Đề thi học kì 2 môn Vật lí 1 năm 2018-2019 có đáp án - Trường Đại học sư phạm Kỹ thuật, TP HCM

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

8
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhằm giúp các bạn có thêm tài liệu ôn tập, củng cố lại kiến thức đã học và rèn luyện kỹ năng làm bài tập, mời các bạn cùng tham khảo Đề thi học kì 2 môn Vật lí 1 năm 2018-2019 có đáp án - Trường Đại học sư phạm Kỹ thuật, TP HCM dưới đây. Hy vọng sẽ giúp các bạn tự tin hơn trong kỳ thi sắp tới.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề thi học kì 2 môn Vật lí 1 năm 2018-2019 có đáp án - Trường Đại học sư phạm Kỹ thuật, TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐỀ THI HỌC KỲ II NĂM HỌC 2018-2019 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Môn thi: Vật lý 1 KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG Mã môn học: PHYS130902 Đề số: 01. Đề thi có 02 trang. ------------------------- Ngày thi: 03/06/2019. Thời gian: 90 phút. Được phép sử dụng một tờ giấy A4 chép tay. Câu 1 (0,5 điểm): Một con mèo tại thời điểm ban đầu đang ở gốc tọa độ. Nó bắt đầu chuyển động theo trục x với vận tốc phụ thuộc vào thời gian được cho bởi biểu đồ v  t như hình bên. Xác định gia tốc của con mèo trong khoảng thời gian từ 4  9 s. A. 6 m/s2 B. 18 m/s2 C. 15 m/s2 D. 0 m/s2 Câu 2 (0,5 điểm): Một chất điểm chuyển động với tốc độ tăng theo thời gian. Với quỹ đạo nào sau đây vectơ vận tốc và vectơ gia tốc của chất điểm song song nhau? A. Quỹ đạo tròn B. Quỹ đạo thẳng C. Quỹ đạo parabol D. Không phải 3 quỹ đạo trên. Câu 3 (0,5 điểm): Đẩy một vật từ trạng thái nghỉ trượt qua một mặt sàn không ma sát với một lực không đổi trong khoảng thời gian Δt, kết quả vật thu được tốc độ v. Sau đó, lặp lại thí nghiệm trên với lực đẩy lớn hơn 2 lần. Hỏi để đạt được vận tốc như thí nghiệm trên thì thời gian đẩy vật là bao nhiêu? A. 4 t B. 2 t C. 0,5 t D. 0,25 t Câu 4 (0,5 điểm): Một vệ tinh ban đầu di chuyển theo quỹ đạo tròn với bán kính R quanh Trái đất. Nếu quỹ đạo tròn có bán kính 4R thì lực tác động lên vệ tinh thay đổi như thế nào? A. Tăng gấp 8 lần B. Tăng gấp 4 lần C. Giảm còn 1/2 lần D. Giảm còn 1/8 lần E. Giảm còn 1/16 lần Câu 5 (1,0 điểm): Một vận động viên trượt băng thực hiện động tác quay ở phần cuối của chương trình biểu diễn. Cô ấy giữ thăng bằng trên một đầu giày trượt để không bị ma sát. Bằng cách duỗi thẳng hay co tay lại sát thân mình thì cô ấy có thể thay đổi tốc độ quay của mình. Khi nào thì cô ấy quay nhanh hơn hoặc chậm hơn? Hãy giải thích? Câu 6 (1,0 điểm): Một lượng khí lý tưởng bị nén tới thể tích bằng một nửa giá trị ban đầu. Quá trình nén có thể là đoạn nhiệt, đẳng nhiệt, đẳng áp. Hỏi nén khối khí này theo quá trình nào thì tốn nhiều công nhất? Hãy giải thích. Câu 7 (2,0 điểm): Một chiếc hộp có khối lượng 2,0 kg được cung cấp một vận tốc ban đầu 2,0 m/s hướng sang bên phải và va chạm với một lò xo khối lượng nhỏ có độ cứng k = 50 N/m (như hình bên). Giả sử bề mặt không ma sát. Hãy tính độ nén cực đại của lò xo sau va chạm. Trang 1
Câu 8 (2,0 điểm): Một cuộn dây được quấn quanh một đĩa tròn đặc, đồng nhất có bán kính R = 10 cm và khối lượng M = 2 kg, và đầu trên của cuộn dây được buộc vào một thanh cố định. Đĩa tròn được thả cho chuyển động từ trạng thái nghỉ theo phương thẳng đứng. Hãy tính: a. Lực căng dây. b. Gia tốc của đĩa. c. Tốc độ của khối tâm của đĩa tròn khi chuyển động được một đoạn h = 1 m. Câu 9 (2,0 điểm): Khối khí lý tưởng thực hiện chu trình như hình bên. AB là các quá trình đoạn nhiệt, BC là quá trình giãn đẳng áp với nhiệt lượng nhận vào là 345 kJ, CD là quá trình đẳng nhiệt còn DA là quá trình nén đẳng áp với nhiệt lượng tỏa ra 371 kJ. Tính độ biến thiên nội năng khi khối khí chuyển từ trạng thái A sang trạng thái B: EintAB. Cho biết gia tốc rơi tự do g  9,8 m/s2, 1atm = 1,013105 Pa. Ghi chú:Cán bộ coi thi không được giải thích đề thi. Chuẩn đầu ra của học phần Nội dung kiểm tra [CĐR 1.1] Hiểu rõ các khái niệm, định lý, định luật liên quan đến cơ học Câu 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8 chất điểm, cơ học vật rắn và cơ học chất lỏng. [CĐR 2.1] Vận dụng kiến thức về cơ học để giải bài tập có liên quan. [CĐR 1.3] Hiểu rõ các khái niệm, các quá trình biến đổi và các nguyên lý Câu 6, 9 nhiệt động học của chất khí. [CĐR 2.3] Vận dụng kiến thức về nhiệt học để giải thích các hiện tượng liên quan đến nhiệt độ và giải bài tập về nhiệt học. Ngày 19 tháng 5 năm 2019 Thông qua bộ môn Trang 2
Đáp án Đề thi Vật lý 1 – Học kì II 2018-2019 Thi ngày 03/06/2019 Câu Trả lời Điểm Gia tốc của con mèo trong khoảng thời gian từ 4  9 s là: v9  v 4 18   12  1 a   6,0 m s 2 0,5 9 s4 s 5  Chọn B Quỹ đạo tròn và quỹ đạo parabol có hướng của vectơ vận tốc đổi phương nên có thành phần gia tốc hướng tâm, vì vậy gia tốc không cùng phương được với vận tốc. 2 0,5 Chỉ có trường hợp chuyển động thẳng, mới có thể gia tốc cùng phương chiều với vận tốc.  Chọn B Áp dụng định luật II Newton, ta có: v v Fm m (1) t t 3 v v 0,5 Khi lực đẩy lớn hơn 2 lần: 2F  m m (2) t  t  Từ (1) và (2), ta có: t  0,5 t  Chọn C Lực tác dụng lên vệ tinh là lực hút của Trái Đất lên vệ tinh đó, được cho bởi công thức: ( ) ( ) 4 0,5 Với G là hằng số hấp dẫn, ME là khối lượng Trái Đất, m là khối lượng vệ tinh và r là khoảng cách từ Trái Đất đến vệ tinh. Do đó, khi khoảng cách tăng lên gấp 4 thì lực tác dụng này sẽ giảm đi 16 lần.  Chọn E Mômen quán tính được tính bằng công thức: ∑ . Khi người trượt băng quay, do không có ma sát nên mômen động lượng được bảo toàn, mà mômen động lượng được tính theo công thức: 5 Khi tay của vận động viên trượt băng sát với người của cô ấy thì mômen 0,5 quán tính của người này nhỏ và tốc độ góc tương ứng sẽ lớn. Để quay chậm và dừng lại, thì vận động viên dang tay ra để cho mômen 0,5 quán tính tăng và tốc độ góc tương ứng sẽ nhỏ. Trang 1
6 Trên giản đồ (P,V), các quá trình P đẳng áp, đẳng nhiệt và đoạn nhiệt được biểu diễn lần lượt là các đường 1, 2 và 3 như hình vẽ. Đường đẳng áp là một đường thẳng song song với trục hoành. 0,5 3 Đường đẳng nhiệt là một đường cong hyperbol. 2 Đường đoạn nhiệt cũng là đường 1 cong nhưng có độ dốc lớn hơn đường đẳng nhiệt. V1/2 V1 V Theo công thức tính công, ta có công vi phân: dA   P.dV , tức là công khối khí nhận được: A    quá trình P.dV Do đó, ý nghĩa hình học của công khối khí nhận được trên giản đồ (P,V) là diện tích giới hạn bởi các đường: 2 đường thẳng đứng (Vi=V1, Vf= V1/2), trục hoành (P=0) và đường biểu diễn các quá trình trên giản đồ (P,V). 0,5 Từ hình vẽ, đường đoạn nhiệt có độ dốc lớn hơn đường đẳng nhiệt, nên phần diện tích đã nêu ở trên của nó là lớn nhất trong 3 quá trình. Vì vậy quá trình đoạn nhiệt nhận công nhiều hơn nên cần tiêu tốn nhiều công hơn. Vị trí và vận tốc của chiếc hộp tại các vị trí A, B, C lần lượt là:  v  1, 2 m s Tại vị trí A:  A x A  0 v Tại vị trí B:  B x B 0,5 v Tại vị trí C:  C  x C  x max 7 Khi không có ma sát thì năng lượng được chuyển hóa giữa động năng và thế năng, còn tổng năng lượng bảo toàn. Áp dụng phương trình ĐLBT năng lượng tại vị trí A và C, ta có: 1 1 2  1 2 1 2 0,5 K + US = 0   mvC  mv A    kx max  kx A   0 2 2 2  2 2   1  1 2    0  mv 2    kx max  0   0 A 0,5  2  2  m 2  x max  vA  .2  0, 4 m 0,5 k 50 Trang 2
Các lực tác dụng lên đĩa tròn là: - Trọng lực: ⃗ 0,5 ⃗⃗ 𝑇 - Lực căng dây: ⃗⃗ Định luật 2 Newton cho đĩa tròn: ⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ Chiếu lên trục thẳng đứng, ta có: Do đó: (1) ⃗𝑔 𝐹 Xét chuyển động quay của đĩa tròn: ∑ ⃗ ⃗ Với I là mômen quán tính của đĩa tròn đối với trục quay đi qua tâm. Vì 8 vậy, ta thu được: ∑ Suy ra: (2) a) Từ (1) và (2): 0,5 b) Thay giá trị T vào lại (2): 0,5 c) Chuyển động tịnh tiến của tâm đĩa tròn là chuyển động thẳng đều với gia tốc a=6,53m/s2. Áp dụng công thức: Mà , nên: √ √ √ 0,5 Đối với một chu trình khép kín thì độ biến thiên nội năng Eint = 0 Eint = Eint,AB + Eint,BC + Eint,CD + Eint,DA = 0 0,5  Eint,AB =  Eint,BC  Eint,CD  Eint,DA (*) Từ C  D là quá trình đẳng nhiệt  Eint,CD = 0 Theo nguyên lý I nhiệt động lực học: Eint = Q + W Ta có, BC và DA là quá trình đẳng áp, do đó: 0,5 9 Eint,BC = QBC + WBC = QBC  PBVBC = 345.103  3.1,013.105.  0, 4  0,09   250791 J Eint,DA = QDA + WDA = QDA  PDVDA 0,5 = 371.103  1.1,013.105.  0, 2  1, 2   269700 J Eint,AB =  Eint,BC  Eint,CD  Eint,DA =  250791 + 269700 = 18909 J 0,5 Vậy: Độ biến thiên nội năng Eint,AB = 18909 J Trang 3