3 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Đề thi Vật lý ôn vào 10 hệ chuyên có đáp án (Mới nhất) (Đề 5)

Câu 1:

Một thiết bị kỹ thuật điện gồm một ống kim loại có dạng hình trụ được nối với đoạn dây dẫn EF bên ngoài, điểm F tiếp với đất, ống bị thắt ở đoạn BC. Một hạt điện tích dương q chuyển động dọc theo trục của ống theo chiều mũi tên (hình vẽ1).

a) Quá trình chuyển động của hạt điện tích q qua ống diễn ra như thế nào? Tại sao?

b) Xác định chiều dòng điện chạy trong đoạn dây EF khi điện tích q chạy qua ống

Một thiết bị kỹ thuật điện gồm một ống kim loại có dạng hình trụ được nối với đoạn dây dẫn EF bên ngoài, điểm F tiếp với đất, ống (ảnh 1)

Xem đáp án

Quá trình chuyển động của điện tích q (1,0 điểm)

Một thiết bị kỹ thuật điện gồm một ống kim loại có dạng hình trụ được nối với đoạn dây dẫn EF bên ngoài, điểm F tiếp với đất, ống (ảnh 2)

Khi q chuyển động dọc theo trục và tới gần ống hình trụ thì hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng xảy ra, làm mặt trong của ống tích điện âm, mặt ngoài tích điện dương.

• Khi q chuyển động còn xa đoạn thắt thì lực tổng cộng do các điện tích hưởng ứng hút q

bù trừ lẫn nhau hoàn toàn nên vận tốc chuyển động của q không đổi.

• Khi q chuyển động tới đoạn thắt BC do lực hút của các điện tích bên phải mạnh hơn nên lực tổng cộng có hướng sang phải. Do đó, vận tốc chuyển động của hạt tăng (đến giá trị cực đại)

• Khi chuyển động vào phần ống có thiết diện nhỏ, q lại tiếp tục chuyển động thẳng đều với vận tốc có giá trị cực đại trên.

b) Xác định chiều dòng điện trong dây dẫn EF (0,5đ)

• Khi q bắt đầu đi vào, hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng xảy ra, làm mặt trong của ống tích điện âm, mặt ngoài tích điện dương làm electron bị hút từ đất lên theo dây FE gây ra dòng điện có chiều từ E tới F.

• Khi q bay ra khỏi ống, hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng không còn nữa, các hạt electron hưởng ứng lúc ban đầu chuyển động từ đất lên, bây giờ chuyển động theo dây dẫn EF xuống đất gây ra dòng điện có chiều từ F tới E

Câu 2:

Thấu kính hội tụ có các tiêu điểm F và F^’. Đặt một vật phẳng nhỏ AB vuông góc với trục chính của thấu kính sao cho điểm A nằm trên trục chính và cách quang tâm thấu kính một khoảng OA= a, qua thấu kính cho ảnh của AB cao gấp ba lần AB.

a) Dùng cách vẽ đường đi của các tia sáng qua thấu kính, hãy xác định những vị trí có thể đặt vật AB để thỏa mãn điều kiện của bài toán, từ đó hãy dựng vật và dựng ảnh tương ứng với nó.

b) Bằng các phép tính hình học, hãy tính khoảng cách a; cho biết tiêu cự của thấu kính f = 12cm.

Xem đáp án

a) Xác định vị trí đặt vật AB bằng phép vẽ (1,5đ)

Phân tích:

• khi AB dịch chuyển lại gần hay ra xa thấu kính thì quĩ tích các điểm B nằm trên 1 đường thẳng cố định xy // trục chính, cách thấu kính 1 khoảng

h = OI = AB = không đổi

• Nếu ảnh của AB là thật thì A^’B^’ ngược chiều với AB và B^’ nằm trên đường thẳng x₁y₁ // trục chính, khác phía với xy và cách trục chính 1 khoảng h₁ = OI₁= A^’B^’ = 3h

• Nếu ảnh của AB là ảo thì A^’’B^’’ cùng chiều với AB và B^’’ nằm trên đường thẳng x₂y₂ // trục chính, cùng phía với xy và cách trục chính 1 khoảng h₂ = OI₂= A^’’B^’’ = 3h

• Nhận thấy xy ≡ tia tới // với trục chính

x₁y₁≡ tia ló // ứng với tia tới đi qua F

x₂y₂ ≡ tia ló // ứng với tia tới có đường kéo dài qua F

• Từ đó suy ra cách dựng: Dựng 3 đường thẳng xy; x₁y₁; x₂y₂ // với trục chính và cách trục chính những khoảng h và 3h, cắt thấu kính tại các điểm I ; I₁ ; I₂( h là bất kỳ - xem hình vẽ)

• Nối I₁F kéo dài cắt xy tại B(1); nối I₂F kéo dài cắt xy tại B(2)

Dựng AB(1) và AB(2) bằng cách từ các điểm B hạ đường vuông góc với trục chính

• Nối I F^’ và kéo dài về cả 2 phía cắt x₁y₁ và x₂y₂ tại B^’ và B^’’ , ta dựng được 2 ảnh tương ứng, trong đó A^’B^’ là thật (ứng với AB ngoài F), A^’’B^’’là ảo (ứng với AB trong F )

• Dựng vật và ảnh hoàn chỉnh (xem hình vẽ dưới)

• Nối I F^’ và kéo dài về cả 2 phía cắt x₁y₁ và x₂y₂ tại B^’ và B^’’ , ta dựng được 2 ảnh tương ứng, trong đó A^’B^’ là thật (ứng với AB ngoài F), A^’’B^’’là ảo (ứng với AB trong F )

• Dựng vật và ảnh hoàn chỉnh (xem hình vẽ dưới)

Thấu kính hội tụ có các tiêu điểm F và F’. Đặt một vật phẳng nhỏ AB vuông góc với trục chính của thấu kính sao cho điểm (ảnh 1)

b) Tính khoảng cách a (0,5đ) : có 2 khoảng cách a

• Xét ∆ FI₁O ~ ∆ FAB(1) ® AB(1) / OI₁ = FA(1) /OF = 1/3 ® FA(1) = 4cm.

Vậy OA(1) = a₁= 12 + 4 = 16cm

• Xét ∆ FI₂O ~ ∆ FAB(2) ® AB(2) / OI₂ = FA(2) /OF = 1/3 ® FA(2) = 4cm.

Vậy OA(2) = a₂= 12 - 4 = 8cm

Câu 3:

Cho mạch điện như hình vẽ 3:

R₁ = 45Ω ; R₂ = 90Ω ; R₃ = 15Ω; R₄ là một điện trở thay đổi được. Hiệu điện thế U_AB không đổi; bỏ qua điện trở của ampe kế và của khóa k.

a) Khóa k mở, điều chỉnh R₄ = 24Ω thì ampe kế chỉ 0,9A. Hãy tính hiệu điện thế U_AB.

b) Điều chỉnh R₄ đến một giá trị sao cho dù đóng hay mở khóa k thì số chỉ của ampe kế vẫn không đổi. Xác định giá trị R₄ lúc này

c) Với giá trị R₄ vừa tính được ở câu b, hãy tính số chỉ của ampe kế và cường độ dòng điện qua khóa k khi k đóng.

Xem đáp án

) Tính hiệu điện thế U_AB (1,0đ)

• U_AD = I_A. R₁₃ = I₃(R₁ + R₃) = 0,9 . 60 = 54V

I₂ = U_AD/R₂ = 54/90 = 0,6A

• I = I₄ = I₂ + I₃ = 0,6 + 0,9 = 1,5A

• R_AB = R_AD + R₄ = $\frac{(R_{1} + R_{3}) R_{2}}{R_{1} + R_{3} + R_{2}}$ + R₄ = 36 + 24 = 60Ω

• U_AB = I . R_AB = 1,5 . 60 = 90V

b) Tính độ lớn của R₄ (1,5đ)

• K mở, ta có R_AB = R₄ + R_AD = R₄ + $\frac{(R_{1} + R_{3}) R_{2}}{R_{1} + R_{3} + R_{2}}$ = R₄ + 36

I = U_AB/R_AB = $\frac{90}{R_{4} + 36}$

• U_AD = I . R_AD = $\frac{90. 36}{R_{4} + 36}$

I_A = U_AD/R₁₃ = U_AD/60 = $\frac{54}{R_{4} + 36}$ (1)

• K đóng, vẽ lại mạch điện bằng cách chập C với B, từ hình vẽ ta có

R₂₃₄ = R₂ + $\frac{R_{3} . R_{4}}{R_{3} + R_{4}}$ = 90 + $\frac{15 R_{4}}{R_{4} + 15}$

=

\frac{90.15 + 105 R_{4}}{R_{4} + 15}

I₂ = U_AB/R₂₃₄ =

\frac{90 (15 + R_{4})}{105 R_{4} + 90.15}

• U_DC = I₂ . R₄₃ = $\frac{90 (15 + R_{4})}{105 R_{4} + 90.15}$ x $\frac{15 R_{4}}{R_{4} + 15}$ = $\frac{90 R_{4}}{7 R_{4} + 90}$

I_A^’ = U_DC/R₃ = $\frac{6 R_{4}}{7 R_{4} + 90}$ (2)

• Giả thiết I_A = I_A^’ ® (1) = (2) hay $\frac{54}{R_{4} + 36}$ = => $\frac{6 R_{4}}{7 R_{4} + 90}$ - 27R₄ - 810 = 0

• Giải phương trình bậc 2 ta được nghiệm R₄ = 45Ω( loại nghiệm âm)

c) Tính số chỉ ampe kế và cường độ dòng điện qua khóa k khi k đóng(0,5đ)

• Thay vào (2) ta được I_A^’ = 0,67A

• Để tính cường độ dòng qua khóa k ta quay trở lại mạch ban đầu, để ý nút C ta có

I_K = I₁ + I_A^’ = U_AB/R₁ + I_A^’ => I_K = 2 + 0,67 = 2,67A