12.2 磁现象
一、单选题
1．《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。司南是把天然磁石打磨成勺子的形状，放在一个
水平光滑的“地盘”上制成的，静止时它的长柄指向南，如图。下列说法正确的是（ ）
A．“柢”即长柄，是司南的 N 极
B．司南“其柢指南”是因为受到地磁场的作用
C．司南周围的磁场和磁感线都是真实存在的
D．如果地磁场消失，司南仍能指示南北方向
2．下列关于各种材料的说法正确的是（ ）
A．二维码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料
B．用超导材料制成的白炽灯的灯丝会更亮
C．导体的电阻是由其两端的电压和通过的电流共同决定
D．指南针的材料是用铁做的
3．如图是我国早期的指南针——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。东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。“柢”指的是司南长柄，下列说
法中正确的是（ ）
A．司南的长柄是磁北极
B．司南长柄指的是地磁南极
C．地磁场的南极在地球地理的南极附近
D．司南指南北是受到地磁场的作用
4．在地球表面的某位置，发现能自由转动的小磁针静止时，N极竖直并向上，则该位置是
A．地理北极附近 B．地理南极附近 C．赤道附近 D．北纬45°附近
5．下列说法正确的是
A．磁感线是磁场中真实存在的曲线
B．在用磁感线描述磁场时，磁感线都是从磁体的 S 极出发，回到 N 极
C．小磁针的 N 极在任何情况下都指向地理的南极
D．物理学中，把小磁针静止时 N 极所指的方向规定为该点磁场的方向
6．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
7．我国的“嫦娥工程”将按“绕月、落月和驻月”三步进行，计划 2012 年实验落月探测，已知月球上无大
气、无磁场、无重力．下列各项中，在月球上不能实现的是（ ）
A．刻度尺测长度 B．电子停表测时间 C．指南针指示南北方向 D．手电筒照明
8．关于磁场，下列说法中正确的是（ ）
A．地磁场的 N 极在地理北极附近，S 极在地理南极附近，与地球两极并不完全重合
B．磁极间的相互作用都不是通过磁场来发生的
C．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线
D．磁体周围的磁感线从磁体 N 极发出，回到磁体的 S 极
9．关于条形磁铁，下列描述不正确的是（ ）
A．条形磁铁的周围存在磁场 B．条形磁铁的两端磁性最弱
C．条形磁铁可以吸引含有金属镍制造的硬币 D．条形磁铁可以使原本无磁性的铁钉具有磁性
10．物理学是一门以观察、实验为基础的科学。在物理问题的研究中，科学方法至关重要，下列有关科学
方法，说法正确的是（ ）
①“长度测量”和”小灯泡电阻测量”实验中，都用到了多次测量求平均值，是为了减小误差；
②在“探究影响压力作用效果的因素”和“探究影响滑动摩擦力的因素”实验中，都用到了控制变量法；
③研究磁场特点时引入磁感线和研究光现象时引入“光线”，都用到模型法；
④“探究电热的影响因素”和“平面镜成像”实验中都用到了转换法。
A．只有①②④ B．只有②③
C．只有②③④ D．只有②④
二、多选题
11．下列说法错误的是（ ）
A．“潭清疑水浅”是光线从空气射向水中时发生折射造成的现象
B．赛车在高速行驶时不容易停下来，是由于速度越大惯性越大
C．将湿衣服摊开晾干得快，是因为增大物体表面积可以加快蒸发
D．指南针能够指向南北，是因为地球周围存在着磁场
12．2013 年 8 月，我国再次刷新了脉冲磁场的最高纪录，使我国继美德后，成为第三个闯入 90 特斯拉大
关的国家。关于磁现象，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．磁场方向与磁感线方向一致
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
13．关于磁感线的概念，下面说法中错误的是（ ）
A．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟
B．磁体周围的磁感线从磁体的 N 极出发，回到磁体的 S 极
C．磁感线上某一点的切线方向就是该点的磁场方向，与放在该点的小磁针静止时 N 极所指的方向相
同
D．磁体周围的磁感线分布越密的地方，其磁场越强
14．中华诗词中蕴含着丰富的物理知识，下列有关理解正确的是（ ）
A．“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”中“指南”是因为磁针北极受地磁场的作用指南
B．“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”中“鱼惊”是因为声音可以在气体、液体中传播
C．“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“水浅”是由于光从空气射入水面发生折射造成的
D．“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”中的“知骤暖”是因为温度越高分子热运动越快
15．关于以下各图所示物理实验现象及说明的问题，下列说法正确的是（ ）
A．图甲：正在发声的音叉在水中激起水花，说明声音是由物体的振动产生的
B．图乙：迅速下压活塞，硝化棉立即燃烧，说明做功使筒内空气的内能增加
C．图丙：水沸腾后撤去酒精灯，很快停止沸腾，说明水沸腾时需要吸收热量
D．图丁：通电螺线管周围的铁屑规则分布，说明电流周围的空间存在磁感线
第 II 卷（非选择题）
请点击修改第 II卷的文字说明
三、填空题
16．下图是我国早期的指南针—司南，当它自由静置时，它的 S 极指向地球的 (选填“南方”或“北方”)，
它的 S 极与条形磁体的 N 极相互 (选填“排斥”或“吸引”)．
17．李明用天然磁石仿制图甲所示的勺状指南针﹣﹣司南．
（1）他用的材料是图乙所示的天然磁石，该磁石的 D 端为 极．
（2）他用该磁石的 D 端磨成勺柄，打磨成勺状指南针（即“司南”），再用细线将其悬挂，如图丙所示，司
南静止时，勺柄指向地球的 ．
（3）将该司南悬挂在电磁铁正上方，闭合开关 S，司南静止时的指向如图丁所示，则电源左端是
极．将电磁铁水平放置在不同方向，司南静止后的指向总与电磁铁摆放方向平行，说明司南处的地磁场
（填“远强于”、“远弱于”）电磁铁的磁场．
（4）将该司南放在青铜盘上，当司南静止后，总不能指南北，这主要是因为司南受到的 （填“重力”、
“摩擦力”或“弹力”）影响太大．
（5）为增强司南的磁性，可用图丁所示装置，通过 和 （均填字母序号），来增加电磁铁对司南磁
化的效果．
A．改变电源的正负极 B．让司南垂直放置在螺线管中点的正上方
C．增加电源的电压 D．增加电磁铁线圈的匝数．
18．磁体间力的作用是通过 发生的。如图的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，若在 b 点放
置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其 N 极指向 处。（选填“P”或“Q”）
19．2023 年 11 月 28 日，内地与澳门合作研制首颗科学卫星“澳门科学一号”投入使用仪式在澳门举行，该
卫星的投入使用，将大幅提高我国空间磁场探测技术水平。
（1）磁体周围的小磁针静止时 极（选填“N”或“S”）所指的方向为该点磁场的方向。
（2）若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，如图所示，能合理描述这块大磁铁的是 图（选
填“甲”或“乙”）。
四、计算题
20．磁场的强弱可用磁感应强度 B 表示，单位为特斯拉（T）。小华设计了一个磁感应强度测量仪，其简化
电路如图所示。该仪器显示计由量程为 0～0.03A 的灵敏电流计改装而成，电源电压恒为 6V，定值电阻 R0
为 40Ω，磁敏电阻 R 在常温下的阻值随磁感应强度变化的关系如下表所示。
磁感应强度 B/T 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20
磁敏电阻 R 内/Ω 160 180 200 230 260 290
（1）当待测磁感应强度为 0.04T 时，磁敏电阻 RB的阻值是多少？
（2）若把该测量仪放在某处，闭合开关，测得 R0两端的电压为 0.8V，则该处的磁感应强度是多少？
（3）请说明用该磁感应强度测量仪能否测量无磁场环境（磁感应强度为 0）。
五、科普阅读题
21．阅读短文，回答问题。
冬奥会上的“中国智慧”
2022 年 2 月 4 日至 20 日第 24 届冬奥会在中国北京成功举办，本届冬奥会以绿色、科技、自主、创新等特
色凸显了“中国智慧”。在新能源材料方面，我国自主开发出的硫化镉发电玻璃，而且能够发电，有弱光性
能好、抗衰减等特点，涂抹了一层硫化镉，具有了光电转化的功能。在智慧场馆方面，实现场馆室内高精
度导航。其中，地磁导航是一种无源自主导航技术，都有唯一的磁场大小和方向与之对应，并且与该点的
三维地理坐标相匹配，使它具有“向导”功能。地磁导航不像卫星导航那样需要依赖外界设备传输电磁信
号，具有较强的抗干扰和生存能力。借助这一服务系统；而管理人员也可实时获取场馆内人员位置信息。
如图甲是北京 2022 年冬奥会的吉祥物和火炬，火炬的名称叫做“飞扬”，“飞扬”火炬采用氢作为燃料。该火
炬外壳由碳纤维复合材料制造而成，而且在 1000℃的温度下不会起泡、开裂。在 2022 北京冬奥会开幕式
上，400 名演员挥动发光杆，随后又发出白光组成蒲公英（如图乙），摄像机拍下来这唯美的一幕。
（1）硫化镉发电玻璃实现了 能向 能的转换；火炬采用氢作为燃料，是由于氢的 （比热容/
热值）大；
（2）地磁导航 （需要/不需要）依赖外界设备传输信号；
（3）以下特性与北京冬奥会火炬所用材料无关的是 ；
A．密度小 B．硬度大 C．耐高温 D．导电性好
（4）据悉，冬奥会开幕式上演员挥动的发光杆上有两个开关：一个是总开关，另一个用来控制发出白光
和绿光。下面哪个电路设计最能实现这一效果 。
A、 B、
C、 D、12.2 磁现象
一、单选题
1．《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。司南是把天然磁石打磨成勺子的形状，放在一个
水平光滑的“地盘”上制成的，静止时它的长柄指向南，如图。下列说法正确的是（ ）
A．“柢”即长柄，是司南的 N 极
B．司南“其柢指南”是因为受到地磁场的作用
C．司南周围的磁场和磁感线都是真实存在的
D．如果地磁场消失，司南仍能指示南北方向
【答案】B
【详解】A．“柢”即长柄，长柄指向南，是司南的 S 极，故 A 错误；
B．司南“其柢指南”是因为司南本身是一个磁体，放在地磁场中，根据磁场的基本性质，磁场对放入其中的
磁体会产生力的作用，因此司南受到地磁场的作用，才能指南北，故 B 正确；
C．司南周围的磁场是真实存在的而磁感线是人们假想的一种物理模型，不是真实存在的，故 C 错误；
D．如果地磁场消失，司南不会受到磁场力的作用，不能指示南北方向，故 D 错误。
故选 B。
2．下列关于各种材料的说法正确的是（ ）
A．二维码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料
B．用超导材料制成的白炽灯的灯丝会更亮
C．导体的电阻是由其两端的电压和通过的电流共同决定
D．指南针的材料是用铁做的
【答案】A
【详解】A．条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料，故 A 正确；
B．白炽灯是利用电流的热效应制成的，灯丝不能用超导体制成，因为超导体电阻为零，产生的热量为
零，不能发光，故 B 错误；
C．导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端电压和通过电流无关，故 C
错误；
D．铁是软磁性材料，被磁化后磁性很快消失，不适合做指南针的材料，故 D 错误。
故选 A。
3．如图是我国早期的指南针——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。东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。“柢”指的是司南长柄，下列说
法中正确的是（ ）
A．司南的长柄是磁北极
B．司南长柄指的是地磁南极
C．地磁场的南极在地球地理的南极附近
D．司南指南北是受到地磁场的作用
【答案】D
【详解】A．由题意知，其柢指南，即司南的长柄是磁体的南极，故 A 错误；
B．司南长柄指的是地理南极，即地磁北极，故 B 错误；
C．地磁场的南极在地球地理的北极附近，故 C 错误；
D．司南实际上是一个磁铁，它指南北是受到地磁场的作用，故 D 正确。
故选 D。
4．在地球表面的某位置，发现能自由转动的小磁针静止时，N极竖直并向上，则该位置是
A．地理北极附近 B．地理南极附近 C．赤道附近 D．北纬45°附近
【答案】B
【详解】小磁针静止时，N极竖直并向上，说明S极向下，S极所指的方向是地磁的北极，则小磁针位于
地理南极附近．故 B 符合题意．
5．下列说法正确的是
A．磁感线是磁场中真实存在的曲线
B．在用磁感线描述磁场时，磁感线都是从磁体的 S 极出发，回到 N 极
C．小磁针的 N 极在任何情况下都指向地理的南极
D．物理学中，把小磁针静止时 N 极所指的方向规定为该点磁场的方向
【答案】D
【详解】磁感线是为形象描述磁场而引入的，实际上是不存在的，磁感线都是从磁体的 N 极出发，回到 S
极；物理学中，把小磁针静止时 N 极所指的方向规定为该点磁场的方向，小磁针的 N 极不会指向地理的南
极，因为地理的南极是地磁场的北极．
6．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
【答案】D
【详解】磁感线为了研究磁场方便而假想出来的，并不是真实存在的，故 AB 错；磁体周围的磁感线都是
从磁铁的 N 极出发回到 S 极，故 C 错；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；
应选 D．
7．我国的“嫦娥工程”将按“绕月、落月和驻月”三步进行，计划 2012 年实验落月探测，已知月球上无大
气、无磁场、无重力．下列各项中，在月球上不能实现的是（ ）
A．刻度尺测长度 B．电子停表测时间 C．指南针指示南北方向 D．手电筒照明
【答案】C
【详解】解：A、刻度尺在任何情况下都可以来测量长度；故可以正常使用．
B、电子停表的正常工作时不需要大气以及磁场存在；故可以正常使用．
C、指南针是利用地磁场指南、北的，因此在月球上无法正常使用．
D、手电筒是闭合开关后，电源电压使电路产生电流发光的，故可以正常使用．
故选 C．
8．关于磁场，下列说法中正确的是（ ）
A．地磁场的 N 极在地理北极附近，S 极在地理南极附近，与地球两极并不完全重合
B．磁极间的相互作用都不是通过磁场来发生的
C．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线
D．磁体周围的磁感线从磁体 N 极发出，回到磁体的 S 极
【答案】D
【详解】A．地磁场的 N 极在地理南极附近，S 极在地理北极附近，与地球两极并不完全重合，故 A 错
误；
B．磁极间的相互作用是通过磁体周围的磁场而发生的，故 B 错误；
C．磁感线是在研究磁场时，用一条条曲线形象直观的描述周围的磁场分布情况，是通过想象而描绘出来
的，不是真实存在的，故 C 错误；
D．磁体外部的磁感线是从 N 极出发，回到 S 极，磁体内部的磁感线是从 S 极到 N 极，故 D 正确。
故选 D。
9．关于条形磁铁，下列描述不正确的是（ ）
A．条形磁铁的周围存在磁场 B．条形磁铁的两端磁性最弱
C．条形磁铁可以吸引含有金属镍制造的硬币 D．条形磁铁可以使原本无磁性的铁钉具有磁性
【答案】B
【详解】A．任何磁体周围都存在着磁场，所以条形磁铁的周围存在磁场，故 A 正确，不符合题意；
B．磁体上磁性最强的部分叫磁极，条形磁铁两端的磁性最强，故 B 错误，符合题意；
C．物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性，条形磁铁具有磁性，可以吸引含有金属镍制造的硬
币，故 C 正确，不符合题意；
D．条形磁铁可以使原本无磁性的铁钉具有磁性，这种现象叫作磁化，故 D 正确，不符合题意。
故选 B。
10．物理学是一门以观察、实验为基础的科学。在物理问题的研究中，科学方法至关重要，下列有关科学
方法，说法正确的是（ ）
①“长度测量”和”小灯泡电阻测量”实验中，都用到了多次测量求平均值，是为了减小误差；
②在“探究影响压力作用效果的因素”和“探究影响滑动摩擦力的因素”实验中，都用到了控制变量法；
③研究磁场特点时引入磁感线和研究光现象时引入“光线”，都用到模型法；
④“探究电热的影响因素”和“平面镜成像”实验中都用到了转换法。
A．只有①②④ B．只有②③
C．只有②③④ D．只有②④
【答案】B
【详解】①“长度测量”用到了多次测量求平均值，是为了减小误差；小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增
大，所以测小灯泡电阻时，不能取不同电压下的电阻的平均值，故①错误；
②压力作用效果与压力大小和受力面积都有关系，在探究影响压力作用效果的因素时，必须保持其中一个
物理量，改变另一个物理量，采用的是控制变量法；滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度都有关
系，在研究影响摩擦力大小的因素时，必须保持其中一个物理量，改变另一个物理量，采用的是控制变量
法，故②正确；
③磁感线和光线都不是真实存在的，是为了研究的方便引入的假想线条，这种方法叫模型法，所以研究磁
场特点时引入磁感线和研究光现象时引入“光线”，都用到模型法，故③正确；
④“探究电热的影响因素”实验中，将不易测量的物理量热量转换成温度计升高的示数，用到了转换法，
“平面镜成像”实验中探究像与物的大小关系时，用的是等效替代法，故④错误。故 ACD 错误，B 正确。
故选 B。
二、多选题
11．下列说法错误的是（ ）
A．“潭清疑水浅”是光线从空气射向水中时发生折射造成的现象
B．赛车在高速行驶时不容易停下来，是由于速度越大惯性越大
C．将湿衣服摊开晾干得快，是因为增大物体表面积可以加快蒸发
D．指南针能够指向南北，是因为地球周围存在着磁场
【答案】AB
【详解】A．“潭清疑水浅”是光线从水中射向空气中时发生折射造成的现象，故 A 错误，符合题意；
B．赛车在高速行驶时不容易停下来，是由于赛车具有惯性，而惯性只和质量有关，与速度无关，故 B 错
误，符合题意；
C．影响蒸发快慢的因素有三个：液体的温度、液体的表面积、液体表面上方空气的流动速度，把湿衣服
摊开晾干得快，是通过增大液体的表面积来加快蒸发的，故 C 正确，不符合题意；
D．由于地球的周围存在地磁场，所以地球周围任何范围内的小磁针（指南针）都要受到地磁场的作用而
指向南北方向，故 D 正确，不符合题意。
故选 AB。
12．2013 年 8 月，我国再次刷新了脉冲磁场的最高纪录，使我国继美德后，成为第三个闯入 90 特斯拉大
关的国家。关于磁现象，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．磁场方向与磁感线方向一致
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
【答案】BC
【详解】A．磁场是看不见的物质，并不是由磁感线组成的，磁感线是假想的曲线，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．磁体 N 极在磁场中某点的受力方向与该点的磁感线切线方向一致，故 C 正确；
D．小磁针在磁场中自由静止时北极指向是磁场方向，铁屑的北极无法直接观察到，所以判断不出磁场方
向，故 D 错误；
故选 BC。
13．关于磁感线的概念，下面说法中错误的是（ ）
A．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟
B．磁体周围的磁感线从磁体的 N 极出发，回到磁体的 S 极
C．磁感线上某一点的切线方向就是该点的磁场方向，与放在该点的小磁针静止时 N 极所指的方向相
同
D．磁体周围的磁感线分布越密的地方，其磁场越强
【答案】AB
【详解】A．磁感线不是真实存在的，而是一些假想的线，故 A 错误，符合题意；
B．在磁体的外部，磁感线从磁体的北极出来，回到南极；在磁体的内部，磁感线是从 S 极回到 N 极，故
B 错误，符合题意；
C．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向相同，故 C 正确，不符合题
意；
D．磁感线的疏密程度代表了磁场的强弱，磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故 D 正确，不符合题
意。
故选 AB。
14．中华诗词中蕴含着丰富的物理知识，下列有关理解正确的是（ ）
A．“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”中“指南”是因为磁针北极受地磁场的作用指南
B．“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”中“鱼惊”是因为声音可以在气体、液体中传播
C．“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“水浅”是由于光从空气射入水面发生折射造成的
D．“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”中的“知骤暖”是因为温度越高分子热运动越快
【答案】BD
【详解】A．“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”中“指南”是因为磁针南极受地磁场的作用指南，故 A 错
误；
B．声音的传播需要介质，声音可以在固体、液体、气体中传播，“鱼惊”是因为水中的鱼听到了人的声音，
说明声音可以在气体和液体中传播；故 B 正确；
C．“潭清疑水浅”是潭底的光线从水中射入空气，在水面处发生折射现象形成的虚像，像的位置比潭底浅，
故 C 错误；
D．“花气袭人”是扩散现象，是因为花朵分泌的芳香油分子不停地做无规则运动造成的，“知骤暖”，说明了
温度越高，分子无规则运动越剧烈，故 D 正确。
故选 BD。
15．关于以下各图所示物理实验现象及说明的问题，下列说法正确的是（ ）
A．图甲：正在发声的音叉在水中激起水花，说明声音是由物体的振动产生的
B．图乙：迅速下压活塞，硝化棉立即燃烧，说明做功使筒内空气的内能增加
C．图丙：水沸腾后撤去酒精灯，很快停止沸腾，说明水沸腾时需要吸收热量
D．图丁：通电螺线管周围的铁屑规则分布，说明电流周围的空间存在磁感线
【答案】ABC
【详解】A．将正在发声的音叉放入水中能激起水花，这是用到转换法，将音叉的振动转换为水花飞溅，
说明声音是由物体的振动产生的，故 A 正确；
B．向下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使气体的内能增加，温度升高，
当温度升高达到硝化棉的着火点时，筒内硝化棉燃烧起来，故 B 正确；
C．水的沸腾条件是达到沸点，继续吸热，水沸腾后撤去酒精灯，水很快停止沸腾，说明水沸腾时需要吸
收热量，故 C 正确；
D．图中条形磁体周围的铁屑的分布，说明磁场是真实存在的，磁感线是为了方便形象的描述磁场而假想
的线，故 D 错误。
故选 ABC。
第 II 卷（非选择题）
请点击修改第 II卷的文字说明
三、填空题
16．下图是我国早期的指南针—司南，当它自由静置时，它的 S 极指向地球的 (选填“南方”或“北方”)，
它的 S 极与条形磁体的 N 极相互 (选填“排斥”或“吸引”)．
【答案】 南方 吸引
【详解】[1]司南静止时指南的一端是南极，指北一端是北极，它的 S 极指向地球的南方；
[2]根据磁极间的相互作用可知它的 S 极与条形磁体的 N 极相互吸引．
17．李明用天然磁石仿制图甲所示的勺状指南针﹣﹣司南．
（1）他用的材料是图乙所示的天然磁石，该磁石的 D 端为 极．
（2）他用该磁石的 D 端磨成勺柄，打磨成勺状指南针（即“司南”），再用细线将其悬挂，如图丙所示，司
南静止时，勺柄指向地球的 ．
（3）将该司南悬挂在电磁铁正上方，闭合开关 S，司南静止时的指向如图丁所示，则电源左端是
极．将电磁铁水平放置在不同方向，司南静止后的指向总与电磁铁摆放方向平行，说明司南处的地磁场
（填“远强于”、“远弱于”）电磁铁的磁场．
（4）将该司南放在青铜盘上，当司南静止后，总不能指南北，这主要是因为司南受到的 （填“重力”、
“摩擦力”或“弹力”）影响太大．
（5）为增强司南的磁性，可用图丁所示装置，通过 和 （均填字母序号），来增加电磁铁对司南磁
化的效果．
A．改变电源的正负极 B．让司南垂直放置在螺线管中点的正上方
C．增加电源的电压 D．增加电磁铁线圈的匝数．
【答案】 S 南极 负 远弱于 摩擦力 C D
【分析】（1）磁体静止时，指南的叫南极用字母 S 表示；指北的叫北极，用字母 N 表示；
（2）磁体周围的磁感线，都是从磁体的 N 极出发，回到 S 极；
（3）磁极间的作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；可用安培定则判断通电螺线管的两
极极性．
（4）摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关；在压力相同的情况下，接触面越粗糙，摩擦力
越大．
（5）影响螺线管磁性强弱的因素有：线圈中电流的大小；线圈的匝数；线圈中有无铁芯．
【详解】（1）如图乙所示，根据天然磁石的磁感线分布，可判断 D 端是 S 极；
（2）用该磁石的 D 端磨成勺柄，打磨成勺状指南针（即“司南”），再用细线将其悬挂，在地磁场的作用
下，司南静止时，勺柄指向地球的南极；
（3）因为异名磁极相互吸引，通电螺线管的左端是 N 极，用安培定则可判断通电螺线管中的电流方向，
从螺线管的右端流入，左端流出，再根据电流方向是从电源正极出发通过用电器回到负极，所以电源左端
为电源的负极；
（4）将该司南放在青铜盘上，当司南静止后，总不能指南北，这主要是因为司南受到摩擦力影响太大；
（5）为了增强司南的磁化效果，可以增加电源电压，使线圈中电流增大，同时增加线圈的匝数．
18．磁体间力的作用是通过 发生的。如图的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，若在 b 点放
置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其 N 极指向 处。（选填“P”或“Q”）
【答案】 磁场 Q
【详解】[1]磁体间力的作用是通过磁场发生的。
[2]从图中磁感线的方向可看到，b 点的磁场方向指向 Q，也就是小磁针静止在该点时北极所指的方向，即
N 极指向 Q 处。
19．2023 年 11 月 28 日，内地与澳门合作研制首颗科学卫星“澳门科学一号”投入使用仪式在澳门举行，该
卫星的投入使用，将大幅提高我国空间磁场探测技术水平。
（1）磁体周围的小磁针静止时 极（选填“N”或“S”）所指的方向为该点磁场的方向。
（2）若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，如图所示，能合理描述这块大磁铁的是 图（选
填“甲”或“乙”）。
【答案】 N 乙
【详解】（1）[1]磁体周围存在着一种能使小磁针偏转，但看不见摸不着的物质叫做磁场，物理学中把小磁
针静止时 N 极所指的方向规定为该点磁场方向。
（2）[2]地球本身是一个大磁体，自由静止在地球附近的小磁针，其一端指南一端指北，指南的一端叫作
南极（S），指北的一端叫作北极（N）。由磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可
知地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地球的北极附近，能合理描述这块大磁铁的是乙。
四、计算题
20．磁场的强弱可用磁感应强度 B 表示，单位为特斯拉（T）。小华设计了一个磁感应强度测量仪，其简化
电路如图所示。该仪器显示计由量程为 0～0.03A 的灵敏电流计改装而成，电源电压恒为 6V，定值电阻 R0
为 40Ω，磁敏电阻 R 在常温下的阻值随磁感应强度变化的关系如下表所示。
磁感应强度 B/T 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20
磁敏电阻 R 内/Ω 160 180 200 230 260 290
（1）当待测磁感应强度为 0.04T 时，磁敏电阻 RB的阻值是多少？
（2）若把该测量仪放在某处，闭合开关，测得 R0两端的电压为 0.8V，则该处的磁感应强度是多少？
（3）请说明用该磁感应强度测量仪能否测量无磁场环境（磁感应强度为 0）。
【答案】（1）180Ω；（2）0.16T；（3）能测量
【详解】解：（1）由表格数据可知，磁感应强度是 0.04T 时，磁敏电阻的阻值 RB＝180Ω。
（2）闭合开关后，磁敏电阻与定值电阻串联，电路中的电流为
I U0 0.8V＝ ＝ ＝0.02A
R0 40Ω
磁敏电阻 RB两端的电压为
UB = U -U0 = 6V - 0.8V = 5.2V
此时 RB的阻值为
R UB 5.2VB＝ ＝ ＝260ΩI 0.02A
根据表格中数据可知，该处的磁感应强度为 0.16T。
（3）为了保证电路安全，电路中的电流最大值 Imax＝0.03A，此时电路中的总电阻为
R U 6V总＝ ＝ ＝200ΩImax 0.03A
当磁感应强度为 0 时，磁敏电阻阻值为 160Ω，电路中的总电阻为 200Ω，不小于 R 总，故磁感应强度为 0
时电路安全，用该磁感应强度测量仪能测量无磁场环境。
答：（1）磁敏电阻的阻值 RB＝180Ω；
（2）该处的磁感应强度为 0.16T；
（3）故磁感应强度为 0 时电路安全，用该磁感应强度测量仪能测量无磁场环境。
五、科普阅读题
21．阅读短文，回答问题。
冬奥会上的“中国智慧”
2022 年 2 月 4 日至 20 日第 24 届冬奥会在中国北京成功举办，本届冬奥会以绿色、科技、自主、创新等特
色凸显了“中国智慧”。在新能源材料方面，我国自主开发出的硫化镉发电玻璃，而且能够发电，有弱光性
能好、抗衰减等特点，涂抹了一层硫化镉，具有了光电转化的功能。在智慧场馆方面，实现场馆室内高精
度导航。其中，地磁导航是一种无源自主导航技术，都有唯一的磁场大小和方向与之对应，并且与该点的
三维地理坐标相匹配，使它具有“向导”功能。地磁导航不像卫星导航那样需要依赖外界设备传输电磁信
号，具有较强的抗干扰和生存能力。借助这一服务系统；而管理人员也可实时获取场馆内人员位置信息。
如图甲是北京 2022 年冬奥会的吉祥物和火炬，火炬的名称叫做“飞扬”，“飞扬”火炬采用氢作为燃料。该火
炬外壳由碳纤维复合材料制造而成，而且在 1000℃的温度下不会起泡、开裂。在 2022 北京冬奥会开幕式
上，400 名演员挥动发光杆，随后又发出白光组成蒲公英（如图乙），摄像机拍下来这唯美的一幕。
（1）硫化镉发电玻璃实现了 能向 能的转换；火炬采用氢作为燃料，是由于氢的 （比热容/
热值）大；
（2）地磁导航 （需要/不需要）依赖外界设备传输信号；
（3）以下特性与北京冬奥会火炬所用材料无关的是 ；
A．密度小 B．硬度大 C．耐高温 D．导电性好
（4）据悉，冬奥会开幕式上演员挥动的发光杆上有两个开关：一个是总开关，另一个用来控制发出白光
和绿光。下面哪个电路设计最能实现这一效果 。
A、 B、
C、 D、
【答案】 光 电 热值 不需要 D D
【详解】（1）[1][2][3]硫化镉发电利用其具有光电转化的功能完成的，可以吸收光能，将其转化为电能，故
硫化镉玻璃实现了光能向电能的转换；火炬采用氢作为燃料，是由于氢的热值大，相同质量的氢与其他燃
料相比，完全燃烧产生更多的热量。
（2）[4]地磁导航通过不同地域的地球磁场数据确定位置，利用了地磁场，因此不需要依赖外界设备传输
信号。
（3）[5]该火炬外壳由碳纤维复合材料制造而成，不仅具有“轻、固、美”的特点，而且在 1000℃的温度下
不会起泡、开裂以下特性，表明其具有密度小，硬度大，且高温的特点，与导电性无关，故 ABC 不符合题
意，D 符合题意。
故选 D。
（4）[6]A．仅闭合 S1，两灯均亮，同时闭合 S1、S2， 绿灯短路，白灯亮，绿灯不能单独发光，故 A 不符
合题意；
B．仅闭合 S1，白灯亮，同时闭合 S1、S2，两灯均亮，绿灯不能单独发光，故 B 不符合题意；
C．S1 控制白灯，S2 控制绿灯，没有总开关，故 C 不符合题意；
D．S1 在干路上，S2 为单刀双掷开关，可以分别让两灯单独发光，故 D 符合题意。
故选 D。
