人教版九年级全一册20.1磁现象磁场(含答案)

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名称 人教版九年级全一册20.1磁现象磁场(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-04-18 10:10:58

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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.关于磁场,下列说法中正确的是( )
A.磁场是由无数条磁感线组成的
B.任何物质在磁场中都能被磁化并保持磁性
C.磁极间的相互作用是通过磁感线发生的
D.磁场看不见摸不着,但是可以借助小磁针感知它的存在
2.有一个泡沫加在指南针上,漂浮在水面上,指南针有偏移,下列说法正确的是(  )
A.指南针磁偏角是由宋代科学家沈括提出的
B.水下10cm处的压强为1×105 Pa
C.如果外力消失,指南针会沉到水底
D.当指南针和泡沫总重为0.2N时,排开水的质量是0.2kg
3.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
4.如图所示的磁悬浮地球仪,在地球仪底端有一个磁铁,在底座内部有一个金属线圈,线圈通电后,地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是(  )
A.地球仪周围存在磁场,同时也存在磁感线
B.地球仪周围的磁场分布是均匀的
C.地球仪周围各点的磁场方向都相同
D.地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的
5.指南针是我国四大发明之一,关于指南针,下列说法正确的是(  )
A.指南针可以仅具有一个磁极 B.指南针所指的南北方向与地理的两极是重合的
C.指南针能够指南北,说明地球具有磁场 D.指南针的指向不会受附近磁铁块的干扰
6.地理的两极和地磁场的两极并不重合。世界上最早记录这一现象的人是(  )
A.沈括 B.伽利略 C.托里拆利 D.阿基米德
7.小嫦利用手中的条形磁体做了几个小实验,其中结论正确的是(  )
A.同名磁极相互吸引
B.条形磁体吸引小铁钉,小铁钉不吸引磁铁
C.条形磁体用细线悬挂起来,它在水平面静止时南极会指向地理南方
D.形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就不可能有相互作用了
8.某同学研究磁体周围的磁场情况,将一根条形磁体放在水平桌面上,在它周围放置一些小磁针,小磁针的指向情况如图甲所示;将小磁针拿掉之后,在条形磁体上面放一块有机玻璃,玻璃上均匀撒一层铁屑,轻轻敲打玻璃,可以看到铁屑的分布情况如图乙所示;根据甲图和乙图所示的实验现象,用磁感线描述条形磁体周围的磁场情况如图丙所示。下列说法不正确的是(  )
A.图甲所示的实验,研究的是条形磁体周围的磁场方向特点
B.图乙所示的实验,研究的是条形磁体周围的磁场分布特点
C.由图丙可知,条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的
D.图丙所示的条形磁体周围的磁感线,是人们为了描述磁场建立的物理模型
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.如图中磁感线和磁极对应不正确的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
11.(1)条形磁铁的磁感线分布图所示,则磁铁的______端为N极(选填:“左”或“右”);
(2)如图中的______图表示的是近视眼成因的光路图(选填:“甲”或“乙”);远视眼可以用佩戴______透镜来矫正视力(选填:“凹”或“凸”)。
12.磁体周围存在一种看不见,摸不着的物质,能使磁针____,叫做磁场。磁场对放入其中的磁体会产生_________的作用。
13.如图所示,将两个蹄形磁体分别固定在两辆水平放置的小车上,其中乙车上的磁体的N、S极已经标出。将两辆小车相互靠近后释放,发现两辆小车间的距离逐渐变大,则可判断出甲车上的磁体的端为___________(选填“N”或“S”)极。
14.(1)如图所示,温度计读数是___________℃;
(2)如图所示,根据条形磁体周围磁感线分布情况,判断磁体的右端为___________极。(选填“N”或“S”)
15.司南是我国古代四大发明之一。《论衡》中记载:“司南之构,投之于地,其柢指南”。如图所示,“柢”即握柄,是磁体的______(选填“N”或“S”)极,静止时指向地磁场的______(选填“南”或“北”)极。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转,是因为______产生了磁场。
三、综合题
16.阅读下面的短文,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.
(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_____(有/没有)磁力的作用.
(5)标准大气压下,用此电饭锅烧水,水烧开后按钮开关______(会/不会)自动跳起.
17.将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极,将一根硬铜线折成导线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上(如图),导线框abcd就会以干电池为轴转动起来.
(1)图中4条弧线为磁感线,请在磁感线p上用箭头标出其方向.
( )
(2)导线框能转动起来的原理是_____.
(3)转动过程中,导线ab与导线cd受到的力的方向_____(选填“相同”或“相反”)
(4)如果将磁铁的N、S极对调,导线框将_____.
A、没有任何变化. B、转动方向与原来相反. C、停止转动
(5)通电时间稍长,干电池会明显发热,原因是_____.
18.干簧管(也叫干簧继电器)比一般机械开关结构简单,体积小,工作寿命长,而与电子开关相比,它又有抗负载冲击能力强的特点,工作可靠性很高.如图甲所示,是干簧管的结构简图,其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片,被固定于玻璃管上.
(1)如图乙所示,当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时,干簧管的两磁簧片被磁化,则磁簧片ab的b端为_____极;磁簧片cd的c端为_____极,它们将因相互______ 而触接.
(2)如图丙所示,是小明同学用干簧管自制的水位自动报警器的结构简图.当水面在A、B之间正常水位时,上、下两干簧管都远离条形磁铁,没有磁化是断开的,红、绿灯都不发光,电铃不响;当水面上升到最高水位A处时, _____ 灯发光,电铃响;当水面下降到最低位B处时, ______灯发光,电铃响,这样通过红、绿灯的发光情况就可以判断水位是否正常.
19.“绿皮车”到“磁悬浮”
在东城区明城墙遗址公园的南侧,有一幢建筑风格特异的红色铁皮屋顶的房子,它是1901年建成的京奉铁路信号所原址,信号所旁边遗留着一段京奉铁路的铁轨,如图所示.这座老建筑和这段老铁轨见证着我国轨道交通的不断发展.2007年4月我国第一列火车动车组开通,以内燃机为原动力的绿皮火车,正在陆续被更快速、更舒适、更环保的轨道交通方式所取代,使城市之间的通行时间大大缩短.目前,在我国高铁动车发展建设的同时,磁悬浮列车的研发和试运行也在紧张有序地进行中.
一般磁悬浮列车有两种形式:一种是利用同名磁极相互相斥的原理而设计的电磁力运行系统的磁悬浮列车,它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力,使车体悬浮运行.另一种则是利用异名磁极相互吸引的原理设计的电磁力运行系统的磁悬浮列车,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毫米的气隙,使感应钢板的吸引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.
我们可以预见,随着超导材料和超低温技术的发展,修建磁浮铁路的成本会大大降低,磁悬浮列车需要的技术及性能要求将逐渐成熟.到那时,磁悬浮列车作为一种快速、舒适的“绿色交通工具”,将会飞驰在祖国的大地上.
小东同学在某次游学活动中,乘坐G503次高铁从北京西至武汉站.列车从北京西出发时刻为14时43分,当天19时43分抵达武汉站,若北京西至武汉站总旅程是1230km,则小东同学乘坐该次列车的平均速度是______.
如图甲、乙所示是两种实验型号的磁悬浮列车的横截面结构图,其中______选填“甲”或“乙”图所示型号的磁悬浮列车利用了同名磁极相互排斥的原理.
结合所学的物理知识,你认为超导磁悬浮列车与普通列车相比有哪些优势?目前阶段你认为制约超导磁悬浮列车大规模发展的原因是什么________?各提一条即可
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】
A.磁感线是为研究磁场的性质而引入的一种理想化的物理模型,不是真实存在的,故A 错误;
B.只有铁磁性物质在磁场中才能被磁化,故B错误;
C.磁极间的相互作用是通过磁场发生的,故C错误;
D.磁场看不见摸不着,但是可以借助小磁针在磁场中受力而偏转感知它的存在,故D正确。
故选D。
2.A
【详解】
A.世界上第一个论述磁偏角的,即第一个发现地磁的两极与地理的两极并不完全重合的科学家是我国宋代学者沈括,故A正确;
B.水下10cm处的压强为
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103 Pa
故B错误;
C.一个泡沫加在指南针上,漂浮在水面上,如果外力消失,由牛顿第一定律可知指南针处于静止状态,故C错误;
D.当指南针和泡沫总重为0.2N时,由阿基米德原理可知排开水的重力是0.2N,排开水的质量
=0.02kg
故D错误。
故选A。
3.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。
4.D
【详解】
A.磁场真实存在,磁感线真实不存在,故A错误;
B.地球仪周围磁场强度不同,磁场不均匀,故B错误;
C.地球仪周围的磁场方向不同,故C错误;
D.地球仪可悬浮在空中是利用同名磁极相互排斥的原理,故D正确。
故选D。
5.C
【详解】
A.指南针是一个磁体,磁体都有两个磁极,故A错误;
B.磁偏角说明地理南北极与地磁南北极并不重合,故B错误;
C.指南针能够指南北,受到磁场的作用,说明地球具有磁场,故C正确;
D.指南针的周围有其他磁体时,两个磁场相互作用会产生磁力,而使指南针不一定指向南北方向,故D错误。
故选C。
6.A
【详解】
北宋学者沈括在《梦溪笔谈》记载了指南针指向“常微信东,不全南也”,即:地理的两极和地磁场的两极并不重合,磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离,是第一位指出地磁偏角的科学家,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.C
【详解】
A.根据磁极间相互作用的规律知,同名磁极相互排斥,故A错误;
B.形磁体吸引小铁钉,力的作用是相互的,故小铁钉也吸引条形磁体,故B错误;
C.地磁N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近,根据磁极间相互作用的规律知,条形磁体用细线悬挂起来,它在水平面静止时南极会指向地理南方,故C正确;
D.玻璃不能隔断磁极间的相互作用,条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后仍有相互作用,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】
A.图甲所示的实验:将小磁针放在条形磁铁的周围,条形磁铁的周围存在磁场,小磁针的N极指向为磁场的方向,故A正确,不符合题意;
B.图乙:将铁屑放在条形磁铁的周围,条形磁铁的周围存在磁场,借助铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点,故B正确,不符合题意;
CD.磁感线,是人们为了描述磁场建立的物理模型,不是实际存在的曲线,故C不正确,符合题意,D正确,不符合题意。
故选C。
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.A
【详解】
A.图中两个磁极都是S极,互相排斥,但磁感线却从其中一端发出,另一端回去,故A错误,符合题意;
B.图中两个磁极都是N极,互相排斥,磁感线都从N极发出,故B正确,不符合题意;
C.图中在磁体的外部,磁感线是从N极出发,回到S极,故C正确,不符合题意;
D.图中在磁体的外部,磁感线是从N极出发,回到S极,故D正确,不符合题意。
故选A。
11. 左 乙 凸
【详解】
(1)[1]在磁体外部,磁感线是从N极出发回到S极的。故图中条形磁铁的左端为N极。
(2)[2]近视眼的形成,是由于晶状体对光的会聚能力太强(或是眼球的前后距离太长),导致成像在视网膜之前,故图乙是近视眼成因的光路图。
[3]远视眼的形成,是由于晶状体对光的会聚能力太弱(或是眼球的前后距离太短),导致成像在视网膜之后,矫正时需要将进入眼睛的光线适当会聚,使像前移到视网膜上,故应佩戴凸透镜。
12. 发生偏转 力

13.
【详解】
由图知,乙小车上的蹄形磁铁的上端为N极,下端为S极。将两辆小车相互靠近后释放,发现两辆小车间的距离逐渐变大,说明甲乙两个蹄形磁铁相互排斥,由于同名磁极相互排斥,所以甲车上的磁铁的A端是N极,B端是S极。
14. -4 S
【详解】
(1)[1]由图可知,温度计的分度值是1℃,液柱的液面在0℃的下方,所以温度计的示数为-4℃。
(2)[2]磁体外部,磁体的磁感线从N极出发回到S极,磁体的右端为S极。
15. S 北 电流
【详解】
[1]磁勺的勺柄指南,根据地理的南极是地磁的N极,异名磁极相互吸引,因此勺柄为该磁体S极。
[2]地磁场的北极在地理南极附近,地磁场南极在地理北极附近,静止时指南针指向磁体的S极,即地磁场的北极。
[3]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。
16. B 费力 省力 C 103 有 不会
【详解】
(1)电饭锅加热元件,需要在高温下,并且需要放出较多的热量,根据焦耳定律可知需要较大的电阻,所以必须是电阻较大、熔点较高的材料,故选B;
(2)煮饭时用手按按钮开关,动力作用在A处、阻力作用在C处,支点在O,所以动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;饭煮熟后,永磁体落下,动力作用在C处、阻力作用在B处,支点在O,所以动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;
(3)感温磁钢的磁性受温度的影响,随温度升高,磁性减弱;在温度达到一定值时,其磁性急剧减弱,由于电磁铁受到的重力大于磁力和弹力之和,感温磁钢与永久磁钢分离,同时使加热开关断开,按键跳起,电热盘停止加热.所以感温磁钢的磁性急剧减弱是在按钮开关跳起时.故选C;
(4)当感温磁钢的温度达到一定值时,其磁性急剧减弱,使得产生的磁力小于重力,永磁体下落,由图甲可知这个温度值为103℃;在下落的过程中,永磁体有磁性,对感温磁钢还有磁力作用.
17. 通电导体在磁场中受到力的作用 相反 B 干电池被短路
在磁体外部的磁感线,都是从北极出发回到南极;通电导体在磁场中受到力的作用;根据图示分析流过导线ab与导线cd的电流方向,即可判断两导线的受力方向;通电导体在磁场中会受到力的作用,其受力方向与电流方向和磁场方向有关;用导线将干电池两极连起来,会造成电源短路,根据Q=I2Rt分析发热的原因.
【详解】
(1)在磁体外部的磁感线,都是从北极出发回到南极,磁感线p的方向如图所示:
(2)金属框能转动起来是因为通电导体在磁场中受到力的作用;
(3)由于电流从电源的正极流出,所以图中ab的电流方向是由a到b,导线cd中的电流方向是由d到c,电流方向相同(都向下),由于磁场方向相反(由图知左边磁场斜向左上方,右边磁场斜向右上方),所以此时导线ab与导线cd受到的力的方向相反;
(4)因为通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,所以将磁铁的N、S极对调(磁场方向相反),导线框将反向转动,故B正确;
(5)用导线直接将电源的正负极相连会造成电源被短路,电流很大,根据Q=I2Rt可知,通电时间稍长,干电池会明显发热.
18. N S 吸引 红 绿
【详解】
(1)磁性材料与磁体靠近时被磁化,磁化后与原来的磁体相互吸引,所以两个靠近的一端分别为异名磁极.
所以当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时,干簧管的两磁簧片被磁化,则磁簧片ab的a端为S极,b端为N极;磁簧片cd的d端为N极,c端为S极,即bc端为异名磁性,所以相互吸引而接通.
(2)如图丙,当水面上升到最高水位A处时,干簧管1被磁化接通,所以绿灯发光,电铃响;
当水面下降到最低位B处时,干簧管2被磁化接通,红灯发光,电铃响,所以通过红、绿灯的发光情况就可以判断水位是否正常.
点睛:重点是磁化的特点应用,要明白磁性材料磁化后,可以认为是加长了原来的磁体,即加长后与原来磁体的磁极一致,据此不难判断干簧管的工作原理.
19. 246 乙 见解析所示
【详解】
分析:(1)知道该列车从北京西出发时间以及到站时间,可求列车的运行时间,又知道由北京西到武汉站的路程,利用速度公式求列车由北京西到武汉站这段路程中的平均速度;
(2)磁极间的作用规律:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引,结合实际实用情况分析解答.
(3)①结合磁悬浮列车的工作原理即可找出其优点;
②某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零,这种现象叫做超导现象.发生超导现象时的温度叫”临界温度”;据此回答.
解答:(1)列车由14:43从北京西出发,19:43到达武汉站,所以列车的运行时间t=19:43-14:43=5h,由北京西到武汉站的路程s=1230km,则小东同学乘坐该次列车的平均速度:

(2)①如甲图列车上磁体上端的磁极和轨道上磁体下端的磁极应该是异名的,利用异名磁极互相吸引的原理将车身托起,使列车悬浮与铁轨是相互分离;车身托起,列车和轨道分离,减小了列车对钢轨的压力,从而减了小摩擦阻力,提高了运行速度.
如乙图列车上磁体上端的磁极和轨道上磁体下端的磁极应该是同名的,利用同名磁极相互排斥的原理将车身托起,使列车悬浮与铁轨是相互分离,但是运行时会出现左右偏移,不如甲图安全.
②超导磁悬浮列车与普通列车相比优势有:磁悬浮列车和轨道的接触面分离,减小摩擦力,所以具有:高速、舒适、无噪声、无污染、低能耗等优点.
制约超导磁悬浮列车大规模发展的原因:超导体需要在很低的温度下才能实现,所以低温技术是制约超导磁悬浮列车大规模发展的原因.
故答案为(1)246;(2)乙;(3)高速、舒适、无噪声、无污染、低能耗;低温技术.
【点睛】本题以磁悬浮列车为背景,考查了速度公式的应用、磁极间的相互作用等知识,关键要从材料中获得有用的信息,属于基础性题目,难度不大.
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