De thi va dap an Vat li 12

của điện áp lên gấp đôi thì cường độ dòng điện trong mạch không đổi I=1A. Cuộn dây thuần cảm, R là biến trở.[r]

SỞ GD-ĐT NAM ĐỊNH

TRƯỜNG THPH CHUYÊN LÊ HỒNG PHONG

ĐỀ THI VẬT LÍ HÈ NĂM HỌC 2009-2010 KHỐI 12A

Thời gian làm bài: 120 phút

Câu 1: a,Nêu cách cấu tạo có

của máy phát điện xoay chiều pha Trong thực tế, máy phát điện công suất lớn thường có cấu tạo theo kiểu nào, sao?

b,Người ta tìm cách tăng hệ số cơng suất thiết bị tiêu thụ điện nhằm mục đích gì, sao? Vì lõi máy biến áp lại làm nhiều thép kĩ thuật ghép cách điện?

Câu 2:

Cho đoạn mạch

như hình vẽ Đặt vào đầu A, B điện áp

xoay chiều u=200cos(100t-4



)(V) Biết

R=r=50(); L=

(H); C= 



4

2.10 (F)

a, Lập biểu thức cường độ dòng điện mạch b, Lập biểu thức điện áp uMN uNB

c, Cho C thay đổi, tìm C để điện áp hai đầu đoạn mạch lệch pha /4 so với điện áp hai điểm MN Lập biểu thức cường độ dịng điện mạch

Câu 3:

Cho mach điện

hình vẽ Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều tần số 50Hz Khi điện áp hai đầu đoạn mạch AM MB vuông pha với

nhau Biết UAM=200V; R=2r Tăng tần số

của điện áp lên gấp đơi cường độ dịng điện mạch khơng đổi I=1A Tính giá trị đặc trưng phần tử

Câu 4: Cho mạch điện hình vẽ Biết

r=R=50;

4

10

C (F)





 ; L2=

2(H); cuộn

dây thứ cảm Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức: uAB=100

cos(100t)(V)

a, Tìm L1 để công suất tiêu thụ mạch

đạt giá trị cực đại Tính giá trị cực đại b, Tìm L1 để ZAM+ZMB=ZAB Lập biểu thức

uAM

Câu 5: Cho mạch điện hình vẽ Điện áp

ở hai đầu đoạn mạch có biểu thức: uAB = U 2cos(t) Cuộn dây cảm, R biến

trở

a,Thay đổi R để công suất tiêu thụ mạch cực đại, tính R giá trị cực đại theo ZL;

ZC; U Chứng minh hệ số công suất

mạch

1 .

b.Chứng minh ứng với giá trị công suất P<Pmax có hai giá trị R tương

ứng thỏa mãn R1R2=(ZL-ZC)2

L,r R

A C B

M N

L2, r R

A C L1 M B

R

A C L,r B

ĐÁP ÁN ĐỀ THI VẬT LÍ 12A HÈ 2009 Câu 1: 1,5đ (a:0,75đ; b: 0,75đ)

a,Nêu cách cấu tạo có máy phát điện xoay chiều pha, máy phát điện công suất lớn thường có cấu tạo theo kiểu nào, sao? b,Người ta tìm cách tăng hệ số cơng suất thiết bị tiêu thụ điện nhằm mục đích gì, sao? Vì lõi máy biến áp lại làm nhiều thép kĩ thuật ghép cách điện?

Đáp án

a, Có hai kiểu cấu tạo máy phát điện xoay chiều pha

+Khung dây quay, nam châm đứng yên

+Nam châm quay, khung dây đứng yên 0,25đ

Kiểu cần hai vành khuyên quét để đưa dịng điện ngồi, kiểu cần vành khun qt đưa dịng điện vào ni nam châm Dòng điện đưa lớn nhiều dòng điện đưa vào nên kiểu tạo tia lửa điện nhiều sử dụng 0,5đ

b,Theo cơng thức P=

2

P r

U cos  tăng cos sẽ

giảm hao phí điện 0,25đ Lõi máy biến áp lại làm nhiều thép kĩ thuật ghép cách điện để hạn chế khơng cho dịng điện Phucơ xuất làm giảm hao phí lượng tránh nóng máy 0,5đ

Câu 2: 3đ (a: 1đ; b: 1đ; c: 1đ)

Cho đoạn mạch

hình vẽ Đặt vào đầu A, B điện áp xoay

chiều u=200cos(100t-4



)(V) Biết

R=r=50(); L=

(H); C= 



4

2.10 (F)

a, Lập biểu thức cường độ dòng điện mạch

b, Lập biểu thức điện áp uMN uNB

c, Cho C thay đổi, tìm C để điện áp hai đầu đoạn mạch lệch pha /4 so với điện áp hai điểm MN Lập biểu thức cường độ dịng điện mạch

Đáp án

a, Tính ZL=50; ZC=150; Z=100 2; I0= 2A

0,5

tan=-1=-/4 0,25

i=2cos(100t)V 0,25đ

b, Tính ZMN=50 2; U0MN=100V;

tanMN=1MN=/4

uMN=100cos(100t+/4)

V 0,5

U0NB=150 2V

UNB=150

cos(100t-/2)V 0,5đ

c, Do uMN lệch pha /4 so với dòng điện; uMN

lệch pha /4 với uu,i pha 0,5

ZC=ZL=50

4

2.10

C F



 

Khi I0=2A

i=2cos(100t-/4)

A 0,5đ

L,r R

A C B

Câu 3: 1,5đ

Cho mach

điện hình vẽ Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều tần số 50Hz Khi điện áp hai đầu đoạn mạch AM MB vuông pha với Biết UAM=200V; R=2r Tăng tần số

của điện áp lên gấp đơi cường độ dịng điện mạch khơng đổi I=1A Tính giá trị đặc trưng phần tử

Đáp án

ZC-ZL=2ZL

-0,5ZCZC=2ZL

tan=ZL/r;

tan=ZC/R;

R=2rtan=tan ==/4 0,5đ Tính UR=UC=100

2; Ur=UL=50

V 0,5đ r=50 2; R=100 

2

L H

2 

 ;

4

10

C F

2



 

0,5đ

Câu 4: 2đ (a: 1đ; b: 1đ)

Cho mạch điện hình vẽ Biết r=R=50;

10 C  (F)

 ; L2=

2(H); cuộn dây thứ nhất

thuần cảm Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức: uAB=100 2cos(100t)(V)

a, Tìm L1 để công suất tiêu thụ mạch đạt

giá trị cực đại Tính giá trị cực đại

b, Tìm L1 để ZAM+ZMB=ZAB Lập biểu thức uAM

khi

Đáp án

a,P=(R+r)I2 P

max Imaxcộng

hưởng 0,25đ

ZL1+ZL2=ZCZL1=50

1

1

L H

2 



,5đ

Khi

U

I 1A

R r

 

 ;

P=(R+r)I2=100W

0,25đ

a,ZAM+ZMB=ZAB UAM+UMB=UAB AM=MB

0,2 5đ



L1 C L2

Z Z Z

R r

 

ZL1=150L1=3/2(H)

0,25đ

Do

L1 C L2

Z Z Z

R r

 

và R=rZAM=ZMB

U0AM=U0MB

Lại có u, uAM, uMB phauAM=uMB=u/2

uAM=50 2cos(100t)

0,5đ

Câu 5: 2đ(a: 1đ; b: 1đ)

Cho mạch điện hình vẽ Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức: uAB = U

cos(t) Cuộn dây cảm, R biến trở a,Thay đổi R để công suất tiêu thụ mạch cực đại, tính R giá trị cực đại theo ZL;

ZC; U Chứng minh hệ số công suất

mạch

1 .

b.Chứng minh ứng với giá trị cơng suất P<Pmax có hai giá trị R tương

ứng thỏa mãn R1R2=(ZL-ZC)2 Đáp án

a Công suất tiêu thụ P mạch: UA

M UM B

U R U

r   R

A C L,r B

M

L2, r R

A C M B

   

   

  



2

2

2 2 2

L C L C

U U U

P RI R R

Z R Z Z Z Z

R

R

0,25đ

  

   

2

L C

max L C

Z Z

P R R Z Z

R

Khi :

 

2 max

L C

U P

2 Z Z

0,5đ

Hệ số công suất:

2

L C

R R

cos =

Z R (Z Z )

  

 

0,25đ b Cơng suất tiêu thụ P điện trở có giá trị R :

 

     

 

2 2

L C

2

L C

R

P U P.R U R P(Z Z )

R Z Z

0,5đ

4 2

L C

U 4P (Z Z )

    Khi P< 

2

L C

U Z Z

>0 0,25đ Phương trình có hai nghiệm: R1R2=

c a=(ZL

-ZC)2 0,2