De cuoi ky VLDC 1 khoa 2023 HK1 NH 2024-2025

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ
(do phòng KT-ĐBCL ghi)
ĐỀ THI CUỐI HỌC PHẦN
Học kỳ I – Năm học 2024 - 2025 Tên học phần:
VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 1 (CƠ VÀ NHIỆT) Mã HP: PHY00001
Thời gian làm bài: 90 PHÚT Ngày thi:
Ghi chú: Sinh viên [  được phép /  không được phép] sử dụng tài liệu khi làm bài.
Họ tên sinh viên: …............................................................. MSSV: …………… STT: …..
Câu 1 (2,0 đ): Một viên đạn khối lượng m = 20,0 g, chuyển động theo phương ngang, đến va chạm mềm
vào một bao cát M = 10,0 kg được treo bởi sợi dây có chiều dài L = 1,0 m. Trước khi va chạm, bao cát
M đứng yên. Sau va chạm, dây treo bao cát bị lệch khỏi phương thẳng đứng góc 20°. Tính:
a) Vận tốc của viên đạn trước khi va chạm vào bao cát.
b) Phần động năng bị mất do va chạm giữa viên đạn và bao cát.
Câu 2 (4,0 đ): Hai vật khối lượng m1 = 2,0 kg và m2 = 6,0 kg được
nối với nhau bằng sợi dây không khối lượng, vắt qua ròng rọc có
dạng đĩa tròn, bán kính R = 0,25 m, khối lượng M = 8,0 kg. Góc hợp
bởi mặt phẳng nghiêng và mặt phẳng ngang là θ = 30°, hệ số ma sát
trượt của cả hai vật và mặt sàn là k = 0,3. Thả cho hệ bắt đầu chuyển động.
a) Xác định gia tốc của hệ và lực căng dây tác dụng vào mỗi vật.
b) Tính quãng đường vật m1 đi được sau khoảng thời gian 5,0 giây kể từ lúc bắt đầu chuyển động.
Câu 3 (4,0 đ): Một động cơ nhiệt thực hiện chu trình thuận nghịch gồm 3 quá trình, với tác nhân được
xem là một chất khí lý tưởng có bậc tự do i = 6. Đầu tiên, tác nhân được biến đổi đẳng tích từ trạng thái
ban đầu “1” có P1 = 1,0 atm và V1 = 2,0 lít đến trạng thái “2” có áp suất tăng gấp ba. Sau đó, cho chất
khí biến đổi đoạn nhiệt đến trạng thái “3”. Cuối cùng, biến đổi đẳng áp để trở về trạng thái ban đầu “1”.
a) Tính thể tích V3 ở trạng thái thứ 3.
b) Tính công và nhiệt lượng của khối khí nhận trong từng quá trình.
c) Tính hiệu suất của động cơ nhiệt trên.
Cho biết: g = 10 m/s2; 1 atm = 105 N/m2, R = 8,31.103 J/(kmol.K). HẾT (Đề thi gồm1 trang)
Họ tên người ra đề/MSCB: ......................................................... Chữ ký: ................ [Trang 1/1]
Họ tên người duyệt đề: .............................................................. Chữ ký: .................
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ
(do phòng KT-ĐBCL ghi)
ĐỀ THI CUỐI HỌC PHẦN
Học kỳ I – Năm học 2024 - 2025 Câu 1 (2 điểm):
a) ĐLBT động lượng đối với hệ viên đạn và bao cát, trước và sau khi viên đạn va chạm với bao cát
(chiều dương theo hướng chuyển động của viên đạn) (𝑚+𝑀)𝑉
𝑚𝑣⃗ = (𝑚 + 𝑀)𝑉 ⃗⃗ ⇒ 𝑣 = (∗) (0,5đ) 𝑚
ĐLBT CN đối với hệ viên đạn và bao cát ngay sau khi va chạm và tại độ cao cực đại (gốc TN tại VT thấp nhất)
1 (𝑚 + 𝑀)𝑉2 = (𝑚 + 𝑀)𝑔ℎ = (𝑚 + 𝑀)𝑔𝐿(1 − 𝑐𝑜𝑠𝜃) (0,5đ) 2
⇒ 𝑉 = √2𝑔𝐿(1 − 𝑐𝑜𝑠𝜃) = √2.10.1(1 − cos200) = 1,1 𝑚/𝑠 Thay V vào (*), ta có: (0,02+10).1,1 𝑚 𝑣 = = 551,1 (0,5đ) 0,02 𝑠
b) Phần năng lượng bị mất: 1 1 1 1
𝑄 = 𝑚𝑣2 − (𝑚 + 𝑀)𝑉2 = 0,02. 551,12 − (0,02 + 10)1,12 = 3031 𝐽 (0,5đ) 2 2 2 2 Câu 2 (4 điểm)
a) Vẽ và phân tích lực (0,5đ) - ĐL II Newton:
+ Vật m1 (Chọn chiều dương theo chiều chuyển động) 𝑃⃗1 + 𝑇⃗⃗1 + 𝑁
⃗⃗1 + 𝐹⃗𝑚𝑠1 = 𝑚1𝑎⃗
⇒ 𝑇1 − 𝐹𝑚𝑠1 = 𝑇1 − 𝑘𝑚1𝑔 = 𝑚1𝑎 (1) (0,5đ)
+ Vật m2 (Chọn chiều dương theo chiều chuyển động) 𝑃⃗2 + 𝑇⃗⃗2 + 𝑁
⃗⃗2 + 𝐹⃗𝑚𝑠2 = 𝑚2𝑎⃗
⇒ 𝑃2𝑠𝑖𝑛𝜃 − 𝑇2 − 𝐹𝑚𝑠2 = 𝑚2𝑔𝑠𝑖𝑛𝜃 − 𝑇2 − 𝑘𝑚2𝑔𝑐𝑜𝑠𝜃 = 𝑚2𝑎 (2) (0,5đ)
- Phương trình cơ bản của vật rắn quanh quanh trục cố định (ròng rọc) (chiều dương cùng chiều kim đồng hồ) 𝑀 ⃗⃗ = 𝐼𝛽⃗ 1
⇒ 𝑇2 − 𝑇1 = 𝑀𝑎 (3) (0,5đ) 2 Từ (1), (2) và (3) ta có: 𝑚 𝑎 =
2𝑔𝑠𝑖𝑛𝜃 − 𝑘𝑚2𝑔𝑐𝑜𝑠𝜃 − 𝑘𝑚1𝑔 𝑀 𝑚1 + 𝑚2 + 2
(6𝑠𝑖𝑛30 − 0,3.6. 𝑐𝑜𝑠30 − 0,3.2). 10 𝑚 = = 0,7 (0,5đ) 6 + 2 + 4 𝑠2 (Đề thi gồm1 trang)
Họ tên người ra đề/MSCB: ......................................................... Chữ ký: ................ [Trang 2/1]
Họ tên người duyệt đề: .............................................................. Chữ ký: .................
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ
(do phòng KT-ĐBCL ghi)
ĐỀ THI CUỐI HỌC PHẦN
Học kỳ I – Năm học 2024 - 2025
Từ (1), suy ra: 𝑇1 = 𝑘𝑚1𝑔 + 𝑚1𝑎 = 0,3.2.10 + 2.0,7 = 7,4 𝑁 Từ (3), suy ra: 1 1
𝑇2 = 𝑇1 + 𝑀𝑎 = 7,4 + . 8.0,7 = 10,2 𝑁 (0,5đ) 2 2
b) Vận tốc: 𝑣 = 𝑎𝑡 = 0,7.5 = 3,5 𝑚/𝑠 (0,5đ) Quãng đường: s = 1 1
. 𝑎𝑡2 = . 0,7. 52 = 8,75 𝑚 (0,5đ) 2 2 Câu 3 (4 đ): a)
Xét quá trình (1 – 2): Đẳng tích (V = cons) nên V2 = V1 = 2 lít, áp suất tăng gấp 3 nên P2 = 3P1 = 3 atm
Xét quá trình (2 – 3): Đoạn nhiệt (Q23 = 0)
Xét quá trình (3 – 1): Đẳng áp (P = const) nên P3 = P1 = 1 atm. 2 4 𝛾 = 1 + = (0,5đ) 𝑖 3 4/3 𝑉 𝑃 𝑃 𝛾 𝛾 3 2 2𝑉 = 𝑃 ⇒ ( ) = = 3 ⇒ 𝑉 2 3𝑉3 𝑉 3 = 4,56 𝑙í𝑡 (0,5đ) 2 𝑃3 b) 𝑖 6
+ 𝐴12 = 0 𝐽; 𝑄12 = (𝑃
(3 − 1). 105. 2. 10−3 = 1200 𝐽 (0,5đ) 2 2 − 𝑃1)𝑉1 = 2 𝑖 6 + 𝐴23 = (𝑃
(1.4,56 − 3.2)105. 10−3 = −432 𝐽; 𝑄 2 3𝑉3 − 𝑃2𝑉2) = 2 23 = 0 𝐽 (0,5đ)
+ 𝐴31 = −𝑃3(𝑉1 − 𝑉3) = −105(2 − 4,56). 10−3 = 256 𝐽; (0,5đ) 𝑖 𝑄31 = ( + 1) 𝑃 2
3(𝑉1 − 𝑉3) = −1024 𝐽 (0,5đ) c) Hiệu suất:
𝑄1=𝑄12 = 1200𝐽 𝑄2=𝑄31 = −1024𝐽  𝑄′ = 1024𝐽 (0,5đ) 2 𝑄′ 1024
𝐻% = (1 − 2) . 100% = (1 − ) . 100% = 14,67% (0,5đ) 𝑄1 1200 (Đề thi gồm1 trang)
Họ tên người ra đề/MSCB: ......................................................... Chữ ký: ................ [Trang 3/1]
Họ tên người duyệt đề: .............................................................. Chữ ký: .................