Đề số 5 - Đề kiểm tra học kì 1 - Vật lí 11

Đề bài

I. PHẦN TRẮC NGHIỆM (2,0 điểm)

Câu 1: Trên một bóng đèn có ghi chỉ số 40W. Đây là công suất tiêu thụ của đèn khi

A. đèn sáng bình thường.

B. vừa bật đèn.                      

C. vừa tắt đèn.

D. bắt đầu bị hỏng.

Câu 2: Mối liên hệ giữa hiệu điện thế U_MN và hiệu điện thế U_NM là

A. U_MN =\(\dfrac{1}{{{{\rm{U}}_{{\rm{NM}}}}}}\).

B. U_MN = \( - \dfrac{1}{{{{\rm{U}}_{{\rm{NM}}}}}}\).  

C. U_MN = U_NM.

D. U_MN = - U_NM.

Câu 3: Áp dụng công thức về sai số khi xác định điện trở bằng định luật Ôm, ta được kết quả nào?

A. \(\Delta \)R = \(\Delta \)U + \(\Delta \)I.

B. \(\dfrac{{\Delta R}}{R}\) = \(\dfrac{{\Delta U}}{U}\) + \(\dfrac{{\Delta I}}{I}\).  

C. \(\Delta \)R = \(\Delta \)U - \(\Delta \)I.

D. \(\dfrac{{\Delta R}}{R}\) = \(\dfrac{{\Delta U}}{U}\) - \(\dfrac{{\Delta I}}{I}\).

Câu 4: Hai của cầu kim loại mang các điện tích lần lượt là q₁ và q₂, cho tiếp xúc  nhau. Sau đó tách chúng ra thì mỗi quả cầu mang điện tích q với

A. \(q = {\rm{ }}{q_1} + {\rm{ }}{q_2}\)

B. \(q = \dfrac{{{q_1} + {q_2}}}{2}\)                                 

C. \(q = \dfrac{{{q_1} - {q_2}}}{2}\)

D. \(q = {\rm{ }}{q_1} - {q_2}\)

Câu 5: Công A của lực điện trường khi một quả cầu tích điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường đều có cường độ điện trường E được tính là A=qEd. Trong đó d là

A. đường kính của quả cầu tích điện.

B. hình chiếu của độ dời của điện tích lên hướng của một đường sức điện.

C. độ dài đường đi của điện tích.

D. độ dài đoạn thẳng MN.

Câu 6: Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng

A. sinh công của mạch điện.          

B. tác dụng lực của nguồn điện.

C. thực hiện công của nguồn điện.

D. dự trữ điện tích của nguồn điện.

Câu 7: Chọn phát biểu sai.

A. Tụ điện là một hệ hai vật dẫn gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện.

B. Đơn vị điện dung của tụ điện là Fara (F).

C. Theo quy ước, điện tích của tụ điện là điện tích trên bản âm của tụ điện đó.

D. Tụ điện được dùng phổ biến là tụ điện phẳng.

Câu 8: Điện năng biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng ở dụng cụ hay thiết bị điện nào sau đây?

A. Quạt điện.

B. Ấm điện.

C. Ắc quy đang nạp điện.

D. Bình điện phân.

II. PHẦN TỰ LUẬN (8,0 điểm)

Câu 9 (2,0 điểm): Một bình điện phân đựng dung dịch AgNO₃ với anôt bằng bạc. Điện trở của bình điện phân là R = 2\(\Omega \). Hiệu điện thế đặt vào hai cực là U = 10V. Cho biết đối với bạc A = 108 và n = 1.

a) Tính cường độ dòng điện chạy qua bình.

b) Xác định lượng bạc bám vào cực âm sau 2 giờ.

 Câu 10 (4,0 điểm): Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 V, điện trở trong rất nhỏ, mạch ngoài gồm các điện trở R₁ = 3 Ω, R₂ = 4 Ω, R₃ = 5 Ω được mắc nối tiếp.

a) Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch.

b) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R_2.

c) Tính công của nguồn điện sản ra trong 10 phút và công suất tỏa nhiệt ở điện trở R_3.

d) Nếu R₃ là biến trở. Xác định R₃ để công suất tiêu thụ nhiệt trên R₃ đạt cực đại.

Câu 11 (2,0 điểm): Hai điện tích q₁ = q₂ = q > 0 đặt tại A và B trong không khí. Cho biết AB = 2a.

a) Xác định cường độ điện trường E_M tại điểm M trên đường trung trực của AB, cách AB một đoạn bằng h.

b) Xác định h để E_M  cực đại. Tính giá trị cực đại này.

Lời giải chi tiết

1. Phần trắc nghiệm: 2,0 điểm. Mỗi câu đúng 0,25đ

1	2	3	4	5
A	D	B	B	B
6	7	8
C	C	B

2. Phần tự luận: 8,0 điểm

Câu 9:

a. Cường độ dòng điện qua bình điện phân:

I =\(\dfrac{U}{R}\)= 5 A               

b.  Lượng bạc bám vào cực âm sau 2h là :

m=\(\dfrac{1}{F}\dfrac{A}{n}It\) = \(\dfrac{1}{{96500}}\dfrac{{108}}{1}.5.2.60.60\)= 40,3 g        

Câu 10:

a.  Điện trở mạch ngoài là :

R\(_m\)= R₁ + R₂ + R₃ = 3+4+5 = 12(Ω).          

Cường độ dòng điện chạy trong mạch là :                                       

I=\(\dfrac{E}{{{R_m}}} = \dfrac{{12}}{{12}} = 1A\)     

b.  Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R₂:

U\(_2\) = I. R₂ = 1.4 = 4 V      

c. Công của nguồn điện sản ra trong 10 phút:

A= E.I.t = 12.1.10.60= 7200J          

Công suất tỏa nhiệt trên điện trở R₃:  P = I². R₃ = 5 W       

d. Công suất tỏa nhiệt trên điện trở R₃: 

P = I². R₃ =\(\dfrac{{{E^2}}}{{{{({R_1} + {R_2} + {R_3})}^2}}}.{R_3}\)

   = \(_{}\dfrac{{{E^2}}}{{{{(\dfrac{{{R_1} + {R_2}}}{{\sqrt {{R_3}} }} + \sqrt {{R_3}} )}^2}}}\)        

Để P\(_{\max }\) thì mẫu   (\(\dfrac{{{R_1} + {R_2}}}{{\sqrt {{R_3}} }} + \sqrt {{R_3}} {)_{\min }}\)áp dụng bất đẳng thức Cosi:                        \(\dfrac{{{R_1} + {R_2}}}{{\sqrt {{R_3}} }} + \sqrt {{R_3}} \)\( \ge \)2\(\sqrt {{R_1} + {R_2}} \)

Dấu “=” xảy ra khi R\(_3\)= R\(_1\)+R\(_2\)= 3+4 = 7\(\Omega \)

Vậy để công suất tỏa nhiệt trên R\(_3\) cực đại thì R\(_3\)=7\(\Omega \).                       

Câu 11:

 

a. Cường độ điện trường tại M: \(\overrightarrow E  = {\overrightarrow E _1} + {\overrightarrow E _2}\)

\({E_1} = {E_2} = k\dfrac{q}{{{a^2} + {x^2}}}\)     

Hình bình hành xác định \(\overrightarrow E \)là hình thoi:

E = 2E₁cos\(\alpha  = \dfrac{{2kqh}}{{{{\left( {{a^2} + {h^2}} \right)}^{3/2}}}}\)       

b. Định h để E_M đạt cực đại:

\(\begin{array}{l}{a^2} + {h^2} = \dfrac{{{a^2}}}{2} + \dfrac{{{a^2}}}{2} + {h^2} \ge 3.\sqrt[3]{{\dfrac{{{a^4}.{h^2}}}{4}}}\\ \Rightarrow {\left( {{a^2} + {h^2}} \right)^3} \ge \dfrac{{27}}{4}{a^4}{h^2}\\ \Rightarrow {\left( {{a^2} + {h^2}} \right)^{3/2}} \ge \dfrac{{3\sqrt 3 }}{2}{a^2}h\end{array}\)

Do đó: \({E_M} \le \dfrac{{2kqh}}{{\dfrac{{3\sqrt 3 }}{2}{a^2}h}} = \dfrac{{4kq}}{{3\sqrt 3 {a^2}}}\)     

E_M  đạt cực đại khi: \({h^2} = \dfrac{{{a^2}}}{2} \Rightarrow h = \dfrac{a}{{\sqrt 2 }}\)

\(\Rightarrow {\left( {{E_M}} \right)_{m{\rm{ax}}}} = \dfrac{{4kq}}{{3\sqrt 3 {a^2}}}\)