Vật lý 2 Đề thi học kỳ i năm học 2018 2019

Lực hấp dẫn Mặt trời tác dụng lên Trái đất giữ cho Trái đất chuyển động trên quỹ đạo quanh Mặt trời.. Công của lực hấp dẫn này thực hiện khi Trái đất di chuyển một quãng đường trong một

KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

-ĐỀ THI HỌC KỲ I NĂM HỌC 2018-2019

Môn thi: Vật lý 1

Mã môn học: PHYS130902

Đề số: 01 Đề thi có 02 trang

Ngày thi: 26/12/2018 Thời gian: 90 phút

Được phép sử dụng một tờ giấy A4 chép tay.

Câu 1:(0,5 điểm)

Xét các vật điều khiển trong 1 ô tô gồm: bàn đạp ga, phanh, tay lái Trong 3 vật này, vật nào

gây ra gia tốc cho xe?

a Cả 3 vật

b bàn đạp ga và phanh

c phanh

d bàn đạp ga

e tay lái

Câu 2: (0,5 điểm)

Lực hấp dẫn Mặt trời tác dụng lên Trái đất giữ cho Trái đất chuyển động trên quỹ đạo quanh

Mặt trời Giả sử quỹ đạo là đường tròn Công của lực hấp dẫn này thực hiện khi Trái đất di chuyển

một quãng đường trong một khoảng thời gian ngắn trên quỹ đạo là

a dương

b bằng không

c âm

d không thể xác định được

Câu 3: (0,5 điểm)

Cho hai quả cầu đặc và rỗng cùng khối lượng và bán kính

Chúng chuyển động cùng tốc độ

góc Hỏi quả cầu nào có mômen động lượng lớn hơn?

a Quả cầu đặc b Quả cầu rỗng c Bằng nhau

Câu 4: (0,5 điểm)

Một quả bóng cao su chứa đầy 1 lít không khí tại 1 atm và 300

K Sau đó được đưa vào tủ

lạnh để làm lạnh đến 100 K Giả sử cao su vẫn mềm dẻo khi nó lạnh đi Thể tích của quả bóng sẽ

a giảm còn

b giảm còn √

c giữ nguyên không đổi

d tăng đến √

e tăng đến 3 lít

Câu 5: (1,0 điểm)

Nếu một người nói với bạn rằng các phi hành gia trên quỹ đạo ở trạng thái không trọng lực vì

họ đã thoát khỏi lực hấp dẫn của Trái đất Bạn có đồng ý với nhận định đó không? Giải thích

Câu 6: (1,0 điểm)

Môt bé trai nặng 40,0 kg và em gái của cậu nặng 25,0 kg đang mang giày trượt băng và đều

đang đứng yên Bé gái đẩy bé trai một cú thật mạnh làm bé trai

đi về phía tây với tốc độ 3,0 m/s Bỏ

qua ma sát với mặt tiếp xúc, hãy mô tả chuyển động và tính tốc

độ của bé gái ngay sau cú đẩy

Câu 7: (2,0 điểm)

Một vật 10,0 kg được thả từ vị trí A có độ cao 6,0 m so với phương nằm ngang như hình vẽ

Rãnh trượt không ma sát ngoại trừ đoạn BC Biết chiều dài đoạn

BC là 10,0 m Vật trượt xuống đến

cuối rãnh trượt thì va vào một lò xo có độ cứng 2000 N/m, đẩy

lò xo ép lại một đoạn 0,400 m từ vị trí

cân bằng đến khi tạm dừng lại Hãy xác định hệ số ma sát động giữa vật và máng trượt trên đoạn BC

Câu 8: (2,0 điểm)

Cho cơ hệ như hình vẽ bên, hai vật được nối với nhau

bằng sợi dây có khối lượng không đáng kể vắt qua một ròng ròng bán kính r = 0,25 m và có mômen quán tính I Vật m1 đang chuyển động trên mặt phẳng nghiêng không có ma sát với gia tốc không đổi a = 2,0 m/s2 Biết hệ chuyển động theo chiều mà vật m2 đi xuống Cho biết g = 9,8 m/s 2

a Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên các vật m1, m2 và ròng rọc

b Hãy tính lực căng dây T1, T2 và mômen quán tính I

của ròng rọc

Câu 9: (2,0 điểm)

Chu trình Atkinson được phát triển bởi

James Atkinson dựa trên nguyên lý của chu trình Otto có sơ đồ như hình bên 1-2 và 4-5 là quá trình đoạn nhiệt; 2-3 và 5-6 là quá trình đẳng tích; 3-4 và 6-1 là quá trình đẳng áp Giả

sử một khối khí lý tưởng đơn nguyên tử hoạt động theo chu trình Atkinson với các thông số

áp suất, thể tích từng trạng thái được cho như trên hình vẽ

a Tính nhiệt lượng trao đổi ở từng quá

trình

b Tính hiệu suất của động cơ hoạt động

theo chu trình trên

Cho hằng số khí lý tưởng R = 8,31 J/mol.K;

1 atm = 1,013.10 5 N/m 2

Ghi chú:Cán bộ coi thi không được giải thích đề thi

CÂU 1

Đáp án: a Cả 3 vật

Cả 3 vật đều làm thay đổi vectơ vận tốc của xe nên cả 3 vật đều gây ra gia tốc cho

xe

CÂU 2

Đáp án: b bằng không

Công của lực hấp dẫn do Mặt trời tác dụng lên Trái đất là

với G là hằng số hấp dẫn, ME là khối lượng Trái đất, MS là khối

lượng Mặt trời, r f

và r i là vị trí lúc sau và lúc đầu của Trái đất so với mặt trời, nó chính là khoảng

cách giữa Trái Đất và Mặt trời Giả sử quỹ đạo của Trái đất quay quanh Mặt trời là

đường tròn có bán kính R, nên sau khi Trái đất đi được một quãng đường trong

một khoảng thời gian ngắn trên quỹ đạo, thì r f = r i = R Suy ra

CÂU 3

Đáp án: b Quả cầu rỗng

Momen động lượng của một vật rắn có biểu thức L=Iw với I là momen quán tính của vật rắn, w là tốc độ góc của vật rắn

- Biểu thức tính momen quán tính của quả cầu rỗng:

quả cầu.

- Biểu thức tính momen quán tính của quả cầu đặc:

Do hai quả cầu có cùng khối lượng và bán kính nên Ir>Id

Thêm nữa, hai quả cầu có cùng tốc độ góc, từ đó suy ra momen

động lượng của quả cầu rỗng lớn hơn quả cầu đặc.

CÂU 4

Đáp án: a giảm còn 1//3

Khi quả bóng cao su ở ngoài và trong tủ lạnh đều chịu cùng một

áp suất là áp suất

khí quyển nên quá trình này là làm lạnh đẳng áp từ nhiệt độ 300

K đến 100 K

Phương trình của quá trình đẳng áp là

với V f và T f lần lượt là thể tích và nhiệt độ trạng thái sau, V i và T i

lần lượt là thể tích và nhiệt độ trạng thái đầu

Theo đề bài ta có T i = 300 K, T f = 100 K, V i = 1 lít suy ra V f = 1/3 lít.

CÂU 5

Ý kiến cho rằng các phi hành gia trên quỹ đạo ở trạng thái

không trọng lực vì họ

đã thoát khỏi lực hấp dẫn của Trái Đất là không đúng.

Giải thích: khi tàu du hành chở các phi hành gia đang chuyển

động trên quỹ đạo

tròn quanh Trái đất thì chính lực hấp dẫn của Trái đất tác dụng lên tàu là lực duy

trì cho tàu tiếp tục chuyển động tròn quanh Trái Đất

CÂU 6

Khối lượng của bé trai mb = 40 kg, khối lượng của bé gái mg =

25 kg

Sau cú đẩy bé trai chuyển động về phía tây với tốc độ 3 m/s Giả

sử chọn chiều dương Ox hướng về phía tây, vận tốc của bé trai sau khi đẩy là với là vec-tơ đơn vị theo trục x

- Mô tả: Sau khi bé gái đẩy bé trai chuyển động về phía tây thì

bé gái chuyển động

theo chiều ngược lại là phía đông với tốc độ v gf

- Giải thích: Tại thời điểm bé gái thực hiện cú đẩy, tổng ngoại

lực tác dụng vào hệ

bé trai – bé gái bằng 0, nên động lượng của hệ bảo toàn, tức là động lượng trước

khi đẩy bằng động lượng sau khi đẩy:

Nhìn vào biểu thức trên ta có thể kết luận: sau cú đẩy, bé gái chuyển động với

tốc độ 4,8 m/s, dấu “ “ thể hiện bé gái chuyển động về phía đông.

CÂU 7

Xét hệ vật – Trái đất – lò xo khi vật bắt đầu chuyển động (vị trí i – vị trí A trong

hình) cho đến khi dừng lại (vị trí f) Chọn gốc thế năng ở mặt phẳng ngang đi qua

BC:

Xét hệ vật – Trái đất – lò xo khi vật bắt đầu chuyển động (vị trí i – vị trí A trong

hình) cho đến khi dừng lại (vị trí f) Do có ma sát nên cơ năng không bảo toàn Ta

có phương trình năng lượng:

CÂU 8

]

b Tính các lực căng dây và momen quán tính của ròng rọc

Chọn chiều dương là chiều chuyển động Phương trình động lực học của

các vật xét theo phương chuyển động của các vật như sau:

Gia tốc a của các vật cũng bằng gia tốc tiếp tuyến at của ròng rọc Suy ra

Câu 9