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 các cách cấu tạo có thể có

của máy phát điện xoay chiều một pha

Trong thực tế, các máy phát điện công suất lớn

thường có cấu tạo theo kiểu nào, vì sao?

b,Người ta tìm cách tăng hệ số công suất của các

thiết bị tiêu thụ điện nhằm mục đích gì, tại sao?

Vì sao lõi của các máy biến áp lại được làm bằng

nhiều lá thép kĩ thuật ghép cách điện?

Câu 2:

Cho

đoạn

mạch

như hình vẽ Đặt vào 2 đầu A, B một điện áp

xoay chiều u=200cos(100t- 4

 )(V) Biết

R=r=50(); L= 

1 (H); C=





4 2.10 (F)

a, Lập biểu thức cường độ dòng điện trong mạch

b, Lập biểu thức điện áp uMN và uNB

c, Cho C thay đổi, tìm C để điện áp hai đầu đoạn

mạch lệch pha /4 so với điện áp giữa hai điểm

MN Lập biểu thức của cường độ dòng điện trong

mạch khi đó

Câu 3:

Cho mach

điện như

hình vẽ

Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay

chiều tần số 50Hz Khi đó điện áp trên hai đầu

các đoạn mạch AM và MB vuông pha với nhau Biết UAM=200V; R=2r Tăng tần số của điện áp lên gấp đôi thì cường độ dòng điện trong mạch không đổi I=1A Tính các giá trị đặc trưng của các phần tử

Câu 4: Cho mạch điện như hình vẽ Biết

r=R=50;

4 10





 ; L2=

1 2 (H); cuộn dây thứ nhất thuần cảm Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức: uAB=100 2 cos(100t)(V)

a, Tìm L1 để công suất tiêu thụ trong mạch đạt giá trị cực đại Tính giá trị cực đại đó

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

uAM khi đó

Câu 5: Cho mạch điện như hình vẽ Điện áp

ở hai đầu đoạn mạch có biểu thức: uAB = U

2 cos(t) Cuộn dây thuần cảm, R là biến trở

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

ZC; U Chứng minh hệ số công suất của

mạch khi đó bằng

1

2 b.Chứng minh rằng ứng với mỗi giá trị của công suất P<Pmax có hai giá trị của R tương ứng thỏa mãn R1R2=(ZL-ZC)2

L,r R

L2, r

R

L 1

R

M

A

ĐÁP ÁN ĐỀ THI VẬT LÍ 12A HÈ 2009

Câu 1: 1,5đ (a:0,75đ; b: 0,75đ)

a,Nêu các cách cấu tạo có thể có của máy phát

điện xoay chiều một pha, các máy phát điện công

suất lớn thường có cấu tạo theo kiểu nào, vì sao?

b,Người ta tìm cách tăng hệ số công suất của các

thiết bị tiêu thụ điện nhằm mục đích gì, tại sao?

Vì sao lõi của các máy biến áp lại được làm bằng

nhiều lá thép kĩ thuật ghép cách điện?

Đáp án

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

một pha

+Khung dây quay, nam châm đứng yên

+Nam châm quay, khung dây đứng

yên

.0,25đ

Kiểu 1 cần hai vành khuyên và thanh quét để đưa

dòng điện ra ngoài, kiểu 2 cần 2 vành khuyên và

thanh quét đưa dòng điện vào nuôi nam châm

Dòng điện đưa ra lớn hơn nhiều dòng điện đưa

vào nên kiểu 1 tạo tia lửa điện nhiều hơn do đó ít

được sử dụng 0,5đ

b,Theo công thức P=

2

2 2

r

U cos  tăng cos sẽ giảm được hao phí điện năng 0,25đ

Lõi của các máy biến áp lại được làm bằng nhiều

lá thép kĩ thuật ghép cách điện để hạn chế không

cho dòng điện Phucô xuất hiện do đó làm giảm

hao phí năng lượng và tránh nóng

máy

0,5đ

Câu 2: 3đ (a: 1đ; b: 1đ; c: 1đ)

Cho

đoạn

mạch

như

hình vẽ Đặt vào 2 đầu A, B một điện áp xoay

chiều u=200cos(100t- 4

 )(V) Biết

R=r=50(); L= 

1 (H); C=





4 2.10 (F)

a, Lập biểu thức cường độ dòng điện trong mạch

b, Lập biểu thức điện áp uMN và uNB

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

Đáp án

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

2 A 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 2 V

UNB=150 2 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 cùng

pha 0,5

ZC=ZL=50

4 2.10





 Khi đó I0=2A

i=2cos(100t-/4) A .0,5đ

L,r R

Câu 3:

1,5đ

Cho mach

điện như

hình vẽ Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp

xoay chiều tần số 50Hz Khi đó điện áp trên hai

đầu các đoạn mạch AM và MB vuông pha với

nhau Biết UAM=200V; R=2r Tăng tần số của

điện áp lên gấp đôi thì cường độ dòng điện trong

mạch không đổi I=1A Tính các giá trị đặc trưng

của các 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 2

V 0,5đ

r=50 2 ; R=100 2 

2

2



 ;

4 10

2





 .0,5đ

Câu 4: 2đ (a: 1đ; b: 1đ)

Cho mạch điện như hình vẽ Biết r=R=50;

4

10

C  (F)

 ; L2=

1 2 (H); cuộn dây thứ nhất thuần cảm Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu

thức: uAB=100 2 cos(100t)(V)

a, Tìm L1 để công suất tiêu thụ trong mạch đạt

giá trị cực đại Tính giá trị cực đại đó

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

khi đó

Đáp án

a,P=(R+r)I2 Pmax khi Imaxcộng hưởng

0,25đ

ZL1+ZL2=ZCZL1=50 1

1

2





0 ,5đ

U

R r

P=(R+r)I2=100W

0,25đ a,ZAM+ZMB=ZAB UAM+UMB=UAB AM=MB .0,2 5đ



L1 C L2





ZL1=150L1=3/2(H)

0,25đ Do L1 C L2





và R=rZAM=ZMB

U0AM=U0MB Lại có u, uAM, uMB cùng phauAM=uMB=u/2

uAM=50 2 cos(100t)

0,5đ

Câu 5: 2đ(a: 1đ; b: 1đ)

Cho mạch điện như hình vẽ Điện áp ở hai đầu đoạn mạch có biểu thức: uAB = U 2 cos(t) Cuộn dây thuần cảm, R là biến trở

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

ZC; U Chứng minh hệ số công suất của

mạch khi đó bằng

1

2 b.Chứng minh rằng ứng với mỗi giá trị của công suất P<Pmax có hai giá trị của R tương ứng thỏa mãn R1R2=(ZL-ZC)2

Đáp án

a Công suất tiêu thụ P của mạch:

UA M

UM B

U R

U r





R

M

L2, r

R

A

   



2

R

R .0,25đ

2

L C

Z Z

R





2 max

L C

U P

2 Z Z

0,5đ

Hệ số công suất:

L C

cos =

 

0,25đ

b Công suất tiêu thụ P khi điện trở có giá trị

R là :

L C 2

2

L C

R

0,5đ

L C

U 4P (Z Z )

    Khi P< 

2

L C

U

2 Z Z thì

>0 0, 25đ

Phương trình có hai nghiệm: R1R2=

c

a =(ZL

-ZC)2

0,25đ