下
C．铁钉的尖端被吸向左端磁铁
D．铁钉被吸得更牢
9．巴克球是一种磁力超强的小球，很多个小球可任意变换组合形状，有极高的创造性，是许多人喜爱的玩具。如图所示的几个巴克球随意组合，下列有关巴克球的说法正确的是（ ）
A．巴克球周围存在的磁场分布是均匀的
B．巴克球周围的磁场不存在磁感线
C．巴克球周围各点的磁场方向都是竖直向下的
D．巴克球对周围所有的金属都有力的作用
10．将N极涂成黑色的小磁针放在条形磁体周围如图所示，待小磁针静止时，下列四幅示意图描述正确的是（　　）
A． B．
C． D．
11．下列有关磁场和磁感线的说法中，正确的是（　　）
A．磁场和磁感线都是真实存在于磁体周围的
B．磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示
C．有磁感线的地方就有磁场，没有磁感线的地方没有磁场
D．磁场的基本性质是可以对放入其中的物体产生力的作用
12．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示。关于地磁场， 下列说法正确的是（　　）
A．地磁场的S 极在地理的南极附近
B．地磁场的南、北极与地理南、北极完全重合
C．地球周围存在着很多条疏密不同的磁感线
D．可以通过小磁针静止时N 极的指向来确定该点的地磁场方向
二、填空题
13．《论衡》中记载∶“司南之杓，投之于地，其柢指南。”如图，司南即指南针，“柢”即握柄，是磁体的S极，静止时指向地磁场的______（选填 “南”或“北”）极。指南针在通电螺线管附近发生偏转，是因为______产生了磁场。
14．如图所示，是一款磁吸式数据线，线体可以和不同型号的磁性充电头吸附对接，达到一线多头的使用效果。线体和充电头磁性吸附的原理是___________名磁极相互吸引；指南针能够指南北，是因为指南针受到了___________的作用。
15．如图所示的悬浮地球仪，球体和底座都是由磁性材料制成的，它利用了__________名磁极相互________的原理。
16．2021年5月15日，我国“天问一号”火星探测器携带“祝融号”火星车成功着陆火星。在着陆阶段，由于和火星大气摩擦，使探测器表面温度急剧升高，这是通过______改变了探测器的内能。在火星上不能使用指南针辨别方向，是由于火星上没有类似于地球的______。火星极地附近的干冰（固态二氧化碳）是大气中的二氧化碳______（填物态变化）形成的，该过程要放出热量。
三、综合题
17．请阅读《磁液》并回答下题。
磁液
磁液是一种具有磁性的液体。其实液体本身并无磁性，人们把一种强磁性的固体研磨成很细的粉末，再添加一定量的活性剂，然后很均匀地混合在某一种液体里，从而形成一种稳定的混合液就是磁液。这种溶液既有液体的流动性又有固体磁性材料的强磁性。
如下图所示，是中国科技馆“探索与发现”A展厅“电磁之奥”磁液展示。《跳舞的液体》：通过改变电流大小来控制磁场变化从而改变磁液形态，音乐音调的高低，反映了电流的大小，所以磁液会随着音乐跳舞。《磁液显示器》：通过多路磁铁控制器将磁液分割成像素矩阵，在键盘上输入汉字或英文字母，实际上是通过汉字和英文字母控制每一个像素点，让磁液显示我们想要的内容。
如果把用表面活性剂处理过的纳米级超细磁性微粒分散于溶液中，形成一种均匀混合液，该溶液在重力和磁场作用下不会出现凝聚和沉淀现象，具有固体的磁性和液体的流动性。在外加磁场的作用下，磁液会流向磁场强度高的地方并能稳定在那里，或者悬浮在载体上。这就是《液体宝塔》的奥秘。
磁液问世充满神秘的色彩，经过50多年的发展磁液在电子、仪表、机械、化工、环境、医疗等行业领域都得到了广泛的应用。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）磁液是一种具有_________的液体；
（2）在现代技术中磁液得到了越来越广泛的应用，如_________；（请举一例）
（3）根据材料及所学电和磁知识，解释磁液跳动的原理。( )
18．请阅读《超导磁悬浮列车》并回答问题
超导磁悬浮列车
在中国科技馆“挑战与未来”A厅有一个展品——超导磁悬浮列车，如图1所示。当工作人员给装置通电时，超导磁悬浮列车处于悬浮状态。超导磁悬浮列车的轨道由一组永久磁铁材料构成，车体内放置了一组超导体和一个液氮储藏箱。在行驶过程中，车内超导体通过液态氮降温从正常态转为超导状态，电阻降为零，可以通过很大的电流产生产生极强的磁场而导体中不会产生热量损失。当车体内的导体与轨道磁铁间产生的排斥力大于车重力时，列车就会悬浮起来，这时只要沿轨道方向给车体一个很小的推力，列车就将沿轨道方向运动。图2为超导磁悬浮列车的原理图。
目前的磁悬浮列车有利用同性磁极相排斥的电力悬浮系统和利用异性磁极相吸引的电磁悬浮系统两种，超导磁悬浮属于电力悬浮系统。另一种电磁悬浮系统的原理如图 3 所示，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在 T 形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持 10—15 毫米的间隙，并使导轨和钢板之间的磁力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。
我国上海磁悬浮列车属于电磁悬浮系统如图所示，专线西起上海轨道交通 2 号线的龙阳路站，东至上海浦东国际机场，专线全长 29.863 公里。是中德合作开发的世界第一条磁悬浮商运线。于 2003 年 1 月 4 日正式开始商业运营，单线运行全程只需 8 分钟。设计运行时速为430km/h, 转弯处半径达 8000 米，肉眼观察几乎是一条直线，是世界第一条商业运营的高架磁悬浮专线。
（1）超导磁悬浮列车中的超导体在低温液氮中转为超导状态时电阻变为_______。（注意，此空要填中文字！！）
（2）超导磁悬浮列车中的电磁铁是利用电流的__________效应工作的。
（3）上海磁悬浮列车运行时悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用为__________。
A．异名磁极相互吸引 B．同名磁极相互吸引
C．异名磁极相互排斥 D．同名磁极相互排斥
19．磁悬浮列车
磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力（即磁的吸力和排斥力）来推动的列车，如图所示．由于其轨道的磁力使之悬浮在空中，行走时不需接触地面，因此只有空气的阻力．在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10—15毫米的间隙，并使导轨钢板的排斥力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行．
磁悬浮技术的研究源于德国，早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了磁悬浮列车的专利．1970年以后，随着世界工业化国家经济实力的不断加强，为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要，德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发．2009年6月15日，国内首列具有完全自主知识产权的实用型中低速磁悬浮列车，在中国北车唐山轨道客车有限公司下线后完成列车调试，这标志着我国已经具备中低速磁悬浮列车产业化的制造能力．
磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成．
1悬浮系统的设计，可以分为两个方向，分别是德国所采用的常导型和日本所采用的超导型．从悬浮技术上讲就是电磁悬浮系统(EMS)和电力悬浮系统(EDS)．
EMS是一种吸力悬浮系统，是结合磁悬浮列车在机车上的电磁铁和导轨上的铁磁轨道相互排斥产生悬浮．常导磁悬浮列车工作时，首先调整车辆下部的悬浮和导向电磁铁的电磁排斥力，与地面轨道两侧的绕组发生磁铁反作用把列车浮起．在车辆下部的导向电磁铁与轨道磁铁的反作用下，使车轮与轨道保持一定的侧向距离，实现轮轨在水平方向和垂直方向的无接触支撑和无接触导向．车辆与行车轨道之间的悬浮间隙为10毫米，是通过一套高精度电子调整系统得以保证的．此外由于悬浮和导向实际上与列车运行速度无关，所以即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态．
EDS把磁铁使用在运动的机车上以在导轨上产生电流．由于机车和导轨的缝隙减少时电磁斥力会增大，从而产生的电磁斥力提供了稳定的机车的支撑和导向．然而机车必须安装类似车轮一样的装置对机车在“起飞”和“着陆”时进行有效支撑，这是因为EDS在机车速度低于大约25英里/小时无法保证悬浮．
2推进系统．磁悬浮列车的驱动运用同步直线电动机的原理．车辆下部支撑电磁铁线圈的作用就像是同步直线电动机的励磁线圈，地面轨道内侧的三相移动磁场驱动绕组起到电枢的作用，它就像同步直线电动机的长定子绕组．从而在悬浮状态下，列车可以完全实现非接触的牵引和制动．
3导向系统．导向系统是一种测向力来保证悬浮的机车能够沿着导轨的方向运动．必要的推力与悬浮力相类似，也可以分为引力和斥力．在机车底板上的同一块电磁铁可以同时为导向系统和悬浮系统提供动力．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）磁悬浮列车的优点是_________________________________________________；
（2）你能否提出磁悬浮列车的不足或缺点有什么吗？请写出你的观点．________
20．阅读磁卡一文，回答下列问题：
磁卡
信用卡的发明及广泛应用堪称全球领域的一场革命，它使货币流通更为快捷和方便．
信用卡读卡器有一个检测头，如图所示，它是一个带有缝隙，绕有线圈的小型铁环，信用卡背面有一根条形的磁性带，通常称为磁条，用以储存信用卡持卡人的身份及卡号能编码信息，磁条中有一个个的磁化区，每个磁化区代表了二进制数1或0，如图所示．
刷卡时，磁条通过读卡器的检测头，在检测头的线圈中会产生变化的电压，例如：若向图甲所示的磁化区二进制编码为经过检测头的线圈时，会产生如图乙所示的电压，这样磁条上的二进制码就转换为电压波形，这个波形输入计算机后，就会被传送至银行的复核中心，读取并核实相关信息原来具有磁性的物体失去磁性的过程，称作“去磁”，又称“退磁”，由于磁条是记录银行卡信息的主要媒介，如磁条银意外退磁，在交易时可能无法被读卡器读出磁条信息，将近三分之二的读卡失误是由于意外退磁所致，这势必会影响到持卡任及发卡商之间彼此的利益．
(1)信用卡持卡人的身份等编码信息被记录在______ 上
信用卡读卡器读取信息的原理与______ 的原理相似，选填“电动机”或“发电机”
当如图甲所示的磁化区二进制编码为经过检测头的线圈时，线圈中产生的电压随时间的变化关系是图乙中的______ 选填“A”或“B”．
你认为持卡人应当如何保护信用卡磁条？______ 写出一条即可．
21．结合图中的实验情景，按照要求回答下列问题：
（1）如图①电能表，当转盘转过1800圈后，表盘的读数为________kW·h；
（2）图②中，相同滑轮组提升不同个数的钩码时，________机械效率高；
（3）图③中当电流和时间一定时，研究的是电流产生的热量跟________的关系；
（4）图④中的________（填“铁屑”或“小磁针”）能更好的显示磁场的分布。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．日晷影子成因是光的直线传播，故A错误；
B．地球的周围存在磁场，故司南能够指南北是由于受到了地磁场的作用，故B错误；
C．紫砂壶的壶嘴和壶身上端开口、底部连通，构成了连通器，故C正确；
D．水车利用了水的机械能，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】
A．如果M无磁性、N无磁性，则按甲乙两图的方式接触都不会有较大吸引力，故A错误；
B．根据磁体的磁极在两端，磁性最强的特点，如果M无磁性、N有磁性，则按乙图的方式接触不会有较大吸引力，故B错误；
C．根据磁体的磁极在两端，磁性最强的特点，如果M有磁性、N无磁性，则按甲图的方式接触不会有较大吸引力，故C错误；
D．根据磁体的磁极在两端，磁性最强的特点，如果M有磁性、N有磁性，则按甲乙两图的方式接触都有较大吸引力，故D正确。
故选D。
3．C
【详解】
A．条形磁体的中间磁性最弱，两端磁性最强，故A错误；
B．磁感线是为了描述磁场分布而引入的，不是真实存在的，故B错误；
C．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，故C正确；
D．磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用，故D错误。
故选C。
4．D
【详解】
A．在磁体外部，磁感线是从N极出发回到S极的，而图中甲、乙周围的磁感线没有这样分布，说明甲、乙是同名磁极，故A不符合题意；
B．磁场是真实存在的，磁感线是为了描述磁场而引入的假象的曲线，两个磁铁周围的磁场不是由磁感线组成的。故B不符合题意；
CD．图中甲、乙吸引小磁针的S极，根据异名磁极相互吸引可知，甲、乙都是N极，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．C
【详解】
A．任何磁体都有两个磁极，指南针是磁体，所以有2个磁极，故A错误；
B．指南针的磁极有磁性，指向会受到附近磁铁的干扰，故B错误；
CD．地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场，自由转动的指南针，其静止时指南北是由于地磁场的作用，故C正确，D错误。
故选C。
6．B
【详解】
“司南”是我国古代劳动人民智慧的结晶，司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北方向的，静止时，其勺柄指向南方，是磁体的南极，地磁的北极。
故选B。
7．B
【详解】
磁体能够吸引铁、钴、镍等物质，不能吸引橡胶、塑料、铜这些材料制成的物体，故ACD不符合题意。
故选B。
8．B
两个磁体合成一个磁体后，中间的磁性较弱，则铁钉由于重力作用会掉下来．
【详解】
当两个磁体靠近合并后，相当于成为一个磁体，而条形磁体两端磁性较强，中间磁性较弱，铁钉由于重力作用会掉下来．故选B.
9．B
【详解】
A．任何磁体都有两个磁极，而磁极是磁场最强的地方，即巴克球周围存在的磁场分布是不均匀的，故A错误；
B．巴克球周围存在磁场，不存在磁感线，磁感线是为了描述磁场的性质而引入的假想曲线，故B正确；
C．巴克球周围各点的磁场方向是不同的，故C错误；
D．磁体对含有铁、钴、镍等物质的物体有力的作用，所以巴克球不会对所有金属都有力的作用，故D错误。
故选B。
10．B
【详解】
同名磁极相斥异名磁极相吸，故ACD错误，B正确。
故选B。
11．B
【详解】
A．磁场是客观存在的物质，而磁感线不是磁场中真实存在的曲线，而是人为画出的，它可以形象地描述磁场，故A错误；
B．磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示，磁感线越密集的地方的磁场越强，故B正确；
C．磁体周围存在磁场，与磁感线的有无无关，故C错误；
D．磁场的基本性质是可以对放入其中的磁体能产生力的作用，故D错误。
故选B。
12．D
【详解】
A．地磁场的S 极在地理的北极附近，故A选项错误；
B．地磁场的南、北极与地理南、北极存在一定的偏角，故B选项错误；
C．磁感线并不是真实存在的，是人们为了研究磁场假想出来的，故C选项错误；
D．我们规定小磁针静止时N 极所指方向为该点的磁场方向，所以可以通过小磁针静止时N极的指向来确定该点的地磁场方向，故D选项正确。
故选D。
13． 北 电流（或通电导线或通电螺线管）
【详解】
[1]勺柄为该磁体S极，磁体指示南北是因为受到地磁场的作用，由于异名磁极相互吸引，所以，磁勺静止时指向地磁场的北极。
[2]指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，说明指南针受到磁场作用，说明通电导体周围存在磁场，也就是电流周围存在磁场。
14． 异 地磁场
【详解】
[1]根据磁极间相互作用的规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故不同型号的磁性充电头吸附对接，应用的异名磁极相互吸引。
[2]地球相当于一个具大的磁体，周围磁场方向与条形磁体相似，指南针能够指南北，是因为指南针受到了地磁场的作用。
15． 同 排斥
【详解】
[1][2]因为球体与底座是相互分离的，所以球体与底座之间是相互排斥的，即该悬浮地球仪利用了同名磁极相互排斥的原理。
16． 做功 磁场 凝华
【详解】
[1]探测器在着陆阶段，由于和火星大气摩擦，通过做功将机械能转化为内能，使探测器表面温度急剧升高，这是通过做功改变了探测器的内能。
[2]地球上能用指南针辨别南北，是因为地球有磁场，由于火星上没有类似于地磁场的磁场分布，所以在火星上不能使用指南针来辨别方向。
[3]干冰是固态的二氧化碳，火星极地附近的干冰是大气中的二氧化碳遇冷直接凝华形成的，凝华放热。
17． 磁性 应用在扬声器中
见解析
【详解】
（1）[1]磁液是在液体中加入了强磁性的材料，所以它是一种具有磁性的液体。
（2）[2]磁液在电子、仪表、机械、化工、环境、医疗等行业领域都得到了广泛的应用，如在扬声器中加入磁液可以避免声音的音色失真。
（3）[3]通过改变电流大小可以控制磁场的变化，又因为同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，即磁极间的相互作用，所以磁液会跳动起来。
18． 零 磁 A
【详解】
(1)[1]根据短文知道，超导磁悬浮列车中的超导体在低温液氮中转为超导状态时电阻变为零。
(2)[2]电磁铁的特点是：有电流时有磁性，所以，利用的是电流的磁效应。
(3)[3]根据短文知道，上海磁悬浮列车属于电磁悬浮系统，让列车悬浮，是利用了磁铁的异名磁极相互吸引的性质。
故选A。
19． 具有高速、低噪音、环保、经济和舒适等优点 由于磁悬浮系统是凭借电磁力来进行悬浮，导向和驱动功能的，一旦断电，磁悬浮列车会发生严重的安全事故，因此断电后磁悬浮的安全保障措施仍然没有得到完全解决；强磁场对人的健康，生态环境的平衡与电子产品的运行影响仍需进一步研究
（1）先看提出的问题，带着问题去有目的读材料中的内容，找出相关的关键信息，据此从环保、经济等角度去总结提炼关键信息并作答；（2）根据磁悬浮列车的运行原理去找出它不足或缺点，从强磁场是否会对人体健康会造成影响的角度分析；
【详解】
（1）综合阅读题干中的材料，并提炼关键信息总结如下：磁悬浮列车具有高速、低噪音、环保、经济和舒适等优点；
（2）由于磁悬浮系统是凭借电磁力来进行悬浮、导向和驱动功能的，所以对电的依赖程度过高，一旦断电，磁悬浮列车会发生严重的安全事故，因此断电后磁悬浮的安全保障措施仍然没有得到完全解决；强磁场对人的健康，生态环境的平衡与电子产品的运行影响仍需进一步研究；
20． 磁条 发电机 A 尽量不要将磁卡与有磁性的东西放在一起
【详解】
解：磁体可以储存信息；信用卡持卡人的身份等编码信息被记录在磁条上；将带有磁条的信用卡在刷卡位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象，与发电机的原理相似；据如图可知，当“1”区经过阅读器的检测头时，产生正向电压，当“0”区经过阅读器的检测头时，产生负向电压，由此可知如图甲所示的磁化区二进制编码为经过检测头的线圈时，线圈中产生的电压随时间的变化关系是图乙中的A；磁卡内部的分子电流的排布按一定的规律进行，故对外显现一定的磁性，携带一定的信息，但当磁卡靠近磁体时是由于受到磁场的作用力分子电流的排布发生改变，磁卡所带信息消失，这就需要持卡者在使用信用卡的过程中，应该让信用卡远离带磁性的物品，以免被消磁．
21． 202.4 乙 电阻 铁屑
【详解】
（1）[1]由图①电能表参数3600r/(kW·h)可知，当转盘转过3600圈时，消耗的电能为1kW·h，故当转盘转过1800圈时,消耗的电能为0.5kW·h。此时电能表的示数为201.9kW·h，当转盘转过1800圈后，表盘的读数为
201.9kW·h+0.5kW·h=202.4kW·h
（2）[2]滑轮组的机械效率为
由上式可知，在摩擦力绳重滑轮重一定的情况下，滑轮组提升物体的物重越大，机械效率越高。由图②可知，乙的物重大于甲，故相同滑轮组提升不同个数的钩码时，乙的机械效率高。
（3）[3]由图③可知，该实物图为串联电路，通过烧瓶中电阻丝的电流相同，故可探究当电流和时间一定时，电流产生的热量跟电阻的关系。
（4）[4]由图④可知，小磁针可以更好的显示磁场的方向，而铁屑能更好的显示磁场的分布。
答案第1页，共2页
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