-
Thông tin
-
Quiz
TOP 8 đề thi cuối HKI học phần Vật lý đại cương 1 (Cơ và Nhiệt) năm 2024 - 2025 | Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Tài liệu TOP 8 đề thi giữa HKI học phần Vật lý đại cương 1 (Cơ và Nhiệt) năm 2024 - 2025 được sưu tầm và biên soạn dưới dạng PDF gồm 24 trang. Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đón xem.
Vật lí đại cương 1 53 tài liệu
Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh 779 tài liệu
TOP 8 đề thi cuối HKI học phần Vật lý đại cương 1 (Cơ và Nhiệt) năm 2024 - 2025 | Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Tài liệu TOP 8 đề thi giữa HKI học phần Vật lý đại cương 1 (Cơ và Nhiệt) năm 2024 - 2025 được sưu tầm và biên soạn dưới dạng PDF gồm 24 trang. Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đón xem.
Môn: Vật lí đại cương 1 53 tài liệu
Trường: Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh 779 tài liệu
Thông tin:
Tác giả:




















Tài liệu khác của Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Preview text:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ
ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN (do phòng KT-ĐBCL ghi)
Học kỳ I – Năm học 2020-2021 Tên học phần:
VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 1 (CƠ VÀ NHIỆT) Mã HP: PHY00001
Thời gian làm bài: 90 PHÚT Ngày thi: 04/02/2021
Ghi chú: Sinh viên [ được phép / không được phép] sử dụng tài liệu khi làm bài.
Đề thầy Vĩnh đề xuất Câu 1: (3 điểm)
Một vật khối lượng m = 200 g được ném thẳng đứng từ độ cao h = 10 m xuống mặt đất với vận
tốc ban đầu v0 = 1 m/s. Khi chạm đất, vật lún sâu vào đất một đoạn s = 5 cm. Bỏ qua sức cản
không khí. Cho gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2.
a) Tính vận tốc của vật lúc chạm đất.
b) Tính lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật. Câu 2: (3 điểm)
Một khối trụ đặc khối lượng M = 1 kg và bán kính
đáy R = 5 cm lăn không trượt trên một mặt phẳng
nghiêng có góc nghiêng α = 30o (Hình 1). Cho gia tốc
trọng trường g = 9,8 m/s2.
a) Xác định gia tốc của khối trụ.
b) Xác định lực ma sát lăn mặt phẳng nghiêng tác dụng lên khối trụ.
c) Một khối cầu đặc có cùng khối lượng với khối trụ Hình 1
đã cho và bán kính R’ = 8 cm. Hỏi khi thả lăn (không
vận tốc đầu) cùng lúc hai vật trên mặt phẳng nghiêng
tại cùng một vị trí trong mặt phẳng (Oxy), vật nào sẽ
đến chân mặt phẳng nghiêng trước (Hình 2)? Giải thích
Cho biết biểu thức moment quán tính của khối trụ đặc
là 𝐼 = 𝑀𝑅 và của khối cầu đặc là 𝐼′ = 𝑀′𝑅′ Hình 2 Câu 3: (4 điểm)
Người ta thực hiện biến đổi 1 kmol khí lý tưởng đơn nguyên tử (i = 3) theo một chu trình
gồm 3 quá trình: quá trình 1-2 là quá trình đoạn nhiệt, quá trình 2-3 là quá trình đẳng áp và quá
trình 3-1 là quá trình đẳng tích. Cho biết ở trạng thái (1), áp suất khối khí là P1 = 1,01.105 N/m2
và thể tích khối khí là V1 = 1 m3. Tại trạng thái (2), khối khí có áp suất P2 và thể tích V2 = 8
m3. Tại trạng thái (3), khối khí có áp suất P3 và thể tích V3.
a) Vẽ chu trình biến đổi của khối khí trên trong mặt phẳng (P, V)
b) Tính nhiệt lượng khối khí nhận được và tỏa ra trong từng quá trình.
c) Tính hiệu suất của chu trình này. - HẾT – (Đề thi gồm 4 trang)
Họ tên người ra đề/MSCB: ......................................................... Chữ ký: ................ [Trang 1/4]
Họ tên người duyệt đề: .............................................................. Chữ ký: .................
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ
ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN (do phòng KT-ĐBCL ghi)
Học kỳ I – Năm học 2020-2021 ĐÁP ÁN Câu 1 (3 điểm)
a) Định luật bảo toàn cơ năng cho vật lúc cách mặt đất độ cao h và lúc vừa chạm đất (Chọn gốc
thế năng tại mặt đất):
𝑚𝑣 + 𝑚𝑔ℎ = 𝑚𝑣 (0,5 điểm) ⇒ 𝑣 = 𝑣 + 2𝑔ℎ (0,5 điểm) = 14,04 (m/s) (0,5 điểm)
Sinh viên cũng có thể sử dụng biểu thức trong chuyển động thẳng biến đổi đều: 𝑣 − 𝑣 = 2𝑔ℎ
b) Định lý động năng cho vật lúc vật vừa chạm đất và lúc vật đã lún vào đất một độ sâu s: 𝐾 − 𝐾 = 𝐴 ả
⇔ 0 − 𝑚𝑣 = −𝐹 ả . 𝑠 (0,5 điểm) ⟹ 𝐹 ả = 𝑚𝑣 (0,5 điểm) = 394,24 (N) (0,5 điểm) Câu 2 (3 điểm) a)
Định luật II Newton cho chuyển động tịnh tiến của khối trụ: P + N + F = Ma ms
Chiếu xuống phương chuyển động của vật: P - F = Ma x ms
Mgsinα - F = Ma (1) (0,5 điểm) ms
Phương trình chuyển động quay của khối trụ: M = Iβ ms R F = Iβ ms
Chiếu xuống phương chiều dương của trục quay: R.F = Iβ ms (Đề thi gồm 4 trang)
Họ tên người ra đề/MSCB: ......................................................... Chữ ký: ................ [Trang 2/4]
Họ tên người duyệt đề: .............................................................. Chữ ký: .................
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ
ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN (do phòng KT-ĐBCL ghi)
Học kỳ I – Năm học 2020-2021 Thay: 1 2 I = MR , a β = 2 R 1 a 1 2 R.F = MR = MRa ms 2 R 2 1 F = Ma (2) (0,5 điểm) ms 2 Từ (1) và (2): 2 2 o 2
a = gsinα = .9,8.sin30 = 3,267 (m/s ) (0,5 điểm) 3 3 b) o Mgsinα 1.9,8.sin30 F = = = 1,63 (N) (0,5 điểm) ms 3 3
c) Làm các bước tương tự như câu a, tìm được gia tốc của khối cầu: 5 5 o 2
a' = gsinα = .9,8.sin30 = 3,5 (m/s ) (0,5 điểm) 7 7
Vì a’ > a nên khối cầu đặc sẽ chuyển động nhanh hơn khối trụ đặc. Khối cầu đặc sẽ đến chân
mặt phẳng nghiêng trước. (0,5 điểm) Câu 3 (4 điểm) a) (1 điểm)
b) Quá trình (1-2) là Đoạn nhiệt: Q12 = 0 (0,5 điểm) γ V γ γ P V = P V 1 P = P = 3156,25 (N/m2) 1 1 2 2 2 1 V 2
Quá trình (2-3) là Đẳng áp: i M i Q = +1
R T -T = +1 (P V -P V ) = -5,52.104 (J) < 0 (0,5 điểm) 23 3 2 3 3 2 2 2 μ 2
Quá trình (2-3) là quá trình tỏa nhiệt (Đề thi gồm 4 trang)
Họ tên người ra đề/MSCB: ......................................................... Chữ ký: ................ [Trang 3/4]
Họ tên người duyệt đề: .............................................................. Chữ ký: .................
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ
ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN (do phòng KT-ĐBCL ghi)
Học kỳ I – Năm học 2020-2021
Quá trình (3-1) là Đẳng tích: Q = P V - P V i P 3 0 = P V - V
= 14,68.104 (J) > 0 (0,5 điểm) 31 1 1 3 3 0 0 0 2 32 2
Quá trình (3-1) là quá trình thu nhiệt
c) Hiệu suất của chu trình: -Q 5,52 23 η = 1- = 1- = 62,4% (1 điểm) Q 14,68 31 (Đề thi gồm 4 trang)
Họ tên người ra đề/MSCB: ......................................................... Chữ ký: ................ [Trang 4/4]
Họ tên người duyệt đề: .............................................................. Chữ ký: .................
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ ĐỀ
(do phòng KT-ĐBCL ghi)
THI KẾT THÚC HỌC PHẦN
Học kỳ I – Năm học 2016-2017 Tên học phần:
VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 1 (CƠ VÀ NHIỆT) Mã HP: PHY00001
Thời gian làm bài: 90 PHÚT
Ngày thi: …./02/2017
Ghi chú: Sinh viên [ được phép / không được phép] sử dụng tài liệu khi làm bài.
Câu 1: (3 điểm)
Một viên đạn khối lượng m = 50 g, được bắn thẳng vào một khối gỗ nặng M
= 5 kg được treo trên sợi dây mãnh. Sau khi bắn, viên đạn dính chặt vào khối
gỗ và người ta thấy khối gỗ được nâng lên độ cao h = 50 cm so với vị trí ban m M
đầu. Cho gia tốc trọng trường g = 10 m/s2
a) Tính tốc độ của viên đạn trước khi chạm vào khối gỗ.
b) Nếu khối gỗ được giữ chặt không chuyển động và viên đạn đi sâu vào khối gỗ được
một đoạn s = 10 cm . Tính lực cản trung bình của khối gỗ lên viên đạn.
Câu 2: (3 điểm)
Hai vật có khối lượng 𝑚1 = 4 𝑘𝑔 và 𝑚2 = 6 𝑘𝑔 nối
với nhau bằng sợi dây không khối lượng không giãn
vắt qua ròng rọc ở đỉnh mặt phẳng nghiêng. Biết mặt
phẳng nghiêng một góc 𝛼 = 300 so với phương
ngang. Lấy 𝑔 = 10𝑚/𝑠2. Vật m2 ma sát với mặt
nghiêng với hệ số ma sát trượt là 0,10. Biết hệ chuyển
động theo chiều như hình vẽ. Tìm gia tốc chuyển
động của hệ m1và m2 trong các trường hợp:
a) Ròng rọc không có khối lượng.
b) Ròng rọc có khối lượng m=1 kg dạng đĩa đồng chất và quay quanh trục qua tâm của nó.
Câu 3: (4 điểm)
Một khối khí lý tưởng (phân tử khí có bậc tự do i) thực hiện chu trình biến đổi gồm: quá trình
(1)-(2) là quá trình giãn nở đẳng áp, quá trình (2)-(3) là quá trình dãn nở đoạn nhiệt và quá trình
(3)-(1) là quá trình nén đẳng nhiệt. Nhiệt độ của khối khí ở các trạng thái (1) và (2) lần lượt là t1
= 27oC, t2 = 327oC, và tỉ số V3/V1 = 16.
a) Vẽ chu trình trên mặt phẳng (V,P)
b) Tìm bậc tự do i của phân tử khí.
c) Tính hiệu suất của chu trình. -HẾT- (Đề thi gồm 4 trang)
Họ tên người ra đề/MSCB: ......................................................... Chữ ký: ................ [Trang 1/4]
Họ tên người duyệt đề: .............................................................. Chữ ký: .................
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ ĐỀ
(do phòng KT-ĐBCL ghi)
THI KẾT THÚC HỌC PHẦN
Học kỳ I – Năm học 2016-2017 Câu 1: (3 điểm)
a) Tính tốc độ của viên đạn
Định luật BTĐL cho hệ đạn-gỗ mv (m ) M V (0,5 điểm)
Vận tốc của đạn và gỗ sau va chạm: m V v m M
Định luật BTCN của hệ đạn-gỗ sau va chạm:
1 m MV2 0 0 m Mgh (0,5 điểm) 2
Từ (1) và (2), tốc độ của đạn trước khi va chạm là m M v g 2 h m 50 10 3 5 Thay số: v 2 10 50 10 2 , 319 4 (m / s) (0,5 điểm) 50 10 3
b) Tính lực cản trung bình: Công cản: A F .s (0,5 điểm) c c
Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng: 1 2
A F .s K ' K 0 mv (0,5 điểm) c c 2 Lực cản trung bình: 3 2 1 5010 (319, 4) 2 3 F mv 25,510 (N) c 2s 2 (0,5 điểm) 0,1
Câu 2: (3 điểm)
a)Hợp lực tác dụng lên hệ vật: P 2 f ms T m a (1) 2 1 P T ' m a (2) (0,5điểm) 1 Từ (1) suy ra
m gsin30 km gcos30 T m a 2 2 2 (0,5điểm)
Từ (2) suy ra m g T m a 1 1 (Đề thi gồm 4 trang)
Họ tên người ra đề/MSCB: ......................................................... Chữ ký: ................ [Trang 2/4]
Họ tên người duyệt đề: .............................................................. Chữ ký: .................
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ ĐỀ
(do phòng KT-ĐBCL ghi)
THI KẾT THÚC HỌC PHẦN
Học kỳ I – Năm học 2016-2017
𝑎 = 𝑚1−(𝑚2𝑠𝑖𝑛300+
𝑚2𝑐𝑜𝑠300) 𝑔 = 0,47 𝑚/𝑠2 (0,5 điểm) 𝑚1+𝑚2
c) Phương trình chuyển động tịnh tiến của vật 1:
𝑃⃗ 1 + 𝑇⃗ 1 = 𝑚1𝑎 (4)
Phương trình chuyển động tịnh tiến của vật 2:
𝑃⃗ 2 + 𝐹 𝑚𝑠𝑡 + 𝑁⃗ + 𝑇⃗ 2 = 𝑚2𝑎 (5)
Phương trình chuyển động quay của ròng rọc:
𝐼. 𝛽 = (𝑇1 − 𝑇2)𝑅 (6) (0,5 điểm) 𝑇 1
1 − 𝑇2 = 𝐼.𝛽 = 𝑚𝑅2 𝑎 = 1 𝑚𝑎 (7) 𝑅 2 𝑅2 2
Chiếu (4) và (5) lên phương chuyển động, chiều dương là chiều chuyển động:
𝑃1 − 𝑇1 = 𝑚1𝑎 (8)
−𝑃2𝑠𝑖𝑛𝛼 − 𝐹𝑚𝑠𝑡 + 𝑇2 = 𝑚2𝑎 (0,5 điểm) (9)
Cộng (7), (8) và (9) ta được:
𝑃1−𝑃2𝑠𝑖𝑛𝛼 − 𝐹𝑚𝑠𝑡 = 1 𝑚𝑎 + 𝑚 2 1𝑎 + 𝑚2𝑎 (10)
𝑎 = 𝑃1−𝑃2𝑠𝑖𝑛𝛼−𝐹𝑚𝑠𝑡 = 𝑚1𝑔−𝑚2𝑔(𝑠𝑖𝑛𝛼+𝑘 𝑐𝑜𝑠𝛼) = 4.10−6.10(𝑠𝑖𝑛30+0,10.𝑐𝑜𝑠30) = 0,458 𝑚/𝑠2 (0,5 điểm) 𝑚1+𝑚2+𝑚 𝑚 4+6+0,5 2 1+𝑚2+𝑚 2 Câu 3: (4 điểm)
Xét quá trình đoạn nhiệt (2)→(3), ta có: 𝛾−1 𝛾−1 𝑇2𝑉2
= 𝑇3𝑉3 (0,5điểm) (0,5 điểm) Suy ra: 𝑇 𝛾−1 2 = (𝑉3)
= 600 = 2 (*) (0,5điểm) 𝑇3 𝑉2 300
Xét quá trình đẳng áp (1)→ (2), ta có: 𝑉1 = 𝑉2 → 𝑉 𝑉 𝑇
2 = 𝑇2 1 = 2𝑉1 (0,5 điểm) 1 𝑇2 𝑇1
Thay V2 vào biểu thức (*) ta được: 𝛾−1 𝛾−1 (𝑉3) = ( 𝑉3 )
= 8𝛾−1 = 2 (0,5 điểm) 𝑉2 2𝑉1 (Đề thi gồm 4 trang)
Họ tên người ra đề/MSCB: ......................................................... Chữ ký: ................ [Trang 3/4]
Họ tên người duyệt đề: .............................................................. Chữ ký: .................
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ ĐỀ
(do phòng KT-ĐBCL ghi)
THI KẾT THÚC HỌC PHẦN
Học kỳ I – Năm học 2016-2017 Suy ra 𝛾 = 4 → 𝑖 = 6 3
b) Gọi n là số kmol chất khí đang xét,
- Nhiệt do khối khí nhận vào trong chu trình là:
𝑄1 = 𝑄12 = 𝑛𝐶𝑝(𝑇2 − 𝑇1) = 300𝑛𝐶𝑝 = 1200𝑛𝑅 (0,5 điểm)
- Nhiệt do khí tỏa ra trong chu trình là:
𝑄′2 = −𝑄2 = −𝑄31 = 𝑛𝑅𝑇3 ln (𝑉3) = 300𝑛𝑅𝑙𝑛(16) (0,5 điểm) 𝑉1 - Hiệu suất chu trình: ′
= 1 − 𝑄2 = 1 − 300𝑛𝑅𝑙𝑛(16) = 30,69% (0,5 điểm) 𝑄1 1200𝑛𝑅 (Đề thi gồm 4 trang)
Họ tên người ra đề/MSCB: ......................................................... Chữ ký: ................ [Trang 4/4]
Họ tên người duyệt đề: .............................................................. Chữ ký: ................. ĐÁP ÁN Câu 1: 2,5 điểm
a/ Va chạm đàn hồi, theo định luật bảo toàn năng lượng và động lượng ta có vận tốc hai hạt sau va chạm là: m 1 v m v2 m v ' m v ' (1) (0,5điểm) 1 2 1 1 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 m 1 v m v2 m v ' m v ' (2) (0,5điểm) 1 2 1 1 2 2 2 2 2 2 ((𝑀 ⃗⃗ +2𝑀 ⃗⃗ ) 𝑉 ⃗⃗′⃗ 1−𝑀2)𝑉1 2𝑉2 1 = (0.5 điểm) 𝑀1+𝑀2 ((𝑀 ⃗⃗ +2𝑀 ⃗⃗ ) 𝑉 ⃗⃗′⃗ 2−𝑀1)𝑉2 1𝑉1 2 = (0.5 điểm) 𝑀1+𝑀2
b/ Với m1=1kg, m2=2kg, v1=4 m/s, v2=0, ta suy ra:
v’1=4/3 m/s; v’2=8/3 m/s (0.5 điểm)
c) Dùng định luật bảo toàn động lượng (do va chạm đàn hồi). 𝑀 ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ ′⃗ ⃗⃗′⃗
1𝑉1 + 𝑀2𝑉2 = 𝑀1𝑉1 + 𝑀2𝑉2 Vì vậy nếu 𝑉 ⃗⃗ ⃗⃗ ′⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ ′⃗ ⃗⃗ ′⃗
1 cùng phương với 𝑉1 , và 𝑉2 = 0
⃗ , nên 𝑉2 cùng phương với 𝑉1. (0,5 điểm)
Sinh viên có thể lập luận từ hai công thức ở câu a) Câu 2: (3 đ)
a/ Xét hệ chuyển động theo chiều m1 đi xuống và m2 đi từ trái qua phải.
Phương trình động lực học của chuyển động tịnh tiến của 2 vật: Vật 1:
P T m a P 1 1 1 1 - T1= m1a (1) (0,5 điểm) Vật 2:
P T N m a T 2 2 2 2 2= m2a (2) (0,5 điểm)
Phương trình quay của ròng rọc: 𝐹 × 𝑅⃗ = 𝐼𝛽 , Trong đó:
Moment quán tính: 𝐼 = 1 𝑀𝑅2 , (0,5 điểm) 2
𝐹 bao gồm 2 lực căng dây, 𝑇1, 𝑇2 lần lượt làm cho ròng rọc quay theo chiều kim đồng hồ
và ngược chiều kim đồng hồ hay 𝑇 ⃗⃗ ⃗⃗ 1 × 𝑅
⃗ cùng chiều 𝛽 , 𝑇2 × 𝑅⃗ ngược chiều 𝛽 nên ta có:
𝑇1 − 𝑇2 = 1 𝑀𝑅𝛽 (3) (0,5 điểm) 2
Mối quan hệ giữa gia tốc góc và gia tốc dài: 𝛽 = 𝑎 (4) 𝑅
Từ (1), (2), (3), (4) ta có hệ phương trình: 𝑇1 − 𝑇2 = 1 𝑀𝑎; 2 𝑃1 − 𝑇1 = 𝑚1𝑎; 𝑇2 = 𝑚2𝑎.
Từ hệ này trên, ta cộng vế cho vế và được: 1 m M m g 2 1 𝑎 = 𝑚1𝑔 m m g 2 (0,5 điểm ) 2 1 T T (0,5đ) 𝑚 2 1 1+𝑚2+1𝑀 2 1 1 m m M m m M 1 2 2 1 2 2 Câu 3 (4điểm)
a) Lập luận và vẽ hình ( 1điểm)
b)Nhiệt độ khối khí đạt được trong quá trình đẳng nhiệt:
𝑇1 = 𝑃1𝑉1 = 106.500.10−3 = 300𝐾 (0,5 đ) 𝑛𝑅 6,42.8,31.103 32
Quá trình 12 – đẳng áp: 𝑉1 = 𝑉2 𝑇1 𝑇2
Nhiệt độ ở trạng thái 2: T2 = 1200K (0,5 đ)
c)Nhiệt lượng trao đổi ở từng quá trình:
Q12 = nCp(T2 – T1) > 0 (0,5 đ) Q –
23 = nCV (T1 T=2) < 0 (0,5 đ)
Q31 = nRT1lnV2/V1 < 0 (0,5 đ)
Nhiệt lượng hệ khí nhận được sau 1 chu trình: Q1 = Q12
Nhiệt lượng hệ khí tỏa ra sau 1 chu trình: Q’2 =-Q2 =-( Q23 + Q31)
a. Hiệu suất của chu trình:
= 1 − Q’2 = 1 + 𝑄23+𝑄31 = 15,4% (0,5 đ) 𝑄1 𝑄12
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ
(do phòng KT-ĐBCL ghi) ĐỀ THI CUỐI KỲ
Học kỳ I – Năm học 2018-2019 Tên học phần:
Vật lý đại cương 1 (Cơ-Nhiệt) Mã HP: PHY00001
Thời gian làm bài: 90 phút Ngày thi: 10/01/2019
Ghi chú: Sinh viên [ được phép / không được phép] sử dụng tài liệu khi làm bài.
Câu 1 (5 điểm ) Cho hệ (hình 1) gồm hai vật m1 = 5 kg và m2 = 3 kg
nối với nhau qua dây treo. Bỏ qua sự trượt của dây treo và sự ma sát ở
trục ròng rọc, dây không giãn.
a) Giã sử ròng rọc có dạng đĩa đặc khối lượng m = 0,5 kg, bán kính R
= 3 cm. Tìm gia tốc của hệ (m1,m2) và các lực căng dây bằng phương
trình động lực học (3đ)
b) Giã sử ròng rọc không khối lượng. Tìm gia tốc của hệ (m1,m2) bằng
phương pháp biến đổi cơ năng (2đ). Lấy g = 10 m/s2.
Câu 2 (5 điểm)
Một khối khí O2 thực hiện một chu trình như (hình 2),
trong đó (1-2) và (3-4) là hai quá trình đẳng nhiệt ứng với
các nhiệt độ T1 và T2, quá trình (2-3) và (4-1) là các quá
trình đoạn nhiệt. Cho nhiệt độ, thể tích và áp suất ở trạng
thái (1) T1 = 400K, V1 = 2 lít, p1 = 7atm, thể tích trạng thái
(2) và (3) tương ứng là V2 = 5 lít; V3 = 8 lít; .
a) Tìm p2, T2, p3, p4, V4 (2đ)
b) Tính công do khí thực hiện trong từng quá trình và trong toàn chu trình. (2đ)
c) Nhiệt mà khối khí nhận được hay tỏa ra trong từng quá trình đẳng nhiệt. (1đ)
----------------------------------------------------------------- Hết (Đề thi gồm 3 trang)
Họ tên người ra đề/MSCB: .......................................................... Chữ ký: ................ [Trang 1/3]
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 KỲ
Học kỳ I – Năm học 2018-2019 Đáp án: Câu 1:
a) Giả sử ban đầu vật m1 nằm tại điểm O, chuyển động
theo chiều m1 đi xuống, m2 đi lên.
Chọn chiều dương là chiều chuyển động. Xét vật m1:
m1.g – T1 = m1.a1 (1) (0.5đ) Xét vật m2:
- m2.g + T2 = m2.a2 (2) (0.5đ) Xét ròng rọc m:
R(T1’ – T2’) = Iβ (3) (0.5đ)
Ta có : T1 = T1’ ; T2 = T2’ ; a1 = a2 =a ; a = Rβ Lấy (1) – (2) : T1 – T2 = ma/2 (4)
Từ (1) (2) (3) (4) ta có : (m m ) g 1 2 2 a = 2,424 (m/s ) (0.5đ) 1 (m m m) 1 2 2
T1 = 37,879 (N) (0.5đ) T2 = 37,273 (N) (0,5đ)
b) Chọn gốc thế năng tại điểm O (v0 = 0 m/s) và cách vị trí của vật m2 một đoạn x;
Giả sử vật m1 dịch chuyển hướng xuống một đoạn h.
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho hệ m1 và m2:
m2gx = (m1 + m2)v2 - m1gh + m2g(x+h) (0.5 đ) 2(m m ) gh 2 1 2 v (0.5đ) (m m ) 1 2 (Đề thi gồm 3 trang)
Họ tên người ra đề/MSCB: .......................................................... Chữ ký: ................ [Trang 2/3]
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 KỲ
Học kỳ I – Năm học 2018-2019 (m m ) g Ta có: v2 = 2ah 1 2 a (0.5đ) (m m ) 1 2
Thay số vào ta được: a = 2.5 m/s2 (0.5đ) Câu 2:
a) Ta có 12 là quá trình đẳng nhiệt: p2 = (V1/V2)p1 = 2,8 atm (0.5đ)
Vì khối khí Oxy là khí lưỡng nguyên tử i = 5 và quá trình 23 là quá trình đoạn nhiệt nên: p3 = .p2 = 1.45 atm (0.5đ) T2 = T1 = 331K (0.5đ)
Quá trình 41 là quá trình đoạn nhiệt nên T3 =T1 = . V4 = 3.2 lít (0.5đ)
Quá trình 34 là quá trình đẳng nhiệt: p3V3 = p4V4 p4 = 3.6 atm (0.5đ)
b) Công thực hiện trên từng quá trình:
A’12 = p1V1ln(V2/V1) = 1258 J (0.5đ) T A’23 = (1 - 2 ) = 620 J T1 T A’41 = (1 - 1 ) = -620 J (0.5đ) T2
A’34 = p3V3ln(V4/V3) = -1042 J (0.5đ)
Tổng công khối khí thực hiện trong cả chu trình:
A’ = A’12 + A’23 + A’34 + A’41 = 216 J (0.5đ)
c) Nhiệt mà khí nhận trong từng quá trình đẳng nhiệt:
Q12 = A’12 = 1258J , khí nhận nhiệt.
Q34 = A’34 = -1042J , khí tỏa nhiệt. (0.5đ) Hết (Đề thi gồm 3 trang)
Họ tên người ra đề/MSCB: .......................................................... Chữ ký: ................ [Trang 3/3]
Họ tên người duyệt đề: .............................................................. Chữ ký: ..................
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ ĐÁP ÁN ĐỀ
(do phòng KT-ĐBCL ghi)
THI CUỐI HỌC PHẦN
Học kỳ I – Năm học 2019-2020 (Đáp án gồm 3 trang)
Họ tên người ra đáp án/MSCB: .................................................. Chữ ký: ................ [Trang 1/3]
Họ tên người duyệt đáp án: ....................................................... Chữ ký: .................
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ ĐÁP ÁN ĐỀ
(do phòng KT-ĐBCL ghi)
THI CUỐI HỌC PHẦN
Học kỳ I – Năm học 2019-2020 Câu 1: (3 điểm)
Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng của con lắc.
Bảo toàn cơ năng của con lắc: W = W = W 1 2 d max 1 1 2 2 2 2 2 W = mgh + mv = mv v
= 2gh + v = 2gl(1− cos ) + v (1) (1,0 điểm) 1 1 1 max max 1 1 1 1 2 2 2 2 1 m v 1 3v 2 max 2 max W = mgh + mv = mgh + = mv h = (2) (1,0 điểm) 2 2 2 2 max 2 2 2 4 2 8g 2
32gl(1 − cos ) + v Từ (1), (2) 1 1 0 l(1− cos ) =
cos = 0,89 = 27,13 2 2 2 8g (1,0điểm) Câu 2: (3điểm) 0,5đ
Phương trình động lực học của các vật: P T + + N + F = m a 1 1 1 ms1 1 P + T + F + N = m a 2 2 ms 2 2 M + M = I T T 1 2 0,5đ
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của các vật T − F = m a T = F + m a 1 ms1 1 1 ms1 1
P sin − T − F = m a
➔ T = P sin − F − m a 2 2 ms2 2 2 2 ms2 2 1 1 2 a 1
RT − RT = I = MR = MRa T − T = Ma 2 1 2 R 2 2 1 2 0,5đ
Chiếu hệ phương trình lên phương vuông góc mp nghiêng:
kP2cosα-N=0 ➔ Fms2= km2gcosα
m g sin − km g cos − km g a = 2 2 1 1,153 m/s2 0,5đ
1 M + m + m 1 2 2
b/ Lực căng dây:
T1=2,15 N và T2 =2,38N 0,5đ
c/ Tốc độ góc của ròng rọc sau 2s (Đáp án gồm 3 trang)
Họ tên người ra đáp án/MSCB: .................................................. Chữ ký: ................ [Trang 2/3]
Họ tên người duyệt đáp án: ....................................................... Chữ ký: .................
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ ĐÁP ÁN ĐỀ
(do phòng KT-ĐBCL ghi)
THI CUỐI HỌC PHẦN
Học kỳ I – Năm học 2019-2020
Ta có, gia tốc góc β= a/R= 11,5 ( rad/s2) = + t = 0 + 5 , 11 * 2 = ( 23 rad / s) 0
+ Góc quét được sau 2 s 0,5đ 1 2
= + t + t = 23(rad) 0 0 2 Câu 3: (4 điểm) a) (1 điểm)
b) Quá trình (1-2) là Đoạn nhiệt: Q12 = 0 (0,5 điểm)
Quá trình (2-3) là Đẳng áp: i M Q = +1 R T -T 23 3 2 2 μ 5 1 3 5 = +1
8,31.10 . 1200 - 400 = 8,31.10 (J) (0,5 điểm) 2 28
Quá trình (3-1) là Đẳng tích: i M Q = R T - T 31 1 3 2 μ 5 1 3 5 =
8,31.10 . 300 - 1200 = -6,68.10 (J) (0,5 điểm) 2 28
Tổng nhiệt lượng trao đổi:
Q = Q12 + Q23 + Q31 = 0 + 8,31.105 – 6,68.105 = 1,63.105 (J) (0,5 điểm)
c) Hiệu suất của chu trình: -Q 6,68 31 η = 1- = 1-
= 19,61% (1 điểm) Q 8,31 23 (Đáp án gồm 3 trang)
Họ tên người ra đáp án/MSCB: .................................................. Chữ ký: ................ [Trang 3/3]
Họ tên người duyệt đáp án: ....................................................... Chữ ký: .................
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ ĐỀ
(do phòng KT-ĐBCL ghi)
THI KẾT THÚC HỌC PHẦN
Học kỳ 2 – Năm học 2017-2018 Tên học phần:
VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 1 (CƠ VÀ NHIỆT) Mã HP: PHY00001
Thời gian làm bài: 90 PHÚT Ngày thi: 29/06/2018
Ghi chú: Sinh viên [ được phép / không được phép] sử dụng tài liệu khi làm bài.
Họ tên sinh viên: …............................................................. MSSV: …………… STT: …..
Câu 1 (3 điểm).
Một quả cầu bằng đồng khối lượng m1=0,5kg được treo
bằng sợi dây dài 70cm, một đầu cố định. Kéo quả cầu lên
sao cho dây nằm ngang rồi thả rơi. Ở cuối đường đi quả cầu
va chạm đàn hồi với khối thép m2=2,5kg đang đứng yên
trên mặt phẳng không ma sát. Tính vận tốc của quả cầu và
khối thép sau va chạm. Cho g = 10m/s2.
Câu 2 (3 điểm).
Trên một trụ rỗng khối lượng m = 1kg, người ta cuộn một sợi dây
không giãn có khối lượng và đường kính nhỏ không đáng kể. Đầu tự do
của dây được gắn trên một giá cố định. Để trụ rơi dưới tác dụng của
trọng lượng. Tìm gia tốc của trụ và sức căng của dây treo. Cho g = 9,8 m/s2.
Câu 3: (4 điểm)
Một khối khí lý tưởng lưỡng nguyên tử (i = 5) có thể tích V1 = 0,5 lít ở áp suất
P1 = 0,5at. Khối khí bị nén đoạn nhiệt tới thể tích V2 và áp suất P2. Sau đó, người ta giữ
nguyên thể tích V2 và làm lạnh nó đến nhiệt độ ban đầu. Khi đó áp suất của khí là P3 = 1 at.
a) Vẽ đồ thị quá trình biến đổi trên trong mặt phẳng (P, V), (V, T).
b) Tìm thể tích V2 và áp suất P2
c) Tính công và nhiệt mà khối khí nhận được trong mỗi quá trình (Đề thi gồm 4 trang)
Họ tên người ra đề/MSCB: ......................................................... Chữ ký: ................ [Trang 1/4]
Họ tên người duyệt đề: .............................................................. Chữ ký: .................
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ ĐỀ
(do phòng KT-ĐBCL ghi)
THI KẾT THÚC HỌC PHẦN
Học kỳ 2 – Năm học 2017-2018 Tên học phần:
VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 1 (CƠ VÀ NHIỆT) Mã HP: PHY00001
Thời gian làm bài: 90 PHÚT Ngày thi: 29/06/2018
Ghi chú: Sinh viên [ được phép / không được phép] sử dụng tài liệu khi làm bài. ĐÁP ÁN
Câu 1 (3 điểm) 1 1 1
Câu 2 (3 điểm)
Các phương trình lực và momen lực: mg – T = m 1 TR = Iβ = mR2β mặt khác: v = R ; = βR Ta có hệ phương trình: 1 1 Câu 3 (4 điểm) a) (2 điểm)
Mỗi đồ thị đúng được 1 điểm (Đề thi gồm 4 trang)
Họ tên người ra đề/MSCB: ......................................................... Chữ ký: ................ [Trang 2/4]
Họ tên người duyệt đề: .............................................................. Chữ ký: .................