1. Trang chủ
  2. Khoa Học Tự Nhiên

Đề tham khảo cuối kì môn vật lí đại cương 1

8 3 0
Đề tham khảo cuối kì môn vật lí đại cương 1

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

Đề tham khảo cuối kì môn vật lí đại cương 1 dành cho sinh viên các trường như đại học khoa học tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh hay các trường có thi tự luận bộ môn vật lí đại cương 1. Đề có đáp án chi tiết để độc giả có thể hiểu rõ cách giả. Mong mọi người ủng hộ.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN (do phòng KT-ĐBCT ghi) Học kỳ I – Năm học 2023-2024 CK23241_PHY0001 Tên học phần: VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 1 (CƠ VÀ NHIỆT) Mã HP: PHY00001 Thời gian làm bài: 90 PHÚT Ngày thi: 18/01/2024 Ghi chú: Sinh viên [  được phép /  không được phép] sử dụng tài liệu khi làm bài Câu 1: (2,5 điểm) Một xe lăn khối lượng M chuyển động trên đường nằm ngang nhẵn với vận  tốc v0 Một vật nhỏ có khối lượng m1 1) Cho vật m1 chuyển động với vận M    v0 v1 m1 tốc v1 đến va chạm hoàn toàn đàn hồi so với xe lăn đàn hồi so với xe   ' lăn Tính vận tốc V và v1 của xe lăn và vật m1 ngay sau va chạm 2) Ngau sau va chạm với vật m1 , xe lăn đang có vận tốc  m 2 M  V thì ở đầu xe lăn người ta đặt một vật có khối lượng V m2 ban đầu ở trạng thái đứng yên Hệ số ma sát giữa m2 và mặt xe là k Hỏi xe phải có chiều dài  bằng bao nhiêu để vật m2 không rời khỏi xe?   Cho biết M  3 (kg), m1  500 (g), m2  1 (kg), v0  9 (m/s), v1  40 (m/s), k  0,5 , g  10 m/s 2 Kích thước các vật không đáng kể so với kích thước xe Câu 2: (3,5 điểm) Trên mặt bàn nằm ngang có hai vật có khối lượng m1 , m2 được nối với nhau bằng sợi dây mảnh, nhẹ, không giãn thông qua M1 m 2 một ròng rọc đĩa tròn đặc có khối lượng M1 và bán kính R1  R gắn cố định với tường Hệ m 1 M 2 số ma sát giữa hai vật; giữa m1 và sàn đều là k Một đầu của m1 được nối với một sợi dây m3 vắt qua ròng rọc cũng là đĩa tròn đặc có khối lượng M 2 và bán kính R2  R Ở dưới, đặt Đề thi gồm 2 trang [Trang 1/2] 2 thêm vật m3 Giả sử lúc đầu hệ vật đứng yên 1) Tính gia tốc chuyển động của hệ 2) Dùng phương pháp bảo toàn cơ năng và tính lại gia tốc của hệ Họ tên người ra đề/MSCB: ……………………………………………… Chữ ký:………………… Họ tên người duyệt đề: ………………………………………………… Chứ ký:………………… TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN (do phòng KT-ĐBCT ghi) Học kỳ I – Năm học 2023-2024 CK23241_PHY0001 3) Tính động năng của hệ tại thời điểm 0,5 giây Coi vật m1 và sàn đều đủ dài Cho biết m1  7 (kg), m2  1 (kg), m3  5 (kg), M1  1, 5 (kg), M 2  0, 75 (kg), R  20 (cm), k  0, 4 , g  10 m/s2 Câu 3: (4 điểm) Một động cơ nhiệt có 64 (g) chất khí O2 hoạt động theo chu trình gồm 5 quá trình Ban đầu, tại trạng thái (I), có áp suất p1  5.105 (N/m2) và thể tích V1  16, 62 (lít) Sau đó, chất khí biến đổi nén đẳng áp đến trạng thái (II) có V2  V1 , rồi từ trạng thái (II) nén đẳng nhiệt 2 đến trạng thái (III) có p3  4 p1 Từ trạng thái (III), chất khí tiếp tục được dãn nở đẳng áp đến trạng thái (IV) có V4  3V1 , rồi cho khối khí hạ nhiệt đẳng tích đến trạng thái (V) và cuối cùng 4 quay trở về trạng thái (I) bằng quá trình đoạn nhiệt Cho R  8,31.103 (J/kmol.0K) 1) Vẽ chu trình trên mặt phẳng  p,V  2) Tính các giá trị T1,T2,T3,T4 ,T5 3) Tính công khối khí nhận được hoặc sinh ra trong mỗi quá trình 4) Tính hiệu suất của chu trình -HẾT- Họ tên người ra đề/MSCB: ……………………………………………… Chữ ký:………………… Đề thi gồm 2 trang Họ tên người duyệt đề: ………………………………………………… Chứ ký:………………… [Trang 2/2] TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN (do phòng KT-ĐBCT ghi) Học kỳ I – Năm học 2023-2024 CK23241_PHY0001 Tên học phần: VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 1 (CƠ VÀ NHIỆT) Mã HP: PHY00001 Thời gian làm bài: 90 PHÚT Ngày thi: 18/01/2024 Ghi chú: Sinh viên [  được phép /  không được phép] sử dụng tài liệu khi làm bài I HƯỚNG DẪN CHUNG 1 Giám khảo chấm đúng như đáp án, biểu điểm của khoa 2 Nếu thí sinh có cách trả lời khác đáp án nhưng đúng thì giám khảo vẫn chấm điểm theo biểu điểm của hướng dẫn chấm thi 3 Giám khảo không quy tròn điểm thành phần của từng câu, điểm của bài thi II ĐÁP ÁN, BIỂU ĐIỂM Câu Nội dung Điểm Câu 1 (2,5 điểm) 1.1   v0 v1 m1 M Chọn chiều dương là chiểu chuyển động của vật m1 0,25   Định luật bảo toàn động lượng: ' M v0  m1v1  MV  m1v1     '  M v0 V   m1 v1  v1 (1) Định luật bảo toàn động năng: 1 Mv02  1 m1v12  1 MV 2  1 m1v1'2 0,5 2 2 2 2     1 M v02 V 2    1 m1 v12  v1'2   M v02 V 2   m1 v12  v1'2 22          M v0 V v0 V   m1 v1  v1 v1  v1 (2) ' '         0,25 Từ (1) và (2), ta suy ra: v0  V  v1  v1'  v1'  v0 V  v1 (3)    2m1v1   M  m1  v0 2m1v1   M  m1  v0 Thay (3) vào (1), rút gọn được: V  V  M  m1 M  m1 Thay số ta được: V  5 (m/s)   0,5     2M v0  m1  M  v1 ' 2Mv0  m1  M  v1 ' Ta có: v1  v0  V  v1   v1  M  m1 M  m1 Họ tên người ra đề/MSCB: ……………………………………………… Chữ ký:………………… Đề thi gồm 2 trang Họ tên người duyệt đề: ………………………………………………… Chứ ký:………………… [Trang 3/2] TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN (do phòng KT-ĐBCT ghi) Học kỳ I – Năm học 2023-2024 CK23241_PHY0001 Thay số ta được: v1'  44 (m/s) 1.2  m2 M V  Khi m2 dừng lại trên M thì 2 vật có cùng vận tốc Gọi v là vận tốc của vật 0,25 m2 và xe sau khi vật ngừng chuyển động trên M Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có:   MV  m2  M  v  MV  m2  M  v  v  MV (4) m2  M Khi vật M giảm tốc từ V đến v thì xe đã tiêu hao một động năng là 1 MV 2  1 Mv2 để sinh một công A  Fms.S là đường đi của xe cho tới khi vật m2 2 2 dừng lại ở đuôi của nó 12 Còn vật m2 thu được một động năng là m2v Động năng này cũng bằng 0,25 2 A  Fms.s trong đó s là quãng đường đi được của m2 , ta có 1 m2v2  Fms.s 2 1 2 1 2 1 2 Áp dụng định lí biến thiên động năng: MV   Mv  m2v   Fms.S  s (5) 2 2 2 Từ (4) và (5) suy ra: S  s  m2MV 2 2Fms  M  m2  MV 2 0,25 Mà Fms  km2 g  S  s  2kg  M  m2  MV 2 0,25 Để vật m2 không rời khỏi xe, ta phải có: S  s      2kg  M  m2  Thay số ta được:   1,875 (m) Câu 2 (3,5 điểm) Họ tên người ra đề/MSCB: ……………………………………………… Chữ ký:………………… Đề thi gồm 2 trang Họ tên người duyệt đề: ………………………………………………… Chứ ký:………………… [Trang 4/2] TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN (do phòng KT-ĐBCT ghi) Học kỳ I – Năm học 2023-2024 CK23241_PHY0001 2.1 0,25 Phương trình định luật II Newton cho mỗi vật:         P1  N1  Fms1  T1  T4  N2  Fms2  m1 a1 (1)''      0,25 P2  N2  T2  Fms2  m2 a2 (2)    P3  T3  m3 a3 (3) Chiếu phương trình (2) lên phương chiều của O ' x ',O ' y ' ta được: O ' x ' : T2  Fms2  m2a2    T2  km2 g  m2a2 O ' y ' : N2  P2  m2 g  Chiếu phương trình (1) lên phương chiều của Ox,Oy ta được: Ox : T4  T1  Fms1  Fm' s2  m1a1  0,5 Oy : P1  N1  N2'  0    N1  P1  N2  m1  m2  g   T4  T1  k m1  m2  g  km2 g  m1a1 N2  N2'   Fms2  Fms2'   Chiếu phương trình (3) lên phương chiều của Oy ta được: P3  T3  m3a3  m3 g  T3  m3a3 Vì dây không giãn nên a1  a2  a3  a Ròng rọc 1 quay:        M1  I1.1  T1'  R1'  T2'  R2'  I1.1  R T1'  T2'   I1.1  R T1  T2   1 M1R21  T1  T2  1 M1a 2 2 0,5 Ròng rọc 2 quay:        R M 2  I2.2  T3'  R3'  T4'  R4'  I2.2  T3'  T4'   I2.2 2 R 1 R2 1  T3  T4   M 2 2  T3  T4  M 2a 2 24 2 Họ tên người ra đề/MSCB: ……………………………………………… Chữ ký:………………… Đề thi gồm 2 trang Họ tên người duyệt đề: ………………………………………………… Chứ ký:………………… [Trang 5/2] TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN (do phòng KT-ĐBCT ghi) Học kỳ I – Năm học 2023-2024 CK23241_PHY0001 Ta có:   T4  T1  k m1  m2  g  km2 g  m1a T2  km2 g  m2a   M1 M2  m3g  T3  m3a  m3g  km1g  3km2 g  a  m1  m2  m3    0,25   2 2 T1  T2  1 M1a  2 T3  T4  1 M 2a  2  a  m3g  km1g  3km2 g m1  m2  m3  1 M1  1 M 2 22 Thay số tính được: a  0,71 (m/s2) 2.2 Chọn gốc thế năng của mỗi vật tại vị trí ban đầu của các vật Lúc đầu, các vật đứng yên Cơ năng ban đầu của hệ: E1  0 Sau khoảng thời gian t , các vật di chuyển được một quãng đường là s và có 0,5 cùng vận tốc v Cơ năng lúc đó của hệ là: E2  1 m1v2  1 m2v2  1 m3v2  1 I112  1 I222  m3gs 2 2 2 2 2 Áp dụng định lí biến thiên cơ năng: E2  E1  AFms  1 m1v2  1 m2v2  1 m3v2  1 I112  1 I222  m3gs  km1g  3km2 g  s 2 2 2 2 2 Đạo hàm 2 vế, ta được: m1va  m2va  m3va  I111  I222  m3gv  km1g  3km2 g  v  m1va  m2va  m3va  1 M1R1211  1 M 2R2222  m3gv  km1g  3km2g  v 2 2  m1va  m2va  m3va  1 M1va  1 M 2va  m3gv  km1g  3km2g  v 0,5 2 2  m1a  m2a  m3a  1 M1a  1 M 2a  m3g  km1g  3km2 g 2 2 a m3g  km1g  3km2 g  0, 71 (m/s2) 11 m1  m2  m3  2 M1  2 M 2 Họ tên người ra đề/MSCB: ……………………………………………… Chữ ký:………………… Đề thi gồm 2 trang Họ tên người duyệt đề: ………………………………………………… Chứ ký:………………… [Trang 6/2] TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN (do phòng KT-ĐBCT ghi) Học kỳ I – Năm học 2023-2024 CK23241_PHY0001 2.3 Tại thời điểm t  0,5 (s) 0,25 Vận tốc của các vật là v  v0  at  0,71.0,5  0,355 (m/s) Vận tốc góc của ròng rọc 1: 1  01  1t  a t  0,71.0,5  1, 775 (rad/s) 0,25 R1 0, 2 Vận tốc góc của ròng rọc 2: 2  02  2t  a t  0, 71.0, 5  3,55 (rad/s) R2 0,1 Động năng của hệ tại thời điểm t  0,5 (s): Wd  1 m1  m2  m3  v2  1 I112  1 I222 0,25 2 2 2 1 2 11 21 2  7 1 5 0,355   1,5.0, 2 1, 775  0, 75.0,1 3,55   0,89 (J)22 2 22 2  Câu 3 (4 điểm) 3.1 0,5 3.2 m p1V1 5.105.16, 62.103.32 Ta có: p1V1  RT1  T1    500 (K)  mR 64.8, 31 Quá trình đẳng áp (I)  (II): V1  V2  T2  V2.T1  1 500  250 (K) T1 T2 V1 2 Quá trình đẳng nhiệt (II)  (III): T3  T2  250 (K) Quá trình đẳng nhiệt (II)  (III): p2V2  p3V3  V3  p2V2  1 V2  1V1  V4  6 1,0 p3 4 8 V3 Quá trình đẳng áp (III)  (IV): V3  V4  T4  V4.T3  6T3  1500 (K) T3 T4 V3 Quá trình đoạn nhiệt (V)  (I): Họ tên người ra đề/MSCB: ……………………………………………… Chữ ký:………………… Đề thi gồm 2 trang Họ tên người duyệt đề: ………………………………………………… Chứ ký:………………… [Trang 7/2] TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM MÃ LƯU TRỮ ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN (do phòng KT-ĐBCT ghi) Học kỳ I – Năm học 2023-2024 CK23241_PHY0001  1 7 1  V1   45 T5.V5 1  T1.V1 1  T5  T1    500    561(K)  V5  3 3.3 A12   p1 V2 V1   5.105.8, 3116, 62.103  4155 (J) A23  m RT2 ln p3  64 8, 31.250.ln 4  5760, 05 (J)  p2 32 1,25 5 3 1  3 A34   p3 V4 V3   4.5.10  16, 62  16, 62 .10  20775 (J) 4 8  A45  0 A51  m i R T1  T5   64 5 8,31.500  561  2534, 55 (J) 2 32 2 3.4 m i  64  5  Q12   1 R T2  T1    1.8, 31.250  500  14542, 5 (J) 2  32  2  Q23   A23  5760, 05 (J) m i  64  5  Q34   1 R T4  T3    1.8,31.1500  250  72712, 5 (J) 2  32  2  Q45  m i R T5  T4   64 5 8,315611500  39015, 45 (J) 2 32 2 Q51  0 1,25 Ta có: Q1  Q34  72712,5 (J) Q2'   Q12  Q23  Q45    14542,5  5760, 05  39015, 45  59318 (J) Hiệu suất của chu trình: H  1 Q2'  18, 42% Q1 Họ tên người ra đề/MSCB: ……………………………………………… Chữ ký:………………… Đề thi gồm 2 trang Họ tên người duyệt đề: ………………………………………………… Chứ ký:………………… [Trang 8/2]

Ngày đăng: 13/03/2024, 19:02

Xem thêm: Đề tham khảo cuối kì môn vật lí đại cương 1

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan