Các dạng bài tập Vật lí lớp 11 Học kì 1

(1)

ĐỀ SỐ 1

I. PHẦN CHUNG Câu 1 (2đ)

a. Phát biểu bản chất dòng điện trong chất điện phân.

b. Điện phân dung dịnh CuSO4 có điện cực a nốt làm bằng Cu, biết bình điện phân có điện trở R

= 2Ω và hiệu điiện thế gữa hai cực của bình điện phân U = 4 V. Tính khối lượng Cu giải phóng khỏi a nốt trong khoảng thời gian 16 phút 5 giây. Biết Cu có hóa trị 2, khối lượng mol của Cu bằng 64 g, hằng số Fa-ra-đây F = 96500 C/mol.

Câu 2 (3đ)

Hai điện tích điểm q1 = 4.10^-7C, q2 = -4.10^-7C đặt cố định lần lượt tại hai điểm A và B trong không khí cách nhau một đoạn r =20cm.

a. Xác định cường độ điện trường tổng hợp tại trung điểm của AB .

b. Xác định lực điện trường tổng hợp do hai điện tích q1, q2 tác dụng lên q3 = 4.10^-7C. Cho biết q3 đặt tại C, với CA = CB = 20 cm

II. PHẦN RIÊNG

Câu 3 (5đ) (Chương trình Cơ bản) Cho mạch điện như hình vẽ.

Hai nguồn lần lượt có E1 = 8V, E2 = 4 V, r1 = r2 = 1Ω;

các điện trở R1 = 3Ω, R₂ = 5Ω, R₃ = 8Ω.

a. Tính suất điện động của bộ nguồn, điện trở trong của bộ nguồn và điện trở của mạch ngoài

b. Tính cường độ dòng điện chạy trong toàn mạch.

c. Nhiệt lượng tỏa ra trên toàn mạch trong 5 phút d. Tính UBC và UAD

SỞ GD& ĐT…

TRƯỜNG THPT … Tổ: Lý - CN

ĐỀ KIỂM TRA HỌC KÌ I NĂM HỌC 2018 - 2019 Môn: Vật Lý - Lớp 11

Thời gian làm bài 45 phút

(2)

Câu 4 (5đ) (Chương trình Nâng cao)

Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó, các nguồn điện giống nhau có E = 4V, r = 1Ω. Mạch ngoài gồm có điện trở R1 = R2 = R3 = 4Ω, Rx là một biến trở.

Bỏ qua điện trở của dây nối

a. Khi Rx = 3Ω. Tính cường độ dòng điện chạy trong toàn mạch, hiệu điện thế UCB và cường độ dòng điện qua các điện trở.

+ Tính nhiệt lượng tỏa ra trên toàn mạch trong 5 phút.

+ Tính UMC

b. Điều chỉnh Rx sao cho công suất của bộ nguồn đạt giá trị cực đại. Tính giá trị Rx và công suất của bộ nguồn lúc này.

...Hết...

(Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm)

(3)

ĐÁP ÁN ĐỀ SỐ 1 Câu 1:

a. Bản chất dòng điện trong chất điện phân: Là dòng chuyển dời có hướng của iôn dương cùng chiều điện trường và iôn âm ngược chiều điện trường. (1,0đ) b. Áp dụng công thức Fa ra đây: 1 A. t

m .

F n I.

 . Với U

I 2A

 R  (0,5 đ)

* Thay số tính đúng kết quả: m = 0,64 g (0,5 đ)

Câu 2:

a)

(0,5 đ)

* Gọi

E , E

₁ ₂ là véc tơ cường độ điện trường do q1, q2 gây ra tại M,

E , E

₁ ₂có phương chiều như hình vẽ và có độ lớn:

1

1 2

E k. q

 AM . Thay số vào ta có:

7

9 4

1 .4.102

E 9.10 36.10 (V / m) 0,1

   (0,25 đ)

2

2 2

E k. q

 BM . Thay số vào ta có:

7

9 4

2 . 4.102

E 9.10 36.10 (V / m) 0,1

 

  (0,25 đ)

Theo nguyên lý chồng chất điện trường thì

E

_M 

E

₁

E

₂ mà E₁E₂ (0,25 đ) Nên

E

_M 

E

₁

E

₂ 

72.10 (V / m)

⁴ (0,25 đ) b)

Hình vẽ biểu diễn các lực điện tác dụng lên điện tích q3: (0,5 đ)

𝐄

_𝟏

(4)

- Gọi

F , F

₁ ₂ là lực điện do q1, q2 tác dụng lên q3

-

F , F

₁ ₂ có phương chiều như hình vẽ và có độ lớn lần lượt là:

1 3 3

1 2

F k.q .q 36.10 N AC

   ; ₂ q .q² ₂³ ³

F k. 36.10 N

BC

   (0,5 đ)

- Lực điện tổng hợp tác dụng lên q3 là:

F

₁₂  

F

₁

F

₂ (0,25 đ) - Dễ dàng nhận thấy ∆CDE là đều nên ₁₂ ₂ q .q² ₂³ ³

F F k 36.10 N

BC

    ^{(0,25 đ)}

II. PHẦN RIÊNG

Câu 3 (5đ) (Chương trình Cơ bản) a)

Suất điện động của bộ nguồn, điện trở trong của bộ nguồn là: ^b ¹ ²

b 1 2

12V

r r r 2

     

    

 (1,0 đ)

Mạch ngoài gồm (R1 nt R2) // R3

+ R12 = R1 + R2 = 8 (0,5 đ)

+ điện trở của mạch ngoài: _N ¹² ³

12 3

R R .R 4

R R

  

 (0,5 đ)

𝐅

_𝟐

𝐅

_𝟏

𝐅

_𝟏𝟐

(5)

b) Cường độ dòng điện chạy trong toàn mạch: ^b

N b

I 12 2A

R r 4 2

   

  (1,0 đ)

c) Nhiệt lượng tỏa ra trên toàn mạch trong 5 phút:

2 2

N b

J

Q



I .(R



r ).t



2 .6.300



7200

(1,0 đ)

d) UBC = I. RBC = I. RN = 2.4 = 8 V (0,5 đ)

* Ta có: ₁ ₂ ₁₂ ^BC

12

I I I U

R 1A

    (0,25 đ)

=> U_AD  ₁ I .R₁ ₁ I.r₁   8 1.3 2.1  3V ^(0,25đ)

Câu 4 (5đ) (Chương trình Nâng cao a) (3,0 điểm)

Ta có:    _b 3. 12V và r_b 3.r  3 (0,25 đ)

* Khi Rx = 3Ω

Theo sơ đồ: Rx // R1 nt (R2//R3)

2 3

23

2 3

R R.

R 2

R R

  

 R¹²³ R¹R²³  6 (0,5 đ)

x 123 N

x 123

R R .R 2

R R

   

 (0,25 đ)

Áp dụng Định luật Ôm cho toàn mạch ta có:

Cường độ dòng điện chạy trong toàn mạch: ^b

N b

I 12 2, 4A

R r 2 3

   

  (0,25 đ)

Ta có: U_AB I.R_AB 4,8V _x ^AB

x

I U 1,6A

  R  (0,25 đ)

x

1 23

I I I I 0,8A

     (0,25 đ)

CB 23 23 23

U U I .R 0,8.2 1.6V (0,25 đ)

=> ₂ ²³

2

I U 0, 4A

 R  và I3 = I23 – I2 = 0,4 A (0,25 đ)

(6)

+ Nhiệt lượng tỏa ra trên toàn mạch trong 5 phút:

2 2

N b

Q



I (R

. 

r )



2, 4 .5.300



8640J

(0,25 đ) + U_MC  2.  I.2r I .R₁ ₁= -2.4 + 2,4.2.1 + 0,8.4 = 0 V (0,5 đ) b) (2,0 điểm)

Ta có: công suất của bộ nguồn là:

2 ng

N b N b

P .I .

R r R r

 

    

  (0,5 đ)

Mà ^x ^x

x x

123 N

123

R .R 6.R R  R R 6 R

  x

x 2

b ng

b

P 6.R

6 R r

  

 

(0,5 đ)

Để Png max <=> ^x

x b

( 6.R r ) 6 R 

 ^{min R}^x = 0. Khi đó

2 2

b ng

b

P 12 48W

r 3

   (1,0 đ)

(7)

ĐỀ SỐ 2

A. LÝ THUYẾT: (5 điểm)

1. Phát biểu định luật Cu-lông. Viết công thức và nêu ý nghĩa các đại lượng trong công thức và đơn vị. Cho biết đặc điểm của lực điện giữa hai điện tích điểm.

2. Bản chất của dòng điện trong chất điện phân? Viết công thức tổng quát của định luật Fa-ra- day, ý nghĩa các đại lượng và đơn vị trong công thức.

B. BÀI TOÁN: (5 điểm)

Bài 1: (2 điểm) Tại hai điểm A, B cách nhau 5cm trong không khí có hai điện tích điểm q1 = +16.10^-8 C và q2 = - 9.10^-8C. Tính cường độ điện trường tổng hợp và vectơ điện trường tại điểm C nằm cách A 4cm, cách B 3cm.

Bài 2: (3 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có suất điện động = 15 V và điện trở trong là r = 1,5Ω. Điện trở R1 = 12Ω, đèn R2 (6V-3W), R3 = 7,5 Ω là bình điện phân đựng dung dịch

CuSO4 có dương cực tan. (cho biết A = 64, n = 2).

a. Tính cường độ định mức và điện trở của đèn.

b. Tìm khối lượng đồng thu được ở catốt trong 16 phút 5 giây.

c. Tìm công suất của nguồn.

----Hết---- SỞ GD& ĐT…

TRƯỜNG THPT … Tổ: Lý - CN

ĐỀ KIỂM TRA HỌC KÌ I NĂM HỌC 2018 - 2019 Môn: Vật Lý - Lớp 11

Thời gian làm bài 45 phút

ξ , ^r

(8)

ĐÁP ÁN ĐỀ SỐ 2 A. LÝ THUYẾT:

1.

* Phát biểu định luật Cu-lông. 0,5 đ

Trả lời: “Lực tương tác giữa hai điện tích điểm có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.”

Công thức: q .q¹ ₂² F k.

 .r

 (N) 0,5 đ

Trong hệ SI: 0,5 đ

+ là hằng số điện: k = 9.10⁹ (^N.m

2 C² );

+ r là khoẳng cách của hai điện tích (m);

+ q là điện tích (C-Culông)

+ Ɛ: là hằng số điện môi phụ thuộc vào môi trường đặt các điện tích.

* Đặc điểm của lực tĩnh điện:

- lực hút nếu 2 điện tích trái dấu;

- lực đẩy nếu 2 điện tích cùng dấu 0,5 đ

+ Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đứng yên trong chân không có: 0,5 đ - Phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó

- Có chiều là lực hút nếu hai điện tích trái dấu, có chiều là lực đẩy nếu hai điện tích cùng dấu - Có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng

2.

* Bản chất dòng điện trong chất điện phân 0,5 đ

Dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường

* .Định luật Fa-ra-đây về điện phân

Định luật I : Phát biểu – Biểu thức 1,0 đ

Khối lượng chất giải phóng ra ở điện cực tỉ lệ với điện lượng q di chuyển qua bình điện phân m = K.q K (g/C) đương lượng điện hóa của chất giải phóng m (g) là khôi lượng chất giải phóng ở các điện cực q (C) Điện lượng di chuyển qua bình điện phân

(9)

Định luật II: 1,0 đ Khối lượng m của chất được giải phóng ra ở các điện cực tỉ lệ với đương lượng gam

n

Acủa chất đó và với điện lượng q đi qua dung dịch điện phân.

Biểu thức của định luật Fa-ra-đây: m = n A F1.

.I.t

m: khối lượng của chất được giải phóng ở điện cực tính bằng (g) F ≈ 96500 (C/mol): Hằng số Faraday

n: Hóa trị chất điện phân.

A: Nguyên tử lượng chất điện phân.

I: Cường độ dòng điện (A) t: Thời gian tính bằng (s) B. BÀI TOÁN:

Bài 1: (2 điểm)

Hình vẽ biểu diễn: 0,5 đ

Điện trường do hai điện tích q1 và q2 gây ra tại C được biểu diễn như hình vẽ.

Ta có: E_C E₁E₂ Trong đó:

8

9 5

1

1 2 2

1

16.10 E k. q 9.10 . 9.10 V / m

.r 1.0,04



  

 ^{0,25 đ}

8

9 5

2

2 2 2

2

q 9.10

E k. 9.10 . 9.10 V / m

.r 1.0,03



  

 ^{=> E}¹^{= E}² ^0,25^đ

Vì AB = 5cm; AC = 4cm và BC = 3cm =>▲ABC vuông tại C => E₁ E₂ 0,25 đ Suy ra

E

_C 

E

₁² 

E

²₂ 

E

₁

2



9 2.10 V / m

⁵ = 12,7.10⁵ V/m 0,5 đ

và E_C hợp với cạnh CB một góc 45^o. 0,25 đ

+ -

q1 q2

𝐄_𝟏

𝐄_𝟐

A B

𝐄_𝐂 C

(10)

Bài 2: (3 đ)

a) Mạch ngoài có các điện trở R1//R2 nt R3

 = 15 V, r = 1,5, R1 = 12,

2 2

dm 2

dm

U 6

R 12

P 3

    (0,5đ)

R1 // R2 R12 =

2 1

R R

 =

12 12

12 . 12

 = 6 (0,5đ)

R12 nt R3  RN = R12 + R3 = 6 + 7,5 = 13,5Ω (0,5đ) b) Áp dụng định luật Ôm toàn mạch:

I = R_N r

 =

5 , 1 5 , 13

15

 = 1 A (0,5đ)

Khối lượng đồng thu được ở catốt trong 16 phút 5 giây là:

1 A ₃ m . .I .t

F n = 0,32g (0,5đ)

c) Công suất của nguồn: Png = .I= 15.1 = 15W (0,5đ)

Ghi chú :

- Nếu không ghi đơn vị, hoặc ghi sai đơn vị - 0,25 đ (cả bài trừ tối đa 0,5đ) - Nếu tính ra kết quả sai, phép toán ghi đúng công thức cho 0,25đ

Các dạng bài tập Vật lí lớp 11 Học kì 1

E , E

E , E

E

E

E

E

E

E

72.10 (V / m)

𝐄

F , F

F , F

F

F

F

𝐅

𝐅

𝐅

J

Q

I .(R

r ).t

2 .6.300

7200

Q

I (R

r )

2, 4 .5.300

8640J

P .I .

R r R r

P 12 48W

r 3

ξ , r

16.10

E k. q 9.10 . 9.10 V / m

.r 1.0,04

q 9.10

E k. 9.10 . 9.10 V / m

.r 1.0,03

E

E

E

E

2

9 2.10 V / m

ξ , ^r