Đang tải... (xem toàn văn)
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]
(1)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(100t-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(100t)(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
(2)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(100t-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(100t)V 0,25đ
b, Tính ZMN=50 2; U0MN=100V;
tanMN=1MN=/4
uMN=100cos(100t+/4)
V 0,5
U0NB=150 2V
UNB=150
cos(100t-/2)V 0,5đ
c, Do uMN lệch pha /4 so với dòng điện; uMN
lệch pha /4 với uu,i pha 0,5
ZC=ZL=50
4
2.10
C F
Khi I0=2A
i=2cos(100t-/4)
A 0,5đ
L,r R
A C B
(3)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
-0,5ZCZC=2ZL
tan=ZL/r;
tan=ZC/R;
R=2rtan=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(100t)(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 Imaxcộng
hưởng 0,25đ
ZL1+ZL2=ZCZL1=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=150L1=3/2(H)
0,25đ
Do
L1 C L2
Z Z Z
R r
và R=rZAM=ZMB
U0AM=U0MB
Lại có u, uAM, uMB phauAM=uMB=u/2
uAM=50 2cos(100t)
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
(4)
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