Đề thi học kì 2 môn Vật lí 2 năm 2018-2019 có đáp án - Trường Đại học sư phạm Kỹ thuật, TP HCM

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

7
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Với mong muốn giúp các bạn có thêm tài liệu ôn tập thật tốt trong kì thi sắp tới. TaiLieu.VN xin gửi đến các bạn Đề thi học kì 2 môn Vật lí 2 năm 2018-2019 có đáp án - Trường Đại học sư phạm Kỹ thuật, TP HCM. Vận dụng kiến thức và kỹ năng của bản thân để thử sức mình với đề thi nhé! Chúc các bạn đạt kết quả cao trong kì thi.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề thi học kì 2 môn Vật lí 2 năm 2018-2019 có đáp án - Trường Đại học sư phạm Kỹ thuật, TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐỀ THI HỌC KỲ II NĂM HỌC 2018-2019 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Môn: Vật lý 2 KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG Mã môn học: PHYS131002 Đề số: 01. Đề thi có 02 trang. BỘ MÔN VẬT LÝ Ngày thi: 12/06/2019. Thời gian: 90 phút. ------------------------- Được phép sử dụng một tờ giấy A4 chép tay. Câu 1: (0,5 điểm) Nếu xem thế năng tương tác của hệ hai điện tích điểm bằng 0 khi hai điện tích này ở xa nhau vô cùng thì tổng thế năng tương tác của hệ gồm ba điện tích điểm ở hình vẽ được đặt trong không khí bằng: 𝑄2 𝑄2 𝑄2 𝑄2 A. 4𝑘 B. 4𝑘 C. 5𝑘 D. 5𝑘 𝑑 𝑑2 𝑑2 𝑑 với k là hằng số Coulomb. Câu 2: (0,5 điểm) Khi tụ điện trong một mạch điện đang phóng điện hoặc đang tích điện thì trong cùng một vùng không gian ở giữa hai bản của tụ điện này xuất hiện: A. Điện trường nhưng không có từ trường B. Từ trường nhưng không có điện trường C. Cả điện trường và từ trường D. Không xuất hiện điện trường hay từ trường Câu 3: (0,5 điểm) B C Một dây thẳng rất dài mang dòng điện 𝐼1 và một khung dây dẫn 𝐼2 hình chữ nhật ABCD mang dòng điện 𝐼2 đặt trong cùng một mặt phẳng như hình vẽ sao cho đoạn AD song song với dòng điện 𝐼1 . Lực từ do dong điện 𝐼1 tác dụng lên đoạn AB có: A D A. phương vuông góc mặt phẳng hình vẽ và có chiều hướng ra ngoài. 𝐼1 B. phương vuông góc mặt phẳng hình vẽ và có chiều hướng vào trong. C. phương song song với BC và có chiều hướng về phía bên trái hình vẽ. D. phương song song với BC và có chiều hướng về phía bên phải hình vẽ. Câu 4: (0,5 điểm) Một sợi dây được uốn thành một nửa đường tròn tâm O, bán kính R đặt trong không khí. Dây được tích điện với tổng điện tích là Q. Điện thế mà dây gây ra tại O là: 𝑄 𝑄 𝑄2 𝑄 A. 𝑘 B. 𝑘 C. 𝑘 D. 𝑘 2𝑅 𝑅2 𝑅 𝑅2 với k là hằng số Coulomb. Câu 5: (1,0 điểm) Trong thí nghiệm giao thoa hai khe, chùm sáng chiếu tới hai khe là ánh sáng trắng. Hãy mô tả màu sắc của vân sáng bậc nhất thu được trên màn. Giải thích vì sao thu được kết quả này. Cho biết ánh sáng trắng có bước sóng trong khoảng từ 0,4 𝜇𝑚 đến 0,75 𝜇𝑚 tương ứng với màu biến thiên từ tím tới đỏ. Câu 6: (1,0 điểm) Một proton được phóng vào một vùng không gian. Có thể dựa vào các đặc điểm chuyển động của proton (như hình dáng quỹ đạo, vận tốc) để nhận biết vùng không gian này đang tồn tại điện trường hay từ trường được không? Hãy giải thích. Giả thiết các trường là đều và bỏ qua tác dụng của lực hấp dẫn.
Câu 7: (2,0 điểm) Một mặt cầu bán kính R = 10cm tích điện đều với mật độ điện mặt σ = 7,00 × 10−6 C/m2 . Tại tâm O của mặt cầu này người ta đặt một điện tích điểm Q = 1,6 × 10−8 C. Cả hệ được đặt trong không khí. Xác định vectơ cường độ điện trường tại điểm P cách tâm O một khoảng r = 20 cm. Cho biết hằng số điện ε0 = 8,86 × 10−12 C2 /N. m2 . Câu 8: (2,0 điểm) Xét một hệ thống như hình vẽ: hai thanh ray bằng kim loại đặt song song nhau và được nối với nhau qua điện trở 𝑅 = 18,0 Ω; thanh kim loại AB đặt tiếp xúc và vuông góc với hai thanh ray. Hai thanh ray cách nhau một đoạn 𝐿 = 25,0 𝑐𝑚. Người ta tạo R ra một từ trường đều với cảm ứng từ ⃗𝐵 có phương vuông góc, chiều hướng ra mặt phẳng trang giấy và có độ lớn 𝐵 = 0,35 𝑇. Thanh AB được kéo cho chuyển động tịnh tiến dọc theo hai thanh ray với tốc độ không đổi là 55,0 𝑐𝑚/𝑠. a. Hãy tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong thanh AB. b. Bỏ qua điện trở của các thanh ray và thanh AB. Xác định chiều và cường độ dòng điện qua thanh AB. Câu 9: (2,0 điểm) Ánh sáng Bề mặt một bản thủy tinh (chiết suất 1,50) được phủ một màng tới Màng mỏng mỏng có chiết suất 1,60. Giả sử rằng ánh sáng chiếu tới theo phương vuông góc với mặt bản thủy tinh và mặt trên của màng t mỏng tiếp xúc với không khí. Hãy tìm bề dày nhỏ nhất của màng mỏng này để tăng cường Thủy đồng thời sự phản xạ của cả hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng tinh 𝜆1 = 500 𝑛𝑚 và 𝜆2 = 700 𝑛𝑚. Ghi chú: Cán bộ coi thi không được giải thích đề thi. Chuẩn đầu ra của học phần (về kiến thức) Nội dung kiểm tra [CĐR 1.1] Hiểu rõ các khái niệm, định luật liên quan đến Câu 1, 2, 3, 5, 7,8, 9 điện trường và từ trường cũng như lý thuyết về trường điện từ. [CĐR 2.1] Vận dụng kiến thức về điện trường, từ trường để giải thích các hiện tượng và giải bài tập có liên quan. [CĐR 3.1] Hiểu rõ các hiện tượng, định luật về quang Câu 4, 6, 10 hình, quang học sóng. [CĐR 3.2] Vận dụng kiến thức về quang hình học và quang học sóng để giải thích các hiện tượng và giải bài toán về quang hình học và quang học sóng Ngày tháng năm 2019 Trưởng bộ môn
Đáp án Đề thi Vật lý 2 – Học kì II 2018-2019 Câu Trả lời Điểm 1 Đáp án đúng : C 0,5 Giải thích: 𝑄. 𝑄 𝑄. 2𝑄 𝑄. 2𝑄 𝑄2 𝑈= 𝑘 + 𝑘 + 𝑘 = 5𝑘 𝑑 𝑑 𝑑 𝑑 2 Đáp án đúng : C 0,5 Giải thích: Trong vùng không gian giữa hai bản của tụ điện đang phóng điện hoặc đang tích điện luôn có một điện trường biến thiên theo thời gian. Điện trường biến thiên theo thời gian này sinh ra từ trường. 3 Đáp án đúng : C 0,5 Giải thích: Lực từ do I1 tác dụng lên một đoạn nhỏ dl của AB tính theo công thức ⃗ 𝐵 𝑑𝐹 = I2 𝑑𝑙 × ⃗⃗1 ⃗ Trong đó ⃗⃗1 là cảm ứng từ do I1 gây ra tại đoạn nhỏ dl và ⃗⃗1 hướng vào mặt 𝐵 𝐵 ⃗ phẳng hình vẽ nên 𝑑𝐹 hướng về phía bên trái. Lực từ do I1 tác dụng lên đoạn AB ⃗ = ∫ 𝑑𝐹 𝐹 ⃗ Suy ra ⃗ hướng về phía bên trái. 𝐹 4 Điện thế do một đoạn nhỏ dl mang điện tích dq gây ra tại O: 0,5 𝑑𝑞 𝑑𝑉 = 𝑘 𝑅 Điện thế do cả dây gây ra tại O: 𝑑𝑞 1 𝑄 𝑉 = ∫ 𝑑𝑉 = ∫ 𝑘 = 𝑘 ∫ 𝑑𝑞 = 𝑘 𝑅 𝑅 𝑅 5 Mô tả: Vân sáng bậc nhất có màu biến thiên từ tím tới đỏ khi đi từ vân trung 0,5 tâm ra. Giải thích: Vân sáng trên màn có vị trí xác định bởi: 𝑚𝜆𝐿 0,5 𝑦= 𝑑 Với vân bậc nhất: m = 1 thì 𝜆𝐿 𝑦= 𝑑 Khi 𝜆 tăng dần thì y tăng theo nên vân màu tím gần vân trung tâm nhất và vân màu đỏ xa vân trung tâm nhất. Hoặc giải thích dựa vào các công thức: 𝒅𝒔𝒊𝒏𝜽 = 𝒎𝝀 𝒗à 𝒚 = 𝑳. 𝒕𝒂𝒏𝜽
6 - Nếu quỹ đạo của proton là một parabol thì vùng không gian đang tồn tại một điện trường đều vì lực do điện trường này tác dụng lên proton là lực 0,5 không đổi (không phụ thuộc vào vị trí của proton, tương tự như chuyển động của chất điểm trong trường trọng lực). - Nếu quỹ đạo của proton là một đường tròn hay đường xoắn ốc thì vùng không gian đang tồn tại một từ trường. 0,5 - Trường hợp quỹ đạo là thẳng thì xem xét tốc độ của proton. Nếu tốc độ của proton không đổi thì vùng không gian đang tồn tại một từ trường. Nếu tốc độ của proton thay đổi thì vùng không gian đang tồn tại một điện trường. 7 Theo tính chất đối xứng của phân bố điện tích, ⃗⃗ tại P có phương qua tâm 𝐸 mặt cầu, chiều hướng ra khỏi tâm. Chọn mặt Gauss là mặt cầu tâm O, bán kính r. 0,5 Theo định luật Gauss: ∑ 𝑞 𝐸 ⃗ ∮ ⃗⃗ . 𝑑𝐴 = (𝑆) 𝜀0 ⃗ Chọn 𝑑𝐴 cùng chiều với ⃗⃗ . Do cường độ điện trường có độ lớn như nhau 𝐸 trên toàn mặt Gauss nên: 𝐸 ⃗ ∮ ⃗⃗ . 𝑑𝐴 = 𝐸. 4𝜋𝑟 2 0,5 (𝑆) Tổng điện tích chứa trong mặt Gauss: ∑ 𝑞 = 𝑄 + 𝜎4𝜋𝑅2 Suy ra: 0,5 2 𝑄 + 𝜎4𝜋𝑅2 𝐸. 4𝜋𝑟 = 𝜀0 Kết quả: 𝑄 + 𝜎4𝜋𝑅2 0,5 𝐸= 𝜀0 . 4𝜋𝑟 2 Suy ra 𝐸 = 2,01 × 105 𝑉/𝑚 8 a. Chọn trục Ox như hình vẽ. Giả sử ở thời điểm t thanh AB có tọa độ x. Từ thông gửi qua diện tích của khung kim loại kín là: 𝐵 ⃗ 𝜙 𝐵 = ∫ ⃗⃗. 𝑑𝐴 = 𝐵𝐴 = 𝐵𝐿𝑥
R O x 0,5 Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong thanh AB: 0,5 𝑑𝜙 𝐵 𝑑𝑥 𝜀 = |− | = 𝐵𝐿. = 𝐵𝐿𝑣 = 0,0481𝑉 𝑑𝑡 𝑑𝑡 b. Theo định luật Lenz, khi thanh AB di chuyển, từ thông qua diện tích của khung tăng, trong hệ thống xuất hiện dòng điện cảm ứng sinh ra từ 0,5 trường cảm ứng phải chống lại sự tăng của từ thông. Muốn vậy, từ trường cảm ứng có chiều vuông góc mặt phẳng, hướng vào. Từ đó, ta có chiều dòng điện cảm ứng cùng chiều kim đồng hồ, hay chiều dòng điện từ B tới A. 0,5 Cường độ dòng điện | 𝜀| 𝐵𝐿𝑣 𝐼= = = 0,00267𝐴 𝑅 𝑅 9 Xét tia sáng từ nguồn sáng S chiếu vuông góc R’ R tới màng mỏng. Ánh sáng phản xạ tại điểm M ở S mặt trên của màng có chiết suất n1 lớn hơn chiết suất của không khí nên sóng phản xạ bị đảo pha so với sóng tới. Ánh sáng phản xạ tại điểm N trên bề mặt thủy M tinh có chiết suất n2 nhỏ hơn chiết suất n1 của n1 = 1,60 t màng nên sóng phản xạ cùng pha so với sóng tới. n2 = 1,50 N Gọi t là bề dày của màng mỏng. Muốn tăng cường sự phản xạ trên bề mặt thủy tinh, các sóng phản xạ phải thỏa điều kiện: 1 𝜆 2𝑡 = (𝑚 + ) 𝜆 𝑛1 𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 đó 𝜆 𝑛1 = 0.5 2 𝑛1 1 → 2𝑛1 𝑡 = (𝑚 + )  0.5 2 Với ánh sáng 𝜆1 = 500 𝑛𝑚: 1 → 2𝑛1 𝑡 = (𝑚1 + ) 𝜆1 2 Với ánh sáng 𝜆2 = 500 𝑛𝑚:
1 → 2𝑛1 𝑡 = (𝑚2 + ) 𝜆2 2 Suy ra: 1 1 0.5 (𝑚1 + ) 𝜆1 = (𝑚2 + ) 𝜆2 2 2 Bề dày nhỏ của màng nhất ứng với m1 và m2 nhỏ nhất Suy ra: 𝑚1 = 3 𝑣à 𝑚2 = 2 0.5 1 𝜆1 => 𝑡 𝑚𝑖𝑛 = (𝑚1 + ) = 546,86 𝑛𝑚 2 2𝑛1