Trang 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
NHÓM MÔN HỌC KHOA HỌC CƠ BẢN
-------------------------
ĐỀ THI HỌC KỲ III NĂM HỌC 2017-2018
Môn: Vật lý 1
Mã môn học: PHYS130402
Đề số: 01. Đề thi có 02 trang.
Ngày thi: 09/08/2018. Thời gian: 90 phút.
Được phép sử dụng một tờ giấy A4 chép tay.
Câu 1: (0,5 điểm)
Hai vật đang nằm yên trên một mặt phẳng ngang không có ma sát. Vật 1 có khối lượng lớn
hơn vật 2. Một lực không đổi tác dụng lên vật 1 làm cho nó gia tốc trong một khoảng thời gian t.
Sau đó lực này thôi tác dụng lên vật 1 và cho tác dụng lên vật 2 cũng trong một khoảng thời gian t.
Hãy chọn phát biểu đúng về động năng của hai vật ngay sau khi lực thôi tác dụng.
a. Động năng của hai vật bằng nhau
b. Động năng của vật 1 lớn hơn
c. Động năng của vật 2 lớn hơn
d. Không thể xác định được động năng của vật nào lớn hơn.
Câu 2: (0,5 điểm)
Một đoạn trụ rỗng và một đoạn trụ đặc có cùng bán kính, khối lượng và chiều dài. Cả hai đều
quay quanh trục của chúng với cùng tốc độ góc. Hỏi vật nào có động năng quay lớn hơn?
a. Trụ rỗng
b. Trụ đặc
c. Chúng có cùng động năng quay
d. Không thể xác định được
Câu 3: (0,5 điểm)
Khi đóng gói hàng hoá dễ vỡ trong hộp cứng người ta hay chèn hàng hoá bên trong hộp bằng
vật liệu đệm bọt khí (là các bọt khí bị bẫy giữa 2 lớp nilon). Hỏi trong điều kiện nhiệt độ nào thì các
tấm chèn này có tác dụng tốt hơn?
a. Khi trời nóng
b. Khi trời lạnh
c. Khi trời nóng hay lạnh thì tác dụng cũng như nhau
d. Khi nhiệt độ rất thấp gần 0 độ tuyệt đối
Câu 4: (0,5 điểm)
Ba động cơ Carnot hoạt động với các nhiệt độ nguồn nóng (Th) và nhiệt độ nguồn lạnh (Tc)
như sau: Động cơ A: Th = 1000 K, Tc = 700 K; Động cơ B: Th = 800 K, Tc = 500 K; Động cơ C: Th =
600 K,Tc = 300 K. Xếp hạng hiệu suất của các động cơ này theo thứ tự từ cao nhất đến thấp nhất là:
a. Động cơ C, Động cơ B, Động cơ A
b. Động cơ C, Động cơ A, Động cơ B
c. Động cơ A, Động cơ B, Động cơ C
d. Động cơ B, Động cơ C, Động cơ A
Câu 5: (1,0 điểm)
Hãy mô tả đường đi (quỹ đạo) của một chất điểm chuyển động trong các trường hợp sau:
a. Gia tốc của chất điểm có độ lớn không đổi và luôn vuông góc với vận tốc của chất điểm
b. Gia tốc của chất điểm có độ lớn không đổi và luôn song song với vận tốc của chất điểm.
Câu 6: (1,0 điểm)
Một động cơ nhiệt có công suất 5 kW và hiệu suất 25%. Động cơ thải ra 8000 J năng lượng
cho nguồn lạnh trong mỗi chu trình. Hãy tìm:
a. Năng lượng động cơ lấy từ nguồn nóng trong mỗi chu trình
b. Khoảng thời gian cho mỗi chu trình.
Trang 2
Câu 7: (2,0 điểm)
Một vật có khối lượng m = 5,1 kg được buộc vào một đầu của sợi
dây quấn quanh ròng rọc có dạng đĩa đặc bán kính R = 0,25 m và khối
lượng M = 3,0 kg như hình vẽ. Vật được thả cho chuyển động từ độ cao 6,0
m so với sàn nhà. Hãy xác định:
a. Gia tốc của vật m.
b. Lực căng của sợi dây.
c. Tốc độ của vật khi chạm sàn.
Biết gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2.
Câu 8: (2,0 điểm)
Một mol khí lý tưởng ở trạng thái ban đầu có các thông số là Pi,
Vi, Ti biến đổi theo chu trình như trên hình vẽ. Biết Ti = 0oC. Hãy tính:
a. Công tổng cộng do khí thực hiện trong mỗi chu trình.
b. Nhiệt lượng mà khí trao đổi với môi trường trong mỗi chu trình.
Câu 9: (2,0 điểm)
Trong một xy lanh của động cơ ô tô, ngay sau khi đốt nhiên liệu thể tích của xy lanh là 50,0
cm3 và áp suất là 3,0. 106 Pa (trạng thái đầu). Sau đó nhiên liệu cháy sinh công (mà không truyền
nhiệt) đẩy piston di chuyển đến vị trí dưới cùng và khi đó thể tích của xy lanh là 300 cm3 (trạng thái
cuối). Hãy tính:
a. Áp suất của khí ở trạng thái cuối?
b. Công do khí sinh ra trong quá trình giãn nở trên?
Biết hằng số khí lý tưởng: R = 8,314 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 và cơ học chất lỏng.
[CĐR 2.1] Vận dụng kiến thức về cơ học để giải bài tập có liên quan.
Câu 1, 2, 5, 7
[CĐR 1.3] Hiểu rõ các khái niệm, các quá trình biến đổi và các nguyên lý
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 nhiệtđộ và giải bài tập về nhiệt học
Câu 3, 4, 6, 8, 9
Ngày 2 tháng 8 năm 2018
Thông qua Trưởng nhóm môn học
Trang 1
Đáp án và thang điểm môn Vật lý 1
Thi ngày 09-08-2018
Câu
Lời giải
Điểm
1
Đối với vật 1 ta có: F1 = m1a1, đối với vật 2 ta có: F2 = m2a2.
Vì F1 = F2 và m1 > m2 nên suy ra: a1 < a2 (1.1)
Vận tốc của vật 1 sau khoảng thời gian t (khi lực thôi tác dụng) là:
Vận tốc của vật 2 sau khoảng thời gian t (khi lực thôi tác dụng) là:
22
v a t
Động năng của vật 1 là:
2
2 2 2
1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1.2
2 2 2 2
K m v m a t m a a t Fa t
Động năng của vật 2 là:
2
2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2
1 1 1 1 1.3
2 2 2 2
K m v m a t m a a t Fa t
Từ (1.1), (1.2) và (1.3) suy ra K1 < K2.
Vậy chọn đáp án c.
0,5
2
Động năng của vật rắn có mômen quán tính I quay với tốc độ góc
là:
2
1
2
KI
Đối hình hình trụ đặc:
2 2 2 2 2
d
1 1 1 1
R R 2.1
2 2 2 4
d
K I M M



Đối hình hình trụ rỗng:
2 2 2
r
11
R 2.2
22
r
K I M


Từ (2.1) và (2.2) ta thấy trụ rỗng có động năng quay lớn hơn.
Vậy chọn đáp án a.
0,5
3
Chọn đáp án a. Khi trời nóng
Vì khi trời nóng, nhiệt độ cao thì các bọt khí giãn nở làm tăng thể tích của vật liệu đệm
bọt khí dùng để chèn nên các đồ vật sẽ được giữ cố định tốt hơn.
0,5
4
Hiệu suất của động cơ Carnot là:
1c
h
T
T

Hiệu suất của động cơ A là:
700
1 1 30%
1000
c
A
h
T
T
Hiệu suất của động cơ B là:
500
1 1 37,5%
800
c
B
h
T
T
Hiệu suất của động cơ C là:
300
1 1 50%
600
c
C
h
T
T
Xếp hạng hiệu suất của các động cơ này theo thứ tự từ cao nhất đến thấp nhất là: Động
cơ C, Động cơ B, Động cơ A.
Vậy chọn đáp án a. Động cơ C, Động cơ B, Động cơ A.
0, 5
5
a. Khi gia tốc của chất điểm có độ lớn không đổi và luôn vuông góc với vận tốc của nó
thì chất điểm đang chuyển động tròn đều, quỹ đạo là đường tròn.
b. Khi gia tốc của chất điểm có độ lớn không đổi và luôn song song với vận tốc của nó
thì chất điểm đang chuyển động thẳng nhanh dần đều (nếu gia tốc a > 0), hoặc đang
chuyển động thẳng chậm dần đều (nếu gia tốc a < 0). Quỹ đạo là đường thẳng.
0,5
0,5
Trang 2
6
Hiệu suất của động cơ nhiệt là:
1c
h
Q
Q

a. Năng lượng động cơ lấy từ nguồn nóng trong mỗi chu trình là:
8000 10667
1 1 0,25
c
h
Q
QJ
e

b. Khoảng thời gian cho mỗi chu trình là:
Từ công thức
W W 10667 8000 0,53
5000
hc
QQ
P T s
T P P
0,5
0,5
7
Phương trình động lực đối với:
Vật m:
(1)
g
F T ma
Ròng rọc M:
2I

Chiếu (1) và (2) lên hệ toạ độ phù hợp ta được:
Fg – T = ma (3)
R.T’ = I
(4)
Ta có T’ = T;
a
R
;
2
1
2
I MR
Suy ra (4)
15
2
T Ma
Lấy (3) cộng (5) ta suy ra:
(6)
1
2
g
F
a
mM
a. Từ (6) ta có gia tốc của vật m là:
5,1.9,8 7,57
1
5,1 3
2
a
(m/s2)
b. Từ (5) ta có lực căng dây là:
1.3.7,57 11,36
2
T
(N)
c. Tốc độ của vật m khi chạm sàn nhà là:
2 2.7,57.6 9,53v ah
(m/s)
0,5
0,5
0,5
0,5
8
a. Công tổng cộng do khí thực hiện trong mỗi chu trình là:
D
W W W W W W W
AB BC C DA BC DA
Do AB và CD là các quá trình đẳng tích nên công bằng 0.
Công của các quá trình đẳng áp BC và DA là:
W 3 2 0
BC BC C B i i
P V V P V
W 2 0
DA DA A D i i
P V V P V
Vậy:
W W W 4 4 R 4.1.8,314.273 9079( )
BC DA i i i
PV n T J
b. Theo nguyên lý thứ nhất nhiệt động lực học, sau mỗi chu trình
độ biến thiên nội năng bằng 0:
int W0EQ
Suy ra Q = -W= -9079 (J)
0,5
0,5
0,5
0,5
Trang 3
9
Quá trình xảy ra trong xy lanh của động cơ ô tô như đề bài mô tả là quá trình giãn nở
đoạn nhiệt.
Đối với quá trình đoạn nhiệt ta có:
i i f f
P V P V

suy ra
1,4
65
50
3.10 . 2,44.10 ( )
300
i
fi
f
V
P P Pa
V
 
 
 

b. Công do khí sinh ra trong quá trình đoạn nhiệt là:
W1
f f i i
P V PV
Thay số ta tính được:
5 6 6 6
2,44.10 .300.10 3,0.10 .50.10
W 192( )
0,4 J

0,5
0,5
0,5
0,5