Đề Thi Vật Lý 11 Học Kì 1 Trường THPT Nguyễn Công Trứ TP Hồ Chí Minh Có Đáp Án Và Lời Giải Chi Tiết

Đề thi Vật Lý 11 học kì 1 Trường THPT Nguyễn Công Trứ TP Hồ Chí Minh có đáp án và lời giải chi tiết gồm lý thuyết và bài tập. Các bạn xem ở dưới.

SỞ GD&ĐT HỒ CHÍ MINH THPT NGUYỄN CÔNG TRỨ

KIỂM TRA HỌC KÌ I MÔN: Vật Lí – Lớp 11 Thời gian làm bài: 45 phút; không kể thời gian phát đề

A. LÝ THUYẾT

Câu 1 (VD): Phát biểu định luật Ôm đối với mạch kín chứa nguồn (e , r) và mạch ngoài là điện trở R , viết biểu thức.

Áp dụng: Một nguồn điện có điện trở trong 0,2 Ω được mắc với điện trở 4,8Ω thành mạch kín. Khi đó cường độ dòng điện trong mạch là 2,5 A. Vẽ mạch điện có chiều dòng điện. Tính suất điện động của nguồn và hiệu điện thế hai cực của nguồn điện ?

Câu 2 (NB): Nêu bản chất dòng điện trong chất khí

Câu 3 (NB): Nêu nguyên nhân làm cho điện trở kim loại thay đổi theo nhiệt độ ? Trạng thái siêu dẫn là gì? Nêu điều kiện nhiệt độ để vật dẫn chuyển qua trạng thái đó?

B. BÀI TẬP

Câu 4 (VD): Cho hai điện tích q₁ = 8.10^–8C và q₂ = –1,6.10^–7C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng AB = 4cm trong không khí.

a. Tính độ lớn lực tương tác điện giữa hai điện tích ?

b. Điểm M cách A, B những đoạn : AM = 2cm, BM = 6cm. Vẽ và tính độ lớn cường độ điện trường tổng hợp tại điểm M.

Câu 5 (VD): Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có suất điện động e =10 V, điện trở trong r =1 Ω . Các điện trở R₁ = 3 Ω , R₂ = 6 Ω , R₃ = 2 Ω , C = 4µF. Tính

a) Cường độ dòng điện qua nguồn và điện tích của tụ.

b) Công suất tiêu thụ mạch ngoài và hiệu suất nguồn.

Câu 6 (VD): Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có suất điện động e = 14 V, điện trở trong r = 2 Ω; R₁ là bóng đèn (6V-12W), R₂ = 10 Ω là điện trở của bình điện phân dung dịch CuSO4 có cực dương bằng Cu. R3 là một biến trở. Vôn kế lí tưởng, A = 64, n = 2, F = 96500C/mol

a) Khi R₃ = 12 Ω. Xác định: Số chỉ vôn kế. Tính khối lượng đồng giải phóng trong thời gian 32 phút 10 giây.

b) Để đèn sáng bình thường phải điều chỉnh R₃ có giá trị là bao nhiêu ?

LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1:

Phương pháp giải:

Định luật Ôm cho toàn mạch: Cường độ dòng điện trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch điện. $I = \frac{e}{{R + r}}$

Chiều dòng điện là chiều từ cực dương, qua dây dẫn và các thiệt bị đến cực âm của nguồn điện.

Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa điện trở: U = IR

Giải chi tiết:

Định luật Ôm cho toàn mạch: Cường độ dòng điện trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch điện. $I = \frac{e}{{R + r}}$

Áp dụng: Suất điện động của nguồn:E = I(r+ R) = 2,5.(0,2+4,8) = 12,5V

Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn: U = IR = 2,5.4,8 = 12V

Câu 2:

Phương pháp giải:

Bản chất dòng điện trong chất khí là dòng dịch chuyển có hướng của ion dương theo chiều điện trường và các ion âm và electron tự do ngược chiều điện trường.

Giải chi tiết:

Bản chất dòng điện trong chất khí là dòng dịch chuyển có hướng của ion dương theo chiều điện trường và các ion âm và electron tự do ngược chiều điện trường.

Câu 3:

Phương pháp giải:

Khi nhiệt độ tăng thì các ion kim loại dao động mạnh, độ mất trật tự của mạng tinh thể kim loại tăng, càng làm tăng độ cản trở chuyển động của electron tự do nên điện trở tăng theo.

Trạng thái siêu dẫn là trạng thái vật có điện trở bằng 0.

Nguyên nhân chuyển sang trạng thái siêu dẫn: nhiệt độ hạ xuống nhiệt độ TCnào đó, điện trở của kim loại (hay hợp kim) giảm đột ngột đến nhiệt độ bằng 0.

Giải chi tiết:

Khi nhiệt độ tăng thì các ion kim loại dao động mạnh, độ mất trật tự của mạng tinh thể kim loại tăng, càng làm tăng độ cản trở chuyển động của electron tự do nên điện trở tăng theo.

Trạng thái siêu dẫn là trạng thái vật có điện trở bằng 0.

Nguyên nhân chuyển sang trạng thái siêu dẫn: nhiệt độ hạ xuống nhiệt độ TCnào đó, điện trở của kim loại (hay hợp kim) giảm đột ngột đến nhiệt độ bằng 0.

Câu 4:

Phương pháp giải:

Lực tương tác tính điện: $F = \frac{{k\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}$

Cường độ điện trường do điện tích q gây ra tại một điểm cách nó một đoạn r là: $E = \frac{{k\left| q \right|}}{{{r^2}}}$

Vecto cường độ điện trường hướng ra xa nếu q> 0; hướng lại gần nếu q < 0.

Cường độ điện trường tại M là tổng hợp cường độ điện trường do hai điện tích q1, q2 gây ra tại M

Giải chi tiết:

Độ lớn lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích:

$F = \frac{{k\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}} = \frac{{{{9.10}^9}{{.8.10}^{ – 8}}.1,{{6.10}^{ – 7}}}}{{0,{{04}^2}}} = 0,072N$

Cường độ điện trường tại M: $\overrightarrow {{E_M}} = \overrightarrow {{E_1}} + \overrightarrow {{E_2}} $

Vì q1, q2 trái dấu nên hai vec tơ $\overrightarrow {{E_1}} ;\overrightarrow {{E_2}} $ trái dấu.

Vậy ${E_M} = \left| {{E_1} – {E_2}} \right| = \left| {\frac{{k\left| {{q_1}} \right|}}{{A{M^2}}} + \frac{{k\left| {{q_2}} \right|}}{{B{M^2}}}} \right| = \left| {\frac{{{{9.10}^9}\left| {{{8.10}^{ – 8}}} \right|}}{{0,{{02}^2}}} + \frac{{{{9.10}^9}\left| { – 1,{{6.10}^{ – 7}}} \right|}}{{0,{{06}^2}}}} \right|$ = 2,2.106V/m

Câu 5:

Phương pháp giải:

Định luật Ôm cho toàn mạch: $I = \frac{e}{{R + r}}$

Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa điện trở: U = IR

Điện tích của tụ: Q= CU

Đoạn mạch gồm các điện trở nối tiếp: R = R₁ + R₂ + …; U = U₁ + U₂ + …; I = I₁ = I₂ = …

Đoạn mạch gồm các điện trở song song: $\frac{1}{R} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}} + …$; U = U₁ = U₂ = …; I = I₁+ I₂+ …

Công suất tiêu thụ: P = I²R.

Hiệu suất của nguồn: H = U/E

Giải chi tiết:

Điện trở tương đương của mạch ngoài: ${R_N} = \frac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}} + {R_3} = 4\Omega $

Cường độ dòng điện qua nguồn chính là cường độ dòng điện mạch chính:

$I = \frac{e}{{{R_N} + r}} = \frac{{10}}{{4 + 1}} = 2A$

Hiệu điện thế mạch ngoài: U = IR­_N= 2.4 = 8V

Điện tích của tụ: Q = CU = 4.10^-6.8 = 3,2.10^-5C

Công suất tiêu thụ trên mạch ngoài: P = I²R_N = 2².4 = 16W

Hiệu suất của nguồn: H = U/E = 8/10 = 0,8

Câu 6:

Phương pháp giải:

Định luật Ôm cho toàn mạch: $I = \frac{e}{{R + r}}$

Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa điện trở: U = IR

Đoạn mạch gồm các điện trở nối tiếp: R = R₁ + R₂ + …; U = U₁ + U₂ + …; I = I₁ = I₂ = …

Đoạn mạch gồm các điện trở song song: $\frac{1}{R} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}} + …$; U = U₁ = U₂ = …; I = I₁+ I₂+ …

Công suất tiêu thụ: P = I²R = U²/R = UI

Đèn sáng bình thường khi dòng điện qua đèn bằng các giá trị định mức.

Khối lượng kim loại bám vào catot: m = AIt/Fn

Giải chi tiết:

Điện trở của đèn: R_đ = U_đm²/P_đm = 6²/12 = 3Ω

Điện trở mạch ngoài: ${R_N} = \frac{{{R_2}.({R_1} + {R_3})}}{{{R_1} + {R_2} + {R_3}}} = 6\Omega $

Cường độ dòng điện mạch chính: $I = \frac{e}{{{R_N} + r}} = \frac{{14}}{{6 + 2}} = 1,75A$

Số chỉ vôn kế là hiệu điện thế giữa hai đầu mạch ngoài: U = IR_N = 1,75.6 = 10,5V

Dòng điện qua R₂: I₂ = U₂/R₂ = 10,5/10 = 1,05A

Khối lượng đồng giải phóng trong 32 phút 10 giây = 1930s

$m = \frac{{AIt}}{{Fn}} = \frac{{64.1,05.1930}}{{96500.2}} = 0,672g$

Đèn sáng bình thường: I_đ = I­₃ = P_đm/U_đm = 2A

Điện trở mạch ngoài: ${R_N} = \frac{{{R_2}.({R_1} + {R_3})}}{{{R_1} + {R_2} + {R_3}}} = \frac{{10(6 + {R_3})}}{{16 + {R_3}}}$

Hiệu điện thế mạch ngoài: U = U₁₃ = 2.R₁₃ = 2.(6+R₃)

Cường độ dòng điện mạch ngoài:

$I = \frac{{{U_{13}}}}{{{R_N}}} = \frac{e}{{{R_N} + r}} \Rightarrow \frac{{2({R_3} + 6)}}{{\frac{{10(6 + {R_3})}}{{16 + {R_3}}}}} = \frac{{14}}{{\frac{{10(6 + {R_3})}}{{16 + {R_3}}} + 2}} \Rightarrow {R_3} = $