第十二章磁現(xiàn)象綜合檢測(滿分100分，限時45分鐘)一、單項選擇題(每小題4分，共32分)1.(2023北京通州期末)關(guān)于條形磁鐵，下列描述不正確的是()A.條形磁鐵的周圍存在磁場 B.條形磁鐵的兩端磁性最弱C.條形磁鐵可以吸引含有金屬鎳制造的硬幣 D.條形磁鐵可以使原本無磁性的鐵釘具有磁性2.(2022山西中考)人類最早的磁化技術(shù)出現(xiàn)在我國宋代。據(jù)《武經(jīng)總要》記載，如圖甲所示，古人先將魚形鐵燒紅，令鐵魚頭尾指向南北，然后將其放入水中冷卻，依靠地磁場獲得磁性，再將其放入水中漂浮，制成指南魚，圖乙中是它靜止時的指向。下列判斷正確的是()A.魚形鐵不能被磁體吸引 B.指南魚周圍存在磁感線C.指南魚魚頭應標注“N” D.指南魚的腹部磁性最強3.(2022江蘇常州武進一模)某同學研究磁體周圍的磁場情況，將一根條形磁體放在水平桌面上，在它周圍放置一些小磁針，小磁針的指向情況如圖甲所示；將小磁針拿掉之后，在條形磁體上面放一塊有機玻璃，玻璃上均勻撒一層鐵屑，輕輕敲打玻璃，可以看到鐵屑的分布情況如圖乙所示；根據(jù)圖甲和圖乙所示的實驗現(xiàn)象，用磁感線描述條形磁體周圍的磁場情況如圖丙所示。下列說法不正確的是()A.圖甲所示的實驗，研究的是條形磁體周圍的磁場方向特點B.圖乙所示的實驗，研究的是條形磁體周圍的磁場分布特點C.由圖丙可知，條形磁體周圍的磁場是由磁感線組成的D.圖丙所示的條形磁體周圍的磁感線，是人們?yōu)榱嗣枋龃艌鼋⒌奈锢砟Ｐ?.(2022北京西城一模)小宇在做“探究電磁鐵”實驗中，使用兩個相同的大鐵釘繞制成電磁鐵進行實驗，如圖所示，下列說法中正確的是()A.電磁鐵能吸引的大頭針越多，表明它的磁性越強B.要使電磁鐵磁性增強，應將滑動變阻器的滑片向右滑動C.電磁鐵B線圈匝數(shù)較多，所以通過B的電流較小D.若將兩電磁鐵上部靠近，會相互吸引5.(2020四川自貢中考)彈簧測力計掛住一條形磁鐵置于螺線管的正上方，如圖所示。閉合開關(guān)K，彈簧測力計示數(shù)將()A.變小 B.不變 C.變大 D.無法確定6.(2022江蘇儀征一模)如圖所示為直流電動機的兩個不同時刻的工作原理圖，下列分析正確的是()A.在電動機工作的過程中，機械能轉(zhuǎn)化為電能B.在甲時刻，導線ab受到的力與cd導線受到的力方向相同C.在乙時刻，導線ab受到的力與cd導線受到的力方向相同D.在甲、乙兩個時刻，導線ab中的電流方向不同，磁場方向相同，因此受到的磁場力方向不同7.(2022北京師范大學附中四模)如圖所示的是一種溫度自動報警器的原理圖，在水銀溫度計中封入一段金屬絲，金屬絲下端所指示的溫度為90℃，當溫度達到90℃時，自動報警器報警。下列說法中正確的是()A.燈亮時表示報警器報警B.溫度達到85℃時，報警器中的燈亮同時鈴響C.報警器中水銀溫度計和電磁鐵并聯(lián)在電路中D.報警器是利用電磁鐵通電時有磁性、斷電時磁性消失的特點工作的8.(2022黑龍江大慶中考)某同學利用如圖所示的實驗裝置探究電磁感應現(xiàn)象，實驗時開關(guān)S始終閉合且磁體保持靜止，下列探究過程及結(jié)論均合理的是()A.導線ab保持靜止，未觀察到靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明磁不能生電B.導線ab上下運動，未觀察到靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明導體在磁場中運動不會產(chǎn)生感應電流C.導線ab分別向左、向右運動，觀察到靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向不同，說明感應電流的方向與導線運動方向有關(guān)D.磁體的S極在上時，使導線ab向左運動；N極在上時，使導線ab向右運動，觀察到兩次靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向相同，說明感應電流的方向與磁場方向無關(guān)二、多項選擇題(每小題5分，共10分。每小題選項全選對的得5分，選對但不全的得3分，有錯選的不得分)9.(2023北京海淀期末)關(guān)于磁場和磁感線，下列說法正確的是()A.磁感線是磁體周圍空間實際存在的曲線B.磁感線可以描述磁體周圍磁場的分布情況C.磁體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的D.用撒鐵屑的方法可以判斷磁體周圍某點的磁場方向10.(2023北京師達中學月考)小利同學設(shè)計并進行了一組探究實驗，實驗過程如圖所示。實驗發(fā)現(xiàn)，當電路閉合時，原來靜止在南北方向上的可自由轉(zhuǎn)動的小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的方向如圖中的箭頭指示的方向。對于這組實驗，下列說法中正確的是()A.該組實驗證明了電磁感應現(xiàn)象B.甲、乙兩圖的實驗說明電流的周圍存在著磁場C.該組實驗現(xiàn)象可用來說明發(fā)電機的工作原理D.甲、丙兩圖的實驗說明通電導體周圍的磁場方向與導體中的電流方向有關(guān)三、實驗解答題(11題2分，12題6分，13題3分，14題9分，15題4分，16題6分，17題8分，共38分)11.(2023北京十一中月考)如圖所示在“通電螺線管外部磁場”的實驗中，螺線管右側(cè)有一個小磁針，開關(guān)閉合后，通電螺線管的右側(cè)為(選填“N”或“S”)極，小磁針N極向(選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。

12.(2023北京海淀期末)小海在探究通電螺線管的磁場特點時，通電螺線管在某狀態(tài)下的兩個實驗現(xiàn)象如圖所示，其中小磁針(黑色一端為N極)靜止時的指向情況如圖甲所示，鐵屑靜止時的分布情況如圖乙所示： (1)小海用磁感線描述圖甲、乙所示的兩個實驗現(xiàn)象，圖丙是他畫出的部分曲線，請用箭頭標出圖丙中P點的磁場方向；(2)小海在如圖甲所示實驗的基礎(chǔ)上，只改變電流的方向，發(fā)現(xiàn)小磁針靜止時N極的指向均與原來相反，說明通電螺線管兩端的磁極性質(zhì)與有關(guān)；

(3)如圖所示，小海畫出了通電螺線管的一種繞線情況，并標出了電流方向，可知通電螺線管的(選填“A”或“B”)端是N極。

13.(2023北京五十七中月考)小敏在探究通電螺線管外部磁場方向時，進行了如圖甲、乙所示的實驗操作，請你根據(jù)圖中信息提出一個可探究的科學問題：?

14.(2022浙江湖州中考)學習了“電生磁”的知識后，小柯在家里進行實驗探究。實驗器材主要有：全新干電池若干節(jié)、鐵釘3枚、大頭針若干、長導線1根。實驗過程：①用細線把3枚鐵釘捆綁在一起，再用長導線纏繞鐵釘6圈，連接在1節(jié)全新干電池兩端(如圖所示)，制成簡易的電磁鐵。用電磁鐵尖端去靠近大頭針，觀察吸引大頭針的數(shù)目(通電時間不超過10秒鐘，下同)。②將電磁鐵連接在2節(jié)串聯(lián)的全新干電池兩端，重復實驗。③將電磁鐵連接在3節(jié)串聯(lián)的全新干電池兩端，重復實驗。④增加電磁鐵的線圈匝數(shù)至9匝，連接在1節(jié)全新干電池兩端，重復實驗。⑤增加電磁鐵的線圈匝數(shù)至12匝，連接在1節(jié)全新干電池兩端，重復實驗。(1)1節(jié)全新干電池的電壓是伏。

(2)小柯的實驗想要探究的問題是(3)本實驗用電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目來比較電磁鐵的磁性強弱，此科學方法屬于(選填“類比法”或“轉(zhuǎn)換法”)。

(4)請幫助小柯設(shè)計用于記錄實驗數(shù)據(jù)的表格。15.(2023北京師達中學月考)如圖所示，小軍在探究通電導線在磁場中會受到力的作用的實驗中，用兩根水平且平行的金屬軌道把一根直導線ab支起來，并讓這根導線處于蹄形磁體的磁場中。閉合開關(guān)后，有電流通過這根直導線，會看到直導線ab在磁場中由靜止開始沿軌道運動起來。把蹄形磁體上、下磁極調(diào)換一下，使磁場方向與原來相反，保持直導線ab中的電流方向不變，閉合開關(guān)后，會看到直導線ab仍會由靜止開始運動，只是運動的方向與原來相反。請你寫出小軍所探究的問題：?

16.(2021北京豐臺期末)用漆包線繞在鐵釘上做成了線圈上有四個接線柱a、b、c、d的電磁鐵，使用不同的接線柱，可改變電磁鐵線圈的匝數(shù)。電磁鐵和其他實驗器材組成如圖所示電路，用該電路來探究“影響電磁鐵磁性強弱的因素”。請完成如下問題：(1)實驗中電磁鐵磁性的強弱用電磁鐵吸引來反映；

(2)連接電磁鐵線圈的接線柱a，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，可以探究電磁鐵磁性強弱與是否有關(guān)；

(3)分別連接電磁鐵線圈的接線柱a、c，并調(diào)節(jié)滑動變阻器使不變，可以探究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)是否有關(guān)。

17.(2022湖南衡陽中考)如圖，在“探究什么情況下磁可以生電”實驗中：序號實驗操作電流表指針偏轉(zhuǎn)情況1保持導體與磁體靜止不偏轉(zhuǎn)2保持磁體靜止，導體水平向左切割磁感線向右偏轉(zhuǎn)3保持磁體靜止，導體水平向右切割磁感線向左偏轉(zhuǎn)…(1)比較1、2(或1、3)實驗現(xiàn)象可知，閉合電路的一部分導體在磁場中做運動時，導體中就產(chǎn)生電流；

(2)要使感應電流方向發(fā)生改變，可采取的具體措施是(選填字母)；

A.使用磁性更強的磁體 B.保持磁體靜止，只改變導體水平運動的方向C.上下調(diào)換磁極，同時改變導體水平運動的方向(3)從能量的角度來分析，感應電流的產(chǎn)生過程是能轉(zhuǎn)化為電能；

(4)如果將電流表換成，可以探究磁場對通電導體的作用。

四、科普閱讀題(18題8分)18.(2023北京海淀期末)請閱讀《穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置》并回答問題。穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置2022年8月12日，位于中科院合肥物質(zhì)科學研究院的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置”實現(xiàn)重大突破，創(chuàng)造場強45.22萬高斯的穩(wěn)態(tài)強磁場，超越已保持了23年之久的45萬高斯穩(wěn)態(tài)強磁場世界紀錄。地球磁場約等于0.5高斯，新紀錄相當于地球磁場的90多萬倍。強磁場是探索科學前沿的一種極端實驗條件，在發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、催生新技術(shù)方面具有不可替代的作用。想要人為創(chuàng)造穩(wěn)態(tài)強磁場，勢必要創(chuàng)造穩(wěn)態(tài)強電流，科學家們經(jīng)數(shù)年鉆研，終于取得技術(shù)突破。如圖甲是此強磁場實驗裝置的外觀，其內(nèi)部(如圖乙)由外7層超導線圈、內(nèi)2層水冷線圈構(gòu)成，相當于多個超大型通電螺線管嵌套在一起。其中超導線圈由鈮三錫超導股線繞成，這種超導股線加工復雜——需將液氦從股線中流過，使得股線內(nèi)的溫度降至-270~-269℃，以確保股線處于零電阻的超導工作狀態(tài)，而超導股線在電流通過時不會發(fā)熱。內(nèi)層的水冷線圈有一定的電阻，經(jīng)過縝密設(shè)計，在盡可能保證大電流通過線圈的同時將高壓冷卻水通過線圈，快速“帶走熱量”，防止導線過熱，以維持電流穩(wěn)定。線圈的中心部分就是做實驗的內(nèi)孔，科學家把待測物質(zhì)通過探頭放置于此進行研究。借助其他觀測儀器，如掃描隧道顯微鏡，我們就可以了解物質(zhì)在強磁場環(huán)境下發(fā)生的奇妙變化。(1)穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置產(chǎn)生磁場的基本原理是(選填選項前的字母)；

A.通電導線周圍存在磁場 B.通電導線在磁場中受到力的作用C.電磁感應現(xiàn)象(2)當內(nèi)層水冷線圈中的電流增大時，其單位時間產(chǎn)生的熱量會(選填“變多”“變少”或“不變”)；

(3)超導線圈相比于普通金屬導線線圈的優(yōu)勢是；

(4)為進一步使實驗裝置產(chǎn)生的磁場更強，請你提出一條建議。

五、計算題(19題12分)19.(2022江蘇連云港中考)在一次綜合實踐活動中，小明制作了一個簡單的保溫箱，其工作原理如圖所示。熱敏電阻R、定值電阻R0和電磁繼電器組成保溫箱的控制電路。熱敏電阻R的阻值隨溫度的升高而減小，當箱內(nèi)溫度達到100℃時，電磁鐵吸合銜鐵，使觸點A脫開觸點B改與觸點C接觸，當箱內(nèi)溫度低于50℃時電磁鐵松開銜鐵，觸點A再次與觸點B接觸。當觸點A先后與觸點B、C接觸時，電流表的示數(shù)分別為5A和1A。求：(1)電阻R1和R2的阻值；(2)保溫箱加熱時工作電路的功率；(3)保溫箱保溫10min工作電路消耗的電能。

第十二章磁現(xiàn)象素養(yǎng)綜合檢測答案全解全析1.B任何磁體周圍都存在著磁場，所以條形磁鐵的周圍存在磁場，故A不符合題意；磁體上磁性最強的部分叫磁極，條形磁鐵兩端的磁性最強，故B符合題意；磁體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性，條形磁鐵具有磁性，可以吸引含有金屬鎳制造的硬幣，故C不符合題意；條形磁鐵可以使原本無磁性的鐵釘具有磁性，這種現(xiàn)象叫作磁化，故D不符合題意。2.C鐵魚在地磁場作用下，獲得磁性，即磁化，魚形鐵被磁化后能被磁體吸引，故A錯誤。磁體周圍存在磁場，故指南魚周圍存在磁場；磁感線是為了形象描述磁場而畫的一些線，磁感線實際并不存在，故B錯誤。將做好的指南魚放入水盆中，根據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，指南魚的N極指向地磁場的南極，即地理的北極，故指南魚魚頭應標注“N”，故C正確。磁體的磁極磁性最強，指南魚的魚頭與魚尾磁性最強，故D錯誤。3.C圖甲所示的實驗：將小磁針放在條形磁體的周圍，條形磁體的周圍存在磁場，小磁針靜止時N極指向為該點的磁場方向，A不符合題意；圖乙所示的實驗：將鐵屑放在條形磁體上面的玻璃上，條形磁體的周圍存在磁場，借助鐵屑可以顯示磁體周圍的磁場分布特點，B不符合題意；磁感線是人們?yōu)榱嗣枋龃艌鼋⒌奈锢砟Ｐ?，不是實際存在的曲線，故C符合題意，D不符合題意。4.A探究電磁鐵磁性強弱的影響因素時，電磁鐵的磁性通過吸引大頭針的多少來反映，電磁鐵吸引大頭針越多，電磁鐵的磁性越強，A符合題意。滑動變阻器的左半段接入電路，當滑片向右移動，滑動變阻器接入電路的電阻變大，電路的電流減小，電磁鐵中的電流減小，磁性減弱，B不符合題意。A和B兩個電磁鐵串聯(lián)在電路中，通過兩個電磁鐵的電流是相等的；電磁鐵B的磁性較強是因為線圈的匝數(shù)比較多，C不符合題意。根據(jù)安培定則判斷兩個電磁鐵的上部都是N極，下部都是S極，兩個電磁鐵的上部靠近會出現(xiàn)排斥現(xiàn)象，D不符合題意。5.A閉合開關(guān)K，電流從螺線管的上端流入，根據(jù)安培定則可知，通電螺線管的上端是N極，因為同名磁極相互排斥，所以彈簧測力計的示數(shù)將變小。6.D電動機工作過程中，電能轉(zhuǎn)化為機械能，A不符合題意。由于導體受力方向與磁場方向和電流方向有關(guān)。在甲、乙兩個時刻，導線ab和cd所處的磁場方向相同，電流方向不同，所以受力方向均不同，故B、C不符合題意；在甲、乙兩個時刻，導線ab所處的磁場方向相同，電流方向不同，因此受到的磁場力方向不同，故D符合題意。7.D當溫度升高到90℃時，水銀和金屬絲接通，由于水銀和金屬絲都是導體，所以控制電路接通，電磁鐵有磁性，電磁鐵吸引銜鐵，動觸頭和電鈴所在的電路接通，電鈴響，燈不亮，故A不正確；當溫度升高到85℃時，水銀和金屬絲未接通，電磁鐵無磁性，電燈的電路接通，燈亮鈴不響，故B不正確；報警器的電磁鐵和水銀溫度計依次連接在控制電路中，兩者是串聯(lián)的，故C不正確；當溫度低于90℃時，水銀和金屬絲斷開，控制電路開路，電磁鐵沒有磁性，電磁鐵釋放銜鐵，動觸頭和電鈴的電路斷開，電鈴不響，燈亮，故D正確。8.C導線ab保持靜止，未觀察到靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明導線不切割磁感線時，磁不能生電，故A不符合題意；導線ab上下運動，未觀察到靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明導體在磁場中不做切割磁感線運動時，不會產(chǎn)生感應電流，故B不符合題意；導線ab分別向左、向右運動，觀察到靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向不同，說明感應電流的方向與導線切割磁感線時運動的方向有關(guān)，故C符合題意；磁體的S極在上時，使導線ab向左運動；N極在上時，使導線ab向右運動，觀察到兩次靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向相同，不能說明感應電流的方向與磁場方向無關(guān)，因為沒有保持導線ab的運動方向不變，故D不符合題意。9.BC磁感線是科學家為了研究起來形象、直觀，通過想象而描繪出來的，不是真實存在的，故A錯誤；磁感線是用來形象地表示磁場分布情況的一些有方向的曲線，磁感線上任何一點的切線方向表示該點的磁場的方向，曲線分布的密疏程度表示磁場的強弱，故B正確；磁體的周圍存在著磁場，磁體間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，故C正確；利用鐵屑可以看到磁體周圍磁場的分布情況，但無法判斷磁場方向，故D錯誤。10.BD該實驗說明了通電導體周圍存在磁場，故A、C不正確；由甲、乙實驗可知，通電時小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，斷電時小磁針靜止不動，由此說明電流周圍存在磁場，故B正確；通過對比甲、丙兩圖的實驗可知，通電導體周圍磁場的方向與導體中電流的方向有關(guān)，故D正確。11.答案N右解析由圖可知，通電螺線管外側(cè)電流向下，由安培定則可以判斷出通電螺線管右側(cè)是N極，由磁極間的相互作用規(guī)律可知小磁針N極向右偏轉(zhuǎn)。12.答案(1)如圖所示(2)電流方向(3)B解析(1)由圖甲可知，圖丙中P點對應的小磁針N極指向右，小磁針N極的指向為磁場的方向。(2)小海在如圖甲所示實驗的基礎(chǔ)上，只改變電流的方向，發(fā)現(xiàn)小磁針靜止時N極的指向均與原來相反，即磁場的方向發(fā)生變化，說明通電螺線管的磁場方向與電流方向有關(guān)。(3)根據(jù)安培定則可知，右手四指的方向為電流的方向，大拇指所指的方向即N極，圖中通電螺線管外側(cè)電流向下，所以通電螺線管的B端是N極，A端是S極。13.答案通電螺線管外部磁場的方向跟電流的方向有關(guān)嗎解析通過甲、乙實驗對比發(fā)現(xiàn)，當改變通電螺線管電流的方向時，通電螺線管外側(cè)磁場的方向發(fā)生改變，由此可以提出通電螺線管外部磁場的方向可能跟電流的方向有關(guān)這一問題。14.答案(1)1.5(2)電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數(shù)、電流大小是否有關(guān)(3)轉(zhuǎn)換法(4)見解析解析(1)1節(jié)全新的干電池的電壓為1.5伏。(2)對比①、②、③探究電磁鐵磁性強弱與電流大小的關(guān)系，對比①、④、⑤探究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系，因此可以得出小柯的實驗要探究電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數(shù)、電流大小的關(guān)系。(3)本實驗用電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目來比較電磁鐵磁性強弱，這里用的科學方法是轉(zhuǎn)換法。(4)該實驗應設(shè)計的實驗表頭為實驗次數(shù)、線圈匝數(shù)、電池節(jié)數(shù)、吸引大頭針數(shù)量這四個項目；做了五次實驗，因此有五行。實驗次數(shù)線圈匝數(shù)電池節(jié)數(shù)吸引大頭針數(shù)量1234515.答案通電導體在磁場中受力的方向跟磁場的方向有關(guān)嗎解析保持導線ab中電流方向不變，只改變磁極，會發(fā)現(xiàn)通電導體在磁場中受力的方向發(fā)生改變，由此可以得出小軍所探究的問題是通電導體在磁場中受力的方向跟磁場的方向有關(guān)嗎?16.答案(1)大頭針個數(shù)的多少(2)電流大小(3)電流大小解析(1)電磁鐵的磁性強弱是無法直接觀察的，此實驗中利用電磁鐵吸引大頭針個數(shù)的多少來反映磁性強弱的不同，采用了轉(zhuǎn)換法；(2)連接電磁鐵線圈的接線柱a，線圈匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電路中電流不同，可以探究電磁鐵磁性強弱與電流大小是否有關(guān)；(3)分別連接電磁鐵線圈的接線柱a、c，改變了線圈匝數(shù)，調(diào)節(jié)滑動變阻器控制電流大小不變，可以探究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)是否有關(guān)。17.答案(1)切割磁