Đề số 6 - Đề kiểm tra học kì 2 - Vật lí 11

Đề bài

I. TRẮC NGHIỆM (5 điểm)

Câu 1. Gọi n₁, n₂ lần lượt làchiết suất tuyệt đối của môi trường (1) và môi trường (2) với n₁ > n₂. Góc giới hạn phản xạ toàn phần khi tia sáng truyền từ môi trường (1) sang môi trường (2) được xác định bằng

A. \(\sin {i_{gh}} = \dfrac{{{n_1}}}{{{n_2}}}\)

B. \(\sin {i_{gh}} = \dfrac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\)                       

C. \(\sin {i_{gh}} = {n_1} - {n_2}\)

D.\(\sin {i_{gh}} = {n_2} - {n_1}\)

Câu 2. Khi chiếu một tia sáng từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém thì kết luận nào sau đây không đúng?

A. Tỉ số giữa sin của góc tới với sin của góc khúc xạ luôn nhỏ hơn 1.

B. Tỉ số giữa sin của góc tới với sin của góc khúc xạ luôn lớn hơn 1.

C. Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn tia tới.

D. Góc khúc xạ luôn lớn hơn góc tới.

Câu 3. Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên một hạt mang điện chuyển động trong từ trường có chiều tuân theo quy tắc

A.  bàn tay trái           B.  vào nam ra bắc

C.  bàn tay phải         D.  nắm bàn tay trái

Câu 4. Mắt của một người có khoảng cực viễn là 40cm. Để quan sát những vật ở vô cực mà không điều tiết thì người này đeo kính sát mắt có độ tụ

A. 2,5 dp.                      B. - 0,25 dp.

C. 0,25 dp.                    D. -2,5 dp.

Câu 5. Khi nói về tính chất của đường sức từ, phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức từ.

B. Chiều của đường sức từ tuân theo quy tắc nắm tay phải.

C. Đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu.

D. Nơi nào từ trường mạnh thì số đường sức từ sẽ thưa

Câu 6. Khi nói về lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn có chiều dài l, mang dòng điện I, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ  hợp với một góc \(\alpha \),  phát biểu nào sau đây không đúng?

A.Điểm đặt tại trung điểm đoạn dây

B.Phương vuông góc với \(\vec l\)  và \(\vec B\)

C.Độ lớn được xác định bằng\(B.I.l.\sin \alpha \)

D.Chiều tuân theo quy tắc nắm tay phải

Câu 7. Trong các mạch điện một chiều có chứa cuộn cảm, hiện tượng tự cảm

A. xảy ra khi ngắt mạch           

B. luôn xảy ra

C. xảy ra khi đặt nó trong từ trường đều

D. không xảy ra khi đóng mạch

Câu 8. Một vòng dây dẫn có diện tích 12 cm² đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 4.10^-4T. Vectơ cảm ứng từ hợp với pháp tuyến một góc 60⁰. Từ thông qua vòng dây đó bằng

A. 6.10^-7 Wb                     B.  2,4.10^-5 Wb

C. 2,4.10^-7 Wb                  D. 3.10^-7 Wb

Câu 9. Cách nào sau đây làm xuất hiện suất điện động cảm ứng trong một khung dây dẫn kín?

A. Thay đổi diện tích của khung dây

B. Cố định khung dây kín vào trong từ trường đều

C. Làm từ thông qua khung dây biến thiên

D. Quay khung dây quanh trục đối xứng của nó.

Câu 10. Từ trường tồn tại xung quanh

A. dây dẫn                         B. điện tích

C.  thước thép                    D. nam châm.

Câu 11. Mọi môi trường trong suốt đều có chiết suất tuyệt đối

A. nhỏ hơn 1.

B.  bằng 1.

C. lớn hơn hoặc bằng 1.

D.  lớn hơn hoặc bằng 0.

Câu 12. Mắt cận thị có

A. khoảng cực cận luôn bằng tiêu cự của thủy tinh thể 

B. điểm cực viễn ở vô cực

C. khoảng cực viễn hữu hạn

D. điểm cực cận xa hơn so với mắt thường

Câu 13. Trong hệ SI, đơn vị của từ thông là

A.  Vêbe (Wb)                      B.  Fara (F)

C.  Henri (H)                         D.  Ampe(A)

Câu 14. Cường độ dòng điện qua một ống dây có độ tự cảm L = 0,2 H giảm đều từ I₁ = 1,5A đến I₂ = 0,5A trong thời gian 0,25s. Suất điện động tự cảm trong ống dây có độ lớn

A. 1,6 V                                B. 0,8 V

C. 0,4 V                                D. 3,2 V

Câu 15. Khi chiếu một tia sáng từ không khí qua lăng kính, tia ló ra khỏi lăng kính

A. luôn bị lệch về phía góc chiết quang

B. luôn lệch một góc bằng góc chiết quang

C. không bị lệch so với phương của tia tới

D. luôn bị lệch về phía đáy của lăng kính

II. TỰ LUẬN (5 điểm)

Câu 1 (2điểm). Một dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt trong  không khí đi qua A mang dòng điện có cường độ I₁ = 1,5A và phương, chiều như hình vẽ (H1). Biết AM = 15cm, AB = 30cm.

a) Tính cảm ứng từ tại diểm M.

b) Đặt dây dẫn thẳng dài vô hạn mang dòng điện I₂ đi qua B song song với dây dẫn trên thì cảm ứng từ tổng hợp tại M có độ lớn 3.10^-6 T . Hỏi dòng điện chạy trong dây dẫn đi qua B có chiều như thế nào và cường độ bao nhiêu?

Câu 2 (3điểm). Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm.

a) Tính độ tụ của thấu kính .

b) Một vật sáng AB đặt trước thấu kính, vuông góc với trục chính của thấu kính tại điểm A và cách thấu kính một đoạn 30cm. Xác định vị trí, số phóng đại của ảnh và vẽ hình.

c) Giữ thấu kính cố định, di chuyển vật sáng AB dọc theo trục chính lại gần thấu kính một đoạn 5 cm so với vị trí ban đầu của vật thì ảnh di chuyển một đoạn bao nhiêu và theo chiều nào?

Lời giải chi tiết

I. TRẮC NGHIỆM

Câu 1:

Phương pháp:

Góc giới hạn phản xạ toàn phần khi tia sáng truyền từ môi trường (1) sang môi trường (2) được xác định bằng: \(\sin {i_{gh}} = \dfrac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\)

Cách giải:

Góc giới hạn phản xạ toàn phần khi tia sáng truyền từ môi trường (1) sang môi trường (2) được xác định bằng: \(\sin {i_{gh}} = \dfrac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\)

Chọn B.

Câu 2:

Phương pháp:

Định luật khúc xạ ánh sáng: \(\dfrac{{\sin i}}{{\sin r}} = \dfrac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\)

Ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém tức là n₁ > n₂.

Cách giải:

Ta có: \(\dfrac{{\sin i}}{{\sin r}} = \dfrac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\)

Do chiếu ánh sáng từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém tức là:

\({n_1} > {n_2} \Rightarrow \dfrac{{\sin i}}{{\sin r}} = \dfrac{{{n_2}}}{{{n_1}}} < 1\)

\(\Rightarrow \sin i < \sin r \Rightarrow i < r\)

Chọn B.

Câu 3:

Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên một hạt mang điện chuyển động trong từ trường có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái

Chọn C.

Câu 4:

Phương pháp:

Người có điểm cực viễn ở gần mắt là mắt bị tật cận thị, để khắc phục tật này, cần đeo sát mắt một thấu kính phân kì có \[f =  - {\rm{ }}O{C_v}\] để quan sát được vật ở vô cực mà không điều tiết.

Công thức tính độ tụ: \(D = \frac{1}{f}\)với f tính bằng mét.

Cách giải:

Người có điểm cực viễn ở gần mắt là mắt bị tật cận thị, để quan sát được vật ở vô cực mà không điều tiết, cần đeo sát mắt một thấu kính phân kì có tiêu cự:

\[f =  - O{C_v} =  - 40cm =  - 0,4{\rm{ }}m\]

Kính có độ tụ: \(D = \frac{1}{f} = \frac{1}{{ - 0,4}} =  - 2,5(dp)\)

Chọn D.

Câu 5:

Phương pháp:

Tính chất của đường sức từ:

+ Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức từ.

+ Đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu.

+ Nơi nào từ trường mạnh thì các đường sức từ sẽ mau, nơi nào từ trường yếu thì các đường sức từ thưa.

+ Từ trường của nam châm thẳng tuân theo quy ước: vào nam ra bắc, với từ trường dòng điện chiều của đường sức từ tuân theo quy tắc nắm tay phải.

Cách giải:

Tính chất của đường sức từ:

+ Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức từ.

+ Đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu.

+ Nơi nào từ trường mạnh thì các đường sức từ sẽ mau, nơi nào từ trường yếu thì các đường sức từ thưa.

+ Từ trường của nam châm thẳng tuân theo quy ước: vào nam ra bắc, với từ trường dòng điện chiều của đường sức từ tuân theo quy tắc nắm tay phải.

→ Phát biểu không đúng là: Nơi nào từ trường mạnh thì số đường sức từ sẽ thưa.

Chọn D.

Câu 6:

Phương pháp:

Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn có chiều dài l, mang dòng điện I, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ  hợp với một góc α có:

+ Điểm đặt tại trung điểm đoạn dây.

+ Phương vuông góc với  và .

+ Chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái.

+ Độ lớn được xác định bằng \(B.I.l.\sin \alpha \)

Cách giải:

Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn có chiều dài l, mang dòng điện I, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ  hợp với một góc α có:

+ Điểm đặt tại trung điểm đoạn dây.

+ Phương vuông góc với  và .

+ Chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái.

+ Độ lớn được xác định bằng \(B.I.l.\sin \alpha \)

→ Phát biểu không đúng là: Chiều tuân theo quy tắc nắm tay phải.

Chọn D.

Câu 7:

Phương pháp:

+ Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự biến thiên từ thông qua mạch này được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.

+ Trong các mạch điện một chiều, hiện tượng tự cảm xảy thường xảy ra khi đóng  mạch điện (dòng điện tăng lên đột ngột) và khi ngắt mạch điện (dòng điện giảm xuống 0)

+ Trong các mạch điện xoay chiều, luôn luôn xảy ra hiện tượng tự cảm, vì cường độ dòng điện xoay chiều biến thiên liên tục theo thời gian.

Cách giải:

Trong các mạch điện một chiều, hiện tượng tự cảm xảy thường xảy ra khi đóng  mạch điện (dòng điện tăng lên đột ngột) và khi ngắt mạch điện (dòng điện giảm xuống 0)

Chọn A.

Câu 8:

Phương pháp:

Công thức tính từ thông: \(\Phi  = B.S.\cos \alpha ;\,\alpha  = \left( {\overrightarrow n ;\overrightarrow B } \right)\)

Cách giải:

Từ thông qua vòng dây bằng:

\(\Phi  = B.S.\cos \alpha\)

\(  = {4.10^{ - 4}}{.12.10^{ - 4}}.\cos {60^0}\)

\(= 2,{4.10^{ - 7}}{\rm{W}}b\)

Chọn C.

Câu 9:

Phương pháp:

Khi từ thông qua một mạch kín biến thiên thì trong mạch kín đó xuất hiện suất điện động cảm ứng và do đó tạo ra dòng điện cảm ứng.

Cách giải:

Hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện tượng xuất hiện suất điện động cảm ứng trong một khung dây dẫn kín khi từ thông qua khung dây dẫn biến thiên.

Chọn C.

Câu 10:

Phương pháp:

Từ trường là môi trường vật chất tồn tại xung quanh nam châm hay dòng điện.

Cách giải:

Từ trường tồn tại xung quanh nam châm.

Chọn D.

Câu 11:

Phương pháp:

Chiết suất tuyệt đối (thường gọi tắt là chiết suất) của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.

Chiết suất của chân không là 1.

Mọi môi trường trong suốt đều có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1.

Cách giải:

Mọi môi trường trong suốt đều có chiết suất tuyệt đối lớn hơn hoặc bằng 1.

Chọn C.

Câu 12:

Phương pháp:

Đối với  mắt cận:

+ Khoảng cách OC_v hữu hạn

+ Điểm C_c gần hơn mắt bình thường

Cách giải:

Mắt cận thị có khoảng cực viễn hữu hạn trước mắt.

Chọn C.

Câu 13:

Trong hệ SI, đơn vị của từ thông là Vêbe (Wb).

Chọn A.

Câu 14:

Phương pháp:

Suất điện động tự cảm: \({e_{tc}} =  - L.\frac{{\Delta i}}{{\Delta t}}\)

Cách giải:

Suất điện động tự cảm trong ống dây có độ lớn:

\(\left| {{e_{tc}}} \right| = L.\left| {\dfrac{{\Delta i}}{{\Delta t}}} \right| = 0,2.\left| {\dfrac{{1,5 - 0,5}}{{0,25}}} \right|\)

\(= 0,8\left( V \right)\)

Chọn B.

Câu 15:

Phương pháp:

Sử dụng lí thuyết về đường truyền của tia sáng qua lăng kính: Khi chiếu một chùm tia sáng hẹp đến mặt bên của lăng kính, khi có tia ló ra khỏi lăng kính thì tia ló bao giờ cũng lệch về phía đáy lăng kính so với tia tới.

Cách giải:

Khi chiếu một tia sáng từ không khí qua lăng kính, tia ló ra khỏi lăng kính bị lệch về phía đáy của lăng kính.

Chọn D.

II. TỰ LUẬN

Câu 1:

Phương pháp:

a) Cảm ứng từ của dòng điện thẳng dài: \(B = {2.10^{ - 7}}.\frac{I}{r}\)

b) Áp dụng quy tắc nắm tay phải để xác định vecto cảm ứng từ tại M.

Nội dung quy tắc: Nắm bàn tay phải, sao cho ngón cái choãi ra 90⁰ chỉ chiều dòng điện trong dây dẫn thẳng, các ngón tay khum lại chỉ chiều của đường sức từ. Vecto cảm ứng từ tại một điểm có phương tiếp tuyến với đường sức từ tại điểm đó và có hướng cùng hướng với đường sức từ.

Áp dụng nguyên lý chồng chất từ trường để tìm cảm ứng từ tổng hợp tại M: \(\overrightarrow {{B_M}}  = \overrightarrow {{B_1}}  + \overrightarrow {{B_2}} \)

Cách giải:

Tóm tắt:

I₁ = 1,5A; AM = 15cm, AB = 30cm;

\[\begin{array}{l}{I_1} = 1,5A;AM = 15cm;AB = 30cm\\a)\,\,{B_M} = ?\\b)\,\,{B_M}' = {3.10^{ - 6}}T;{I_2} = ?\end{array}\]

Bài giải:

a) Cảm ứng từ của dòng điện thẳng dài:

 \({B_{1M}} = {2.10^{ - 7}}.\dfrac{I}{r} = {2.10^{ - 7}}.\dfrac{{1,5}}{{0,15}}\)

\(= {2.10^{ - 6}}(T)\)

b) Áp dụng quy tắc nắm tay phải ta xác định vecto cảm ứng từ tại M do I₁ gây ra: có phương vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện và chiều hướng vào trong.

Theo nguyên lý chồng chất từ trường thì cảm ứng từ tổng hợp tại M:

\(\overrightarrow {{B_M}}  = \overrightarrow {{B_1}}  + \overrightarrow {{B_2}} \)

Mà theo ý a) thì \[{B_{1M}} < {B_M}\], nên vec tơ \(\overrightarrow {{B_{2M}}} \) phải có cùng phương và cùng chiều với \(\overrightarrow {{B_{1M}}} \).

Tức là có phương vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện và chiều hướng vào trong.

Áp dụng quy tắc nắm tay phải ta xác định được chiều của dòng điện I₂ (như hình vẽ).

Vì vec tơ \(\overrightarrow {{B_{2M}}} \) có cùng phương và cùng chiều với \(\overrightarrow {{B_{1M}}} \) nên:

\({B_M} = \left| {{B_{1M}} + {\rm{ }}{B_{2M}}} \right| \)

\(\Rightarrow {B_{2M}} = {3.10^{ - 6}} - {2.10^{ - 6}} = {10^{ - 6}}T\)

Áp dụng công thức tính cảm ứng từ ta có:

 \({B_{2M}} = {2.10^{ - 7}}.\frac{{{I_2}}}{{r_2^2}} \)

\(\Rightarrow {I_2} = \frac{{{B_{2M}}}}{{{{2.10}^{ - 7}}}}.r_2^2 = \frac{{{{10}^{ - 6}}}}{{{{2.10}^{ - 7}}}}.0,15 = 0,75A\)

Vậy dòng điện I₂ có cường độ 0,75 A và ngược chiều với dòng điện I₁.

Câu 2:

Phương pháp:

a) Áp dụng công thức tính độ tụ \(D = \frac{1}{f}\)với f tính bằng mét;

b) Áp dụng công thức thấu kính về vị trí ảnh và độ phóng đại: \(\left\{ \begin{array}{l}\frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}} = \frac{1}{f}\\k =  - \frac{{d'}}{d}\end{array} \right.\)

Vẽ hình bằng cách vẽ ảnh B’ của B từ hai trong 3 tia đặc biệt:

+ Tia sáng đi qua quang tâm thì đi thẳng

+ Tia đi song song với trục chính thì tia ló đi qua F’

+ Tia sáng đi qua F thì tia ló đi song song với trục chính.

Từ B’ hạ vuông góc xuống trục chính tại A’, ta được ảnh A’B’ của AB.

c) Ta áp dụng công thức thấu kính và thay d₁ = d – 5 cm; tìm d₁’. Đánh giá.

Cách giải:

Tóm tắt:

TKHT: f = 20 cm = 0,2m 

a) D = ?

b) d = 30cm. Tìm d’;  k; tính chất ảnh?

c) Dịch vật AB lại gần TK 5 cm, ảnh di chuyển bao nhiêu? Theo chiều nào?

Bài giải:

a) Độ tụ của thấu kính: \(D = \dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{{0,2}} = {5_{}}(dp)\)

b) Áp dụng công thức thấu kính về vị trí ảnh và độ phóng đại

\(\left\{ \begin{array}{l}\dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}} = \dfrac{1}{f}\\k =  - \dfrac{{d'}}{d}\end{array} \right.\)

\(\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}d' = \dfrac{{d.f}}{{d - f}} = \dfrac{{30.20}}{{30 - 20}} = 60\left( {cm} \right)\\k =  - \dfrac{{60}}{{30}} =  - 2\end{array} \right.\)

Vậy ảnh là thật, cao gấp hai lần vật, ngược chiều với vật.

Vẽ hình:

c) Dịch vật lại gần thấu kính 5cm, ta có:

\[{d_1} = d--5 = 30--5 = 25cm\]

Áp dụng công thức thấu kính về vị trí ảnh

\(\dfrac{1}{{{d_1}}} + \dfrac{1}{{{d_1}'}} = \dfrac{1}{f} \)

\(\Rightarrow {d_1}' = \dfrac{{{d_1}.f}}{{{d_1} - f}} = \dfrac{{25.20}}{{25 - 20}} = 100\left( {cm} \right)\)

Vậy ảnh dịch chuyển 40 cm, ảnh dịch ra xa thấu kính, tức là dịch chuyển cùng chiều với vật.  

Nguồn: Sưu tầm