第十八章 磁及其相互作用自我评估（含解析） 2025-2026学年度沪科版物理九年级全一册

第十八章 《磁及其相互作用》 自我评估
（满分：100分）
一、单项选择题（每题3分，共30分）
1.（新考法 学科内综合）如图1所示，实践展示课上，小明手拿一块永磁铁靠近橡皮泥，发现橡皮泥被永磁铁吸走了，其奥秘是橡皮泥中掺入了一种金属粉。下列材料中，能充当这种金属粉的是（　　）
A．Al B．Fe
C．Ag D．Cu
2.古诗《扬子江》中“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，诗人用“磁针石指南”这一固有自然现象来表达他对国家的忠贞情怀。关于磁针石，下列说法正确的是（　　）
A．磁针石只有一个磁极
B．磁针石指南，是由于受到地磁场的作用
C．磁针石周围存在磁感线
D．磁针石静止时，其S极指向地理北极附近
3.郑和下西洋是我国航海史上浓墨重彩的一笔，其船队采用的是水罗盘定向。水罗盘是把磁针放在一个中间盛水、边上标有方向的盘子里，磁针浮在水面上自由旋转，静止时磁针针尖将指向南方，如图2所示。下列说法正确的是（　　）
A．针尖相当于磁针的N极
B．磁针针尖指的是地磁南极
C．水罗盘周围存在磁感线
D．水罗盘利用了异名磁极相互吸引
4.关于磁场，下列说法正确的是（　　）
A．磁场看不见摸不着，实际不存在，是人们假想出来的一种物质
B．只有磁体周围存在磁场，地球不是磁体，所以它周围不存在磁场
C．在磁场中小磁针静止时北极所指的方向就是该点处的磁场方向
D．磁体外部的磁感线都是从S极出来回到N极
5.如图3所示，关于甲、乙、丙、丁四幅图片，下列说法错误的是（　　）
A．甲实验说明通电导体周围存在着磁场
B．乙图用磁感线正确地描述了磁体外部磁场
C．丙实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关
D．丁实验过程中将机械能转化为电能
6.如图4所示，条形磁铁置于水平面上，当通电螺线管向左靠近条形磁铁时，条形磁铁仍保持静止，在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小（　　）
A．方向向左，逐渐增大 B．方向向左，逐渐减小
C．方向向右，逐渐增大 D．方向向右，逐渐减小
7.如图5所示的是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃，当温度达到90℃时，自动报警器报警。下列说法中正确的是（　　）
A．灯亮时表示报警器报警
B．温度达到85℃时，报警器中的灯亮同时铃响
C．报警器中水银温度计和电磁铁并联在电路中
D．报警器是利用电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点工作的
8.如图6所示为电动机的模型，磁场由两个电磁铁提供，abcd是线圈，线圈两端连接铜半环，它们可以一起转动，铜半环两侧的电刷固定不动，与铜半环接触但不连接，使电源和线圈组成闭合电路。闭合开关，在图示位置时，线圈ab边受到磁场的作用力竖直向下，则（　　）
A．电磁铁P端为S极，电磁铁Q端为S极
B．在图示位置时，线圈cd边受到磁场的作用力竖直向上
C．线圈由图示位置转过180°时，线圈ab边受到磁场的作用力竖直向下
D．若电源正负极对调后闭合开关，线圈的转动方向将与原来转动方向相反
9.如图7所示为一款“智能照明灯”的电路，其控制电路中，电源电压恒定，R1为可变电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。当电流到达某一值时，会将衔铁吸下，灯L天黑时自动发光，天亮时自动熄灭。下列说法正确的是（　　）
A．通电螺线管上方是N级
B．R2阻值随光照强度的增大而增大
C．灯泡不亮时，控制电路中没有电流
D．继电器利用了电流的磁效应工作
10.（新考法 科学素养）美国《发现》网站于2023年10月报道：“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（如图8所示）。”为求证真伪，同学们设计如下实验方案：在四周无明显差异的草地上，多次观察牛吃草、休息时的身体朝向，若报道真实，则牛的身体朝向习惯性呈现如图9所示四个场景中的（　　）
A．①和② B．③和④ C．①和③ D．②和④
二、填空题（每空1分，共21分）
11.如图10所示，在两个靠得较近的小车上分别放一块磁体，松手后，两个小车将 　 　（选填“靠近”或“远离”），这个现象可用同名磁极相互 　 　（选填“排斥”或“吸引”）、物体间力的作用是 　 　的以及力能改变物体的运动状态等知识来解释。
为了解释地磁场，19世纪，安培提出假设：地球的磁场是由围绕地轴的环形电流I引起的。可利用右手螺旋定则判断出图11中环形电流I的方向是 　 　。（请从正面观察，选填“自东向西”或“自西向东”）电流周围存在磁场，最早是由科学家
　 　首先发现的。
13.小明学习了磁现象后，对图12中甲、乙、丙所示实验进行了探究。由实验现象可知：
①通电导线周围存在磁场，且磁场的方向与_____________方向有关；
②断开电源后，小磁针恢复到图甲状态，这是因为小磁针受到了________的作用。
14.小明制作了一个水果电池，他用导线将带有铁芯的螺线管两端分别与铜片和锌片接在一起，并将铜片和锌片插入挤橙子中，铜片和锌片相距约3厘米，螺线管下方的小磁针发生偏转，小磁针静止后如图13所示，说明　 　片是水果电池的正极。如果把导线两端的铜片和锌片互换，小磁针偏转方向将　 　（选填“不变”或“反转”），实验结束后，小明同学发现小磁针N极指向地理的　 　。
15.如图14是公共汽车上用电磁阀控制车门开或关的电路图。L1、L2是固定的电磁线圈，衔铁T1、T2通过横杆相连并可左右移动，带动传动装置使车门开启或关闭。S接通触点b时，线圈　 　（选填“L1”或“L2”）具有磁性，吸引衔铁使横杆向　 　（选填“左”或“右”）运动，带动传动装置关闭车门。在关闭车门过程中，能量转化情况是　 　。
16.（新考法 学以致用）如图15所示是医生给心脏病人做手术时用到的一种“人工心脏泵”（血泵）的体外装置，可代替心脏推动血液循环。线圈AB固定在软铁制成的活塞柄上，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，上端阀门S1只能向外开启，下端阀门S2只能向内开启。某次血液推动阀门S1向外开启时，活塞正在向　 　（选填“左”或“右”）运动，电流从线圈的　 　（选填“A”或“B”）端流入，活塞柄的左端是电磁铁的　 　（选填“N”或“S”）极。
17.一个空心小铁球放在盛水的烧杯中，将烧杯置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图16所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球仍漂浮在水面上，此时A端为电磁铁的________（选填“南”或“北”）极，当滑片P向左滑动，空心小铁球所受浮力　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。
18.夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小明利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图17所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。
（1）请分析，当紫外线强度增强时，光敏电阻的阻值 　 　（选填“变大”或“变小”）；调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向 　 　（选填“左”或“右”）移动；
（2）从安全用电的角度分析，进户线a应该是　 　线。
三、作图题（19题2分，20题3分，共5分）
19.如图18是地球大磁体示意图，在A端的括号中标出地磁场极性，在B点小磁针旁括号中标出小磁针极性。
20.电源电压恒定不变，闭合开关S，小磁针静止时其N、S极如图19所示，且电路能改变电磁铁磁性的强弱，请在虚线框内将电路图补充完整。
四、实验探究题（每空2分，共3.0分）
21.某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
（1）将螺线管安装在一块玻璃板上，连入电路中，在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并________玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图20甲所示，铁屑的分布情况与 　 　（填“条形”或“蹄型”）磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑在磁场中被 　 　后相当于小磁针；
（2）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，则通电螺线管的右端为 　 　极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与 　 　的方向有关。
22.在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中，小亮设计了如图21所示的电路，导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄型磁铁的两极之间。
闭合开关前，导体棒ab静止，闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对
　 　有力的作用；
（2）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与___________有关；
（3）小亮通过科学猜想并进行实验验证，证明了通电导体在磁场中的受力方向还与 　 　有关；
（4）试验时小亮应该选 　 　（选填“铁棒”或“铜棒”）做材料制成导体棒ab。
23.小明在制作电动机模型时把一段粗漆包线绕成3cm×2cm矩形线圈，漆包线在线圈的
两端各伸出约3cm，用硬金属丝做两个支架，两个支架分别与电池的两极相连接。把线圈放在支架上线圈下放一块强磁铁，如图22所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会持续转动。
（1）在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，为使线圈能够持续转动，刮线的要求是 　 　；
A．两端全刮掉；
B．一端全部刮掉，另一端只刮半周；
（2）在线圈转动过程中经过如图23甲、乙所示两个位置，图 　 　的线圈恰好处于平衡位置，此时线圈由于 　 　不会静止；另一个图中线圈左右两边所受的两个力不平衡的原因是这两个力 　 　。如图丙所示的线圈可以持续转动，是因为它加装了________，能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变 　 　中的电流方向。
五、计算题（14分）
24.电梯为居民出入带来很大的便利。出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统。其工作原理如图23甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发声报警，即使闭合开关S，电动机也不工作。在控制电路中，已知电源电压U＝6V，保护电阻R1＝190Ω，置于电梯下方的压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重3000N，电磁铁线圈的阻值为10Ω。
（1）电梯空载时，通过电磁铁线圈的电流大小；
（2）若电磁铁线圈电流达到20毫安时，衔铁刚好能被吸下使K与B接触。电铃发出警报声，则该电梯内最多可乘质量为60千克的乘客几人？（g=10N/kg）
第十八章 《磁及其相互作用》自我评估
一、单项选择题
1.B 2.B
D 解析：水罗盘使用过程中，磁针针尖由于受到地磁场的作用指向地磁的北极（地理的南极），因此针尖相当于磁针的S极，故AB错误；为了便于研究磁场，我们引入了磁感线的概念，磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线，故C错误；根据磁极间的相互作用，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，因此水罗盘是利用异名磁极相互吸引，磁针的S极才会指向地磁的北极（地理的南极），故D正确。
C 解析：磁场真实的存在于磁体周围，是看不见摸不到的，故A错误；地球本身就是一个大的磁体，所以它周围存在磁场，故B错误；磁场是看不见、摸不着的，但我们可以根据小磁针在磁场中受到磁力而发生偏转的方向来判断，磁场中小磁针自由静止时，北极指向就是磁场方向，故C正确；为了形象描述磁场而引入了磁感线，磁感线是不存在的，在磁体外部磁感线是从N极发出回到S极，故D错误。
D 解析：奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故A正确；在磁体外部，磁感线都是从磁体北极出发，回到磁体的南极，故B正确；图中两电磁铁串联，则通过的电流相同，它们线圈的匝数不同，两个电磁铁吸引小铁钉的数量不同，说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，故C正确；图中有电源，通电导体在磁场中受到力的作用而发生运动，将电能转化为机械能，故D错误。
A 解析：由右手螺旋定则得，电磁铁右端为N极，则与条形磁铁异名磁极相互吸引，则条形磁铁受磁场力向右，因条形磁铁受力平衡则受向左的摩擦力，因磁铁处于静止，故摩擦力等于引力；当通电螺线管向左靠近条形磁铁时，条形磁铁受磁场力变大，因仍处于平衡状态，故摩擦力变大。
D 解析：当温度升高到90℃时，水银和金属丝接通，由于水银和金属丝都是导体，所以控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，动触头和电铃的电路接通，电铃响，灯不亮，故A错误；当温度升高到85℃时，水银和金属丝未接通，电磁铁无磁性，电灯的电路接通，灯亮铃不响，故B错误；报警器的电磁铁和水银温度计依次连接在控制电路中，两者是串联的，故C错误；温度达到90℃时，水银和金属丝接通，由于水银和金属丝都是导体，所以控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，动触头和电铃的电路接通，电铃响，灯不亮。温度低于90℃时，水银和金属丝断开，控制电路开路，电磁铁没有磁性，电磁铁释放衔铁，动触头和电铃的电路断开，电铃不响，灯亮，故D正确。
8.B 解析：根据安培定则，电磁铁P端为N极，电磁铁Q端为N极，故A错误；线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下，磁场对电流的作用力方向与电流方向和磁场方向有关，cd边与ab边电流方向相反，则受到磁场的作用力方向相反，所以应向上，故B正确；线圈由图示位置沿箭头方向顺时针转过180°时，由于有换向器，则dc边由于电流方向与原来相反，则受到磁场的作用力方向相反，所以应向上，故C错误；通电导体在磁场受力方向与磁场方向和导体中电流方向有关，若电源正负极对调后闭合开关，磁场方向和导体中电流方向都改变，导体受力方向不变，故D错误。
9.D 解析：根据控制电路可知，电流从通电螺线管上端流入，下端流出，由右手定则得，螺线管下方是N极，故A错误；灯L天黑时自动发光，天亮时自动熄灭；当电流到达某一值时，会将衔铁吸下，此时灯泡断开，灯熄灭，说明光照强度越强，螺线管的磁性越强，此时控制电路中，电路电流变强，电路总电阻变小；控制电路中，定值电阻R1、光敏电阻R2与螺线管串联，则光照强度越强，光敏电阻R2越小，即R2阻值应随光照强度的增大而减小，故B错误；灯泡不亮时，需控制电路达到一定电流值，将衔铁吸下，故C错误；通电螺线管的工作原理是电流的磁效应，故D正确。
10.A
二、填空题
11.远离；排斥；相互
12.自东向西；奥斯特
13.①电流方向；②地磁场
14.铜；反转；北极
15.L2；右；电能转化为机械能
16.右；B；N
17.S；增大
解析：电流由A流向B，则由右手螺旋定则可知螺线管B端为N极，则A端为S极（南极）；当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则由欧姆定律可知电路中电流增大，则螺线管中的磁性增强，故小铁球所受磁力增强；小铁球受重力、磁力及浮力，因小球处于静止状态，故向下的磁力与重力之和应等于向上的浮力，因磁力增加，故浮力也将增大。
18.（1）变小；右；（2）火
解析：（1）闭合开关S1，当户外紫外线增强时，光敏电阻R2上的电阻变小，控制电路中的总电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸下衔铁，开关S2闭合，电动机转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。说明此时电磁继电器的磁性较弱，是由于控制电路的电流太小，电路中的电阻太大引起的，所以应该减小电路中的电阻，将滑动变阻器的滑片向右移动，减小电路中的电阻。（2）从安全用电的角度分析，家庭电路的开关应该接在火线上。进户线a应该接在火线上。
三、作图题
如图1所示
20.如图2所示
四、实验探究题
21.（1）敲击；条形；磁化；（2）N；电流
22.（1）通电导体；（2）磁场方向；（3）电流的方向；（4）铜棒
23.（1）B；（2）乙；惯性；不在同一直线上；换向器；线圈
五、计算题
24.解：（1）电梯自重3000N，由图乙知，R2＝1000Q，由电阻的串联和欧姆定律，电路的电阻为：R＝R1+R2+R磁＝190Ω+1000Ω+10Ω＝1200Ω，
欧姆定律可知，通过电磁铁线圈的电流大小为：；
（2）电磁铁线圈电流达到20mA＝0.02A时，由欧姆定律和串联电路的规律可知，
，由图乙知，当电阻R2为100Ω时，压力为10000N，由于电梯自重3000N，则人的重力为G人＝10000N﹣3000N＝7000N，根据G＝mg，最大质量：，
则该电梯内最多可乘质量为60kg的乘客人数：人，根据实际情况只能为11人。