Đề kiểm tra giữa học kì 2 Vật lí 9 - Đề số 03 có lời giải chi tiết

Đề bài

A – TRẮC NGHIỆM (3 điểm). 

Hãy chọn đáp án đúng nhất trong các câu sau:

Câu 1. Khung dây của một động cơ điện một chiều quay được là vì:

A. Khung dây bị nam châm hút.

B. Khung dây bị nam châm đẩy.

C. Hai cạnh đối diện của khung dây bị hai lực từ ngược chiều tác dụng.

D. Hai cạnh đối diện của khung dây bị hai lực từ cùng chiều tác dụng.

Câu 2. Với cùng một công suất tải đi, nếu hiệu điện thế hai đầu đường dây truyền tải tăng lên 10 lần thì công suất hao phí sẽ thay đổi như thế nào?

A. Tăng 10 lần.  

B. Tăng 100 lần. 

C. Giảm 10 lần.

D. Giảm 100 lần.

Câu 3. Khi truyền tải một công suất điện P bằng một dây có điện trở R và đặt vào hai đầu đường dây một hiệu điện thế U, công thức xác định công suất hao phí \({P_{\;hp}}\;\)do tỏa nhiệt là:

A. \({P_{\;hp}}\; = \frac{{{P^2}R}}{U}\;\)

B. \({P_{\;hp}}\; = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}}\;\)

C. \({P_{\;hp}}\; = \frac{{PR}}{{{U^2}}}\;\)

D. \({P_{\;hp}}\; = \frac{{{P^2}{R^2}}}{{{U^2}}}\;\)

Câu 4. Dòng điện xoay chiều là dòng điện:

A. có chiều không đổi. 

B. có chiều đi từ cực dương sang cực âm.

C. có chiều luân phiên thay đổi.

D. được tạo ra nhờ máy phát điện một chiều.

Câu 5. Đặt một nam châm điện A có dòng điện xoay chiều chạy qua trước một cuộn dây dẫy kín B. Sau khi công tắc K đóng thì trong cuộn dây B có xuất hiện dòng điện cảm ứng. Người ta sử dụng tác dụng nào của dòng điện xoay chiều?

A. Tác dụng cơ.

B. Tác dụng nhiệt

C. Tác dụng quang

D. Tác dụng từ. 

Câu 6. Khi chuyển điện áp từ đường dây cao thế xuống điện áp sử dụng thì cần dùng: 

A. Biến thế tăng điện áp. 

B. Biến thế giảm điện áp  

C. Biến thế ổn áp.

D. Cả biến thế tăng áp và biến thế hạ áp.

B – TỰ LUẬN. (7 điểm)

Câu 1. (1,5 điểm)

Nêu điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín? Giải thích tại sao khi đưa nam châm lại gần cuộn dây có gắn đèn LED thì bóng đèn LED lại sáng?

Câu 2. (1,5 điểm) Có những cách nào để làm giảm hao phí điện năng do tỏa nhiệt khi truyền tải điện năng đi xa? Cách làm nào có lợi nhất? Vì sao?

Câu 3. (2 điểm) Có thể tạo ra dòng điện xoay chiều bằng những cách nào? Giải thích tại sao khi cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn kín lại tạo ra dòng điện xoay chiều?

Câu 4. (2 điểm) Cuộn sơ cấp và thứ cấp của máy biến thế có lần lượt là 2000 vòng dây và 1000 vòng dây. Hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn sơ cấp là 220V.

a) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thứ cấp?

b) Muốn hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thứ cấp là 380V thì cần cuốn thêm vào cuộn thứ cấp bao nhiêu vòng dây?

Lời giải chi tiết

1. C	2. D	3. B
4. C	5. D	6. B

A – TRẮC NGHIỆM (3 điểm). 

Câu 1:

Phương pháp:

Sử dụng lí thuyết về động cơ điện một chiều:

+ Động cơ điện một chiều hoạt động dựa trên tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường.

+ Động cơ điện một chiều có hai bộ phận chính là nam châm tạo ra từ trường và khung dây dẫn có dòng điện chạy qua.

+ Khi động cơ điện một chiều hoạt động, điện năng được chuyển hóa thành cơ năng.

Cách giải:

 

Khung dây của một động cơ điện một chiều quay được là vì hai cạnh đối diện của khung dây bị hai lực từ ngược chiều tác dụng.

Chọn C.

Câu 2:

Phương pháp:

Công thức tính công suất hao phí: \({P_{hp}} = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}}\)

Cách giải:

Công suất hao phí: \({P_{hp}} = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}} \Rightarrow {P_{hp}} \sim \frac{1}{{{U^2}}}\)

\( \Rightarrow \) Khi U tăng 10 lần thì công suất hao phí giảm 100 lần.

Chọn D.

Câu 3:

Phương pháp:

Công thức tính công suất hao phí: \({P_{hp}} = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}}\)

Cách giải:

Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây: \({P_{hp}} = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}}\)

Chọn B.

Câu 4:

Phương pháp:

Sử dụng lí thuyết “Bài 33: Dòng điện xoay chiều” – Trang 90 – SGK Vật Lí 9”.

Cách giải:

Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều luân phiên thay đổi.

Chọn C.

Câu 5:

Phương pháp:

Sử dụng lí thuyết “Bài 35: Các tác dụng của dòng điện xoay chiều. Đo cường độ và hiệu điện thế xoay chiều – Trang 95 – SGK Vật Lí 9”.

Cách giải:

Khi K đóng dòng điện xoay chiều chạy vào cuộn dây của nam châm điện tạo ra một từ trường biến đổi. Các đường sức từ của từ trường trên xuyên qua tiết diện S của cuộn dây B biến đổi. Do đó trong cuộn dây B xuất hiện dòng điện cảm ứng.

\( \Rightarrow \) Người ta sử dụng tác dụng từ của dòng điện xoay chiều.

 

Chọn D.

Câu 6:

Phương pháp:

Khi hiệu điện thế ở cuộn sơ cấp lớn hơn hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp \(\left( {{U_1} > {U_2}} \right)\) ta có máy hạ thế, còn khi \({U_1} < {U_2}\) ta có máy tăng thế.

Cách giải:

Truyền tải điện năng từ các nhà máy điện đến nơi tiêu thụ thông qua việc sử dụng máy biến áp ở các giai đoạn khác nhau:

 

Khi chuyển điện áp từ đường dây cao thế xuống điện áp sử dung thì cần dùng máy biến thế giảm điện áp.

Chọn B.

B – TỰ LUẬN. (7 điểm)

Câu 1:

Phương pháp:

Sử dụng lí thuyết “Bài 31: Hiện tượng cảm ứng điện từ  – Trang 85” và “Bài 32: Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng – Trang 87” (SGK Vật Lí 9).

Cách giải:

+ Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó biến thiên.

+ Khi đưa nam châm lại gần cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó tăng, trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng làm cho bóng đèn LED sáng.

Câu 2:

Phương pháp:

Công thức tính công suất hao phí: \(\Delta P = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}}\)

Công thức tính điện trở của dây dẫn: \(R = \frac{{\rho l}}{S}\)

Cách giải:

Công suất hao phí trên đường dây khi truyền tải: \(\Delta P = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\Delta P \sim R\\\Delta P \sim \frac{1}{{{U^2}}}\end{array} \right.\)

Có hai cách để giảm hao phí trên đường truyền tải:

+ Cách thứ nhất : giảm điện trở R của đường dây. Đây là cách làm tốn kém vì phải tăng tiết diện của dây, do đó tốn nhiều kim loại làm dây và phải tăng sức chịu đựng của các cột điện.

+ Cách thứ hai: tăng điện áp U ở nơi phát điện và giảm điện áp ở nơi tiêu thụ điện tới giá trị cần thiết. Cách này có thể thực hiện đơn giản bằng máy biến áp, do đó được áp dụng rộng rãi.

\( \Rightarrow \) Muốn giảm hao phí điện năng do tỏa nhiệt khi truyền tải điện đi xa thì cách làm có lợi là tăng hiệu điện thế giữa hai đầu đường dây truyền tải vì tiết kiệm chi phí và hiệu quả cao do khi tăng hiệu điện thế lên n lần thì hao phí giảm n lần.

Câu 3:

Phương pháp:

+ Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó biến thiên.

+ Sử dụng lí thuyết “Bài 33: Dòng điện xoay chiều – Trang 90 – SGK Vật Lí 9”.

Cách giải:

+ Có thể tạo ra dòng điện xoay chiều bằng 2 cách:

-  Cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn kín.

- Cho cuộn dây quay trong từ trường của nam châm.

+ Khi cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn kín số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó tăng giảm liên tục do đó trong cuộn dây kín sinh ra dòng điện cảm ứng xoay chiều.

Câu 4:

Phương pháp:

Công thức máy biến thế: \(\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}}\)

Trong đó: \({U_1};{N_1}\) là điện áp và số vòng dây cuộn sơ cấp.

                 \({U_2};{N_2}\) là điện áp và số vòng dây cuộn thứ cấp.

Cách giải:

a) Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{N_1} = 2000\,\left( {vong} \right)\\{U_1} = 220V\\{N_2} = 1000\,\left( {vong} \right)\end{array} \right.\)

Áp dụng công thức của máy biến thế: \(\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} \Rightarrow {U_2} = \frac{{{N_2}}}{{{N_1}}}.{U_1} = \frac{{1000}}{{2000}}.220 = 110V\)

b) Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{N_1} = 2000\,\left( {vong} \right)\\{U_1} = 220V\\{U_2}' = 380V\end{array} \right.\)

Áp dụng công thức máy biến thế ta có: \(\frac{{{U_1}}}{{{U_2}'}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}'}} \Rightarrow {N_2}' = \frac{{{U_2}'}}{{{U_1}}}.{N_1} = \frac{{380}}{{220}}.2000\\ \Rightarrow {N_2}' = 3454\,\left( {vong} \right)\)

\( \Rightarrow \) Số vòng dây cần cuốn thêm vào cuộn thứ cấp là: \(\Delta N = {N_2}' - {N_2} = 3454 - 1000 = 2454\,\left( {vong} \right)\).