Đề thi học kì 2 Vật lí 11 Kết nối tri thức - Đề số 4 — Không quảng cáo

a) Tỉ số \(\frac{U}{{\rm{E}}}\) càng lớn nếu giá trị biến trở càng lớn.

b) Tỉ số \(\frac{U}{{\rm{E}}}\) càng lớn nếu giá trị biến trở càng nhỏ.

c) Hiệu (E−U)không đổi khi giá trị biến trở thay đổi.

d) Tổng (E+U)không đổi khi giá trị biến trở thay đổi.

a) Với 3 điện trở giống nhau bằng R thì có tất cả 3 cách ghép khác nhau. Do đó, có 3 giá trị khác nhau của cường độ dòng điện.

b) Trường hợp cường độ dòng điện nhỏ nhất ứng với điện trở của bộ lớn nhất: \({I_{{\rm{min}}}} = 0,5{\rm{A}}\)

c) Trường hợp cường độ dòng điện lớn nhất ứng với điện trở của bộ nhỏ nhất: \({I_{{\rm{max}}}} = 1,5{\rm{\;A}}\)

d) Trường hợp còn lại: \(I = 0,6{\rm{\;A}}\)

a) Công suất toả nhiệt trên biến trở: \({\rm{P}} = \frac{{{{\rm{E}}^2}}}{{R + 2r + \frac{{{r^2}}}{R}}}\)

b) Giá trị cực đại của P: \({{\rm{P}}_{{\rm{max}}}} = \frac{{{{\rm{E}}^2}}}{{4r}}\)

c) Suất điện động của nguồn điện là \({\rm{E}} = 12\;V\)

d) Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp công suất Pđạt giá trị 5 W là \({\rm{\Delta }}t = 60{\rm{\;s}}\)

a) Năng lượng của tụ điện A trước khi được nối là: \(W = 7,{5.10^{ - 4}}{\rm{\;J}}\)

b) Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có: \(U' = 30{\rm{\;V}}\)

c) Năng lượng của tụ điện A và B sau khi được nối là: \(W' = 4,{5.10^{ - 4}}{\rm{\;J}}\)

d) Năng lượng của tia lửa điện phát ra khi nối hai tụ điện với nhau là: \({\rm{\Delta }}W = - {3.10^{ - 4}}{\rm{\;J}}\)

Vận dụng lí thuyết quy ước về chiều dòng điện

Chiều dòng điện được quy ước là chiều dịch chuyển có hướng của điện tích dương.

Đáp án D

Vận dụng công thức tính điện lượng q

Điện lượng cần tìm q=It=2.5=10C

Đáp án C

Chọn C.

Chọn A.

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

Điện trường là môi trường bao quanh điện tích, gắn với điện tích và tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó.

Đáp án: C

Cường độ điện trường tại một điểm đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường lên điện tích tại điểm đó.

Đáp án: C

Chọn đáp án D

Ta có \({U_{MN}} = {V_M} - {V_N} = 40V\)

⇨ Điện thế tại M cao hơn điện thế tại N 40 V.

Chọn đáp án C

Cường độ điện trường hướng từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp. Ion dương nên lực điện cùng chiều với cường độ điện trường.

⇨ Ion dương sẽ chuyển động từ điểm có điện thế cao đến điểm có điện thế thấp.

Vận dụng lí thuyết nguồn điện

Hiệu điện thế giữa hai cực của một nguồn điện có độ lớn luôn bằng suất điện động của nguồn điện khi không có dòng điện chạy qua nguồn.

Đáp án A

Vận dụng lí thuyết ghép nguồn điện

Hai pin ghép nối tiếp với nhau thành bộ thì điện trở trong của bộ pin luôn lớn hơn điện trở trong của mỗi pin. Vì \({{\rm{E}}_b} = {{\rm{E}}_1} + {{\rm{E}}_2}\)

Đáp án D

Ta có: A _MN = W _M - W _N , thế năng tăng nên W _N > W _M nên A _MN < 0

Nên điện tích dịch chuyển trong điện trường sao cho thế năng của nó tăng thì công của của lực điện trường âm.

Đáp án:  A.

A = Fscosα . Nếu chỉ thay đổi chiều dài đường đi của điện tích trong điện trường thì chưa đủ dữ kiện để xác định công của lực điện trường vì điện trường còn phụ thuộc vào lực và góc.

Đáp án:  D.

Điện thế tại một điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường về khả năng tạo ra thế năng khi đặt tại đó một điện tích q.

Đáp án A.

A – đúng

B – sai

C, D – sai vì điện thế có âm, có thể dương, có thể bằng 0.

Đáp án A.

Fara là điện dung của một tụ điện mà giữa hai bản tụ có hiệu điện thế 1V thì nó tích được điện tích 1 C.

Đáp án A

Cặp số liệu ghi trên vỏ tụ điện cho biết điện dung của tụ và giới hạn của hiệu điện thế đặt vào hai cực của tụ.

Đáp án C.

a) Tỉ số \(\frac{U}{{\rm{E}}}\) càng lớn nếu giá trị biến trở càng lớn.

b) Tỉ số \(\frac{U}{{\rm{E}}}\) càng lớn nếu giá trị biến trở càng nhỏ.

c) Hiệu (E−U)không đổi khi giá trị biến trở thay đổi.

d) Tổng (E+U)không đổi khi giá trị biến trở thay đổi.

Tính tỉ số \(\frac{U}{{\rm{E}}}\)

Tỉ số: \(\frac{U}{{\rm{E}}} = \frac{R}{{R + r}} = \frac{1}{{1 + \frac{r}{R}}}\)

a) Tỉ số \(\frac{U}{{\rm{E}}}\) càng lớn nếu giá trị biến trở càng lớn.

Đúng

b) Tỉ số \(\frac{U}{{\rm{E}}}\)càng lớn nếu giá trị biến trở càng nhỏ.

Sai

c) Hiệu (E−U)không đổi khi giá trị biến trở thay đổi.

Sai

d) Tổng (E+U)không đổi khi giá trị biến trở thay đổi.

Sai

a) Với 3 điện trở giống nhau bằng R thì có tất cả 3 cách ghép khác nhau. Do đó, có 3 giá trị khác nhau của cường độ dòng điện.

b) Trường hợp cường độ dòng điện nhỏ nhất ứng với điện trở của bộ lớn nhất: \({I_{{\rm{min}}}} = 0,5{\rm{A}}\)

c) Trường hợp cường độ dòng điện lớn nhất ứng với điện trở của bộ nhỏ nhất: \({I_{{\rm{max}}}} = 1,5{\rm{\;A}}\)

d) Trường hợp còn lại: \(I = 0,6{\rm{\;A}}\)

Vận dụng công thức mắc điện trở nối tiếp, song song

a) Với 3 điện trở giống nhau bằng R thì có tất cả 3 cách ghép khác nhau. Do đó, có 3 giá trị khác nhau của cường độ dòng điện.

Đúng

b) Trường hợp cường độ dòng điện nhỏ nhất ứng với điện trở của bộ lớn nhất: \({R_{\rm{b}}} = 3R \Rightarrow {I_{{\rm{min}}}} = \frac{U}{{3R}} = 0,3{\rm{\;A}}\)

Sai

c) Trường hợp cường độ dòng điện lớn nhất ứng với điện trở của bộ nhỏ nhất: \({R_{\rm{b}}} = \frac{R}{3} \Rightarrow {I_{{\rm{max}}}} = \frac{{3U}}{R} = \frac{{9U}}{{3R}} = 9.0,3 = 2,7{\rm{\;A}}\)

Sai

d) Trường hợp còn lại: \({R_{\rm{b}}} = \frac{{3R}}{2} \Rightarrow I = \frac{{2U}}{{3R}} = 2.0,3 = 0,6{\rm{\;A}}\)

Đúng

a) Công suất toả nhiệt trên biến trở: \({\rm{P}} = \frac{{{{\rm{E}}^2}}}{{R + 2r + \frac{{{r^2}}}{R}}}\)

b) Giá trị cực đại của P: \({{\rm{P}}_{{\rm{max}}}} = \frac{{{{\rm{E}}^2}}}{{4r}}\)

c) Suất điện động của nguồn điện là \({\rm{E}} = 12\;V\)

d) Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp công suất Pđạt giá trị 5 W là \({\rm{\Delta }}t = 60{\rm{\;s}}\)

a) Ta có, công suất toả nhiệt trên biến trở: \({\rm{P}} = R{I^2} = R\frac{{{{\rm{E}}^2}}}{{{{\left( {R + r} \right)}^2}}} = \frac{{{{\rm{E}}^2}}}{{R + 2r + \frac{{{r^2}}}{R}}}\)

Đúng

b) Áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta có: \(R + \frac{{{r^2}}}{R} \ge 2r\) Dấu "=" của biểu thức này ( R = r) tương ứng với giá trị cực đại của P: \({{\rm{P}}_{{\rm{max}}}} = \frac{{{{\rm{E}}^2}}}{{4r}}\)

Đúng

c) Từ đồ thị, ta có: r=4Ωvà P _max =9 W.

Thay vào: \({{\rm{P}}_{\max }} = \frac{{{{\rm{E}}^2}}}{{4r}} \Rightarrow 9 = \frac{{{{\rm{E}}^2}}}{{4.4}} \Rightarrow {\rm{E}} = 12\;V\)

Đúng

d) Với P=5 W ta thấy trên đồ thị có một giá trị tương ứng là R ₂ =20Ω. Giá trị R ₁ còn lại thoả điều kiện R ₁ R ₂ =r ² ⇒R ₁ ⋅20=4 ² ⇒R ₁ =0,8Ω

Từ đề bài, ta có: R=0,32t(Ω), (t tính bằng s). Từ đó, thời gian cần tìm là:

\({\rm{\Delta }}t = \frac{{20 - 0,8}}{{0,32}} = 60{\rm{\;s}}\)

Đúng

a) Năng lượng của tụ điện A trước khi được nối là: \(W = 7,{5.10^{ - 4}}{\rm{\;J}}\)

b) Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có: \(U' = 30{\rm{\;V}}\)

c) Năng lượng của tụ điện A và B sau khi được nối là: \(W' = 4,{5.10^{ - 4}}{\rm{\;J}}\)

d) Năng lượng của tia lửa điện phát ra khi nối hai tụ điện với nhau là: \({\rm{\Delta }}W = - {3.10^{ - 4}}{\rm{\;J}}\)

Áp dụng công thức tính năng lượng của tụ điện

a) Năng lượng của tụ điện A trước khi được nối là: \(W = \frac{1}{2}{C_1}{U^2} = \frac{1}{2}.0,{6.10^{ - 6}}{.50^2} = 7,{5.10^{ - 4}}{\rm{\;J}}\)

Đúng

b) Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có: \(Q = {Q_1} + {Q_2} \Rightarrow {C_1}U = {C_1}U' + {C_2}U' \Rightarrow U' = \frac{{{C_1}U}}{{{C_1} + {C_2}}} = \frac{{0,{{6.10}^{ - 6}}.50}}{{0,{{6.10}^{ - 6}} + 0,{{4.10}^{ - 6}}}} = 30{\rm{\;V}}\)

Đúng

c) Năng lượng của tụ điện A và B sau khi được nối là: \(W' = \frac{1}{2}{C_1}{U^{{\rm{'}}2}} + \frac{1}{2}{C_2}{U^{{\rm{'}}2}} = \frac{1}{2}.0,{6.10^{ - 6}}{.30^2} + \frac{1}{2}.0,{4.10^{ - 6}}{.30^2} = 4,{5.10^{ - 4}}{\rm{\;J}}\)

Đúng

d) Năng lượng của tia lửa điện phát ra khi nối hai tụ điện với nhau là:

\({\rm{\Delta }}W = W - W' = 7,{5.10^{ - 4}} - 4,{5.10^{ - 4}} = {3.10^{ - 4}}{\rm{\;J}}\)

Sai

Áp dụng công thức tính cường độ dòng điện

Cường độ dòng điện là:\[I = \frac{{{\rm{\Delta }}q}}{{{\rm{\Delta }}t}} = \frac{{1,6}}{1} = 1,6{\rm{\;A}}\]

Vận dụng công thức tính điện lượng

Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây trong: \[{\rm{\Delta }}q = I{\rm{\Delta }}t = 1,5.1 = 1,5{\rm{C}}\]

Ta có :

Do đó r ² = ε.(r') ² ⇒ ε = 2,25 .

Do có 4.10 ¹² electron từ quả cầu này di chuyển sang quả cầu kia nên 2 quả cầu mang điện tích trái dấu và có |q ₁ | = |q ₂ | = 4.10 ¹² .1,6.10 ^-19 = 6,4.10 ^-7 .

Khi đó 2 quả cầu hút nhau và .

Độ lớn lực tương tác điện

Để F ₂ = 2,5.10 ^-4 N

⇒

Vận dụng công thức tính vận tốc trôi

Tỉ số tốc độ trôi của electron dẫn trong hai dây dẫn đang xét: \[I = {S_1}ne{v_1} = {S_2}ne{v_2} \Rightarrow \frac{{{v_1}}}{{{v_2}}} = \frac{{{S_2}}}{{{S_1}}} = \frac{{\pi r_2^2}}{{\pi r_1^2}} = \frac{{r_2^2}}{{r_1^2}} = \frac{{r_2^2}}{{{{\left( {3{r_2}} \right)}^2}}} = \frac{1}{9} = 0,33\]