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

n: ôn: ôn ôn n n ) ) n n n: SS : o S âu n n 4đ) ôn n âu 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 R 2R 1 245 :      t   t  rad  19,5v (do 0  ) 2 âu đ) m 16 n   0,5mol M 32 nRT1 P1V1  nRT1  P1   0,616atm V1  T .R  m.R  T2  V2T1  2T1  227  273,16K V1 T3  P3T2  T2  T1  27  273,16K P2 a A12  P2 V2  V1   1248,016 J P1  0,308atm  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 R 2R 245 360 :      t   t    rad  117v / p (do 0  ) 60 2 âu đ) m 16 n   0,5mol M 32 nRT1 P1V1  nRT1  P1   0,616atm V1  T .R  m.R  T2   P2T1  2T1  227  273,16K P1 T3  T2  227  273,16K 1  2 a A12  P1  0,308atm V  n.RT3 ln  6915,75 J V2 b P3  U 23  6915,75J c - - trang ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN Môn: Vật lý 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 Câu (3,5đ): Một trục quay nặng 58, 63kg có dạng hình trụ đặc với bán kính 8, 8cm quay với vận tốc 970, vòng/phút Một lực cản tiếp xúc theo phương tiếp tuyến với trục quay làm cho trục dừng lại sau 16, 99s a Tính độ lớn lực cản b.Tính vận tốc quay (vịng/phút) trục sau 10s kể từ lúc có lực cản tiếp xúc Câu (2đ): Một trụ rỗng có bán kính 1, 75cm lăn sợi dây (khối lượng không đáng kể) hình vẽ Tính số vịng mà khối trụ lăn sau 2s kể từ lúc bắt đầu chuyển động Lấy g = 9, 8m/s2 Câu (4,5đ): 4g khí H2 (xem khí lý tưởng) biến đổi theo chu trình hình vẽ Quá trình từ trạng thái (2) đến trạng thái (3) trình đẳng nhiệt a Tính nhiệt độ T1 , T2 T3 b Tính cơng nhiệt q trình c Tính hiệu suất chu trình Cho: số khí R = 8, 31J/mol.K; 1atm = 1, 013 × 105 P a HẾT *Đề thi có trang; *Không sử dụng tài liệu; *Cán coi thi khơng giải thích thêm 1 ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC PHẦN Môn: Vật lý 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 Câu (3,5đ): a Độ lớn lực cản ω0 = 970, 1v/p = 101, 54rad/s ω − ω0 − 101, 54 β= = = −5, 98rad/s2 ∆t 16, 99 F.R = I|β|; I = mR2 F = mR|β| = 15, 43N b Vận tốc quay (vòng/phút) trục sau 10s kể từ lúc có lực cản tiếp xúc ω = ω0 + βt = 398, 79v/p (1) (2) (3) (4) (5) Câu (2đ): Chọn tâm quay tâm hình trụ − T + P = ma; RT = Iβ g ⇒β= = 280rad/s2 2R ϕ = βt2 = 560rad ≈ 89, 2v (6) (7) (8) Câu (4,5đ): a Tính 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 Cơng nhiệt q 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 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 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 Câu (3,5đ): Một trục quay nặng 58, 63kg có dạng hình trụ đặc với bán kính 8, 8cm quay với vận tốc 970, vòng/phút Một lực cản có độ lớn 15,41 N tiếp xúc theo phương tiếp tuyến với trục quay làm cho trục dừng lại sau thời gian ∆t a Tính ∆t b Tính số vòng mà trục quay vận tốc quay 100, 37 vòng/phút Câu (2đ): Một trụ rỗng có bán kính 1, 75cm lăn sợi dây (khối lượng khơng đáng kể) hình vẽ Tính vận tốc (vòng/phút) sau s kể từ lúc bắt đầu chuyển động Lấy g = 9, 8m/s2 Câu (4,5đ): 4g khí H2 (xem khí lý tưởng) biến đổi theo chu trình hình vẽ Quá trình từ trạng thái (3) đến trạng thái (1) trình đẳng nhiệt a Tính nhiệt độ T1 , T2 T3 b Tính cơng nhiệt q trình c Tính hiệu suất chu trình Cho: số khí R = 8, 31J/mol.K; 1atm = 1, 013 × 105 P a HẾT *Đề thi có trang; *Không sử dụng tài liệu; *Cán coi thi khơng giải thích thêm 1 ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC PHẦN Môn: Vật lý 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 Câu (3,5đ): a Thời gian trục quay dừng lại ω0 = 970, 1v/p = 101, 54rad/s F.R = I|β|; I = mR2 ⇒ β = −5, 98rad/s2 ω − ω0 β= ⇒ ∆t = 16, 99s ∆t (1) (2) (3) b Số vịng quay sau trục có vận tốc 100,37 vòng/phút ω = 100, 37v/p = 38, 71rad/s ω − ω02 = 2βϕ ⇒ ϕ = 135, 8v (4) (5) Câu (2đ): Chọn tâm quay tâm hình trụ − T + P = ma; RT = Iβ g ⇒β= = 280rad/s2 2R ω = βt = 5350, 3v/p (6) (7) (8) Câu (4,5đ): a Tính 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 Cơng nhiệt q 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 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 75 phút (không sử dụng liệu) Câu (1đ): Các phát biểu sau hay sai? Giải thích cho ví dụ minh họa? Phát biểu 1: “Một vật nằm n khơng có lực tác dụng lên nó” Phát biểu 2: “Khi lực tác dụng lên vật, vật thu gia tốc khác khơng ” Câu 2(2đ): Một vật có khối lượng m = 10kg kéo  mặt phẳng nằm ngang lực F hợp với phương F ngang góc 30o Cho biết hệ số ma sát vật mặt đường k = 0,1 Trong 4s đầu vật dịch chuyển đoạn 4m từ trạng thái nghỉ Lấy g = 9,8m/s2 a/ Tính độ lớn lực F b/ Tính cơng lực ma sát thời gian 10s kể từ lúc vật bắt đầu dịch chuyển Câu 3(2đ): Tại thời điểm t = 0, hệ gồm hai hạt gốc tọa độ O mặt phẳng Oxy:       m1 = 2kg có vận tốc v1 1i j m/s ; m2 = 3kg có vận tốc v2 4i j m/s   Với i , j hai vector đơn vị trục Ox, Oy a/ Xác định vector vận tốc khối tâm hệ b/ Xác định vector vị trí vật, vector vị trí khối tâm sau 3s Câu (1đ):Tìm cơng cần thiết động để làm cho đồn tàu có khối lượng 80 đạt vận tốc 45km/h từ trạng thái nghỉ Biết công lực cản 10% công mà động tàu phải thực Câu (1đ): Một bình khí áp suất P1 = 1,25.106N/m2 Người ta lấy bớt khí bình 20% khối lượng giữ nhiệt độ khí khơng đổi đến áp suất bình cịn P2 Hãy xác định áp suất P2 Câu (1,5đ): Một bình chứa 60lít khí lý tưởng O0C Cho khối khí giãn đẳng nhiệt tới áp suất 40atm Biết thể tích tăng lên lần sau qua trình giãn Hỏi khối khí sinh cơng hay tỏa nhiệt Hãy tính giá trị nhiệt công tương ứng Lấy 1atm  105 N / m Câu (1,5đ): Một động nhiệt lý tưởng chạy theo chu trình Carnot có hiệu suất 20% a/ Hỏi: Trong chu trình, động truyền cho nguồn lạnh lượng nhiệt phần trăm nhiệt lượng mà nhận từ nguồn nóng b/ Tính nhiệt lượng cần thiết (bằng đơn vị J) cung cấp cho động chu trình để sinh cơng 1Kcal ĐÁP ÁN ĐỀ Câu 1: Phát biểu 1: sai Một vật nằm yên chịu tác dụng nhiều lực, hợp lực lực không Ví dụ: Vật nằm yên mặt bàn chịu tác dụng lực: Phản lực trọng lực Phát biểu 2: Sai Khi tổng tất lực tác dụng lên vật không, gia tốc mà vật thu khơng Ví dụ: Một lắc đơn không dao động, hợp lực lực căng dây trọng lực tác dụng lên vật không Câu (2đ) a/ Độ lớn lực F at - Gia tốc 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  F  Fms Chiếu (1) lên trục Ox Fcos - a  P (2) Chiếu (1) lên trục Ox N F sin P Từ (3) ta có: N (3) P F sin Fms N (P F sin ) Thay giá trị Fms vào phương trình (2) ta tính giá trị lực F theo biểu thức F m ( g a) cos sin 10(0,1.9,8 0,5)  16,16N 0,1 2 b/ Công lực ma sát 10s đầu AFms Fms s (P F sin ) at 0,1(10.9,8 16,16 ) Câu 3(2đ): a/ Vector vận tốc khối tâm hệ lúc t =    vCM v x i v y j vx vy m1v1x m1v 2x m1 m 2.1 3.( 4) m1v1 y 2.2 3.3 v2 y y2 m1 m 2m 13 m s s 0,5.102 224.8J x  vCM b/ -  13  2i j m s     Vector vị trí vật sau 3s: r1 v1.t 3i j m     Vector vị trí vật sau 3s: r2 v2 t 12i j m     Vector vận tốc khối tâm hệ sau 3s: rCM vCM t 6i 7,8 j m Câu (1đ): 45km/h = 15m/s Định lý động Wđ2 - Wđ1 = A(động cơ) - Acản = A(động cơ) – 0,1A(động cơ) = 0,9A(động cơ) => A(động cơ) = Wđ Wđ1 0,9 80.103.152 107 J 0,9 Câu (1đ) P1 = 1,25.106N/m2; m2 = 80%m1; T = const PV 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 Câu (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 ln V1 V2 P1 m 2.107 60.10 Nhiệt lượng mà khối khí nhận vào: P2 RT U ln V2 V1 40,5.105 5V1 V1 1,9.106 J : Khối khí giãn nở sinh công PV 1 V1 5V1 Q A Câu (1,5đ): a/ Phần trăm nhiệt lượng thu 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 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 Thời gian làm 75 phút (không sử dụng liệu)   Câu (1đ): Hãy sử dụng định luật II Newton F ma để chứng minh rằng: “Tổng tất lực tác dụng lên chất điểm khơng động lượng bảo tồn ” Câu 2(2đ): Một vật có khối lượng m = 10kg kéo  mặt phẳng nằm ngang lực F = 20N hợp với F phương ngang góc 30o Biết rằng, sau 2s vận tốc vật tăng thêm lượng 1m/s Lấy g = 9,8m/s2 a/ Tính hệ số ma sát vật mặt sàn b/ Tính cơng lực ma sát thời gian 10s kể từ lúc vật bắt đầu dịch chuyển Câu 3(2đ): Tại thời điểm t = 0, hệ gồm hai hạt gốc tọa độ O mặt phẳng Oxy:       m1 = 2kg có vận tốc r1 1i j m/s ; m2 = 3kg có vận tốc r2 4i j m/s   Với i , j hai vector đơn vị trục Ox, Oy a/ Xác định vector vị trí khối tâm hệ b/ Giả sử hai vật chuyển động thẳng đều, cho biết tính chất chuyển động khối tâm xác định biểu thức vector vận tốc khối tâm biết t = 3s khối tâm hệ    có vị trí r ' 5i j m Câu (1đ): Moment quán tính phân tử Oxy quanh trục qua khối tâm vng góc với đường thẳng nối hai nguyên tử Oxy 1,95.10-46 kgm2 Khối lượng nguyên tử Oxy 2,66 10-26 kg Xác định khoảng cách hai nguyên tử Câu (1.5đ): Một trục quay 35kg quay với vận tốc 360 vòng/phút Một lực ma sát 10N chống lại quay trục tác dụng vào mặt trục làm dừng lại 4s Tìm bán kính trục Câu (1đ): Một động ôtô có hiệu suất nhiệt 25% Trong giây hoạt động 80 chu trình thực cơng 42.103J Hãy tính chu trình động thải nhiệt lượng cho nguồn lạnh Câu (1,5đ): 7: Hình bên chu trình biến đổi biễu hệ tọa độ (V,T) a/ Hãy biểu diễn lại chu trình hệ tọa độ (P,V) b/ Nếu chu trình trên, hệ nhận cơng A = 360J, hệ tỏa nhiệt hay thu nhiệt, giải thích Tính nhiệt lượng tỏa hay thu V (3) (2) (1) - HẾT Đề thi có trang T ĐÁP ÁN ĐỀ Câu (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 lực tác dụng lên vật không  F  dP dt    dP  v t  P  const : Động lượng vật bảo toàn Câu (2đ) a/ Hệ số ma sát 0,5m - Gia tốc 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  P (2) Chiếu (1) lên trục Ox N F sin P Từ (3) ta có: N (3) P F sin Fms N (P F sin ) Thay giá trị Fms vào phương trình (2) ta tính giá trị hệ số ma sát theo biểu thức Fcos ma mg F sin 10.0,5 10.9,8 20.0,5 20 0,14 b/ Công lực ma sát 10s đầu AFms Fms s (P F sin ) at 0,14(10.9,8 20 ) Câu 3(2đ): a/ Vector vận tốc khối tâm hệ lúc t =    rCM xCM i yCM j xCM m1x1 m1x m1 m 2.1 3.( 4) yCM m1 y1 m y m1 m 2.2 3.3 2m 13 m 0,5.102 308J x  rCM  13  2i j m b/ - Hai vật chuyển động thẳng => khối tâm chuyển động thẳng - Vector vận tốc khối tâm  13    2i j - 5i j  rCM t  vCM  16  m i j s Câu (1đ) m1r12 m1r22 I 2mr r I 2m 1.95*10 46 kgm 2* 2.66*10 26kg 6.05*10 11m Khoảng cách hai nguyên tử Hidro: d = 2r = 1,21.10-10 m = 1,21nm Câu (1đ) 360 vòng/phút = 37,68rad/s M F I Fms R ( mR )( ) t R t Fms m 2.4.10 35.37,68 0,06m Câu (1,5đ): - Công sinh chu trình: A - H A Q1 A Q2 A Q2 42.103 120 A (1 H ) H 350J 350(1 25%) 1050J 25% Câu (1,5đ): a/ Chu trình vẽ lại hệ tọa độ (P,V) P b/ Trong chu trình U (trạng thái đầu cuối trùng nhau) U Q (1) A Hệ nhận cơng: A = +360J Do đó: Q = - 360J < 0, hệ tỏa nhiệt (2) (3) V