Đề thi học kì 2 môn Vật lý 1 năm 2019-2020 có đáp án - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật, TP HCM

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

1
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

ới mong muốn giúp các bạn đạt kết quả cao trong kì thi sắp tới, TaiLieu.VN đã sưu tầm và chọn lọc gửi đến các bạn Đề thi học kì 2 môn Vật lý 1 năm 2019-2020 có đáp án - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật, TP HCM. Hi vọng đây sẽ là tư liệu ôn tập hiệu quả giúp các bạn đạt kết quả cao trong kì thi. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đề thi học kì 2 môn Vật lý 1 năm 2019-2020 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 2019-2020 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Môn: Vật lý 1 KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG Mã môn học: PHYS130902 Đề số: 01. Đề thi có 2 trang. ------------------------- Ngày thi: 31/ 7/ 2020 Thời gian: 90 phút. Được phép sử dụng tài liệu một tờ giấy A4 chép tay. Câu 1: (0,5 điểm) Một chất điểm chuyển động theo quỹ đạo tròn bán kính r, tốc độ v. Nếu tốc độ của nó tăng lên 2v trên cùng quỹ đạo tròn đó. Hỏi gia tốc hướng tâm của nó tăng lên bao nhiêu lần? a. 4 b. 0,5 c. 2,5 d. 0,2 Câu 2: (0,5 điểm) Cho vật ban đầu đứng yên trượt có ma sát từ đỉnh dốc trên mặt phẳng nghiêng đến cuối dốc. Phát biểu nào sau đây là đúng? a. Thế năng ở đỉnh dốc biến đổi hoàn toàn thành động năng ở cuối dốc. b. Động năng ở cuối dốc lớn hơn thế năng ở đỉnh dốc. c. Động năng ở cuối dốc nhỏ hơn thế năng ở đỉnh dốc. d. Cơ năng không thay đổi. 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 momen động lượng lớn hơn? a. Quả cầu đặc b. Quả cầu rỗng c. Bằng nhau d. Không có đủ thông tin Câu 4: (0,5 điểm) Một động cơ nhiệt khi hoạt động nhiệt lượng mà nó nhận vào gấp bốn lần công mà nó thực hiện. Hiệu suất của động cơ là: a. 4,0 b. 0,25 c. 1,0 d. Không thể xác định Câu 5: (1,0 điểm) Một người trượt tuyết nặng 70kg trượt trên bề mặt tuyết nằm ngang với tốc độ 4m/s sau thời gian 8 giây thì dừng lại. Hãy tính lực ma sát trung bình giữa người này và bề mặt tuyết. Câu 6: (1,0 điểm) Một khối khí lý tưởng cho giãn tới thể tích gấp đôi thể tích ban đầu. Quá trình giãn có thể là đẳng áp, đẳng nhiệt và đoạn nhiệt. Hỏi quá trình nào thì khối khí sẽ sinh công nhiều nhất? Hãy giải thích. Câu 7: (2,0 điểm) Một sinh viên ngồi trên một chiếc ghế xoay tự do cầm hai quả tạ, mỗi chiếc có khối lượng 5 kg, như hình. Sinh viên dang thẳng tay ra theo chiều ngang (hình a), tạ cách trục quay là 0,9 m. Giả sử rằng momen quán tính của sinh viên là 3 kg.m2 và không thay đổi trong suốt quá trình. Khi sinh viên co tay lại theo chiều ngang tới vị trí quả tạ cách trục xoay 0,2 m (hình b) và quay với tốc độ góc là 1,91 rad/s. Có thể xem rằng quả tạ như chất điểm tập trung khối lượng tại vị trí tay cầm. a. Tìm tốc độ góc ban đầu của sinh viên khi dang thẳng tay. b. Tìm động năng quay của hệ lúc co và dang thẳng tay. Trang 1
Câu 8: (2,0 điểm) Cho một cơ hệ như hình vẽ gồm: ròng rọc M là đĩa tròn đặc đồng chất có khối lượng bằng 2 kg, vật m có khối lượng bằng 0,5 kg. Dây nối với vật m được vắt qua một ròng rọc. Coi dây không co giãn, khối lượng không đáng kể. Hệ bắt đầu chuyển động với m tại vị trí A. Hãy tính: a. Gia tốc của vật m và lực căng dây. b. Tính vận tốc của vật tại vị trí B. Biết chiều dài đoạn AB là 0,4 m. Câu 9: (2,0 điểm) Một mol khí lý tưởng lưỡng nguyên tử thực hiện một chu trình P biến đổi cùng chiều kim đồng hồ gồm hai quá trình đẳng áp và hai quá 2P B C i trình đẳng tích như hình vẽ. Biết áp suất và thể tích ở trạng thái đầu là Pi = 1,5 at và Vi = 20 lít. Hãy tính: Pi A D a. Nhiệt độ tại các trạng thái A, B, C và D của chu trình. b. Công mà khối khí thực hiện sau một chu trình. O Vi 2Vi V c. Hiệu suất của chu trình. Cho biết: g = 9,8m/s2, 1at = 9,8.104N/m, hằng số khí lý tưởng R = 8,31 J/(mol.K). Ghi chú: Cán bộ coi thi không được giải thích đề thi. Chuẩn đầu ra của học phần (về kiến thức) Nội dung kiểm tra [CĐR 1.1] Hiểu rõ các khái niệm, định lý, định luật liên quan đến cơ học chất điểm, hệ chất điểm, cơ học vật rắn. Câu 1, 2, 3, 5, 7, [CĐR 2.1] Vận dụng kiến thức về cơ học để giải bài tập có liên quan. 8 [CĐR 1.3] Hiểu rõ các khái niệm, các quá trình biến đổi và các nguyên lý nhiệt động học của chất khí. Câu 4, 6, 9 [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. [CĐR 2.6] Phân tích và tính được hiệu suất của động cơ nhiệt hoạt động theo một chu trình bất kỳ. Ngày tháng 7 năm 2020 Thông qua bộ môn Trang 2
Đáp án và bảng điểm Vật lý 1 Thi ngày 31 - 7 -2020 Câu Lời giải Điểm 1 v2 - Gia tốc hướng tâm: aht  . Khi tăng tốc độ lên 2 lần thì gia tốc hướng tâm r tăng lên 4 lần.  Câu trả lời đúng là (a). 0,5đ 2 - Vì vật trượt có ma sát nên thế năng ở đỉnh dốc bằng tổng của động năng ở cuối dốc và công của lực ma sát, nên động năng ở cuối dốc nhỏ hơn thế năng ở đỉnh dốc.  Câu trả lời đúng là (c). 0,5đ 3 - Theo đề bài ta có: 2 + Momen động lượng của quả cầu rỗng: Lr  I r .w  MR 2 .w (1) 3 2 + Momen động lượng của quả cầu đặc: Ld  I d .w  MR 2 .w (2) 5 L 5 - Lập tỉ số của (1) và (2), ta được: r   1  Lr  Ld Ld 3  Câu trả lời đúng là (b). 0,5đ 4 W - Công thức tính hiệu suất của động cơ nhiệt: e  (1). Q - Theo đề bài, ta có: Q  4W  (2). 1 - Từ (1) và (2), ta được: e  . 4  Câu trả lời đúng là (b). 0,5đ 5 - Áp dụng định lý động lượng cho quá trình chuyển động:  p2 t  d   2  Fms   p    dp   Fms .dt dt  p1 t1 - Lực ma sát trung bình trong quá trình chuyển động được tính như sau: p m.v2  m.v1 70  0  70  4 p  Fms .t  Fms     35 N 1,0đ t t2  t1 8 6 - Quá trình đẳng áp, đẳng nhiệt và đoạn nhiệt được minh họa bởi các đường đặc tuyến 1-2, 1-2’, 1-2’’ trong đồ thị P-V, tương ứng như hình bên. - Công của các quá trình được tính bởi diện tích nằm bên dưới các đường đặc tuyến và giới hạn bởi trục OV và hai đường thẳng V1 và V2. - Công trong quá trình đẳng nhiệt là lớn nhất. 1,0đ 7 a) Tìm tốc độ góc ban đầu của sinh viên khi dang thẳng tay. - Momen quán tính của hệ trước khi co tay: I t  2mrt 2  I sv  2.5.( 0 ,9 )2  3  11,1 ( kg.m 2 ) Trang 1
- Momen quán tính của hệ sau khi co tay: I s  2mrs2  I sv  2.5.( 0 , 2 )2  3  3, 4 ( kg.m 2 ) 0,5đ - Áp dụng định luật bảo toàn momen động lượng: Lt  Ls  I t .wt  I s .ws I s .ws 3, 4  wt   1,91  0 ,585  rad / s  0,5đ It 11,1 b) Tìm động năng quay của hệ lúc co và dang thẳng tay. - Động năng quay của hệ khi dang thẳng tay: 1 1 K t  I t wt2  11,1  0 ,585   1,899 (J) 2 0,5đ 2 2 - Động năng quay của hệ khi co tay: 1 1 K s  I s ws2   3, 4  1,91  6 , 202 (J) 2 0,5đ 2 2 8 a) Gia tốc của vật m và lực căng dây. - Phân tích lực: 0,5đ - Phương trình chuyển động:    + vật m: Fg  T  m.a 1    + ròng rọc M: R  T   I .  2  - Chiếu lên phương chuyển động: + vật m: Fg  T  m.a  3 + ròng rọc M: R.T   I .  4 T  T   m.g  T  m.a  1  - Ta có:  I  M .R 2 , thay vào (3) và (4), ta được:  1 2 a  2  R.T  2 M .R . R  a  R.  0,5đ - Giải hệ phương trình: 0,5  9,8 a 1 m.g  1   3,27 m / s 2  0,5đ M m  2  0,5 2 2 1 1 T  M .a   2  3,27  3,27(m / s ) 2 2 b) Tính vận tốc của vật tại vị trí B. Biết chiều dài đoạn AB là 0,4m. 0,5đ vB  2  2.a. AB  vB  2.a. AB  2  3,27  0,4  1,617m / s  2 A Trang 2
9 a) Nhiệt độ tại các trạng thái của chu trình. - Nhiệt độ tại trạng thái A: PA .VA  9 ,8  10   10  4 2 PA .VA  n.R.TA  TA    117 ,93  K  n.R 1 8,31 - Nhiệt độ tại trạng thái B: PB PA P   TB  B  TA  2  TA  235,86  K  TB TA PA - Nhiệt độ tại trạng thái C: VB VC V   TC  C  TB  2  TB  4  TA  471,12  K  TB TC VB - Nhiệt độ tại trạng thái D: PC PD P 1   TD  D  TC   TC  2  TA  TB  235,86  K  0,5đ TC TD PC 2 b) Công mà khối khí thực hiện sau một chu trình. - Công của các quá trình: WAB  0  J  WBC  PB .VB  VC   2 Pi . Vi   2   9 ,8  104   10 2   1960 J  WCD  0 J  WDA  PA .VD  VA   Pi .Vi    9 ,8  10 4   102   980  J  - Công của cả quá trình: W  WAB  WBC  WCD  WDA 0,5đ  0  1960  0  980  980  J  c) Hiệu suất của chu trình. - Nhiệt lượng của các quá trình:  i.R  QAB  n.cv .TB  TA   1.  . 2TA  TA   2   5  8,31     117 ,93  2449 ,99  J   2   2i  QBC  n.c p .TC  TB   1.  .R. 4TA  2TA   2   25  1    8,31  2  117 ,93  6859 ,98  J   2  0,5đ  i.R  QCD  n.cv .TD  TC   1.  . 2TA  4TA   2   5  8,31      2  117 ,93  4899 ,99  J   2   2i  QDA  n.c p .TA  TD   1.  .R.TA  2TA   2   25  1    8,31  117 ,93  3429 ,99  J   2  - Hiệu suất của cả chu trình: W  W  980 0,5đ e    0 ,1052 Q QAB  QBC  2449 ,99  6859,98  Hay Trang 3
Q   QCD  QDA    4899,99  3429,99  e  1  1  1 Q  QAB  QBC   2449,99  6859,98  1  0 ,8947  0 ,1053 Trang 4