2019年沪粤版九年级下册物理《第十六章 电磁铁与自动控制》单元测试卷（解析版）
文档属性
| 名称 | 2019年沪粤版九年级下册物理《第十六章 电磁铁与自动控制》单元测试卷（解析版） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 341.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪粤版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-02-21 19:25:38 | ||
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文档简介
2019年沪粤版九年级下册物理《第十六章 电磁铁与自动控制》单元测试卷
一．选择题（共10小题）
1．小明用水平放置的一根条形磁铁的一端吸起一根较重的铁钉，如图所示，若他用一根同样的条形磁铁的N极与原来的磁铁S极靠近合并时，下列说法正确的是（ ）
A．铁钉的尖端被吸向右端磁铁
B．铁钉的尖端被吸向左端磁铁
C．铁钉将落下
D．铁钉被吸得更牢
2．地质探矿队发现，我国华东某地面积约约几万平方公里地区的地磁场十分异常，该地区地下可能蕴藏着可观的（ ）
A．铜 B．铁 C．铝 D．银
3．下列器材中没有用到磁性材料的是（ ）
A．录音机中使用的录音磁带
B．计算机中的存储磁盘
C．打电话用的磁卡
D．CD、VCD、DVD播放器中使用的光碟
4．下列对于磁现象图片的说明中正确的是（ ）
A．甲图中用钢棒靠近小磁针的N极时，二者相互吸引，说明钢棒的A端一定是S极
B．乙图中若将小磁针移至通电直导线上方，且与直导线平行，小磁针的转动方向将发生改变
C．丙图中铁屑分布情况显示了磁体周围的磁场分布情况，所以铁屑连线就是磁感线
D．丁图中通电螺线管的左端是N极
5．当钢条靠近磁针的N极时，N极远离钢条，根据这一现象（ ）
A．可以确定钢条原来一定有磁性，且钢条与磁针接近一端是N极
B．可以确定钢条原来一定有磁性，且钢条与磁针接近一端是S极
C．不能确定原来有没有磁性
D．可以确定钢条原来一定无磁性
6．如图所示为蹄形磁体周围的磁感线分布图，在a、b、c、d四点中，磁场最强的是（ ）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
7．磁感线可以方便地描述磁场，关于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．磁体周围的磁感线都是从磁铁的S极出发回到N极
D．地磁场的磁感线是从地球南极附近出发回到北极附近
8．若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，如图所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是（ ）
A． B．
C． D．
9．如图是奥斯特实验的示意图，有关分析正确的是（ ）
A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B．发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
10．如图所示，GMR是巨磁电阻，它的阻值随电磁铁磁性的增强而减小。下列判断正确的是（ ）
A．开关S1闭合，滑片移到某一位置，电磁铁左端为N极
B．开关S1闭合，滑片向右移动，电磁铁磁性增强
C．开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动，GMR的电阻变小
D．开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动，指示灯变暗
二．多选题（共5小题）
11．如图所示，四个完全相同的环形磁铁a、b、c、d套在的塑料支架的光滑杆上。静止时磁铁a、b、c悬浮在空中，d压在塑料支架底板上。若每个磁铁受的重力均为G，磁铁a的上表面是N极。则（ ）
A．磁铁b的上表面是N极
B．磁铁c的上表面是N极
C．磁铁d对底板的压力是G
D．磁铁d对底板的压力是4G
12．下列器材中没有用到磁性材料的是（ ）
A．录音机中使用的录音带
B．计算机中的存储软盘
C．CD、VCD光碟
D．DVD播放器中使用的光碟
13．下面关于磁体性质说法不正确的是（ ）
A．任何磁体都有两个磁极
B．同名磁极互相吸引，异名磁极互相排斥
C．磁体的周围存在着磁场
D．小磁针静止时，N极总指向地球北方
14．下面说法正确的是（ ）
A．物质的密度是物质本身的基本属性，其大小与质量和体积无关
B．凹透镜只能成正立缩小的虚像
C．有经验的渔民在叉鱼时，总是向着所看到的鱼的下方叉
D．将钢棒靠近小磁针的一端时，小磁针的这一端会远离钢棒，这说明钢棒一定有磁性
15．关于电磁现象，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场是由磁感线组成的
B．磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用
C．导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场
D．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向
三．填空题（共5小题）
16．自然界中组成物体的物质不同，性质一般也不同。在弹簧测力计、平面镜、白炽灯丝和指南针等物体中，利用磁性工作的是 ，利用弹性工作的是 。
17．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫磁能量密度，其值为B2/2u，式中B是描述磁场强弱的物理量，u为常数，为了近似地测量条形磁铁端面附近的B，王华用一根端面面积为A的条形磁铁吸住相同面积的铁片P，再用力将铁片拉开微小的距离△L，并测出拉力的值为F，如图所示。因为F所做的功等于△L间隙中磁场的能量，则B＝ 。
18．具有软磁性、硬磁性或其它电磁特性的材料统称为磁性材料，磁性材料在现代生活和科学技术中得到广泛应用，请你举两个例子（1） （2） 。
19．上海科技馆展出的磁动轮是根据异名磁极相互吸引的原理制成的，每个轮的边缘装有12个侧放的柱形磁体，如图所示。当推动A轮转动时，其它3个轮会随之转动。若A轮磁体外侧是N极，则C轮磁体外侧是 极。如果A轮顺时针转动，D轮将 时针转动（选填“顺”或“逆”）。
20．如图所示的两根钢棒A、B，已知其中一根有磁性，另一根没有磁性，现在让B棒从A棒的中央移到右端，若两棒吸引力大小不变，则 棒有磁性；若两棒吸引力由小到大，则 棒有磁性。
四．作图题（共2小题）
21．在一个圆筒纸盒里有一条形磁铁，圆筒纸盒外放一些小磁针。如图所示，是各个小磁针的指向示意图，请你画出圆筒纸盒里条形磁体并标明N、S极。
22．如图所示，条形磁铁周围放置一个小磁针，请标出磁针静止时的北极。
五．实验探究题（共2小题）
23．“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有着不同的假设：
甲：是因为导线通电发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转
乙：是因为电流周围产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用
（1）没通电时，静止的小磁针的N极指向 。（填“南方”或“北方”）
（2）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的：他们调换电池的正负极，改变电流的方向，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是 。
（3）老师在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将 （选填“不改变”或“改变”）。
24．法国科学家阿尔贝?费尔和德国科学家彼得?格林贝尔由于发现巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图：
（1）通电螺线管的右端是 极；
（2）闭合开关S2，指示灯不亮，再闭合开关S1，指示灯发光，由此可知：巨磁电阻的大小与 有关；
（3）若滑片P向左移动，电磁铁的磁场 （填“增强”、“减弱”），观察到指示灯变得更亮，由此实验可得出结论： ；
（4）请举出一个应用巨磁电阻效应相关的实例 。
六．计算题（共1小题）
25．小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，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，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S，电动机不工作。在控制电路中，已知电源电压U＝6V，保护电阻R1＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，从而使电磁铁的磁性 （填“增强”、“减弱”或“不变”）。
（2）若电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg）
七．解答题（共2小题）
26．某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁体，他们不知道环形磁体的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想：。
猜想l：磁极呈横向分布（例如图甲，左侧为N极，右侧为S极）。
猜想2：磁极呈轴向分布（例如图乙，上面为N极，下面为S极）。
猜想3：磁极呈上中下分布（例如图丙，上下面为N极，中部为S极）。
（1）根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想3是错误的。你认为他们判断的依据是：一个磁体只可能有 个磁极。
（2）为了验证其他猜想，他们用细线将环形磁体水平悬挂起来（如图丁所示），结果观察到磁体在任意位置都能保持静止，这说明猜想 是错误的。
27．铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁，当磁体靠近它或与它接触时，它便有有了吸引钢铁的性质，也是被磁化了。软铁磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料。而钢等物质在磁化后，磁性能够保持，称为硬磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁体，还可用来记录声音。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。磁带滑过时，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（如图）。
阅读上面文字，完成下列内容：
（1）磁带上的 记录了声音、图象等信息；录音机在把声信号变成磁信号的过程中，要先把声信号变成 信号。
（2）请根据上面的内容，提出一个物理问题并尝试解答提出的问题。
示例：问题：什么是磁化？
解答：使没有磁性的物体获得磁性的过程。
问题：
解答：
（3）标出如图所示位置时刻，磁头线圈中的电流方向。
2019年沪粤版九年级下册物理《第十六章 电磁铁与自动控制》单元测试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．小明用水平放置的一根条形磁铁的一端吸起一根较重的铁钉，如图所示，若他用一根同样的条形磁铁的N极与原来的磁铁S极靠近合并时，下列说法正确的是（ ）
A．铁钉的尖端被吸向右端磁铁
B．铁钉的尖端被吸向左端磁铁
C．铁钉将落下
D．铁钉被吸得更牢
【分析】本题应根据磁体的磁性强弱分析：每个磁体有两个磁极，而磁极的磁性最强，对于条形磁体来说，两端分别是两个磁极，磁性最强；条形磁铁中间的磁性最弱，铁钉在磁性强的地方受力大，在磁性小的地方受力小。
【解答】解：
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，当另一根同样的条形磁铁的N极与原来磁铁的S极接合时，N极与S极接合在一起，成为一个新的条形磁铁，磁性增强，铁钉所在位置成为“新条形磁铁”的中间位置，磁性最弱，铁钉将落下，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了磁体的性质：每个磁体有两个磁极，而磁极的磁性最强。
2．地质探矿队发现，我国华东某地面积约约几万平方公里地区的地磁场十分异常，该地区地下可能蕴藏着可观的（ ）
A．铜 B．铁 C．铝 D．银
【分析】地球是一个巨大的磁体，地球上某些地区的岩石和矿物具有磁性，地磁场在这些埋藏矿物的区域会发生剧变，利用这种地磁异常可探测矿藏，寻找铁、镍、铬、金以及石油等地下资源。
【解答】解：磁体可以吸引铁一类的物质，大铁矿就会影响地磁场；但铜、铝、银是不会的。
故选：B。
【点评】此题考查的是我们对于地磁场的了解，是一道基础题。
3．下列器材中没有用到磁性材料的是（ ）
A．录音机中使用的录音磁带
B．计算机中的存储磁盘
C．打电话用的磁卡
D．CD、VCD、DVD播放器中使用的光碟
【分析】磁性材料在我们生活中应用广泛，如：磁带、磁卡、磁盘、收音机里面的天线磁棒、录音机的磁头等。根据生活经验，对每种用品进行分析。
【解答】解：
ABC、录音磁带、计算机中的存储软盘、打电话用到的磁卡都采用磁电记录方式，用的都是磁性材料，故A、B、C错误；
D、CD、VCD和DVD光盘是利用光来进行工作的，它在光驱中利用激光头发出的光来读取信息，利用的不是磁性材料，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查学生对生活中磁性材料及应用的了解，体现了生活处处有物理。
4．下列对于磁现象图片的说明中正确的是（ ）
A．甲图中用钢棒靠近小磁针的N极时，二者相互吸引，说明钢棒的A端一定是S极
B．乙图中若将小磁针移至通电直导线上方，且与直导线平行，小磁针的转动方向将发生改变
C．丙图中铁屑分布情况显示了磁体周围的磁场分布情况，所以铁屑连线就是磁感线
D．丁图中通电螺线管的左端是N极
【分析】（1）与小磁针的磁极相互吸引的可能是异名磁极，也可能是没有磁性的钢铁等物质，所以钢条存在两种可能性，即：有磁性和无磁性两种情况。
（2）根据磁场中某点的磁场方向规定（放在该点的小磁针的N极指向）判断小磁针的转动方向。
（3）磁体周围存在着磁场，磁场对放入磁场中的磁体有力的作用，为了描述磁场的性质而引入了有方向的曲线，称为磁感线。
（4）安培定则的内容是右手握住螺线管，让四指弯曲，跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指指的方向是通电螺线管的N极；根据电源正负极判断出螺线管中电流的方向，根据安培定则就可以确定螺线管的N、S极。
【解答】解：
A、将钢棒的A端靠近小磁针的N极，它们相互吸引，可能是钢条没有磁性，也可能是钢条的S极，故A错误；
B、通电直导线的上方与下方的磁场方向相反，将小磁针由通电直导线下方移至通电直导线上方，小磁针的转动方向将发生改变，故B正确；
C、为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念，可形象地表示磁场的性质，磁感应线不是磁场中真实存在的线，故C错误；
D、由电源的正负极可以判断出电流的方向，根据安培定则，则右端为螺线管的N极，故D错误。
故选：B。
【点评】本题是电磁学的综合性题目，需要学生对本部分知识有全面性掌握。
5．当钢条靠近磁针的N极时，N极远离钢条，根据这一现象（ ）
A．可以确定钢条原来一定有磁性，且钢条与磁针接近一端是N极
B．可以确定钢条原来一定有磁性，且钢条与磁针接近一端是S极
C．不能确定原来有没有磁性
D．可以确定钢条原来一定无磁性
【分析】判断一个物体是否有磁性可以用来吸引轻小物体，也可以用已知磁体来进行测试，再根据磁极间的相互作用规律，作出判断即可。
【解答】解：根据同名磁极相同排斥，异名磁极相互吸引，钢条靠近磁针N极时，如果相互吸引则有两种可能，一是钢条有磁性，二者磁极相反，互相吸引；二是钢条无磁性，是小磁针在吸引钢条。如小磁针远离钢条，则说明一定是异名磁极，即钢条原来有磁极，且钢条与磁针接近一端是N极。因此，只有A是符合题意的。
故选：A。
【点评】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，这是我们判断磁极要直接用到的规律。但吸引的却不一定都有磁性，排斥的才一定都有磁性。
6．如图所示为蹄形磁体周围的磁感线分布图，在a、b、c、d四点中，磁场最强的是（ ）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
【分析】磁体具有两极性，任何磁体都具有两个磁极，磁感线疏密程度反映了磁场的强弱，磁感线越密集磁场越强，磁感线越稀疏，磁场越弱。
【解答】解：由图中磁感线的分布情况可以看出b点的磁感线最密集，所以此处磁场最强。
故选：B。
【点评】本题考查磁场的强弱，注意磁感线疏密程度反映了磁场的强弱，磁感线越密集磁场越强，磁感线越稀疏，磁场越弱。
7．磁感线可以方便地描述磁场，关于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．磁体周围的磁感线都是从磁铁的S极出发回到N极
D．地磁场的磁感线是从地球南极附近出发回到北极附近
【分析】（1）磁感线是不存在的，是为了研究方便假象的一些有方向的曲线；
（2）在磁体外部，磁感线是从N极指向S极，在磁体内部，磁感线是从S极指向N极；
（3）对于地球是一个巨大的磁体，地理的南极是地磁的北极，地理的北极是地磁的南极；
【解答】解：AB、磁感线是不存在的，是为了研究方便假象的一些有方向的曲线，故AB错误；
C、在磁体外部，磁感线是从N极指向S极，在磁体内部，磁感线是从S极指向N极，故C错误；
D、对于地球是一个巨大的磁体，地磁的北极在地理南极附近，地磁的北极在地理南极附近，故地磁场的磁感线是从地球南极附近出发回到北极附近，故D正确；
故选：D。
【点评】此题考查了磁感线的理解、地磁场的理解和磁感线方向的判断，是一道综合题。
8．若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，如图所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】（1）地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场，地磁场的形状与条形磁铁相似；
（2）地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合。
【解答】解：
地球是一个大磁体，地磁场的形状与条形磁铁相似，地磁场的南北极与地理南北极相反，并不完全重合会出现磁偏角，即地磁的北极在地理的南极附近，故B正确。
故选：B。
【点评】地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场。地磁场的形状与条形磁铁相似。
9．如图是奥斯特实验的示意图，有关分析正确的是（ ）
A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B．发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
【分析】奥斯特电流的磁效应实验时，将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，该实验证明了通电导体周围存在磁场。
【解答】解：AD、通电导线周围磁场方向由电流的方向决定的，故AD错误；
B、当将通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明了小磁针受到了力的作用，改变了运动状态，故B正确；
C、该磁场与小磁针的有无无关，故移走小磁针后，该结论仍成立，故C错误；
故选：B。
【点评】本题考查奥斯特的电流磁效应实验的现象及结论，要求学生熟练掌握。
10．如图所示，GMR是巨磁电阻，它的阻值随电磁铁磁性的增强而减小。下列判断正确的是（ ）
A．开关S1闭合，滑片移到某一位置，电磁铁左端为N极
B．开关S1闭合，滑片向右移动，电磁铁磁性增强
C．开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动，GMR的电阻变小
D．开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动，指示灯变暗
【分析】（1）利用安培定则判断电磁铁的磁极；
（2）由滑动变阻器滑片的移动得知电路中电流的变化情况，
通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素可以确定滑片移动时，其磁性强弱的变化；
（3）根据灯泡的亮度变化，能够确定电路中电流的变化，进而知道巨磁电阻的阻值与磁场强度的关系。
【解答】解：A、由利用安培定则可知，电磁铁的左端为N极、右端为S极，故A正确。
B、开关S1闭合，当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱，故B错误。
C、通电螺线管的磁性减弱时，右边电路中的指示灯明显变暗，说明右边电路的电流变小了，巨磁电阻的电阻变大了，即巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而增大，故C错误。
D、开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，指示灯变亮，故D错误。
故选：A。
【点评】在控制电路中，滑片的移动是分析的入手点；在工作电路中，灯泡的亮度是确定电路中电流变化的一个隐含条件。
二．多选题（共5小题）
11．如图所示，四个完全相同的环形磁铁a、b、c、d套在的塑料支架的光滑杆上。静止时磁铁a、b、c悬浮在空中，d压在塑料支架底板上。若每个磁铁受的重力均为G，磁铁a的上表面是N极。则（ ）
A．磁铁b的上表面是N极
B．磁铁c的上表面是N极
C．磁铁d对底板的压力是G
D．磁铁d对底板的压力是4G
【分析】本题利用磁体间的相互作用和力的平衡分析判断。
【解答】解：A、磁铁a的上表面是N极，则下表面是S极，磁铁b与a相互排斥，故b的上表面是S极，下表面是N极，故A错误；
B、磁铁b上表面是S极，下表面是N极，c与b排斥，故c的上表面是N极，下表面是S极，故B正确；
C、a、b、c在d上悬浮，d的磁力肯定支撑着a、b、c，力的作用是相互的，d自然受到3G的向下压力，再加上自身重为G，故d对底板压力为4G．故C错误、D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了磁体间的相互作用和力的平衡的知识，熟练掌握这两方面的知识是解题关键。
12．下列器材中没有用到磁性材料的是（ ）
A．录音机中使用的录音带
B．计算机中的存储软盘
C．CD、VCD光碟
D．DVD播放器中使用的光碟
【分析】生活中有很多利用磁性材料的物体，给人们带来了许多方便。
根据生活经验，对每种用品进行分析。
【解答】解：录音带、录像带、硬盘、软盘采用磁电记录方式，用的是磁性材料。故A、B不符合题意；
CD、VCD和DVD光盘是利用光来进行工作的，它在光驱中利用激光头发出的光来读取信息。故C、D符合题意。
故选：CD。
【点评】本题考查学生对生活中磁性材料及应用的了解，体现了生活处处有物理。
13．下面关于磁体性质说法不正确的是（ ）
A．任何磁体都有两个磁极
B．同名磁极互相吸引，异名磁极互相排斥
C．磁体的周围存在着磁场
D．小磁针静止时，N极总指向地球北方
【分析】（1）任何磁体都有两个磁极，即N极和S极；
（2）同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引；
（3）一切磁体周围都存在着磁场；
（4）在没有其它磁场的影响时，小磁针静止时，由于地磁场的作用，N极总指向地球北方；
【解答】解：A、据课本知识可知，任何磁体都有两个磁极，即N极和S极，故A正确；
B、同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，故B错误；
C、一切磁体周围都存在着磁场，故C正确；
D、在没有其它磁场的影响时，小磁针静止时，由于地磁场的作用，N极总指向地球北方，但若有其它磁场的影响，N极不一定指北方，故D错误；
故选：BD。
【点评】此题考查了磁极、磁极间作用规律、磁场、地磁场等知识点，是一道基础题目。
14．下面说法正确的是（ ）
A．物质的密度是物质本身的基本属性，其大小与质量和体积无关
B．凹透镜只能成正立缩小的虚像
C．有经验的渔民在叉鱼时，总是向着所看到的鱼的下方叉
D．将钢棒靠近小磁针的一端时，小磁针的这一端会远离钢棒，这说明钢棒一定有磁性
【分析】（1）密度是物质本身的基本属性，一定温度、一定状态下，各种物质都有一定的密度，其大小与质量和体积无关；
（2）凹透镜成像较为复杂，可以根据物所在的位置分别得出可成像的种类；
（3）光从水中射向空气中发生折射时，所看到的虚像总在实际物体的上方，所以叉鱼时要瞄准鱼的下方；
（4）排斥的是具有同名磁极，吸引的可能是异名磁极，可能是磁体吸引磁性材料。
【解答】解：A、密度是物质本身的基本属性，密度大小与质量和体积无关，故A正确；
B、当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为两倍焦距时，成与物体同样大小的虚像，故不全是缩小的虚像；故B错误；
C、水中的鱼发出的光经水面折射后，人看到的鱼的像在鱼的上方，故要想叉到鱼应将鱼叉向着鱼的下方，故C正确；
D、若钢棒不带磁性则一定是相互吸引的；钢棒与小磁针相互排斥，则说明一定是同名磁极相对，则说明钢棒一定有磁性，故D正确；
故选：ACD。
【点评】本题考查的内容较多，有密度、凹透镜的成像、光的折射的应用及磁极间的相互作用，应注意掌握其理论知识并能加以应用。
15．关于电磁现象，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场是由磁感线组成的
B．磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用
C．导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场
D．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向
【分析】解答本题要弄清磁场的基础知识。
（1）磁场是看不见的，却是真实的客观存在，磁感线是形象、直观地描述磁场的方法，能看见，却是假的；
（2）磁场看不见，可以通过它表现的性质来认识它，基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用；
（3）奥斯特实验告诉我们，电流的周围存在磁场，即电可以生磁；
（4）磁场的分布情况可能通过撒铁屑的方法粗略观察，用铁屑可以看出磁场的强弱。
【解答】解：A、磁感线是描述磁场的方法，是建立理想模型法，磁场不是有磁感线组成的，故A错误；
B、磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用，故B正确；
C、负电荷定向移动可以产生电流，电流的周围存在磁场，故C正确；
D、利用铁屑可以看到磁体周围磁场的分布情况，但看不到方向，磁场方向是人为规定的，故D错误。
故选：BC。
【点评】磁场是一种抽象的物质，学习磁场的概念要从客观存在性、描述方法、基本性质，等多方面理解。
三．填空题（共5小题）
16．自然界中组成物体的物质不同，性质一般也不同。在弹簧测力计、平面镜、白炽灯丝和指南针等物体中，利用磁性工作的是 指南针 ，利用弹性工作的是 弹簧测力计 。
【分析】在弹簧测力计、平面镜、白炽灯丝和指南针等物体中，弹簧测力计是利用弹性工作的；平面镜是利用光的反射定律来工作的；白炽灯是根据电流的热效应来工作的；指南针是根据磁性来工作的。
【解答】解：自然界中组成物体的物质不同，性质一般也不同。在弹簧测力计、平面镜、白炽灯丝和指南针等物体中，利用磁性工作的是指南针，利用弹性工作的是弹簧测力计。
故答案为：指南针；弹簧测力计。
【点评】掌握弹簧测力计、平面镜、白炽灯丝、指南针、温度计、熔丝、电炉、电风扇、发电机、电动机等的工作原理。
17．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫磁能量密度，其值为B2/2u，式中B是描述磁场强弱的物理量，u为常数，为了近似地测量条形磁铁端面附近的B，王华用一根端面面积为A的条形磁铁吸住相同面积的铁片P，再用力将铁片拉开微小的距离△L，并测出拉力的值为F，如图所示。因为F所做的功等于△L间隙中磁场的能量，则B＝ 。
【分析】因为F所做的功等于△L间隙中磁场的能量，所以先分别求出F所做的功和△L间隙中磁场的能量，然后根据等量关系得出一等式，即可解得。
【解答】解：在用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离△L的过程中，拉力F可认为不变，因此F所做的功为：W＝F?△L；
以ω表示间隙中磁场的能量密度，由题给条件ω＝，根据磁能量密度的定义可得：
△L间隙中磁场的能量E＝ωV＝?A?△L；
由题意可知：F所做的功等于△L间隙中磁场的能量，即W＝E；
∴F?△L＝?A?△L
解得：B＝。
故答案为：。
【点评】本题考查解磁能量密度，对于学生来说虽是一个新的物理量，但结合所学的密度不难解答；主要是正确理解磁能量密度的物理意义。
18．具有软磁性、硬磁性或其它电磁特性的材料统称为磁性材料，磁性材料在现代生活和科学技术中得到广泛应用，请你举两个例子（1） 磁卡 （2） 磁盘 。
【分析】本题考查磁性材料，记清即可。
【解答】解：磁性材料在我们生活中应用广泛，如：磁卡、磁盘、磁带、收音机里面的天线磁棒、录音机的磁头等。
故答案有多种：磁卡、磁盘、磁带、磁棒、磁头等任选其二。
【点评】本题为磁性材料的记忆性材料，属简单题目。
19．上海科技馆展出的磁动轮是根据异名磁极相互吸引的原理制成的，每个轮的边缘装有12个侧放的柱形磁体，如图所示。当推动A轮转动时，其它3个轮会随之转动。若A轮磁体外侧是N极，则C轮磁体外侧是 S 极。如果A轮顺时针转动，D轮将 顺 时针转动（选填“顺”或“逆”）。
【分析】普通的齿轮传动装置是依靠相邻齿轮的齿与齿的啮合传递动力的，而磁动轮则是根据异名磁极间相互吸引的原理依靠磁场传递动力的、相邻齿轮同侧的磁极不同。
【解答】解：如果A轮磁体外侧是N极，则与A轮相邻的C轮磁体外侧是S极，与C轮相邻的D轮和B轮磁体外侧是N极。
磁动轮中各齿轮之间转动方向的关系与普通齿轮传动装置相同。如果A轮顺时针转动，C轮将逆时针转动，D轮和B轮将顺时针转动。
故答案为：S；顺。
【点评】本题高起点，但低落点，看起来内容很深，但实际上直接由异名磁极相互吸引可以得出。
20．如图所示的两根钢棒A、B，已知其中一根有磁性，另一根没有磁性，现在让B棒从A棒的中央移到右端，若两棒吸引力大小不变，则 B 棒有磁性；若两棒吸引力由小到大，则 A 棒有磁性。
【分析】条形磁体两端磁性最强，中间磁性最弱，根据这条规律进行判断。
【解答】解：如图，当B从A的中央移到右端，若两根钢棒间吸引力的大小不变，说明是B的磁极吸引没有磁性的钢棒A，所以A没有磁性，B具有磁性；若两钢棒间吸引力由小变大，说明是具有磁性的A棒两端磁性最强，对钢棒B的吸引中间最弱，两端最强，所以A有磁性，B没有磁性。
故答案为：B；A。
【点评】这是鉴别外形相同的钢棒，一个有磁性，一个没有磁性的方法之一，还可以把其中一根B的一端放在另一根A的中间，如果吸引，则B有磁性，A没有磁性。
四．作图题（共2小题）
21．在一个圆筒纸盒里有一条形磁铁，圆筒纸盒外放一些小磁针。如图所示，是各个小磁针的指向示意图，请你画出圆筒纸盒里条形磁体并标明N、S极。
【分析】要知道小磁针静止时，北极所指的方向即为该点的磁场方向（或磁感线方向）；
知道磁感线从磁体的北极出来回到南极。
【解答】解：
根据磁感线方向的规定，从北极出来回到南极。而小磁针静止时北极所指的方向为磁场的方向，从而确定磁体的南北极。故答案为：
【点评】本题考查了由磁感线的方向的特点判断磁体的磁极极性的能力。由磁体周围的磁感线从N极出发回到S极进行判断。
22．如图所示，条形磁铁周围放置一个小磁针，请标出磁针静止时的北极。
【分析】根据磁感线的方向确定条形磁铁的N、S极，然后根据磁极间的相互作用规律确定小磁针的N、S极。
【解答】解：
根据图中磁感线的方向可知，条形磁铁的左端为N极，右端为S极；根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针的左端为S极，右端为N极，如图所示：
【点评】本题考查了磁感线的特点，知道小磁针静止时N极所指的方向与在磁场受力方向、该点的磁场方向和该点的磁感线方向一致。
五．实验探究题（共2小题）
23．“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有着不同的假设：
甲：是因为导线通电发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转
乙：是因为电流周围产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用
（1）没通电时，静止的小磁针的N极指向 北方 。（填“南方”或“北方”）
（2）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的：他们调换电池的正负极，改变电流的方向，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是 磁针偏转的方向不变 。
（3）老师在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将 改变 （选填“不改变”或“改变”）。
【分析】（1）通电导线周围有磁场；静止的小磁针的N极指向北方；
（2）（3）磁场方向与电流的方向有关。
【解答】解：（1）没通电时，通电导线周围有磁场；
没通电时，小磁针在地磁场的作用下N极指向北方；
（2）如果乙正确，他们调换电池的正负极，改变电流的方向，磁场方向改变，小磁针偏转方向改变，如果甲同学的假设是正确的，磁针偏转的方向不变。
（3）由于电流产生的磁场在导线上、下方的方向相反，当小磁针从下方移到上方之后，小磁针的转动方向会相反。
故答案为：（1）北方；（2）磁针偏转的方向不变；（3）改变。
【点评】本题考查了小磁针转动的原因和电流的磁效应的知识，是一道实验探究题，有一定的难度。
24．法国科学家阿尔贝?费尔和德国科学家彼得?格林贝尔由于发现巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图：
（1）通电螺线管的右端是 S 极；
（2）闭合开关S2，指示灯不亮，再闭合开关S1，指示灯发光，由此可知：巨磁电阻的大小与 磁场强弱 有关；
（3）若滑片P向左移动，电磁铁的磁场 增强 （填“增强”、“减弱”），观察到指示灯变得更亮，由此实验可得出结论： 磁场越强巨磁电阻阻值越小 ；
（4）请举出一个应用巨磁电阻效应相关的实例 电脑读卡器 。
【分析】（1）根据安培定则分析判断确定通电螺线管的极性；
（2）根据现象分析确定巨磁电阻大小与磁场有关；
（3）根据滑片的移动判断电流变化，确定电磁铁磁场强弱的变化，结合灯的亮度变化分析巨磁电阻阻值变化，得出结论；
（4）根据巨磁电阻特点分析解答。
【解答】解：（1）当开关闭合后，电磁铁中的电流是从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极；
（2）闭合开关S2，指示灯不亮，说明巨磁电阻阻值很大，再闭合开关S1，指示灯发光，说明巨磁电阻变小，由此可知：巨磁电阻的大小与磁场强弱有关；
（3）若滑片P向左移动，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，观察到指示灯变得更亮，说明电路中的电流明显增强，由欧姆定律可知，电路中GMR的阻值显著减小。由此实验可得出结论：磁场越强巨磁电阻的阻值越小；
（4）因为能够提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，故巨磁电阻的一个重要应用是：电脑读卡器。
故答案为：（1）S；
（2）磁场强弱；
（3）增强；磁场越强巨磁电阻阻值越小；
（4）电脑读卡器。
【点评】本题的实验借助于探究巨磁电阻的特性，考查的知识有：欧姆定律、影响电磁铁磁性强弱的因素，是一道基础题。
六．计算题（共1小题）
25．小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，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，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S，电动机不工作。在控制电路中，已知电源电压U＝6V，保护电阻R1＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，从而使电磁铁的磁性 增强 （填“增强”、“减弱”或“不变”）。
（2）若电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg）
【分析】（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，再根据电磁铁中电流增大时磁性增强判断此时电磁铁的磁性的变化；
（2）根据G＝mg求出乘客的重力，也就是对电梯的压力，找出图象中压力对应的R2电阻值，根据欧姆定律的知识计算出此时电路中的电流，将这个电流和20mA比较得出结论。
【解答】解：（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，
根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流增大时电磁铁的磁性增强；
（2）电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力，即
F＝G＝mg＝1000kg×10N/kg＝10000N，
由图乙，当压力F＝10000N，对应的压敏电阻阻值R2＝100Ω
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以控制电路中的电流：
I＝＝＝0.03A＝30mA，
因为30mA＞20mA，
所以此时电梯超载。
故答案为：（1）增强；（2）据上面的计算可知，此时电梯超载。
【点评】本题考查了欧姆定律的灵活应用，明白电梯超载自动报警系统的工作原理是电磁铁和知道电磁铁磁性的强弱与电流的关系是解决本题的关键。
七．解答题（共2小题）
26．某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁体，他们不知道环形磁体的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想：。
猜想l：磁极呈横向分布（例如图甲，左侧为N极，右侧为S极）。
猜想2：磁极呈轴向分布（例如图乙，上面为N极，下面为S极）。
猜想3：磁极呈上中下分布（例如图丙，上下面为N极，中部为S极）。
（1）根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想3是错误的。你认为他们判断的依据是：一个磁体只可能有 两 个磁极。
（2）为了验证其他猜想，他们用细线将环形磁体水平悬挂起来（如图丁所示），结果观察到磁体在任意位置都能保持静止，这说明猜想 1 是错误的。
【分析】要解答本题需掌握；磁极间相互作用的规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，以及地球本身就是一大磁体。
【解答】解：因为磁铁只有两个磁极，故猜想3是错误的；
如果猜想1正确，用细线将环形磁体水平悬挂起来，由于地磁场的作用，磁体在特定位置才能保持静止，结果观察到磁体在任意位置都能保持静止这说明猜想1是错误的。
故答：①两；②1。
【点评】本题主要考查学生对：磁极间相互作用的规律，以及地磁场对磁体的影响。
27．铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁，当磁体靠近它或与它接触时，它便有有了吸引钢铁的性质，也是被磁化了。软铁磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料。而钢等物质在磁化后，磁性能够保持，称为硬磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁体，还可用来记录声音。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。磁带滑过时，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（如图）。
阅读上面文字，完成下列内容：
（1）磁带上的 硬磁性材料 记录了声音、图象等信息；录音机在把声信号变成磁信号的过程中，要先把声信号变成 电 信号。
（2）请根据上面的内容，提出一个物理问题并尝试解答提出的问题。
示例：问题：什么是磁化？
解答：使没有磁性的物体获得磁性的过程。
问题： 录音的原理是什么？
解答： 声音先转变成变化的电流，电流通过磁头产生变化的磁场，磁带划过磁头被磁化。
（3）标出如图所示位置时刻，磁头线圈中的电流方向。
【分析】（1）录音机的原理可以从短文中找出（硬磁性材料可以做成永磁体，还可用来记录声音）；
（2）从这个短文中，我们学到了什么知识，就可以把这个问题提出来并解答；
（3）电磁铁是要吸引下方磁粉的，根据磁极间的相互作用判断出电磁铁的南北极；再根据安培定则（用右手握住通电螺线管，四指弯曲指向电流的方向，大拇指指向的方向就是通电螺线管的北极）判断出电流的方向。
【解答】解：（1）硬磁性材料可以做成永磁体，还可用来记录声音，录音机的磁带上就附有一层硬磁性材料制成的小颗粒用来记录声音和图象的；
录音时，声音先转变成强弱变化的电流，声信号变成了电信号。
（2）题中告诉了我们录音机录音的原理，可以提出这个问题，并用文中的语句来回答。
（3）电磁铁吸引下发的磁粉靠的就是异名磁极间的相互吸引作用，所以电磁铁左端为N极，根据安培定则：用右手握住电磁铁中的通电螺线管，大拇指指向左边，四指弯曲的方向就是电流的方向。
故答案为：
（1）硬磁性材料；电；
（2）问题：录音的原理是什么？（或怎样根据电流方向判断磁场方向？等等）
解答：声音先转变成变化的电流，电流通过磁头产生变化的磁场，磁带划过磁头被磁化。（或利用安培定则。等等）
（3）电流方向如图：
【点评】信息给予题考查的是我们的分析能力，考查的是我们的自学能力；这种题在中考出现的几率还是比较大的，需要引起注意。
一．选择题（共10小题）
1．小明用水平放置的一根条形磁铁的一端吸起一根较重的铁钉，如图所示，若他用一根同样的条形磁铁的N极与原来的磁铁S极靠近合并时，下列说法正确的是（ ）
A．铁钉的尖端被吸向右端磁铁
B．铁钉的尖端被吸向左端磁铁
C．铁钉将落下
D．铁钉被吸得更牢
2．地质探矿队发现，我国华东某地面积约约几万平方公里地区的地磁场十分异常，该地区地下可能蕴藏着可观的（ ）
A．铜 B．铁 C．铝 D．银
3．下列器材中没有用到磁性材料的是（ ）
A．录音机中使用的录音磁带
B．计算机中的存储磁盘
C．打电话用的磁卡
D．CD、VCD、DVD播放器中使用的光碟
4．下列对于磁现象图片的说明中正确的是（ ）
A．甲图中用钢棒靠近小磁针的N极时，二者相互吸引，说明钢棒的A端一定是S极
B．乙图中若将小磁针移至通电直导线上方，且与直导线平行，小磁针的转动方向将发生改变
C．丙图中铁屑分布情况显示了磁体周围的磁场分布情况，所以铁屑连线就是磁感线
D．丁图中通电螺线管的左端是N极
5．当钢条靠近磁针的N极时，N极远离钢条，根据这一现象（ ）
A．可以确定钢条原来一定有磁性，且钢条与磁针接近一端是N极
B．可以确定钢条原来一定有磁性，且钢条与磁针接近一端是S极
C．不能确定原来有没有磁性
D．可以确定钢条原来一定无磁性
6．如图所示为蹄形磁体周围的磁感线分布图，在a、b、c、d四点中，磁场最强的是（ ）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
7．磁感线可以方便地描述磁场，关于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．磁体周围的磁感线都是从磁铁的S极出发回到N极
D．地磁场的磁感线是从地球南极附近出发回到北极附近
8．若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，如图所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是（ ）
A． B．
C． D．
9．如图是奥斯特实验的示意图，有关分析正确的是（ ）
A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B．发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
10．如图所示，GMR是巨磁电阻，它的阻值随电磁铁磁性的增强而减小。下列判断正确的是（ ）
A．开关S1闭合，滑片移到某一位置，电磁铁左端为N极
B．开关S1闭合，滑片向右移动，电磁铁磁性增强
C．开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动，GMR的电阻变小
D．开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动，指示灯变暗
二．多选题（共5小题）
11．如图所示，四个完全相同的环形磁铁a、b、c、d套在的塑料支架的光滑杆上。静止时磁铁a、b、c悬浮在空中，d压在塑料支架底板上。若每个磁铁受的重力均为G，磁铁a的上表面是N极。则（ ）
A．磁铁b的上表面是N极
B．磁铁c的上表面是N极
C．磁铁d对底板的压力是G
D．磁铁d对底板的压力是4G
12．下列器材中没有用到磁性材料的是（ ）
A．录音机中使用的录音带
B．计算机中的存储软盘
C．CD、VCD光碟
D．DVD播放器中使用的光碟
13．下面关于磁体性质说法不正确的是（ ）
A．任何磁体都有两个磁极
B．同名磁极互相吸引，异名磁极互相排斥
C．磁体的周围存在着磁场
D．小磁针静止时，N极总指向地球北方
14．下面说法正确的是（ ）
A．物质的密度是物质本身的基本属性，其大小与质量和体积无关
B．凹透镜只能成正立缩小的虚像
C．有经验的渔民在叉鱼时，总是向着所看到的鱼的下方叉
D．将钢棒靠近小磁针的一端时，小磁针的这一端会远离钢棒，这说明钢棒一定有磁性
15．关于电磁现象，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场是由磁感线组成的
B．磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用
C．导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场
D．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向
三．填空题（共5小题）
16．自然界中组成物体的物质不同，性质一般也不同。在弹簧测力计、平面镜、白炽灯丝和指南针等物体中，利用磁性工作的是 ，利用弹性工作的是 。
17．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫磁能量密度，其值为B2/2u，式中B是描述磁场强弱的物理量，u为常数，为了近似地测量条形磁铁端面附近的B，王华用一根端面面积为A的条形磁铁吸住相同面积的铁片P，再用力将铁片拉开微小的距离△L，并测出拉力的值为F，如图所示。因为F所做的功等于△L间隙中磁场的能量，则B＝ 。
18．具有软磁性、硬磁性或其它电磁特性的材料统称为磁性材料，磁性材料在现代生活和科学技术中得到广泛应用，请你举两个例子（1） （2） 。
19．上海科技馆展出的磁动轮是根据异名磁极相互吸引的原理制成的，每个轮的边缘装有12个侧放的柱形磁体，如图所示。当推动A轮转动时，其它3个轮会随之转动。若A轮磁体外侧是N极，则C轮磁体外侧是 极。如果A轮顺时针转动，D轮将 时针转动（选填“顺”或“逆”）。
20．如图所示的两根钢棒A、B，已知其中一根有磁性，另一根没有磁性，现在让B棒从A棒的中央移到右端，若两棒吸引力大小不变，则 棒有磁性；若两棒吸引力由小到大，则 棒有磁性。
四．作图题（共2小题）
21．在一个圆筒纸盒里有一条形磁铁，圆筒纸盒外放一些小磁针。如图所示，是各个小磁针的指向示意图，请你画出圆筒纸盒里条形磁体并标明N、S极。
22．如图所示，条形磁铁周围放置一个小磁针，请标出磁针静止时的北极。
五．实验探究题（共2小题）
23．“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有着不同的假设：
甲：是因为导线通电发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转
乙：是因为电流周围产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用
（1）没通电时，静止的小磁针的N极指向 。（填“南方”或“北方”）
（2）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的：他们调换电池的正负极，改变电流的方向，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是 。
（3）老师在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将 （选填“不改变”或“改变”）。
24．法国科学家阿尔贝?费尔和德国科学家彼得?格林贝尔由于发现巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图：
（1）通电螺线管的右端是 极；
（2）闭合开关S2，指示灯不亮，再闭合开关S1，指示灯发光，由此可知：巨磁电阻的大小与 有关；
（3）若滑片P向左移动，电磁铁的磁场 （填“增强”、“减弱”），观察到指示灯变得更亮，由此实验可得出结论： ；
（4）请举出一个应用巨磁电阻效应相关的实例 。
六．计算题（共1小题）
25．小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，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，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S，电动机不工作。在控制电路中，已知电源电压U＝6V，保护电阻R1＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，从而使电磁铁的磁性 （填“增强”、“减弱”或“不变”）。
（2）若电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg）
七．解答题（共2小题）
26．某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁体，他们不知道环形磁体的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想：。
猜想l：磁极呈横向分布（例如图甲，左侧为N极，右侧为S极）。
猜想2：磁极呈轴向分布（例如图乙，上面为N极，下面为S极）。
猜想3：磁极呈上中下分布（例如图丙，上下面为N极，中部为S极）。
（1）根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想3是错误的。你认为他们判断的依据是：一个磁体只可能有 个磁极。
（2）为了验证其他猜想，他们用细线将环形磁体水平悬挂起来（如图丁所示），结果观察到磁体在任意位置都能保持静止，这说明猜想 是错误的。
27．铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁，当磁体靠近它或与它接触时，它便有有了吸引钢铁的性质，也是被磁化了。软铁磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料。而钢等物质在磁化后，磁性能够保持，称为硬磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁体，还可用来记录声音。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。磁带滑过时，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（如图）。
阅读上面文字，完成下列内容：
（1）磁带上的 记录了声音、图象等信息；录音机在把声信号变成磁信号的过程中，要先把声信号变成 信号。
（2）请根据上面的内容，提出一个物理问题并尝试解答提出的问题。
示例：问题：什么是磁化？
解答：使没有磁性的物体获得磁性的过程。
问题：
解答：
（3）标出如图所示位置时刻，磁头线圈中的电流方向。
2019年沪粤版九年级下册物理《第十六章 电磁铁与自动控制》单元测试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．小明用水平放置的一根条形磁铁的一端吸起一根较重的铁钉，如图所示，若他用一根同样的条形磁铁的N极与原来的磁铁S极靠近合并时，下列说法正确的是（ ）
A．铁钉的尖端被吸向右端磁铁
B．铁钉的尖端被吸向左端磁铁
C．铁钉将落下
D．铁钉被吸得更牢
【分析】本题应根据磁体的磁性强弱分析：每个磁体有两个磁极，而磁极的磁性最强，对于条形磁体来说，两端分别是两个磁极，磁性最强；条形磁铁中间的磁性最弱，铁钉在磁性强的地方受力大，在磁性小的地方受力小。
【解答】解：
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，当另一根同样的条形磁铁的N极与原来磁铁的S极接合时，N极与S极接合在一起，成为一个新的条形磁铁，磁性增强，铁钉所在位置成为“新条形磁铁”的中间位置，磁性最弱，铁钉将落下，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了磁体的性质：每个磁体有两个磁极，而磁极的磁性最强。
2．地质探矿队发现，我国华东某地面积约约几万平方公里地区的地磁场十分异常，该地区地下可能蕴藏着可观的（ ）
A．铜 B．铁 C．铝 D．银
【分析】地球是一个巨大的磁体，地球上某些地区的岩石和矿物具有磁性，地磁场在这些埋藏矿物的区域会发生剧变，利用这种地磁异常可探测矿藏，寻找铁、镍、铬、金以及石油等地下资源。
【解答】解：磁体可以吸引铁一类的物质，大铁矿就会影响地磁场；但铜、铝、银是不会的。
故选：B。
【点评】此题考查的是我们对于地磁场的了解，是一道基础题。
3．下列器材中没有用到磁性材料的是（ ）
A．录音机中使用的录音磁带
B．计算机中的存储磁盘
C．打电话用的磁卡
D．CD、VCD、DVD播放器中使用的光碟
【分析】磁性材料在我们生活中应用广泛，如：磁带、磁卡、磁盘、收音机里面的天线磁棒、录音机的磁头等。根据生活经验，对每种用品进行分析。
【解答】解：
ABC、录音磁带、计算机中的存储软盘、打电话用到的磁卡都采用磁电记录方式，用的都是磁性材料，故A、B、C错误；
D、CD、VCD和DVD光盘是利用光来进行工作的，它在光驱中利用激光头发出的光来读取信息，利用的不是磁性材料，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查学生对生活中磁性材料及应用的了解，体现了生活处处有物理。
4．下列对于磁现象图片的说明中正确的是（ ）
A．甲图中用钢棒靠近小磁针的N极时，二者相互吸引，说明钢棒的A端一定是S极
B．乙图中若将小磁针移至通电直导线上方，且与直导线平行，小磁针的转动方向将发生改变
C．丙图中铁屑分布情况显示了磁体周围的磁场分布情况，所以铁屑连线就是磁感线
D．丁图中通电螺线管的左端是N极
【分析】（1）与小磁针的磁极相互吸引的可能是异名磁极，也可能是没有磁性的钢铁等物质，所以钢条存在两种可能性，即：有磁性和无磁性两种情况。
（2）根据磁场中某点的磁场方向规定（放在该点的小磁针的N极指向）判断小磁针的转动方向。
（3）磁体周围存在着磁场，磁场对放入磁场中的磁体有力的作用，为了描述磁场的性质而引入了有方向的曲线，称为磁感线。
（4）安培定则的内容是右手握住螺线管，让四指弯曲，跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指指的方向是通电螺线管的N极；根据电源正负极判断出螺线管中电流的方向，根据安培定则就可以确定螺线管的N、S极。
【解答】解：
A、将钢棒的A端靠近小磁针的N极，它们相互吸引，可能是钢条没有磁性，也可能是钢条的S极，故A错误；
B、通电直导线的上方与下方的磁场方向相反，将小磁针由通电直导线下方移至通电直导线上方，小磁针的转动方向将发生改变，故B正确；
C、为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念，可形象地表示磁场的性质，磁感应线不是磁场中真实存在的线，故C错误；
D、由电源的正负极可以判断出电流的方向，根据安培定则，则右端为螺线管的N极，故D错误。
故选：B。
【点评】本题是电磁学的综合性题目，需要学生对本部分知识有全面性掌握。
5．当钢条靠近磁针的N极时，N极远离钢条，根据这一现象（ ）
A．可以确定钢条原来一定有磁性，且钢条与磁针接近一端是N极
B．可以确定钢条原来一定有磁性，且钢条与磁针接近一端是S极
C．不能确定原来有没有磁性
D．可以确定钢条原来一定无磁性
【分析】判断一个物体是否有磁性可以用来吸引轻小物体，也可以用已知磁体来进行测试，再根据磁极间的相互作用规律，作出判断即可。
【解答】解：根据同名磁极相同排斥，异名磁极相互吸引，钢条靠近磁针N极时，如果相互吸引则有两种可能，一是钢条有磁性，二者磁极相反，互相吸引；二是钢条无磁性，是小磁针在吸引钢条。如小磁针远离钢条，则说明一定是异名磁极，即钢条原来有磁极，且钢条与磁针接近一端是N极。因此，只有A是符合题意的。
故选：A。
【点评】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，这是我们判断磁极要直接用到的规律。但吸引的却不一定都有磁性，排斥的才一定都有磁性。
6．如图所示为蹄形磁体周围的磁感线分布图，在a、b、c、d四点中，磁场最强的是（ ）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
【分析】磁体具有两极性，任何磁体都具有两个磁极，磁感线疏密程度反映了磁场的强弱，磁感线越密集磁场越强，磁感线越稀疏，磁场越弱。
【解答】解：由图中磁感线的分布情况可以看出b点的磁感线最密集，所以此处磁场最强。
故选：B。
【点评】本题考查磁场的强弱，注意磁感线疏密程度反映了磁场的强弱，磁感线越密集磁场越强，磁感线越稀疏，磁场越弱。
7．磁感线可以方便地描述磁场，关于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．磁体周围的磁感线都是从磁铁的S极出发回到N极
D．地磁场的磁感线是从地球南极附近出发回到北极附近
【分析】（1）磁感线是不存在的，是为了研究方便假象的一些有方向的曲线；
（2）在磁体外部，磁感线是从N极指向S极，在磁体内部，磁感线是从S极指向N极；
（3）对于地球是一个巨大的磁体，地理的南极是地磁的北极，地理的北极是地磁的南极；
【解答】解：AB、磁感线是不存在的，是为了研究方便假象的一些有方向的曲线，故AB错误；
C、在磁体外部，磁感线是从N极指向S极，在磁体内部，磁感线是从S极指向N极，故C错误；
D、对于地球是一个巨大的磁体，地磁的北极在地理南极附近，地磁的北极在地理南极附近，故地磁场的磁感线是从地球南极附近出发回到北极附近，故D正确；
故选：D。
【点评】此题考查了磁感线的理解、地磁场的理解和磁感线方向的判断，是一道综合题。
8．若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，如图所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】（1）地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场，地磁场的形状与条形磁铁相似；
（2）地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合。
【解答】解：
地球是一个大磁体，地磁场的形状与条形磁铁相似，地磁场的南北极与地理南北极相反，并不完全重合会出现磁偏角，即地磁的北极在地理的南极附近，故B正确。
故选：B。
【点评】地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场。地磁场的形状与条形磁铁相似。
9．如图是奥斯特实验的示意图，有关分析正确的是（ ）
A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B．发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
【分析】奥斯特电流的磁效应实验时，将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，该实验证明了通电导体周围存在磁场。
【解答】解：AD、通电导线周围磁场方向由电流的方向决定的，故AD错误；
B、当将通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明了小磁针受到了力的作用，改变了运动状态，故B正确；
C、该磁场与小磁针的有无无关，故移走小磁针后，该结论仍成立，故C错误；
故选：B。
【点评】本题考查奥斯特的电流磁效应实验的现象及结论，要求学生熟练掌握。
10．如图所示，GMR是巨磁电阻，它的阻值随电磁铁磁性的增强而减小。下列判断正确的是（ ）
A．开关S1闭合，滑片移到某一位置，电磁铁左端为N极
B．开关S1闭合，滑片向右移动，电磁铁磁性增强
C．开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动，GMR的电阻变小
D．开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动，指示灯变暗
【分析】（1）利用安培定则判断电磁铁的磁极；
（2）由滑动变阻器滑片的移动得知电路中电流的变化情况，
通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素可以确定滑片移动时，其磁性强弱的变化；
（3）根据灯泡的亮度变化，能够确定电路中电流的变化，进而知道巨磁电阻的阻值与磁场强度的关系。
【解答】解：A、由利用安培定则可知，电磁铁的左端为N极、右端为S极，故A正确。
B、开关S1闭合，当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱，故B错误。
C、通电螺线管的磁性减弱时，右边电路中的指示灯明显变暗，说明右边电路的电流变小了，巨磁电阻的电阻变大了，即巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而增大，故C错误。
D、开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，指示灯变亮，故D错误。
故选：A。
【点评】在控制电路中，滑片的移动是分析的入手点；在工作电路中，灯泡的亮度是确定电路中电流变化的一个隐含条件。
二．多选题（共5小题）
11．如图所示，四个完全相同的环形磁铁a、b、c、d套在的塑料支架的光滑杆上。静止时磁铁a、b、c悬浮在空中，d压在塑料支架底板上。若每个磁铁受的重力均为G，磁铁a的上表面是N极。则（ ）
A．磁铁b的上表面是N极
B．磁铁c的上表面是N极
C．磁铁d对底板的压力是G
D．磁铁d对底板的压力是4G
【分析】本题利用磁体间的相互作用和力的平衡分析判断。
【解答】解：A、磁铁a的上表面是N极，则下表面是S极，磁铁b与a相互排斥，故b的上表面是S极，下表面是N极，故A错误；
B、磁铁b上表面是S极，下表面是N极，c与b排斥，故c的上表面是N极，下表面是S极，故B正确；
C、a、b、c在d上悬浮，d的磁力肯定支撑着a、b、c，力的作用是相互的，d自然受到3G的向下压力，再加上自身重为G，故d对底板压力为4G．故C错误、D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了磁体间的相互作用和力的平衡的知识，熟练掌握这两方面的知识是解题关键。
12．下列器材中没有用到磁性材料的是（ ）
A．录音机中使用的录音带
B．计算机中的存储软盘
C．CD、VCD光碟
D．DVD播放器中使用的光碟
【分析】生活中有很多利用磁性材料的物体，给人们带来了许多方便。
根据生活经验，对每种用品进行分析。
【解答】解：录音带、录像带、硬盘、软盘采用磁电记录方式，用的是磁性材料。故A、B不符合题意；
CD、VCD和DVD光盘是利用光来进行工作的，它在光驱中利用激光头发出的光来读取信息。故C、D符合题意。
故选：CD。
【点评】本题考查学生对生活中磁性材料及应用的了解，体现了生活处处有物理。
13．下面关于磁体性质说法不正确的是（ ）
A．任何磁体都有两个磁极
B．同名磁极互相吸引，异名磁极互相排斥
C．磁体的周围存在着磁场
D．小磁针静止时，N极总指向地球北方
【分析】（1）任何磁体都有两个磁极，即N极和S极；
（2）同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引；
（3）一切磁体周围都存在着磁场；
（4）在没有其它磁场的影响时，小磁针静止时，由于地磁场的作用，N极总指向地球北方；
【解答】解：A、据课本知识可知，任何磁体都有两个磁极，即N极和S极，故A正确；
B、同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，故B错误；
C、一切磁体周围都存在着磁场，故C正确；
D、在没有其它磁场的影响时，小磁针静止时，由于地磁场的作用，N极总指向地球北方，但若有其它磁场的影响，N极不一定指北方，故D错误；
故选：BD。
【点评】此题考查了磁极、磁极间作用规律、磁场、地磁场等知识点，是一道基础题目。
14．下面说法正确的是（ ）
A．物质的密度是物质本身的基本属性，其大小与质量和体积无关
B．凹透镜只能成正立缩小的虚像
C．有经验的渔民在叉鱼时，总是向着所看到的鱼的下方叉
D．将钢棒靠近小磁针的一端时，小磁针的这一端会远离钢棒，这说明钢棒一定有磁性
【分析】（1）密度是物质本身的基本属性，一定温度、一定状态下，各种物质都有一定的密度，其大小与质量和体积无关；
（2）凹透镜成像较为复杂，可以根据物所在的位置分别得出可成像的种类；
（3）光从水中射向空气中发生折射时，所看到的虚像总在实际物体的上方，所以叉鱼时要瞄准鱼的下方；
（4）排斥的是具有同名磁极，吸引的可能是异名磁极，可能是磁体吸引磁性材料。
【解答】解：A、密度是物质本身的基本属性，密度大小与质量和体积无关，故A正确；
B、当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为两倍焦距时，成与物体同样大小的虚像，故不全是缩小的虚像；故B错误；
C、水中的鱼发出的光经水面折射后，人看到的鱼的像在鱼的上方，故要想叉到鱼应将鱼叉向着鱼的下方，故C正确；
D、若钢棒不带磁性则一定是相互吸引的；钢棒与小磁针相互排斥，则说明一定是同名磁极相对，则说明钢棒一定有磁性，故D正确；
故选：ACD。
【点评】本题考查的内容较多，有密度、凹透镜的成像、光的折射的应用及磁极间的相互作用，应注意掌握其理论知识并能加以应用。
15．关于电磁现象，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场是由磁感线组成的
B．磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用
C．导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场
D．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向
【分析】解答本题要弄清磁场的基础知识。
（1）磁场是看不见的，却是真实的客观存在，磁感线是形象、直观地描述磁场的方法，能看见，却是假的；
（2）磁场看不见，可以通过它表现的性质来认识它，基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用；
（3）奥斯特实验告诉我们，电流的周围存在磁场，即电可以生磁；
（4）磁场的分布情况可能通过撒铁屑的方法粗略观察，用铁屑可以看出磁场的强弱。
【解答】解：A、磁感线是描述磁场的方法，是建立理想模型法，磁场不是有磁感线组成的，故A错误；
B、磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用，故B正确；
C、负电荷定向移动可以产生电流，电流的周围存在磁场，故C正确；
D、利用铁屑可以看到磁体周围磁场的分布情况，但看不到方向，磁场方向是人为规定的，故D错误。
故选：BC。
【点评】磁场是一种抽象的物质，学习磁场的概念要从客观存在性、描述方法、基本性质，等多方面理解。
三．填空题（共5小题）
16．自然界中组成物体的物质不同，性质一般也不同。在弹簧测力计、平面镜、白炽灯丝和指南针等物体中，利用磁性工作的是 指南针 ，利用弹性工作的是 弹簧测力计 。
【分析】在弹簧测力计、平面镜、白炽灯丝和指南针等物体中，弹簧测力计是利用弹性工作的；平面镜是利用光的反射定律来工作的；白炽灯是根据电流的热效应来工作的；指南针是根据磁性来工作的。
【解答】解：自然界中组成物体的物质不同，性质一般也不同。在弹簧测力计、平面镜、白炽灯丝和指南针等物体中，利用磁性工作的是指南针，利用弹性工作的是弹簧测力计。
故答案为：指南针；弹簧测力计。
【点评】掌握弹簧测力计、平面镜、白炽灯丝、指南针、温度计、熔丝、电炉、电风扇、发电机、电动机等的工作原理。
17．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫磁能量密度，其值为B2/2u，式中B是描述磁场强弱的物理量，u为常数，为了近似地测量条形磁铁端面附近的B，王华用一根端面面积为A的条形磁铁吸住相同面积的铁片P，再用力将铁片拉开微小的距离△L，并测出拉力的值为F，如图所示。因为F所做的功等于△L间隙中磁场的能量，则B＝ 。
【分析】因为F所做的功等于△L间隙中磁场的能量，所以先分别求出F所做的功和△L间隙中磁场的能量，然后根据等量关系得出一等式，即可解得。
【解答】解：在用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离△L的过程中，拉力F可认为不变，因此F所做的功为：W＝F?△L；
以ω表示间隙中磁场的能量密度，由题给条件ω＝，根据磁能量密度的定义可得：
△L间隙中磁场的能量E＝ωV＝?A?△L；
由题意可知：F所做的功等于△L间隙中磁场的能量，即W＝E；
∴F?△L＝?A?△L
解得：B＝。
故答案为：。
【点评】本题考查解磁能量密度，对于学生来说虽是一个新的物理量，但结合所学的密度不难解答；主要是正确理解磁能量密度的物理意义。
18．具有软磁性、硬磁性或其它电磁特性的材料统称为磁性材料，磁性材料在现代生活和科学技术中得到广泛应用，请你举两个例子（1） 磁卡 （2） 磁盘 。
【分析】本题考查磁性材料，记清即可。
【解答】解：磁性材料在我们生活中应用广泛，如：磁卡、磁盘、磁带、收音机里面的天线磁棒、录音机的磁头等。
故答案有多种：磁卡、磁盘、磁带、磁棒、磁头等任选其二。
【点评】本题为磁性材料的记忆性材料，属简单题目。
19．上海科技馆展出的磁动轮是根据异名磁极相互吸引的原理制成的，每个轮的边缘装有12个侧放的柱形磁体，如图所示。当推动A轮转动时，其它3个轮会随之转动。若A轮磁体外侧是N极，则C轮磁体外侧是 S 极。如果A轮顺时针转动，D轮将 顺 时针转动（选填“顺”或“逆”）。
【分析】普通的齿轮传动装置是依靠相邻齿轮的齿与齿的啮合传递动力的，而磁动轮则是根据异名磁极间相互吸引的原理依靠磁场传递动力的、相邻齿轮同侧的磁极不同。
【解答】解：如果A轮磁体外侧是N极，则与A轮相邻的C轮磁体外侧是S极，与C轮相邻的D轮和B轮磁体外侧是N极。
磁动轮中各齿轮之间转动方向的关系与普通齿轮传动装置相同。如果A轮顺时针转动，C轮将逆时针转动，D轮和B轮将顺时针转动。
故答案为：S；顺。
【点评】本题高起点，但低落点，看起来内容很深，但实际上直接由异名磁极相互吸引可以得出。
20．如图所示的两根钢棒A、B，已知其中一根有磁性，另一根没有磁性，现在让B棒从A棒的中央移到右端，若两棒吸引力大小不变，则 B 棒有磁性；若两棒吸引力由小到大，则 A 棒有磁性。
【分析】条形磁体两端磁性最强，中间磁性最弱，根据这条规律进行判断。
【解答】解：如图，当B从A的中央移到右端，若两根钢棒间吸引力的大小不变，说明是B的磁极吸引没有磁性的钢棒A，所以A没有磁性，B具有磁性；若两钢棒间吸引力由小变大，说明是具有磁性的A棒两端磁性最强，对钢棒B的吸引中间最弱，两端最强，所以A有磁性，B没有磁性。
故答案为：B；A。
【点评】这是鉴别外形相同的钢棒，一个有磁性，一个没有磁性的方法之一，还可以把其中一根B的一端放在另一根A的中间，如果吸引，则B有磁性，A没有磁性。
四．作图题（共2小题）
21．在一个圆筒纸盒里有一条形磁铁，圆筒纸盒外放一些小磁针。如图所示，是各个小磁针的指向示意图，请你画出圆筒纸盒里条形磁体并标明N、S极。
【分析】要知道小磁针静止时，北极所指的方向即为该点的磁场方向（或磁感线方向）；
知道磁感线从磁体的北极出来回到南极。
【解答】解：
根据磁感线方向的规定，从北极出来回到南极。而小磁针静止时北极所指的方向为磁场的方向，从而确定磁体的南北极。故答案为：
【点评】本题考查了由磁感线的方向的特点判断磁体的磁极极性的能力。由磁体周围的磁感线从N极出发回到S极进行判断。
22．如图所示，条形磁铁周围放置一个小磁针，请标出磁针静止时的北极。
【分析】根据磁感线的方向确定条形磁铁的N、S极，然后根据磁极间的相互作用规律确定小磁针的N、S极。
【解答】解：
根据图中磁感线的方向可知，条形磁铁的左端为N极，右端为S极；根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针的左端为S极，右端为N极，如图所示：
【点评】本题考查了磁感线的特点，知道小磁针静止时N极所指的方向与在磁场受力方向、该点的磁场方向和该点的磁感线方向一致。
五．实验探究题（共2小题）
23．“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有着不同的假设：
甲：是因为导线通电发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转
乙：是因为电流周围产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用
（1）没通电时，静止的小磁针的N极指向 北方 。（填“南方”或“北方”）
（2）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的：他们调换电池的正负极，改变电流的方向，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是 磁针偏转的方向不变 。
（3）老师在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将 改变 （选填“不改变”或“改变”）。
【分析】（1）通电导线周围有磁场；静止的小磁针的N极指向北方；
（2）（3）磁场方向与电流的方向有关。
【解答】解：（1）没通电时，通电导线周围有磁场；
没通电时，小磁针在地磁场的作用下N极指向北方；
（2）如果乙正确，他们调换电池的正负极，改变电流的方向，磁场方向改变，小磁针偏转方向改变，如果甲同学的假设是正确的，磁针偏转的方向不变。
（3）由于电流产生的磁场在导线上、下方的方向相反，当小磁针从下方移到上方之后，小磁针的转动方向会相反。
故答案为：（1）北方；（2）磁针偏转的方向不变；（3）改变。
【点评】本题考查了小磁针转动的原因和电流的磁效应的知识，是一道实验探究题，有一定的难度。
24．法国科学家阿尔贝?费尔和德国科学家彼得?格林贝尔由于发现巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图：
（1）通电螺线管的右端是 S 极；
（2）闭合开关S2，指示灯不亮，再闭合开关S1，指示灯发光，由此可知：巨磁电阻的大小与 磁场强弱 有关；
（3）若滑片P向左移动，电磁铁的磁场 增强 （填“增强”、“减弱”），观察到指示灯变得更亮，由此实验可得出结论： 磁场越强巨磁电阻阻值越小 ；
（4）请举出一个应用巨磁电阻效应相关的实例 电脑读卡器 。
【分析】（1）根据安培定则分析判断确定通电螺线管的极性；
（2）根据现象分析确定巨磁电阻大小与磁场有关；
（3）根据滑片的移动判断电流变化，确定电磁铁磁场强弱的变化，结合灯的亮度变化分析巨磁电阻阻值变化，得出结论；
（4）根据巨磁电阻特点分析解答。
【解答】解：（1）当开关闭合后，电磁铁中的电流是从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极；
（2）闭合开关S2，指示灯不亮，说明巨磁电阻阻值很大，再闭合开关S1，指示灯发光，说明巨磁电阻变小，由此可知：巨磁电阻的大小与磁场强弱有关；
（3）若滑片P向左移动，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，观察到指示灯变得更亮，说明电路中的电流明显增强，由欧姆定律可知，电路中GMR的阻值显著减小。由此实验可得出结论：磁场越强巨磁电阻的阻值越小；
（4）因为能够提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，故巨磁电阻的一个重要应用是：电脑读卡器。
故答案为：（1）S；
（2）磁场强弱；
（3）增强；磁场越强巨磁电阻阻值越小；
（4）电脑读卡器。
【点评】本题的实验借助于探究巨磁电阻的特性，考查的知识有：欧姆定律、影响电磁铁磁性强弱的因素，是一道基础题。
六．计算题（共1小题）
25．小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，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，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S，电动机不工作。在控制电路中，已知电源电压U＝6V，保护电阻R1＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，从而使电磁铁的磁性 增强 （填“增强”、“减弱”或“不变”）。
（2）若电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg）
【分析】（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，再根据电磁铁中电流增大时磁性增强判断此时电磁铁的磁性的变化；
（2）根据G＝mg求出乘客的重力，也就是对电梯的压力，找出图象中压力对应的R2电阻值，根据欧姆定律的知识计算出此时电路中的电流，将这个电流和20mA比较得出结论。
【解答】解：（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，
根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流增大时电磁铁的磁性增强；
（2）电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力，即
F＝G＝mg＝1000kg×10N/kg＝10000N，
由图乙，当压力F＝10000N，对应的压敏电阻阻值R2＝100Ω
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以控制电路中的电流：
I＝＝＝0.03A＝30mA，
因为30mA＞20mA，
所以此时电梯超载。
故答案为：（1）增强；（2）据上面的计算可知，此时电梯超载。
【点评】本题考查了欧姆定律的灵活应用，明白电梯超载自动报警系统的工作原理是电磁铁和知道电磁铁磁性的强弱与电流的关系是解决本题的关键。
七．解答题（共2小题）
26．某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁体，他们不知道环形磁体的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想：。
猜想l：磁极呈横向分布（例如图甲，左侧为N极，右侧为S极）。
猜想2：磁极呈轴向分布（例如图乙，上面为N极，下面为S极）。
猜想3：磁极呈上中下分布（例如图丙，上下面为N极，中部为S极）。
（1）根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想3是错误的。你认为他们判断的依据是：一个磁体只可能有 两 个磁极。
（2）为了验证其他猜想，他们用细线将环形磁体水平悬挂起来（如图丁所示），结果观察到磁体在任意位置都能保持静止，这说明猜想 1 是错误的。
【分析】要解答本题需掌握；磁极间相互作用的规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，以及地球本身就是一大磁体。
【解答】解：因为磁铁只有两个磁极，故猜想3是错误的；
如果猜想1正确，用细线将环形磁体水平悬挂起来，由于地磁场的作用，磁体在特定位置才能保持静止，结果观察到磁体在任意位置都能保持静止这说明猜想1是错误的。
故答：①两；②1。
【点评】本题主要考查学生对：磁极间相互作用的规律，以及地磁场对磁体的影响。
27．铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁，当磁体靠近它或与它接触时，它便有有了吸引钢铁的性质，也是被磁化了。软铁磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料。而钢等物质在磁化后，磁性能够保持，称为硬磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁体，还可用来记录声音。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。磁带滑过时，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（如图）。
阅读上面文字，完成下列内容：
（1）磁带上的 硬磁性材料 记录了声音、图象等信息；录音机在把声信号变成磁信号的过程中，要先把声信号变成 电 信号。
（2）请根据上面的内容，提出一个物理问题并尝试解答提出的问题。
示例：问题：什么是磁化？
解答：使没有磁性的物体获得磁性的过程。
问题： 录音的原理是什么？
解答： 声音先转变成变化的电流，电流通过磁头产生变化的磁场，磁带划过磁头被磁化。
（3）标出如图所示位置时刻，磁头线圈中的电流方向。
【分析】（1）录音机的原理可以从短文中找出（硬磁性材料可以做成永磁体，还可用来记录声音）；
（2）从这个短文中，我们学到了什么知识，就可以把这个问题提出来并解答；
（3）电磁铁是要吸引下方磁粉的，根据磁极间的相互作用判断出电磁铁的南北极；再根据安培定则（用右手握住通电螺线管，四指弯曲指向电流的方向，大拇指指向的方向就是通电螺线管的北极）判断出电流的方向。
【解答】解：（1）硬磁性材料可以做成永磁体，还可用来记录声音，录音机的磁带上就附有一层硬磁性材料制成的小颗粒用来记录声音和图象的；
录音时，声音先转变成强弱变化的电流，声信号变成了电信号。
（2）题中告诉了我们录音机录音的原理，可以提出这个问题，并用文中的语句来回答。
（3）电磁铁吸引下发的磁粉靠的就是异名磁极间的相互吸引作用，所以电磁铁左端为N极，根据安培定则：用右手握住电磁铁中的通电螺线管，大拇指指向左边，四指弯曲的方向就是电流的方向。
故答案为：
（1）硬磁性材料；电；
（2）问题：录音的原理是什么？（或怎样根据电流方向判断磁场方向？等等）
解答：声音先转变成变化的电流，电流通过磁头产生变化的磁场，磁带划过磁头被磁化。（或利用安培定则。等等）
（3）电流方向如图：
【点评】信息给予题考查的是我们的分析能力，考查的是我们的自学能力；这种题在中考出现的几率还是比较大的，需要引起注意。