Tải bản đầy đủ (.pdf) (14 trang)

Tổng hợp Đề thi và đáp án kết thúc học phần môn Vật lý 1 Khoa khoa học trường đại học nông lâm

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.62 MB, 14 trang )

n:

ôn:
ôn

ôn
n

n
)

)

n n

n:

SS :

..

o

.

S

âu
n
n


4đ).
ôn
n

âu 2 đ).
n
a.
n
n
ô.
b.
n
n .
c.
n
(P, V)

o
n

n
n

n

.

n

nn

n

.

n

nn
n
n m = 0,0114 kg.
n
.
.

ôn
.

n
n
(n
n ôn
n
on
n
n

n

o

n


n

:
n
n

on

n
n n n nn
nn n n
n
.

n

n
n .

n

---------------------

n
n

n

n


n

n
n

n

n

n

on
on

.

--------------------n

Tp. HCM: 26/12/2012

.S

o

S.

n

n


ôn


:

ô :
ô

ô
)

)

âu

4đ).

-

:

1

 T  P  ma

:

T .R  I .


(

M  F.d  T .R

M  I . )

a
 T   m.a
R
: T  T
:
g
a
g
245
 ma  mg  ma  a 
  

rad / s 2
2
R 2R
4
1
1
245
:    0   .t 2   .t 2 
rad  19,5v (do 0  0 )
2
2
2

âu 2 đ).
m 16
n

 0,5mol
M 32
nRT1
P1V1  nRT1  P1 
 0,616atm
V1
 T .R  m.R 2 .



T2 

V2T1
 2T1  227  273,16K
V1

T3 

P3T2 1
 T2  T1  27  273,16K
P2
2

a. A12  P2 V2  V1   1248,016 J

1

P1  0,308atm
2
 n.Cv T3  T2   nCvT1  3119,788J

b. P3 

U 23


3119,788J

c.

---------------------

---------------------




ôn:

n:

ôn

ôn
n

n

)

)

n n

n:

SS :

..

o

.

S

âu
n

4đ).

n

n

âu
n
a.

(2)
b.

ôn

o
n

n
n

n

.

n

nn
n

n

nn
n
n m = 0,0114 kg.
n
.
.

ôn

.

đ).

n
n
(n

n

n
n .
c.
n
(P, V)

.

o

n

n

n
ô.

n
on
n


n ôn
nn n n
n n n nn
n
n
.
---------------------

n

n
on

n
n .

n
n

n
n

n
n

n

n


n

n

n
.

on

on

--------------------n

Tp. HCM: 26/12/2012

.S

o

:

t n

n

n

S.

n


n

ôn


:

ô :
ô

ô
)

)

âu

4đ).

-

:

1

 T  P  ma

:


T .R  I .

M  F.d  T .R

(

M  I . )

a
 T   m.a
R
: T  T
:
g
a
g
245
 ma  mg  ma  a 
  

rad / s 2
2
R 2R
4
245 2 360
:    0   .t   .t 
 
rad  117v / p (do 0  0 )
4 60 2
âu

đ).
m 16
n

 0,5mol
M 32
nRT1
P1V1  nRT1  P1 
 0,616atm
V1
 T .R  m.R 2 .



T2 



P2T1
 2T1  227  273,16K
P1

T3  T2  227  273,16K

1  2

a.

A12  0
1

P1  0,308atm
2
V
 n.RT3 ln 3  6915,75 J
V2

b. P3 

U 23


6915,75J

c.

---------------------

---------------------

trang


ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN
Môn: Vật lý 1
Thời gian: 75 phút
(không kể thời gian phát đề)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
Khoa Khoa học - Bộ môn Vật lý

ĐỀ 1

Câu 1 (3,5đ): Một trục quay nặng 58, 63kg có dạng hình trụ đặc với bán kính 8, 8cm
đang quay với vận tốc 970, 1 vòng/phút. Một lực cản tiếp xúc theo phương tiếp tuyến với
trục quay và làm cho trục dừng lại sau 16, 99s.
a. Tính độ lớn lực cản.
b.Tính vận tốc quay (vịng/phút) của trục sau 10s kể từ lúc có lực cản tiếp xúc.
Câu 2 (2đ): Một trụ rỗng có bán kính 1, 75cm lăn trên một sợi dây (khối lượng không
đáng kể) như hình vẽ. Tính số vịng mà khối trụ lăn được sau 2s kể từ lúc bắt đầu chuyển
động. Lấy g = 9, 8m/s2 .

Câu 3 (4,5đ): 4g khí H2 (xem như khí lý tưởng) biến đổi theo chu trình như hình vẽ.
Quá trình từ trạng thái (2) đến trạng thái (3) là q trình đẳng nhiệt.
a. Tính các nhiệt độ T1 , T2 và T3
b. Tính cơng và nhiệt trong từng q trình.
c. Tính hiệu suất của chu trình.
Cho: hằng số các khí R = 8, 31J/mol.K; 1atm = 1, 013 × 105 P a.

HẾT

*Đề thi có một trang; *Khơng sử dụng tài liệu; *Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.


1
ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC PHẦN
Môn: Vật lý 1
Thời gian: 75 phút
(không kể thời gian phát đề)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
Khoa Khoa học - Bộ môn Vật lý
ĐỀ 1

Câu 1 (3,5đ):
a. Độ lớn lực cản.
ω0 = 970, 1v/p = 101, 54rad/s
ω − ω0
0 − 101, 54
β=
=
= −5, 98rad/s2
∆t
16, 99
1
F.R = I|β|; I = mR2
2
1
F = mR|β| = 15, 43N
2
b. Vận tốc quay (vòng/phút) của trục sau 10s kể từ lúc có lực cản tiếp xúc.
ω = ω0 + βt = 398, 79v/p

(1)
(2)
(3)
(4)

(5)


Câu 2 (2đ): Chọn tâm quay tại tâm hình trụ
− T + P = ma; RT = Iβ
g
⇒β=
= 280rad/s2
2R
1
ϕ = βt2 = 560rad ≈ 89, 2v
2

(6)
(7)
(8)

Câu 3 (4,5đ):
a. Tính các nhiệt độ
m
= 2mol
M
P1 V1 = nRT1 ⇒ T1 = 304, 75K
P1
P2
=
⇒ T2 = 609, 5K
T1
T2
T3 = T2 = 609, 5K
n=

(9)

(10)
(11)
(12)

b. Công và nhiệt trong từng quá trình.
A12 = 0; Q12 = nCv (T2 − T1 ) = 12662J
V3
A23 = Q23 = nRT2 ln = 7021J
V2
A31 = P3 (V1 − V3 ) = −5065J; Q31 = nCp (T1 − T3 ) = −17727J
c. Tính hiệu suất của chu trình.
A
A12 + A23 + A31
H=
× 100% =
× 100% = 10%
Qnhanvao
Q12 + Q23

HẾT

(13)
(14)
(15)

(16)


ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN
Môn: Vật lý 1

Thời gian: 75 phút
(không kể thời gian phát đề)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
Khoa Khoa học - Bộ môn Vật lý
ĐỀ 2

Câu 1 (3,5đ): Một trục quay nặng 58, 63kg có dạng hình trụ đặc với bán kính 8, 8cm
đang quay với vận tốc 970, 1 vòng/phút. Một lực cản có độ lớn 15,41 N tiếp xúc theo phương
tiếp tuyến với trục quay và làm cho trục dừng lại sau thời gian ∆t.
a. Tính ∆t.
b. Tính số vịng mà trục quay được khi vận tốc quay chỉ còn 100, 37 vịng/phút.
Câu 2 (2đ): Một trụ rỗng có bán kính 1, 75cm lăn trên một sợi dây (khối lượng khơng
đáng kể) như hình vẽ. Tính vận tốc (vịng/phút) sau 2 s kể từ lúc bắt đầu chuyển động. Lấy
g = 9, 8m/s2 .

Câu 3 (4,5đ): 4g khí H2 (xem như khí lý tưởng) biến đổi theo chu trình như hình vẽ.
Quá trình từ trạng thái (3) đến trạng thái (1) là q trình đẳng nhiệt.
a. Tính các nhiệt độ T1 , T2 và T3
b. Tính cơng và nhiệt trong từng q trình.
c. Tính hiệu suất của chu trình.
Cho: hằng số các khí R = 8, 31J/mol.K; 1atm = 1, 013 × 105 P a.

HẾT

*Đề thi có một trang; *Khơng sử dụng tài liệu; *Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.


1

ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC PHẦN
Môn: Vật lý 1
Thời gian: 75 phút
(không kể thời gian phát đề)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
Khoa Khoa học - Bộ môn Vật lý
ĐỀ 2

Câu 1 (3,5đ):
a. Thời gian trục quay dừng lại.
ω0 = 970, 1v/p = 101, 54rad/s
1
F.R = I|β|; I = mR2 ⇒ β = −5, 98rad/s2
2
ω − ω0
β=
⇒ ∆t = 16, 99s
∆t

(1)
(2)
(3)

b. Số vòng quay được sau khi trục có vận tốc 100,37 vịng/phút.
ω = 100, 37v/p = 38, 71rad/s
ω 2 − ω02 = 2βϕ ⇒ ϕ = 135, 8v

(4)

(5)

Câu 2 (2đ): Chọn tâm quay tại tâm hình trụ
− T + P = ma; RT = Iβ
g
⇒β=
= 280rad/s2
2R
ω = βt = 5350, 3v/p

(6)
(7)
(8)

Câu 3 (4,5đ):
a. Tính các nhiệt độ
m
= 2mol
M
P1 V1 = nRT1 ⇒ T1 = 304, 75K
V1
V2
=
⇒ T2 = 609, 5K
T1
T2
T3 = T1 = 609, 5K
n=

(9)

(10)
(11)
(12)

b. Công và nhiệt trong từng quá trình.
A12 = P1 (V2 − V1 ) = 10130J; Q12 = nCp (T2 − T1 ) = 17727J
A23 = 0; Q23 = nCv (T3 − T2 ) = −12662J
V1
A31 = Q31 = nRT3 ln = −3150J
V3

(13)
(14)
(15)

c. Tính hiệu suất của chu trình.
H=

Asinhra
A12
× 100% =
× 100% = 57, 14%
Qnhanvao
Q12

HẾT

(16)



BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐỀ THI VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG A1
Thời gian làm bài 75 phút
(không sử dụng tại liệu)
Câu 1 (1đ): Các phát biểu sau là đúng hay sai? Giải thích và cho ví dụ minh họa?
Phát biểu 1: “Một vật nằm yên vì khơng có lực nào tác dụng lên nó”
Phát biểu 2: “Khi lực tác dụng lên vật, vật luôn thu một gia tốc khác khơng ”
Câu 2(2đ): Một vật có khối lượng m = 10kg được kéo

trên một mặt phẳng nằm ngang bởi lực F hợp với phương
F
ngang một góc 30o. Cho biết hệ số ma sát giữa vật và mặt
đường là k = 0,1. Trong 4s đầu vật dịch chuyển được một
đoạn 4m từ trạng thái nghỉ. Lấy g = 9,8m/s2
a/ Tính độ lớn của lực F
b/ Tính cơng của lực ma sát trong thời gian 10s kể từ lúc vật bắt đầu dịch chuyển.
Câu 3(2đ): Tại thời điểm t = 0, một hệ gồm hai hạt tại gốc tọa độ O trên mặt phẳng Oxy:
  

 
m1 = 2kg có vận tốc v1 1i 2 j m/s ; m2 = 3kg có vận tốc v2
4i 3 j m/s .
 
Với i , j là hai vector đơn vị trên trục Ox, Oy
a/ Xác định vector vận tốc khối tâm của hệ.
b/ Xác định vector vị trí của mỗi vật, vector vị trí của khối tâm sau 3s.
Câu 4 (1đ):Tìm cơng cần thiết của động cơ để làm cho đồn tàu có khối lượng 80 tấn đạt

vận tốc 45km/h từ trạng thái nghỉ. Biết rằng công của lực cản bằng 10% công mà động cơ
của tàu phải thực hiện.
Câu 5 (1đ): Một bình khí ở áp suất P1 = 1,25.106N/m2. Người ta lấy bớt khí trong bình đi
20% khối lượng và giữ nhiệt độ khí khơng đổi đến khi áp suất trong bình cịn P2. Hãy xác
định áp suất P2.
Câu 6 (1,5đ): Một bình chứa 60lít khí lý tưởng ở O0C. Cho khối khí giãn đẳng nhiệt tới áp
suất 40atm. Biết rằng thể tích đã tăng lên 5 lần sau qua trình giãn. Hỏi khối khí sinh cơng
hay tỏa nhiệt. Hãy tính các giá trị nhiệt và cơng tương ứng. Lấy 1atm  105 N / m 2
Câu 7 (1,5đ): Một động cơ nhiệt lý tưởng chạy theo chu trình Carnot có hiệu suất là 20%.
a/ Hỏi: Trong một chu trình, động cơ đã truyền cho nguồn lạnh một lượng nhiệt bằng
bao nhiêu phần trăm nhiệt lượng mà nó nhận được từ nguồn nóng.
b/ Tính nhiệt lượng cần thiết (bằng đơn vị J) cung cấp cho động cơ trong 1 chu trình
để nó sinh một cơng là 1Kcal.


ĐÁP ÁN ĐỀ 1
Câu 1:
Phát biểu 1: sai. Một vật nằm yên vẫn chịu tác dụng của nhiều lực, hợp lực của các lực này bằng
khơng. Ví dụ: Vật nằm yên trên mặt bàn vẫn chịu tác dụng của các lực: Phản lực và trọng lực.
Phát biểu 2: Sai. Khi tổng tất cả các lực tác dụng lên vật bằng khơng, gia tốc mà vật thu được sẽ
bằng khơng. Ví dụ: Một con lắc đơn không dao động, hợp lực của lực căng dây và trọng lực tác dụng
lên vật bằng không.

Câu 2 (2đ)
a/ Độ lớn của lực F
1 2
at
2

-


Gia tốc của vật: s

-

Áp dụng định luật II Newton
   

(1)
N P Fms F ma

-

2s
t2

2.4
42

0,5m

s

Fms

ma

y



N

2


F


Fms

Chiếu (1) lên trục Ox
Fcos

-

a

0


P

(2)

Chiếu (1) lên trục Ox

N

F sin


P

Từ (3) ta có: N

(3)

0

P F sin

Fms

N

(P F sin )

Thay giá trị Fms vào phương trình (2) ta tính được giá trị lực F theo biểu thức

F

m ( g a)
cos
sin

10(0,1.9,8 0,5)
 16,16N
3
1
0,1.
2

2

b/ Công của lực ma sát trong 10s đầu

AFms

Fms .s

(P F sin )

1 2
at
2

1
0,1(10.9,8 16,16. )
2

Câu 3(2đ):
a/ Vector vận tốc khối tâm của hệ lúc t = 0



vCM v x i v y j

vx
vy

m1v1x m1v 2x
m1 m 2


2.1 3.( 4)
2 3

m1v1 y

2.2 3.3
2 3

v2 y y2

m1 m 2

2m

13 m
5 s

s

1
.0,5.102
2

224.8J

x




vCM

b/
-

 13 
2i
j m
s
5

 
 
Vector vị trí của vật 1 sau 3s: r1 v1.t 3i 6 j m
 
 
Vector vị trí của vật 2 sau 3s: r2 v2 .t
12i 3 j m
 


Vector vận tốc khối tâm của hệ sau 3s: rCM vCM .t
6i 7,8 j m

Câu 4 (1đ): 45km/h = 15m/s
Định lý động năng
Wđ2 - Wđ1 = A(động cơ) - Acản = A(động cơ) – 0,1A(động cơ) = 0,9A(động cơ)

=> A(động cơ) =


Wđ 2

Wđ1
0,9

1
.80.103.152 0
2
107 J
0,9

Câu 5 (1đ)
P1 = 1,25.106N/m2; m2 = 80%m1; T = const

PV
1
P2V

m1
m1

RT

P1
P2

RT

m1
m2


m1
80%m1

P2

1, 25

1, 25.106
1, 25

P1
1, 25

106 N / m 2

Câu 6 (1,5đ): V1 = 60l = 60.10-3m3; T = 273K; P2 = 40atm = 40.105N/m2; V2 = 5V1
Định luật Boil – Mariotte

P1
P2

V2
V1

Định luật Clapeyron – Merdeleev
Công: A

PV
1 1 ln


V1
V2

P1

m

2.107 60.10

Nhiệt lượng mà khối khí nhận vào:

P2

RT
3

U

ln

V2
V1

40,5.105

5V1
V1

1,9.106 J


0 : Khối khí giãn nở sinh công

PV
1 1
V1
5V1

0

Q

A

Câu 7 (1,5đ):
a/ Phần trăm nhiệt lượng thu được truyền cho nguồn lạnh

H
b/ A

Q1

Q1

1Kcal
H

Q2

A

Q1

Q2

Q1 (1 H ) 80%Q1

4,18.103 J
Q1

A
H

4,18.103 J
20%

2.107 N / m 2

20900J

1,9.106 J (nguyên lý I)


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐỀ THI VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG A1___Đề 2
Thời gian làm bài 75 phút
(không sử dụng tại liệu)




Câu 1 (1đ): Hãy sử dụng định luật II Newton
F ma để chứng minh rằng: “Tổng tất
cả các lực tác dụng lên một chất điểm bằng khơng thì động lượng của nó được bảo tồn ”
Câu 2(2đ): Một vật có khối lượng m = 10kg được kéo

trên một mặt phẳng nằm ngang bởi lực F = 20N hợp với
F
phương ngang một góc 30o. Biết rằng, cứ sau 2s vận tốc
của vật tăng thêm một lượng 1m/s. Lấy g = 9,8m/s2
a/ Tính hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn.
b/ Tính cơng của lực ma sát trong thời gian 10s kể từ lúc vật bắt đầu dịch chuyển.
Câu 3(2đ): Tại thời điểm t = 0, một hệ gồm hai hạt tại gốc tọa độ O trên mặt phẳng Oxy:
  

 
m1 = 2kg có vận tốc r1 1i 2 j m/s ; m2 = 3kg có vận tốc r2
4i 3 j m/s .
 
Với i , j là hai vector đơn vị trên trục Ox, Oy
a/ Xác định vector vị trí khối tâm của hệ.
b/ Giả sử hai vật trên chuyển động thẳng đều, hãy cho biết tính chất chuyển động của
khối tâm và xác định biểu thức vector vận tốc khối tâm biết rằng khi t = 3s khối tâm của hệ

 
có vị trí r ' 5i 7 j m .
Câu 4 (1đ): Moment quán tính của phân tử Oxy quanh trục đi qua khối tâm và vng góc
với đường thẳng nối hai nguyên tử Oxy là 1,95.10-46 kgm2. Khối lượng của mỗi nguyên tử
Oxy là 2,66. 10-26 kg. Xác định khoảng cách giữa hai nguyên tử.

Câu 5 (1.5đ): Một trục quay 35kg đang quay với vận tốc 360 vòng/phút. Một lực ma sát
10N chống lại sự quay của trục khi tác dụng vào mặt ngồi của trục và làm nó dừng lại
trong 4s. Tìm bán kính của trục.
Câu 6 (1đ): Một động cơ ơtơ có hiệu suất nhiệt 25% . Trong mỗi giây nó hoạt động 80 chu
trình và thực hiện cơng 42.103J. Hãy tính trong một chu trình động cơ này đã thải ra một
nhiệt lượng bao nhiêu cho nguồn lạnh.
Câu 7 (1,5đ): 7: Hình bên là một chu trình biến đổi
được biễu trong hệ tọa độ (V,T).
a/ Hãy biểu diễn lại chu trình này trên hệ tọa
độ (P,V).
b/ Nếu trong cả chu trình trên, hệ nhận một
cơng A = 360J, thì hệ sẽ tỏa nhiệt hay thu nhiệt, giải
thích. Tính nhiệt lượng tỏa hay thu này.

V
(3)

(2)

(1)
0

----------------------------------- HẾT ----------------------------------Đề thi có 1 trang

T


ĐÁP ÁN ĐỀ 2
Câu 1 (1đ):
-


Định luật II Newton

-

Động lượng P mv




F

Do đó:
-




dv
F ma m
dt




d (mv )
dt


d (mv )

dt


dP
dt

Tổng tất cả các lực tác dụng lên vật bằng không

F


dP
dt


0


0


dP


0

v
t

1

2


P


const : Động lượng của vật được bảo toàn.

Câu 2 (2đ)
a/ Hệ số ma sát
0,5m

-

Gia tốc của vật: a

-

Áp dụng định luật II Newton
   

(1)
N P Fms F ma

-

Fms

ma


y

F


Fms

Chiếu (1) lên trục Ox
Fcos

-

s


N

2

0


P

(2)

Chiếu (1) lên trục Ox

N


F sin

P

Từ (3) ta có: N

(3)

0

P F sin

Fms

N

(P F sin )

Thay giá trị Fms vào phương trình (2) ta tính được giá trị của hệ số ma sát theo biểu thức

Fcos ma
mg F sin

3
10.0,5
2
10.9,8 20.0,5
20.

0,14


b/ Công của lực ma sát trong 10s đầu

AFms

Fms .s

(P F sin )

1 2
at
2

1
0,14(10.9,8 20. )
2

Câu 3(2đ):
a/ Vector vận tốc khối tâm của hệ lúc t = 0



rCM xCM i yCM j

xCM

m1x1 m1x 2
m1 m 2

2.1 3.( 4)

2 3

yCM

m1 y1 m 2 y 2
m1 m 2

2.2 3.3
2 3

2m

13
m
5

1
.0,5.102
2

308J

x



rCM

 13 
2i

j m
5

b/
-

Hai vật chuyển động thẳng đều => khối tâm chuyển động thẳng đều

-

Vector vận tốc khối tâm

 13 
 
2i
j - 5i 7 j
5
3


rCM
t


vCM

7  16  m
i
j
s

3
5

Câu 4 (1đ)
m1r12 m1r22

I

2mr 2

r

I
2m

1.95*10 46 kgm 2
2* 2.66*10 26kg

6.05*10 11m

Khoảng cách giữa hai nguyên tử Hidro: d = 2r = 1,21.10-10 m = 1,21nm

Câu 5 (1đ)
360 vòng/phút = 37,68rad/s

M F

I

Fms .R


1
( mR 2 )( )
2
t

R

2. t .Fms
m

2.4.10
35.37,68

0,06m

Câu 6 (1,5đ):
-

Công sinh ra trong một chu trình: A

-

H

A
Q1

A
Q2


A

Q2

42.103
120

A (1 H )
H

350J

350(1 25%)
1050J
25%

Câu 7 (1,5đ):
a/ Chu trình được vẽ lại trong hệ tọa độ (P,V)

P

b/ Trong một chu trình

U

0 (trạng thái đầu và cuối trùng nhau)

U


0

Q

(1)

A

Hệ nhận cơng: A = +360J
Do đó: Q = - 360J < 0, hệ tỏa nhiệt.

(2)

(3)
0

V



×