Đề thi học kì 2 Vật lí 11 Chân trời sáng tạo - Đề số 5 — Không quảng cáo

a) Điện tích của tụ điện trước khi gõ là: \({Q_1} \approx 5,{05.10^{ - 12}}{\rm{C}}\)

b) Gọi điện dung của tụ điện sau khi gõ là C ₂ . Vì điện dung của tụ điện tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai bản tụ nên: \(\frac{{{C_2}}}{{{C_1}}} = \frac{{{d_1}}}{{{d_2}}} \Rightarrow {C_2} = 3,24{\rm{pF}}\)

c) Điện tích của tụ điện sau khi gõ là: \({Q_2} = 2,{62.10^{ - 11}}{\rm{C}}\)

d) Điện tích của tụ điện tăng một lượng: \({\rm{\Delta }}Q = 1,{22.10^{ - 11}}{\rm{C}}\)

a) Trường hợp hai nguồn mắc nối tiếp: \({I_1} = \frac{{2{\rm{E}}}}{{R + 2r}}\)

c) Từ (1) và (2) cho I ₁ =I ₂ ta được R=r

d) Thay vào tính được hiệu suất tương ứng trong hai trường hợp: \({H_2} = \frac{r}{{r + 2r}} = \frac{1}{3}\) và \({H_1} = \frac{r}{{r + \frac{r}{2}}} = \frac{2}{3}\)

a) Năng lượng điện tiêu thụ của điện trở không phụ thuộc vào giá trị điện trở.

b) Năng lượng điện tiêu thụ của điện trở phụ thuộc vào giá trị điện trở.

c) Hiệu điện thế U giữa hai đầu điện trở tỉ lệ nghịch với điện lượng q chuyển qua điện trở.

d) Hiệu điện thế U giữa hai đầu điện trở tỉ lệ thuận với điện lượng q chuyển qua điện trở.

a) Vì điện kế G chỉ số 0, nên không có dòng điện chạy qua đoạn MC (qua điện kế).

b) Dòng điện qua AB do nguồn 3 V là: \({I_1} = 0,5{\rm{\;A}}\)

c) Dòng qua điện trở  do nguồn 2 V là: \({I_2} = 1{\rm{\;A}}\)

d) \({\rm{AC}} = 40{\rm{\;cm}}\) thì kim điện kế chỉ số 0

Áp dụng lí thuyết về điện tích

Điện tích của một electron có giá trị bằng -1,6.10 ^-19 C.

Đáp án B

Áp dụng lí thuyết về hiện tượng nhiễm điện

Hiện tượng nhiễm điện do cọ xát.

Đáp án C

Vận dụng lí thuyết điện trường

Đơn vị của cường độ điện trường là V/m, N/C.

Đáp án C

Vận dụng lí thuyết điện trường

(1) – sai vì cường độ điện trường không phụ thuộc vào vào độ lớn điện tích thử đặt tại điểm đó.

(4) – sai vì các đường sức không cắt nhau

(5) – sai vì điện trường do điện tích âm không phải điện trường đều.

Đáp án C

Vận dụng lí thuyết công của lực điện

Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào hình dạng đường đi của điện tích.

Đáp án B

Vận dụng lí thuyết công của lực điện

Các ý sai: (2), (3), (4).

Đáp án C

Áp dụng lí thuyết về tụ điện

Đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện là: Điện dung của tụ điện.

Đáp án D

Lí thuyết ghép tụ điện

Hai tụ ghép nối tiếp \(C = \frac{{{C_1}{C_2}}}{{{C_1} + {C_2}}} = \frac{1}{{\frac{1}{{{C_1}}} + \frac{1}{{{C_2}}}}} < {C_2}\)

Đáp án A

Áp dụng lí thuyết năng lượng tụ điện

Năng lượng tụ điện \(W = \frac{1}{2}\frac{{{Q^2}}}{C} = \frac{1}{2}C{U^2} = \frac{1}{2}QU\)

Đáp án D

Vận dụng kiến thức thực tế

Tuabin nước không có tụ điện.

Đáp án D

Vận dụng lí thuyết về chiều dòng điện

Một proton và một electron đang bay theo phương ngang, cùng vận tốc dọc theo hướng từ tây sang đông tương ứng với hai dòng điện ngược chiều (do dòng điện thứ 2 có chiều từ đông sang tây, ngược chiều dòng electron) và cùng độ lớn dòng điện.

Đáp án D

Vận dụng lí thuyết về dòng điện

Quả cầu kim loại A tích điện dương, quả cầu kim loại B tích điện âm. Nối hai quả cầu bằng một dây đồng thì sẽ có dòng electron chuyển từ B qua A (do B đang thừa electron).

Đáp án A

Vận dụng lí thuyết ghép nguồn điện

Hai pin giống nhau ghép song song với nhau thành bộ thì điện trở trong của bộ pin luôn nhỏ hơn điện trở trong của mỗi pin. Vì \({r_b} = \frac{r}{2}\)

Đáp án C

Vận dụng lí thuyết nguồn điện

Một pin sau một thời gian đem sử dụng thì suất điện động của pin giảm và điện trở trong của pin tăng.

Đáp án D

Vận dụng lí thuyết về điện trở

Điện trở đèn sợi đốt tăng chậm hơn so với điện trở nhiệt thuận.

Đáp án D

Vận dụng lí thuyết về điện trở

Điện trở của một đèn sợi đốt tăng theo nhiệt độ vì sự tán xạ với các electron dẫn bởi ion ở nút mạng tăng.

Đáp án C

Vận dụng công thức tính năng lượng tiêu thụ

A=qU=150.12=1800J

Đáp án A

Vận dụng mối quan hệ giữa công suất và điện trở

Công suất \({\rm{P}} = \frac{{{U^2}}}{R}\)

Đáp án C

a) Điện tích của tụ điện trước khi gõ là: \({Q_1} \approx 5,{05.10^{ - 12}}{\rm{C}}\)

b) Gọi điện dung của tụ điện sau khi gõ là C ₂ . Vì điện dung của tụ điện tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai bản tụ nên: \(\frac{{{C_2}}}{{{C_1}}} = \frac{{{d_1}}}{{{d_2}}} \Rightarrow {C_2} = 3,24{\rm{pF}}\)

c) Điện tích của tụ điện sau khi gõ là: \({Q_2} = 2,{62.10^{ - 11}}{\rm{C}}\)

d) Điện tích của tụ điện tăng một lượng: \({\rm{\Delta }}Q = 1,{22.10^{ - 11}}{\rm{C}}\)

Áp dụng công thức tính điện tích của tụ

a) Điện tích của tụ điện trước khi gõ là: \({Q_1} = {C_1}{U_1} = \left( {0,{{81.10}^{ - 12}}} \right).5 \approx 4,{05.10^{ - 12}}{\rm{C}}\)

Sai

b) Gọi điện dung của tụ điện sau khi gõ là C ₂ . Vì điện dung của tụ điện tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai bản tụ nên: \(\frac{{{C_2}}}{{{C_1}}} = \frac{{{d_1}}}{{{d_2}}} \Rightarrow {C_2} = {C_1}.\frac{{{d_1}}}{{{d_2}}} = 0,81.\frac{2}{{2 - 1,5}} = 3,24{\rm{pF}}\)

Đúng

c) Điện tích của tụ điện sau khi gõ là: \({Q_2} = {C_2}{U_2} = \left( {3,{{24.10}^{ - 12}}} \right).5 \approx 1,{62.10^{ - 11}}{\rm{C}}\)

Sai

d) Điện tích của tụ điện tăng một lượng: \({\rm{\Delta }}Q = {Q_2} - {Q_1} = 1,{62.10^{ - 11}} - 4,{05.10^{ - 12}} \approx 1,{22.10^{ - 11}}{\rm{C}}\)

Đúng

a) Trường hợp hai nguồn mắc nối tiếp: \({I_1} = \frac{{2{\rm{E}}}}{{R + 2r}}\)

c) Từ (1) và (2) cho I ₁ =I ₂ ta được R=r

d) Thay vào tính được hiệu suất tương ứng trong hai trường hợp: \({H_2} = \frac{r}{{r + 2r}} = \frac{1}{3}\) và \({H_1} = \frac{r}{{r + \frac{r}{2}}} = \frac{2}{3}\)

Vận dụng công thức mắc nguồn thành bộ

a) Trường hợp hai nguồn mắc nối tiếp: \({I_1} = \frac{{{{\rm{E}}_{nt}}}}{{R + {r_{nt}}}} = \frac{{2{\rm{E}}}}{{R + 2r}}\)

Đúng

b) Trường hợp hai nguồn mắc song song: \({I_2} = \frac{{{{\rm{E}}_{//}}}}{{R + {r_{//}}}} = \frac{{\rm{E}}}{{R + \frac{r}{2}}}\)

Đúng

c) Từ (1) và (2) cho I ₁ =I ₂ ta được R=r

Đúng

d) Thay vào tính được hiệu suất tương ứng trong hai trường hợp:

\({H_1} = \frac{r}{{r + 2r}} = \frac{1}{3}\) và \({H_2} = \frac{r}{{r + \frac{r}{2}}} = \frac{2}{3}\)

Sai

a) Năng lượng điện tiêu thụ của điện trở không phụ thuộc vào giá trị điện trở.

b) Năng lượng điện tiêu thụ của điện trở phụ thuộc vào giá trị điện trở.

c) Hiệu điện thế U giữa hai đầu điện trở tỉ lệ nghịch với điện lượng q chuyển qua điện trở.

d) Hiệu điện thế U giữa hai đầu điện trở tỉ lệ thuận với điện lượng q chuyển qua điện trở.

Vận dụng lí thuyết vào công thức đã cho

Với U cho trước và khi có điện lượng q chuyển qua thì năng lượng tiêu thụ là A=qU. Giá trị điện trở R càng lớn thì dòng điện càng nhỏ, như thế sẽ cần thời gian lâu hơn để điện lượng là q và ngược lại nhưng hoàn toàn không ảnh hưởng đến giá trị năng lượng tiêu thụ A. Tóm lại, với một hiệu điện thế cho trước xác định năng lượng tiêu thụ điện của một đoạn mạch chỉ còn phụ thuộc vào điện lượng chuyển qua mạch theo công thức A=qU

a) Năng lượng điện tiêu thụ của điện trở không phụ thuộc vào giá trị điện trở.

Sai

b) Năng lượng điện tiêu thụ của điện trở phụ thuộc vào giá trị điện trở.

Sai

c) Hiệu điện thế U giữa hai đầu điện trở tỉ lệ nghịch với điện lượng q chuyển qua điện trở.

Đúng

d) Hiệu điện thế U giữa hai đầu điện trở tỉ lệ thuận với điện lượng q chuyển qua điện trở.

Sai

a) Vì điện kế G chỉ số 0, nên không có dòng điện chạy qua đoạn MC (qua điện kế).

b) Dòng điện qua AB do nguồn 3 V là: \({I_1} = 0,5{\rm{\;A}}\)

c) Dòng qua điện trở  do nguồn 2 V là: \({I_2} = 1{\rm{\;A}}\)

d) \({\rm{AC}} = 40{\rm{\;cm}}\) thì kim điện kế chỉ số 0

Áp dụng định luật Ohm cho toàn mạch

a) Vì điện kế G chỉ số 0, nên không có dòng điện chạy qua đoạn MC (qua điện kế).

U _MC =0⇒U _AM =U _AC (điểm M chập với điểm C).

Đúng

b) Dòng điện qua AB do nguồn 3 V là: \({I_1} = \frac{3}{{12 + 3}} = 0,2{\rm{\;A}}\)

Sai

c) Dòng qua điện trở  do nguồn 2 V là: \({I_2} = \frac{2}{{1,5 + 0,5}} = 1{\rm{\;A}}\)

Đúng

d)

\(\begin{array}{l} \Rightarrow {U_{{\rm{AM}}}} = {U_{{\rm{AC}}}} = 2 - 1,5 \cdot 1 = 0,5{\rm{\;V}} \Rightarrow {R_{{\rm{AC}}}} = \frac{{0,5}}{{0,2}} = 2,5{\rm{\Omega }}\\\frac{{{R_{{\rm{AC}}}}}}{{{R_{{\rm{AB}}}}}} = \frac{{{\rm{AC}}}}{{{\rm{AB}}}} \Rightarrow {\rm{AC}} = 40{\rm{\;cm}}\end{array}\)

Đúng

Áp dụng công thức tính cường độ điện trường

Do hai điện tích tại M và N trái dấu nên điểm P  nằm ngoài đoạn MN  và gần M  hơn (do độ lớn điện tích tại M nhỏ hơn độ lớn điện tích tại N).

Áp dụng công thức tính lực điện

Vì hạt bụi nằm cân bằng nên trọng lực cân bằng với lực điện. Ta có:

\(F = P \Rightarrow q\frac{U}{d} = mg \Rightarrow m = \frac{{qU}}{{gd}} = \frac{{{{10}^{ - 6}}.100}}{{9,8.1,{{5.10}^{ - 2}}}} \approx 0,{68.10^{ - 3\;}}kg = 0,68\;g\)

Hạt bụi kim loại lơ lửng nên trọng lực cân bằng với lực điện

Khi U=1000 V, vì hạt bụi kim loại lơ lửng nên trọng lực cân bằng với lực điện. Khi đó, bản tích điện dương sẽ ở trên và bản tích điện âm sẽ ở dưới. Ta có: \({F_d} = P \Rightarrow |q|E = mg \Rightarrow |q| = \frac{{mg}}{E} = \frac{{mgd}}{U} = \frac{{({{2.10}^{ - 9}}).9,8.({{5.10}^{ - 2}})}}{{{{2.10}^{ - 9}}}} = 1,47\;m/{s^2}\)

Thời gian hạt bụi kim loại chuyển động đến khi gặp bản âm là:

\(t = \sqrt {\frac{{2s}}{a}}  = \sqrt {\frac{{2.(2,{{5.10}^{ - 2}})}}{{1,47}}}  \approx 0,18s\)

Vận dụng công thức tính điện lượng

Điện lượng do dòng điện (1) đi qua tiết diện thẳng của dây trong khoảng thời gian từ \({t_1} = 2s\)đến \({t_2} = 4s\): \({\rm{\Delta }}{q_1} = {I_1}\left( {{t_2} - {t_1}} \right) = 5.\left( {4 - 2} \right) = 10{\rm{C}}\)

Áp dụng công thức tính vận tốc trôi

Áp dụng: \(I = {S_1}ne{v_1} = {S_2}ne{v_2} \Rightarrow {S_1}{v_1} = {S_2}{v_2} \Rightarrow {S_1}\frac{{{\ell _1}}}{{{t_1}}} = {S_2}\frac{{{\ell _2}}}{{{t_2}}}\)

Vì cùng một lượng kim loại nên: \({S_1}{\ell _1} = {S_2}{\ell _2} \Rightarrow {t_1} = {t_2} = 4,5h\)

Vậy thời gian trung bình một electron đi từ đầu đến cuối đoạn dây vẫn không đổi và bằng 4 giờ 30 phút.

Vận dụng định luật Ohm cho toàn mạch

Áp dụng: \(I = \frac{{\rm{E}}}{{{R_1} + r}} = \frac{8}{{{R_1} + 2}} = 1,6\;A \Rightarrow {R_1} = 3\Omega \)

R ₂ song song với R ₁ nên: \({R_1}{I_1} = {R_2}{I_2} \Rightarrow 3{I_1} = \frac{2}{3}{R_2} \Rightarrow {I_1} = \frac{2}{9}{R_2}\) và \(I = {I_1} + {I_2} = \frac{{2{R_2}}}{9} + \frac{2}{3} = \frac{8}{{2 + \frac{{3{R_2}}}{{{R_2} + 3}}}} \Rightarrow {R_2} = 6{\rm{\Omega }}\)