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1 如图所示是我国古代四大发明之一的指南针(司南)。指南针(司南)自由转动静止时,长柄指向地理南方,则它的长柄是
南
(南/北)极,长柄所指的方向是地球磁场的北
(南/北)极,下方的托盘应选用铜
(铁/铜)制成,并将其表面磨制平滑。我国宋代学者沈括
最早发现地磁场的磁极与地理两极不重合
(重合/不重合)。答案
1. 南 北 铜 沈括 不重合
解析
【分析】首先，根据磁体的指向性，自由转动的磁体静止时，南极指向地理南方，北极指向地理北方，因此司南长柄指向地理南方，说明长柄是南极；其次，地磁场的北极位于地理南极附近，地磁场的南极位于地理北极附近，所以长柄（南极）指向的地理南方对应地磁场的北极；然后，司南是磁体，铁是磁性材料，会被磁体吸引干扰指向，所以托盘需用非磁性的铜；最后，我国宋代学者沈括最早发现地磁场磁极与地理两极不重合的磁偏角现象。
【解析】1. 磁体的指向性：任何磁体都有两个磁极，自由转动的磁体静止时，南极（S极）指向地理南方，北极（N极）指向地理北方，因此司南长柄指向地理南方，故长柄为南极。2. 地磁场的特点：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，磁体的南极指向地理南方，即指向地磁场的北极。3. 托盘材料选择：司南是磁体，铁属于磁性材料，会被磁体吸引，影响其自由转动和指向，因此托盘应选用非磁性的铜。4. 磁偏角的发现：我国宋代学者沈括最早记录了地磁场的磁极与地理两极并不重合的现象，即磁偏角。
【答案】南 北 铜 沈括 不重合
【知识点】磁体的指向性 地磁场 磁偏角
【点评】本题围绕司南（指南针）考查了磁体、地磁场及我国古代科技成就的相关知识，属于基础识记类题目，需要准确记忆相关物理概念和历史知识。
【难度系数】0.6
【解析】1. 磁体的指向性：任何磁体都有两个磁极，自由转动的磁体静止时，南极（S极）指向地理南方，北极（N极）指向地理北方，因此司南长柄指向地理南方，故长柄为南极。2. 地磁场的特点：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，磁体的南极指向地理南方，即指向地磁场的北极。3. 托盘材料选择：司南是磁体，铁属于磁性材料，会被磁体吸引，影响其自由转动和指向，因此托盘应选用非磁性的铜。4. 磁偏角的发现：我国宋代学者沈括最早记录了地磁场的磁极与地理两极并不重合的现象，即磁偏角。
【答案】南 北 铜 沈括 不重合
【知识点】磁体的指向性 地磁场 磁偏角
【点评】本题围绕司南（指南针）考查了磁体、地磁场及我国古代科技成就的相关知识，属于基础识记类题目，需要准确记忆相关物理概念和历史知识。
【难度系数】0.6
2 a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是 （
A.a端磁极是S极，b端磁极是N极
B.P点没有磁场
C.磁感线是真实存在的
D.Q点的磁场方向水平向右
D
）A.a端磁极是S极，b端磁极是N极
B.P点没有磁场
C.磁感线是真实存在的
D.Q点的磁场方向水平向右
答案
2. D
解析
【分析】
要解答本题，需明确磁感线的核心性质：磁体外部的磁感线从N极出发，回到S极；磁感线是为描述磁场假想的物理模型，并非真实存在；某点的磁场方向为该点磁感线的切线方向。接下来逐一分析选项：
选项A：根据磁感线方向，磁体外部磁感线从N极指向S极，图中磁感线由a指向b，故a是N极，b是S极，A错误；
选项B：磁感线用于描述磁场，只要存在磁场的区域就有对应的磁场，P点在磁场中，存在磁场，B错误；
选项C：磁感线是假想的曲线，实际并不真实存在，C错误；
选项D：Q点的磁感线切线方向水平向右，因此Q点的磁场方向水平向右，D正确。
【解析】
1. 判断磁极：磁体外部磁感线从N极出发，回到S极，图中磁感线由a指向b，故a为N极，b为S极，排除A选项；
2. 磁场的存在：磁感线是描述磁场的模型，所有磁场区域都有磁场，P点位于磁场中，存在磁场，排除B选项；
3. 磁感线的性质：磁感线是假想的物理模型，并非真实存在，排除C选项；
4. 磁场方向：某点的磁场方向为该点磁感线的切线方向，Q点的磁感线切线方向水平向右，因此Q点磁场方向水平向右，D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
磁感线、磁场方向、磁极间磁场
【点评】
本题考查磁感线的基本概念与磁极间磁感线的分布规律，属于电磁学基础题，需准确掌握磁感线的性质、磁场方向的判断方法，是学习磁场知识的核心基础。
【难度系数】
0.7
要解答本题，需明确磁感线的核心性质：磁体外部的磁感线从N极出发，回到S极；磁感线是为描述磁场假想的物理模型，并非真实存在；某点的磁场方向为该点磁感线的切线方向。接下来逐一分析选项：
选项A：根据磁感线方向，磁体外部磁感线从N极指向S极，图中磁感线由a指向b，故a是N极，b是S极，A错误；
选项B：磁感线用于描述磁场，只要存在磁场的区域就有对应的磁场，P点在磁场中，存在磁场，B错误；
选项C：磁感线是假想的曲线，实际并不真实存在，C错误；
选项D：Q点的磁感线切线方向水平向右，因此Q点的磁场方向水平向右，D正确。
【解析】
1. 判断磁极：磁体外部磁感线从N极出发，回到S极，图中磁感线由a指向b，故a为N极，b为S极，排除A选项；
2. 磁场的存在：磁感线是描述磁场的模型，所有磁场区域都有磁场，P点位于磁场中，存在磁场，排除B选项；
3. 磁感线的性质：磁感线是假想的物理模型，并非真实存在，排除C选项；
4. 磁场方向：某点的磁场方向为该点磁感线的切线方向，Q点的磁感线切线方向水平向右，因此Q点磁场方向水平向右，D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
磁感线、磁场方向、磁极间磁场
【点评】
本题考查磁感线的基本概念与磁极间磁感线的分布规律，属于电磁学基础题，需准确掌握磁感线的性质、磁场方向的判断方法，是学习磁场知识的核心基础。
【难度系数】
0.7
3 [2025无锡江阴一模]用如图所示的装置可以探究通电螺线管外部磁场的分布和方向。
（1）闭合开关，在玻璃板上均匀地撒上一层小铁屑，这是因为小铁屑在磁场中能被
（2）实验中还需要借助一只小磁针，目的是
（3）实验过程中，把电池的正负极位置对调，发现小磁针指向转动$180°$，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中
第3题图 第4题图 第5题图 第6题图
（1）闭合开关，在玻璃板上均匀地撒上一层小铁屑，这是因为小铁屑在磁场中能被
磁化
。再轻敲玻璃板，可显示磁场的形状。（2）实验中还需要借助一只小磁针，目的是
显示磁场的方向
。（3）实验过程中，把电池的正负极位置对调，发现小磁针指向转动$180°$，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中
电流
方向有关。第3题图 第4题图 第5题图 第6题图
答案
3. (1) 磁化 (2) 显示磁场的方向 (3) 电流
解析
【分析】
这道题围绕通电螺线管外部磁场的探究实验展开，需结合磁场的相关性质、实验器材的功能以及磁场方向的影响因素来逐一分析。第（1）问要明确小铁屑作为磁性材料在磁场中的变化；第（2）问需理解小磁针在磁场实验中的作用；第（3）问通过改变电流方向观察磁场方向的变化，推导相关结论。
【解析】
（1）小铁屑是铁磁性物质，在磁场中能够被磁化，轻敲玻璃板时，被磁化的铁屑会在磁场力作用下排列，从而显示出磁场的分布形状，因此此处填“磁化”。
（2）小磁针静止时，其N极的指向与该点的磁场方向一致，所以实验中借助小磁针的目的是显示磁场的方向。
（3）将电池正负极对调，改变了螺线管中电流的方向，此时小磁针指向转动180°，说明通电螺线管外部的磁场方向发生了改变，由此可知通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
【答案】
(1) 磁化；(2) 显示磁场的方向；(3) 电流
【知识点】
磁化现象，通电螺线管的磁场，磁场方向
【点评】
本题是对通电螺线管磁场实验基础知识点的考查，涉及实验器材的作用、磁场方向的影响因素，属于基础实验题，注重对实验原理的理解与应用。
【难度系数】
0.6
这道题围绕通电螺线管外部磁场的探究实验展开，需结合磁场的相关性质、实验器材的功能以及磁场方向的影响因素来逐一分析。第（1）问要明确小铁屑作为磁性材料在磁场中的变化；第（2）问需理解小磁针在磁场实验中的作用；第（3）问通过改变电流方向观察磁场方向的变化，推导相关结论。
【解析】
（1）小铁屑是铁磁性物质，在磁场中能够被磁化，轻敲玻璃板时，被磁化的铁屑会在磁场力作用下排列，从而显示出磁场的分布形状，因此此处填“磁化”。
（2）小磁针静止时，其N极的指向与该点的磁场方向一致，所以实验中借助小磁针的目的是显示磁场的方向。
（3）将电池正负极对调，改变了螺线管中电流的方向，此时小磁针指向转动180°，说明通电螺线管外部的磁场方向发生了改变，由此可知通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
【答案】
(1) 磁化；(2) 显示磁场的方向；(3) 电流
【知识点】
磁化现象，通电螺线管的磁场，磁场方向
【点评】
本题是对通电螺线管磁场实验基础知识点的考查，涉及实验器材的作用、磁场方向的影响因素，属于基础实验题，注重对实验原理的理解与应用。
【难度系数】
0.6
4 新情境 生活实践 [2026 无锡宜兴一模]人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图所示是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通，阀门$\mathrm{S}_1$只能向外开启，$\mathrm{S}_2$只能向内开启，线圈中的电流从A流向B时，电磁铁左端是
S
极，血液会流入
（流入/流出）活塞筒，该装置工作时，线圈中的电流方向需要
（需要/不需要）改变。答案
4. S 流入 需要
解析
【分析】
首先，需通过安培定则判断电磁铁的磁极；再结合左侧固定磁体的磁极，利用磁极间的相互作用规律确定活塞的运动方向；接着根据活塞运动对活塞筒内气压的影响，结合阀门的开启方向，判断血液的流动方向；最后分析电流方向改变时的磁极变化，确定电流是否需要改变。
【解析】
1. 判断电磁铁磁极：根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的环绕方向，当线圈中电流从A流向B时，大拇指指向螺线管的右端，因此电磁铁左端为S极；
2. 判断活塞运动：左侧固定磁体的右端为N极，电磁铁左端为S极，异名磁极相互吸引，因此活塞向左运动；
3. 判断血液流动：活塞向左运动时，活塞筒的容积增大，内部气压减小，阀门S2只能向内开启，因此血液会流入活塞筒；
4. 分析电流是否需要改变：当电流方向改变时，电磁铁的磁极会发生改变，左端变为N极，与左侧磁体的N极相互排斥，活塞向右运动，活塞筒容积减小，内部气压增大，阀门S1向外开启，血液流出。因此，该装置工作时，线圈中的电流方向需要改变，以实现泵血功能。
【答案】
S 流入 需要
【知识点】
电磁铁磁极判断、磁极间相互作用、气压与阀门
【点评】
本题结合人工心脏泵的新情境，考查电磁铁和气压的相关知识，需要学生将物理知识与实际应用结合，理清磁极判断、活塞运动、气压变化和血液流动的逻辑关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先，需通过安培定则判断电磁铁的磁极；再结合左侧固定磁体的磁极，利用磁极间的相互作用规律确定活塞的运动方向；接着根据活塞运动对活塞筒内气压的影响，结合阀门的开启方向，判断血液的流动方向；最后分析电流方向改变时的磁极变化，确定电流是否需要改变。
【解析】
1. 判断电磁铁磁极：根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的环绕方向，当线圈中电流从A流向B时，大拇指指向螺线管的右端，因此电磁铁左端为S极；
2. 判断活塞运动：左侧固定磁体的右端为N极，电磁铁左端为S极，异名磁极相互吸引，因此活塞向左运动；
3. 判断血液流动：活塞向左运动时，活塞筒的容积增大，内部气压减小，阀门S2只能向内开启，因此血液会流入活塞筒；
4. 分析电流是否需要改变：当电流方向改变时，电磁铁的磁极会发生改变，左端变为N极，与左侧磁体的N极相互排斥，活塞向右运动，活塞筒容积减小，内部气压增大，阀门S1向外开启，血液流出。因此，该装置工作时，线圈中的电流方向需要改变，以实现泵血功能。
【答案】
S 流入 需要
【知识点】
电磁铁磁极判断、磁极间相互作用、气压与阀门
【点评】
本题结合人工心脏泵的新情境，考查电磁铁和气压的相关知识，需要学生将物理知识与实际应用结合，理清磁极判断、活塞运动、气压变化和血液流动的逻辑关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
5 如图所示，$R_0$是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，$R$是电阻箱（已调至合适阻值），它们和电磁继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄，夜晚灯亮。给路灯供电的电源应在
a、b
（$a$、$b$ / $b$、$c$）两端；$b$点应接零
（火/零）线，若要求路灯能提前发光，则需要把电阻箱$R$的阻值调大
（大/小）一些。答案
5. a、b 零 大
解析
【分析】
首先明确自动控制逻辑：白天光照强，光敏电阻$R_0$阻值小，控制电路电流大，电磁铁磁性强，吸下衔铁，路灯熄灭；夜晚光照弱，$R_0$阻值大，控制电路电流小，电磁铁磁性弱，衔铁弹起，路灯点亮。据此判断电源位置，结合家庭电路接线规则判断b点接线，再根据提前发光的需求分析电阻箱$R$的调整方向。
【解析】
1. 确定路灯电源位置：白天电磁铁吸合，衔铁被拉下，路灯电路需断开；夜晚电磁铁不吸合，衔铁在上方，路灯电路需接通。观察电路图，衔铁在上方时触点连接a、b，因此路灯电源应接在a、b两端，实现夜晚导通灯亮、白天断开灯熄。
2. 判断b点接线：家庭电路中，为保证安全，开关接火线，用电器另一端接零线，因此b点应接零线。
3. 调整电阻箱$R$：要让路灯提前发光，即光照较强（$R_0$阻值较小）时灯点亮，需控制电路电流更小，使电磁铁不吸合。控制电路电源电压不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，总电阻需更大；因$R_0$随光照强而阻值变小，故需调大电阻箱$R$的阻值，增大总电阻，减小电流，让电磁铁无法吸合，路灯提前点亮。
【答案】
a、b 零 大
【知识点】
电磁继电器应用、家庭电路连接、欧姆定律应用
【点评】
本题结合电磁继电器、光敏电阻特性考查电路分析，需理清昼夜控制电路的电流变化，结合家庭电路安全规则和欧姆定律分析电阻调整，是电磁学在生活中的典型应用。
【难度系数】
0.3
首先明确自动控制逻辑：白天光照强，光敏电阻$R_0$阻值小，控制电路电流大，电磁铁磁性强，吸下衔铁，路灯熄灭；夜晚光照弱，$R_0$阻值大，控制电路电流小，电磁铁磁性弱，衔铁弹起，路灯点亮。据此判断电源位置，结合家庭电路接线规则判断b点接线，再根据提前发光的需求分析电阻箱$R$的调整方向。
【解析】
1. 确定路灯电源位置：白天电磁铁吸合，衔铁被拉下，路灯电路需断开；夜晚电磁铁不吸合，衔铁在上方，路灯电路需接通。观察电路图，衔铁在上方时触点连接a、b，因此路灯电源应接在a、b两端，实现夜晚导通灯亮、白天断开灯熄。
2. 判断b点接线：家庭电路中，为保证安全，开关接火线，用电器另一端接零线，因此b点应接零线。
3. 调整电阻箱$R$：要让路灯提前发光，即光照较强（$R_0$阻值较小）时灯点亮，需控制电路电流更小，使电磁铁不吸合。控制电路电源电压不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，总电阻需更大；因$R_0$随光照强而阻值变小，故需调大电阻箱$R$的阻值，增大总电阻，减小电流，让电磁铁无法吸合，路灯提前点亮。
【答案】
a、b 零 大
【知识点】
电磁继电器应用、家庭电路连接、欧姆定律应用
【点评】
本题结合电磁继电器、光敏电阻特性考查电路分析，需理清昼夜控制电路的电流变化，结合家庭电路安全规则和欧姆定律分析电阻调整，是电磁学在生活中的典型应用。
【难度系数】
0.3
6 [2026 宿迁沭阳模拟]为了确定标示不清的铅蓄电池的正、负极，小军同学将该电池和螺线管相连，闭合开关S后，小磁针静止时的指向如图所示，由此可以判断，螺线管的
铅蓄电池的c端是
b
(a/b)端为N极，铅蓄电池的c端是
正
(正/负)极，小磁针所在位置的磁感线方向与小磁针N极所指的方向相同
(相同/相反)。答案
6. b 正 相同
解析
【分析】
要解决本题，需结合小磁针指向与磁感线的关系、安培定则（右手螺旋定则）来逐步推导：首先根据小磁针N极指向确定磁感线方向，结合螺线管外部磁感线的分布规律判断螺线管磁极；再用安培定则判断电流方向，进而确定电源正负极；最后明确小磁针N极指向与磁感线方向的对应关系。
【解析】
1. 判断螺线管磁极：小磁针静止时N极向左，说明小磁针所在位置的磁感线方向向左；而螺线管外部的磁感线从N极出发、指向S极，因此螺线管的b端为N极，a端为S极。
2. 判断电源正负极：根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向N极（b端，向右），四指的环绕方向为电流方向，可知电流从螺线管的a端流入、b端流出，因此电源的c端是正极，d端是负极。
3. 磁感线与小磁针N极的关系：小磁针静止时，N极所指的方向就是该点的磁感线方向，因此小磁针所在位置的磁感线方向与小磁针N极所指的方向相同。
【答案】
b 正 相同
【知识点】
安培定则、磁感线、磁极判断
【点评】
本题结合小磁针指向考查螺线管磁极、电源正负极的判断，核心是掌握安培定则和磁感线的基本特点，属于电磁学基础应用题型，需理清逻辑关系逐步推导。
【难度系数】
0.3
要解决本题，需结合小磁针指向与磁感线的关系、安培定则（右手螺旋定则）来逐步推导：首先根据小磁针N极指向确定磁感线方向，结合螺线管外部磁感线的分布规律判断螺线管磁极；再用安培定则判断电流方向，进而确定电源正负极；最后明确小磁针N极指向与磁感线方向的对应关系。
【解析】
1. 判断螺线管磁极：小磁针静止时N极向左，说明小磁针所在位置的磁感线方向向左；而螺线管外部的磁感线从N极出发、指向S极，因此螺线管的b端为N极，a端为S极。
2. 判断电源正负极：根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向N极（b端，向右），四指的环绕方向为电流方向，可知电流从螺线管的a端流入、b端流出，因此电源的c端是正极，d端是负极。
3. 磁感线与小磁针N极的关系：小磁针静止时，N极所指的方向就是该点的磁感线方向，因此小磁针所在位置的磁感线方向与小磁针N极所指的方向相同。
【答案】
b 正 相同
【知识点】
安培定则、磁感线、磁极判断
【点评】
本题结合小磁针指向考查螺线管磁极、电源正负极的判断，核心是掌握安培定则和磁感线的基本特点，属于电磁学基础应用题型，需理清逻辑关系逐步推导。
【难度系数】
0.3
