Bộ 3 đề thi cuối kì 2 Vật lí 11 Chân trời sáng tạo cấu trúc mới có đáp án - Đề 1

B

Định luật Jun – lenxơ. Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn tỉ lệ với bình phương cường độ dòng điện.

A

Suất điện động của bộ pin này là $E = \frac{A}{{It}} = \frac{{{{72.10}^3}}}{{2.3600}} = 10V$.

A

Mối liên hệ giữa suất điện động $E,$ công của nguồn $A$ và điện tích $q$ là $A = Eq.$

A

Nguồn điện tạo ra hiệu điện thế giữa hai cực bằng cách tách electron ra khỏi nguyên tử và chuyển electron và ion về các cực của nguồn.

B

Suất điện động có đơn vị là Vôn $\left( V \right).$

A

Hiệu điện thế mạch ngoài ${U_N} = I.{R_N} = \frac{E}{{{R_N} + r}}{R_N} = \frac{E}{{1 + \frac{r}{{{R_N}}}}}$ ® ${U_N}$ tăng khi ${R_N}$tăng.

A

Ta có, điện trở của dây dẫn: $R = \frac{{\rho l}}{S}$

Khi tăng đồng thời chiều dài của một dây dẫn đồng chất lên 3 lần và giảm tiết diện của dây đi 2 lần thì điện trở của dây kim loại tăng lên 6 lần.

D

Nếu dây dẫn kim loại có nhiệt độ không đổi thì cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại tuân theo định luật Ôm.

A

Nguyên nhân gây ra hiện tượng toả nhiệt trong dây dẫn khi có dòng điện chạy qua là do năng lượng của chuyển động có hướng của electron truyền cho ion(+) khi va chạm.

D

Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian.

D

Cường độ dòng điện được đo bằng ampe kế.

D

Ta có $\left\{ \begin{array}{l}{A_1} = {q_1}E\\{A_2} = {q_2}E\end{array} \right. \Rightarrow \frac{{{A_1}}}{{{A_2}}} = \frac{{{q_1}}}{{{q_2}}} \Rightarrow {A_2} = \frac{{{A_1}{q_2}}}{{{q_1}}} = \frac{{20.15}}{{10}} = 30{\rm{ mJ}}{\rm{.}}$

Đúng.

Tổng điện năng sản xuất được tính bằng tích của công suất và thời gian hoạt động, 500 kW×10(h/ngày)×7(ngày) =3500 kWh.

Sai.

Tổng chi phí điện hàng tuần được tính bằng tổng điện năng sản xuất nhân với giá điện, 35000×0.15 =5250 USD.

Đúng.

Tổng năng lượng tiêu thụ hàng tuần có thể được tính bằng công thức: năng lượng tiêu thụ = tổng điện năng sản xuất / hiệu suất,$35000\;kWh/0.90 = 38889\;kWh$.

Sai.

Tổng khí thải CO2 được tính bằng tổng năng lượng tiêu thụ nhân với lượng khí thải CO2 sản sinh ra cho mỗi kWh điện:$38889\;kWh \times 0.5\;kg\;CO2/kWh = 19445\;kg$

Đúng.

Điện trở tương đương của mạch khi nối cuộn dây theo kiểu nối tiếp là tổng của các điện trở riêng lẻ.

$${R_{nt}} = {R_1} + {R_2} = 20\Omega + 30\Omega = 50\Omega .$$

Đúng.

Điện trở tương đương của mạch khi nối cuộn dây theo kiểu nối song song là nghịch đảo của tổng nghịch đảo các điện trở riêng lẻ.

$\frac{1}{{{R_{ss}}}} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}$=>$\;{R_{ss}} = {\rm{ }}12\Omega$

Đúng.

Vì điện trở của cuộn dây 1 nhỏ hơn so với cuộn dây 2, theo Định luật Ôm, dòng điện sẽ lớn hơn khi đi qua cuộn dây có điện trở nhỏ hơn.

Sai.

$P = {U^2}/R$. Mạch nối tiếp có ${R_{nt}} > {R_{ss}}$nên công suất mạch nối tiếp bé hơn công suất của mạch song song.

Tốc độ dịch chuyển có hướng của electron tự do được xác định:

$v = \frac{1}{{Sne}} = \frac{1}{{\frac{{\pi {d^2}}}{4}.ne}} = 0,{21.10^{ - 4}}m/s$

Gọi điện trở tương đương giữa hai điểm A và B là R.

Vì mạch kéo dài vô hạn nên điện trở tương đương giữa hai điểm M và N trở đi về phía bên phải (hình trên) B (bỏ qua hai điện trở R1 và R1 đầu tiên) vẫn bằng R.

Ta có: $\frac{{R{R_2}}}{{R + {R_2}}} + {R_1} = R \Rightarrow \frac{{3R}}{{R + 3}} + 4 = R \Rightarrow R = 6(\Omega )$

Điện trở đoạn MN là: ${R_{MN}} = \left( {{R_1} + {R_2}} \right).{R_3}/\left( {{R_1} + {R_2} + {R_3}} \right) = 1{,}5\Omega$

Dòng điện qua mạch chính:$\;I = E/\left( {{R_{MN}} + R + r} \right) = 0{,}2A$

Hiệu điện thế giữa M, N: ${U_{MN}} = I{R_{MN}} = 0{,}3V$

Cường độ dòng điện qua${R_2}$: ${I_2} = {U_{MN}}/\left( {{R_1} + {R_2}} \right) = 0{,}05A$

- Hiệu điện thế giữa A, N: ${U_{AN}} = {U_{R2}} = {I_2}{R_2} = 0{,}2V$

- Hiệu điện thế giữa N và B: ${U_{NB}} = I{R_4} = 0{,}8V$

Hiệu điện thế giữa A và B: ${U_{AB}} = {U_{AN}} + {U_{NB}} = 1V$

Gọi U là hiệu điện thế, Q là nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước, ta có:

$Q = \frac{{{U^2}}}{{{R_1}}}{t_1} = \frac{{{U^2}}}{{{R_2}}}{t_2}$ (1)

+ Gọi ${t_3}$ là thời gian đun sôi ấm nước khi mắc 2 dây song song: $Q = \frac{{{U^2}}}{{\frac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}}}}{t_3}$ (2)

+ Từ (1) và (2): ${t_3} = \frac{{{t_1}{t_2}}}{{{t_1} + {t_2}}} = 24$phút

Ban đầu: $F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{R^2}}} \Rightarrow \left| {{q_1}{q_2}} \right| = \frac{{F{R^2}}}{k} \Rightarrow {q_1}{q_2} = 1{,}2 \cdot {10^{ - 17}}{{\rm{C}}^2}$.

Vì hai quả cầu như nhau và hệ cô lập về điện, nên sau khi tiếp xúc điện tích trên mỗi quả cầu là $q_1^{\rm{'}} = q_2^{\rm{'}} = \frac{{{q_1} + {q_2}}}{2}$.

Khi đó: $F' = \frac{k}{{{R^2}}}{\left( {\frac{{{q_1} + {q_2}}}{2}} \right)^2} \Leftrightarrow {\left( {{q_1} + {q_2}} \right)^2} = \frac{{4F'{R^2}}}{k} \Leftrightarrow {q_1} + {q_2} = \pm \sqrt {\frac{{4F'{R^2}}}{k}} = \pm {8.10^{ - 9}}{\rm{C}}{\rm{.\;}}$

Trường hợp 1: ${q^2} - {8.10^{ - 9}}q + 1,{2.10^{ - 17}} = 0$.

Suy ra: $\left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{{q_1} = {{2.10}^{ - 9}}{\rm{C}}}\\{{q_2} = {{6.10}^{ - 9}}{\rm{C}}}\end{array}} \right.$ hoặc $\left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{{q_1} = {{6.10}^{ - 9}}{\rm{C}}}\\{{q_2} = {{2.10}^{ - 9}}{\rm{C}}}\end{array}} \right.$

Trường hợp 2: ${q^2} + {8.10^{ - 9}}q + 1,{2.10^{ - 17}} = 0$.

Suy ra: $\left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{{q_1} = - {{2.10}^{ - 9}}{\rm{C}}}\\{{q_2} = - {{6.10}^{ - 9}}{\rm{C}}}\end{array}} \right.$ hoặc $\left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{{q_1} = - {{6.10}^{ - 9}}{\rm{C}}}\\{{q_2} = - {{2.10}^{ - 9}}{\rm{C}}}\end{array}} \right.$