Kiểm tra học kì I

CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

V. MỘT SỐ ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT, 1 TIẾT VÀ KIỂM TRA HỌC KÌ I

3. Kiểm tra học kì I

Câu 1 (2 điểm): Nêu cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố.

Câu 2 (2 điểm): Chất điện phân là gì? Nêu loại hạt mang điện, nguyên nhân tạo ra, so sánh sự dẫn điện của chất điện phân và chất khí. Nêu bản chất dòng điện trong chất điện phân.

Câu 3 (2 điểm): Hai điện tích điểm q1 = - 2q2 = 8.10-6 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau 15 cm trong không khí.

a) Xác định véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích.

b) Xác định cường độ điện trường tổng hợp q1 và q2 gây ra tại điểm C. Biết AC = 12 cm; BC = 9 cm.

Câu 4 (4 điểm): Cho mạch điện có bộ nguồn gồm hai nguồn điện có suất điện động 2E1 = E2 = 12 V, điện trở trong r1 = 2r2 = 2  mắc nối tiếp; mạch ngoài có một điện trở R = 4 ; một bóng đèn loại 6 V – 6 W; một bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 có cực dương bằng đồng, có điện trở RB = 3 , một ampe kế và một số dây nối có điện trở không đáng kể, đủ để kết nối các linh kiện. Biết đồng có khối lượng mol nguyên tử là A = 64 g/mol, có hoá trị n = 2. Mắc đèn Đ song song với bình điện phân RB, sau đó mắc nối tiếp với điện trở R: (RĐ // RB) nt R; ampe kế mắc trong mạch để đo cường độ dòng điện qua bình điện phân.

a) Vẽ sơ đồ mạch điện, tính công suất toả nhiệt trên điện trở R và lượng đồng giải phóng ở catôt của bình điện phân trong thời gian 1 giờ 4 phút 20 giây.

b) Thay bóng đèn Đ bằng điện trở RX để cường độ dòng điện qua bình điện phân là 0,8 A. Tính RX và nhiệt lượng toả ra trên RX trong thời gian 2 giờ.

Đề 2

Câu 1 (2 điểm): Nêu định nghĩa và các tính chất của đường sức điện. Nêu đặc điểm của điện trường đều.

Câu 2 (2 điểm): Nêu hiện tượng dương cực tan, phát biểu các định luật Fa-ra-đây.

Viết công thức Fa-ra đây.

Câu 3 (2 điểm): Hai điện tích điểm q1 = 3q2 = 9.10-6 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm trong không khí.

a) Xác định véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích.

b) Xác định cường độ điện trường tổng hợp do q1 và q2 gây ra tại điểm C. Biết AC

= 16 cm; BC = 12 cm.

Câu 4 (4 điểm): Cho mạch điện có bộ nguồn gồm hai nguồn điện có suất điện động E1 = 4E2 = 12 V, điện trở trong r1 = 5r2 = 2,5  mắc nối tiếp; mạch ngoài có một điện trở R = 6 ; một bóng đèn loại 6 V – 3 W; một bình điện phân đựng dung dịch AgNO3 có cực dương bằng bạc, có điện trở RB = 6 , một ampe kế và một số dây nối có điện trở không đáng kể, đủ để kết nối các linh kiện. Biết bạc có khối lượng mol nguyên tử là A = 108 g/mol, có hoá trị n = 1. Mắc điện trở R nối tiếp với bình điện phân RB, sau đó mắc song song với đèn Đ: (Rnt RB) // RĐ; ampe kế mắc trong mạch để đo cường độ dòng điện qua bình điện phân.

a) Vẽ sơ đồ mạch điện, tính công suất toả nhiệt trên điện trở R và lượng bạc bám vào catôt của bình điện phân trong thời gian 2 giờ 8 phút 40 giây.

b) Thay bóng đèn Đ bằng điện trở RX để cường độ dòng điện qua bình điện phân là 0,5 A. Tính RX và nhiệt lượng toả ra trên RX trong thời gian 45 phút.

Đề 3

Câu 1 (2 điểm): Nêu định nghĩa dòng điện, quy ước chiều dòng điện, điều kiện để có dòng điện nói chung và điều kiện để có dòng điện trong vật dẫn.

Câu 2 (2 điểm): Nêu hai loại bán dẫn: loại n và loại p, loại hạt mang điện chủ yếu trong từng loại bán dẫn, tính chất dẫn điện một chiều của lớp tiếp xúc p-n.

Câu 3 (3 điểm):Hai điện tích điểm q1 = 16.10-6 C và q2 = 4.10-6 C đặt tại hai điểm A và B trong không khí cách nhau 30 cm.

a) Xác định lực tác dụng của q1 lên q2.

b) Xác định cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích q1 và q2 gây ra tại điểm C cách A 40 cm, cách B 10 cm.

c) Xác định vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích q1 và q2 gây ra bằng không.

Câu 4 (3 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ.

Trong đó E = 8 V, r = 1 , R = 0,6 , Đ là bóng đèn loại 6 V – 6 W, Rp = 4  và là bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 có cực dương bằng đồng. Biết đồng có khối

a) Tính cường độ dòng điện chạy qua từng linh kiện trong mạch.

b) Tính khối lượng đồng bám vào catốt sau 32 phút 10 giây và điện năng tiêu thụ trên bình điện phân trong thời gian đó.

Đề 4

Câu 1 (2 điểm): Nêu định nghĩa và viết công thức tính hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường.

Câu 2 (2 điểm): Nêu định nghĩa, điều kiện tạo ra và ứng dụng của tia lửa điện.

Câu 3 (3 điểm): Hai điện tích điểm q1 = - 4q2 = 16.10-6 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau 40 cm trong không khí.

a) Xác định véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích.

b) Xác định cường độ điện trường tổng hợp do q1 và q2 gây ra tại điểm C. Biết AC

= 30 cm; BC = 10 cm.

c) Xác định vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích q1 và q2 gây ra bằng không.

Câu 4 (3 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ.

Trong đó E1 = 12 V, E2 = E3 = 6 V, r1 = r2 = r3 = 0,5 , R là biện trở, đèn Đ loại 6 V – 3 W; B là bình điện phân đựng dung dịch AgNO3 có cực dương bằng bạc, có điện trở RB = 6 , ampe kế và các dây nối có điện trở không đáng kể, vôn kế có điện trở vô cùng lớn. Biết bạc có khối lượng mol nguyên tử là A = 108 g/mol, có hoá trị n = 1. Điều chỉnh biến trở để đèn Đ sáng bình thường. Xác định:

a) Số chỉ của vôn kế, của ampe kế và điện trở của biến trở tham gia trong mạch.

b) Lượng bạc bám vào catôt của bình điện phân trong thời gian 2 giờ 8 phút 40 giây và điện năng tiêu thụ trên bình điện phân trong thời gian đó.

Đáp án và biểu điểm 1. Kiểm tra 15 phút.

Đề Nội dung Điểm

1 Ta có: RAl = Al. = Al. = Al.

Al

l S

2

. Al l l S

2

Al

l V

= Al. 2 = Al. ;

Al Al

l m D

.2 Al

Al

D l m

RCu = Cu. = Cu. = Cu. = Cu. = Cu. .

Al

l S

2

. Al l l S

2

Cu

l V

2

Cu Al

l m D

.2 Cu

Cu

D l m

3

3

Để chất lượng truyền điện như nhau thì điện trở của đường dây tải trong hai trường hợp là như nhau.

Do đó: Al. = Cu. .2

Al Al

D l m

.2 Cu

Cu

D l m

 mAl = = 493,65 (kg).

8 8

. . 1000.2,75.10 .2700 . 1,69.10 .8900

Cu Al Al Cu Cu

m D

D







 

2

2 2

Điện trở khi sáng bình thường: Rđ =

đ đ

P U2

= 2202 = 484 ().

100 Điện trở ở nhiệt độ 20 0C: R0 = 484 = 40,3 ().

12 12 Rủ



Hệ số nhiệt điện trở: Ta có Rđ = R0(1+(t – t0))

  = 0 = 0,1789 (K-1).

0

484 40,3 2500 20 Rủ R

t t

  

 

3

3

4 3

Điện trở khi thắp sáng: Rđ =

đ đ

P U2

= 2202 = 484 ().

100 Điện trở khi không thắp sáng ở 20 0C:

Ta có Rđ = R0(1+(t – t0))

 R0 = 3 = 61 ().

0

484

1 ( ) 1 3,5.10 .(2000 20) Rủ

 t t  

   

4

2 4

4 Ta có: I = 12 = 2 (A).

p 2 4 U

R R 

m = 1 1 65 = 2,425 (g).

. . . . .2.3600 96500 2

AI t F n 

4 6 5 Khối lượng đồng muốn bóc:

m = D.V = D.h.S = 8900.10.10-6.2.10-4 = 1,78.10-5 (g).

Thời gian cần thiết để bóc được lớp đồng:

Ta có: m = 1 .A . F nI t

 t = = 5,37 (s).

. . 1,78.10 .96500.25

. 64.0,01

m F n A I





4

2 4 6 Khối lương niken trên vật mạ:

m = 1 58,7 = 2,7373 (g).

. .0,5.5.3600 96500 2

Độ dày lớp niken:

Ta có m = D.V = D.h.S

4

2

 h = 2,7373.103 3 4 = 31,1.10-6 (m) = 31,1 (m).

. 8,8.10 .100.10 m

D S



  4

2. Kiểm tra 1 tiết.

Đề 1.

Câu Nội dung Điểm

1 + Khi nhiệt độ giảm, điện trở suất của kim loại giảm. Đến gần 0 K điện trở của các kim loại sạch đều rất bé.

+ Vật liệu siêu dẫn là vật liệu có điện trở đột ngột giảm đến bằng 0 khi nhiệt độ T  TC (TC gọi là nhiệt độ tới hạn).

+ Nếu lấy hai dây kim loại khác nhau và hàn hai đầu với nhau, một mối hàn giữ ở nhiệt độ cao, một mối hàn ở nhiệt độ thấp, thì giữa đầu nóng và đầu lạnh có hiệu điện thế khác 0.

+ Cặp nhiệt điện là hai dây kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau. Khi nhiệt độ hai mối hàn T1, T2 khác nhau, trong mạch có suất điện động nhiệt điện:

ET = T(T1 – T2); với T là hệ số nhiệt điện động.

0,5 0,5

0,5

0,5 2 + Hạt tải điện trong chất khí là các ion dương, ion âm và các

electron, có được do chất khí bị ion hoá.

+ Bản chất dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, electron ngược chiều điện trường.

+ Sự dẫn điện của chất khí khi cần có tác nhân ion hoá để tạo ra hạt tải điện trong khối khí giữa hai điện cực là sự dẫn điện không tự lực.

Dòng điện trong chất khí sẽ biến mất khi ngừng tạo ra hạt tải điện.

Quá trình dẫn diện không tự lực không tuân theo định luật Ôm.

0,5

0,5

0,5 0,5

3

Điện trở của bóng đèn khi sáng bình thường:

Rđ =

đ đ

P U2

= 2202 = 1210 ().

40

Nhiệt độ của dây tóc khi đèn sáng bình thường:

Ta có: Rđ = R0(1+(t – t0))

 t = 0 0 3 = 2020 (0C).

0

1210 121 . 121.4,5.10 20 Rủ R

R  t 

    

1

1 4 a) Sơ đồ mạch điện:

0,5

Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn:

Eb = E1 + E2 = 12 + 4 = 16 (V); rb = r1 + r2 = 1 + 2 = 3 ().

Điện trở và cường độ định mức của đèn:

RĐ = = 3 (); Iđm = = 1 (A).

2 32

3

ẹ ẹ

U P 

3 3

ẹ ẹ

P U  Mạch ngoài có: (RĐ // RB) nt R RĐB = R .R 3.6 = 2 ()

3 6

ẹ B

ẹ B

R R  

 RN = RĐB + R = 2 + 3 = 5 ();

I = IR = IĐB = 16 = 2 (A);

5 3

b

N b

R r   E

PR = IR2.R = 22.3 = 12 (W).

IB = .R 2.2 2 (A).

6 3

ẹB ẹB ẹB

ẹ B

U I

R  R  

m = 1 = = 0,853 (g).

. . .A B F n I t

1 64 2

. . .(3600 4.60 20)

96500 2 3  

b) Thay bóng đèn bằng RX để cường độ dòng điện qua bình điện phân bằng 1 A

Ta có: RN = RBX + R = R . 6. = 6 3

B X X

B X X

R R

R R  R 

18 9.

6

X X

R R



 I = IB + B. B b

X N b

I R

R  R r E

 1 + 1.6 16  RX = 9 .

18 9.

6 3

X X

X

R R

R

 

 

Nhiệt lượng toả ra trên RX: IX = . 1.6 2;

9 3

B B X

I R

R  

0,5

0,25 0,25 0,25 0,25

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

QX = I .R2X X.t = ( )2 2.9.3600 = 14400 (J) = 14,4 (kJ).

3 Đề 2.

Câu Nội dung Điểm

1 + Hạt tải điện trong kim loại là các electron tự do. Mật độ của chúng rất cao nên kim loại dẫn điện rất tốt

+ Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường.

+ Chuyển động nhiệt của mạng tinh thể cản trở chuyển động của hạt tải điện làm cho điện trở kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ.

+ Điện trở suất  của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất:  = 0(1 + (t – t0)).

0,5 0,5

0,5 0,5 2 + Định nghĩa: Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực xảy

ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn.

+ Điều kiện tạo ra: Thoạt đầu người ta phải làm cho hai điện cực nóng đỏ đến mức có thể phát ra được một lượng lớn electron bằng sự phát xạ nhiệt electron. Sau đó, tạo ra một điện trường đủ mạnh giữa hai điện cực để ion hoá chất khí, tạo ra tia lửa điện giữa hai điện cực. Khi đã có tia lửa điện, quá trình phóng điện tự lực sẽ vẫn tiếp tục duy trì, dù ta giảm hiệu điện thế giữa hai điện cực đến giá trị không lớn.

+ Ứng dụng: Hồ quang điện được ứng dụng để hàn điện, làm đèn chiếu sáng, đun chảy vật liệu, …

0,5

1 0,5 3 Điện trở của bóng đèn khi sáng bình thường:

Rđ = = = 360 ().

2 ủ ủ

U P

1202

40

Điện trở của dây tóc khi không thắp sáng:

R0 = 360 = 22,5 ().

16 16 Rủ



Hệ số nhiệt điện trở:

Ta có Rđ = R0(1+(t – t0))

  = 0 = 0,136 (K-1).

0

360 22,5 2500 20 Rủ R

t t

  

 

0,5

0,5 0,5

0,5 4 a) Sơ đồ mạch điện

Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn:

Eb = E1 + E2 = 12 + 18 = 9 (V); rb = r1 + r2 = 2,5 + 0,5 = 3 ().

Điện trở và cường độ định mức của đèn:

RĐ = = 12 (); Iđm = = 0,5 (A).

2 62

3

ẹ ẹ

U P 

3 6

ẹ ẹ

P U  Mạch ngoài có: (R nt RB) // RĐ RRB = R + RB = 6 + 6 = 12 ().

RN = R .R 12.12 = 6 () 12 12

ẹ RB

ẹ RB

R R  

I = 18 = 2 (A);

6 3

b

N b

R r   E

IR = IB = . 2.6 = 1 (A).

6 6

N B

I R

R R   PR = IR2.R = 12.6 = 6 (W).

m = 1 =

. . .A B F n I t

1 108

. .1.(2.3600 8.60 40)

96500 1  

= 8,64 (g).

b) Thay bóng đèn bằng RX để cường độ dòng điện qua bình điện phân bằng 0,75 A

Ta có: RN = (R R ). (6 6). = 6 6

B X X

B X X

R R

R R R R

 

    

12.

12

X X

R

R I = IB + B.(R B) b

X N b

I R

R R r

 

 E

 0,75 + 0,75.12 16  RX = 5,684 .

12. 3

12

X X

X

R R

R



  Nhiệt lượng toả ra trên RX:

IX = .(R ) 0,57.12 = 1,58 (A);

5,684

B B

I R

R

 

0,5

0,5

0,25 0,25 0,25

0,25

0,25 0,25 0,5

0,25

0,25

0,25

0,25

QX = I .R2X X.t = 1,582.30.60 = 25541 (J) = 25,541 (kJ).